[發明專利]可見光攜能通信系統及方法

在審

• 申請號: 201310258537.3
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103346834A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 黃浩;錢驊;姚賽杰;楊秀梅;應凱
• 申請（專利權）人: 上海無線通信研究中心;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述移動用戶端可見光攜能通信系統至少包含：

信息發射鏈路，用于向照明設施端發射可見光信號；

信號收集模塊，用于接收到來自照明設施端的可見光信號；

信號分配模塊，用于按照一定規則將所述信號收集模塊輸出的信號分為兩路，一路供信息接收鏈路，另一路供給能量采集鏈路；

信息接收鏈路，用于接收可見光信號中攜帶的信息；

能量采集鏈路，用于采集可見光信號中攜帶的能量；

所述信息收集模塊與所述信息分配模塊相連，所述信息分配模塊再分別與所述信息接收鏈路和所述能量采集鏈路連接。

2.根據權利要求1所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述信息發射鏈路至少包含依次相連的發射信息序列產生模塊、調制模塊、數模轉換模塊和可見光發射器。

3.根據權利要求1所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：在基于電信號分配的移動用戶端可見光攜能通信系統中，所述信號收集模塊包含光電檢測器，用于接收來自照明設施端的可見光信號，并將所述可見光信號變換為電信號；所述信號分配模塊包含電信號分配器，用于按照一定規則將所述光電檢測器輸出的電信號分成兩路，一路供給信息接收鏈路，另一路供給能量采集鏈路。

4.根據權利要求3所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述信息接收鏈路至少包含依次相連的模數轉換模塊、解調模塊、接收信息序列判決模塊。

5.根據權利要求3所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述能量采集鏈路至少包含整流器、充電電池，所述充電電池與電源供應模塊相連，用于為所述可見光攜能通信系統內的所有模塊提供電能。

6.根據權利要求1所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：在基于光信號分配的移動用戶端可見光攜能通信系統中，所述信號收集模塊包含光信號收集器，用于收集來自照明設施端的可見光信號；所述信號分配模塊包含光信號分配器，用于按照一定規則將所述光信號收集器輸出的光信號分為兩路，一路供信息接收鏈路，另一路供給能量采集鏈路。

7.根據權利要求6所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述信息接收鏈路至少包含依次相連的光電檢測器、模數轉換模塊、解調模塊和接收信息序列判決模塊。

8.根據權利要求6所述的移動用戶端可見光攜能通信系統，其特征在于：所述能量采集鏈路至少包含依次相連的光電轉換器、整流器、充電電池，所述充電電池與電源供應模塊相連，用于為所述可見光攜能通信系統內的所有模塊提供電能。

9.一種可見光攜能通信系統，其特征在于：包含照明設施端可見光攜能通信系統和權利要求1-8所述任一移動用戶端可見光攜能通信系統，

所述照明設施端可見光攜能通信系統包含信號發射鏈路和信號接收鏈路，所述信號發射鏈路包含依次相連的發射信息序列產生模塊、調制模塊、數模轉換模塊和可見光發射器；所述信號接收鏈路包含依次相連的光電檢測器、模數轉換模塊、解調模塊和接收信息序列判決模塊。

10.一種根據權利要求9所述的可見光攜能通信系統的通信方法，其特征在于：包含以下步驟：

步驟1、數據上行鏈路：

移動用戶端采用以下步驟發射可見光信號步驟：

步驟1-1、產生待發射的信息序列；

步驟1-2、對所述信息序列進行調制；

步驟1-3、將調制后的信號數模轉換為模擬電信號；

步驟1-4、采用步驟1-3中的所述模擬電信號驅動可見光發射器發出光強變化的可見光信號；

照明設施端采用以下步驟接收可見光信號步驟：

步驟1-5、光電檢測器檢測到可見光信號，將所述可見光信號轉換為電信號；

步驟1-6、將所述電信號模數轉換為數字信號；

步驟1-7、對所述數字信號在數字域進行解調；

步驟1-8、判決出可見光信號所攜帶的信息比特；

步驟2、數據下行鏈路：

照明設施端采用以下步驟發射可見光信號步驟：

步驟2-1、產生待發射的信息序列；

步驟2-2、對所述信息序列進行調制；

步驟2-3、將調制后的信號數模轉換為模擬電信號；

步驟2-4、采用步驟2-3中的所述模擬電信號驅動可見光發射器發出光強變化的可見光信號；

移動用戶端采用以下步驟接收可見光信號步驟：

步驟2-5、信號收集模塊接收來自步驟2-4的所述可見光信號；

步驟2-6、信號分配模塊按照一定規則將所述信號收集模塊輸出的信號分成兩路：一路分配給信息接收鏈路，另一路分配給能量采集鏈路；

步驟2-7、信息接收鏈路將分配的信號進行處理，最終得到可見光信號所攜帶的信息比特；能量采集鏈路將分配的信號進行處理，最終將可見光信號中的電能采集到充電電池中。