基于白光LED和正交分頻復(fù)用技術(shù)的室內(nèi)廣播

1、基于白光LED和正交分頻復(fù)用技術(shù)的室內(nèi)廣播Hany Elgala，學(xué)生會(huì)員，IEEE; Raed Mesleh，會(huì)員，IEEE和哈拉爾德·哈斯，會(huì)員，IEEE摘要 - 近日，可見光通信（ VLC ）技術(shù)已經(jīng)受到關(guān)注在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界。這是由白色發(fā)光二極管（LED）技術(shù)固態(tài)照明（SSL ），并同時(shí)使用這樣的LED用于照明和室內(nèi)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臐撛诘倪M(jìn)展帶動(dòng)。本文提供了關(guān)于該技術(shù)的概述和描述了基于經(jīng)典的正交分頻復(fù)用（OFDM ）調(diào)制技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)形式的VLC系統(tǒng)的物理層實(shí)現(xiàn)。此外，本文提出了一種硬件原型，使用白色LED燈短程廣播。 OFDM系統(tǒng)的DSP開發(fā)板上運(yùn)行。場外的現(xiàn)成9個(gè)LED和單個(gè)

2、光電二極管（ PD）被用來建立模擬前端。原型允許調(diào)查的電信號(hào)與噪聲比（SNR ），一系列指令，并在誤碼性能的信道編碼的影響。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果上的光路損耗基本上一致。在這種情況下， LED的光束角，在水平覆蓋范圍的影響，被突出顯示。關(guān)鍵詞 - 可見光通信，正交分頻復(fù)用，發(fā)光二極管， hotodiodes。1引言光學(xué)無線（OW）技術(shù)是一個(gè)有趣的延誤保障的射頻（RF）無線技術(shù)。這種技術(shù)提供了巨大的、無管制和未授權(quán)的帶寬，以配合室內(nèi)無線接入實(shí)時(shí)帶寬密集型應(yīng)用，如IP語音（VoIP）的未來需求，流媒體視頻和音樂，網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS） 1。紅外（IR）和可見光區(qū)主要用于OW室內(nèi)應(yīng)用。視距的（LOS）和非視

3、距的（NLOS）鏈路配置都是存在的2。室內(nèi)的鏈接可以使用成本低、功率高效、可靠的光學(xué)元件，即LED和PD來實(shí)現(xiàn)。由于有效的、低成本的光源和檢測器是可用的，所以大多數(shù)紅外系統(tǒng)使用近紅外波段作為傳輸介質(zhì)2。呈現(xiàn)藍(lán)色白光LED燈通常出現(xiàn)在市場上能發(fā)出最白光線的LED燈，這個(gè)問題已經(jīng)被大多數(shù)可見光通信（VLC）的研究人員考慮到3。白光LED燈的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯超過傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈，這使得他們對未來的照明設(shè)備，成為一個(gè)強(qiáng)有力的候選。例如，歐盟委員會(huì)最近決定在一系列階段直至2016年禁止銷售特別是在家庭中使用的能源密集型的燈 4 。只要高效率的白光LED燈泡制造便宜到足以超越目前受青睞的緊湊

4、型熒光燈（節(jié)能燈）燈泡，一個(gè)OW通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將可用。 LED的快速響應(yīng)使他們能夠?qū)崿F(xiàn)高速的無線鏈接，因此，白光LED燈泡可同時(shí)作為光纖接入點(diǎn)（ OAPS ）使用。所實(shí)現(xiàn)的最大報(bào)告的調(diào)制帶寬大約是20MHz的3。如果室內(nèi)基站（BS ）被有LED照明裝置合并，以及連接到本地?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器或結(jié)合的方式，照明和高速數(shù)據(jù)供給被智能地組合到其他通信網(wǎng)絡(luò)，頻譜和功率效率的室內(nèi)通信可以實(shí)現(xiàn)。VLC技術(shù)已經(jīng)在日本率先推出了超大型油輪（可見光通信聯(lián)盟），并見證了研究界的顯著利益。這導(dǎo)致形成一個(gè)IEEE研究小組的VLC標(biāo)準(zhǔn)化，IEEE 802.15 WPAN可見光通信興趣小組（IGvlc）。此外，VLC被認(rèn)為是寬帶

5、和電子煙霧免費(fèi)的無線家庭網(wǎng)絡(luò)（WHN）候選5?？焖侔l(fā)展的VLC技術(shù)提供了幾個(gè)好處，其中有以下幾種：不干擾射頻電子電路，這使得在飛機(jī)和醫(yī)院得到接受，沒有健康問題，只要眼睛和皮膚安全規(guī)定得到履行，并由于其能量消耗低，顯著降低了二氧化碳的排放量。進(jìn)一步，小區(qū)間干擾（ICI）可以有效地限制其光信號(hào)不穿透墻壁。因此，隱私和防止竊聽的安全高度得到保障?？梢灶A(yù)見，室內(nèi)OW應(yīng)用程序?qū)⒆钣锌赡芑诎坠釲ED，而不是紅外線燈6。 VLC提供了紅外線傳輸?shù)脑S多優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)房間和不同的室內(nèi)空間的照明程度傳輸數(shù)據(jù)。 根據(jù)現(xiàn)有室內(nèi)照明基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)的安裝可能會(huì)比建立一個(gè)獨(dú)立的紅外網(wǎng)絡(luò)更容易而且更省錢。 因?yàn)榉植际降蹴敯?/p>

6、裝，信號(hào)是不太可能被阻塞，且LOS成分是在室內(nèi)的大多數(shù)位置占主導(dǎo)地位的 3。 高信號(hào)噪聲比（SNR）是可以得到的3，這是照明需求的間接后果。 特別是對于OFDM，直流偏置攜帶任何信息，紅外和VLC都是必要的。但是，在VLC中，需要用于照明，并且不引起任何嚴(yán)重的功率效率損失7。未來的無線通信的一個(gè)可能的方案是描繪在圖1中的。服務(wù)器是通過有線和無線技術(shù)的組合建立的。有線BS將與基于LED的照明設(shè)備合并來提供無線網(wǎng)絡(luò)接入。數(shù)據(jù)廣播透過天花板的燈泡實(shí)現(xiàn)了一對多的連接，并使聚光燈實(shí)現(xiàn)一對一的連接。相比與固定終端的案例，用戶請求是通過提供移動(dòng)性的上行鏈路信道發(fā)送的，如圖1所示。以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)的功

7、率可以被用來傳輸數(shù)據(jù)流并提供基站以及燈與所需的功率。照明的功能不會(huì)受到所設(shè)想的作為強(qiáng)度調(diào)制光的閃爍速率的捎帶通信的影響的，這個(gè)速率是足夠快的，并且不能由人眼檢測到。圖1 未來寬帶無線網(wǎng)絡(luò)的情況。在許多應(yīng)用中VLC通信具有較大的潛力。在公共區(qū)域的本地信息點(diǎn)，例如商店、機(jī)場、火車站，被認(rèn)為是這一技術(shù)的潛在領(lǐng)域。此外，VLC可以在飛機(jī)柜，旅客列車和長途客車中用作的LED閱讀燈具來進(jìn)行無線寬帶接入服務(wù)。本文提出采用一個(gè)基于正交頻分復(fù)用（OFDM）的VLC播放的硬件原型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量8。原型被開發(fā)用來調(diào)查對于范圍從0到45分貝的不同的SNR值的誤碼特性。用不同信道編碼率的幾個(gè)調(diào)制方案被考慮到。最后，理論分

8、析驗(yàn)證了對于兩個(gè)覆蓋場景的測量光路的損耗結(jié)果。本文的其余部分安排如下。在第二節(jié)中，對光載波調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了介紹和OFDM在單載波（SC）脈沖調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)被強(qiáng)調(diào)。在第三節(jié)，介紹系統(tǒng)模型，包括光OFDM、硬件原型和光通道。理論分析和實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果列于第四節(jié)。最后，第五節(jié)總結(jié)全文。2 調(diào)制和解調(diào)2.1光載波調(diào)制和解調(diào)方案一般來說，射頻接收機(jī)是相干接收機(jī)利用外差或零差的下變頻器，由一個(gè)本地振蕩器和混頻器組成。這個(gè)混頻器的有效操作所依賴的載體和本機(jī)振蕩器的頻率相對穩(wěn)定。類似于，光相干接收機(jī)檢測出光載波相位。這樣的光接收機(jī)需要一個(gè)本機(jī)振蕩器，光混頻器和濾光器。相干接收機(jī)的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是用激光二極管作為相干光

9、源的9。相比之下，LED發(fā)出非相干光。因此，以一個(gè)單一的電磁模式收集明顯的信號(hào)功率是非常困難的。此非相干接收提供不了一個(gè)穩(wěn)定的載波，這使得它不可能構(gòu)造一個(gè)有效的相干接收器。對于光學(xué)無線鏈接，最可行的調(diào)制是強(qiáng)度調(diào)制（IM），其中所需的波形被調(diào)制到光載波的瞬時(shí)功率。最實(shí)用的向下轉(zhuǎn)換技術(shù)是直接檢測（DD）光檢測器產(chǎn)生中的電流正比于所接收到的瞬時(shí)功率。 DD是比相干檢測易于實(shí)現(xiàn)。它檢測到的光波只有強(qiáng)度，即沒有頻率或相位信息。因此，室內(nèi)光纜的應(yīng)用程序使用可直接檢測（IM/ DD）強(qiáng)度的調(diào)制器作為一個(gè)實(shí)際的傳輸，實(shí)現(xiàn)簡單、低成本的光調(diào)制解調(diào)2。2.2電氣調(diào)制技術(shù)該調(diào)制方案的選擇可以顯著影響系統(tǒng)性能。有幾個(gè)

10、有其固有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的調(diào)制方案被被考慮用在OW系統(tǒng)中。在紅外無線通信中，例如通斷鍵控（OOK）和脈沖位置調(diào)制（PPM）的SC脈沖調(diào)制方式是廣泛使用的調(diào)制格式10。在一個(gè)LOS分量的存在中，OOK可以用來實(shí)現(xiàn)超越100M位/秒11的高速傳輸。然而，在多徑環(huán)境中，限制了可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率的信道延遲擴(kuò)展是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。例如，在一間尺寸為5米×7.1米的房間中對非定向紅外鏈接進(jìn)行研究12。所測量的延遲擴(kuò)展產(chǎn)生了符號(hào)間干擾（ISI），該符號(hào)間干擾（ISI）不可能潛在的呈現(xiàn)OOK的比特率在10Mbits/ s以上，或者至少構(gòu)成了顯著挑戰(zhàn)。為了克服這一難題，增加接收機(jī)的復(fù)雜性是必需的?？商鎿Q地，OF

11、DM的多載波調(diào)制（MSM）技術(shù)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)可以有效地減輕多徑引起的符號(hào)間干擾13。 OFDM提供了高帶寬效率，并且在接收機(jī)處允許進(jìn)行簡單的均衡。適用于提供高數(shù)據(jù)數(shù)率的高階調(diào)制方式的可能性和OFDM系統(tǒng)的多址方案如易結(jié)合TDMA（時(shí)分多址）和FDMA（頻分多址）的可能性使得室內(nèi)OW通信成為一個(gè)很好的選擇。對于廣播應(yīng)用，不同的廣播信道可以被很容易地通過根據(jù)所需要的數(shù)據(jù)速率和服務(wù)質(zhì)量（QoS）的質(zhì)量的分配OFDM符號(hào)和子載波到每個(gè)信道中去來實(shí)現(xiàn)的。圖2 光OFDM物理層和子載波分配的構(gòu)建塊。直流和-N/2 副載波被設(shè)置為零，以確保輸出僅包含實(shí)值的。3 系統(tǒng)模型物理層的積木被描繪在圖2 。該系統(tǒng)使用前向

12、糾錯(cuò)（ FEC）編碼算法用于數(shù)據(jù)保護(hù)，即卷積編碼器。此外，突發(fā)錯(cuò)誤保護(hù)是通過時(shí)間和頻率交織的算法實(shí)現(xiàn)。一個(gè)調(diào)制器（相移鍵控（PSK）或者多級(jí)正交幅度調(diào)制（M-QAM），調(diào)制該編碼的比特流轉(zhuǎn)換為符號(hào)。產(chǎn)生的符號(hào)串行數(shù)據(jù)流在調(diào)制器輸出映射到并行數(shù)據(jù)流中：每個(gè)串行數(shù)據(jù)在一個(gè)單獨(dú)的子載波中傳輸。到目前為止該模型對于一個(gè)經(jīng)典的OFDM系統(tǒng)和一階差分出現(xiàn)的IFFT（逆快速傅立葉變換）運(yùn)算是相同的，都是關(guān)系到光載波上的IM技術(shù)。OFDM基帶信號(hào)是用來調(diào)制LED的強(qiáng)度的，因此，任何復(fù)雜的值必須加以避免?？赏ㄟ^限制輸入到IFFT操作，以有Hermitian對稱（egXn = X * N-n）來產(chǎn)生一個(gè)有真正價(jià)值

13、的OFDM基帶信號(hào)。一半的可用子載波被用于承載如圖2中所示的數(shù)據(jù)碼元的復(fù)共軛。鑒于大光帶寬是可用的，這方面的損失在頻譜效率可以接受的。IFFT在OFDM系統(tǒng)中的使用消除了涉及使用大量的振蕩器中提出的離散多音調(diào)（DMT）光發(fā)射器14的復(fù)雜度。 IFFT運(yùn)算調(diào)制和復(fù)用的子載波在數(shù)學(xué)上描述如下：其中，0，1 K XK N = - “是N個(gè)時(shí)域輸出 樣本和值，0，1Ñ情況Xn N = - “是輸入 的數(shù)據(jù)符號(hào)。生成所述OFDM符號(hào)后，CP（循環(huán)前綴）被添加作為保護(hù)間隔，以避免多徑引起的符號(hào)間干擾（對于NLOS鏈接很關(guān)鍵）和將該信道的線性卷積轉(zhuǎn)換為帶OFDM信號(hào)的循環(huán)卷積。因此，簡單的頻域均衡

14、器可以使用8。所生成的OFDM信號(hào)的包絡(luò)線是雙極型的，而且光強(qiáng)度不能為負(fù)值。因此，在采用OFDM調(diào)制信號(hào)之前對LED應(yīng)該是有偏見的7。當(dāng)OFDM信號(hào)包絡(luò)變化被用來強(qiáng)度調(diào)節(jié)具有非線性特性的LED，LED的線性度就顯得尤為重要了。因此，偏置電流必須仔細(xì)設(shè)置為考慮LED的最大允許正向電流，以減少幅度失真，以及控制信號(hào)削波15。在接收機(jī)處，時(shí)間同步和符號(hào)均衡可以使用公知的訓(xùn)練序列和導(dǎo)頻載波16來實(shí)現(xiàn)。然而，在生成的訓(xùn)練序列和分配的導(dǎo)頻載波時(shí)復(fù)共軛的要求必須滿足。在CP去除后，所述OFDM信號(hào)是通過應(yīng)用快速傅立葉變換（FFT）操作轉(zhuǎn)換回頻域。在這個(gè)模型中，OFDM幀是由一個(gè)OFDM符號(hào)的訓(xùn)練序列和20個(gè)

15、數(shù)據(jù)子載波OFDM符號(hào)構(gòu)成。使用訓(xùn)練序列，信道估計(jì)和頻域均衡是通過使用傳統(tǒng)的OFDM迫零（ZF）均衡器來實(shí)現(xiàn)的。估計(jì)的比特流去錯(cuò)后，然后由一個(gè)硬判決的維特比算法解碼。3.2硬件原型該發(fā)送器包括兩個(gè)部分：數(shù)字部分，包括一個(gè)DSP開發(fā)板生成的OFDM模擬信號(hào)和發(fā)射器的計(jì)算機(jī)接口；模擬部分，其中包括9個(gè)LED陣列和驅(qū)動(dòng)電子線路。該接收機(jī)包括一個(gè)模擬部件PD、一個(gè)跨阻放大器、直流阻隔平臺(tái)和一個(gè)前置放大級(jí)。第二個(gè)DSP開發(fā)板用于將OFDM信號(hào)和接口與接收計(jì)算機(jī)（參見圖3）進(jìn)行解碼。模擬前端示于圖4。該燈由低成本9個(gè)LED組成，它們每個(gè)相隔1厘米，并且光接收器電路采用一個(gè)單晶硅PD3。DSP板有一個(gè)具有9

16、6kHz的最大采樣頻率的板載32位立體聲編解碼器。因此，OFDM信號(hào)的帶寬被限制為45kHz。顯然，這種低帶寬限制了可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率。然而，進(jìn)行研究的目標(biāo)不是展示高數(shù)據(jù)速率，而是通過對非相干光OFDM的一個(gè)簡單的概念驗(yàn)證的硬件演示實(shí)現(xiàn)率進(jìn)行研究和對性能不同的電氣信噪比的探討。3.3光纖通道光信道在一個(gè)LOS配置的帶寬大于88MHz5。因此，光學(xué)通道損耗是對信道特性的最重要的量，并涉及發(fā)送和接收的光功率2，這里 Pt是發(fā)射光功率， P是所接收到的 光功率，以及（0），H是光學(xué)路徑損耗。這種近似是特別精確的定向的LOS鏈接。考慮在圖中所示的LOS鏈接的幾何結(jié)構(gòu)。如圖5所示，LOS信道路徑損耗定義為

17、2，其中，d是發(fā)射機(jī)和接收，是相對于發(fā)射器的角之間的距離相對于所述接收器的角度來看，（）S 為過濾器 增益，（）克為集中增益，（）0 R為 由2給出發(fā)射器的輻射強(qiáng)度，其中是發(fā)射光束的角度。圖3專注于短距離的室內(nèi)廣播的單光鏈路 應(yīng)用程序。該演示包括兩個(gè)DSP評(píng)估板。圖 4 有9個(gè)LED和PD接收電路的燈。4結(jié)論4.1發(fā)送光功率白光LED的大多數(shù)數(shù)據(jù)表只提供光度功率，即光通量F IN流明的發(fā)光強(qiáng)度IV的蠟燭，這是照明設(shè)計(jì)有用的指標(biāo)衡量。然而，輻射功率（瓦）是用于無線傳輸更相關(guān)的參數(shù)。因此，進(jìn)行測量以確定所考慮的LED以瓦的發(fā)射光功率TP。 LED的工作能提供20mA的偏置電流和消耗的電功率62mW

18、功率。光功率計(jì)在10納米（起始400nm至750nm）20的級(jí)別是用來測量光譜功率分布P（）的。光功率計(jì)的限制是400nm的最小波長和它的光電檢測器具有1cm的有源區(qū)。所獲得的值被用來確定TP和F使用以下方程2，其中是10納米，V（）表示在CIE1931（國際照明委員會(huì)）在光子政權(quán)視力和眼靈敏度函數(shù)683=流明/瓦是根據(jù)眼睛在555nm處靈敏度的峰值發(fā)光效率17。與光度電源輻射功率轉(zhuǎn)換因子可以使用（6）獲得，（7），為Iv和光束角的值可以從數(shù)據(jù)表獲得，并用于計(jì)算出F如下18，其中是球面度的LED立體角轉(zhuǎn)換因子=5.4mW/lm是通過使用（6），（7）和（8）計(jì)算得到的。從數(shù)據(jù)表，和Iv分別是2

19、0度和11CD。1.05lm是通過使用（9）和（10）計(jì)算得到的，以及相應(yīng)的TP為5.7mW。這相當(dāng)于來至于9個(gè)LED的 51MW的總發(fā)射功率。 4.2.接收光功率和路徑損耗兩覆蓋方案，即縱向和橫向的情況下，被認(rèn)為是，如圖所示5。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖沁M(jìn)行探索接收光功率和這些覆蓋情況下的路徑損耗。該Tx是方向向下并且發(fā)光朝向地面的。該RX是朝天花板方向向上。發(fā)送 - 接收的距離為d。在一個(gè)垂直覆蓋情況下，RX是從移動(dòng)的發(fā)射垂直距離（D =50225厘米，每25厘米一個(gè)級(jí)別）。在一個(gè)水平覆蓋的情況下，Tx和Rx之間的垂直距離是固定的（=1分）并且Rx是水平移動(dòng)（=050厘米，10厘米一個(gè)數(shù)量級(jí)）。圖5 垂直

20、和水平覆蓋場景。一個(gè)具有9.8mm活性區(qū)的PD被考慮到。光學(xué)過濾器和集中器的增益設(shè)置為1.0。平均接收光功率通過測量P（）和代入（6）獲得。所獲得的值被調(diào)整為對應(yīng)于9.8毫米有源區(qū)的光功率。計(jì)算值和測量到的接收光功率的垂直覆蓋場景是在圖6中描繪的。理論和測量結(jié)果非常吻合。沿垂直分離，觀察的是12dB以上的路徑損耗的變化。 50cm處接收到的平均光功率大約為-24dBm，在2米處降低至-36dBm（12分貝損失）。理論和測量結(jié)果的水平覆蓋情形示于圖7。當(dāng)RX是直屬發(fā)射位置時(shí)，-30dBm的光功率被測量。水平位移量為50厘米時(shí)光功率為- 37dBm （ 7分貝虧損）?？梢钥闯觯h(yuǎn)離初始位置20cm

21、時(shí)僅存在相對較小的衰減（ 1分貝損失）。一個(gè)更明顯的衰減為20cm 到40cm的水平位移（ 4分貝虧損）之間變化。這可以歸因于TX和RX之間的視場失配在d > 20cm左右。與20度LED光束角，水平覆蓋計(jì)算為17.6厘米如圖所示 5 。水平位移從上述初始位置（在a= 0cm時(shí)）到17.6cm放置PD測出來的照明覆蓋度。這就解釋了上述路徑損耗行為。因此，為了優(yōu)化覆蓋范圍，LED的光束角的適當(dāng)設(shè)定、LED的形成陣列、該陣列的幾何形狀、以及在光電二極管的FOV的數(shù)量是必要的。這也顯示，在這樣的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)考慮同信道干擾（CCI）時(shí)這些影響也要考慮進(jìn)去。圖。6。垂直覆蓋場景。圖。7。水平覆蓋

22、場景。4.3.誤碼性能 所有的測量都是在中型辦公空間，并通過窗口環(huán)境日光下被考慮的。電氣SNR被測量大于一個(gè)OFDM碼元。每個(gè)10比特的數(shù)據(jù)模塊，至少10個(gè)數(shù)據(jù)模塊被發(fā)送到測量系統(tǒng)檢測誤碼性能。低于10的BER不被記錄，這就是為什么一些圖表包含較少的測量點(diǎn)的原因。 表一，概述了重要的原型參數(shù)。誤碼率性能與距離的垂直覆蓋場景在圖8中提出。在右側(cè)附加的y軸顯示了在不同接收器的位置測得的電信噪比。使用閱讀燈的廣播應(yīng)用中，考慮目標(biāo)發(fā)送 - 接收分離距離為1m左右時(shí)實(shí)際上是有效的，而視頻廣播是以10為誤碼率目標(biāo)的。例如，MPEG - 4視頻傳輸有輕微的下降可見于10誤碼率 19 。即使沒有任何的信道編碼

23、，低階調(diào)制方式（ BPSK和QPSK ）可以實(shí)現(xiàn)這些要求。對于高階調(diào)制方案，即16-QAM和64-QAM，具有3/4的信道編碼率的16- QAM可以達(dá)到所要求的目標(biāo)和距離達(dá)2米（ 18分貝SNR）時(shí)誤碼率小于10的目標(biāo)。然而， 具有2/3信道編碼率的64-QAM只能達(dá)到10的BER具有較高SNR值（ 33分貝SNR）目標(biāo)。最后，具有1/2的信道編碼率的64-QAM滿足要求，并實(shí)現(xiàn)距離達(dá)1.75米（ 18分貝SNR）時(shí)誤碼率小于10。包括未編碼調(diào)制曲線作為參考。圖8 垂直覆蓋場景不同的調(diào)制方案和信道編碼率。圖9 采用QPSK的水平覆蓋場景的測量調(diào)制。QPSK調(diào)制與距離的水平覆蓋場景的BER性能示于圖9。 50厘米的水平位移被認(rèn)為是檢驗(yàn)一個(gè)LED閱讀燈的小區(qū)覆蓋邊緣。在20厘米（25分貝SNR）時(shí)，沒有引入任何的信道編碼可以實(shí)現(xiàn)誤碼率小于10。然而，在30厘米時(shí)SNR值急劇下降，達(dá)到9分貝甚至與2/3的編碼率，可實(shí)現(xiàn)的最大誤碼率是3×10。為了保持所需的BER性能的人不得不求助于半速率編碼QPSK調(diào)制。雖然LO