CN103338059B - 光电混合广播传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光电混合广播传输方法，包括步骤：S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。本发明还提供一种用于上述方法的光电混合广播传输装置。本发明提供的方法及装置，采用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，利用其泛在性、可靠性、保密性提供高速鲁棒的信号传输和广播覆盖。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种光电混合广播传输方法及装置。
背景技术
随着数字技术在多媒体广播领域的全面推广与实施，以及信息化多媒体终端的普及，多媒体广播传输技术及应用也受到业界的越来越多的关注，然而频谱资源的进一步紧缩成为了无线多媒体广播业务发展的瓶颈。无线光通信是一种以光波为信息传输载体的新兴无线通信技术，具有传输频带宽、通信容量大、安全环保、无电磁干扰、无需占用现有频谱资源等优点，近年来备受关注。业界认为，无线光通信的提出为无线多媒体广播业务注入了新的增长活力。
在无线光通信中，常常采用LED作为发光器件，由于其本身需要电流进行驱动，能够自然而然与电力线连接在一起，因此逻辑上可以将电力线网络和LED可见光通信的结合看成是一个浑然一体的天然网络，其中电力线网络是短距离的骨干网，一端与光纤等构成的大容量城域网/广域网相连（现在很多地方都已经实现了光纤到小区、甚至光纤到楼，很容易与电力线相联）；另一端与LED或LED阵列相连，将信息以无线光通信的下行方式通过LED阵列发射出去，并可利用电力线或者同样利用无线光通信的方式实现上行的信息传输。电力线通信（Power Line Communication，PLC）技术的引入，同时满足了LED可见光通信的电力驱动和信息馈入两方面的要求，无需重新装设电缆作为通信链路即可完成短距离的覆盖，相比如其他的信息传输方式具有天然的优势。
利用电力线的泛在性和无线光通信的技术优势，电力线通信与光通信结合的通信***在照明与通信上都具有传统通信技术无可比拟的优点，具有广阔的市场化前景。将电力线网络作为LED可见光通信的信号来源，或者结合两者优势互为补充进行宽带高速信号传输，建立鲁棒高效通信***，不仅可大大节省布线资源，同时可形成一种独特的同质异构网络。
本发明将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，利用其泛在性、可靠性、保密性提供高速鲁棒的信号传输和广播覆盖，具有成本低廉、覆盖广泛、坚强可靠等特点，在物联网、智慧城市、智能家庭中具有广阔的应用前景。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种光电混合广播传输方法及装置。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种光电混合广播传输方法，包括步骤：S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
优选地，步骤S1中所述预定的广播传输标准号包括：DTMB、ABS-S、DVB-T、DVB-T2、DVB-S、DVB-S2、DVB-C、DVB-C2、CMMB、DAB广播标准，以及IEEE1901和ITU-T G.hn电力线标准所支持的各种模式。
优选地，步骤S1和S2中所述模拟前端处理能够进行预失真补偿处理。
优选地，所述预失真补偿处理为数字域预失真补偿或模拟域预失真补偿。
优选地，所述预失真补偿处理的频率响应与电力线信道或可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。优选地，步骤S1和S2中模拟前端处理中能够进行功率调整或滤波操作。
优选地，所述电力线通信模块和光通信模块均支持多输入多输出。
优选地，所述电力线通信模块的多输入多输出包括波分复用、空间复用。
优选地，所述光通信模块的多输入多输出包括空间分集、空间复用和波束赋形。
本发明还提供一种光电混合广播传输装置，包括：电力线通信模块，用于根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；信号中继模块，用于通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；光通信模块，用于利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
（三）有益效果
本发明提供的一种光电混合广播传输方法及装置，采用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，利用其泛在性、可靠性、保密性提供高速鲁棒的信号传输和广播覆盖。该***具有成本低廉、覆盖广泛、坚强可靠等特点，在物联网、智慧城市、智能家庭中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例的光电混合广播传输方法流程图；
图2为本发明实施例一的***框图；
图3为本发明实施例二的***框图；
图4为本发明实施例三的***框图；
图5为本发明实施例四的***框图；
图6为本发明实施例五的***框图；
图7为本发明实施例的光电混合广播传输装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明提出的光电混合广播传输方法的流程图，具体包括以下步骤：
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
步骤S1中所述预定的广播传输标准号包括：DTMB、ABS-S、DVB-T、DVB-T2、DVB-S、DVB-S2、DVB-C、DVB-C2、CMMB、DAB等广播标准所支持的各种模式。
步骤S1和S2中所述模拟前端处理可进行预失真补偿处理。
所述预失真补偿处理为数字域预失真补偿或模拟域预失真补偿。
所述预失真补偿处理的频率响应与电力线信道或可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
步骤S1、S2中模拟前端处理中还可进行功率调整或滤波操作。
所述电力线通信模块和光通信模块均支持多输入多输出(MIMO)技术。
所述电力线通信模块的多输入多输出(MIMO)技术可以包括波分复用、空间复用。
所述光通信模块的多输入多输出(MIMO)技术可以包括空间分集、空间复用和波束赋形。
实施例一
参考图2，实施例1给出了本发明提出的一种光电混合广播传输方法的一种具体实施方式。
本实施例的信号采用DTMB的多载波模式，结合本发明的特点，利用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，由于电力线的泛在性和光通信的鲁棒性，可以用于复杂室内环境下的DTMB广播。
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
本实施例中，电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生广播发射信号，所产生的发射信号采用DTMB的多载波模式，有效子载波数为3780，采用64QAM调制，LDPC码率为0.6，PN长度为420，交织深度为720，***净码率为24.365Mbps。电力线通信频段是2-10MHz。产生的广播发射信号经过数模转换等处理后耦合到电力线路中传输。
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
本实施例中，信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过滤波以及功率调整后，将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块。
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
本实施例中，光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到的信号转发进入光通信链路。
实施例二
参考图3，实施例2给出了本发明提出的一种光电混合广播传输方法的一种具体实施方式。
本实施例的信号采用DTMB的单载波模式，结合本发明的特点，利用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，并加入了信道预补偿的操作，提高了信息传输的可靠性，由于电力线的泛在性和光通信的鲁棒性，可以用于复杂室内环境下的DTMB广播。
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
本实施例中，电力线通信模块根据预定的广播传输标准转发广播发射信号，所转发的发射信号采用DTMB的单载波模式，采用16QAM调制，LDPC码率为0.8，PN长度为595，交织深度为720，***净码率为20.791Mbps，将DTMB信号从射频下变频到电力线通信频段。DTMB信号一般在UHF/VHF频段，电力线通信频段是2-10MHz。转发的广播发射信号经过数模转换、模拟域预失真补偿等处理后耦合到电力线路中传输，其中预失真补偿处理的频率响应与电力线信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
本实施例中，电力线通信模块支持MIMO技术，采用波分复用技术提高传输速率。
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
本实施例中，信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过滤波、功率调整以及数字域预失真补偿后，将此电压信号转换为电流信号，驱动光通信模块，其中预失真补偿处理的频率响应与可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
本实施例中，光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，通过LED阵列，采用空间复用技术，提高传输速率，将接收到的信号转发进入光通信链路。
实施例三
参考图4，实施例3给出了本发明提出的一种光电混合广播传输方法的一种具体实施方式。
本实施例的信号采用CMMB所支持的模式，结合本发明的特点，利用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，并加入了信道预补偿的操作，提高了信息传输的可靠性，由于电力线的泛在性和光通信的鲁棒性，可以用于CMMB信号的广播。
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
本实施例中，电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生广播发射信号，所产生的发射信号采用CMMB的4K模式，带宽为8MHz，有效子载波数为3076，采用16QAM调制，LDPC码率为0.6，CP长度为1/8符号长度。产生的广播发射信号经过数字域预失真补偿、数模转换等处理后耦合到电力线路中传输，其中预失真补偿处理的频率响应与电力线信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。电力线通信频段是10-18MHz。
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
本实施例中，信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过滤波、功率调整以及数字域预失真补偿后，将此电压信号转换为电流信号，驱动光通信模块，其中预失真补偿处理的频率响应与可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
本实施例中，光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，通过LED阵列，采用空间分集技术，提高传输可靠性，将接收到的信号转发进入光通信链路。
实施例四
参考图5，实施例4给出了本发明提出的一种光电混合广播传输方法的一种具体实施方式。
本实施例的信号采用DVB所支持的模式，结合本发明的特点，利用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，并加入了信道预补偿的操作，提高了信息传输的可靠性，由于电力线的泛在性和光通信的鲁棒性，可以用于DVB信号的广播。
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
本实施例中，电力线通信模块根据预定的广播传输标准转发广播发射信号，所转发的发射信号可以是DVB-T，DVB-T2，DVB-C，DVB-C2，DVB-S，DVB-S2所支持的各种模式，将DVB信号从射频搬移到电力线通信频段。转发的广播发射信号经过数字域预失真补偿、数模转换等处理后耦合到电力线路中传输，其中预失真补偿处理的频率响应与电力线信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。电力线通信频段是2-10MHz。
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
本实施例中，信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过滤波、功率调整以及模拟域预失真补偿后，将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块，其中预失真补偿处理的频率响应与可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
本实施例中，光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，通过LED阵列，采用空间分集技术，提高传输可靠性，将接收到的信号转发进入光通信链路。
实施例五
参考图6，实施例5给出了本发明提出的一种光电混合广播传输方法的一种具体实施方式。
本实施例的信号采用宽带电力线通信标准IEEE1901和ITU-T G.hn所支持的模式，结合本发明的特点，利用共性技术将电力线通信和光通信无缝的融合在了一起，并加入了信道预补偿的操作，提高了信息传输的可靠性，由于电力线的泛在性和光通信的鲁棒性，可以用于电力线信号的广播。
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
本实施例中，电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生广播发射信号，所产生的发射信号可以采用IEEE1901和ITU-T G.hn所支持的各种模式。产生的广播发射信号经过数字域预失真补偿、数模转换等处理后耦合到电力线路中传输，其中预失真补偿处理的频率响应与电力线信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。电力线通信频段是2-30MHz或2-50MHz。
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
本实施例中，信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过滤波、功率调整以及数字域预失真补偿后，将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块，其中预失真补偿处理的频率响应与可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
本实施例中，光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，通过LED阵列，采用空间复用技术，提高传输效率，将接收到的信号转发进入光通信链路。
实施例六
图7是本发明装置的结构图，本发明提供了一种光电混合广播传输装置，该装置包括：
电力线通信模块，用于根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输；
信号中继模块，用于通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
光通信模块，用于利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种光电混合广播传输方法，其特征在于，包括步骤：
S1、电力线通信模块根据预定的广播传输标准产生或转发广播发射信号，经过模拟前端处理后，耦合到电力线路中传输，其中，电力线通信模块支持MIMO技术，采用波分复用技术；
S2、信号中继模块通过耦合器获得电力线中传输信号，经过模拟前端处理后，再将此信号转换为电流驱动信号，驱动光通信模块；
S3、光通信模块利用电流信号驱动LED发光亮度，将接收到信号转发进入光通信链路，
步骤S1和S2中所述模拟前端处理能够进行预失真补偿处理，
所述预失真补偿处理的频率响应与电力线信道或可见光信道的频率响应在各频率点上的值乘积为恒定值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述预定的广播传输标准号包括：DTMB、ABS-S、DVB-T、DVB-T2、DVB-S、DVB-S2、DVB-C、DVB-C2、CMMB、DAB广播标准，以及IEEE1901和ITU-T G.hn电力线标准所支持的各种模式。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预失真补偿处理为数字域预失真补偿或模拟域预失真补偿。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1和S2中模拟前端处理中能够进行功率调整或滤波操作。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力线通信模块和光通信模块均支持多输入多输出。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电力线通信模块的多输入多输出包括波分复用、空间复用。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光通信模块的多输入多输出包括空间分集、空间复用和波束赋形。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |