[發明專利]可見光局域網雙工通信方法

有效

• 申請號: 201110344441.X
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102412953A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張明倫
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L5/14
• 分類號: H04L5/14;H04L12/413;H05B37/02;H04B10/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及可見光通信技術領域，尤其涉及一種可見光局域網雙工通信方法。

背景技術

可見光通信(Visible?Light?Communications，VLC)技術是以白光LED作為光源，以光電變換器件或者光學成像器件作為光電探測器，以大氣為信道，將發送信號調制在LED發出的可見光上進行通信的無線光通信技術。這種技術隨著LED照明(即固體照明)技術的迅猛發展應運而生。

因為與白熾燈和日光燈等傳統光源相比，LED具有寬得多的調制帶寬，能以更高的頻率進行開關切換，這使以LED作為光源進行高速通信成為可能。由于調制頻率非常高，人眼覺察不到燈光的閃爍。通常，可見光通信可以作為LED燈的第二功能，在照明的同時完成通信。

可見光局域網就是以可見光通信技術為基礎，實現終端設備(Terminal，如計算機等)的局域網組網。在該網絡中，照明用LED燈在照明的同時充當接入點(Access?Point)。該網絡可以實現雙工通信，下行鏈路(Down?link)指由接入點到終端的傳輸鏈路，上行鏈路(Up?link)指由終端到接入點的傳輸鏈路。因為作為接入點的LED燈需要進行照明，所以總亮著，總占據著通信媒質，使終端無法在可見光波段發送數據。所以，通常下行鏈路工作在可見光波段，上行鏈路工作在紅外波段，這樣設置可以避免上下行鏈路之間的沖突。所有終端共享上行鏈路，為了避免多個終端在上行鏈路中發生沖突，上行鏈路采用載波監聽多路訪問/沖突檢測(Carrier?sense?multiple?access?with?collision?detection，CSMA/CD)的介質訪問控制層協議(Media?access?control?protocol，MAC)。多個終端和接入點一起構成了一個局域網。接入點通過電力線通信技術(Power?Line?Communications，PLC)或者以太網(Ethernet)與外部網絡連接，所以終端可以經由接入點訪問外部網絡。

但上下行鏈路采用可見光通信和紅外通信兩種不同的通信技術，這增加了系統的技術復雜度，且上行采用CSMA/CD協議無法避免無線通信中的隱藏站問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種可見光局域網雙工通信方法，其只采用可見光通信一種通信技術，降低了系統的技術復雜度，并可避免無線通信中的隱藏站問題的發生，本發明還可在通信的同時進行亮度可調的照明。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種可見光局域網雙工通信方法，在接入點滅燈時進行數據的上行傳輸；

在接入點亮燈時進行數據的下行傳輸。

優選地，所述方法在進行數據的上行傳輸時，終端首先向接入點發送請求幀，在得到接入點的應答幀后發送數據幀。

優選地，所述方法在進行數據的下行傳輸時，把待發送的數據調制在接入點的燈光上廣播發送出去。

優選地，所述方法在進行數據的上行傳輸時，使多個終端以CSMA/CA方式共享可見光波段。

優選地，所述方法通過調節下行驅動電流脈沖的占空比來調節接入點的亮度。

優選地，所述方法在進行數據的下行傳輸時，使接入點獨占可見光波段。

優選地，所述方法通過在下行鏈路增加填充數據提高接入點的平均亮度，通過在上行方向增加空閑時長減小接入點的平均亮度。

(三)有益效果

本發明可使可見光局域網的上下行鏈路都工作在可見光波段，以避免上下行鏈路采用兩種不同的技術，從而減小該局域網的技術復雜度。本發明可在上行鏈路采用帶寬授權的CSMA/CA協議，避免了無線通信中的隱藏站問題的發生。本發明中接入點在通信的同時不影響照明，即人眼感覺不到燈光的閃爍，且作為接入點的LED燈的亮度可以調節。

附圖說明

圖1為本發明實施方式中所述可見光局域網雙工通信方法的示意圖；

圖2為本發明實施方式中所述接入點和終端中的LED驅動電流圖；

圖3為本發明實施方式中所述通過調節上下行驅動電流脈沖的占空比來調節接入點的亮度的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

如圖1-2所示，本發明所述的可見光局域網雙工通信方法，在接入點滅燈時進行數據的上行傳輸；

在接入點亮燈時進行數據的下行傳輸。