[发明专利]室内可见光通信定位网络构架

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种室内可见光通信定位网络构架。

背景技术

可见光通信由于其无电磁辐射特性，在电磁敏感的应用场景下有广泛的应用潜力。此外，由于可见光不透墙的特性，其在需要保密通信的场合也有广泛的应用潜力。此外，目前市场上基于WiFi及蓝牙的室内定位技术普遍定位精度差，稳定性较差，尚未有成熟系统抢占市场。基于可见光网络的定位系统定位精度可达1米以内，稳定性好，并且是在室内现有LED灯的基础上安装，成本较低，具有很强的竞争力。

室内可见光通信需要采用多灯进行室内的全方位覆盖。通信的前提是需要知道当前接收端的位置，即接收端在那盏灯下，再基于该灯进行通信。因此，需要设计室内可见光通信定位的一体化网络，在定位后进行可见光通信。

然而，目前还没有较为完善的方案，因此，有必要对其进行深入研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内可见光通信定位网络构架，可以在在不引入其他附加设施情况下，提高接收端定位的精度，并具有较高的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种室内可见光通信定位网络构架，包括：控制中心、LED发射端与接收端；

所述LED发射端的数量为M，且均固定设置在室内，每一LED发射端，用于在控制中心的控制下将带有自身地址的广播定位信息和/或控制与数据信息调制到光载波上向外发射；

所述接收端移动到当前LED发射端的覆盖范围内后，将接收到当前LED发射端发送的广播定位信息；之后，所述接收端将自身的当前位置与其ID返回至控制中心；然后接收LED发送的数据信息，若之后还接收到LED发射端发送的控制信息则执行相应任务；

控制中心，根据接收端返回的信息实现接收端定位，并通过LED发射端向相关的接收端发送预定的推送信息；若需要对接收端进行数据传输或者控制，则将相应的数据与控制信息传输给相关的LED发射端，由LED发射端将控制信息调制到光载波上向外发射。

所述LED发射端将信息调制到光载波上向外发射包括：

获取广播定位信息、数据与控制信息或者推送信息的二进制序列并输入至LED驱动电路，加载与LED照明灯相匹配的直流偏压，采用OOK调制方式将相应信息调制到光载波上向外发射。

所述接收端接收光载波信息后转换为电流信号，在模拟电路中，首先经过隔直流电路处理，将电流信号转换为电压信号，然后将电压信号经过放大器放大，继而将放大后的电压信号进行采样与数模转换，对转换后的数据求均值，此均值可作为信号检测与估计的自适应阈值对每一位信号进行判决，得到二进制数据信息，之后根据二进制数据的上跳沿和下跳沿做位同步处理，再用已知的同步序列做相关运算，进行帧同步，解调出接收到的信息；若接收端收到的是广播定位信息，则向控制中心反馈当前位置与其ID后，将得到相应的推送信息；若接收端收到的是控制或数据信息，则除了反馈当前位置与其ID外，还将反馈收到控制如数据信息ACK确认指令，并且根据控制信息执行相应任务。

每一所述LED发射端均通过有线的方式与控制中心相连，所述接收端通过无线方式与控制中心相连。

所述控制中心通过LED发射端发送推送信息与数据控制信息时，所使用的传输数据帧结构为一个TTI结构，其包含1个广播包头与多个用户传输资源块；每一用户传输资源块的发送顺序为：LED_ID，同步序列，接收端ID，数据信息或者控制信息。

LED发射端中的LED照明灯之间有交叠情况下，在相邻的LED照明灯之间时域上采用互相正交的信号时隙。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于可见光的接收端定位、信息推送、与数据传输一体化系统，对室内可见光的接收端定位、信息推送、与数据传输一体化，具有广泛的应用价值；此外，稳定性与精度也较高；同时，也无需引入其他附加设施，从而控制系统成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种室内可见光通信定位网络构架的示意图；

图2为本发明实施例提供的MAC层的控制协议流程图；

图3为本发明实施例提供的LED发射端的布置示意图；

图4为本发明实施例提供的广播信息的时隙划分图；