CN110166122B - 调光控制的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种调光控制的方法和装置，其中，该方法包括：发送端对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号；发送端对双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号；发送端调制正极性信号和反极性信号的信号参量，得到经过调制的正极性信号和反极性信号；发送端将经过调制的正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号；发送端向接收端发送支持调光控制的混合调制信号。通过本申请的调光控制的方法和装置，可以提高***的频带利用率。

Description

调光控制的方法及装置

技术领域

本申请涉及无线光通信技术领域，并且更具体地，涉及一种调光控制的方法及装置。

背景技术

近年来，随着移动互联网与物联网的快速发展，移动用户的业务流量呈***式增长。为了实现热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠的通信连接，以扩展频谱带宽的高频传输成为下一代移动通信的关键技术。其中，可见光通信(visible lightcommunication,VLC)技术因其具有超大带宽、绿色高能效、无电磁干扰以及易部署等优点，成为构建高频谱效率与高功率效率超密集异构网络的重要选择。

在可见光通信中，除了提高信息传输速率与可靠性之外，由于VLC是基于已有的照明设备而实现的，需要保证用户能够根据用户对照明强度的需求以及所处环境调节照明强度，因而针对VLC的调光控制也是一种非常重要且极具使用价值的技术。

为了满足室内VLC高速数据传输的需求，在VLC***中引入支持调光的光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing，O-OFDM)技术，然而现有的支持调光的O-OFDM调制技术无法使***具有较高的频带利用率。

发明内容

本申请提供一种调光控制的方法及装置，可以提高***的频带利用率。

第一方面，提供了一种调光控制的方法，包括：发送端对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号；所述发送端对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号；所述发送端调制所述正极性信号和反极性信号的信号参量，得到经过调制的所述正极性信号和反极性信号；所述发送端将经过调制的所述正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号；所述发送端向接收端发送所述支持调光控制的混合调制信号。

本申请实施例，通过调制双极性信号及其反极性信号的信号参量，可以在实现光多载波调制的同时实现光单载波调制，由于光单载波调制不会影响光多载波的调制，光多载波调制的频带效率可以保持不变，通过调制部分信号参量的方式实现光单载波调制，又可以多传数据，从而采用光多载波和光单载波的混合叠加调制，可以提高***的频带效率。

在一些可能的实现方式中，所述信号参量包括所述正极性信号和反极性信号的信号功率和信号周期。

在一些可能的实现方式中，当所述信号参量为信号功率时，所述发送端调制所述正极性信号和反极性信号的信号参量，包括：所述发送端将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第一功率因子集中对应的功率因子相乘，得到经过调制的所述正极性信号的功率和所述反极性信号的功率，所述第一功率因子集是根据调光水平预设的。

上述技术方案，发送端通过调制双极性信号及其反极性信号的功率，实现了光单载波调制，提高了***的频带利用率。此外，在实现光单载波调制的过程中，没有额外增加调制功率，因此，提高了***的功率效率。

在一些可能的实现方式中，当所述信号参量为信号功率和信号周期时，所述发送端调制所述正极性信号和反极性信号的信号参量，包括：在所述正极性信号和反极性信号的调制周期内，所述发送端将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第二功率因子集中对应的功率因子相乘，得到经过调制的所述正极性信号的功率和所述反极性信号的功率，所述第二功率因子集是根据调光水平预设的。

上述技术方案，发送端通过调制双极性信号及其反极性信号的信号功率和信号周期，实现了光单载波调制，从而可以提高***的频带利用率。此外，在实现光单载波调制的过程中，无需额外增加调制功率，因此，提高了***的功率效率。

在一些可能的实现方式中，所述调光水平满足公式：

其中，γ为调光水平，p_opt(t)为经过信号参量调制的所述正极性信号和反极性信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子。

在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：所述发送端对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。

在一些可能的实现方式中，所述发送端对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制，包括：所述发送端分别将所述每路子载波上的信号与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

上述技术方案，发送端通过将每路子载波上的信号与尺度变换因子相乘，来实现功率控制，可以充分利用光源的线性范围，使得调光的精度水平更高，可以有更大、更灵活的调光范围。

在一些可能的实现方式中，所述发送端对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号，包括：所述发送端将所述双极性信号的负值部分置零，得到所述正极性信号；或所述发送端将所述双极性信号的正值部分置零，得到所述反极性信号。

上述技术方案，由于采用直流偏置的O-OFDM信号，其传输光信号的平均光功率会大大增加，会降低调制深度，导致***的功率效率降低。本申请实施例中的极性处理采用截断处理，避免了使用直流偏置，从而可以保证***的功率效率。并且，发送端使用截断处理所产生的截断噪声只会影响与信号子载波相互正交的子载波，而不会在信号子载波内引入噪声干扰，这样在接收端对信号解调时，可以降低解调的误码率。

在一些可能的实现方式中，所述发送端对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，包括：所述发送端根据预设规则将多路子载波进行分层；所述发送端对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制。

上述技术方案，发送端对多路子载波进行分层，使得***可以充分利用奇数路子载波和偶数路子载波，从而可以使***的频带利用率更高。

在一些可能的实现方式中，所述发送端对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制，包括：所述发送端对每一层的子载波上的所述待传输数据进行星座映射，所述映射的星座符号满足Hermitian共轭对称结构；所述发送端对满足Hermitian共轭对称的信号进行逆快速傅里叶变换；所述发送端在经过逆快速傅里叶变换的信号中加入循环前缀；所述发送端对加入循环前缀的信号进行重复扩展，得到双极性信号。

在一些可能的实现方式中，所述发送端将经过调制的所述正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，包括：所述发送端将经过调制的所述正极性信号调制到PWM信号的低电平或低电流上；所述发送端将经过调制的所述反极性信号调制到PWM信号的高电平或高电流上。

第二方面，提供了一种调光控制的装置，包括：第一调制模块，用于对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号；处理模块，用于对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号；第二调制模块，用于调制所述处理模块得到的所述正极性信号和反极性信号的信号参量，得到经过调制的所述正极性信号和反极性信号；生成模块，用于将所述经过调制的正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号；通信模块，用于向接收端发送所述支持调光控制的混合调制信号。

在一些可能的实现方式中，所述信号参量包括所述正极性信号和反极性信号的信号功率和信号周期。

在一些可能的实现方式中，当所述信号参量为信号功率时，所述第二调制模块具体用于：将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第一功率因子集中对应的功率因子相乘，，得到经过调制的所述正极性信号的功率和所述反极性信号的功率，所述第一功率因子集是根据调光水平预设的。

在一些可能的实现方式中，当所述信号参量为信号功率和信号周期时，所述第二调制模块具体用于：在所述正极性信号和反极性信号的调制周期内，将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第二功率因子集中对应的功率因子相乘，，得到经过调制的所述正极性信号的功率和所述反极性信号的功率，所述第二功率因子集是根据调光水平预设的。

在一些可能的实现方式中，所述调光水平满足公式：

其中，γ为调光水平，p_opt(t)为经过信号参量调制的所述正极性信号和反极性信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子。

在一些可能的实现方式中，所述装置还包括：控制模块，用于对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。

在一些可能的实现方式中，所述控制模块具体用于：将所述每路子载波上的信号的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

在一些可能的实现方式中，所述处理模块具体用于：将所述双极性信号的负值部分置零，得到所述正极性信号；或将所述双极性信号的正值部分置零，得到所述反极性信号。

在一些可能的实现方式中，所述第一调制模块具体用于：根据预设规则将多路子载波进行分层；对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制。

在一些可能的实现方式中，所述第一调制模块具体用于：对每一层的子载波上的所述待传输数据进行星座映射，所述经过星座映射的符号满足厄米特Hermitian共轭对称结构；对满足Hermitian共轭对称的信号进行逆快速傅里叶变换；在经过逆快速傅里叶变换的信号中加入循环前缀；对加入循环前缀的信号进行重复扩展，得到双极性信号。

在一些可能的实现方式中，所述生成模块具体用于：将经过调制的所述正极性信号调制到PWM信号的低电平或低电流上；将经过调制的所述反极性信号调制到PWM信号的高电平或高电流上。

第三方面，本申请实施例还提供了一种调光控制装置，所述调光控制装置包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个调光控制器、一个或多个基带处理模块、一个或多个光电探测器、一个或多个光学天线；

其中，所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，用于根据所述存储器中存储的程序指令执行上述第一方面所述的方法；

所述调光控制器，用于根据所述处理器预设的调光水平生成调光控制信号；

所述光学天线，用于接收光强信号，并将所述光强信号发送给所述光电探测器；

所述光电探测器，用于将光强信号转化为带偏置的电信号，并将带偏置的电信号发送给所述基带处理模块，其中带偏置的电信号可以为带偏置的电流信号或带偏置的电压信号；

所述基带处理模块，用于对基带信号进行信道编码、符号映射、多载波调制，并生成物理层数据帧。并且，该基带处理模块还用于对接收到的电信号进行同步处理、信道估计、信道均衡、多载波解调、符号解映射、信道编码。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该存储介质中存储程序指令，该程序指令在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第一方面所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种调光***，所述调光***包括第二方面所述的调光控制装置。

附图说明

图1是本申请实施例提供的RPO-OFDM调制技术原理框图。

图2是本申请实施例提供的调光控制的方法的示意性流程图。

图3是本申请实施例提供的发送端生成正极性信号的处理流程的一种具体实现框图。

图4是本申请实施例提供的一种预设规则的示意图。

图5是本申请实施例提供的发送端生成支持调光控制的混合调制信号的结构图。

图6是本申请另一实施例提供的发送端生成支持调光控制的混合调制信号的结构图。

图7是本申请实施提供的接收端解调支持调光控制的混合调制信号的结构图。

图8是本申请实施例提供的调光控制装置的示意性框图。

图9是本申请实施例提供的调光控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信***，例如：全球移动通讯(globalsystem of mobile communication，GSM)***、码分多址(code division multipleaccess，CDMA)***、宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)***、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long termevolution，LTE)***、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)***、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信***(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信***、未来的第五代(5th generation，5G)***。其中，5G***还可以称为新无线(new radio，NR)***。

本申请实施例涉及到的终端设备还可以称为终端，是一种具有无线收发功能的设备，可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。终端设备可以是用户设备(userequipment，UE)，其中，UE包括具有无线通信功能的手持式设备、车载设备、可穿戴设备或计算设备。示例性地，UE可以是手机(mobile phone)、平板电脑或带无线收发功能的电脑。终端设备还可以是虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmentedreality，AR)终端设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程医疗中的无线终端、智能电网中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smarthome)中的无线终端等等。本申请实施例中，实现终端设备的功能的装置可以是终端设备，也可以是终端设备中支持终端设备实现该功能的装置。

本申请实施例涉及到的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备，该网络设备可以是全球移动通讯(Global System of Mobile communication，GSM)***或码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)***中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE***中的演进型基站(Evolutional NodeB，eNB或eNodeB)，还可以是云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等，本申请实施例并不限定。本申请实施例中，实现网络设备的功能的装置可以是网络设备，也可以是网络设备中支持网络设备实现该功能的装置。

在无线通信***中，通信设备间进行无线通信时，发送数据的通信设备还可以称为数据发送端，接收数据的通信设备还可以称为数据接收端。其中，数据发送端还可以称为发送端或者其它名称，数据接收端还可以称为接收端或者其它名称，本申请不做限制。

示例性地，当终端设备和网络设备间进行通信时，若网络设备向终端设备发送数据、终端设备接收网络设备发送的数据，则网络设备可以称为发送端，终端设备可以称为接收端；若终端设备向网络设备发送数据、网络设备接收终端设备发送的数据，终端设备可以称为数据发送端，网络设备可以称为数据接收端。

本申请实施例的支持调光控制的混合调制方法可以应用于但不限于以下场景：基于无线光保真(lightfidelity，Lifi)技术的室内高速可见光通信网络与室外可见光通信网络。其中，室内高速可见光通信网络指安装在室内的照明灯与手机或其它智能移动终端组成的LiFi网络，室外可见光通信网络指车等移动终端与路灯、交通灯、广告牌等基础设施或是车与车之间形成的LiFi网络。

在室内与室外场景下的可见光通信网络中，包括室内照明灯、路灯、交通灯以及车灯等光源都可以集成信号调制器，而手机、车或其它智能移动终端都可以集成光电探测器等接收设备。

应理解，光源与终端设备之间可以处于静止状态，也可以处于运动状态，本申请实施例对此不作限定。

还应理解，本文中术语“***”和“网络”在本文中常被可互换使用。

在VLC***中，可以包括发送端、光无线通信信道和接收端。数据信号可以通过发送端发送光信号，经由光无线通信信道再由接收端接收并最终转化为电信号输出。

现有的关于支持调光控制且具有较高频带效率的调制技术中，反极性光正交频分复用(reverse polarity optical orthogonal frequency division multiplexing，RPO-OFDM)调制技术是一种认可度比较高，且能够支持较大范围调光的调制技术，下面将对RPO-OFDM调制技术做简单的介绍。

图1所示为RPO-OFDM调制技术原理框图。在发送端，信号源发送过来的比特流经过正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)后，QAM调制符号可以经过厄米特(Hermitian)映射，以使QAM调制符号满足Hermitian对称结构。满足Hermitian对称结构的符号经过逆快速傅里叶变换(inverse fast fourier transform，IFFT)与加入循环前缀(cyclic prefix，CP)处理之后，产生双极性的O-OFDM信号，之后通过单极化信号处理后，可以得到只含有正数信号的正极性O-OFDM信号。

需要注意的是，经过单极化处理后的O-OFDM信号可以包括非对称限幅光正交频分复用(asymmetrically clipped optical orthogonal frequency divisionmultiplexing，ACO-OFDM)信号、翻转正交频分复用(flip orthogonal frequencydivision multiplexing，F-OFDM)信号、位置调制正交频分复用(position modulationoptical orthogonal frequency division multiplexing，PM-OFDM)信号、单极性正交频分复用(unipolar orthogonal frequency division multiplexing，U-OFDM)信号等。

类似地，发送端可以根据预设的调光需求得到只含有负数信号的负极性O-OFDM信号。

之后，发送端可以将正极性O-OFDM信号调制到脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号的低电平上，将负极性O-OFDM信号调制到PWM信号的高电平上，并通过发光二极管(light emitting diode，LED)光源进行信号传输。

假设PWM信号i_PWM(t)的信号周期为T_PWM，则PWM信号可表示为：

其中，I_H为高电平PWM信号，并且其符号长度为T，I_L为低电平的PWM信号，该PWM信号的占空比为D＝T/T_PWM。

假设经过IFFT与加入CP处理且经过单极性信号处理后的O-OFDM信号为i_OOFDM(t)，则经过信号反极性后的RPO-OFDM信号i_RPO-OFDM(t)可表示为：

其中，m表示O-OFDM信号的i_OOFDM调制尺度因子，可以用于确定O-OFDM信号的信号功率。

在接收端，光电探测器(photodetector，PD)或雪崩光电二极管(avalanchephotodiode，APD)探测器接收到LED灯的光信号后，可以将光信号转换成对应的电信号且进行信号处理后，可以得到RPO-OFDM接收信号。在假设符号同步的情况下，接收端可以先进行极性估计，确定PRO-OFDM信号中O-OFDM信号的极性。在确定O-OFDM信号的极性后，通过去CP处理、FFT、解映射与解调制后，即可完成比特流的恢复。

上述技术方案中，由于O-OFDM信号中的所有子载波没有被充分利用，因此***的频带效率不高。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，通过采用光多载波调制(opticalmulti-carrier modulation，OMCM)与光单载波调制(optical single-carriermodulation，OSCM)的混合叠加调制，可以提高***的频带效率。

图2是根据本申请实施例的支持调光控制的混合调制方法的示意性流程图。图2的方法可以包括210-250，下面分别对210-250进行详细描述。

可选地，该方法用于上行传输时，发送端为终端设备，接收端为网络设备。

可选地，该方法用于下行传输时，发送端为网络设备，接收端为终端设备。

在210中，发送端对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号。

发送端对多路子载波上的待传输数据进行调制的OMCM方式可以有很多种，本申请实施例对此不做具体限定。例如，OMCM调制可以为以下中的任意一种：ACO-OFDM、小波包分复用(wavelet packet division multiplexing，WPDM)、偏移正交幅度调制OFDM(OFDMoffset quadrature amplitude modulation，OFDM-OQAM)调制方式。

为了描述方便，本申请实施例将以OMCM为ACO-OFDM调制为例进行说明，但本申请并不限于此。

在一种实现过程中，发送端生成双极性信号的处理流程的一种具体实现可以如图3所示。图3中，X_k为待传输数据，N为ACO-OFDM***的子载波数，同时也是IFFT计算点数。简单描述如下：

发送端可以根据预设规则对多路子载波进行分层。可选地，层的数量小于或等于子载波的数量。

预设规则可以有很多种，本申请实施例对此不作具体限定。可选地，预设规则可以如图4所示，第一层的子载波数量为总子载波数量的1/2，第二层的子载波数量为总子载波数量的1/4，第三层的子载波数量为总子载波数量的1/8，其中，每层的子载波都与下一层的子载波正交。应理解，图4仅是示例，不构成对本申请实施例的限定。

此时，图3中的

表示第i层的子载波上的待传输数据，其中，i＝1,2，…，L，L表示发送端将子载波共分了L层。

然后，发送端可以对每一层的子载波上的待传输数据进行OMCM调制。

具体来说，发送端可以对每一层的待传输数据进行星座映射。其中，星座映射可以包括二进制相移键控(binary phase shift keying，BPSK)、正交相移键控(quadraturephase shift keyin，QPSK)、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM等。

之后，发送端对每一层的经过星座映射的符号进行Hermitian映射，可以得到满足Hermitian对称结构的ACO-OFDM信号，然后可以对满足Hermitian对称结构的信号进行IFFT与加CP处理。

应理解，对于采用强度调制技术的VLC***，O-OFDM信号需要为实信号，发送端对满足Hermitian对称结构的信号进行IFFT处理可以得到实信号。

还应理解，信号在传输过程中，从发送端到接收端之间的路径中可能会有各种障碍物及反射体的存在，比如室内传输环境中会有各种机器和家具等，会对信号的传输特性造成很大的影响，会造成信号的反射、折射及散射等。对于接收端来说，可能会接收来自多条路径的具有不同相位及延时的信号，加CP处理可以避免多径带来的载波间干扰。

由于对多路子载波分层之后，每一层的ACO-OFDM信号在时域上的长度都不同，每一层ACO-OFDM信号的长度都是上一层信号长度的1/2。

之后，发送端可以对每一层的信号进行时域重复扩展，以使每一层的ACO-OFDM信号在时域上等长，并且在频域上相互正交。

具体来说，发送端可以不对第一层的ACO-OFDM信号做时域重复扩展，将第二层的ACO-OFDM信号可以重复扩展为之前的两倍，将第三层的ACO-OFDM信号可以重复扩展为之前的三倍，以此类推，则可以使每一层的ACO-OFDM信号在时域上等长、频域上相互正交。

发送端将重复扩展后的每一层的ACO-OFDM信号进行叠加，从而可以得到双极性的分层ACO-OFDM(layered ACO-OFDM，LACO-OFDM)信号。

上述技术方案，发送端对多路子载波进行分层，使得LACO-OFDM信号可以充分利用奇数路子载波和偶数路子载波，从而可以使***的频带利用率更高，接近直流偏置光正交频分复用(direct current biased optical orthogonal frequency divisionmultiplexing，DCO-OFDM)的频带利用率。

在一种实现过程中，发送端也可以不对多路子载波进行分层，直接对多路子载波上的待传输数据进行星座映射，再对满足Hermitian对称结构的信号进行IFFT与加CP处理等。发送端不对多路子载波进行分层的OMCM实现方式可以参考对多路子载波进行分层的OMCM实现方式，此处不再赘述。

在220中，发送端对双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号。

本申请实施例中，极性处理可以为除使用直流偏置之外的任意极性处理方式。

可选地，极性处理可以为截断处理。应理解，截断处理也可以称为削波处理或限幅处理。

具体而言，发送端可以将双极性信号的负值部分置零，得到正极性信号；类似地，发送端可以将双极性信号的正值部分置零，得到反极性信号。

在发送端对多路子载波进行分层的情况下，发送端可以将双极性的LACO-OFDM信号的负值部分置零，得到正极性的LACO-OFDM信号；将双极性的LACO-OFDM信号的正值部分置零，得到反极性的LACO-OFDM(negative LACO-OFDM，NLACO-OFDM)信号。

需要说明的是，本申请实施例对每一层的ACO-OFDM信号进行时域重复扩展与进行极性处理的顺序不做限制。也就是说，发送端可以如上述内容描述的一样，先对每一层的ACO-OFDM信号进行时域重复扩展，再进行极性处理。当然，发送端也可以对经过IFFT的信号中加入CP后，先对每一层的ACO-OFDM信号进行极性处理，得到单极性的ACO-OFDM信号。然后对每一层的单极性的ACO-OFDM信号进行时域重复扩展，将每一层时域重复扩展后的ACO-OFDM信号进行叠加，以生成正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号。

发送端对每一层的ACO-OFDM信号进行极性处理和时域重复扩展的前后关系仅是逻辑上的前后关系，发送端在两个处理步骤中间还可以有其他的处理步骤，本申请对此不作具体限定。

上述技术方案，由于采用直流偏置的O-OFDM信号，其传输光信号的平均光功率会大大增加，会降低调制深度，导致***的功率效率降低。本申请实施例中的单极化处理避免使用直流偏置，从而可以保证***的功率效率。

除此之外，对于每一层的双极性的ACO-OFDM信号来说，由于该信号的各子载波满足Hermitian对称结构性质以及奇数路子载波信号调制性质，如果发送端对双极性的ACO-OFDM信号进行截断处理，所产生的截断噪声只会影响与信号子载波相互正交的子载波，而不会在信号子载波内引入噪声干扰。

类似地，如果对双极性的LACO-OFDM信号进行截断处理，上一层信号截断处理所引入的截断噪声只会影响下一层信号子载波，而不会影响该层的子载波信号。并且在接收端对信号进行解调时，可以先解调上层信号，之后可以生成该上层信号对下层信号的截断噪声，如此下一层信号可以将上一层信号所引入的截断噪声减去，从而得到没有截断噪声干扰的信号。

为了描述方便，下述内容将以在发送端对多路子载波进行分层的情况下为例对本申请实施的技术方案进行说明，但应理解，本申请并不限于此。

在230中，发送端调制正极性信号和反极性信号的信号参量。

本申请实施例中，发送端可以通过调制正极性信号和反极性信号的信号参量，在实现多载波调制的同时实现单载波调制。

可选地，信号参量可以包括正极性信号和反极性信号的信号功率、信号周期等参量。

在一种可能的实施例中，当信号参量为信号功率时，发送端可以通过调制正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的信号功率实现单载波调制。此时，单载波调制为脉冲幅度调制(pulse amplitude modulation，PAM)。

具体而言，发送端可以对正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号进行功率尺度变换。可选地，功率尺度变化可以为分别将正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率与第一功率因子集中对应的功率因子相乘。

可选地，第一功率因子集可以表示为

其中，N表示PAM调制的调制阶数，也就是说，在一个PWM信号周期内，发送端可以将正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率调制成几个电平，则N就为几。比如，发送端在一个PWM信号周期内，可以将LACO-OFDM信号和NLACO-OFDM信号的功率调制成4个电平，则此时N＝4。

可选地，第一功率因子集可以是预设的。

可选地，VLC***可以根据调光水平(dimming level)对第一功率因子集进行预设。示例性地，调光水平可以表示为：

其中，γ表示调光水平，E(x)表示期望的表达式，p_opt(t)表示经过信号参量调制的O-OFDM符号的平均功率，也就是正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子，即电压/电流与功率变换因子。

ε的取值和N的取值相同，表示在一个PWM信号周期内，发送端将正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率调制成的多个电平中，每个电平对整个电平的贡献。

应理解，本申请实施例对调光水平的名称并不限定，也就是说，它也可以表述为其他名称。例如，调光水平也可以表述为调光因子。

可选地，发送端可以根据当前时刻的调光需求，通过一定的算法计算得到第一功率因子集。

需要说明的是，本申请实施例对该算法不做具体限定，任何可以根据当前时刻的调光需求得到第一功率因子的算法都涵盖在本申请的保护范围之内。

可选地，发送端可以通过控制器调制正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率。其中，控制器可以包括但不限于功率控制器或调光控制器等。

在另一种可能的实施例中，当信号参量为信号功率与信号周期时，发送端可以通过联合调制正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的信号功率和信号周期实现单载波调制。此时，单载波调制为脉冲位置调制(pulse position modulation，PPM)。

具体而言，在正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的调制周期内，发送端可以对LACO-OFDM信号和NLACO-OFDM信号进行功率尺度变换。可选地，发送端可以分别将LACO-OFDM信号和NLACO-OFDM信号的功率与第二功率因子集中对应的功率因子相乘。

可选地，第二功率因子集中的可以包括功率因子α₁和α₂，其中，正极性的LACO-OFDM信号对应的功率因子为α₁，反极性的NLACO-OFDM信号对应的功率因子为α₂。

与第一功率因子集类似，第二功率因子集也可以是发送端根据调光水平预设得到的，或者也可以是发送端根据当前时刻的调光需求，通过一定的算法计算得到的。具体可以参考第一功率因子集的生成方式，这里，为了避免赘述，省略其详细说明。

可选地，在发送端进行PPM调制时，发送端中可以包括定时器。其中，定时器可以用于通知发送端在什么时候对正极性的LACO-OFDM信号或反极性的NLACO-OFDM信号进行功率尺度变换。

本申请实施例可以用{t₁,t₂,…,t_N}表示正极性的LACO-OFDM信号或反极性的NLACO-OFDM信号在一个PPM符号周期内出现的位置信息。

其中，t_i的取值为0或1,0表示在PPM符号周期的第t_i个位置的符号是低电平，1表示在PPM符号周期的第t_i个位置的符号是高电平，i＝1，2，…，N。N表示PPM的调制阶数，也就是说，在一个PPM信号周期内，发送端在几个位置调制正极性的LACO-OFDM信号或反极性的NLACO-OFDM信号，则N就等于几。

举例说明，假设为4PPM信号，若{t₁,t₂,t₃,t₄}＝{1,0,0,0}，则表示发送端在PPM符号周期的第一个位置是高电平，而在PPM符号周期的其它位置是低电平。由于高电平上携载的是负极性信号，低电平上携载的是正极性信号。因此，发送端在PPM符号周期的第一个位置调制反极性的NLACO-OFDM信号，而在PPM符号周期的其它位置调制正极性的LACO-OFDM信号。此时，定时器可以计算有多少个周期，到了PPM符号周期的第一个位置时，可以通知发送端PPM符号周期的第一个位置到了，则发送端可以将反极性的NLACO-OFDM信号的功率与α₂相乘，在其它位置发送端则将正极性的LACO-OFDM信号的功率与α₁相乘。其中，4PPM信号中的4可以表示有4个PPM符号。

需要说明的是，在进行PPM调制时，低电平上的信号功率相同，高电平上的信号功率相同，因此只需要两个电平，第二功率因子集中只有两个功率因子：α₁和α₂。

应理解，在本申请实施例中，“第一”和“第二”仅仅为了区分不同的对象，但并不对本申请实施例的范围构成限制。

上述技术方案，发送端通过调制双极性信号及其反极性信号的信号参量，实现了光单载波调制，从而可以提高***的频带利用率。此外，在实现光单载波调制的过程中，无需额外增加调制功率，因此，提高了***的功率效率。

可选地，该方法还可以包括：发送端对多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。进一步地，发送端还可以对具有分层结构中的每一层的ACO-OFDM信号进行功率控制。

作为一种示例，发送端可以通过对每路子载波上的信号通过尺度变换进行功率控制，或者对每一层的ACO-OFDM信号通过尺度变换进行功率控制。也就是说，发送端可以将每路子载波上的ACO-OFDM的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘，或者将每一层的ACO-OFDM信号的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

可选地，尺度变换因子集{β₁,β₂,…,β_L}可以根据调光水平进行预设，也可以根据当前时刻的调光需求，通过一定的算法计算得到尺度变换因子集。其中，β₁表示第一层子载波上的ACO-OFDM信号的尺度变换因子，β₂表示第二层子载波上的ACO-OFDM信号的尺度变换因子，以此类推，β_L表示第二层子载波上的ACO-OFDM信号的尺度变换因子。

应理解，不同层上的ACO-OFDM信号的尺度变换因子可以相同，也可以不同，本申请对此并不限定。

可选地，发送端可以通过放大器和衰减器对ACO-OFDM信号进行功率控制。

当发送端需要放大ACO-OFDM信号的功率时，可以使用放大器进行放大；当发送端需要减小ACO-OFDM信号的功率时，可以使用衰减器进行衰减。

可选地，当ACO-OFDM信号为电流信号时，放大器可以为电流放大器；当ACO-OFDM信号为电压信号时，放大器可以为电压放大器。

可选地，发送端对信号进行功率控制可以包括控制以下中的至少一种：OMCM信号的信号功率、OMCM信号的反极性信号的信号功率、OMCM调制中每一层子载波的信号功率，或者OMCM调制的反极性调制中每一层子载波的信号功率。

需要说明的是，在发送端对ACO-OFDM信号进行功率控制时，需要保证ACO-OFDM信号的平均功率保持不变。

作为另一种示例，发送端可以通过控制PWM信号的位宽进行功率控制。

本申请实施例对发送端通过控制PWM信号的位宽进行功率控制的具体实现不做具体限定。应理解，任何可以通过控制PWM信号的位宽实现功率控制的实现方式都涵盖在本申请的保护范围之内。

上述技术方案，发送端通过将每路子载波上的信号与尺度变换因子相乘，来实现功率控制，可以充分利用光源的线性范围，使得调光的精度水平更高，可以有更大、更灵活的调光范围。

在240中，发送端将经过的正极性信号和反极性信号调制到PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号。

发送端在调制正极性信号和反极性信号的信号参量后，可以将调制后的正极性信号和反极性信号分别调制到PWM信号的低电平与高电平上。

也就是说，发送端可以将经过功率尺度变换的正极性的LACO-OFDM信号调制到PWM信号的低电平上，将经过功率尺度变换的反极性的NLACO-OFDM信号调制到PWM信号的高电平上，从而可以得到支持调光控制的混合调制信号。

在250中，发送端向接收端发送支持调光控制的混合调制信号。

发送端可以将生成的该混合调制信号转变为光信号，通过光无线通信信道被发射出去，从而可以完成数据的发送。

可选地，发送端可以将生成的混合调制信号通过功率放大器放大后，使信号工作在LED的线性工作区，信号经过LED变成光强度信号后，发送端将光信号发射出去。

图5和图6所示为发送端生成该混合调制信号的一种可能的结构框图。应理解，图5和图6仅是示例，不构成对本申请实施例的限定。

从图5和图6中可以看到，发送端首先可以生成单极性且为实数的LACO-OFDM信号。具体来说，发送端先根据预设规则对多路子载波进行了分配并分层，之后对每一层的信号进行了QAM调制，并对每一层的QAM调制符号进行串并转换，然后进行了Hermitian映射，以使每一层输出的ACO-OFDM信号都是实信号。之后，发送端对满足Hermitian对称结构的信号进行时域重复扩展。

同时，发送端可以基于预设的调光水平对每一层的ACO-OFDM信号进行功率控制，在将每一层的ACO-OFDM信号分别与各自对应的尺度变换因子相乘后，发送端可以将每一层的ACO-OFDM信号进行叠加，以生成双极性的LACO-OFDM信号。

然后，发送端可以对双极性的LACO-OFDM信号进行截断处理，即将双极性的LACO-OFDM信号的负值部分置零，得到正极性的LACO-OFDM信号；将双极性的LACO-OFDM信号的正值部分置零，得到反极性的NLACO-OFDM信号。

更进一步，如图5所示，发送端可以通过调制正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率，以实现PAM调制，其中正极性的LACO-OFDM信号的功率尺度因子为{α₁,…,α_N/2}，反极性的NLACO-OFDM信号的功率尺度因子为{α_N/2+1,…,α_N}。

如图6所示，发送端可以通过调制正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的功率和信号周期，以实现PPM调制，其中正极性的LACO-OFDM信号的功率尺度因子为α₁，反极性的NLACO-OFDM信号的功率尺度因子为{α₂}。

接下来，发送端可以将经过功率尺度变换的正极性的LACO-OFDM信号调制到PWM的低电平上，将经过功率尺度变换的反极性的NLACO-OFDM信号调制到PWM的高电平上，即可以生成支持调光控制的混合调制信号。然后发送端对该混合调制信号进行数模转换后，可以将信号发射出去。

相应地，接收端利用光电检测电路接收到光信号后，可以将光信号数据处理成对应的电模拟信号，然后对经过模数转换的信号进行解调，从而可以得到传输的数据。

具体而言，如图7所示，接收端的PD或APD探测器接收到光信号后，可以将光信号转换成对应的电信号且进行信号处理后，以得到支持调光控制的混合调制信号。

接收端得到该混合调制信号后，可以对该混合调制信号进行信号同步或符号同步。在对混合调制信号进行同步后，接收端还可以进行信道估计、信道均衡、相关参数信息校验后，接收端可以对混合调制信号进行解调。

可选地，接收端可以根据参量信息，进行混合调制信号的解调。其中，该参量信息可以为进行混合调制信号所需的参量信息。

可选地，该参量信息可以包括但不限于：PWM信号的周期、PWM信号的占空比、调光水平、每路子载波上的正极性的LACO-OFDM信号的调制方式与调制阶数、每路子载波上的反极性的NLACO-OFDM信号的调制方式与调制阶数、OSCM的调制方式与调制阶数。

可选的，接收端可以根据物理层帧头和对应的映射表获取该参量信息。

具体来说，发送端可以用多个指示符指示ACO-OFDM信号的调制方式、将多路子载波分成的层数等，比如该多个指示符共有N位，前M位可以指示ACO-OFDM信号的调制方式为16QAM，第(M+1)位到第L为可以指示多路子载波分成了64层等。即指示符和参量信息有对应关系，该对应关系可以组成映射表。发送端可以将该指示符作为待传输数据的物理层帧头，从而接收端可以根据物理层帧头和对应的映射表获取参量信息。

在接收端对混合调制信号进行解调的过程中，可以先进行OSCM信号的解调，即PAM调制信号或PPM调制信号的解调。

可选地，接收端可以采用能够统计信号功率或能量的接收机进行PAM调制信号或PPM调制信号的解调。例如，该接收机可以为功率接收机。

可选地，接收端可以根据平均功率检测器进行PAM调制信号或PPM调制信号的解调。

接收端先进行OSCM信号的解调，可以减少OSCM信号对正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号解调的影响。

接收端完成OSCM信号的解调后，可以进行正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的信号极性判断与信号分离。

可选地，接收端可以根据获取到的PWM信号的周期、PWM信号的占空比，以及OSCM解调信号，进行正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的信号极性判断与信号分离。

在完成正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号的信号分离后，接收端可以采用解调算法，并根据参量信息，对正极性的LACO-OFDM信号和反极性的NLACO-OFDM信号进行解调。

作为一种示例，若发送端对多路子载波进行了分层，则解调算法可以为分层迭代干扰消除的方法。

在进行正极性的LACO-OFDM信号的解调时，具体而言，接收端可以先进行l(1≤l<L)层ACO-OFDM信号的解调，在完成l层信号的解调后，可以通过IFFT处理、极性处理以及FFT处理，生成l层信号对l+1层的截断噪声。基于l层生成的截断噪声，l+1层信号在解调前可以先将来自于l层的截断噪声减去，再进行解调处理，即可完成l+1层信号的解调。以同样的方法，接收端可以对每一层的ACO-OFDM信号的解调，从而可以完成正极性的LACO-OFDM信号的解调。

相似地，接收端也可以通过该方法进行反极性的NLACO-OFDM信号的解调，从而可以完成支持调光控制的混合调制信号的解调。

上述技术方案，在对多路子载波分层的情况下，本申请实施例在对每一层的信号进行极性处理时，本层极性化处理所引入的噪声会影响下一层的子载波，但不会在本层调制了的信号的子载波上引入噪声干扰，因此基于分层迭代干扰消除技术的解调算法可以以较低的误码率完成OMCM的解调。

本申请实施例，通过调制双极性信号及其反极性信号的信号参量，可以在实现光多载波调制的同时实现光单载波调制，由于光单载波调制不会影响光多载波的调制，光多载波调制的频带效率可以保持不变，通过调制部分信号参量的方式实现光单载波调制，又可以多传数据，***给的频带利用率可以接近η≈log₂N+η_DCO，其中，η_DCO为DCO-OFDM调制的频带效率，从而采用光多载波和光单载波的混合叠加调制，可以提高***的频带效率。

以上对本申请实施例提供的方法进行了详细描述，为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能，发送端可以包括硬件结构和/或软件模块，以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。

基于与上述方法实施例同样的发明构思，本申请实施例提供了一种调光控制装置，用于实现上述方法中发送端的功能。图8是本申请实施例装置的示意性框图。应理解，图8示出的调光控制装置800仅是示例，本申请实施例的调光控制装置还可以包括其他模块或单元，或者包括与图8中的各个模块的功能相似的模块，或者并非要包括图8中所有模块。

第一调制模块810，用于对多路子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号.

处理模块820，用于对第一调制模块810得到的双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号。

第二调制模块830，用于调制处理模块820得到的正极性信号和反极性信号的信号参量。

生成模块840，用于将经过调制的正极性信号和反极性信号调制到PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号。

通信模块850，用于向接收端发送生成模块840生成的支持调光控制的混合调制信号。

可选地，信号参量可以包括正极性信号和反极性信号的信号功率和信号周期。

可选地，当所述信号参量为信号功率时，该第二调制模块830具体可以用于：将处理模块820得到的正极性信号和反极性信号的功率分别与第一功率因子集中对应的功率因子相乘，其中，第一功率因子集是根据调光水平预设的。

可选地，当信号参量为信号功率和信号周期时，该第二调制模块830具体可以用于：在处理模块820得到的正极性信号和反极性信号的调制周期内，将正极性信号和反极性信号的功率分别与第二功率因子集中对应的功率因子相乘，其中，第二功率因子集是根据调光水平预设的。

可选地，调光水平满足公式：

其中，γ为调光水平，p_opt(t)为经过信号参量调制的正极性信号和反极性信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子。

可选地，该调光控制装置800还可以包括：控制模块860，用于对多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。

可选地，该控制模块860具体可以用于：将每路子载波上的信号的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

可选地，该处理模块820具体可以用于：将双极性信号的负值部分置零，得到正极性信号；或将双极性信号的正值部分置零，得到反极性信号。

可选地，该第一调制模块810具体可以用于：根据预设规则将多路子载波进行分层；对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制。

可选地，该第一调制模块810具体可以用于：对每一层的子载波上的待传输数据进行星座映射，经过星座映射的符号满足Hermitian共轭对称结构；对满足Hermitian共轭对称的信号进行逆快速傅里叶变换；在经过逆快速傅里叶变换的信号中加入循环前缀；对加入循环前缀的信号进行重复扩展，得到双极性信号。

可选地，该生成模块840具体用于：将经过调制的正极性信号调制到PWM信号的低电平或低电流上；将经过调制的反极性信号调制到PWM信号的高电平或高电流上。

应理解，该调光控制装置800可以执行本申请实施例提供的方法中发送端的动作，这里，为了避免赘述，省略其详细说明。

本申请实施例还提供了一种支持VLC的调光控制装置。该调光控制装置可以是支持VLC的终端设备，也可以是支持VLC的网络设备。

如图9所示，该调光控制装置900可以包括：一个或多个处理器910、一个或多个存储器920、一个或多个调光控制器930、一个或多个基带处理模块940、一个或多个光电探测器960、一个或多个光学天线970。

其中，存储器920，用于存储程序指令。

处理器910，可以用于根据存储器920中存储的程序指令实现上述调光控制的方法中的功率。

调光控制器930，可以用于根据调光需求产生相应的调光控制信号。

光学天线970，可以用于接收光强信号，并将该光强信号发送给光电探测器960。

光电探测器960，可以用于将光强信号转化为带偏置的电信号，并将带偏置的电信号发送给基带处理模块940，其中带偏置的电信号可以为带偏置的电流信号或带偏置的电压信号。

基带处理模块940，可以用于对基带信号进行信道编码、符号映射、多载波调制，并生成物理层数据帧。并且，该基带处理模块940还可以用于对接收到的电信号进行同步处理、信道估计、信道均衡、多载波解调、符号解映射、信道编码等基带信号处理。

可选的，该调光控制装置900还可以包括一个或多个射频收发器990，用于接收或发送无线射频信号。

需要说明的是，处理器910、存储器920、调光控制器930、基带处理模块940、光电探测器960和射频收发器990通过总线连接，以便实现数据互传。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

另外，针对该调光控制装置900为网络设备的情况，该调光控制装置900还可以包括一个或多个通信接口980。该通信接口980，可以用于接收其他网络设备发送的支持调光控制的混合调制信号，并将支持调光控制的混合调制信号发送给基带处理模块940。该通信接口980可以为光纤链路接口、以太网接口、微波链路接口，和/或铜线接口等。

可选的，该调光控制装置900还可以包括一个或多个光源驱动器9100，以及一个或多个光源950。其中，光源驱动器9100，可以用于生成直流电流或直流电压，并将接收到的数据帧与直流电流或直流电压进行叠加处理，生成带偏置的电信号，并将带偏置的电信号发给光源950。光源950，可以用于根据带偏置的电信号，产生光强信号。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当指令在计算机上运行时，使计算机执行上述调光控制装置所执行的方法。

在本申请实施例中，处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器网络处理器(network processor，NP)、数字信号处理器(digital signalprocessing，DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或它们的任意组合。

在本申请实施例中，存储器可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，9RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以是上述种类的存储器的组合。存储器可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

本申请实施例提供的方法中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机可以存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如,SSD)等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种调光控制的方法，其特征在于，包括：

发送端根据预设规则将多路子载波进行分层，所述预设规则为：

第一层的子载波数量为总子载波数量的1/2，第二层的子载波数量为总子载波数量的1/4，第三层的子载波数量为总子载波数量的1/8，其中，每层的子载波都与下一层的子载波正交；

所述发送端对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号；所述发送端对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号；

所述发送端调制所述正极性信号和反极性信号的信号参量以实现脉冲位置调制的光单载波调制，所述信号参量包括所述正极性信号和反极性信号的信号功率和信号周期，得到经过调制的所述正极性信号和反极性信号，包括：

在所述正极性信号和反极性信号的调制周期内，所述发送端将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第二功率因子集中对应的功率因子相乘，所述第二功率因子集是根据调光水平预设的；

其中，在所述发送端进行脉冲位置调制时，所述发送端根据定时器将所述正极性信号与所述第二功率因子集中的α₁相乘，将所述反极性信号与所述第二功率因子集中的α₂相乘；

所述发送端将所述经过调制的正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号；

所述发送端向接收端发送所述支持调光控制的混合调制信号，其中，所述混合调制信号的物理层帧头为多个指示符，所述多个指示符用于指示所述混合调制信号的调制方式和所述多路子载波的层数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述信号参量为信号功率时，所述发送端调制所述正极性信号和反极性信号的信号参量，包括：

所述发送端将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第一功率因子集中对应的功率因子相乘，所述第一功率因子集是根据调光水平预设的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调光水平满足公式：

其中，γ为调光水平，p_opt(t)为经过信号参量调制的所述正极性信号和反极性信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述发送端对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发送端对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制，包括：

所述发送端将所述每路子载波上的信号的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号，包括：

所述发送端将所述双极性信号的负值部分置零，得到所述正极性信号；或

所述发送端将所述双极性信号的正值部分置零，得到所述反极性信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制，包括：

所述发送端对每一层的子载波上的待传输数据进行星座映射，所述经过星座映射的符号满足厄米特Hermitian共轭对称结构；

所述发送端对满足Hermitian共轭对称的信号进行逆快速傅里叶变换；

所述发送端在经过逆快速傅里叶变换的信号中加入循环前缀；

所述发送端对加入循环前缀的信号进行重复扩展，得到所述双极性信号。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端将经过调制的所述正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，包括：

所述发送端将经过调制的所述正极性信号调制到PWM信号的低电平或低电流上；

所述发送端将经过调制的所述反极性信号调制到PWM信号的高电平或高电流上。

9.一种调光控制装置，其特征在于，包括：

第一调制模块，用于根据预设规则将多路子载波进行分层，所述预设规则为：

第一层的子载波数量为总子载波数量的1/2，第二层的子载波数量为总子载波数量的1/4，第三层的子载波数量为总子载波数量的1/8，其中，每层的子载波都与下一层的子载波正交；

所述第一调制模块还用于对每一层的子载波上的待传输数据进行光多载波调制，得到双极性信号；

处理模块，用于对所述双极性信号进行极性处理，得到单极性的正极性信号和反极性信号；

第二调制模块，用于调制所述处理模块得到的所述正极性信号和反极性信号的信号参量以实现脉冲位置调制的光单载波调制，所述信号参量包括所述正极性信号和反极性信号的信号功率和信号周期，得到经过调制的所述正极性信号和反极性信号，所述第二调制模块具体用于：

在所述正极性信号和反极性信号的调制周期内，发送端将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第二功率因子集中对应的功率因子相乘，所述第二功率因子集是根据调光水平预设的；

其中，在所述发送端进行脉冲位置调制时，所述发送端根据定时器将所述正极性信号与所述第二功率因子集中的α₁相乘，将所述反极性信号与所述第二功率因子集中的α₂相乘；

生成模块，用于将所述经过调制的正极性信号和反极性信号调制到脉冲宽度调制PWM信号上，得到支持调光控制的混合调制信号；

通信模块，用于向接收端发送所述支持调光控制的混合调制信号，其中，所述混合调制信号的物理层帧头为多个指示符，所述多个指示符用于指示所述混合调制信号的调制方式和所述多路子载波的层数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述信号参量为信号功率时，所述第二调制模块具体用于：

将所述正极性信号和反极性信号的功率分别与第一功率因子集中对应的功率因子相乘，所述第一功率因子集是根据调光水平预设的。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述调光水平满足公式：

其中，γ为调光水平，p_opt(t)为经过信号参量调制的所述正极性信号和反极性信号的平均功率，I_H为PWM电压信号的高电平或PWM电流信号的高电流，I_L为PWM电压信号的低电平或PWM电流信号的低电流，ε为变换因子。

12.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制模块，用于对所述多路子载波中的每路子载波上的信号进行功率控制。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：

将所述每路子载波上的信号的功率分别与尺度变换因子集中对应的尺度变换因子相乘。

14.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

将所述双极性信号的负值部分置零，得到所述正极性信号；或

将所述双极性信号的正值部分置零，得到所述反极性信号。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一调制模块具体用于：

对每一层的子载波上的所述待传输数据进行星座映射，所述经过星座映射的符号满足厄米特Hermitian共轭对称结构；

对满足Hermitian共轭对称的信号进行逆快速傅里叶变换；

在经过逆快速傅里叶变换的信号中加入循环前缀；

对加入循环前缀的信号进行重复扩展，得到双极性信号。

16.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于：

将经过调制的所述正极性信号调制到PWM信号的低电平或低电流上；

将经过调制的所述反极性信号调制到PWM信号的高电平或高电流上。

17.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

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