CN105553553A - 一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案，对现有的可见光网络传输方案进行如下改进：支持可见光通信和无线局域网联合传输模式并增加了无线通信和可见光通信切换功能，使用无线局域网技术控制和切换信号传输，使用可见光通信技术进行高速数据传输。当下行可见光通信信号由于用户位置移动或遮挡等导致信号质量下降或数据传输中断时，上行发送接收模块将检测到的信号质量反馈给下行发送接收模块，下行发送接收模块可将下行信号传输模式由可见光通信切换至无线局域网方式；待遮挡消失时，重新切换回可见光通信方式进行下行传输。其可以切换使用无线局域网和可见光通信技术来进行室内无线通信，可大大提高室内无线通信的性能。

Description

一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案
技术领域
本发明涉及一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案，属于可见光通信、无线和接入网络领域。
背景技术
可见光通信(VLC)是一种以发光二极管(LED)照明灯为信号发送源的室内通信系统，可以在照明的同时提供网络接入。VLC系统采用载波调制等方法将信号加载在电力线上，在LED灯前端被滤波器滤出后转变成直流信号加载到LED光源。LED发出的光经室内空间传输后到达接收终端，检测器将光信号转变成电信号，然后进行放大、整形和判断，恢复出数字信号并传递给用户终端，完成下行通信。
目前提出的可见光通信系统多为单工下行模式，当可见光信号由于遮挡被削弱、阻断时，无法进行连续的通信。在现有的可见光双工模式中，当可见光信号由于遮挡被削弱、阻断时，系统会增强可见光信号的发送强度、降低传输速率或直接进入休眠模式，但仍然无法根本上解决连续、无中断的通信。
在可见光通信研究的早期阶段，牛津大学的O'Brien和爱丁堡大学的HaraldHaas组都已考虑到上行链路会是可见光通信的重要挑战之一，并指出射频、红外光等可以作为上行链路。但已有工作多仅做了简单的可行性分析，然而并没有实质的进行深入探究，也没对下行可见光通信受阻拦时的切换通信作出深入研究，缺乏上下行通信的反馈机制。
在可见光通信技术的推进和普及中，保证连续、无中断的通信尤为重要，针对现有可见光通信的的缺陷，迫切需要一种可见光网络传输方案，当可见光信号由于遮挡被削弱、阻断时，能够保证整个网络连续、无中断的通信。
发明内容
本发明提出的一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案，其结构如附图1所示，通信流程如附图2所示。本方案由下行发送接收模块和上行发送接收模块两部分组成。其中：下行发送接收模块包含可见光发送组件、无线发送组件、发送切换组件，无线接收组件；上行发送接收模块包含可见光接收组件、无线接收组件、接收切换组件、无线发送组件。本方案支持可见光通信和无线局域网联合传输模式并使用无线局域网技术控制和切换信号传输，使用可见光通信技术进行高速数据传输。当下行可见光通信信号由于用户位置移动或遮挡等导致信号质量下降或数据传输中断时，上行发送接收模块将检测到的信号质量反馈给下行发送接收模块，下行发送接收模块可将下行信号传输模式由可见光通信切换至无线局域网方式；待遮挡消失时，重新使用可见光通信进行下行传输。其具体实施过程如下：
步骤1、下行发送接收模块分别发送可见光测试信号和无线测试信号；
步骤2、上行发送接收模块检测接收可见光信号和无线信号的强度与误码率，将两种信号质量信息发送给下行发送接收模块；
步骤3、下行发送接收模块可以根据下行发送接收模块发送信号质量，判断是否可以使用可见光进行通信，之后选择和切换可见光或无线局域网技术进行通信；若是则使用下行可见光发送组件发送下行信号；若不是则使用无线发送组件发送下行信号；
步骤4、当使用可见光进行下行通信时，下行发送接收模块如果接收到上行发送接收模块反馈可见光信号误码较大、传输中断等信息，则选择切换使用无线发送组件发送下行信号；
步骤5、使用无线电通信时，下行发送接收模块每隔一段时间重新发送一次可见光发送测试信号。以使当环境适宜可见光进行通信时，将下行传输切换为可见光传输。
附图说明
图1是本发明提出的一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案结构图；
图2是本发明提出的一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案通信流程图。
具体实施方式
下面结合附图2对本发明的技术方案进行详细说明：
步骤1、下行发送接收模块分别发送可见光测试信号和无线测试信号。可循环发送固定0011011序列作为测试；
步骤2、上行发送接收模块检测接收可见光信号和无线信号的强度与误码率，将两种信号质量信息发送给下行发送接收模块。根据接收到的固定测试序列测算出信号强度RSRP(ReferenceSignalReceivingPower)与误码率BER(BitErrorRatio)，将其发送给下行发送接收模块；
步骤3、下行发送接收模块可以根据下行发送接收模块发送的信号强度RSRP(ReferenceSignalReceivingPower)与误码率BER(BitErrorRatio)，判断是否可以使用可见光进行通信，之后选择和切换可见光或无线局域网技术进行通信；若是则使用下行可见光发送组件发送下行信号；若不是则使用无线发送组件发送下行信号；
步骤4、当使用可见光进行下行通信时，下行发送接收模块如果接收到上行发送接收模块反馈可见光信号误码较大、传输中断等信息，则选择切换使用无线发送组件发送下行信号；
步骤5、使用无线电通信时，下行发送接收模块每隔一段时间重新发送一次可见光发送测试信号，可循环发送固定0011011序列。以使当环境适宜可见光进行通信时，将下行传输切换为可见光传输。

Claims (1)

1.一种基于VLC与WiFi联合的网络传输方案，由下行发送接收模块和上行发送接收模块两部分组成，其特征在于，当下行可见光通信信号由于用户位置移动或遮挡等导致信号质量下降或数据传输中断时，上行方向的接收模块将检测到的信号质量反馈给下行发送接收模块，下行发送接收模块可将下行信号传输模式由可见光通信切换至无线局域网方式；待遮挡消失时，重新使用可见光通信进行下行传输，具体实施过程如下：
步骤1、下行发送接收模块分别发送可见光测试信号和无线测试信号；
步骤2、上行发送接收模块检测接收可见光信号和无线信号的强度与误码率，将两种信号质量信息发送给下行发送接收模块；
步骤3、下行发送接收模块可以根据下行发送接收模块发送信号质量，判断是否可以使用可见光进行通信，之后选择和切换可见光或无线局域网技术进行通信；若是则使用下行可见光发送组件发送下行信号；若不是则使用无线发送组件发送下行信号；
步骤4、当使用可见光进行下行通信时，下行发送接收模块如果接收到上行发送接收模块反馈可见光信号误码较大、传输中断等信息，则选择切换使用无线发送组件发送下行信号；
步骤5、使用无线电通信时，下行发送接收模块每隔一段时间重新发送一次可见光发送测试信号；以使当环境适宜可见光进行通信时，将下行传输切换为可见光传输。
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