[实用新型]空间混合波束迫零的可见光保密通信接入点装置

说明书

本实用新型涉及可见光通信装置技术领域，是一种空间混合波束迫零的可见光保密通信接入点装置，其包括调制信号生成模块、驱动电路模块和可见光无线接入点模块。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其即能支持空间分布式可见光无线接入点配置，也能灵活地支持空间集中式可见光无线接入点配置，在典型的室内场景中，可见光无线接入点能够将保密的数据发送给目标用户，通知利用窃听用户的信道状态信息(CSI)，来迫使窃听用户信号水平置零。

技术领域

本实用新型涉及可见光通信装置技术领域，是一种空间混合波束迫零的可见光保密通信接入点装置。

背景技术

目前，保密可见光无线技术方案高度集中于布放分布式LED光源阵列的室内无线场景。在此类场景中，每个光源阵列作为一个可见光无线接入点。在此类场景的建模分析中，研究人员通常假设光源阵列具备全向空间辐射特性，遵从朗伯空间辐射模型。具体地，加拿大不列颠哥伦比亚大学的Ayman Mostafa的研究团队在公开发表的文献“Physical-Layer Security for Indoor Visible Light Communications”一文中，尝试将空间迫零方案引入到2×2组分布式朗伯光源阵列室内场景。必须指出，此类技术方案有显著的技术缺陷。一方面，此类方案仅仅考虑朗伯式的光源阵列配置。必须充分认识到可见光无线技术所涉及固态光源的首要基础性功能是为室内、室外、道路、车辆、隧道等不同场景提供定制化照明。为满足不同的定制照明需求，照明灯具厂商通常需要借助波束图样的二次配光设计。典型的二次配光设计方法包括在初始的固态光源上加装反射杯、自由曲面透镜等二次配光元件。一般来说，经过厂商二次配光的固态光源能够将大部分光功率投射到预设的照明区域，上述定制光源的波束特性通常是非朗伯的，与传统朗伯光波有着截然不同的空间辐射特性。另一方面，此类方案仅仅适用于分布式阵列式可见光无线接入点配置，无法适用于广泛存在的仅具备单一可见光无线接入点的室内场景。为克服上述挑战，本案提出了一类基于商用光源组合波束的可见光无线接入点设计方案，以支持空间迫零方法在多样化室内保密可见光无线覆盖场景的应用。

新兴可见光无线技术是在点亮的商用固态光源基础上通过驱动电路加载无线数据信号，固态光源(如LED)在直流偏置点亮基础上发出可见光无线信号，从而为用户同时提供照明与无线覆盖。较之于传统RF技术，凭借光波视线传播且无法穿透不透明表面的物理特性，此类可见光无线技术能够展现出更高的安全性表现。在单用户个人房间场景，可认为可见光无线链路是理想安全的。然而，在教室、会议室、图书馆等公共区域，可见光信号的信息安全性无法得到保障。分层的网络架构表明通信网络应该在全部网络层进行安全防护，其中也应该包括物理层安全的防护。因此，面向可见光无线技术的物理层安全技术具备显著的技术潜力。

发明内容

本实用新型提供了一种空间混合波束迫零的可见光保密通信接入点装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有可见光无线技术无法适用于具备单一可见光无线接入点的室内场景的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种空间混合波束迫零的可见光保密通信接入点装置，包括调制信号生成模块、驱动电路模块和可见光无线接入点模块，调制信号生成模块、驱动电路模块和可见光无线接入点模块依序电连接，可见光无线接入点模块包括至少一个非朗伯光源和至少一个朗伯光源。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述至少一个非朗伯光源和至少一个朗伯光源能够分布于室内场景的天花板上，构成分布式可见光无线接入点；或者，至少一个非朗伯光源和至少一个朗伯光源集成一体封装，构成集中式可见光无线接入点。

上述调制信号生成模块由数模转换器、滤波器、放大器组成，数模转换器、滤波器、放大器依序电连接。

数据经数模转换、滤波、放大后加载至驱动电路模块，分别输入可见光无线接入点模块的光源阵列或光源子阵列。