基于SCMA技术的可见光通信系统装置

基于scma技术的可见光通信系统装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种室内可见光通信技术领域，具体为一种基于scma技术的可见光通信系统装置。


背景技术：

2.现有的可见光通信系统为解决通信链路出现的多径效应等带来的码间串扰问题，多采用正交频分复用技术进行调制。为进一步提升资源的利用率，非正交多址技术受到越来越多的关注。
3.scma技术作为非正交多址接入方式的一种，依赖多维星座码本设计，加之非正交叠加的码字个数可远大于使用的资源个数的特性，满足支持海量接入、免授权接入的要求，能够提高系统的频谱效率和吞吐量。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基于scma技术的可见光通信系统装置，克服了上述现有技术之不足，有效解决现有可见光通信系统存在的频谱效率有限，设备连接数有限的问题。
5.本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种基于scma技术的可见光通信系统装置，包括可见光发射单元、可见光信道和可见光接收单元；可见光发射单元与可见光信道连接；可见光信道与可见光接收单元连接。
6.下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进。
7.上述可见光发射单元包括scma发射模块、led驱动电路和led发射器，scma发射模块、led驱动电路和led发射器依次连接。
8.上述还包括设置在可见光发射单元的scma发射模块，scma发射模块包括scma编码器、映射器和合路器，scma编码器、映射器和合路器依次连接。
9.上述可见光接收单元包括光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块，光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块依次连接。
10.上述还包括设置在可见光接收单元的scma接收模块，scma接收模块包括解映射和mpa检测器，解映射和mpa检测器依次连接。
11.本实用新型采用基于scma技术的可见光通信系统装置，较传统正交多址接入技术可实现同等资源数量下服务多个用户，有效提升系统容量。
附图说明
12.附图1为本实用新型实施例1的电路结构示意图。
13.附图2为本实用新型实施例1的通信示意图。
14.附图3为本实用新型实施例1中可见光发射单元的电路结构框图。
15.附图4为本实用新型实施例1中可见光接收单元的电路结构框图。
16.附图5为本实用新型实施例1中scma发射模块的电路结构框图。
17.附图6为本实用新型实施例1中scma接收模块的电路结构框图。
18.附图7为本实用新型实施例2中中继模式下的通信示意图。
19.附图中1为led光源，2为可见光信道，3为接收用户1，4为接收用户j，5为落地灯。
具体实施方式
20.本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
21.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述。
22.实施例1：如附图1所示，该基于scma技术的可见光通信系统装置，包括可见光发射单元、可见光信道和可见光接收单元；可见光发射单元与可见光信道连接；可见光信道与可见光接收单元连接。
23.上述技术方案的通信示意图如附图2所示。
24.上述技术方案中j个用户经可见光发射单元发射出已调光信号，经可见光信道至可见光接收单元再传至j个用户处。
25.本实用新型所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，较传统正交多址接入技术可实现同等资源数量下服务多个用户，有效提升系统容量。
26.可根据实际需要，对上述基于scma技术的可见光通信系统装置作进一步优化或/和改进。
27.如附图3所示，所述基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述可见光发射单元包括scma发射模块、led驱动电路和led发射器，scma发射模块、led驱动电路和led发射器依次连接。
28.上述技术方案中j个用户数据流经scma发射模块完成对多路信号的编码调制，led驱动电路用于驱动led发射器发射携带已调数据流的光波束。
29.如附图4所示，所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述可见光接收单元包括光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块，光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块依次连接。
30.上述技术方案中光滤波器对经可见光信道的已调光信号滤除不必要的干扰光，透镜对发散光进行汇聚，将其汇聚至光电探测器处。光电探测器将接收到的光信号转换成电信号，经放大器放大后，进入至scma接收模块处理后传送至j个用户。
31.如附图5所示，还包括设置在可见光发射单元的scma发射模块，scma发射模块包括scma编码器、映射器和合路器，scma编码器、映射器和合路器依次连接。
32.上述技术方案中j个用户数据流经scma编码器直接映射成多维复数码字信息，码字信息经映射器操作后分配到子k个ofdm子载波上复用，经合路器将k路数据流合为一路数据流传输。
33.如附图6所示，还包括设置在可见光接收单元的scma接收模块，scma接收模块包括解映射和mpa检测器，解映射和mpa检测器依次连接。
34.上述技术方案中解映射为映射的逆过程，经mpa检测器对数据流信息进行译码为j个数据流。
35.实施例2：在室内可见光无线通信系统中，如果存在遮挡、障碍物等则容易导致通
信链路中断，若引入中继技术则可通过中继单元避开障碍物等，继而使用户接收到较好的信息。该基于scma技术的可见光通信系统装置引入中继技术如附图7所示。对于放大转发中继策略而言，中继节点并不会对接收到的数据作解调解码操作，而是对信号功率进行归一化处理后用自身发射功率将信号放大，继而发射出去。鉴于该策略操作简单，复杂度低，因而应用于本实施例中。
36.一般来说，可采用台灯、落地灯作为中继单元的室内发光装置。通过光滤波器滤除接收到光信号中的噪声信息，经光放大器对光信号进行放大，再经滤波器滤除光放大器产生的干扰，将光信号发射到可见光接收装置。
37.以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。


技术特征：
1.一种基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，包括可见光发射单元、可见光信道和可见光接收单元；可见光发射单元与可见光信道连接；可见光信道与可见光接收单元连接。2.根据权利要求1所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述可见光发射单元包括scma发射模块、led驱动电路和led发射器，scma系统发射模块、led驱动电路和led发射器依次连接。3.根据权利要求1或2所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述scma发射模块包括scma编码器、映射器和合路器，scma编码器、映射器和合路器依次连接。4.根据权利要求1所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述可见光接收单元包括光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块，光滤波器、透镜、光电探测器、放大器和scma接收模块依次连接。5.根据权利要求1或4所述的基于scma技术的可见光通信系统装置，其特征在于，所述scma接收模块包括解映射和mpa检测器，解映射和mpa检测器依次连接。

技术总结
本实用新型涉及一种室内可见光通信技术领域，是一种基于SCMA技术的可见光通信系统装置，包括可见光发射单元、可见光信道和可见光接收单元；可见光发射单元与可见光信道连接；可见光信道与可见光接收单元连接。本实用新型采用基于SCMA技术的可见光通信系统装置，较传统正交多址接入技术可实现同等资源数量下服务多个用户，有效提升系统容量。有效提升系统容量。有效提升系统容量。


技术研发人员：刘雯雯 葛文萍 梅弘业
受保护的技术使用者：新疆大学
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/4/21