光无线通信装置和方法制造方法及图纸

一种光无线通信(OWC)接口装置，包括：至少一个输入和/或输出，被配置为从总线设备和/或向总线设备传输数据信号；光接口电路，被配置为在OWC接口装置与光发射器和/或接收器装置之间传输代表数据信号的光无线通信(OWC)信号，其中，光发射器和/或接收器装置被配置为将OWC信号作为自由空间光信号来发射和/或接收；以及接口控制电路，被配置为根据总线协议建立和/或维持与总线设备的通信，从而使得能够在OWC接口装置与总线设备之间传输数据信号。OWC接口装置与总线设备之间传输数据信号。OWC接口装置与总线设备之间传输数据信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光无线通信装置和方法


[0001]本专利技术涉及光无线通信装置、方法和系统，例如LiFi装置、方法或系统。

技术介绍

[0002]至少一些已知的LiFi通信设备可以被认为是由两个主要模块组成：a)包括数据处理器的数据编码/解码模块，以及b)包括光发射器和接收器组件的电
‑
光/光
‑
电转换模块，如图1中示意性所示。在一些已知的系统中，后者也被称为光天线模块(LAM)。
[0003]在已知的自由空间(free space)Li
‑
Fi通信设备中，在LiFi系统的设计中已经考虑了诸如WiFi/3G/4G/5G的现有移动通信标准的数据编码/解码功能。在此类方法中，可以重复使用现有的支持多用户接入和切换的无线通信协议栈，这可能是有益的。然而，有些点对点应用或其他应用不需要这些功能。此外，最大数据速率总是受到相应移动通信标准的最大数据速率的限制。此类方法的另一个问题是需要RF下变频电路来将RF信号转换成馈入LAM或其他电光转换组件的信号。
[0004]原则上，Li
‑
Fi系统中的LAM模块和其他电
‑
光转换组件可以支持比现有移动通信标准高得多的数据速率，但是在发射器或接收器链中使用在现有移动通信标准(诸如WiFi/3G/4G/5G)下操作的组件会强加性能上限，阻止使用这种更高的数据速率或原本可能可用的其他能力。
[0005]已知多种数字数据总线标准，例如用于在硬件设备之间传输数据。数字数据总线标准的一个示例是外围组件互连高速(PCIe)，其可以用于在硬件设备之间(例如在计算机系统外围设备和中央处理单元(CPU)之间或用于其他应用)提供高速连接。连接可以经由电线连接，但是也已知使用光纤或光波导来提供PCIe连接，例如在US 8,098,993中描述的。
[0006]与使用直接连接的有线光纤通信链路相比，自由空间光无线通信可以在一些情况下提供更加多变的通信信道。例如，问题可以包括由光发射器和/或接收器装置之间的未对准引起的信道质量下降、来自背景光和/或其他光信道的噪声和/或干扰、由于使用的不同光发射器和/或接收器装置的特性(例如带宽)引起的信号失真(在移动设备的情况下，这可能取决于进行光连接的每个移动设备或每种类型的移动设备)、信号强度随着自由空间距离的减小、以及由于不同制造商引起的设备或装置特性差异。随着光链路数据传输速率的增加，这些光连接性问题会变得更加突出，例如，如果数据速率水平增加到诸如总线设备使用数字总线协议可以实现的水平，则此类问题可能预期会增加。

技术实现思路

[0007]在第一方面，提供了一种光无线通信(OWC)接口装置，包括：
[0008]至少一个输入和/或输出，其被配置为从总线设备和/或向总线设备传输数据信号(例如作为电信号)；
[0009]光接口电路，其被配置为在OWC接口装置与光发射器和/或接收器装置之间传输代表数据信号的光无线通信(OWC)信号(例如作为电信号)，其中，光发射器和/或接收器装置
被配置为将OWC信号作为自由空间光信号来发射和/或接收；和/或
[0010]接口控制电路，其被配置为例如根据总线协议建立和/或维持与总线设备的通信，从而使得能够在OWC接口装置与总线设备之间传输数据信号。
[0011]该设备可以包括光发射器和/或接收器装置。
[0012]该至少一个输入和/或输出可以包括任何合适的输入和/或输出电路，例如任何合适的输入和/或输出连接器。
[0013]数据总线可以包括路径连接的资源与装置之间的共享数字路径。
[0014]总线设备可以包括根据总线标准或协议操作的任何设备，例如根据总线标准或协议提供数据输入或输出。总线设备可以被认为是通过总线协议来使用数据总线进行通信的装置。
[0015]接口控制电路可以被配置为控制光接口电路和/或光发射器和/或接收器装置的操作，以使用自由空间光信号建立和/或维持与远程设备的光无线通信。
[0016]接口控制电路可以被配置为选择和/或改变至少一个操作参数(可选地是自由空间光信号的至少一个属性)，例如以便建立和/或维持与远程设备的光无线通信。
[0017]远程设备可以包括移动设备。接口控制电路可以被配置为监测与远程设备的通信质量和/或选择和/或改变至少一个操作参数，以便维持与远程设备的通信。接口控制电路可以被配置为取决于该设备的至少一个属性来选择至少一个操作参数，该至少一个属性可选地是设备类型。
[0018]通信质量可以包括信号质量。质量可能会变化，例如但不限于，由于设备类型或装置内不同组件的配置或使用，例如正在与其通信的支持OWC的移动设备的类型，和/或诸如光无线通信装置的对准和/或光干扰之类的物理问题。
[0019]通信的建立和/或维持可以包括根据总线协议建立和/或维持通信会话。
[0020]光发射器和/或接收器装置可以被配置为提供单个光信道或多个光信道，并且接口控制电路可以被配置为从接收的数据信号中获得光无线通信信号，并且将每个光无线通信信号引导到光信道中的相应一个或多个。
[0021]每个光信道可以通过对应的LED或其他光源和/或不同的光电检测器的操作来提供。每个光信道可以使用不同波长或波长范围的光。每个光信道可以具有不同的光发射和/或接收方向。
[0022]光发射器和/或接收器装置可以被配置为提供单个或多个光信道，并且接口控制电路可以被配置为经由光信道获得光无线通信信号，并且将多个对应的数据信号引导到数据总线。因此，到另一单个OWC连接设备的光通信链路可以包括多个光发射信道和多个光接收信道。
[0023]例如，取决于总线设备和/或总线协议和/或所使用的数据通道的数量，和/或系统的其他属性或用户偏好，可以由光信道或每个光信道提供任何合适的数据速率。例如，可以提供100Mb/s与100Gb/s之间，或者1Gb/s与50Gb/s或100Gb/s之间，或者2Gb/s与20Gb/s或50Gb/s之间的数据速率。根据需要，在其他实施例中可以提供更高或更低的数据速率。
[0024]总线设备可以包括具有至少一个数据通道的至少一个设备，并且接口控制可以被配置为向数据通道提供数据信号和/或从数据通道获得数据信号。
[0025]接口控制电路可以被配置为使得每个数据通道向光信道中相应的两个或更多个
提供数据和/或从其接收数据。
[0026]接口控制电路可以被配置为反向复用(inverse multiplex)数据通道的数据信号，并且获得相应的光无线通信信号，并且将相应的光无线通信信号引导到至少一个光信道和至少另一个光信道。到远程设备的光通信链路可以包括该至少一个光信道和该至少另一个光信道。接口控制电路可以被配置为复用或组合从至少一个光信道和至少另一个光信道接收的光无线通信信号，并且将复用的信号提供或引导到数据通道。
[0027]因此，可以使用该至少一个光信道和该至少另一个光信道的组合带宽来实现期望的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光无线通信OWC接口装置，包括：至少一个输入和/或输出，被配置为从总线设备和/或向所述总线设备传输数据信号；光接口电路，被配置为在所述OWC接口装置与光发射器和/或接收器装置之间传输代表所述数据信号的光无线通信OWC信号，其中，所述光发射器和/或接收器装置被配置为将所述OWC信号作为自由空间光信号来发射和/或接收；以及接口控制电路，被配置为根据总线协议建立和/或维持与所述总线设备的通信，从而使得能够在所述OWC接口装置与所述总线设备之间传输所述数据信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为控制所述光接口电路和/或所述光发射器和/或接收器装置的操作，以使用所述自由空间光信号建立和/或维持与远程设备的光无线通信。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为选择和/或改变至少一个操作参数，以便建立和/或维持与所述远程设备的光无线通信，所述至少一个操作参数可选地是所述自由空间光信号的至少一个属性。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中：所述远程设备包括移动设备；和/或所述接口控制电路被配置为监测与所述远程设备的通信质量和/或选择和/或改变至少一个操作参数，以便维持与所述远程设备的通信；所述接口控制电路被配置为取决于所述设备的至少一个属性来选择至少一个操作参数，所述至少一个属性可选地是设备类型。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括光发射器和/或接收器装置。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述光发射器和/或接收器装置被配置为提供单个或多个光信道，并且所述接口控制电路被配置为从接收到的数据信号中获得光无线通信信号，并且将每个光无线通信信号引导到所述光信道中的相应的一个或多个。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述光发射器和/或接收器装置被配置为提供单个或多个光信道，并且所述接口控制电路被配置为经由所述光信道获得光无线通信信号，且将多个对应的数据信号引导到所述总线设备。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述总线设备包括具有至少一个数据通道的至少一个设备，并且所述接口控制电路被配置为向所述数据通道提供数据信号和/或从所述数据通道获得数据信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述光接口电路被配置为使得每个数据通道向所述光信道中的相应一个或多个提供数据和/或从其接收数据。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为当连接到所述总线设备时提供期望的负载，从而能够根据所述总线协议建立和/或维持与所述总线设备的通信。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为向所述总线设备发送信号和/或从所述总线设备接收信号，从而根据所述总线协议建立和/或维持与所述总线设备的通信，所述信号可选地是握手信号。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为监测所述光发射器和/或接收器装置对OWC信号的接收，并且响应于OWC信号的接收而与所述总线
设备建立通信。13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为监测所述光发射器和/或接收器装置对OWC信号的接收，并且响应于OWC信号的接收，执行以下操作中的至少一个：改变呈现给所述总线设备的负载；开始唤醒程序；向所述总线设备发送唤醒信号和/或握手信号和/或通信会话请求信号。14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口控制电路被配置为处理所述数据信号以获得所述光无线通信信号，和/或处理所述光无线通信信号以获得所述数据信号。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述总线协议使用至少两个信号来表示数据，所述至少两个信号可选地是至少一个数据通道上的信号，以及以下至少一项成立：a)对所述数据信号的处理包括利用所述至少两个信号产生至少一个对应的OWC信号，以提供给所述光发射器和/或接收器装置；b)对由所述光发射器和/或接收器装置接收的OWC信号的处理包括产生对应的信号，以提供给数据通道的导体。16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，使用开关键控OOK编码或脉冲幅度调制PAM对所述数据信号中的数据进行编码和/或调制，并且还使用开关键控OOK或脉冲幅度调制PAM对所述OWC信号中的对应数据进行编码和/或调制。17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述总线协议使用时钟和/或控制信号，以及以下至少一项成立：c)所述接口控制电路被配置为提取从所述总线接收的时钟和/或控制信号，并且将对应的时钟和/或控制信号包括在所述OWC信号中，可选地包括在所述OWC信号的前同步码和/或报头中；d)所述接口控制电路被配置为根据接收到的OWC信号确定时钟和/或控制数据，并且向所述总线提供符合所述总线协议的对应时钟和/或控制信号。18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述OWC信号包括所述总线通信协议的任何层的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德，
申请(专利权)人：普利飞有限公司，
类型：发明
国别省市：