[发明专利]基于MIMO电力线回传的可见光中继接入系统及方法

说明书

本发明涉及一种可见光通信技术领域，是一种基于MIMO电力线回传的可见光中继接入系统及方法，前者包括电力线回传子系统、中继子系统和可见光子系统；电力线回传子系统包括PLC发射端、PLC信道和PLC接收端；中继子系统，接收PLC接收端输出的数据流，并转发至可见光子系统；可见光子系统包括可见光发射装置和可见光接收装置。本发明无需铺设新的有线电力线资源，利用现有电力线将远端数据流传输至可见光接入的应用场景，并发射及接收携带数据流的可见光，从而完成可见光通信，并基于MIMO、复用、解复用技术，充分提升电力线的传输容量，实现电力线回传系统中多路独立空间数据流与可见光无线覆盖中多路数据流之间的灵活映射。

技术领域

本发明涉及一种可见光通信技术领域，是一种基于MIMO电力线回传的可见光中继接入系统及方法。

背景技术

可见光通信可以利用已有的LED照明基础设施，将信息信号加载到LED光源的偏置电流上，从而为用户同时通用照明的同时提供无线覆盖。

现有大部分室内场景都有已经布设完备的电力线基础设施，借助基于电力线通信（PLC：Power Line Communications）技术的有线回传方案可以天然避免布设专用有线回传缆线所带来的成本造价挑战。另一方面，基于LED光源的可见光通信收发器本身高度依赖电力线供电实现基础照明功能，LED光源与已有电力线基础设施是密不可分高度耦合的互联协助关系。

现有的面向可见光无线接入的电力线回传方案尚局限于SISO动力线点对点（P2P：Point to Point）有线回传连接，即在电力线的两端仅仅依赖基础性的SISO链路配置来传输单路数据流。该方式简单的把电力线等同于单根传输铜线，一方面，简化了对电力线传输部分的建模复杂程度；另一方面，客观上忽视了商用电网（特别是到一般用户驻地的电力分配网）中通常使用P线，N线以及PE线三线的线路配置方式。因此，将现有SISO链路数据流应用于商用三线制电力分配线路时，天然地仅使用P线，N线以及PE线3个独立端口中的2个来加载一路数据信号，故不能充分使用电力线空间维度资源，不能保证可见光接入系统中电力线回传线路的传输容量。

发明内容

本发明提供了一种基于MIMO电力线回传的可见光中继接入系统及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决结合电力线的可见光无线接入系统存在的不能充分使用电力线空间维度资源，造成可见光无线接入系统传输容量不高的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种基于MIMO电力线回传的可见光中继接入系统，包括电力线回传子系统、中继子系统和可见光子系统；

电力线回传子系统包括PLC发射端、PLC信道和PLC接收端，PLC发射端获取数据流，基于MIMO及复用技术将一路数据流编码调制成两路数据流，经PLC信道后，传输至远端的PLC接收端，PLC接收端基于MIMO及解复用技术对PLC信道输出的四路数据流进行解码解调；

中继子系统，接收PLC接收端输出的数据流，并转发至可见光子系统；

可见光子系统包括可见光发射装置和可见光接收装置，可见光发射装置接收中继子系统放大转发的数据流，发射携带已调数据流的可见光信号，可见光接收装置接收携带已调数据流的可见光信号，获得对应的数据流。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述PLC发射端包括FEC编码模块、QAM调制模块、MIMO编码模块、两个OFDM调制模块和滤波器；FEC编码模块与QAM调制模块连接，QAM调制模块与MIMO编码模块连接，MIMO编码模块与两个OFDM调制模块连接，两个OFDM调制模块与滤波器连接；PLC接收端包括滤波器、MIMO解码模块、QAM解调模块、FEC解码模块和四个OFDM解调模块；滤波器分别与四个OFDM解调连接，四个OFDM解调均与MIMO解码连接，MIMO解码、QAM解调和FEC解码依次连接。

上述中继子系统包括带通滤波器和放大器，带通滤波器与放大器连接。