引用本文:

于正永,徐子轩,唐万春:基于VDSL2和VLC的用户接入网系统设计及实现[J]. 光通信技术,2018,42(1):38-41.

基于VDSL2和VLC的用户接入网系统设计及实现

于正永1,2,徐子轩3,唐万春2

(1.淮安信息职业技术学院 计算机与通信工程学院,江苏 淮安 223003;2.南京师范大学 物理科学与 技术学院 江苏省光电技术重点实验室,南京 210023;3.盛科网络(苏州)有限公司,江苏 苏州215021)

【下载PDF全文】 【下载Word】

摘要:提出了一种结合甚高速数字用户专线(VDSL2)和可见光通信(VLC)的新型用户接入网系统,使用VLC环形链路替代VDSL2系统中的传统双绞线,设计了新型VDSL2接入网系统业务模型,实现了VDSL2主从设备之间的无线传输。通过搭建实验装置,测试和分析了VLC幅频特性、主从设备连接可行性、传输速率以及不同信号强度下的通信速率变化。实验证明该系统能在短距离条件下成功建立网络连接,上、下行双向总速率可达41Mb/s,表明了系统的可行性和适用性。

关键词:可见光通信;甚高速数字用户专线;用户接入网;离散多音调制;发光二极管

中图分类号:TN929.1 文献标志码:文章编号:1002-5561(2018)01-0038-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.01.011

0 引言
    可见光通信(VLC)是一种以可见光为载体的无线通信技术,具有安全、绿色环保、无需相应频段资源的许可授权、低成本以及较好的空间复用性等特点,目前已成为国内外短距离无线通信研究的热点[1~4]。但是,室内VLC系统存在多径延迟,容易造成码间干扰,会影响VLC系统的性能。针对该问题,不少学者引入了离散多音调制(DMT)技术,DMT利用频分复用的方法,在提高通信数据传输速率的同时,有效地抑制了由多径延迟和信道衰落引起的码间干扰,从而提高了系统的通信质量。DMT在VLC领域中的研究及应用比较广泛,特别在有线宽带领域,作为一种分割数字用户线路(DSL)信号的方法,已被成功实现商业化推广。2010年,Vucic等人基于白光LED和DMT技术实现了513Mb/s的数据传输[5]。2012年,Khalid等人基于磷光LED和自适应DMT技术,成功建立了1Gb/s高速率的数据传输链路[6]。2014年,李艳婷等人对DMT应用于VLC系统的信道特性进行了分析和优化设计[7]。
    伴随着视频业务、网络互动游戏等多重业务需求的网络宽带快速增加,网络用户对接入网系统带宽提出了越来越高的要求。甚高速数字用户专线(VDSL2)为了满足用户双向甚高速宽带接入的需求[8],在30MHz频带的情况下,最高可以支持双向200Mb/s的数据传送速率,与VDSL允许选择DMT或正交幅度调制(QAM)技术不同,VDSL2只能使用DMT线路编码。本文将VLC和商用DMT相结合,研究一种将VLC信道引入VDSL2接入网的实施方案,使用VLC环形链路替代传统的双绞线作为信号传输的载体,构建基于VDSL2的新型无线网络传输系统。

3 结束语
    本文提出了一种结合VDSL2和VLC的新型用户接入网系统的具体实施方案,通过使用VLC环形链路替代双绞线,实现了VDSL2主从设备间的无线传输。通过搭建该系统的实验装置发现,在短距离测试条件下实现了VDSL2主从设备间网络通信,并通过调节VLC环形链路增益,实现了41Mb/s的上、下行双向总速率。在实际的网络部署中,VLC信道距离和PD接收角度是不固定的,这会引起链路增益系数的变化,从而影响系统性能。因此,下一步我们将着重研究科学合理的增益自适应方法,减少增益对系统产生的负面影响。