支持执行可见光通信的移动终端的移动性的装置和方法_2

文档序号:8265077阅读:来源:国知局
终端的移动(movement)激活的 光源;
[0030] 图8是示出根据本发明的实施例的、用于通过改变扇区(sector)来支持移动终端 的移动性的方法的流程图;以及
[0031] 图9至图12示出根据本发明的实施例的、通过移动终端的移动激活的光源。
【具体实施方式】
[0032] 在下文中,将参考附图详细描述本发明的各种实施例。贯穿附图,相同的参考标号 和符号指代相同的元件。这里结合的本领域技术人员熟知的功能和结构的详细说明将被省 去,以避免不必要地模糊本发明。
[0033] 尽管在VLC字段中定义的术语将用于描述本发明,但是这些标准和指定不限制本 发明的范围。
[0034] 依照本发明的实施例,当通过移动终端进入由连接至单个照明灯的VLC系统管理 的小区来交换数据时,并且如果接收到与从移动终端接收数据失败相对应的响应信号,VLC 系统增加将被激活用于VLC的照明灯的光源数目,然后基于从移动终端接收到指示正常数 据接收的信号的时间点来确定可见光有效区域。可替换地,可以在扇区单元中确定可见光 有效区域,其中每个扇区包括预定数目的光源。因此,通过考虑到移动终端的移动使用VLC 设备的一些可用光源来发送数据,而非通过使用所有可用光源,更有效地管理功耗。
[0035] 图2示出根据本发明的实施例的VLC系统。
[0036] 参考图2, VLC系统包括照明灯200、连接到每一照明灯220并且与移动终端230执 行VLC的VLC设备220、以及移动终端230。
[0037] 照明灯200包括多个光源210和用于检测来自移动终端230的信号的光电二极管 (PD)215。照明灯200提供一般照明功能,也用作发送信号的发射机。例如,光源210可以 是LED或者激光二极管(LD)。
[0038] 本发明的实施例提出考虑到移动终端230的移动性、使用照明灯200的一些可 用光源、而非只是使用所有可用光源来发送数据的空间移动性功能(spatial mobility function)。因此,根据本发明的实施例的VLC设备220与照明灯200连接,用于管理照明 灯200的光源(或者照明灯200的若干扇区,每个扇区包括预定数目的光源)。例如,VLC 设备220可以是用于VLC的接入点(AP)。VLC设备220向位于包括照明灯200的光源210 并且具有预定数目光源的扇区中的移动终端230提供数据服务。同样,通过基于移动终端 230的移动仅使用VLC需要的扇区,能够降低功耗。
[0039] VLC设备220包括光源开/关控制器222、用于管理照明灯200的光源的光源管理 器224、以及控制器226,控制器226用于确定移动终端230是否进入由控制器226管理的 小区、识别来自移动终端230的请求激活空间移动性功能的请求、以及执行该功能。
[0040] 更具体地说,光源管理器224具有关于由VLC设备220管理的照明灯的扇区的信 息以及关于在相应扇区中的用户的信息,以及从所述信息确定将在哪个扇区中将通信功能 提供给光源。光源管理器224具有关于每个光源的标识符(ID)以及用于管理每个光源的 扇区的ID的信息。光源管理器224还确定所有光源当中将被激活用以支持移动终端230 的移动性的光源的数目。可替换地,光源管理器224确定如果在扇区单元中支持移动终端 230的移动性,则将激活哪个扇区,其中每个扇区包括预定数目的光源。
[0041] 光源开/关控制器222确定在哪个扇区中通信功能将被提供给光源。因此,光源 开/关控制器222发送传输数据以及关于通信功能将被提供给光源210的扇区的信息,由 此允许通过扇区的光源210的信号传输。
[0042] 在通过ro 215接收到表示扇区改变请求的否定确认(NACK)信号时,控制器226 确定移动终端230已经移动,并且提供通信功能给另一个扇区的光源。更具体地说,控制器 226确定是否已经接收到对应于数据接收失败的NACK信号,并且如果已经接收到NACK信 号,则增加将由光源管理器224激活的光源的数目以扩展可见光有效区域,并且确定是否 已经从扩展的可见光有效区域中的移动终端230接收到ACK信号。如果已经接收到ACK信 号,贝1J控制器226基于接收到ACK信号的位置(ACK signal-received place)改变可见光 有效区域。下面将参考图3和图8更详细地描述控制器226的这样的操作。
[0043] 移动终端230包括用于经由可见光接收数据的接收机232、发射机234、以及控制 器236。接收机232包括用于将从外部源输入的可见光信号变换为电信号。PD 245被安装 在光源244之间。来自245的电信号由解调器246恢复为数据。所述数据由信道解码 器247恢复为初始发送的信号。尽管在图2中发射机234和接收机232被包括在移动终端 230中,但是它们也可以提供在位于天花板以及位于移动终端230中的VLC设备220中。
[0044] 发射机234包括线编码器240、信道编码器241、调制器242、光源驱动器243和光 源244。输入数据使用各种线编码方法由线编码器240进行变换,例如,不归零(Non Return to Zero,NRZ)、8B10B等等。为了防止在射频空间(radio space)中发生数据丢失,信道编 码器241使用信道编码机制。由调制器242执行数据调制用于数据传输。然后调制数据被 输入到光源驱动器243,并且由光源244变换为光。光源驱动器243与VLC设备220的光源 开/关控制器222连接,以便在不要求数据传输的情况下提供简单的照明功能,以及如果要 求数据传输则同时提供从调制器242发送信号的功能和照明功能。
[0045] 依照本发明的实施例,在与进入由VLC设备220管理的小区的移动终端230执行 VLC时,VLC设备220在从移动终端230接收到NACK信号时确定移动终端230已经移出 (move out)小区,并且因此,增加用于数据传输的光源的数目。当接收到ACK信号时,VLC 设备220基于接收到ACK信号的位置改变可见光有效区域。
[0046] 依照本发明的另一个实施例,当从移动终端接收到NACK信号时,VLC设备220基 于接收到NACK信号的位置,亦即接收到NACK的位置,从多个扇区(每个扇区包括预定数目 的光源)当中确定一个扇区。当在所确定的扇区中接收到ACK信号时,VLC设备220基于 接收到ACK信号的位置改变可见光有效区域。因此,调整光源数目或者改变有效扇区的空 间连接方法支持移动终端的移动性,这里将其称作"空间移动性功能"。
[0047] 图3是示出根据本发明的实施例的、用于通过调整光源的数目支持移动终端的移 动性的方法的流程图。
[0048] 参考图3,在步骤300中,VLC设备220执行终端发现操作以便发现进入由VLC设 备220管理的小区的移动终端。更具体地说,VLC设备220发现进入可见光有效区域的移 动终端,其通过由VLC设备220管理的所有光源当中的预定数目的光源来照亮。
[0049] 在步骤305中,VLC设备220确定是否已经发现移动终端。如果没有发现移动终 端,则在经过预定时间之后,在步骤300中,VLC设备执行另一个终端发现操作。如果发现 了移动终端,则在步骤310中,VLC设备220通过交换信息执行链路协商操作,以便与所发 现的移动终端230执行VLC。在步骤315中,VLC设备220使用交换的信息建立到移动终端 230的通信链路。
[0050] 虽然已经就VLC设备220描述了链路连接过程,但是可以将相同的处理施加到移 动终端230。例如,一旦进入安装了照明灯200的区域中,移动终端230就可以确定是否存 在任何执行VLC的已发现VLC设备220。如果存在已发现的VLC设备220,则移动终端建立 到VLC设备220的通信链路。
[0051] 当完成链路连接时,在步骤320中,移动终端230通过数据传输与VLC设备220交 换数据。
[0052] 例如,如图4中所示,当移动终端230位于可见光有效区域400中时,VLC设备220 发现移动终端230并且使用可见光与移动终端230交换数据。在数据交换期间,如果移动终 端230沿410指示的方向移动,则它移出由VLC设备220管理的区域。在这种情况下,VLC 设备220从位于当前针对VLC激活的区域中的中的移动终端230接收NACK信号。在本 发明的实施例中,已经将NACK信号作为指示数据接收失败的响应信号的一个例子。NACK信 号从接收数据失败的移动终端230发送。依照本发明的实施例,NACK信号被用来请求VLC 设备220激活空间移动性功能。相反,依照本发明的实施例,ACK信号被用作表示正常接收
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