混合双跳PLC-FSO 通信系统的性能分析
2021-11-14陈生海言小琴黎赛杨亮
陈生海,言小琴,黎赛,杨亮
(湖南大学信息科学与工程学院,湖南 长沙 410082)
1 引言
电力线通信可以利用建筑中已有的电力线网络,不需要部署新的线路,建设成本较低,且信号传输不易受建筑等环境因素影响[1-2]。根据不同的电压水平,电力线通信(PLC,power line communication)可以通过低压电缆、中压电缆和高压电缆进行通信[3-4]。与其他通信方式相比,PLC 具有覆盖范围广、连接方便等特点,且不需要重新布线,可解决小区内智能电表、照明系统和视频监控的“最后一公里”通信问题。文献[5]提出了一种室内窄带PLC 网络模型,并通过实验仿真给出了合适的电缆和电器类型。文献[6]提出了一种基于PLC 和可见光通信(VLC,visible light communication)混合的新型室内宽带广播系统。文献[7]研究了室内多输入多输出(MIMO,multiple-input multiple-output)PLC信道中的空间相关性。此外,PLC 已成为智能电网(SG,smart grid)中双向通信主要技术之一[8]。
近年来,自由空间光(FSO,free space optical)通信作为一种安全和高传输速率的通信技术受到了通信行业广泛关注,FSO 通信具有非授权频谱、安装便捷、功耗低以及与射频(RF,radio frequency)通信兼容的优点[9-10]。目前,针对FSO 混合系统学者开展了系列研究,文献[11-15]研究了混合FSO-RF 通信系统的性能。文献[16]提出了混合RF-FSO 通信系统,并对推导出的中断概率进行了仿真验证。文献[17]研究了混合RF-FSO 通信系统误码率(BER,bit error rate)和中断概率性能。文献[18]研究了混合RF-FSO 通信系统在深空通信中的应用。文献[19]研究了基于毫米波的RF-FSO 链路组成的多跳和网状网络系统的性能。文献[20-21]研究了混合RF-FSO-RF 通信系统的性能。
在智慧城市中,成千上万的智能电表、视频监控及照明系统接入网络中,尽管单条PLC 链路是低速率传输,但是众多低速率的PLC 链路汇聚后再同时传输,对传输速率提出了要求。……
