可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统

摘要

本申请提供一种可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统，方法包括：将传输数据进行串并转换得到第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；确定接收端设备当前的信道矩阵；确定与信道矩阵的相关性强的第一LED灯芯，及相关性弱的第二LED灯芯；将第一层的基本数据信息与第二层信息中的相同的符号信息进行线性叠加，使第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及，将第一层的基本数据信息与第二层信息中的不同的符号信息进行线性叠加，使第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。本申请的可见光移动通信方法可适用于室内多用户移动通信。

权利要求

1.一种可见光移动通信方法，其特征在于，应用于发送端设备，所述方法包括：将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；

确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯，以使所述至少一个第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；

及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

2.根据权利要求1所述的可见光移动通信方法，其特征在于，设接收端设备当前的信道矩阵为H，LED灯具具有Nt个LED灯芯；所述确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯包括：确定信道矩阵H的有效秩r；

确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯。

3.根据权利要求2所述的可见光移动通信方法，其特征在于，设信道矩阵H为hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯；则所述确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯包括：确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；

在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可见光移动通信方法，其特征在于，所述方法还包括：将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；

使所述至少一个第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及使所述至少一个第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

5.一种发送端设备，其特征在于，包括：

LED灯具；

串并转换电路，用于将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

与所述串并转换电路连接的调制电路，用于确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

与所述调制电路和所述LED灯具连接的线性叠加器，用于将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯；

所述LED灯具中的第一LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；

所述LED灯具中的第二LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

6.根据权利要求5所述的发送端设备，其特征在于，设LED灯具具有Nt个LED灯芯，接收端设备当前的信道矩阵为H， hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯所述调制电路具体用于，确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

7.根据权利要求5或6所述的发送端设备，其特征在于，还包括：

时隙分配电路，用于将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；控制所述第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息，及，控制所述第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

8.一种可见光移动通信方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的可见光移动通信方法，所述方法应用于接收端设备，所述方法包括：检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

将所述电信号与噪声进行线性叠加；

将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

9.一种接收端设备，其特征在于，基于权利要求5-7任意一项所述的发送端设备，包括：光信号检测器，用于检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

与所述光信号检测器连接的叠加器，用于将所述电信号与噪声进行线性叠加；

与所述叠加器连接的译码电路，用于将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

与所述译码电路连接的并串转换电路，用于根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

10.一种可见光移动通信系统，其特征在于，包括权利要求5-7任一项所述的发送端设备，及权利要求9所述的接收端设备。

说明书

可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统。

背景技术

[0002] 可见光通信(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体的通信技术；室内可见光通信是可见光通信技术在实现室内高速通信上的应用，室内可见光通信主要采用IM/DD(强度调制/直接检测)技术，为实现室内“最后一米”高速通信带来了希望。

[0003] 目前，许多研究者致力于采用可见光MIMO(多入多出)技术实现室内高速通信，但可见光通信链路主要以视距传输为主，这造成可见光MIMO信道具有强相关性；并且室内可能存在多个用户进行通信，且各用户的位置并不是固定的，这就造成当室内存在多个用户进行通信时，由于每个用户所处位置的不同，每个用户所拥有的各自的信道矩阵并不相同，因此目前以单一MIMO技术实现室内多用户的移动通信的效果并不理想，且可能存在难以实现室内多用户的移动通信的情况；

[0004] 基于此，提供一种适用于室内多用户移动通信的可见光移动通信方法，成为了本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供一种可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统，以适用于室内多用户移动通信。

[0006] 为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

[0007] 一种可见光移动通信方法，应用于发送端设备，所述方法包括：

[0008] 将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

[0009] 确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；

[0010] 确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

[0011] 将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯，以使所述至少一个第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；

[0012] 及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0013] 可选的，设接收端设备当前的信道矩阵为H，LED灯具具有Nt个LED灯芯；所述确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯包括：

[0014] 确定信道矩阵H的有效秩r；

[0015] 确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯。

[0016] 可选的，设信道矩阵H为H＝(h1，h2，…hNt)，hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯；则所述确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯包括：

[0017] 确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；

[0018] 在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

[0019] 可选的，所述方法还包括：

[0020] 将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；

[0021] 使所述至少一个第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及

[0022] 使所述至少一个第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0023] 本发明实施例还提供一种发送端设备，包括：

[0024] LED灯具；

[0025] 串并转换电路，用于将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

[0026] 与所述串并转换电路连接的调制电路，用于确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

[0027] 与所述调制电路和所述LED灯具连接的线性叠加器，用于将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯；

[0028] 所述LED灯具中的第一LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；

[0029] 所述LED灯具中的第二LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0030] 可选的，设LED灯具具有Nt个LED灯芯，接收端设备当前的信道矩阵为H，H＝(h1，h2，…hNt)，hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯

[0031] 所述调制电路具体用于，确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

[0032] 可选的，所述发送端设备还包括：

[0033] 时隙分配电路，用于将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；控制所述第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息，及，控制所述第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0034] 本发明实施例还提供一种可见光移动通信方法，基于上述所述的可见光移动通信方法，所述方法应用于接收端设备，所述方法包括：

[0035] 检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

[0036] 将所述电信号与噪声进行线性叠加；

[0037] 将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

[0038] 根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

[0039] 本发明实施例还提供一种接收端设备，包括：

[0040] 光信号检测器，用于检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

[0041] 与所述光信号检测器连接的叠加器，用于将所述电信号与噪声进行线性叠加；

[0042] 与所述叠加器连接的译码电路，用于将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

[0043] 与所述译码电路连接的并串转换电路，用于根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

[0044] 本发明实施例还提供一种可见光移动通信系统，包括上述所述的发送端设备，及上述所述的接收端设备。

[0045] 基于上述技术方案，本发明实施例可以双层叠加编码方式传输信号，并且可根据接收端设备当前的信道矩阵调整双层叠加信号中第二层信号的分集与复用方案，以使得发送端设备中LED灯芯的第二层的分集复用组合方式，可与发送端设备当前的信道矩阵相适应，从而克服信道矩阵变化对室内可见光通信的影响，实现可见光移动通信方案对室内多用户移动通信场景的适用。

附图说明

[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0047] 图1为本发明实施例提供的发送端设备侧的可见光移动通信过程的示意图；

[0048] 图2为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的流程图；

[0049] 图3为室内多用户移动通信的示意图；

[0050] 图4为两层信号的码字示意图；

[0051] 图5为消除信道矩阵对室内可见光移动通信的影响的示意图；

[0052] 图6为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的另一流程图；

[0053] 图7为传输时隙划分及分配示意图；

[0054] 图8为本发明实施例提供的发送端设备的结构框图；

[0055] 图9为本发明实施例提供的接收端设备侧的可见光移动通信过程的示意图；

[0056] 图10为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的再一流程图；

[0057] 图11为本发明实施例提供的接收端设备的结构框图；

[0058] 图12为本发明实施例提供的可见光移动通信系统进行可见光移动通信的过程示意图。

具体实施方式

[0059] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0060] 下面以发送端设备的角度，对本发明实施例提供的可见光移动通信方法进行介绍，图1为发送端设备侧的可见光移动通信过程的示意图，图2为本发明实施例提供的发送端设备侧的可见光移动通信方法的流程图，结合图1和图2所示，本发明实施例提供的可见光移动通信方法可以包括：

[0061] 步骤S100、将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

[0062] 可选的，串并转换的过程可以认为是比特级的传输数据的转换过程，即将一路传输数据转换为多路数据，目的在于利用LED灯具内的多个LED灯芯实现MIMO传输，具体可将传输数据的数据流转化为第一层的基本数据信息和第二层的数据符号信息。

[0063] 步骤S110、确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；

[0064] 当室内存在多个用户进行通信时，由于不同用户所处位置的不同，且各个用户的位置并不固定，因此每个用户每一时刻对应的信道矩阵可能并不相同，如图3所示室内多用户移动通信的示意图；

[0065] 因此在进行室内可见光移动通信时，发送端设备在需传输数据前，需确定接收该传输数据的接收端设备(对应一个接收用户)当前反馈的信道矩阵；

[0066] 可选的，室内的各接收端设备可不间断进行信道估计，当得知信道矩阵发生了变化时，可向发送端设备反馈当前的信道矩阵，以使得发送端设备确定的接收端设备当前的信道矩阵处于最新状态；显然，室内的各接收端设备可不间断进行信道估计，并实时将所估计的信道矩阵反馈给发送端设备，以使得发送端设备确定的接收端设备当前的信道矩阵处于最新状态；

[0067] 在本发明实施例中，LED灯具内的各LED灯芯传输两层信号，所传输的第一层信号为上述串并转换得到的第一层的基本数据信息，而所传输的第二层的数据符号信息将根据LED灯芯与信道矩阵间的相关性来调整分集与复用传输策略。

[0068] 步骤S120、确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

[0069] 符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，可以是LED灯具中与所述信道矩阵具有强相关性的LED灯芯；符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，可以是LED灯具中与所述信道矩阵的相关性较弱的LED灯芯；

[0070] 与所述信道矩阵具有强相关性的第一LED灯芯，可以在传输第二层的数据符号信息时，以分集传输方式传输所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息；与所述信道矩阵的相关性较弱的第二LED灯芯，可以在传输第二层的数据符号信息时，以复用传输方式传输所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息。

[0071] 步骤S110和步骤S120的过程可以认为是图1所示的调制过程。

[0072] 步骤S130、将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯，以使所述至少一个第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0073] 在本发明实施例中，LED灯具在传输光信号时，LED灯具中的各LED灯芯均传输相同的第一层的基本数据信息；而LED灯具所传输的第二层的数据符号信息，将以接收端设备反馈的信道矩阵来调整以分集传输方式传输第二层的数据符号信息的第一LED灯芯，和以复用传输方式传输第二层的数据符号信息的第二LED灯芯；

[0074] 具体的，本发明实施例可在数据送入LED灯芯进行传输前，将第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息进行线性叠加，并且以步骤S120所确定的以分集传输方式传输第二层的数据符号信息的第一LED灯芯，和以复用传输方式传输第二层的数据符号信息的第二LED灯芯；调整第一LED灯芯前的叠加数据为第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中的相同的符号信息，从而将第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中的相同的符号信息的线性叠加结果送入第一LED灯芯，使得第一LED灯芯的各灯芯可传输第一层的相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输第二层的相同的符号信息；

[0075] 同时，调整第二LED灯芯前的叠加数据为第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中的不同的符号信息，从而将第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中的不同的符号信息的线性叠加结果送入第二LED灯芯，使得第二LED灯芯的各灯芯可传输第一层的相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输第二层的不同的符号信息。

[0076] 可以看出，本发明实施例中当接收端设备的信道矩阵发生变化时，接收端设备可将变化后的信道矩阵反馈给发送端设备，发送端设备可根据变化后的信道矩阵调整双层叠加信号中第二层信号的分集与复用方案，以使得发送端设备中LED灯芯的第二层的分集复用组合方式，可与发送端设备当前的信道矩阵变化相适应，从而克服信道矩阵变化对室内可见光通信的影响。

[0077] 本发明实施例提供的可见光移动通信方法，应用于发送端设备，包括：将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯，以使所述至少一个第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0078] 可以看出，本发明实施例可以双层叠加编码方式传输信号，并且可根据接收端设备当前的信道矩阵调整双层叠加信号中第二层信号的分集与复用方案，以使得发送端设备中LED灯芯的第二层的分集复用组合方式，可与发送端设备当前的信道矩阵相适应，从而克服信道矩阵变化对室内可见光通信的影响，实现可见光移动通信方案对室内多用户移动通信场景的适用。

[0079] 可选的，在本发明实施例中LED灯具中的各灯芯传输两层信号，第一层信号为相同的比特信息(基本数据信息)，第二层信号则需根据信道矩阵调整LED灯具中以分集传输方式传输该第二层信号的LED灯芯(第一LED灯芯)，和以复用传输方式传输该第二层信号的LED灯芯(第二LED灯芯)；两层信号的码字示意可如图4所示。

[0080] 可选的，由于用户的移动，会造成其信道矩阵发生相应的变化，因此本发明实施例可在用户的信道矩阵发生变化时，通过向发送端设备反馈变化后的信道矩阵，来达到发送端设备调整相应的第二层信号的分集和复用传输方式的目的，图5示出了相应的消除信道矩阵对室内可见光移动通信的影响的示意图，可参照；可选的，接收端设备可通过红外通信或无线局域网等局域网通信方式，将信道矩阵反馈给发送端设备。

[0081] 可选的，当发送端设备接收到信道矩阵后，发送端设备可基于信道矩阵确定相应的有效秩，从而以有效秩确定LED灯具中与信道矩阵具有强相关性的第一LED灯芯的数量，及确定LED灯具中与信道矩阵的相关性较小的第二LED灯芯的数量；

[0082] 相应的，本发明实施例可设接收端设备当前的信道矩阵为H，LED灯具具有Nt个LED灯芯；则本发明实施例可确定信道矩阵H的有效秩r；进而确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯。

[0083] 进一步，本发明实施例可设信道矩阵H为H＝(h1，h2，…hNt)，其中hi为信道矩阵H的列向量，i∈(1～Nt)，一个列向量对应一个LED灯芯；则本发明实施例可确定任意两个列向量的相关性(如hi与hj两个列向量的相关性，j∈(1～Nt))，得到任意两个列向量的相关矩阵；从而确定该任意两个列向量的相关矩阵中，相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

[0084] 可选的，图6示出了本发明实施例提供的可见光移动通信方法的另一流程图，该方法可应用于发送端设备，参照图6，该方法可以包括：

[0085] 步骤S200、将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

[0086] 步骤S210、确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；

[0087] 步骤S220、确定信道矩阵中任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；

[0088] 步骤S230、在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯；Nt为LED灯具的LED灯芯数量，r为信道矩阵的有效秩；

[0089] 步骤S210～步骤S230可以认为是调制过程。

[0090] 步骤S240、将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯，以使所述至少一个第一LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0091] 可选的，本发明实施例可以TDM(时分多路复用)技术实现室内可见光移动通信，具体的，本发明实施例可将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙，划分及分配方式可如图7所示；

[0092] 从而在通过LED灯具传输信号时，本发明实施例可确定接收端设备相应的传输时隙，如图7所示Ti；进而使所述至少一个第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；及使所述至少一个第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0093] 本发明实施例提供的可见光移动通信方法，采用双层叠加编码方式传输信号，信号经可见光信道到达接收端设备，接收端设备反馈信道状态信息，发送端设备可利用反馈信息调整分集与复用传输方案，并根据室内通信网络用户接入数目进行时隙划分，进而通过各用户依时隙传输信号，达到室内多用户通过可见光通信完成入网移动通信的目的。

[0094] 本发明实施例还提供一种发送端设备，下文描述的发送端设备可与上文以发送端设备角度描述的可见光移动通信方法相互对应参照。

[0095] 结合图1，图8示出了本发明实施例提供的发送端设备的结构框图，参照图8，该发送端设备可以包括：

[0096] LED灯具10；

[0097] 串并转换电路11，用于将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括：第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；

[0098] 与所述串并转换电路连接的调制电路12，用于确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一LED灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；

[0099] 与所述调制电路和所述LED灯具连接的线性叠加器13，用于将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一LED灯芯；及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯；

[0100] 其中，LED灯具10中具有第一LED灯芯和第二LED灯芯，第一LED灯芯可传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息，第二LED灯芯可传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0101] 可选的，设接收端设备当前的信道矩阵为H，LED灯具具有Nt个LED灯芯；则调制电路可用于确定信道矩阵H的有效秩r；进而确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯。

[0102] 进一步，设信道矩阵H为H＝(h1，h2，…hNt)，hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯；则调制电路具体可用于确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-1对列向量，将所述r-1对列向量对应的LED灯芯确定为第一LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确定为第二LED灯芯。

[0103] 结合图7所示，发送端设备还可以包括：

[0104] 时隙分配电路，用于将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；控制所述第一LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息，及，控制所述第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。

[0105] 下面以接收端设备的角度，对本发明实施例提供的可见光移动通信方法进行介绍；下文描述的可见光移动通信方法可基于上文以发送端设备角度描述的可见光移动通信方法，两者可相互对应。

[0106] 图9为接收端设备侧的可见光移动通信过程的示意图，图10为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的再一流程图，该方法可应用于接收端设备，结合图9和图10所示，该方法可以包括：

[0107] 步骤S300、检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

[0108] 可选的，本发明实施例可通过光敏感应器感应发送端设备发出的光信号，并转换为电信号。

[0109] 步骤S310、将所述电信号与噪声进行线性叠加；

[0110] 步骤S320、将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

[0111] 步骤S330、根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

[0112] 在本发明实施例中，接收端设备检测到光信号后，可基于转换的电信号经过判决译码与并串转换还原出原始的传输数据；需要强调的是，在总发射功率一定的条件下，发送端设备可以根据通信要求，对双层信号的功率进行分配以调整各层传输优先级；接收端设备可以采用球集译码等快速译码算法完成对双层信息的译码，整个双层叠加系统结构简单，便于工程实现。

[0113] 假设第一层传输数据信息表示为A∈{-a,+a}，第二层传输符号信息表示为B∈{-β,+β}，则接收符号信息Y表示为：Y＝H(A+B)+n；

[0114] 其中，n是均值0，方差为σ2的加性高斯白噪声；接收端采用最大似然判决时，得到的两层信号符号判决如下：

[0115] 结合图9所示，图11示出了本发明实施例提供的接收端设备的结构框图，参照图11，该接收端设备可以包括：

[0116] 光信号检测器20，用于检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；

[0117] 与所述光信号检测器连接的叠加器21，用于将所述电信号与噪声进行线性叠加；

[0118] 与所述叠加器连接的译码电路22，用于将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；

[0119] 与所述译码电路连接的并串转换电路23，用于根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。

[0120] 可选的，光信号检测器20与叠加器21之间还可设置信号放大器。

[0121] 本发明实施例还提供一种可见光移动通信系统，该可见光移动通信系统可以包括上述所述的发送端设备和上述所述的接收端设备；图12示出了可见光移动通信系统进行可见光移动通信的过程示意图，可参照。

[0122] 本发明实施例采用双层叠加编码方式传输信号，信号经可见光信道到达接收端设备，接收端设备反馈信道状态信息，发送端设备可利用反馈信息调整分集与复用传输方案，并根据室内通信网络用户接入数目进行时隙划分，进而通过各用户依时隙传输信号，达到室内多用户通过可见光通信完成入网移动通信的目的。

[0123] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0124] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。