CN105075151B

CN105075151B - 用于功率有效联合调光和可见光通信的方法和设备

Info

Publication number: CN105075151B
Application number: CN201480009613.XA
Authority: CN
Inventors: 艾雷克桑达·乔维西克; 托马斯·约瑟夫·理查德森; 厉隽怿
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: EP2959615B1; JP2016513426A; US9306667B2; US20140241730A1; WO2014130791A1; EP2959615A1; US20160211914A1; KR101669386B1; CN105075151A; KR20160124252A; US9979475B2; JP5973093B2; KR20150121112A

Abstract

本发明提供一种用于通信的方法、设备和计算机程序产品。所述设备获得一消息以供经由发光二极管LED发光体装置使用可见光通信VLC进行通信，且使用同步信号继之以一或多个数据信号将所述消息格式化。所述同步信号和/或所述一或多个数据信号使用频移键控FSK调制方案来调制。所述设备进一步接收与待从所述LED发光体装置发出的光的亮度相关联的调光等级值，产生具有基于所述经格式化消息的频率和基于所述调光等级值的所述LED发光体装置的工作循环的波形，且将所述所产生的波形发送到所述LED发光体装置以供使用VLC来进行通信。

Description

用于功率有效联合调光和可见光通信的方法和设备

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年2月22日申请的且标题为“用于功率有效联合调光和可见光通信的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR POWER-EFFICIENT JOINT DIMMING ANDVISIBLE LIGHT COMMUNICATION)”的第61/767,952号美国临时申请案以及2014年2月20日申请的且标题为“用于功率有效联合调光和可见光通信的方法和设备(METHOD ANDAPPARATUS FOR POWER-EFFICIENT JOINT DIMMING AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION)”的第14/185,836号美国非临时申请案的权益，所述申请案全文以引用的方式明确并入本文中。

背景技术

本发明大体上涉及通信系统，且更明确地说涉及功率有效联合调光和可见光通信(VLC)。

VLC是使用由发光二极管(LED)发光体装置发出的光强度的调制来进行通信的方法。可见光是具有在人眼可见的范围内的波长的光。可见光的波长处于380到780nm的范围内。因为人类无法感知每秒特定数目的循环(例如，150Hz)以上的LED发光体装置的开关循环，所以LED可使用脉宽调制(PWM)以便增加其使用寿命和节省能量。另外，可经由不同工作循环定时控制LED发光体装置的调光控制。此不同可影响在其中LED发光体装置也具有调光控制的环境中使用VLC传送数据的尝试。

因此，可能需要用于提供功率有效联合调光和VLC的改进的设备和方法。

发明内容

在本发明的一方面中，提供一种方法、一种计算机程序产品和一种设备。所述设备获得一消息以供经由发光二极管(LED)发光体装置使用可见光通信(VLC)传送，且使用同步信号继之以一或多个数据信号将所述消息格式化，其中所述同步信号和/或所述一或多个数据信号使用频移键控(FSK)调制方案来调制。所述设备进一步接收与待从LED发光体装置发出的光的亮度相关联的调光等级值，产生具有基于所述经格式化消息的频率和基于所述调光等级值的LED发光体装置的工作循环的波形，且将所产生的波形发送到LED发光体装置以供使用VLC来进行通信。

在本发明的另一方面中，所述设备从发光二极管(LED)发光体装置接收基于可见光通信(VLC)的信号，经由与一或多个所存储同步信号副本的相关检测基于VLC的信号中的同步信号，且基于所检测的同步信号解码基于VLC的信号中包含的消息，其中所述消息使用同步信号继之以一或多个数据信号而格式化，且其中所述同步信号和/或所述一或多个数据信号使用频移键控(FSK)调制方案来调制。

附图说明

图1为可见光通信系统的图。

图2为说明用于可见光通信的示范性帧结构的图。

图3A为说明具有第一工作循环的实例方波同步信号的图。

图3B为说明具有第二工作循环的实例方波同步信号的图。

图4为无线通信的方法的流程图。

图5为说明示范性设备中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图。

图6为说明采用处理系统的设备的硬件实施方案的实例的图。

图7为无线通信的方法的流程图。

图8为说明示范性设备中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图。

图9为说明采用处理系统的设备的硬件实施方案的实例的图。

具体实施方式

下文结合附图阐述的详细描述既定作为对各种配置的描述，且并不希望表示可在其中实践本文所描述的概念的仅有配置。所述详细描述为了提供对各种概念的透彻理解而包含特定细节。然而，所属领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些特定细节的情况下实践这些概念。在一些情况下，以框图形式展示众所周知的结构和组件以免混淆此些概念。

现将参考各种设备和方法来呈现电信系统的若干方面。将通过各种块、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元件”)在以下详细描述中描述和在附图中说明这些设备和方法。这些元件可使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实施。此类元件是实施为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整个系统的设计约束。

借助于实例，元件或元件的任何部分或元件的任何组合可用包含一或多个处理器的“处理系统”来实施。处理器的实例包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置(PLD)、状态机、门控逻辑、离散硬件电路和经配置以执行贯穿本发明描述的各种功能性的其它合适的硬件。处理系统中的一或多个处理器可执行软件。软件应被广义上解释为表示指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行代码、执行线程、程序、函数等，而不管其是被称作软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其它者。

因此，在一或多个示范性实施例中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件来实施，那么可将所述功能作为一或多个指令或代码存储在计算机可读媒体上或编码为计算机可读媒体上的一或多个指令或代码。计算机可读媒体包含计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，此些计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于携载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。

图1为实例可见光通信系统100的图。可见光通信系统100包含一或多个无线装置110和一或多个发光二极管(LED)发光体装置102。可见光通信系统100可与例如由网络实体108支持的无线广域网(WWAN)等一或多个其它通信系统重叠。LED发光体装置102可连接到可见光通信(VLC)调制器/编码器中央控制器104。此外，VLC调制器/编码器中央控制器104可耦合到调光控制器106和网络实体108。调光控制器106可具有有线和/或无线接口以接收来自外部装置、网络等的调光命令122。

在一方面中，VLC调制器/编码器中央控制器104可接收来自网络实体108的数据120和来自调光控制器106的调光等级输入122。举例来说，所述数据可为唯一地识别位置(例如，建筑物、场馆等中的房间)的MAC地址。基于这些输入(120、122)，VLC调制器/编码器中央控制器104可产生信号124，其发送LED发光体装置102以供使用VLC进行通信。在此方面中，VLC调制器/编码器中央控制器104可产生具有基于调光等级输入122的工作循环方波和基于数据120的频率的信号124。在其中LED发光体装置102为直流电(DC)供电装置的一方面中，信号124可经由DC类别(CAT)电缆从VLC调制器/编码器中央控制器104传送到LED发光体装置102。在其中LED发光体装置120为交流电(AC)供电装置的另一方面中，LED发光体装置102可具有外部调光接脚，其功能是接收调光信号。此调光信号可传统上为脉宽调制(PWM)“开-关”信号，正如在DC架构的情况中。在此方面中，VLC调制器/编码器中央控制器104的输出124馈送到LED发光体装置102的调光接脚。

在一方面中，VLC调制器/编码器中央控制器104可使用频移键控(FSK)调制方案。在此方面中，从VLC调制器/编码器中央控制器104到LED发光体装置102的信号124可为方波，其频率用于传达信息120。FSK调制可使用方波有效实施。举例来说，当FSK调制与LED发光体装置102一起使用时，可产生高程度的功率效率(例如，对于所关注电压，高于80％)。此外，经PWM调制的方波可通常用于对LED发光体装置102进行调光。另外，由于图像传感器接收器可强加的约束，可使用FSK调制。一个此类约束可为调制对于VLC源的任意位置都应该是稳健的。FSK符号持续时间可等于帧时间间隔。

尽管图1将VLC调制器/编码器中央控制器104、调光控制器106、网络实体108和LED发光体装置102描绘为单独模块，但所属领域的一般技术人员将理解，这些模块的任何组合可耦合和/或容纳在单一装置内。举例来说，VLC调制器/编码器中央控制器104可为含有待发射的消息124的独立单元。在另一实例中，VLC调制器/编码器中央控制器104可经由有线或无线链路连接到网络实体108和/或VLC调制器/编码器中央控制器104从其接收待传送的数据120的装置。在一方面中，网络实体108可为因特网、内联网、LAN等。在另一实例中，VLC调制器/编码器中央控制器104和调光控制器106可为单独装置。在另一实例中，VLC调制器/编码器中央控制器104和调光控制器106可协同定位在LED发光体装置102内。在此方面中，VLC调制器/编码器中央控制器104可具有到其可从那里接收消息120的外部网络(例如，网络实体108)的电力线通信(PLC)接口。在又一实例中，VLC调制器/编码器中央控制器104可为不连接到网络实体108的独立装置，且可在存储器存储装置内部包含待经由LED发光体装置102传送的数据。

无线装置110可包含VLC处理模块112和同步信号/调光等级相关模块114。在一方面中，VLC处理模块112可包含接收器，例如(但不限于)实施滚动快门的CMOS成像传感器相机。在操作方面中，无线装置110可接收来自LED发光体装置102的信号124。在此方面中，同步信号/调光等级相关模块114可用于确定所接收的信号124中的调光等级值。此外，一旦确定所接收的信号124中的调光等级值，VLC处理模块112就可确定所接收的信号124中的同步信号，且因此，可处理所接收的信号124中包含的数据120。在操作方面中，无线装置110接收器可通过使来自CMOS图像传感器的所接收样本与先验已知同步信号的所存储副本相关而检测VLC信号中的同步信号。因为线性调频脉冲信号可具有良好自相关特性，所以接收器可能够检测FSK符号序列的开始时间且相应地对准快速傅里叶变换(FFT)操作。此外，因为无线装置110不能凭经验知道调光等级，所以同步信号/调光等级相关模块114可使所接收的信号与所存储同步信号副本的若干版本(例如，用于不同调光等级的不同副本)相关。在一方面中，调光等级的数目可小于100。在另一方面中，VLC处理模块112可在频域中执行自相关以优化速度。

无线装置110或者可被所属领域的技术人员称作用户装备(UE)，移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、无线节点、远程单元、移动装置、无线通信装置、远程装置、移动订户站、存取终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端，或某一其它合适的术语。

VLC调制器/编码器中央控制器104与网络实体108之间的通信120可经由有线和/或无线系统来支持。在一方面中，有线连接可基于电力线通信(PLC)、以太网等。在另一方面中，无线连接可使用基于FlashLinQ的无线对等通信系统、WiMedia、蓝牙、ZigBee，或基于IEEE 802.11标准的Wi-Fi。在又一方面中，无线连接可使用蜂窝式通信系统，例如(但不限于)：码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统，和长期演进(LTE)系统。。

图2为说明用于VLC的示范性帧结构的图200。在一方面中，30帧的FSK符号204前面可以是同步信号202，其占据一个帧的持续时间。在此方面中，在31个帧的发射完成之后，可在相同序列中再次发射相同信号集合，但利用如由调光控制器(例如，调光控制器106)输入的潜在不同调光等级。大体来说，调光输入可在每一符号边界处改变。

相对于FSK符号204，VLC调制器/编码器中央控制器104可将经译码符号(c1、c2、…、cn)(例如，数据120)映射到频率序列(f1、f2、…、fn)中和/或频率差(df1、df2、…、dfn)中。在其中使用差分译码的此方面中，初始频率(例如，f0)可为固定的且为接收器已知的，且可向所述接收器指示消息的开始(符号的序列)。VLC调制器/编码器中央控制器104可创建连续方波信号的序列(s1(t)、s2(t)、…、sn(t))，其各自具有1/每秒帧数(fps)的持续时间，其中fps为接收器的帧速率(其可在发射器处为已知的)。在一方面中，频率(f1、f2、…、fn)可全部处于区间(例如，150Hz到10000Hz)中。下限150Hz可经选择以防止人眼感知到闪烁。上限可由接收器的带宽(例如，无线装置相机的滚动快门)限制。此外，方波(s1(t)、s2(t)、…、sn(t))中的每一者的工作循环可由来自调光控制器106的输入122确定且可在区间[0，1]中。

在操作方面中，s1(t)的频率为f1，s2(t)的频率为f2，等等。在使用差分频率方案的操作方面中，s1(t)的频率为f0，s2(t)的频率为f0+df1，s3(t)的频率为f0+df1+df2，等等。此外，在操作方面中，与无线装置110(例如，装备有图像传感器的无线装置110)相关联的接收器检测方波的基本频率(例如，使用快速傅里叶变换(FFT))且将频率解调回到如码簿指定的对应码字位。在一方面中，可在频域中实现近似10Hz的分辨率。在此方面中，可实现每帧log2((10000-150)/10)＝9.9位的数据速率，因为每一帧可携载具有等于帧时间的持续时间的方波。再者，在其中30帧用于一个消息(例如，数据120)的方面中，可实现297bps的数据速率。

图3A和3B说明具有不同工作速率的同步信号(例如，同步信号202)的曲线(301、303)。曲线301和303具有指示时间的x轴302和指示信号处于“开”还是“关”位置(例如，“0”或“1”)的y轴304。可通过选择与所请求调光等级成比例的方波的工作循环而维持调光约束。如上所述，VLC调制器/编码器中央控制器104可使用调光等级输入122和消息120来产生信号(例如，方波)124。方波124的工作循环可由调光等级122确定。方波124的频率可由消息120确定。在一方面中，调光等级与工作循环之间的关系可为线性、对数等。曲线301和303说明调制方波的脉冲宽度如何改变有效调光等级。举例来说，平均电流/电压电平与方波工作循环成比例。曲线301和303进一步说明可如何在维持所要调光的同时实现FSK调制。

曲线301描绘具有10％的工作循环(例如，10％调光)的同步信号(例如，同步信号202)。曲线303描绘具有50％的工作循环(例如，50％调光)的同步信号。

同步信号(例如，同步信号202)可经受与FSK符号(例如，FSK符号204)相同的调光约束，且还可进行“开-关”调制。在一方面中，所选择的同步信号202可为线性调频脉冲序列。曲线301和303将同步信号描绘为所述线性调频脉冲序列。如本文所使用，线性调频脉冲的特征在于随时间快速变化的频率。举例来说，信号s(t)＝sin(2*pi*t*(kt+c))为针对一些常数k和c具有随时间改变的频率f(t)＝kt+c的线性调频脉冲。因为信号(同步信号202、FSK符号204)是数字信号，所以同步信号202在0与1之间改变。在此方面中，正弦线性调频脉冲可通过量化信号发射而产生，如下：舍入((s(t)+1)/2)。此外，如上所述，可产生线性调频脉冲序列使得频率内容限于150Hz与10000Hz之间。线性调频脉冲序列的一个实例为Zadoff-Chu序列，其中k＝1且c＝1。同步信号(例如，同步信号202)可基于已离散为有限等级集合(F1、F2、…、Fn)的线性调频脉冲序列的瞬态频率。此外，同步信号(例如，同步信号202)可形成为脉冲的级联，每一脉冲表示具有频率(F1、F2、…、Fn)的方波的一个循环。如曲线301和303中所描绘，可根据调光等级输入(例如，输入122)选择脉冲的工作循环。

图4为通信的方法的流程图400。所述方法可由VLC中央控制器(例如，VLC调制器/编码器中央控制器104)执行。

如图4中所展示，在框402处，VLC中央控制器可获得一消息以供经由发光二极管(LED)发光体装置使用VLC进行通信。在一方面中，可从网络实体(例如，服务器、LAN、因特网等)获得所述消息。在另一方面中，VLC中央控制器可从内部存储器存储装置获得所述消息。

在框404处，VLC中央控制器可使用同步信号继之以一或多个数据信号将所述消息格式化。所述同步信号和/或所述一或多个数据信号可使用频移键控(FSK)调制方案来调制。在一方面中，所述一或多个数据信号中的每一者可具有1/(每秒帧数(fps))秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的接收器的帧速率。

在框406处，VLC中央控制器可接收与待从LED发光体装置发出的光的亮度相关联的调光等级输入/值。在一方面中，光的亮度的值可由用户经由外部实体(例如，经由有线连接、无线连接与LED发光体装置通信的靠墙安装的调光器或中央控制器，或直接与LED发光体装置通信的例如智能电话等装置)选择。所述亮度值可由用户手动地设定或由建筑物自动化系统自动设定。在一方面中，调光等级输入/值可指示将用于实现所要所请求调光等级的工作循环(例如，等于10％调光的10％工作循环)。在另一方面中，调光等级输入/值和工作循环可经由线性、对数等关系相关。

在框408处，VLC中央控制器可产生具有基于经格式化消息的频率和基于调光等级输入/值的工作循环的波形。在一方面中，所述波形可为方波。在一方面中，所述频率可在150Hz与10000Hz之间。

在框410处，VLC中央控制器可将所产生的波形发送到LED发光体装置以供使用VLC进行通信。

图5为说明示范性设备501中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图500。设备501可为VLC中央控制器(例如，VLC调制器/编码器中央控制器104)。设备501包含接收模块502、VLC处理模块504和发射模块506。

VLC处理模块504可获得(经由接收模块502)消息520以供经由发光二极管(LED)发光体装置530使用VLC传送到无线装置110。在一方面中，可从网络实体(例如，服务器、LAN、因特网等)获得消息520。在另一方面中，消息520可从内部存储器存储装置获得。

VLC处理模块504可使用同步信号继之以一或多个数据信号将消息520格式化。VLC处理模块504可使用频移键控(FSK)调制方案调制所述同步信号和/或所述一或多个数据信号。在一方面中，所述一或多个数据信号中的每一者可具有1/(每秒帧数(fps))秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的接收器的帧速率。

VLC处理模块504可接收(经由接收模块502)与待从LED发光体装置530发出的光的亮度相关联的调光等级输入/值522。在一方面中，光的亮度的值可由用户经由外部实体(例如，经由有线连接、无线连接与LED发光体装置530通信的靠墙安装的调光器或中央控制器，或直接与LED发光体装置530通信的例如智能电话等装置)选择。所述亮度值可由用户手动地设定或由建筑物自动化系统自动设定。在一方面中，调光等级输入/值522可指示将用于实现所要所请求调光等级的工作循环(例如，等于10％调光的10％工作循环)。在另一方面中，调光等级输入/值522和工作循环可经由线性、对数等关系相关。

VLC处理模块504可产生具有基于经格式化消息的频率和基于调光等级值522的工作循环的波形。在一方面中，所述波形可为方波。在一方面中，所述频率可在150Hz与10000Hz之间。VLC处理模块504可随后将所产生波形524(经由发射模块506)发送到LED发光体装置530以供使用VLC传送到无线装置110。

所述设备可包含执行图4的上述流程图中的算法的步骤中的每一者的额外模块。由此，图4的上述流程图中的每一步骤可由模块执行，且所述设备可包含那些模块中的一或多者。所述模块可为一或多个硬件组件，其经特定配置以实行所陈述的过程/算法，由经配置以执行所陈述的过程/算法的处理器实施，存储在计算机可读媒体内以供由处理器实施，或其某一组合。

图6为说明采用处理系统614的设备501'的硬件实施方案的实例的图。处理系统614可通过大体上由总线624表示的总线架构来实施。总线624可取决于处理系统614的特定应用和总体设计约束而包含任何数目个互连总线和桥接器。总线624将包含一或多个处理器和/或硬件模块(由处理器604、模块502、504、506，和计算机可读媒体/存储器606表示)的各种电路链接在一起。总线624还可链接此项技术中众所周知的且因此将不再进一步描述的各种其它电路，所述各种其它电路例如定时源、外围配置、电压调节器和电力管理电路。

处理系统614可耦合到收发器610。收发器610耦合到一或多个天线和/或接脚620。收发器610提供用于经由发射媒体与各种其它设备通信的装置。收发器610接收来自所述一或多个天线和/或接脚620的信号，从所接收的信号提取信息，且将所提取信息提供到处理系统614(特定来说，接收模块502)。此外，收发器610接收来自处理系统614(特定来说，发射模块506)的信息，且基于所接收的信息产生待施加到所述一或多个天线和/或接脚620的信号。处理系统614包含耦合到计算机可读媒体/存储器606的处理器604。处理器604负责一般处理，包含执行存储在计算机可读媒体/存储器606上的软件。所述软件在由处理器604执行时致使处理系统614执行上文针对任何特定设备描述的各种功能。计算机可读媒体/存储器606还可用于存储当执行软件时由处理器604操纵的数据。处理系统614进一步包含模块502、504和506中的至少一者。所述模块可为运行于处理器604中、驻留/存储在计算机可读媒体606中的软件模块、耦合到处理器604的一或多个硬件模块，或其某一组合。

在一个配置中，用于无线通信的设备501/501'包含：用于获得消息以供经由LED发光体装置使用VLC进行通信的装置；用于使用同步信号继之以一或多个数据信号将所述消息格式化的装置，其中所述同步信号和/或所述一或多个数据信号使用频移键控(FSK)调制方案来调制；用于接收与待从LED发光体装置发出的光的亮度相关联的调光等级值的装置；用于产生具有基于所述经格式化消息的频率和基于调光等级值的LED发光体装置的工作循环的波形的装置；以及用于将所产生波形发送到LED发光体装置以供使用VLC进行通信的装置。前述装置可为经配置以执行由前述装置所叙述的功能的设备501的前述模块和/或设备501'的处理系统614中的一或多者。

图7为无线通信的方法的流程图700。所述方法可由无线装置(例如，无线装置110)执行。如图7中所展示，在框702处，无线装置可从发光二极管(LED)发光体装置接收基于VLC的信号。在一方面中，基于VLC的信号可在介于120Hz与10000Hz之间的频率范围内。在另一方面中，无线装置可使用利用滚动快门的CMOS图像传感器接收基于VLC的信号。

在框704处，无线装置可经由与一或多个所存储同步信号副本的相关而检测基于VLC的信号中的同步信号。在一方面中，所存储同步信号副本中的每一者可对应于不同调光等级。在另一方面中，存在待使同步信号与之相关的少于100个不同同步信号副本。所述相关可在频域中执行。

在框706处，无线装置可基于所检测同步信号解码基于VLC的信号中包含的消息。在一方面中，所述消息利用同步信号继之以一或多个数据信号而格式化。所述同步信号和/或所述一或多个数据信号可使用频移键控(FSK)调制方案来调制。在一方面中，所述一或多个数据信号中的每一者可具有1/(每秒帧数(fps))秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的无线装置的帧速率。在一方面中，所述消息可包含识别与LED发光体装置相关联的位置(例如，房间、场馆)、服务(例如，商家信息、优待券)等的媒体存取控制(MAC)地址。

图8为说明示范性设备801中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图800。设备801可为无线装置(例如，无线装置110)。设备801包含接收模块802、VLC处理模块804和同步信号/调光等级相关模块806。

接收模块802可从发光二极管(LED)发光体装置102接收基于VLC的信号824。在一方面中，基于VLC的信号可在介于120Hz与10000Hz之间的频率范围内。在另一方面中，接收模块802可使用利用滚动快门的CMOS图像传感器接收基于VLC的信号824。

同步信号/调光等级相关模块806从接收模块802接收基于VLC的信号824。同步信号/调光等级相关模块806可经由与一或多个所存储同步信号副本的相关而检测基于VLC的信号824中的同步信号。在一方面中，所存储同步信号副本中的每一者可对应于不同调光等级。在另一方面中，存在待使同步信号与之相关的少于100个不同同步信号副本。所述相关可在频域中执行。

VLC处理模块从接收模块802接收基于VLC的信号824。VLC处理模块804可基于由同步信号/调光等级相关模块806检测到的同步信号解码基于VLC的信号824中包含的消息。在一方面中，所述消息使用同步信号继之以一或多个数据信号而格式化。所述同步信号和/或所述一或多个数据信号可使用频移键控(FSK)调制方案来调制。在一方面中，所述一或多个数据信号中的每一者可具有1/(每秒帧数(fps))秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的设备801的帧速率。在一方面中，所述消息可包含识别与LED发光体装置102相关联的位置(例如，房间、场馆)、服务(例如，商家信息、优待券)等的媒体存取控制(MAC)地址。

所述设备可包含执行图7的上述流程图中的算法的步骤中的每一者的额外模块。由此，图7的上述流程图中的每一步骤可由模块执行，且所述设备可包含那些模块中的一或多者。所述模块可为一或多个硬件组件，其经特定配置以实行所陈述的过程/算法，由经配置以执行所陈述的过程/算法的处理器实施，存储在计算机可读媒体内以供由处理器实施，或其某一组合。

图9为说明采用处理系统914的设备801'的硬件实施方案的实例的图。处理系统914可通过大体上由总线924表示的总线架构来实施。总线924可取决于处理系统914的特定应用和总体设计约束而包含任何数目个互连总线和桥接器。总线924将包含一或多个处理器和/或硬件模块(由处理器904、模块802、804、806，和计算机可读媒体/存储器906表示)的各种电路链接在一起。总线924还可链接此项技术中众所周知的且因此将不再进一步描述的各种其它电路，所述各种其它电路例如定时源、外围配置、电压调节器和电力管理电路。

处理系统914可耦合到收发器910。收发器910耦合到一或多个天线920。收发器910提供用于经由发射媒体与各种其它设备通信的装置。收发器910接收来自所述一或多个天线920的信号，从所接收的信号提取信息，且将所提取信息提供到处理系统614(特定来说，接收模块802)。处理系统914包含耦合到计算机可读媒体/存储器906的处理器904。处理器904负责一般处理，包含执行存储在计算机可读媒体/存储器906上的软件。所述软件在由处理器904执行时致使处理系统914执行上文针对任何特定设备描述的各种功能。计算机可读媒体/存储器906还可用于存储当执行软件时由处理器904操纵的数据。处理系统914进一步包含模块802、804和806中的至少一者。所述模块可为运行于处理器904中、驻留/存储在计算机可读媒体/存储器906中的软件模块、耦合到处理器904的一或多个硬件模块，或其某一组合。

在一个配置中，所述用于无线通信的设备110/110'包含：用于从发光二极管(LED)发光体装置接收基于可见光通信(VLC)的信号的装置；用于经由与一或多个所存储同步信号副本的相关而检测基于VLC的信号中的同步信号的装置；以及用于基于所检测的同步信号解码基于VLC的信号中包含的消息的装置，其中所述消息使用同步信号继之以一或多个数据信号而格式化，且其中所述同步信号和/或所述一或多个数据信号使用频移键控(FSK)调制方案来调制。前述装置可为经配置以执行由前述装置所叙述的功能的设备801的前述模块和/或设备801'的处理系统914中的一或多者。

应理解，所揭示过程中的步骤的特定次序或层级为示范性方法的说明。基于设计偏好，应理解，可重新布置所述过程中的步骤的特定次序或层级。此外，可组合或省略某些步骤。所附方法权利要求项以示例次序呈现各个步骤的要素，且并不意图限于所呈现的特定次序或层级。

提供先前的描述以使所属领域的技术人员能够实践本文所描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于所属领域的技术人员来说将容易显而易见，且本文中定义的一般原理可适用于其它方面。因此，权利要求书并不希望限于本文中所展示的方面，而是应被赋予与语言权利要求书一致的完整范围，其中以单数形式参考一要素并不希望表示“有且仅有一个”(除非明确地这样叙述)，而是表示“一或多个”。除非另外确切地说明，否则术语“一些”指代一或多个。词语“示范性”在本文中用以指代“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何方面未必解释为比其它方面优选或有利。例如“A、B或C中的至少一者”、“A、B和C中的至少一者”和“A、B、C或其任何组合”等组合包含A、B和/或C的任何组合，且可包含A的倍数、B的倍数或C的倍数。具体来说，例如“A、B或C中的至少一者”、“A、B和C中的至少一者”和“A、B、C或其任何组合”等组合可为仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C，或A和B和C，其中任何此些组合可含有A、B或C的一或多个部件。所属领域的一般技术人员已知或日后将知晓的贯穿本发明而描述的各种方面的元件的所有结构和功能等效物以引用的方式明确地并入本文中，且既定由所附权利要求书涵盖。此外，本文揭示的任何内容均不希望奉献给公众，无论权利要求书中是否明确地陈述此揭示。任何权利要求要素都不应解释为装置加功能，除非所述要素使用短语“用于……的装置”来明确地叙述。

Claims

1.一种通信方法，其包括：

获得一消息以供经由发光二极管LED发光体装置使用可见光通信VLC进行通信；

使用同步信号继之以一或多个数据信号格式化所述消息，其中所述一或多个数据信号使用频移键控FSK调制方案来调制；

在第一符号边界处接收与待从所述LED发光体装置发出的光的第一亮度相关联的第一调光等级值以供使用VLC进行所述通信；

产生具有基于经格式化消息的频率和基于所述第一调光等级值的所述LED发光体装置的第一工作循环的第一波形；

将所产生的所述第一波形发送到所述LED发光体装置以供使用VLC进行所述通信；

在第二符号边界处接收与待从所述LED发光体装置发出的光的第二亮度相关联的第二调光等级值以供使用VLC进行所述通信；

产生具有基于所述经格式化消息的频率和基于所述第二调光等级值的所述LED发光体装置的第二工作循环的第二波形；以及

将所产生的所述第二波形发送到所述LED发光体装置以供使用VLC进行所述通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中从网络实体获得所述消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中从与VLC中央控制器相关联的内部存储器存储装置获得所述消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一调光等级值与所述第一工作循环线性地或对数性地相关。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一波形为方波。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述频率在150Hz到10000Hz的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个数据信号中的每一者具有1/(每秒帧数fps)秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的接收器的帧速率。

8.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述FSK调制方案调制所述同步信号。

9.一种用于通信的设备，其包括：

用于获得一消息以供经由发光二极管LED发光体装置使用可见光通信VLC进行通信的装置；

用于使用同步信号继之以一或多个数据信号格式化所述消息的装置，其中所述一或多个数据信号使用频移键控FSK调制方案来调制；

用于在第一符号边界处接收与待从所述LED发光体装置发出的光的第一亮度相关联的第一调光等级值以供使用VLC进行所述通信的装置；

用于产生具有基于经格式化消息的频率和基于所述第一调光等级值的所述LED发光体装置的第一工作循环的第一波形的装置；

用于将所产生的所述第一波形发送到所述LED发光体装置以供使用VLC进行所述通信的装置；

用于在第二符号边界处接收与待从所述LED发光体装置发出的光的第二亮度相关联的第二调光等级值以供使用VLC进行所述通信的装置；

用于产生具有基于所述经格式化消息的频率和基于所述第二调光等级值的所述LED发光体装置的第二工作循环的第二波形的装置；以及

用于将所产生的所述第二波形发送到所述LED发光体装置以供使用VLC进行所述通信的装置。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述消息是从网络实体或与VLC中央控制器相关联的内部存储器存储装置获得。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述第二调光等级值与所述第二工作循环线性地或对数性地相关。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述第二波形为方波。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述频率在150Hz到10000Hz的范围内。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述一或多个数据信号中的每一者具有1/(每秒帧数fps)秒的持续时间，其中fps为用于接收所述一或多个数据信号的接收器的帧速率。

15.根据权利要求9所述的设备，其中所述同步信号是使用所述FSK调制方案来调制。