一种VLC-RF混合通信方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种VLC

【技术实现步骤摘要】
一种VLC
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RF混合通信方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种VLC
‑
RF混合通信方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]射频通信作为传统的无线通信手段，在过去的几十年得到了广泛应用和迅猛发展。基于IEEE 802.11协议的WiFi技术工作在2.4GHz和5GHz频段，是最具有代表性的射频通信技术之一。自第一代WLAN协议802.11
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1997问世以来，802.11工作组始终关注无线通信的技术前沿和实际用户需求，不断对标准进行更新，历经802.11a/b/g/n到今天的802.11ac/ax，支持更高的带宽和更高阶的编码方式，使得通信速率得到了跨量级的提升，802.11ax协议最高理论速率可达9.6Gbps。
[0003]然而，无线通信技术的发展和用户数量的激增使得射频通信频带日益拥挤，难以满足不断增长的无线通信需求。2000年，日本Nakagawa教授的课题组验证了一种基于白光LED的可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的可行性，首次提出了室内VLC的概念。可见光通信有着频谱资源丰富、安全性高、不易受电磁干扰等优势，各国研究人员陆续开展了对VLC的研究，在短距离上实现了基于可见光的高速通信。但是，以目前的技术还难以利用可见光实现长距离通信。将VLC与RF通信进行结合，就可以实现优势互补。近年来，室内混合VLC
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RF通信系统引起了众多研究者的关注，在室内定位、室内通信等方面都取得了一定的成果。
[0004]信道编码，也叫差错控制编码，通过在发送端对原始数据添加冗余信息，这些冗余信息和原始数据是相关的，从而在接收端根据这种相关性来检测和纠正传输过程产生的差错，从而对抗传输过程的干扰。香农提出的信道编码定理指出，当信息传输速率R≤C时，可以通过信道编码实现可靠通信。从汉明码、格雷码到卷积码、Turbo码，再到LDPC码、Polar码，人们不断提出新的编码方案，不断向香农极限逼近。
[0005]现有技术中，当用户处于VLC网络和RF网络覆盖范围内时，只使用VLC网络，此时RF链路资源没有得到利用。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供通过一种VLC
‑
RF混合通信方法、系统、介质及设备。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种VLC
‑
RF混合通信方法，包括：
[0008]对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果；
[0009]按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，通过VLC链路向接收端发送任一类信号数据，通过RF链路向接收端发送另外一类信号数据，基于第一原则，将接收端收到的数据进行整合；
[0010]将整合后的数据进行译码处理，得到译码结果，将所述译码结果输出，其中，所述
第一原则用于当任一链路存在异常时，自动切换至另一条链路进行数据传输。
[0011]本专利技术的有益效果是：在VLC链路和RF链路都能正常工作的情况下，VLC和RF各自传输信息的一部分，只有合法接收者可以获得完整的原始信息，而VLC和RF任何一条链路上的窃听者都无法通过截获的信息推断出原始数据，从而保证了通信的安全。即使两条链路的信息都被截获，也只有合法接收者知道如何组合数据恢复原始信息，窃听者仍然无法获得原始数据。如果VLC链路被遮挡，由于本系统同时使用VLC链路和RF链路传输数据，此时可以自动切换至RF通信，解决了VLC通信中光路被遮挡导致通信中断的问题。
[0012]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0013]进一步，所述对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果具体包括：
[0014]对所述信源产生的信号依次进行信源编码处理以及信道编码处理，得到处理结果。
[0015]进一步，所述按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，通过VLC链路向接收端发送任一类信号数据，通过RF链路向接收端发送另外一类信号数据，基于第一原则，将接收端收到的数据进行整合具体为：
[0016]按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，基于第一原则，将第一类数据输入至VLC发送模块进行光信号转化，将转化后的光信号通过VLC链路传输至接收端中的VLC接收模块，所述VLC接收模块对所述转化后的光信号进行光电转换，得到光电转换后的第一类数据，将调制后的第二类数据通过RF链路传输，通过接收端中的解调模块对调制后的第二类数据进行解调，得到解调后的第二类数据，将所述解调后的第二类数据以及所述光电转换后的第一类数据进行整合。
[0017]进一步，所述将整合后的数据进行译码处理，得到译码结果，将所述译码结果输出具体为：
[0018]对所述整合后的数据一次进行信道译码和信源译码处理，得到译码结果，将所述译码结果输出。
[0019]进一步，所述VLC发送模块包括：
[0020]功率放大器、驱动电路以及光源装置。
[0021]所述VLC接收模块具体包括：
[0022]光电探测器、放大电路以及低通滤波装置。
[0023]进一步，还包括：
[0024]若在预设时间内，所述接收端未收到任意一条链路传输的数据，则自动将所述处理结果通过另一条链接进行传输。
[0025]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种VLC
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RF混合通信系统，包括：
[0026]编码模块，用于对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果；
[0027]发送模块，用于按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，通过VLC链路向接收端发送任一类信号数据，通过RF链路向接收端发送另外一类信号数据，基于第一原则，将接收端收到的数据进行整合；
[0028]译码模块，用于将整合后的数据进行译码处理，得到译码结果，将所述译码结果输出，其中，所述第一原则用于当任一链路存在异常时，自动切换至另一条链路进行数据传
输。
[0029]本专利技术的有益效果是：在VLC链路和RF链路都能正常工作的情况下，VLC和RF各自传输信息的一部分，只有合法接收者可以获得完整的原始信息，而VLC和RF任何一条链路上的窃听者都无法通过截获的信息推断出原始数据，从而保证了通信的安全。即使两条链路的信息都被截获，也只有合法接收者知道如何组合数据恢复原始信息，窃听者仍然无法获得原始数据。如果VLC链路被遮挡，由于本系统同时使用VLC链路和RF链路传输数据，此时可以自动切换至RF通信，解决了VLC通信中光路被遮挡导致通信中断的问题。
[0030]进一步，所述对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果具体包括：
[0031]对所述信源产生的信号依次进行信源编码处理以及信道编码处理，得到处理结果。
[0032]进一步，所述按照预设条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VLC
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RF混合通信方法，其特征在于，包括：对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果；按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，通过VLC链路向接收端发送任一类信号数据，通过RF链路向接收端发送另外一类信号数据，基于第一原则，将接收端收到的数据进行整合；将整合后的数据进行译码处理，得到译码结果，将所述译码结果输出，其中，所述第一原则用于当任一链路存在异常时，自动切换至另一条链路进行数据传输。2.根据权利要求1所述的一种VLC
‑
RF混合通信方法，其特征在于，所述对信源产生的信号进行编码处理，得到处理结果具体包括：对所述信源产生的信号依次进行信源编码处理以及信道编码处理，得到处理结果。3.根据权利要求1所述的一种VLC
‑
RF混合通信方法，其特征在于，所述按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，通过VLC链路向接收端发送任一类信号数据，通过RF链路向接收端发送另外一类信号数据，基于第一原则，将接收端收到的数据进行整合具体为：按照预设条件对所述处理结果进行分类，得到两类信号数据，基于第一原则，将第一类数据输入至VLC发送模块进行光信号转化，将转化后的光信号通过VLC链路传输至接收端中的VLC接收模块，所述VLC接收模块对所述转化后的光信号进行光电转换，得到光电转换后的第一类数据，将调制后的第二类数据通过RF链路传输，通过接收端中的解调模块对调制后的第二类数据进行解调，得到解调后的第二类数据，将所述解调后的第二类数据以及所述光电转换后的第一类数据进行整合。4.根据权利要求1所述的一种VLC
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RF混合通信方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：路璐，李梦涵，张润心，谢欣言，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：