CN102612810A - 在可见光通信中产生高分辨率帧以用于调光和可见度支持的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种在可见光通信(VLC)网络中使用的产生高分辨率可见度帧以用于可见度或调光支持的方法。所述方法包括对于高分辨率帧确定所需可见度。所述方法还包括产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式具有第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧。所述方法进一步包括发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。

Description

在可见光通信中产生高分辨率帧以用于调光和可见度支持的装置和方法

技术领域

本申请一般涉及可见光通信，并且更具体地，涉及产生高分辨率可见度帧以用于可见光通信的方法。

背景技术

可见光通信(VLC)是一种在光透明介质中使用可见光进行短距离光无线通信的新技术。这种技术提供对几百太赫兹(THz)的免许可频谱(unlicensedspectrum)的访问。VLC不受电磁干扰问题的影响并且没有与射频(RF)系统相关的干扰。VLC通过允许用户看到穿越通信信道的数据传送而提供附加级别的安全性。VLC的另一个好处是它增强或补充了来自现有可见光基础设施的现有服务(诸如照明、显示、指示、装饰等等)。VLC网络是参与VLC的两个或多个设备的任意网络。

图1示出全电磁频谱以及由可见光占据的波长的片段(breakout)。可见光谱的波长大约为从380nm延伸到780nm，它对应于大约400THz到790THz的频率范围。由于此频谱较大并且能够支持具有多种色彩的光源，所以VLC技术可以提供大数目的用于通信的信道。

发明内容

技术问题

本发明提供在可见光通信(VLC)网络中产生高分辨率帧以用于调光支持的方法和装置。

技术方案

提供一种在可见光通信(VLC)网络中使用的产生高分辨率帧以用于调光支持的方法。所述方法包括对于所述高分辨率帧确定所需的可见度。所述方法还包括产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式具有第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧。所述方法进一步包括发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。

提供一种在可见光通信(VLC)网络中使用的能够产生和发送高分辨率帧以用于调光支持的发送器。所述发送器包括控制器和光源。所述控制器被配置为对于所述高分辨率可见度帧确定所需可见度，并且产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式具有第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧。所述光源被配置为发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。

提供一种在可见光通信(VLC)中使用的产生高分辨率帧以用于调光支持的系统。所述系统包括接收器和发送器。所述发送器被配置为对于所述高分辨率帧确定所需的可见度。所述发送器还被配置为产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式包含第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧。所述发送器进一步被配置为发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。所述接收器被配置为通过根据在所述发送器上产生的样式来适配数据接收而以所需的可见度接收数据。

在进行下面的对本发明的详细描述之前，阐述对在本专利文献中通篇使用的某些词汇和短语的定义可能是有帮助的：术语“包括”和“包含”及其派生词表示包含而没有限制；术语“或”是包含，意思为和/或；短语“关联”和“与其关联”以及其派生词可以表示包含、被包含在、与…交互、包含、被包含在、连接到或与…连接、耦合到或与…耦合、可与…通信、与…合作、交织、使并列、与…接近、绑定到或与…绑定、具有、具有…的属性等等；术语“控制器”表示控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，这样的设备可以以硬件、固件或软件、或者它们中的至少两个的一些组合来实施。应当注意：与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或者分布式的，本地的或远程的。贯穿该专利文献提供某些词汇和短语的定义。本领域技术人员应当理解：如果不是在大多数情况下，则也是在许多情况下，这样的定义适合于现在以及这样的定义的词汇和短语的将来使用。

有益效果

本发明提供在可见光通信(VLC)网络中产生高分辨率帧以用于调光支持的方法和装置。

附图说明

为了更全面地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，在附图中，相似的附图标记表示相似的部件：

图1描述全电磁频谱以及由可见光占据的波长的片段(breakout)；

图2描述能够由可见光通信启动(enable)的几个示例应用；

图3描述根据本公开一个实施例的在基础设施光源的空闲或者接收状态期间发送的空闲/接收(idle/RX)状态信号；

图4示出对于对准即拍(point-and-shoot)应用的可见度的要求的详细示例；

图5示出描述人眼对增加亮度的光线的感觉的图形；

图6描述通过控制VPM信号的脉冲宽度的在可变脉冲位置调制(VPM)中的调光支持；

图7描述根据本公开实施例的被配置为组合现有的低分辨率可见度样式以创建高分辨率调光样式的发送器；

图8描述根据本公开一个实施例的用于获取高分辨率调光能力的一算法的图形表示；

图9描述根据本公开一个实施例的用于获取高分辨率调光能力的第二算法的图形表示；

图10示出根据本公开实施例的两种算法的对比；

图11示出根据本公开实施例的在使用交织的第一算法和不使用交织的第二算法之间的对比；以及

图12描述根据本公开实施例的基于伪噪声(PN)序列随机选择可见度样式的方法。

具体实施方式

下面讨论的图1到12以及在此发明文档中用于描述本公开的原理的各种实施例仅仅是说明性的，并且不应当以任何形式被理解为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解到，可以在任何适当配置的可见光通信网络中实施本公开的原理。

VLC使得能够进行较宽范围的具有不同要求的应用。图2描述可以由VLC使能的几种示例应用。图2(a)示出点到点(P2P)通信的示例。在此示例中，移动电话机使用VLC与另一个移动电话机进行通信。图2(b)示出被称为近场通信(NFC)的另一种类型的P2P VLC通信的示例。在通信距离非常短(<30cm左右)的场合可以使用NFC。在NFC中，可以获得非常高的数据率(>100Mbps)。在所示的示例中，移动电话机使用VLC与膝上计算机通信。

图2(c)示出可见LAN(VLAN)系统的示例，其中在VLAN系统中，基础设施照明系统也起接入点的作用，并且对一个或多个设备（诸如膝上计算机或移动电话机）使能LAN服务。图2(d)示出信息广播(IB)系统的示例，其中在IB系统中，在公共场所(例如，大型购物中心或者博物馆)的显示器能够使用VLC广播信息(例如，关于设施、方向或服务的信息)。在广播范围内的设备(例如，移动电话机)然后可以接收信息。图2(e)示出车辆广播(VB)应用使用VLC的示例，例如，从交通信号或其他车辆传送安全或交通信息。应当理解，在图2中示出的VLC应用和设备仅仅是出于示例的目的，其它VLC应用和设备也是可以的。

许多VLC应用的一个要求是基础设施光源(例如，头顶背景光)可能需要被保持在“开”状态，以避免发送(TX)输出的损耗并且避免在下行链路传输期间的闪烁。对于支持聚焦光线到接收机上以便进行最佳通信(即，指向(pointing))的对准即拍技术的VLAN上行链路和P2P应用来说，连续“开”也是重要的。在图3中示出了一种确保连续“开”状态的方法。

图3描述了根据本公开一个实施例的在基础设施光源的空闲或接收状态期间发送的空闲/接收(idle/RX)状态信号。如果光源在某些时间间隔进行发送并且然后在那些时间间隔之间空闲，则可能产生在光源中的可见闪烁。空闲/接收状态信号可以用于保持在基础设施的空闲或接收期间的最优可见度和无闪烁操作。这通过模仿活跃发送信号的一般样式的空闲/接收信号来实现。特定地，空闲/接收信号一般具有与在活跃信号期间所使用相同的占空比(duty circle)。

参照图3，看到光源在两个活跃发送块期间发送信号302和304。所述活跃发送块被一个空闲/接收块隔开。为了减小闪烁，空闲/RX状态信号306被产生以在空闲/接收块期间被发送。当空闲/RX状态信号306在空闲/接收块期间被发送时，结果是光源的基本上规则的输出信号308。因此，减少或消除了将在空闲期间看到的闪烁或可见度影响。在一个实施例中，规则输出信号308可以是基础设施发送输出。在另一个实施例中，规则输出信号308可以是对准即拍发送输出，正如下面更详细解释的。在空闲/RX期间发送数据信号以便控制可见闪烁对于VLC来说是独特的。以这种方式控制闪烁的能力通常被称为可见度支持。

图4示出对于对准即拍应用的可见度的要求的更详细示例。在图4中，移动设备402和403想要经由VLC与作为网络406的接入点的接入点404进行通信。为了提高性能，移动设备402需要精确指向接入点404。如图4中所示，移动设备402需要调节它的波束直到它直接指向接入点404。利用在位置A的波束，不能进行通信。随着用户朝着接入点404移动移动设备402的波束，波束到达位置B。在位置B，移动设备402可以与接入点404充分对准以便可以进行下行链路通信。然而，仍然不能进行上行链路通信。在位置C，移动设备402与接入点404基本上对准，使得上行链路和下行链路传输都能够进行。然而，如果在传输中存在非常大的空闲时段，则来自移动设备402的波束的信号强度将非常微弱。于是，可以从移动设备402发送可见度样式以帮助对准。

在许多情形中，获得高分辨率可见度样式以用于支持调光应用可能是可行的。图5示出描述人眼对增加亮度的光线的感觉的图形。从图中看出，人眼对调光电平具有非线性响应。基于测光表的光测量，在低光线水平上，人眼所感知的光量大于房间中存在的实际光线。于是，特别是在低光线水平上，具有能够被光源支持的较宽范围的可见度水平是可能的。在优选实施例中，光源的调光范围可以在0.1~100%之间变化以便具有适合于用户舒适度的可见度设置。

可见度样式和数据样式被很好地匹配以最小化在基础设施上的闪烁也是重要的。于是，如果数据发送样式被调整以用于调光，则任何有关的可见度样式也应当被调整。

现有技术仅仅考虑了有限数量的可见度样式。这是因为对于支持调光的应用的支持不考虑可见度；于是，之前没有考虑过高分辨率样式。例如，ECMA TC-47仅仅描述了十一（11）种不同的可见度样式。在下表1中示出了这些样式。如该表中可见，可见度样式的范围为以10%为增量或步长从0%到100%。因此，这些可见度样式可以被认为是低分辨率样式。ECMATC-47不提供任何在更精细分辨率水平（例如，1%或0.1%的分辨率）的可见度样式。因此，ECMA TC-47对于获得例如43%或者25.8%的整体可见度没有提供建议。更进一步，定义在更精细分辨率水平的不同的可见度样式将很快变得不现实。例如，它将要求至少一千个不同的可见度样式以支持全程0.1%的分辨率水平以用于调光。

表1：当前提出的在ECMA TC-47中的可见度样式

可见度样式	可见度百分比
		1111111111	100%
1111011111	90%
		1111011110	80%
1110111100	70%
		1100111100	60%
1000111100	50%
		0000111100	40%
0000111000	30%
		0000110000	20%
0000100000	10%
		0000000000	0%

不能为高分辨率调光提供支持的VLC通信的另一示例是可变脉冲位置调制(VPM)。VPM是使用脉冲位置调制(2-PPM)和脉冲宽度调制(PWM)的特性的调制方案。VPM对于非闪烁利用2-PPM的概念以及对于调光控制功能和全亮度利用PWM的概念。VPM中的调光控制功能和全亮度通过控制VPM信号的脉冲宽度(这表示光源的“开”的时间宽度)来获得。

图6描述了在VPM中通过控制VPM信号的脉冲宽度的调光支持。在每个周期中通过脉冲位置来区分比特“0”和“1”。脉冲宽度决定调光水平。图6描述了具有10%的分辨率的示例调光水平。然而，VPM无法提供高分辨率调光，这是因为它将要求设备支持非常高的时钟率以便获得精细分辨率。例如，为了得到0.1%的占空比分辨率，光源将需要支持快1000倍的时钟，这是不切实际的。

本公开实施例提供产生高分辨可见度样式以用于VLC的方法。提供所述高分辨而没有实质的复杂性并且不需要预先定义和在存储器中存储几百或几千个不同的可见度样式。所公开方法可以被用于支持对准即拍、连续基础设施照明、调光以及其它VLC通信。所公开方法也是与VPM通信兼容的。

为了产生高分辨率样式，应当考虑某些因素：

为了避免闪烁并且帮助在接收机中用于同步目的的时钟和数据恢复(CDR)电路(如果使用的话)，可以最大化0和1之间的转换次数以提供高频率的切换。

当前的低分辨率可见度样式可能具有某些属性(例如，可见度样式可能不匹配出自8b10b编码的任何已有数据样式)。对于新的高分辨率样式，这些属性可以保留。

定义一千或更多样式以支持精细分辨率(例如，0.1%的分辨率)将是不现实的，并且将使得可见度样式的产生和使用非常复杂。

可见度样式应当被发送以便最小化闪烁并且满足在存在或不存在调光情况下的管理要求。如果可见度样式随着时钟频率的改变而被发送(带内)，则被使用的样式应当避免与现有RLL码字的冲突。

在本公开的实施例中，通过以多种方式和不同的比率组合现有的低分辨率样式，可以使用它们来开发到任意精度的高分辨率调光样式。图7描述了根据本公开实施例的被配置为组合现有低分辨率可见度样式以创建高分辨率调光样式的发送器。发送器700包括处理器/控制器702、存储器704和光源706。发送器700耦合到网络708。发送器700进行到接收器720的发送。

发送器700通过光源706被配置为发送以10%的分辨率定义的可见度样式（如附图标记710所示）。在一些实施例中，定义的可见度样式710可以对应于在ECMA TC-47中所提出的可见度样式，如上表1中所示。为了创建25%的调光样式（由附图标记712a指示），光源706将交替地发送20%的可见度样式，后跟30%的可见度样式。本方法确保所有帧将保留与现有可见度帧相同的属性。因为有多种方法可以获得此结果，期望选择最大化转换并且最小化闪烁的方法。通过以不同方式组合不同定义的可见度样式710，其它调光样式也是可能的。例如，可以创建39.0%的调光样式(由附图标记712b所指示)和67.13%的调光样式(由附图标记712c所指示)。这些是代表性的示例，但是不应当被认为是限制性的。事实上，使用本公开的实施例，任何高分辨率调光样式都是可能的。

在所述样式在发送器700上被应用于调光支持之前，在发送器700上有关所需要可见度水平的信息也被发送给接收器720。可以例如经由在媒介访问控制层(MAC)中的命令发送此信息。接收器720使用此信息来知道为调光支持所产生的发送器样式。当发送器700为数据通信应用此样式时，为了进行成功的数据通信，接收器720也根据所产生的发送器样式适配数据接收。

正如前面所说的，这些获得高分辨率可见度和调光样式的方法与VPM通信兼容。然而，与在媒介访问控制层(MAC)中产生高分辨率帧的其他VLC通信不同，VPM通信在物理层(PHY)中产生高分辨率帧。以精细时间尺度(fine time scale)在一个分组内产生PHY中的高分辨率帧。相反，以粗略时间尺度(coarse time scale)跨越一个或多个分组产生MAC中的高分辨率帧。VPMPHY可以具有以10%的占空比分辨率支持的基本调光水平，诸如在图6中所见的。为了支持更高的用于调光的分辨率，VPM PHY可以使用与这里所描述相同的算法。例如，为了获得25%的调光，VPM PHY可以交替发送20%和30%的占空比的码元。

图8描述了根据本公开一个实施例的用于获取高分辨率调光能力的算法的图形表示。所描述的算法800可以被存储在VLC发送器的存储器（例如发送器700的存储器704）中。现在将使用一个示例来描述算法800。在本示例中，假定调光要求是25.3%。设预先定义10%的分辨率的低分辨率可见度或调光样式，例如在表1中详细说明的可见度样式。在这种情况中，如下使用算法800来获取25.3%的调光要求：

重复100%样式(“1111111111”)25次；

重复30%样式(“0000111000”)1次；以及

重复0%样式(“0000000000”)74次。

被发送的1的总数可以被计算为：

N_ones=25*10+1*3+74*0=253。

被发送的1和0的总数可以被计算为：

N=25*10+1*10+74*10=1000。

于是，所获取的可见度被确定为：

dv=N_ones/N=253/1000=25.3%。

算法800可以被表示为如下的一般化形式。设以下的值被定义：

可见度样式:V₀,V₁，...，V_K(V₀=0%,V_K=100%)

期望的可见度=dv(被表达为百分比值(例如，对于25.3%的可见度，dv=25.3))

期望的精度=p，p=0,p∈Z(被表达为整数对数值(例如，对于0.01%的精度，p=-2))

因此，算法800可以被表示为：

n＝dv*10p-K*rep1pat

$\mathrm{rep}0\mathrm{pat}=\frac{{10}^{2-p}}{K}-\mathrm{rep}1\mathrm{pat}-1$

然后，为了获得可见度dv：

重复V_K样式rep1pat次，

重复V_n样式1次，以及

重复V₀样式rep0pat次。

算法800的特性在于它将所有的1(100%样式)和0（0%样式）分组到一起。这可以在图8中的图形看出。这么长的1和0的序列的发送可能导致在光源上的显著的闪烁，并且可能使得与CDR电路的同步更加困难。因而，为了最小化闪烁和帮助CDR同步，在整个可见度样式内交织0’s和1’s可能是可行的。例如，交织器可以用于在总的有效可见度样式中交替100%和0%的可见度样式。然而，由于0%的样式和100%的样式的数目可能不接近相同，所以该简单算法仍然可能导致在交织的样式的末尾上较大的1或0的剩余组。

图9描述了根据本公开一个实施例的用于获取高分辨调光能力的第二算法的图形表示。所描述的的算法900选择最接近期望的高分辨率调光样式的低分辨率样式。现在将使用一个示例来描述算法900。在本示例中，再次假定调光要求是25.3%。设预先定义10%的分辨率的低分辨率调光样式，例如在表1中详细说明的可见度样式。在这种情况中，算法900选择20%和30%的可见度样式（它们是最接近所要求的25.3%调光的样式）以便得到期望的可见度。这可以如下进行。

重复20%样式(“0000110000”)47次；以及

重复30%样式(“0000111000”)53次。

被发送的1的总数可以被计算为：

N_ones=2*47+3*53=253。

被发送的1和0的总数可以被计算为：

N=10*47+10*53=1000。

于是，所获取的可见度被确定为：

dv=N_ones/N=253/1000=25.3%。

算法900可以被表示为如下的一般化形式。设以下的值被定义：

可见度样式:V₀,V₁，...，V_K(V₀=0%,V_K=100%)

期望的可见度=dv(被表达为百分比值(例如，对于25.3%的可见度，dv=25.3))

期望的精度=p，p=0,p∈Z(被表达为整数对数值(例如，对于0.01%的精度，p=-2))

因此，算法900可以被表示为：

$\mathrm{reppat}2={10}^{-p}(\mathrm{dv}-\frac{100*\mathrm{sel}1\mathrm{pat}}{K})$

reppat1＝10^1-p-reppat2

然后，为了获得可见度dv：

重复V_sel1pat样式reppat1次，以及

重复V_sel2pat样式reppat2次。

可以证明，当期望的调光样式等于低分辨率可见度样式之一时，算法900自动切换到预定义的低分辨率可见度样式。例如，如果期望的可见度=20%(dv=20,p=0,K=10),则

sel1pat=2,sel2pat=2;

rep2pat=0,rep1pat=100;

重复V₂100当中的0次，以及

重复V₂100当中的100次。

于是，算法900自动只选择V₂以提供20%可见度。算法800没有获得该期望的属性。

为了减小闪烁并且最大化1和0之间的转换，交织也与算法900兼容。例如，为了得到25.3%的可见度，代替发送V₂样式47次和V₃样式53次，可以使用交织器以便交替发送V₂和V₃样式47次，然后发送V₃样式6次。然而，由于算法900自动选择紧邻在一起的两个可见度样式，所以可能不需要交织。

根据本公开实施例的交织算法可以被描述如下：

设“minRep”是最小重复样式。设remPat是交替sel1Pat和sel2Pat样式之后的剩余重复。设selMaxPat是具有更大数量的重复的样式。

算法：

minRep=min(rep1pat,rep2pat);

remPat=max(rep1pat,rep2pat)-minRep;

selMaxPat=(rep1pat>rep2pat)?rep1pat:rep2pat;

交替V_sel1pat和V_sel2patminRep次；以及

发送V_selmaxPatremPat次。

这个交织算法仅仅说明一种交织方法。将理解到，其他交织算法可以与高分辨率算法800和900一起使用。下图给出带有的算法800和没有交织的900的比较。

图10示出根据本公开实施例的在使用算法800和使用算法900所产生的25.3%的调光样式中的总的转换的对比。正如在图10中可见，算法800(由粗线表示)分组100%和0%的可见度，从而导致更低频率的转换。反之，算法900(由细线表示)导致更高频率的转换，从而提供减小的闪烁以及在对于CDR的接收器（如果使用的话）中更好的同步机会。

图11示出了根据本公开实施例的在使用算法800加交织和使用算法900不加交织所产生的25.3%的调光样式中的总的转换的对比。正如在图11中可见，即使不使用交织，算法900优于算法800，这是因为在所有样本中100%的可见帧和0%的可见帧更加平衡。通过匹配交织器样式与100%和0%的可见度样式的工作周期的比值，有可能进一步改进算法800加交织的结果。然而，由于算法900使用20%和30%的可见度样式来获得25.3%的可见度，所以算法900在大部分情况下将仍然优于算法800。

虽然前面的示例使用在表1中所示的预先定义的ECMA TC-47可见度样式，但是，这些样式仅仅是为了说明的目的。将理解到，也可以使用其它低分辨率样式。

图12描述根据本公开实施例的基于伪随机(PN)序列随机选择可见度样式的方法。如图12中所示，检查PN序列的每一位。等于“0”的PN序列位对应于可见样式V₁的发送，而等于“1”的PN序列确定可见样式V2的发送。在另一实施例中，基于随机数产生器的结果随机选择可见度样式。例如，分别为可见度样式{V₀,V₁，...，V_k}分配概率{P₀,P₁，...，P_k}。例如，为了产生3%的可见度，以下被选择：

P₀=0.7,P₁=0.3对于V₀=0%,V₁=10%。

虽然已经利用示例实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员提示各种改变和修改。本公开意图包括落入所附权利要求范围内的这种改变和修改。

Claims (20)

1.一种在可见光通信(VLC)网络中使用的产生高分辨率帧以用于调光支持的方法，所述方法包括步骤：

对于所述高分辨率帧确定所需可见度；

产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式包括第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧；以及

发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一低分辨率帧和所述第二低分辨率帧是从多个预定低分辨率帧中选择的。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括步骤：

根据公式

选择所述第一低分辨率帧sel1Pat；以及

根据公式

选择所述第二低分辨率帧sel2Pat，

其中，dv是被表达为百分比值的高分辨率帧的所需可见度，以及K比不同预定低分辨率帧的数目小一。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

通过

$\mathrm{reppat}2={10}^{-p}(\mathrm{dv}-\frac{100*\mathrm{sel}1\mathrm{pat}}{K})$ 来确定所述第二低分辨率帧的第二数量reppat2；

通过

reppat1＝10^1-p-reppat2来确定所述第一低分辨率帧的第一数量reppat1；

p是被表达为整数对数值的期望精度；

dv是被表达为百分比值的高分辨率帧的所需可见度；以及

K比不同预定低分辨率帧的数目小一。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述样式包括与所述第二数量的第二低分辨率帧交织的所述第一数量的第一低分辨率帧。

6.如权利要求1所述的方法，其中，产生所述样式包括使用伪随机数序列和随机数产生器中的一个来产生随机样式。

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述多个预定低分辨率帧的范围为以10%的增量的从0%的可见度到100%的可见度。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述高分辨率帧是针对可见度和数据通信中的至少一个而产生的。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述高分辨率帧是在下列之一中产生的：

物理层(PHY)，以精细时间尺度在一个分组内；以及

媒介访问控制层(MAC)，以粗略时间尺度跨越一个或多个分组。

10.一种在可见光通信(VLC)网络中使用的能够产生和发送高分辨率帧以用于调光支持的发送器，所述发送器包括：

控制器，被配置为：

对于所述高分辨率帧确定所需可见度，以及产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式包括第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧；以及

光源，被配置为发送所述样式以获得所需的高分辨率帧。

11.如权利要求10所述的发送器，其中，所述控制器进一步被配置为从多个预定低分辨率帧中选择所述第一低分辨率帧和所述第二低分辨率帧。

12.如权利要求11所述的发送器，其中，所述控制器进一步被配置为：

根据公式

选择所述第一低分辨率帧sel1Pat；以及

根据公式

选择所述第二低分辨率帧sel2Pat，

其中，dv是被表达为百分比值的高分辨率帧的所需可见度，以及K比不同预定低分辨率帧的数目小一。

13.如权利要求10所述的发送器，其中：

通过

$\mathrm{reppat}2={10}^{-p}(\mathrm{dv}-\frac{100*\mathrm{sel}1\mathrm{pat}}{K})$ 来确定所述第二低分辨率帧的第二数量reppat2；

通过

reppat1＝10^1-p-reppat2来确定所述第一低分辨率帧的第一数量reppat1；

p是被表达为整数对数值的期望精度；

dv是被表达为百分比值的高分辨率帧的所需可见度；以及

K比不同预定低分辨率帧的数目小一。

14.如权利要求10所述的发送器，其中，所述样式包括与所述第二数量的第二低分辨率帧交织的所述第一数量的第一低分辨率帧。

15.如权利要求10所述的发送器，其中，所述控制器进一步被配置为通过使用伪随机数序列和随机数产生器中的一个来产生随机样式而产生所述样式。

16.如权利要求11所述的发送器，其中，所述多个预定低分辨率帧的范围是以10%的增量的从0%的可见度到100%的可见度。

17.如权利要求10所述的发送器，其中，所述高分辨率帧是针对可见度和数据通信中的至少一个而产生的。

18.如权利要求10所述的发送器，其中，所述高分辨率帧是在下列之一中产生的：

物理层(PHY)，以精细时间尺度在一个分组内；以及

媒介访问控制层(MAC)，以粗略时间尺度跨越一个或多个分组。

19.一种在可见光通信(VLC)中使用的产生高分辨率帧以用于调光支持的系统，所述系统包括：

发送器，所述发送器被配置为：

对于所述高分辨率帧确定所需可见度；

产生满足所确定的所需可见度的样式，所述样式包括第一数量的第一低分辨率帧和第二数量的第二低分辨率帧；和

发送所述样式以获得所需的高分辨率帧，以及

接收器，被配置为通过根据在发送器上产生的样式适配数据接收而以所需可见度接收数据。

20.如权利要求19所述的系统，所述发送器进一步被配置为从多个预定低分辨率帧中选择所述第一低分辨率帧和所述第二低分辨率帧。

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