[实用新型]基于大功率照明LED灯的可见光接入网通信系统

说明书

本实用新型公开了一种基于大功率照明LED灯的可见光接入网通信系统，其包括两个可见光通信系统单元，分别是接入端适配器和客户端适配器，利用它们轻松实现将网络终端设备通过可见光无线连接以太网。本实用新型系统利用现有照明LED装置和以太网设施，实现基于大功率LED照明灯的可见光无线接入网，可同时提供照明与网络接入通信，具有实施方便、构造简单的特点，相对于射频无线通信还有高效节能、无电磁干扰、安全性好的优势。

技术领域

本实用新型涉及可见光通信技术领域和无线网络通信领域，特别是一种基于大功率照明LED灯的可见光接入网通信系统。

背景技术

由于互联网时代中无线网络流量的急剧增长，对无线通信容量提出了新的挑战，而射频通信的无线电频谱资源非常紧张，日渐稀缺。可见光作为无线通信的一种方式，拥有巨大的频谱资源，且随着LED照明行业的发展，LED的效率提升、价格降低，LED正在成为照明的主力。所以利用照明LED进行可见光通信应对无线流量需求成为一个可行的选择。

同时，LED可见光通信利用可见光进行数据传输的本质使得它相较于射频通信在电磁干扰和使用者安全方面有着天然的优势，这使其能够用于对于电磁要求较高的场所(如医院、飞机等)。而在联网方面，可见LED光通信可以直接以LED照明灯作为基站，相较于射频通信和红外通信而言，省去了额外建立基站和布线的成本，在有LED照明的场所就可以建立LED可见光通信网，这使得LED可见光通信有着可以被广泛发展的基础。

另一方面，以太网已经成为当今局域网最广泛使用的标准，以太网的基础设施也已经比较普遍和完善。利用LED可见光通信系统实现网络设备接入以太网，实现网络设备的无线联网功能，既可以缓解射频无线通信的频谱资源紧张问题，也能够充分利用以太网的现有设施提供一种便捷、高速和应用场合广泛的通信方法。

因此，需要一种能够利用充分现有以太网设施和照明设施的系统，它不仅能实现可见光通信，并能将可见光通信系统和以太网系统高效连接，实现有线以太网信号经由照明可见光传输，实现网络设备向以太网的可靠无线光接入。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题：利用照明LED构建可见光通信系统，并实现可见光通信系统与现有以太网系统的融合，实现网络设备的无线光联网。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：包括两个可见光通信系统单元，分别是接入端适配器和客户端适配器，利用它们轻松实现将网络终端设备通过可见光无线连接以太网。

所述的接入端适配器，包括以电信号依次连接的以太网接口电路、下行信号编码模块、下行信号调制模块、下行LED照明兼通信信号驱动模块、下行照明LED，以及以电信号依次连接的上行光电信号转换模块、上行数字信号恢复模块、上行信号解调模块、上行信号解码模块、多址接入模块。

上述的接入端适配器，其中：

所述的下行信号调制模块和上行信号调制模块，对编码后的网络信号进行基带调制，包括符号映射、OFDM调制和D/A转换；

所述的下行信号解调模块和上行信号解调模块，对经过可见光通信系统传输的信号进行基带解调，包括同步、IQ解调、信道均衡、解映射操作；

所述的下行信号编码模块和上行信号编码模块，对网络信号进行加扰、加前导序列、信道编码和交织编码操作；

所述的下行信号解码模块和上行信号解码模块，对经过可见光通信系统传输后的网络信号进行解扰码、去前导序列、信道解码和解交织操作，以提取出MAC层网络信号。

上述的接入端适配器，其中：

所述的下行LED照明兼通信信号驱动模块和上行LED通信信号驱动模块以直流偏置电路和交流信号电路为核心，将数据信号以交流调制方式加载到LED，既实现LED的照明功能，又将数据信号加载到照明LED灯上，而且最大限度地利用了大功率LED的物理调制带宽；