可见光通信设备和可见光通信方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光通信设备和一种可见光通信方法。所述方法包括如下步骤。计算多个可见光光源中的各自的覆盖范围的终端数量，这些可见光光源包括第一可见光光源和第二可见光光源。根据终端数量来决定多个子频带的子频带数量，这些子频带包括第一子频带和第二子频带。根据这些可见光光源的各自的覆盖范围的终端数量，来分配第一子频带给第一可见光光源并且分配第二子频带给第二可见光光源，其中第一子频带和第二子频带不相同。根据所分配的子频带或使用者需求来分派带宽给每一终端。将传输数据调变在第一子频带和第二子频带两者其中之一子频带上。

【技术实现步骤摘要】
可见光通信设备和可见光通信方法
本专利技术涉及一种可见光通信设备和一种可见光通信方法。
技术介绍
可见光通信(visiblelightcommunication,VLC)是使用可见光作为载体来承载调变信息。具体而言，用于照射位置的可见光可透过调变来承载信息，以使得处于可见光的覆盖范围内的电子设备可从经由调变而承载信息的可见光来接收信息。发光二极管(light-emittingdiode,LED)可用于提供可见光。因为光的原始用途是照射位置且可见光具有弥漫性(pervasive)，所以使用可见光来通信不需要大幅度更改现有的架构。VLC的优点在于：具有安全的通信通道；相对于其他形式的通信对干扰相对免疫；且目前未发现会导致电磁损伤。使用多频带正交频分复用(OrthogonalFrequency-DivisionMultiplexing,OFDM)来调变于VLC系统中不同的发光二极管(LED)可减少非线性失真且可提高传输速率。部分VLC技术可做到增加在光源重叠区域的传输速率，但其他区域的传输速率仍然偏低。此外，由于LED光源的频率响应和输出功率有限，执行LED驱动电路和接收端电路优化(optimization)的技术效果有限。其他则有尝试在接收端中添加蓝色滤光片，但这些技术因添加光学滤光片而提高接收模块的成本。另一方面，波分复用(wavelengthdivisionmultiplexing,WDM)传输技术在接收端中需要昂贵的RGB光源和波长选择滤光片。因此，本专利技术提供改进的VLC设备和VLC方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种可见光通信设备和一种可见光通信方法。在本专利技术的一示范性实施例中，本专利技术提供一种VLC设备，其至少包括(但不限于)多个可见光光源和控制器。控制器耦接到这些可见光光源，根据这些可见光光源的各自覆盖范围的终端数量来决定多个子频带的子频带数量，这些子频带包括第一子频带和第二子频带，这些可见光光源包括第一可见光光源和第二可见光光源。第一可见光光源使用第一子频带；以及第二可见光光源使用第二子频带，且第一子频带和第二子频带不相同。控制器接收传输数据，控制器、第一可见光光源或第二可见光光源将传输数据调变在第一子频带和第二子频带两者其中之一子频带上。在本专利技术的一示范性实施例中，本专利技术提供一种可见光通信方法，其包括：计算多个可见光光源的各自覆盖范围的终端数量，这些可见光光源包括第一可见光光源和第二可见光光源；根据终端数量来决定多个子频带的子频带数量，其中这些子频带包括第一子频带和第二子频带；根据这些可见光光源的各自覆盖范围的终端数量，来分配第一子频带给第一可见光光源并且分配第二子频带给第二可见光光源，其中第一子频带和第二子频带不相同；根据所分配的子频带或使用者需求来分派带宽给每一终端；以及将传输数据调变在第一子频带和第二子频带两者其中之一子频带上。附图说明图1是本专利技术一示范性实施例的可见光通信(VLC)设备的概要示意图。图2是本专利技术一示范性实施例的VLC设备的概要示意图。图3是图2示范性实施例的VLC设备的子频带之功率与频率关系图。图4是本专利技术另一示范性实施例的VLC设备的概要示意图。图5绘示图4示范性实施例的VLC设备的子频带的功率与频率关系图。图6是本专利技术一示范性实施例的可见光通信方法的步骤流程图。图7是本专利技术一示范性实施例的VLC设备的实验结果的SNR与频率关系图。图8是本专利技术一示范性实施例的VLC设备的实验结果之数据速率增加率与频带数量关系图。图9是本专利技术一示范性实施例的VLC设备的实验结果的比特误码率与频带数量关系图。附图标记说明100、200、400：可见光通信设备110：通信装置120、220、420：控制器122、222、422：终端计算单元123、223、423：子频带分配单元124、224、424：带宽分配单元125、225、425：数字信号处理器126：数字模拟转换器128：LED光源130：终端230、430：第一DAC232、432：第二DAC234、434：第三DAC240、440：第一LED光源242、442：第二LED光源244、444：第三LED光源250、450：第一终端252、452：第二终端454：第三终端456：第四终端DATA1：传输数据SB1：第一子频带SB2：第二子频带SB3：第三子频带S602、S604、S606、S608、S610：步骤具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。图1是本专利技术一示范性实施例的可见光通信(visiblelightcommunication,VLC)设备的概要示意图。请参看图1，VLC设备100包括控制器120和多个可见光光源，可见光光源例如发光二极管(light-emittingdiode,LED)光源LED1、LED2、……、LEDN128。在本实施例中，控制器120经由数字模拟转换器(digital-to-analogconverter，DAC)DAC126耦接到LED光源128，并且控制器120从通信装置110接收传输数据DATA1，通信装置110可为此项技术中已知的任何类型的服务器装置，并且将传输数据DATA1发送到VLC设备100。可根据终端(terminal)数量来指派LED光源128使用不同的子频带(sub-band)。举例来说，第一子频带指派给LED1，第二子频带指派给LED2。举例来说，第一子频带和第二子频带可为可见光频带，并且第一子频带和第二子频带可不相同。控制器120可用以根据每一LED光源128的覆盖范围中的终端T1、T2、……、TY130的数量来将传输数据DATA1调变(modulate)在第一子频带和第二子频带两者其中之一子频带上。然而，在另一实施例中，控制器120还可用以将传输数据DATA1调变在第一子频带和第二子频带两者之上。在又一实施例中，控制器120可用以将传输数据DATA1调变在第一子频带和第二子频带上。在一个实施例中，子频带可为不相互重迭的可见光频带。在本实施例中，控制器120包括终端计算单元122、子频带分配单元123、带宽分配单元124和数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)125。然而，在本示范性实施例中，控制器120不限于所公开的元件。举例来说，DSP125可替换为处理器或电路。终端计算单元122用以计算每一LED光源128的覆盖范围中的终端T1、T2、……、TY130的数量。子频带分配单元123用以根据终端数量来决定子频带数量。此外，在一些实施例中，子频带分配单元123还用以根据每一LED光源128的覆盖范围中的终端130的数量来分配子频带给每一LED光源128。在本实施例中，带宽分配单元124用以根据由子频带分配单元123分配的子频带来分派带宽给每一终端130。在一些实施例中，可透过每一LED光源128的覆盖范围中的终端130的数量来决定所分配的每一子频带的信号质量(signalquality)(例如，数据速率)。在本实施例中，控制器120还可包括数字信号处理器(DSP)125。DSP125用以根据子频带数量和带宽来将传输数据DATA1调变在子频带上，将传输数据调变在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光通信设备，其特征在于，包括：多个可见光光源；以及控制器，耦接到这些可见光光源，经配置以根据这些可见光光源的各自覆盖范围的终端数量来决定多个子频带的子频带数量，其中这些子频带包括第一子频带和第二子频带，其中这些可见光光源包括：第一可见光光源，经配置以使用所述第一子频带；以及第二可见光光源，经配置以使用所述第二子频带，且所述第一子频带和所述第二子频带不相同，其中，所述控制器经配置以接收传输数据，并且所述控制器、所述第一可见光光源或所述第二可见光光源将所述传输数据调变在所述第一子频带和所述第二子频带两者其中之一子频带上。

【技术特征摘要】
2015.06.17 TW 104119565;2014.12.29 US 14/583,8111.一种可见光通信设备，其特征在于，包括：多个可见光光源；以及控制器，耦接到这些可见光光源，经配置以根据这些可见光光源的各自覆盖范围的终端数量来决定多个子频带的子频带数量，其中这些子频带包括第一子频带和第二子频带，其中这些可见光光源包括：第一可见光光源，经配置以使用所述第一子频带；以及第二可见光光源，经配置以使用所述第二子频带，且所述第一子频带和所述第二子频带不相同，其中，所述控制器经配置以接收传输数据，并且所述控制器、所述第一可见光光源或所述第二可见光光源将所述传输数据调变在所述第一子频带和所述第二子频带两者其中之一子频带上，其中透过这些可见光光源的各自覆盖范围的所述终端数量，来决定所分配的每一子频带的信号质量。2.根据权利要求1所述的可见光通信设备，其中所述控制器包括：终端计算单元，经配置以计算这些可见光光源的各自覆盖范围的所述终端数量；子频带分配单元，经配置以根据所述终端数量来决定所述子频带数量，并且根据所述终端数量，来分配所述第一子频带给所述第一可见光光源并且分配所述第二子频带给所述第二可见光光源；以及带宽分配单元，经配置以根据所述第一子频带和所述第二子频带或根据使用者需求来分派带宽给每一所述终端。3.根据权利要求2所述的可见光通信设备，所述控制器还包括：数字信号处理器，经配置以根据所述子频带数量和所述带宽来将所述传输数据调变在所述第一子频带和所述第二子频带两者其中之一子频带上。4.根据权利要求3所述的可见光通信设备，还包括：多个数字模拟转换器，耦接在所述控制器与所对应之所述这些可见光光源之间，所述数字模拟转换器将所述经调变的传输数据转换为用于驱动这些可见光光源的多个模拟信号。5.根据权利要求4所述的可见光通信设备，其中所述控制器将对应于在覆盖范围没有终端的每一所述可见光光源之每一所述数字模拟转换器设置于休眠模式。6.根据权利要求2所述的可见光通信设备，其中对于覆盖范围没有终端的每一所述可见光光源，所述控制器将对应的调变功能设置于休眠模式，其中该调变功能用以将所述传输数据调变在所述子频带。7.根据权利要求6所述的可见光通信设备，其中对于覆盖范围没有终端的每一所述可见光光源，所述子频带分配单元将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星宇，刘彦良，叶建宏，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71