一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路,包括基站發(fā)射機(jī)、基站接收機(jī)和若干用戶，基站發(fā)射機(jī)發(fā)出光的覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置有若干用戶發(fā)射機(jī)，基站接收機(jī)包括接收透鏡和光電探測(cè)器陣列，光電探測(cè)器陣列內(nèi)的光電探測(cè)器呈蜂窩狀分布；基站發(fā)射機(jī)和基站接收機(jī)安裝在室內(nèi)天花板且設(shè)置在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)，用戶發(fā)射機(jī)和用戶放置在同一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)。該室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路根據(jù)用戶的調(diào)制光信號(hào)在光電探測(cè)器陣列上的成像位置進(jìn)行用戶的分離，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的多個(gè)用戶與基站通信時(shí)在室內(nèi)可見(jiàn)光通信的上行鏈路間的相互干擾問(wèn)題，使不同用戶的數(shù)據(jù)很好的分離，同時(shí)降低了用戶的功耗，增加了用戶的機(jī)動(dòng)靈活性。
【專利說(shuō)明】 一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路。

【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信(VLC)是一種與照明系統(tǒng)相結(jié)合的新興技術(shù)，可以為室內(nèi)無(wú)線通信提供一種超高速、安全、綠色環(huán)保的解決方案。目前點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的VLC速率已經(jīng)超過(guò)lGbps，但受室內(nèi)環(huán)境和光傳播特性的限制，實(shí)現(xiàn)基站(位于天花板)和用戶(位于室內(nèi)任意位置)間的雙向通信具有很大困難，主要在于多個(gè)用戶在上行鏈路間的相互干擾造成的用戶分離問(wèn)題難以解決。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的多個(gè)用戶與基站通信時(shí)在室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路間的相互干擾造成的不同用戶的數(shù)據(jù)難以分離的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，包括基站發(fā)射機(jī)、基站接收機(jī)和若干用戶，基站發(fā)射機(jī)發(fā)出光的覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置有若干用戶發(fā)射機(jī)，基站接收機(jī)包括接收透鏡和光電探測(cè)器陣列，光電探測(cè)器陣列內(nèi)的光電探測(cè)器呈蜂窩狀分布；基站發(fā)射機(jī)和基站接收機(jī)安裝在室內(nèi)天花板且設(shè)置在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)，用戶發(fā)射機(jī)和用戶放置在同一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0005]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0006]基站發(fā)射機(jī)由白光LED和驅(qū)動(dòng)電路組成。
[0007]用戶發(fā)射機(jī)由調(diào)制回復(fù)反射器和調(diào)制電路組成。
[0008]接收透鏡選用BK7玻璃材料。
[0009]光電探測(cè)器陣列，由多個(gè)光電探測(cè)器和放大電路組成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，利用調(diào)制回復(fù)反射器定向反射的特點(diǎn)，將用戶的調(diào)制光信號(hào)定向反射給基站，并在基站的接收機(jī)的光電探測(cè)器陣列成像，通過(guò)成像的位置進(jìn)行用戶的分離，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的多個(gè)用戶與基站通信時(shí)在室內(nèi)可見(jiàn)光通信的上行鏈路間的相互干擾問(wèn)題，使不同用戶的數(shù)據(jù)很好的分離，同時(shí)降低了用戶的功耗，增加了用戶的機(jī)動(dòng)靈活性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2是用戶發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是光電探測(cè)器陣列布局結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中，1.基站發(fā)射機(jī)，2.用戶發(fā)射機(jī)，3.用戶，4.接收透鏡，5.光電探測(cè)器陣列。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]參見(jiàn)圖1，室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路結(jié)構(gòu)圖，包括基站發(fā)射機(jī)1、若干用戶發(fā)射機(jī)2、若干用戶3和基站接收機(jī)?；景l(fā)射機(jī)由白光LED和相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，發(fā)出發(fā)散角較大的光功率恒定的白光；用戶發(fā)射機(jī)由調(diào)制回復(fù)反射器和調(diào)制電路組成，將用戶3發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制到反射光束上，并將調(diào)制光定向反射回基站；用戶產(chǎn)生需要通過(guò)上行鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)；基站接收機(jī)的接收透鏡，將來(lái)自不同用戶的反射光匯聚到探測(cè)器陣列上，透鏡材料選用BK7玻璃材料；基站接收機(jī)的光電探測(cè)器陣列，由光電探測(cè)器和相關(guān)放大電路組成，將入射的用戶光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，將不同用戶的恢復(fù)數(shù)據(jù)輸出，光電探測(cè)器響應(yīng)波長(zhǎng)范圍為400nm?700nm之間。
[0017]其中，基站發(fā)射機(jī)I和接收透鏡4、光電探測(cè)器陣列5放置于同一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)，構(gòu)成光收發(fā)機(jī)，并安裝于通信用的室內(nèi)天花板之上；若干個(gè)用戶發(fā)射機(jī)2設(shè)置在基站發(fā)射機(jī)發(fā)出光的覆蓋范圍內(nèi)，并根據(jù)通信需求固定在室內(nèi)的相應(yīng)位置，光收發(fā)機(jī)和用戶發(fā)射機(jī)2之間具有一定的空間距離；用戶3與用戶發(fā)射機(jī)2放置在同一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)，用戶發(fā)射機(jī)2將用戶3的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0018]基站發(fā)射機(jī)主要由白光LED模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于發(fā)射一束恒定的具有較大發(fā)散角的白光光束。白光LED由于具有體積小、功耗低、輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)，因此成為本實(shí)用新型的首選光源。
[0019]如圖2所示，用戶發(fā)射機(jī)由調(diào)制回復(fù)反射器和調(diào)制電路組成，將入射連續(xù)光定向回復(fù)反射給基站光接收機(jī)的同時(shí)將需要發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)調(diào)制到反射光束之上。調(diào)制回復(fù)反射器的作用是定向反射和調(diào)制，調(diào)制電路實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制回復(fù)反射器的調(diào)制控制，調(diào)制電路通過(guò)I根BNC電纜連接到調(diào)制回復(fù)反射器。
[0020]基站接收機(jī)由接收透鏡和光電探測(cè)器陣列組成。接收透鏡主要是接收來(lái)自調(diào)制回復(fù)反射器的反射光信號(hào)，將光信號(hào)匯聚在探測(cè)器陣列上，探測(cè)器陣列為蜂窩狀布局，探測(cè)器的光敏面位于每個(gè)小蜂窩的中心位置，探測(cè)器陣列布局結(jié)構(gòu)如圖3所示。探測(cè)器陣列主要由光電探測(cè)器模塊組成。其中光電探測(cè)器可以采用PIN或Aro光電二極管。
[0021]本實(shí)用新型的室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路工作原理為:基站發(fā)射機(jī)I的大功率白光LED發(fā)出恒定的白光覆蓋若干用戶發(fā)射機(jī)2，用戶發(fā)射機(jī)2將入射白光定向回復(fù)反射給基站接收機(jī)的同時(shí)將用戶3產(chǎn)生的需要發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)調(diào)制到反射光束之上，反射光束經(jīng)過(guò)接收透鏡4在光電探測(cè)器陣列5之上成像匯聚，由于用戶發(fā)射機(jī)2所處的地理位置都是不同的，即多個(gè)用戶發(fā)射機(jī)2不可能同時(shí)處于一個(gè)位置，因此用戶反射的光束在光電探測(cè)器陣列5上的成像匯聚點(diǎn)也是不同的，也就是說(shuō)不同的用戶信息通過(guò)不同的光電探測(cè)器進(jìn)行恢復(fù)，從而將不同位置上的用戶進(jìn)行了分離，不會(huì)造成多個(gè)用戶同時(shí)向基站接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)在上行鏈路間的相互干擾問(wèn)題。
[0022]本實(shí)用新型利用調(diào)制回復(fù)反射器定向反射的特點(diǎn)，將不同用戶的調(diào)制光信號(hào)定向反射給基站，并在基站接收機(jī)的光電探測(cè)器陣列成像，通過(guò)成像的位置進(jìn)行用戶的分離，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的多個(gè)用戶與基站通信時(shí)在室內(nèi)可見(jiàn)光通信的上行鏈路間的相互干擾問(wèn)題，使不同用戶的數(shù)據(jù)很好的分離，同時(shí)降低用戶的功耗，增加用戶的機(jī)動(dòng)靈活性因此，本實(shí)用新型為室內(nèi)可見(jiàn)光通信的雙向通信的實(shí)現(xiàn)提供了良好的解決方法，有效推動(dòng)了室內(nèi)可見(jiàn)光通信的實(shí)用化進(jìn)程。
【權(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，其特征在于，包括基站發(fā)射機(jī)(I)、基站接收機(jī)和若干用戶(3)，基站發(fā)射機(jī)(I)發(fā)出光的覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置有若干用戶發(fā)射機(jī)(2)，基站接收機(jī)包括接收透鏡⑷和光電探測(cè)器陣列(5)，光電探測(cè)器陣列(5)內(nèi)的光電探測(cè)器呈蜂窩狀分布；基站發(fā)射機(jī)(I)和基站接收機(jī)安裝在室內(nèi)天花板且設(shè)置在同一結(jié)構(gòu)內(nèi)，用戶發(fā)射機(jī)(2)和用戶(3)放置在同一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，其特征在于，所述的基站發(fā)射機(jī)(I)由白光LED和驅(qū)動(dòng)電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，其特征在于，所述的用戶發(fā)射機(jī)(2)由調(diào)制回復(fù)反射器和調(diào)制電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，其特征在于，所述的接收透鏡⑷選用BK7玻璃材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信上行鏈路，其特征在于，所述的光電探測(cè)器陣列(5)，由多個(gè)光電探測(cè)器和放大電路組成。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK204190771SQ201420678907
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】丁德強(qiáng), 車雅良, 田八林, 張引發(fā), 劉偉, 楊劍, 潘青, 任培安 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍西安通信學(xué)院