JP5302467B2 - 可視光通信を実行する移動端末機の移動性をサポートするための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、可視光通信（Visible Light Communication：以下、“ＶＬＣ”と称する）システムに関し、特に、可視光通信システムで可視光通信装置と可視光通信を実行する移動端末機の移動性をサポートするための装置及び方法に関する。

名称が意味するように、ＶＬＣは、可視光波長帯域内の光を用いた通信のための無線通信技術を意味する。このようなＶＬＣは、無線周波数に基づく通信方式に代わることができる通信方式であり、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）の利用の増加とともに近年活発な研究が進んでいる。

図１は、一般的な可視光通信（ＶＬＣ）システムの構成を示す図である。

図１を参照すると、従来のＶＬＣシステムは、照明ランプ１００及び移動端末機１０５を含む。照明ランプ１００は、色相及び照度の制御が可能な少なくとも１つのＬＥＤ１１５又はレーザダイオード（laser Diode：ＬＤ）を含むことにより照明ランプ１００は、照明の機能を提供し、アクセスポイント（Access Point：ＡＰ）１１０から受信されるデータを可視光を使用して送信する。移動端末機１０５は、ＶＬＣ送受信器（図示せず）を含むことにより照明ランプ１００とのデータ送受信を実行する。アクセスポイント１１０は、照明ランプ１００を介してユーザにデータサービスを提供するために照明ランプ１００と接続される。照明ランプ１００で使用される周波数帯域は、高速のデータ送信を可能にする。他方、受信側、すなわち、移動端末機１０５は、可視光を、例えば、フォトダイオード（Photo Diode：ＰＤ）などを用いて処理することによりＶＬＣを実行する。

従来のＶＬＣシステムにおいて、図１に示すように、物理的な移動性（physical mobility）だけが考慮されている。具体的には、移動端末機１０５は、１つの照明ランプ１００の下でＶＬＣを実行し、これにより、ＶＬＣは、照明ランプ１００がカバーする領域内だけで行われる。

上述したように、従来では、照明ランプに含まれた全ＬＥＤを使用して照明機能だけではなく通信機能を提供する。しかしながら、これは、低電力消費というＬＥＤの長所の活用を妨げる。その理由は、移動端末機が存在せず可視光通信用として使用されない領域のＬＥＤでも通信機能を使用してデータ送信を実行することにより不必要な消費電力を引き起こすためである。

したがって、既存の可視光通信システムにおいて、移動端末機の移動性を考慮せず全光源で同一のデータを送信することにより不必要な電力消費を引き起こす。これを考慮して移動端末機の移動性を効率的にサポートする方法が要求される実情がある。

本発明は、従来技術で発生する上述した少なくとも１つの問題点を解決するように実現される。

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、シームレスの可視光通信サービスを提供することができるように移動端末機の移動性を効率的にサポートするための装置及び方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、可視光通信（ＶＬＣ）装置で上記可視光通信装置と可視光通信を実行する移動端末機の移動性をサポートするための方法を提供する。上記方法は、上記可視光通信装置が管理する全光源の中の一部の光源を用いて可視光作動領域内の移動端末機とデータをやり取りするステップと、上記可視光作動領域内の上記移動端末機からデータ受信の成功又は失敗を示す応答信号が受信されるか否かを判定するステップと、上記応答信号が上記可視光作動領域で受信されない場合に、上記可視光作動領域を拡張するステップと、上記応答信号が上記拡張された可視光作動領域内の移動端末機から受信されるか否かを判定するステップと、上記応答信号の受信に成功する場合に、上記応答信号が受信された上記拡張された可視光作動領域の地点に基づいて新たな可視光作動領域を設定するステップとを有することを特徴とする。

本発明の実施形態の他の態様によれば、可視光通信（ＶＬＣ）を実行する移動端末機の移動性をサポートするための装置を提供する。上記装置は、複数の光源のそれぞれに関する情報を管理し、可視光通信のために作動される上記複数の光源の中の一部の光源を決定する光源管理部と、上記複数の光源の中の上記一部の光源に可視光通信機能を提供するための光源オン／オフ制御部と、上記複数の光源の中の一部の光源を使用して可視光作動領域内の移動端末機とデータをやり取りし、上記複数の光源の中の一部の光源は、上記可視光作動領域を形成し、データ受信の成功又は失敗を示す応答信号が上記可視光作動領域内の移動端末機から受信されるか否かを判定し、上記応答信号が上記可視光作動領域を通して受信されない場合に、上記光源管理部により作動する上記複数の光源の中の一部の光源を増加させることにより上記可視光作動領域を拡張し、上記応答信号が上記拡張された可視光作動領域内の上記移動端末機から受信されるか否かを判定し、上記応答信号が無事に受信される場合に、上記応答信号が受信される地点に基づいて新たな可視光作動領域を設定する制御部とを有することを特徴とする。

本発明の実施形態によると、ＶＬＣのために全光源を用いる代わりに、移動端末機の移動性を考慮して必要な光源だけをＶＬＣのために作動することにより電力消費量を格段に減少させることができる。さらに、移動端末機が移動するか否かを継続して探索する動作を実行することによりシームレスのデータサービスも提供することができる。

従来の可視光通信（ＶＬＣ）システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＶＬＣシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による光源の数を調節することにより移動端末機の移動性をサポートするための方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の一実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の一実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の一実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の他の実施形態に従ってセクタを変更することにより移動端末機の移動性をサポートするための方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。 本発明の実施形態による移動端末機の移動により作動する光源を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図面における同様な構成要素に対しては、他の図面に表示されても、同様な参照番号及び符号を付けてあることに注意されたい。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連した公知の機能や構成についての具体的な説明は、適宜省略する。

本発明の説明の便宜のために可視光通信（Visible Light Communication：以下、“ＶＬＣ”と称する）フィールドで定義している用語を使用するが、このような標準及び名称は、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の実施形態に従って、それぞれの照明ランプに接続された可視光通信システムで管理するセルに進入した移動端末機とデータをやり取りする間で、かつ、移動端末機からのデータ受信の失敗に対応する応答信号を受信する場合に、ＶＬＣシステムは、ＶＬＣのために作動する照明ランプの光源数を増加させた後に、正常のデータ受信を示す信号が移動端末機から受信される時点に基づいて可視光作動領域を決定する。あるいは、可視光作動領域は、予め定められた個数の光源を含むセクタ単位で決定され得る。したがって、ＶＬＣ装置で使用可能な光源の全体を用いてデータを送信するのでなく、移動端末機の移動を考慮して使用可能な全光源の中の一部だけを用いてデータを送信することにより電力消費をより効率的に運営することができる。

図２は、本発明の実施形態によるＶＬＣシステムの構成を示す図である。

図２を参照すると、ＶＬＣシステムは、照明ランプ２００と、照明ランプ２００の各々に接続され、移動端末機２３０とのＶＬＣを実行するＶＬＣ装置２２０と、移動端末機２３０とを含む。

照明ランプ２００は、複数の光源２１０と移動端末機２３０からの信号を検出するフォトダイオード（Photo Diode：ＰＤ）２１５とを含む。照明ランプ２００は、一般的な照明機能と同時に信号を送信する送信装置としても機能する。光源２１０は、例えば、ＬＥＤ又はレーザダイオード（ＬＤ）であり得る。

本発明の実施形態は、使用可能なすべての光源を用いてデータを送信するのでなく、移動端末機２３０の移動性を考慮して、照明ランプ２００の使用可能なすべての光源の中の一部だけを用いてデータを送信するための空間的な移動性機能を提案する。従って、本発明の実施形態によるＶＬＣ装置２２０は、１つ以上の照明ランプ２００と接続されることにより照明ランプ２００の光源（又はそれぞれのセクタが予め定められた個数の光源を含む照明ランプ２００の複数のセクタ）を管理する機能をする。ＶＬＣ装置２２０は、例えば、ＶＬＣ用アクセスポイント（Access Point：ＡＰ）であり得る。ＶＬＣ装置２２０は、照明ランプ２００の光源２１０を含み、予め定められた個数の光源を有するセクタに位置した移動端末機２３０にデータサービスを提供する。このように、移動端末機２３０の移動に基づいてＶＬＣのために必要なセクタだけを使用することにより電力消費量を減少させることができる。

ＶＬＣ装置２２０は、光源オン／オフ制御部２２２と、照明ランプ２００の光源を管理する光源管理部２２４と、移動端末機２３０が制御部２２６により管理されるセルに進入するか否かを判定し、移動端末機２３０からの空間的な移動性機能を作動するための要請を認識した後にその機能を実行するための制御部２２６とを含む。

具体的には、光源管理部２２４は、ＶＬＣ装置２２０により管理される照明ランプのセクタ及び対応するセクタのユーザに関する情報を有しており、これを通じてどのセクタの光源に通信機能を提供するかを判定する。光源管理部２２４は、それぞれの光源を管理するために各光源のＩＤ及びセクタのＩＤに関する情報を有する。また、光源管理部２２４は、全光源の中で移動端末機２３０の移動性をサポートするために作動する光源の数を決定する。さらに、各セクタが予め定められた個数の光源を含み、光源管理部２２４は、セクタ単位で移動端末機２３０の移動性をサポートする場合には、どのセクタを作動させるかを決定する機能をする。

光源オン／オフ制御部２２２は、どのセクタの光源に通信機能を提供するかを決定する。したがって、光源オン／オフ制御部２２２は、送信データ及び通信機能を提供するセクタに関する情報を光源２１０に送信することにより、対応するセクタの光源２１０を通して信号を送信する。

制御部２２６は、フォトダイオード（ＰＤ）２１５を介してセクタ変更要請を示す未確認（ＮＡＣＫ）信号を受信する際に移動端末機２３０が移動したものと判定し、他のセクタの光源に通信機能を提供する。具体的には、制御部２２６は、データ受信の失敗に対応するＮＡＣＫ信号が受信されたか否かを判定し、ＮＡＣＫ信号が受信された場合に、光源管理部２２４により作動する光源の数を増加させることにより可視光作動領域を拡張し、確認（ＡＣＫ）信号がこの拡張された可視光作動領域内の移動端末機２３０から受信されたか否かを判定する。ＡＣＫ信号が受信された場合に、制御部２２６は、ＡＣＫ信号の受信地点に基づいて可視光作動領域を変更する。このような制御部２２６の動作は、図３及び図８を参照して具体的に説明する。

移動端末機２３０は、可視光を介してデータを受信するための受信器２３２と、送信器２３４と、制御部２３６とを含む。受信器２３２は、外部ソースから入力された可視光信号を電気信号に変換するためのフォトダイオード（ＰＤ）２４５を含む。ＰＤ２４５は、光源２４４の間に設置される。また、ＰＤ２４５からの電気信号は、復調部２４６によりデータに復元される。このデータは、チャネル復号化部２４７により元の送信された信号に復元される。図２では、送信器２３４及び受信器２３２が移動端末機２３０内に含まれるが、このような送信器及び受信器は、移動端末機２３０の内部だけでなく天井に位置するＶＬＣ装置２２０にも備えられ得る。

送信器２３４は、ライン符号化部２４０、チャネル符号化部２４１、変調部２４２、光源ドライバー２４３、及び光源２４４を含む。入力データは、ライン符号化部２４０により様々なライン符号化方法、例えば、ＮＲＺ（Non Return to Zero）、８Ｂ１０Ｂなどを使用して変換される。無線空間上で生じるデータ損失を防止するため、チャネル符号化部２４１は、チャネル符号化方式を適用する。データ変調は、データ送信のための変調部２４２により実行される。その後に、この変調されたデータは、光源ドライバー２４３に入力され、光源２４４により光に変わる。光源ドライバー２４３は、ＶＬＣ装置２２０の光源オン／オフ制御部２２２と接続されることにより、データ送信が必要でない場合には単純な照明機能を提供し、データ送信が必要な場合には変調部２４２からの信号を送信するための機能及び照明機能を同時に提供する。

本発明の実施形態によると、ＶＬＣ装置２２０が管理するセルに進入した移動端末機２３０とＶＬＣを実行する間に、移動端末機２３０からＮＡＣＫ信号を受信する時に自身が管理するセルから外れたものと判定し、データ送信のために使用される光源の数を増加させる。ＡＣＫ信号を受信する場合には、ＶＬＣ装置２２０は、ＡＣＫ信号受信地点に基づいて可視光作動領域を変更する。

本発明の他の実施形態に従って、移動端末機２３０からＮＡＣＫ信号を受信する時に、ＶＬＣ装置２２０は、予め定められた個数の光源を含む複数のセクタの中で、ＮＡＣＫ信号受信地点、すなわち、ＮＡＣＫが受信された位置に基づいてセクタを決定し、この決定されたセクタ内でＡＣＫ信号を受信する場合には、ＶＬＣ装置２２０は、ＡＣＫ信号受信地点に基づいて可視光作動領域を変更する。したがって、光源の数を調節するか又はセクタを変更する空間的な接続方法は、移動端末機の移動性をサポートする。本発明では、“空間的な移動性（spatial mobility）機能”と呼ぶ。

図３は、本発明の一実施形態による光源の個数を調節することにより移動端末機の移動性をサポートするための方法を示すフローチャートである。

図３を参照すると、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ３００で、自身が管理するセルに進入した移動端末機を探すために端末機ディスカバリー動作を実行する。より具体的には、ＶＬＣ装置２２０は、自身が管理する全光源の中で予め定められた個数の光源により照明される可視光作動領域に進入した移動端末機を探す。

ステップ３０５で、ＶＬＣ装置２２０は、このようなディスカバリー動作を通じて発見された移動端末機があるか否かを判定する。発見された端末機が存在しない場合に、所定の時間が経過した後に、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ３００で他の端末機ディスカバリー動作を実行する。移動端末機が発見される場合には、ステップ３１０で、ＶＬＣ装置２２０は、この発見された移動端末機２３０とＶＬＣを実行するための情報を交換することによりリンク交渉（Link negotiation）動作を実行する。ステップ３１５で、ＶＬＣ装置２２０は、この交換された情報を用いて移動端末機２３０との通信リンクを確立する。

このリンク交渉過程がＶＬＣ装置２２０側から説明されたが、同一の過程は、移動端末機２３０にも適用され得る。例えば、照明ランプ２００が設置された領域に進入すると、移動端末機２３０は、ＶＬＣを実行する任意の発見されたＶＬＣ装置２２０が存在するか否かを発見することができる。この発見されたＶＬＣ装置２２０が存在する場合に、移動端末機２３０は、ＶＬＣ装置２２０へのリンク接続を確立する。

このようにリンク接続が完了する時に、ステップ３２０で、移動端末機２３０は、データ送信を通してＶＬＣ装置２２０とデータを交換する。

例えば、図４に示すように、移動端末機２３０が可視光作動領域４００内に位置する時に、ＶＬＣ装置２２０は、可視光を用いて移動端末機２３０を発見した後に移動端末機２３０とデータをやり取りする。このようにデータをやり取りする間に、移動端末機２３０が図面符号４１０で示される方向に移動する場合に、ＶＬＣ装置２２０で管理する領域から外れる場合があり得る。この場合に、ＶＬＣ装置２２０は、ＶＬＣのために現在作動する領域に位置したＰＤで移動端末機２３０からのＮＡＣＫ信号を受信する。本発明の実施形態では、データが受信されていないことを示す応答信号の一例としてＮＡＣＫ信号を挙げている。ＮＡＣＫ信号は、データを受信していない移動端末機２３０から送信される。本発明の実施形態に従って、ＮＡＣＫ信号は、空間的な移動性機能の作動をＶＬＣ装置２２０に要請するために使用される。これとは反対に、本発明の実施形態に従って、ＡＣＫ信号は、データの正常受信を示す応答信号として使用される。

このようなＮＡＣＫ信号のフレームヘッダーの一例は、下記の表１に示す。

上述した表１を参照すると、本発明の実施形態に従って、ＮＡＣＫ信号フレームの‘Spatial Mobility'フィールドは、空間的な移動性機能の作動をＶＬＣ装置２２０に要請するために使用される。すなわち、移動端末機２３０は、ＶＬＣ装置２２０のサポート可能な範囲の変更をＶＬＣ２２０に要請する。‘Version number'フィールドは、現在のフレームの標準バージョンを意味する。‘Secure'フィールドは、保安機能が使用されるか否かを示す。‘ACK policy'フィールドは、ＡＣＫポリシーが使用されるか否かを示す。‘Frame type'フィールドは、Beacon/visibility/ACK/data/management frameのようなＶＬＣで使用されるフレームのタイプを示す。‘Frame sub-type'フィールドは、フレームタイプに従ってフレームの付加機能のために使用される値である。‘Retry'フィールドは、再送信が必要であるか否かを示す。‘Source Address'フィールドは、送信器のソースアドレスを示す。‘Destination Address'フィールドは、受信器のアドレスを示す。‘Sequence number'フィールドは、現在のＰＤＵのシーケンス番号を示し、‘Num PDUs per frame'フィールドは、現在のフレームに含まれたＰＤＵの個数を示す。‘Reserved fields'フィールドは、将来の使用のために残された部分である。

ステップ３２５で、ＶＬＣ装置２２０は、ＮＡＣＫ信号が受信されたか否かを判定する。ＮＡＣＫ信号が受信される場合には、ステップ３３０で、図５に示すようにデータを送信するための光源の個数を増加させる。この時、データを送信する光源の個数は、予め定められており、ＶＬＣ装置２２０は、ＮＡＣＫ信号及び／又はＡＣＫ信号が受信されない回数に従って段階的に光源の個数を増加させ得る。段階的な方式で光源の個数を増加させることにより、可視光作動領域５００は、図５に示すように拡張される。ここで、可視光作動領域は、ＶＬＣ装置２２０により管理される全光源の中で、ＶＬＣのために作動した一部の光源により照明される領域である。このような可視光作動領域のサイズは、移動端末機２３０の移動方向及び速度に従って変わる。

ステップ３３５で、ＶＬＣ装置２２０は、ＡＣＫ信号が受信されたか否かを判定する。ＡＣＫ信号が受信された場合に、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０が移動し、可視光作動領域５００内に位置すると判定する。したがって、ＶＬＣ２２０は、ステップ３４５で、ＡＣＫ信号受信地点に基づいて可視光作動領域５００を変更する。

この後に、ステップ３５０で、この接続がＶＬＣ装置２２０又は移動端末機２３０の要請に応じて終了されない限り、この方法は、ステップ３２０に戻る。

図５に示す可視光作動領域５００は、図６に示すように、移動端末機２３０の現在の位置に対応する可視光作動領域６００に変更される。すなわち、可視光作動領域は、ＡＣＫ信号受信地点に基づいて拡張され、初期に予め定められた個数の光源により照明される。また、可視光作動領域のサイズは、移動端末機２３０の移動方向及び速度に従って変わり得る。

ＶＬＣ装置２２０は、ＡＣＫ信号を受信したフォトダイオードの位置が分かるので、このフォトダイオードの位置に基づいてカバー領域、すなわち、可視光作動領域６００を決定する。

ステップ３３５でＡＣＫ信号が受信されなかった場合に、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号が受信されない回数をカウントすることにより、ステップ３４０でＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号がＮ回受信されなかったか否かを判定する。
ＡＣＫ信号が受信されない回数がＮより小さい場合に、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ３３０で光源の数を徐々に増加させる。しかしながら、ステップ３４０でＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号がＮ回受信されない場合は、移動端末機２３０の位置は検出されない。したがって、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ３００で他の端末機をディスカバリーする動作を実行し、その後の動作を繰り返す。

具体的には、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号がＮ回受信されない場合に、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０がＶＬＣ装置２２０によりサポートされる領域から外れたものと見なし、したがって、他の端末機に対するディスカバリー動作を繰り返す。

例えば、図７に示すように、移動端末機２３０が図面符号７１０により示される方向に移動する場合に、可視光作動領域７００から完全に外れ、その結果、ＶＬＣ装置２２０によるＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号をすべて受信することができない。

図８は、本発明の他の実施形態に従ってセクタを変更することにより移動端末機の移動性をサポートするための方法を示すフローチャートである。図８のステップ８００の前のステップは、図３のステップ３００乃至ステップ３１５と同一であり、ステップ３００乃至ステップ３１５を示すためにシンボル‘Ａ’を使用した。しかしながら、このようなステップをすでに上述したので、図８のステップ８００から説明する。

図８を参照すると、ステップ８００で、ＶＬＣ装置２２０は、例えば可視光作動領域内の移動端末機２３０へのデータ送信であるような、ＶＬＣを実行する。本発明の他の実施形態に従って、図９に示すように、ＶＬＣ装置２２０は、照明ランプ又は、例えば、電子ディスプレー板を構成する光源を予め定められた個数の単位のセクタに分けて管理し、各々予め定められた個数、例えば、４つの光源を含む複数のセクタの中の少なくとも１つのセクタにより照明される可視光作動領域内で移動端末機２３０とＶＬＣを実行する。すなわち,図９に示すようにそれぞれのセクタには予め定められた個数の光源及びフォトダイオードが含まれる。

図９に示すように、移動端末機２３０がセクタにより照明される可視光作動領域９００内に位置する場合に、移動端末機２３０は、データをＶＬＣ装置２２０とやり取りする。しかしながら、移動端末機２３０が矢印９１０で示される方向に移動する場合に、移動端末機２３０は、可視光作動領域９００から移動する。ＶＬＣ装置２２０は、可視光作動領域９００以外のフォトダイオードでＮＡＣＫ信号を移動端末機２３０から受信する。

したがって、ステップ８０５で、ＮＡＣＫ信号が受信されたか否かを判定する。ＮＡＣＫ信号が受信された場合には、ステップ８０７で、ＶＬＣ装置２２０は、例えば、表１を参照してこの受信されたＮＡＣＫ信号に基づいて移動端末機２３０から空間的な移動性機能の作動に対する要請があるか否かを判定する。このために、ＶＬＣ装置２２０は、ＭＡＣヘッダーをチェックする。このＭＡＣヘッダーをチェックすることにより空間的な移動要請があるか否かが判定される場合に、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０の移動を考慮して作動するセクタを設定する。この時、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号は、移動端末機２３０の移動に従って現在のセクタのフォトダイオードで受信され得るが、意図しない方向に送信されることにより隣接するセクタのフォトダイオードで受信され得る。したがって、この受信されたＮＡＣＫ信号が空間的な移動性要請を示さない場合には、ユーザは、移動端末機２３０の方向を誤って設定することによりＮＡＣＫ信号が他のセクタで受信されたことも有り得る。

ステップ８０９で、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０の位置を把握する。具体的には、光源管理部２２４は、この受信されたＮＡＣＫ信号のＭＡＣヘッダーのソースアドレスフィールドから移動端末機２３０が属している元のセクタの位置が分かる。この場合に、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号が隣接するセクタで受信されても、ＶＬＣ装置２２０は、その信号に含まれている情報に基づいて元のセクタ内の光源を用いてデータサービスを継続することができる。

ステップ８１０で、ＶＬＣ装置２２０は、ＮＡＣＫ信号受信地点を含み、かつ、ＶＬＣを実行している既存のセクタがあるか否かを判定する。具体的には、ＶＬＣ装置２２０は、ＮＡＣＫ信号受信地点のセクタが、移動端末機２３０が移動した先の位置を含むセクタであると判定することにより、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０が移動した先の位置を含むセクタが既存の他の移動端末機とのＶＬＣのために使用中であるか否かを判定する。このセクタが既にＶＬＣのために作動し使用されている場合は、ＶＬＣ装置２２０は、このセクタ内の光源の通信機能を新たに始動させず、この移動した先の位置のセクタ、すなわち既存のセクタをそのまま使用する。

ステップ８１５で既存のセクタが存在しない場合に、ステップ８２０で、ＶＬＣ装置２２０は、ＮＡＣＫ信号受信地点に基づいてセクタを変更する。しかしながら、ステップ８１５で既存のセクタが存在する場合に、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ８２５で既存のセクタを使用し、ステップ８３０で、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）方式を使用して既存のセクタ内の移動端末機２３０を管理する。ＴＤＭＡ方式は、既存のセクタ内に位置する幾つかの移動端末機とＶＬＣを実行する場合に衝突が発生する可能性があるために、衝突を避けるためにＴＤＭＡ方式を使用する。したがって、ＶＬＣ装置２２０は、タイムスロットを各移動端末機に割り当てる。例えば、図１０に示すように、移動端末機２３０が可視光作動領域１０００から他の移動端末機２５０が位置する他の可視光作動領域１０１０に移動する場合にも、移動端末機２３０は、既存のセクタの可視光作動領域１０１０に位置する移動端末機２５０と干渉せず割り当てられた元のタイムスロットを使用してＶＬＣ２２０と通信することができる。

ステップ８３５でＡＣＫ信号を受信する時、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ８４０でＡＣＫ信号受信地点に基づいて可視光作動領域を修正する。しかしながら、ステップ８４５で、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号がＮ回未満の間で、受信されない場合には、図１１に示すように、ＶＬＣ装置２２０は、さらに広いセクタを作動することにより可視光作動領域１１００を拡張することができる。

このような状態でＡＣＫ信号を受信する時、ＶＬＣ装置２２０は、図１２に示すようにＡＣＫ信号受信地点に基づいて可視光作動領域１２００を変更する。すなわち、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０の信号を発見するために拡張された可視光作動領域を移動端末機２３０の位置に合うように可視光作動領域を狭くする。

可視光作動領域の変更にもかかわらず、ＡＣＫ信号が受信されない場合に、ＶＬＣ装置２２０は、ステップ８４５で、ＡＣＫ信号及び／又はＮＡＣＫ信号が受信されない回数をカウントすることによりその回数がＮであるか否かを判定する。この受信されない回数がＮである場合に、ＶＬＣ装置２２０は、移動端末機２３０が自身が管理する領域から移動したものと判定し、‘Ａ’で他の端末機を探すディスカバリー動作を反復する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

２１０・・・光源
２１５・・・フォトダイオード
２２０・・・ＶＬＣ装置
２３０・・・移動端末器

Claims (15)

1. 可視光通信（ＶＬＣ）装置で前記可視光通信装置と可視光通信を実行する移動端末機の移動性をサポートするための方法であって、
   前記可視光通信装置が管理する全光源の中の一部の光源を用いて可視光作動領域内の移動端末機とデータをやり取りするステップと、
   前記可視光作動領域内の前記移動端末機からデータ受信の成功又は失敗を示す応答信号が受信されるか否かを判定するステップと、
   前記応答信号が前記可視光作動領域で受信されない場合に、前記可視光作動領域を拡張するステップと、
   前記応答信号が前記拡張された可視光作動領域内の移動端末機から受信されるか否かを判定するステップと、
   前記応答信号の受信に成功する場合に、前記応答信号が受信された前記拡張された可視光作動領域の地点に基づいて新たな可視光作動領域を設定するステップと
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記応答信号は、確認（ＡＣＫ）信号又は未確認（ＮＡＣＫ）信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記可視光作動領域を拡張するステップは、前記全光源の中でデータを送信するために使用される光源の数を増加させるステップであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記ＡＣＫ信号が受信されない場合に前記ＡＣＫ信号が受信されない回数をカウントするステップと、
   前記受信されない回数が予め定められた回数より小さい場合には、前記受信されない回数に従って前記可視光作動領域を拡張するステップとをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記ＮＡＣＫ信号が受信されない場合に前記ＮＡＣＫ信号が受信されない回数をカウントするステップと、
   前記受信されない回数が予め定められた回数より小さい場合には、前記受信されない回数に従って前記可視光作動領域を拡張するステップとをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記ＮＡＣＫ信号は、前記可視光作動領域ではない領域で受信されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 前記新たな可視光作動領域のサイズは、前記移動端末機の移動方向及び速度に従って変わることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記可視光通信装置は、アクセスポイント（ＡＰ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 可視光通信（ＶＬＣ）を実行する移動端末機の移動性をサポートするための装置であって、
   複数の光源のそれぞれに関する情報を管理し、可視光通信のために作動する前記複数の光源の中の一部の光源を決定する光源管理部と、
   前記複数の光源の中の前記一部の光源に可視光通信機能を提供するための光源オン／オフ制御部と、
   前記複数の光源の中の一部の光源を使用して可視光作動領域内の移動端末機とデータをやり取りし、前記複数の光源の中の一部の光源は、前記可視光作動領域を形成し、データ受信の成功又は失敗を示す応答信号が前記可視光作動領域内の移動端末機から受信されるか否かを判定し、前記応答信号が前記可視光作動領域を通して受信されない場合に、前記光源管理部により作動する前記複数の光源の中の一部の光源を増加させることにより前記可視光作動領域を拡張し、前記応答信号が前記拡張された可視光作動領域内の前記移動端末機から受信されるか否かを判定し、前記応答信号が無事に受信される場合に、前記応答信号が受信される地点に基づいて新たな可視光作動領域を設定する制御部とを有することを特徴とする装置。
10. 前記応答信号は、確認（ＡＣＫ）信号又は未確認（ＮＡＣＫ）信号であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記制御部は、前記ＡＣＫが受信されない場合に前記ＡＣＫ信号が受信されない回数をカウントし、前記受信されない回数が予め定められた回数より小さい場合に、前記受信されない回数に従って前記可視光作動領域を拡張することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記制御部は、前記拡張された可視光作動領域を前記ＡＣＫ信号受信地点に基づいて予め定められた数の光源を用いて可視光通信可能なサイズの領域に調節することにより前記新たな可視光作動領域を設定することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記新たな可視光作動領域のサイズは、前記移動端末機の移動方向及び速度に従って変わることを特徴とする請求項９に記載の装置。
14. 前記移動端末機は、
    前記可視光通信（ＶＬＣ）装置から前記データを可視光信号を用いて受信する受信器と、
    送信データを可視光信号として送信する送信器と、
    前記ＶＬＣ装置から前記データが受信される時に前記データが受信されることを示すＡＣＫ信号を送信し、前記ＶＬＣ装置から前記データが受信されない時に前記データが受信されないことを示すＮＡＣＫ信号を送信する制御部とを有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
15. 前記複数の光源は、セクタで管理され、それぞれのセクタは、前記複数の光源の中の予め定められた個数の光源を含み、
    前記制御部は、予め定められた数のセクタを作動、停止させるにより前記可視光作動領域のサイズを制御することを特徴とする請求項９に記載の装置。