CN105577278A - 基于可见光的多天线动态协作通信系统及其方法 - Google Patents

基于可见光的多天线动态协作通信系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于可见光的动态协作通信系统及其方法，涉及及可见光通信技术。本系统包括外部网络（10）、信息控制处理装置（20），信息发送装置（30）和信息接收装置（40）；外部网络（10）、信息控制处理装置（20）和信息发送装置（30）依次连接；信息接收装置（40）通过可见光信道和信息发送装置（30）连通；信息接收装置（40）通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置（20）连通。本发明能实时监测室内可见光通信链路变化；能应对通信链路状况实时变化；能在室内通信视距全遮挡的状态下保持通信；适用于办公室、客厅、房间等室内的可见光通信场所，可避免因可见光视距遮挡导致的通信中断，增加室内可见光通信的持续性和实用性。

Description

基于可见光的多天线动态协作通信系统及其方法
技术领域
本发明涉及可见光通信技术，尤其涉及一种基于可见光的动态协作通信系统及其方法；具体地是一种通信链路在视距部分受遮挡或全部受遮挡时保持通信连续性的MIMO通信方案。
背景技术
可见光通信技术是一种无线光通信技术，它利用可见光作为通信媒介，可实现高速率的信息传送。可见光作为一种无线接入技术可解决射频通信中频带资源受限和电磁干扰的问题，从而实现高速率的数据传输。虽然可见光有诸多优点，仍需要使用不同的方式增加可见光的通信速率，MIMO多天线空间复用传输可以极大增加通信容量和通信速率。同时，可见光传输的直线特性导致发送端和接收端之间容易因为遮挡而导致链路中断，因此在天线之间视距受到遮挡之后如何继续保持通信的连续性成为了一个关键。
分析可见光通信目前存在的问题，一次反射信号可以是视距遮挡后依然保持通信连续性的一个重要方法，多天线通信是提升信息容量和提高信号可靠性的一个重要方法。因此在实际通信模型中如何协调视距链路多天线通信、视距链路单天线通信及一次反射链路多天线通信等通信方法对于保持通信可靠性和连续性具有很大意义。
发明内容
本发明的目的是针对室内可见光通信视距链路遮挡时通信中断的问题，通过对信号接收功率测量来实现对链路状态的实时监测，同时提供一种基于可见光的动态协作通信系统及其方法，即多模式的动态切换的传输方法，从而实现室内可见光发射天线和接收天线之间无视距遮挡时高速通信，视距受遮挡后依然可以保持低速通信。
本发明的目的是这样实现的：
设计思路
由于室内信息发送装置中LED天线阵列的布局是固定不变，而室内会出现人的走动，所以信息发送装置和信息接收装置之间可能会随着人走动的变化出现视距遮挡。设置模式切换流程，通过信息接收装置中接收功率测量单元实时测量并计算信号的接收功率以判决通信链路是否处于遮挡状态，并通过信息接收装置中信号回传模块与信息控制处理装置进行实时的信息交流；针对不同的遮挡状态设置不同的通信模式，信息控制处理装置根据链路状态的变化实时对通信模式进行切换，实现无中断高效通信。
一、基于可见光的动态协作通信系统(简称系统)
本系统包括外部网络、信息控制处理装置，信息发送装置和信息接收装置；
其连接关系是：
外部网络、信息控制处理装置和信息发送装置依次连接，实现对外部网络数据的处理、发送和交换；
信息接收装置通过可见光信道和信息发送装置连通，实现数据下行通信；
信息接收装置中的信号回传单元通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置中的回传信号接收单元连通，实现控制信息、请求信息及链路状态信息的上行通信。
二、基于可见光的动态协作通信方法(简称方法)
本方法包括下列步骤：
①信息控制处理装置发送一个测试信号帧；
②信息接收装置接收到信号帧，测试各接收天线接收信号强度，并将其打包，通过信号回传单元向信息控制处理装置回复测量信息；
③信息控制处理装置接收到回传信息，通过对比预先设定的功率阈值确定通信链路状态，判别通信模式并进行模式切换；
④信息控制处理装置根据确定的通信模式中发送方式及通信速率的要求，调节信号发送速率，并通过天线发送；
⑤信息接收装置接收到信息，并实现可见光通信。
本发明具有下列优点和积极效果：
①提供了一种实时监测室内可见光通信链路变化的技术方案
提出了模式切换流程，通过信息处理单元发送测试信号、信号回传单元实时反馈接收信号强度的方式来实时监测通信链路的变化，有助于及时了解链路的通信状态。
②提供了一种应对通信链路状况实时变化的可靠通信技术方案
设定几种不同链路状态下的通信模式，最大化的保持通信的可靠性和持续性；通过设定功率阈值，对接收到的信号功率进行判别，以确定其合适的通信模式；信号控制单元实时根据模式要求控制信息处理单元的数据调制速率，同时控制天线选择控制单元进行合理的天线调配，使得链路保持较高的通信效率，同时可以应对室内天线间遮挡状况的变化，丰富了室内可见光通信的使用场景。
③提供了一种在室内通信视距全遮挡的状态下保持通信的技术方案
通过对接收信号功率变化的监测可以判决接收天线和发送天线间是否处于视距全遮挡状态，若处于全遮挡状态，则使用墙面对可见光的一次反射信号来作通信信号，同时控制信息处理单元降低数据的调制速率，保持室内通信链路视距全遮挡情况下通信的持续性。
④适用于办公室、客厅、房间等室内的可见光通信场所，该通信方案可避免因可见光视距遮挡导致的通信中断，增加室内可见光通信的持续性和实用性。
附图说明
图1是本系统的结构方框图；
图2是本方法的步骤图；
图3是本方法通信模式判别流程图；
图4是模式切换流程图；
图5是接收功率百分比与反射次数的关系图。
图中：
10—外部网络；
20—信息控制处理装置，
21-信号控制单元，22-模式切换处理单元
23-信息处理单元，24-天线选择控制单元
25-回传信号接收单元；
30—信息发送装置，
31-信号传输线，32-LED天线阵列；
40—信息接收装置，
41-光电探测器，42-接收功率测量单元，
43-接收信息处理单元，44-信号回传单元；
英译汉
1、MIMO：Multiple-InputMultiple-Output，指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量；它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势，被视为下一代移动通信的核心技术。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明：
一、系统
1、总体
如图1，本系统包括外部网络10、信息控制处理装置20，信息发送装置30和信息接收装置40；
其连接关系是：
外部网络10、信息控制处理装置20和信息发送装置30依次连接，实现对外部网络数据的处理、发送和交换；
信息接收装置40通过可见光信道和信息发送装置30连通，实现数据下行通信；
信息接收装置40中的信号回传单元44通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置20中的回传信号接收单元25连通，实现控制信息、请求信息及链路状态信息的上行通信。
2、功能部件
1)外部网络10
外部网络10包括以太网口和网关，为数据控制处理装置20提供外部数据。
2)信息控制处理装置20
信息控制处理装置20包括信号控制单元21、模式切换处理单元22、信息处理单元23、天线选择控制单元24和回传信号接收单元25；
信号控制单元21分别与模式切换处理单元22、信息处理单元23、天线选择控制单元24和回传信号接收单元25连接，分别实现对数据的处理控制、模式切换控制、天线选择状态控制及回传信号控制；
模式切换处理单元22与信息处理单元23连接，实现模式切换信息交换；
信息处理单元23与天线选择控制单元24连接，实现信息的传递；
回传信号接收单元25分别与信号控制单元21和信息处理单元23连接，分别实现回传信息接收通知和回传信息数据处理；
(1)信号控制单元21
信号控制单元21采用TI公司生产的数字信号控制器MS320F2808；
控制数据处理及发送速率、控制模式切换。
(2)模式切换处理单元22
模式切换处理单元22采用上述数字信号控制单元21并行计算；
用于对比接收信号强度与功率阈值，并通过数字信号控制器MS320F2808中内嵌的软件，编程控制使判决结果反馈给信号控制单元21。
(3)信息处理单元23
信息处理单元23包含数据处理芯片DSP及存储器放大电路；
用于发送数据的编码、回传信号解码、数据流并串转换、数据存储等数据处理。
(4)天线选择控制单元24
天线选择控制单元24采用上述数字信号控制器MS320F2808并行操作，实现对天线的选择控制，包含LED驱动芯片、MOS管开关控制器件等；
用于选择和驱动相应的发送阵列天线通信。
(5)回传信号接收单元25
采用红外、wifi或3G通信接收模块；
用于接收信息接收装置40中信号回传单元44发送的回传信号，然后发送请求至信号控制单元21，请求控制信息处理单元23对回传信号进行数据处理。
3)信息发送装置30
信息发送装置包括相互连接的信号线31和LED发送阵列32。
(1)信号线31，采用同轴电缆线；用于信号传输。
(2)LED发送阵列32，采用LED灯阵列的形式进行连接；用于数据信号的发送。
4)信息接收装置40
信息接收装置40包括接收天线41、接收功率测量单元42、接收信息处理单元43和信号回传单元44；
接收天线41、接收功率测量单元42、接收信息处理单元43和信号回传单元44依次连接，分别实现可见光信号的接收、接收功率测量、接收信息处理和信息回传；
接收功率测量单元42和信号回传单元44连接，实现接收功率测量信息的传递。
(1)接收天线41
接收天线41采用高精度光电二极管PIN或光电探测器PD；用于接收信息发送装置30发送的数据信号，并将光照信号转换成光电流。
(2)接收功率测量单元42
接收功率测量单元42包含信号放大和滤波电路及FPGA，采用FPGA对接收到的光电流进行控制处理，计算接收光信号的平均功率，同时将数据信息传输到接收信息处理单元43，并将计算出的功率值发送到信号回传单元44。
(3)接收信息处理单元43
接收信息处理单元43，采用FPGA进行信号放大、滤波和解码操作。
(4)信号回传单元44
采用红外、wifi或3G通信发送模块；接收到接收功率测量单元42传递来的功率信息及其他通信请求信息，对接收功率信息及其他通信请求进行数据打包处理，并发送至信息控制处理装置20。
工作机理
外部网络10为信息控制处理装置20提供需要访问的数据；
信息控制处理装置20管理和控制信息发送装置30进行数据发送，同时接收和处理来自信息接收装置40中信号回传单元44发送的回传的信号；
信息发送装置30根据信息控制处理装置20的数据发送请求和天线控制方法对信息控制处理装置20中信息处理单元23处理后的数据进行发送，通过可见光信道与信息接收装置40建立通信链接；
信息接收装置40接收并处理来自信息发送装置30发送的数据，同时打包接收数据强度信息和其他控制请求信息，通过信号回传单元44将打包信息发送出去。
二、方法
如图2，本方法包括下列步骤：
①信息控制处理装置发送一个测试信号帧-201；
②信息接收装置接收到信号帧，测试各接收天线接收信号强度，并将其打包，通过信号回传单元向信息控制处理装置回复测量信息-202；
③信息控制处理装置接收到回传信息，通过对比预先设定的功率阈值确定通信链路状态，判别通信模式并进行模式切换-203；
④信息控制处理装置根据确定的通信模式中发送方式及通信速率的要求，调节信号发送速率，并通过天线发送-204；
⑤信息接收装置接收到信息，并实现可见光通信-205。
步骤③，通信模式判别与切换
如图3，通信模式判别与切换流程如下：
A、构建室内可见光通信的信道模型，根据室内通信有无遮挡的室内场景变化，确定4种通信模式-301；
B、计算不同模式下的功率阈值，确定模式切换的功率范围-302；
C、进行模式切换，根据通信模式及其控制方法对下行通信进行天线选择和传输速率控制-303。
(1)步骤A，所述4种通信模式：
a、通过信息控制处理装置20中回传信号接收单元25接收到的功率信息来判断链路状态，当判断多发送天线与多接收天线间的视距传输路线无任何实物遮挡时，则采用2×2多输入多输出MIMO方式通过视距链路进行信号高速传输，信息控制处理装置20将天线接收功率列表中接收功率最高的两路信号对应LED天线作为发送天线组，记作天线发送状态S1；由天线选择控制单元24控制已编码信号由选定的天线组发送，未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面一次或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M1；
b、当判断多发送天线与多接收天线间存在遮挡，但未完全视距遮挡时，则采用1×1单输入单输出或1×2单输入多输出方式通过视距链路进行信号传输，信息控制处理装置20将天线接收功率列表中接收功率最高的一路信号对应LED天线作为发送天线，记作天线发送状态S2；由天线选择控制单元24控制已编码信号由选定的天线发送，未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面一次反射或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M2；
c、当判断多发送天线与多接收天线间存在遮挡，且视距被完全遮挡时，则采用多输入多输出MIMO方式通过反射链路进行信号传输，信息控制处理装置20将天线接收功率列表中接收功率最高的两路信号对应LED天线作为发送天线组，记作天线发送状态S3；由天线选择控制单元24控制已编码信号由选定的天线组发送，此处天线列表中最强两路信号皆为墙面一次反射信号，信号强度低于模式M1中天线列表中对应的信号强度；未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面二次反射或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M3；
d、信息接收装置40中信号回传单元44向信息控制处理装置20回传状态包前，天线选择控制单元24控制测试信号通过信息发送装置中所有天线发送相同信号，记作天线发送状态S4；信息接收装置默认选用天线列表中信号最强的发送和接收天线对进行单输入单输出视距或非视距通信，记作模式M4，M4为系统初始化模式。
(2)步骤B，
*所述功率阈值计算和模式确认方法：
根据接收功率测量单元42对各天线信号的接收情况建立天线功率列表，将各发送天线与接收天线之间链路的功率按大小进行列表，设置功率阈值P1，其中P1大于室内单阵列LED天线对光电探测器带来的总功率；M4为系统初始化模式；当双接收天线探测到信号功率均大于P1，则判决模式切换至M1；当双接收天线探测到信号功率均小于P1，则判决模式切换至M3；其他情况则判别模式切换至M2；
*所述P1确定方法：
使用信息控制处理装置20控制N个LED阵列天线同时照明，天线与光电探测器间无遮挡，测量接收平面上不同位置光电探测器接收到的功率值，测量样本为NE(NE依房间大小决定，每平方米至少一个样本点)，取NE个功率值中最小的功率，记作P1。
*所述功率计算方法：
在信息接收装置40端，光电探测器41将收集到的光信号转化为电流I，写为I＝RaPRx，其中Ra是光电探测器的响应系数，PRx是光电探测器接收到的光功率，光电探测器41响应系数一定，根据测量电流值计算得到光电探测器41接收光功率；
图5计算结果显示，视距信号接收功率远大于一次反射信号接收功率，故无遮挡或半遮挡下的接收功率相对于全遮挡下的接收功率较易识别；同理，无遮挡下由于接收天线接收到至少两个天线阵列的视距光信号，故无遮挡下的信号接收功率也会明显大于半遮挡下接收功率；因此可以通过接收功率的大小判别天线是处于无遮挡、半遮挡或全遮挡状态；
所述选定列表中发送天线方法，根据发送天线发送信号包含的天线识别信息对天线进行分辨，确定具体的发送天线，由天线选择控制单元24控制天线进行信号发送。
(3)步骤C，模式切换
系统的模式切换由信息控制处理装置20中的信号控制单元21、模式切换处理单元22、信息处理单元23、天线选择控制单元24和回传信号接收单元25协同实现。
如图4，模式切换流程如下：
Ⅰ、模式切换处理单元22初始化模式列表，选择初始化模式M4，并将模式信息发送至信号控制单元21-401；
Ⅱ、信号控制单元21请求信息处理单元23发送链路测试信号，同时确定天线发送状态为S0-402；
Ⅲ、请求天线选择控制单元24按照S4要求选择天线进行数据传送-403；
Ⅳ、等待回传信号，由信号控制单元21判断是否接收到包含有链路信号强度信息的回传信号-404，是则进入步骤Ⅴ，否则跳转到步骤Ⅰ；
Ⅴ、信息处理单元23将处理后的信号强度报告发送至模式切换处理单元22-405；
Ⅵ、模式切换处理单元根据所述模式判断流程判别通信模式-406：
ⅰ、当两接收天线接收信号强度大于或等于阈值P1时，则判决执行通信模式M1，并将判决结果发送至信号控制单元21-4071；
或ⅱ、当两接收天线接收信号强度均小于阈值P1时，则判决执行通信模式M3，并将判决结果发送至信号控制单元21-4072；
或ⅲ、其他情况时，则判决执行通信模式M2，并将判决结果发送至信号控制单元21-4073；
Ⅶ、信号控制单元21接收到判别模式结果，按照该模式下规则控制信息处理单元23对传输数据的调制速率，并确定天线发送状态-408，然后重复执行步骤Ⅲ。

Claims (9)

1.一种基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：
包括外部网络(10)、信息控制处理装置(20)，信息发送装置(30)和信息接收装置(40)；
其连接关系是：
外部网络(10)、信息控制处理装置(20)和信息发送装置(30)依次连接，实现对外部网络数据的处理、发送和交换；
信息接收装置(40)通过可见光信道和信息发送装置(30)连通，实现数据下行通信；
信息接收装置(40)中的信号回传单元(44)通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置(20)中的回传信号接收单元(25)连通，实现控制信息、请求信息及链路状态信息的上行通信。
2.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：
所述的信息控制处理装置(20)包括信号控制单元(21)、模式切换处理单元(22)、信息处理单元(23)、天线选择控制单元(24)和回传信号接收单元(25)；
信号控制单元(21)分别与模式切换处理单元(22)、信息处理单元(23)、天线选择控制单元(24)和回传信号接收单元(25)连接，分别实现对数据的处理控制、模式切换控制、天线选择状态控制及回传信号控制；
模式切换处理单元(22)与信息处理单元(23)连接，实现模式切换信息交换；
信息处理单元(23)与天线选择控制单元(24)连接，实现信息的传递；
回传信号接收单元(25)分别与信号控制单元(21)和信息处理单元(23)连接，分别实现回传信息接收通知和回传信息数据处理。
3.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：
所述的信息发送装置(30)包括相互连接的信号线(31)和LED发送阵列(32)。
4.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：
所述的信息接收装置(40)包括接收天线(41)、接收功率测量单元(42)、接收信息处理单元(43)和信号回传单元(44)；
接收天线(41)、接收功率测量单元(42)、接收信息处理单元(43)和信号回传单元(44)依次连接，分别实现可见光信号的接收、接收功率测量、接收信息处理和信息回传；
接收功率测量单元(42)和信号回传单元(44)连接，实现接收功率测量信息的传递。
5.按权利要求1-4所述的基于可见光的动态协作通信系统的通信方法，其特征在于包括下列步骤：
①信息控制处理装置发送一个测试信号帧(201)；
②信息接收装置接收到信号帧，测试各接收天线接收信号强度，并将其打包，通过信号回传单元向信息控制处理装置回复测量信息(202)；
③信息控制处理装置接收到回传信息，通过对比预先设定的功率阈值确定通信链路状态，判别通信模式并进行模式切换(203)；
④信息控制处理装置根据确定的通信模式中发送方式及通信速率的要求，调节信号发送速率，并通过天线发送(204)；
⑤信息接收装置接收到信息，并实现可见光通信(205)。
6.按权利要求5所述的通信方法，其特征在于所述的步骤③，其通信模式判别流程如下：
A、构建室内可见光通信的信道模型，根据室内通信有无遮挡的室内场景变化，确定4种通信模式(301)；
B、计算不同模式下的功率阈值，确定模式切换的功率范围(302)；
C、进行模式切换，根据通信模式及其控制方法对下行通信进行天线选择和传输速率控制(303)。
7.按权利要求5-6所述的通信方法，其特征在于所述的步骤A，所述4种通信模式：
a、通过信息控制处理装置(20)中回传信号接收单元(25)接收到的功率信息来判断链路状态，当判断多发送天线与多接收天线间的视距传输路线无任何实物遮挡时，则采用2×2多输入多输出MIMO方式通过视距链路进行信号高速传输，信息控制处理装置(20)将天线接收功率列表中接收功率最高的两路信号对应LED天线作为发送天线组，记作天线发送状态S1；由天线选择控制单元(24)控制已编码信号由选定的天线组发送，未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面一次或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M1；
b、当判断多发送天线与多接收天线间存在遮挡，但未完全视距遮挡时，则采用1×1单输入单输出或1×2单输入多输出方式通过视距链路进行信号传输，信息控制处理装置(20)将天线接收功率列表中接收功率最高的一路信号对应LED天线作为发送天线，记作天线发送状态S2；由天线选择控制单元(24)控制已编码信号由选定的天线发送，未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面一次反射或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M2；
c、当判断多发送天线与多接收天线间存在遮挡，且视距被完全遮挡时，则采用多输入多输出MIMO方式通过反射链路进行信号传输，信息控制处理装置(20)将天线接收功率列表中接收功率最高的两路信号对应LED天线作为发送天线组，记作天线发送状态S3；由天线选择控制单元(24)控制已编码信号由选定的天线组发送，此处天线列表中最强两路信号皆为墙面一次反射信号，信号强度低于模式M1中天线列表中对应的信号强度；未选定LED天线则不调制信息，仅用作照明，同时采用均衡技术来减小墙面二次反射或多次反射信号对视距信号带来的干扰，记作模式M3；
d、信息接收装置(40)中信号回传单元(44)向信息控制处理装置(20)回传状态包前，天线选择控制单元(24)控制测试信号通过信息发送装置中所有天线发送相同信号，记作天线发送状态S4；信息接收装置默认选用天线列表中信号最强的发送和接收天线对进行单输入单输出视距或非视距通信，记作模式M4，M4为系统初始化模式。
8.按权利要求5-6所述的通信方法，其特征在于所述的步骤B，
*所述功率阈值计算和模式确认方法：
根据接收功率测量单元(42)对各天线信号的接收情况建立天线功率列表，将各发送天线与接收天线之间链路的功率按大小进行列表，设置功率阈值P1，其中P1大于室内单阵列LED天线对光电探测器带来的总功率；M4为系统初始化模式；当双接收天线探测到信号功率均大于P1，则判决模式切换至M1；当双接收天线探测到信号功率均小于P1，则判决模式切换至M3；其他情况则判别模式切换至M2；
*所述P1确定方法：
使用信息控制处理装置(20)控制N个LED阵列天线同时照明，天线与光电探测器间无遮挡，测量接收平面上不同位置光电探测器接收到的功率值，测量样本为NE，NE依房间大小决定，每平方米至少一个样本点，取NE个功率值中最小的功率，记作P1；
*所述功率计算方法：
在信息接收装置(40)端，光电探测器(41)将收集到的光信号转化为电流I，写为I＝RaPRx，其中Ra是光电探测器的响应系数，PRx是光电探测器接收到的光功率，光电探测器(41)响应系数一定，根据测量电流值计算得到光电探测器(41)接收光功率；
所述选定列表中发送天线方法，根据发送天线发送信号包含的天线识别信息对天线进行分辨，确定具体的发送天线，由天线选择控制单元(24)控制天线进行信号发送。
9.按权利要求5-6所述的通信方法，其特征在于所述的步骤C，其模式切换流程如下：
Ⅰ、模式切换处理单元(22)初始化模式列表，选择初始化模式M4，并将模式信息发送至信号控制单元(21)(401)；
Ⅱ、信号控制单元(21)请求信息处理单元(23)发送链路测试信号，同时确定天线发送状态为S4(402)；
Ⅲ、请求天线选择控制单元(24)按照S4要求选择天线进行数据传送(403)；
Ⅳ、等待回传信号，由信号控制单元(21)判断是否接收到包含有链路信号强度信息的回传信号(404)，是则进入步骤Ⅴ，否则跳转到步骤Ⅰ；
Ⅴ、信息处理单元(23)将处理后的信号强度报告发送至模式切换处理单元(22)(405)；
Ⅵ、模式切换处理单元根据所述模式判断流程判别通信模式(406)：
ⅰ、当两接收天线接收信号强度大于或等于阈值P1时，则判决执行通信模式M1，并将判决结果发送至信号控制单元(21)(4071)；
或ⅱ、当两接收天线接收信号强度均小于阈值P1时，则判决执行通信模式M3，并将判决结果发送至信号控制单元(21)(4072)；
或ⅲ、其他情况时，则判决执行通信模式M2，并将判决结果发送至信号控制单元(21)(4073)；
Ⅶ、信号控制单元(21)接收到判别模式结果，按照该模式下规则控制信息处理单元(23)对传输数据的调制速率，并确定天线发送状态(408)，然后重复执行步骤Ⅲ。
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