[發明專利]用于傳送數據的光照系統

在審

• 申請號: 201880047851.8
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN110915149A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: J-P.M.G.林納爾茨;K.阿魯蘭度;F.庫爾圖瓦;X.查特爾;W.堯達德
• 申請（專利權）人: 昕諾飛控股有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹芳;閆小龍

一種在被布置用于光學通信的光照系統中使用的上行鏈路子系統以及光照系統，該系統包括下行鏈路子系統和上行鏈路子系統。上行鏈路子系統包括嵌入在組中每個照明器中的傳感器（例如紅外線傳感器）。上行鏈路子系統還包括解調器和分發網絡，該分發網絡用于將感測到的信號提供給適配器，來以考慮時分介質地址方案的方式組合感測到的上行鏈路信號的實例，以及解調器來解調組合信號。該系統還包括下行鏈路子系統，該下行鏈路子系統進而包括用于生成調制波形的調制器，以及用于將調制波形分發給組中的每個照明器的光纖分發網絡。每個這樣的照明器生成驅動電流，用于驅動該照明器的照明元件發射光。每個照明器還將調制波形注入其驅動電流，以便將下行鏈路信號嵌入所發射的光中。

技術領域

本公開涉及一種光照系統，用于照亮環境，并且還實現下行鏈路和/或上行鏈路上的光照系統和用戶設備之間的數據通信。下行鏈路信號可以嵌入在由系統的照明器發射的可見光或紅外光中。上行鏈路可以有利地利用短程、未許可的介質，諸如紅外線。

背景技術

可見光通信（VLC）指的是以嵌入在由光源發射的可見光中的信號的形式傳送信息的技術。VLC有時也被稱為編碼光。根據各種合適的調制技術中的任何一種，通過調制可見光的特性、通常是強度來嵌入信號。例如，這使得數據符號序列能夠被調制到由光源發射的光中。基于調制，可以使用任何合適的光傳感器來檢測編碼光中的信息。這可以是專用光電池（點探測器），也可以是包括光電池（像素）陣列和用于在陣列上形成圖像的透鏡的相機。例如，傳感器可以是包括在加密狗中的專用光電池，該加密狗插入諸如智能電話、平板計算機或膝上型計算機的移動用戶設備中；或者傳感器可以是集成到移動用戶設備中的通用相機。二者中的任一方式都可以使得用戶設備上運行的應用程序能夠通過光接收數據。

VLC通常用于將信號嵌入在由光照源（諸如日常照明器，例如室內照明或室外照明）發射的光中，從而允許來自照明器的光照兼作信息的載體。因此，光既包括用于照亮諸如房間的目標環境的可見光照貢獻（通常是光的主要目的），也包括用于向環境提供信息的嵌入信號（通常被認為是光的次級功能）。在這種情況下，調制通常以足夠高的頻率執行，從而超出人類的感知，或者，如果存在任何較低頻率分量，則至少使得任何可見的時間光偽像（例如閃爍和/或頻閃偽像）足夠弱，以至于是人類不可察覺或者至少可容忍的。因此，嵌入的信號不影響主要光照功能，即，所以用戶只感知整體光照，而不感知被調制到該光照中的數據的效果。這通常是通過選擇DC無關編碼或調制方案來實現的，其中功率譜密度在零赫茲時為零，在低頻處具有非常小的光譜含量（相對于整體DC光強水平；即，相對于對應于整體可見光照強度的非零DC偏移，符號被調制為正和負波動，但是編碼或調制方案本身相對于該水平是DC無關的）。因此可見閃爍減少到實際上不可見的水平。

例如，曼徹斯特（Manchester）編碼是DC無關編碼的一示例。三元曼徹斯特是DC2無關的，這意味著不但功率譜密度在零赫茲時為零，而且功率譜密度的梯度也為零，從而甚至進一步消除可見閃爍。對于更高的速度，脈沖振幅調制（PAM）和多載波調制的變體，特別是正交頻分復用（OFDM）調制是流行的調制方法。OFDM數據也不包含DC項，并且只包含實（非虛）信號。PAM是紅外（IR）無線光學通信光學中的常用方法。

人們對提供嵌入在照明器中的并行上行鏈路連接也越來越感興趣，使得照明器可以提供全雙工通信，例如，使得照明器可以充當接入點，用戶設備上的應用程序可以通過該接入點訪問因特網或其他數據服務。例如，來自照明器接入點的下行鏈路可以使用可見光作為通信介質，并且上行鏈路可以使用紅外光作為通信介質。嵌入式紅外發射機可以包括在加密狗中或者嵌入在用戶設備本身的外殼中，以便能夠與照明器進行上行鏈路通信。雙向光通信的已知技術的一示例是Li-Fi。

美國專利申請US2006/056855 A1公開了一種基于LED的通信系統，包括上行鏈路子系統和下行鏈路子系統，其中上行鏈路系統包括延遲校正單元，以解決由照明側通信設備接收的源自終端側通信設備的上行鏈路信號中的不同延遲。

發明內容