JP7204762B2 - ワイヤレス光通信方法および通信装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年2月8日に国家知識産権局に提出された、「可視光通信のためのレートレス送信方法およびデバイス」と題された中国特許出願第201810133531．6号、および2018年6月29日に国家知識産権局に提出された、「ワイヤレス光通信方法および通信装置」と題された中国特許出願第201810714877．5号の優先権を主張し、これらの全体は、参照によりここに組み込まれる。
本出願は、移動通信技術の分野に関し、特に、ワイヤレス光通信方法および通信装置に関する。
モバイルインターネットとモノのインターネットの急速な発展により、モバイルユーザのサービストラフィックは爆発的に増加している。可視光通信（visible light communication、VLC）に代表されるライトフィデリティ（light fidelity、LiFi）技術は、超広帯域、省エネルギーおよび高エネルギー効率、電磁干渉がないこと、ならびに容易な導入などの利点から、次第に次世代移動通信の主要技術になっている。
現在、電気電子技術者協会（institute of electrical and electronics engineers、IEEE）によってリリースされている標準プロトコルおよび提案では、固定レート符号化が、VLC物理層におけるチャネル符号化として使用されている。例えば、リリースされているIEEE802．15．7標準プロトコルでは、リードソロモン（reed－solomon、RS）符号、またはRS符号および畳み込み符号によって形成されるカスケード符号が、VLC物理層におけるチャネル符号化に使用される。しかしながら、リリースされているIEEE802．15．13の提案では、高パフォーマンスの低密度パリティチェック符号（low density parity check code、LDPC）が、VLC物理層におけるチャネル符号化に使用される。
しかしながら、固定レート符号化時に、ビットレートは、予め設定されたチャネルモデルと、フィードバックチャネルのチャネル状態情報（channel state information、CSI）に基づいて設定され、このため、ビットレート適応は、VLC物理層の動的チャネルに基づいて実施され得ない。この場合、実際のチャネルステータスが、予め設定されたチャネルモデルのチャネルステータスよりも良い場合、チャネル符号化レートは比較的低く設定され、その結果、チェックビットの冗長性が生じ、送信効率が低下する。しかしながら、実際のチャネルステータスが、予め設定されたチャネルモデルのチャネルステータスよりも悪い場合、チャネル符号化レートは比較的高く設定され、その結果、十分なチェックビットが提供され得ず、チャネルパフォーマンスが低下する。
本出願の実施形態は、ワイヤレス光通信時のデータ送信効率を改善するために、ワイヤレス光通信方法および通信装置を提供する。ワイヤレス光通信は、赤外光通信、可視光通信、自由空間光通信、または紫外光通信などであり得る。本出願で提供される解決策は、前述のタイプのワイヤレス光通信のいずれにも適用され得る。本出願で提供される一部の実施形態では、ワイヤレス光通信が可視光通信である例が説明のために使用される。技術的解決策は以下の通りである。
第1の態様によれば、ワイヤレス光通信方法が提供され、本方法は、第1のデバイスに適用され、本方法は、
第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信するステップと、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップであって、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップと、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するステップと
を含む。
第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信するステップと、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップであって、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップと、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、最初に、第1のデバイスは、第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信する。次に、第1のデバイスは、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。続いて、第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する。最後に、第1のデバイスは、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を搬送し、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップ
を含む。
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップ
を含む。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを搬送し、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成するステップ
を含む。
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成するステップ
を含む。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて対応して生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量が低減され、データフレームの送信速度が増加される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを搬送し、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成するステップと
を含む。
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードに基づいて生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量がさらに低減され、データフレームの送信速度が増加される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの符号化情報識別子を搬送し、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定するステップ
を含む。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定するステップ
を含む。
本出願の本実施形態では、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係が事前に記憶され、したがって、データフレームは符号化情報のみを搬送し、このため、データフレーム内のデータの量がより小さくなり、送信速度がより速くなる。
可能な実施態様では、データフレームは、第1のチェック情報をさらに搬送し、本方法は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するステップと、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するステップと
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するステップと、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するステップと
をさらに含む。
可能な実施態様では、データフレームは、データモード情報をさらに搬送し、本方法は、
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するステップをさらに含み、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップ
を含む。
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するステップをさらに含み、データフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップは、
データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するステップ
を含む。
第2の態様によれば、ワイヤレス光通信方法が提供され、本方法は、第2のデバイスに適用され、本方法は、
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するステップと、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成するステップであって、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するステップと
を含む。
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するステップと、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成するステップであって、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、最初に、第2のデバイスは、ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得する。次に、第2のデバイスは、ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成する。最後に、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
可能な実施態様では、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化するステップ
を含む。
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化するステップ
を含む。
可能な実施態様では、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化するステップと
を含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて対応して生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量が低減され、データフレームの送信速度が増加される。
可能な実施態様では、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化するステップと
を含む。
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードに基づいて生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量がさらに低減され、データフレームの送信速度が増加される。
可能な実施態様では、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化するステップと
を含む。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定するステップと、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化するステップと
を含む。
本出願の本実施形態では、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係が事前に記憶され、したがって、データフレームは符号化情報のみを搬送し、このため、データフレーム内のデータの量がより小さくなり、送信速度がより速くなる。
可能な実施態様では、本方法は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するステップ
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するステップ
をさらに含む。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成するステップ
を含む。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成するステップ
を含む。
可能な実施態様では、本方法は、
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するステップ
をさらに含む。
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するステップ
をさらに含む。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成するステップは、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成するステップ
を含む。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成するステップ
を含む。
第3の態様によれば、ワイヤレス光通信に適用される通信装置が提供され、通信装置は、第1のデバイスに適用され、通信装置は、
第2のデバイスによって送信されるデータフレームを受信するように構成された受信モジュールと、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された取得モジュールと、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するように構成された第1の決定モジュールと、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するように構成された第2の決定モジュールと
を含む。
第2のデバイスによって送信されるデータフレームを受信するように構成された受信モジュールと、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された取得モジュールと、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するように構成された第1の決定モジュールと、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するように構成された第2の決定モジュールと
を含む。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を搬送し、取得モジュールは、
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に構成される。
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを搬送し、取得モジュールは、
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを搬送し、取得モジュールは、
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの符号化情報識別子を搬送し、取得モジュールは、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定する
ように特に構成される。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、第1のチェック情報をさらに搬送し、通信装置は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するように構成された生成モジュールと、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するように第1の決定モジュールをトリガするよう構成された第3の決定モジュールと
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するように構成された生成モジュールと、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するように第1の決定モジュールをトリガするよう構成された第3の決定モジュールと
をさらに含む。
可能な実施態様では、データフレームは、データモード情報をさらに搬送し、通信装置は、
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するように構成された第4の決定モジュールをさらに含み、取得モジュールは、データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するように特に構成される。
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するように構成された第4の決定モジュールをさらに含み、取得モジュールは、データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するように特に構成される。
第4の態様によれば、ワイヤレス光通信に適用される通信装置が提供され、通信装置は、第2のデバイスに適用され、通信装置は、
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するように構成された取得モジュールと、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された第1の生成モジュールと、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するように構成された送信モジュールと
を含む。
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するように構成された取得モジュールと、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された第1の生成モジュールと、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するように構成された送信モジュールと
を含む。
可能な実施態様では、送信モジュールは、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化する
ように特に構成される。
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュールは、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュールは、
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュールは、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化する
ように特に構成される。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、通信装置は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するように構成された第2の生成モジュール
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するように構成された第2の生成モジュール
をさらに含む。
送信モジュールは、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、通信装置は、
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するように構成された決定モジュール
をさらに含む。
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するように構成された決定モジュール
をさらに含む。
送信モジュールは、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
第5の態様によれば、第1のデバイスが提供され、第1のデバイスは、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のメモリ、1つ以上のベースバンド処理モジュール、1つ以上の光電検出器、および1つ以上の光アンテナを含む。
メモリは、プログラム命令を記憶するように構成される。
プロセッサは、第1の態様による方法を実行するために、メモリに記憶されているプログラム命令に従ってベースバンド処理モジュール、光電検出器、および光アンテナを制御するよう構成される。
光アンテナは、光強度信号を受信し、光強度信号を光電検出器に送信するように構成される。
光電検出器は、光強度信号を受信し、光強度信号をバイアス電気信号に変換し、バイアス電気信号をベースバンド処理モジュールに送信し、バイアス電気信号は、バイアス電流信号またはバイアス電圧信号であり得る、ように構成される。
ベースバンド処理モジュールは、バイアス電気信号を受信し、ソースシンボルを生成するためにバイアス電気信号に対して復調処理および復号化処理を実行するように構成される。
第6の態様によれば、第2のデバイスが提供され、第2のデバイスは、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のメモリ、1つ以上のベースバンド処理モジュール、1つ以上の光源ドライバ、および1つ以上の光源を含む。
メモリは、プログラム命令を記憶するように構成される。
プロセッサは、第2の態様による方法を実行するために、メモリに記憶されているプログラム命令に従ってベースバンド処理モジュール、光源ドライバ、および光源を制御するよう構成される。
ベースバンド処理モジュールは、データフレームを生成するためにソースシンボルに対して符号化処理および変調処理を実行し、データフレームを光源ドライバに送信するように構成される。
光源ドライバは、直流または直流電圧を生成し、バイアス電気信号を生成するために、受信されたデータフレームと直流または直流電圧を重畳し、バイアス電気信号を光源に送信するように構成される。
光源は、バイアス電気信号に基づいて光強度信号を生成するように構成される。
第7の態様によれば、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体が提供される。命令がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第1の態様による方法を実行することが可能である。
第8の態様によれば、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体が提供される。命令がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第2の態様による方法を実行することが可能である。
本出願の実施形態では、最初に、第1のデバイスは、第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信する。次に、第1のデバイスは、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。続いて、第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する。最後に、第1のデバイスは、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
近頃、モバイルインターネットとモノのインターネットの急速な発展により、モバイルユーザのサービストラフィックは爆発的に増加している。高ホットスポット容量、低消費電力の大規模接続性、および低遅延高信頼性通信接続を実施するために、拡張されたスペクトル帯域幅を有する高周波送信が、次世代移動通信の主要技術になっている。VLC技術に代表されるLiFiは、超広帯域、省エネルギーおよび高エネルギー効率、電磁干渉がないこと、ならびに容易な導入などの利点を有し、したがって、高いスペクトル効率および高い電力効率を有する異種の超高密度ネットワークを構築するための重要な技術になっている。しかしながら、VLC送信リンクは、見通し線の遮断および中断を起こしやすく、受信信号強度の大きなダイナミックレンジなどの他の欠点を有する。前述の問題に関して、光多入力多出力（multi－input multi－output、MIMO）技術、適応光学システム、ならびに適応符号化および変調などの技術が、VLC送信のために提案されている。適応符号化は、チャネル環境に基づいてビットレートを適応的に調整することによって比較的低コストの冗長性で通信パフォーマンスを保証し得る通信技術である。したがって、適応符号化は、動的チャネル環境で通信パフォーマンスと送信効率の両方が考慮される主要技術ある。
電気電子技術者協会（Institute of Electrical and Electronics Engineers、IEEE）802．15．7を含むリリースされている標準プロトコルでは、RS符号、またはRS符号および畳み込み符号によって形成されるカスケード符号がチャネル符号化に使用されることが決められている。加えて、IEEE802．15．13の提案では、高パフォーマンスの低密度パリティチェック符号（low density parity check code、LDPC）が、物理層チャネル符号化に使用される。チャネル符号化は、従来の無線周波数（radio frequency、RF）通信では比較的良好なパフォーマンスを発揮するが、VLCチャネルを含むワイヤレス光チャネルにとっては最良の選択肢ではないことが分かっている。理由は以下の通りであり、（1）ワイヤレス光チャネルは、脆弱であり、障害物による遮断を起こしやすく、受信信号強度が、移動シナリオでは大きなダイナミックレンジを有する。（2）ワイヤレス光チャネルは、光源端の放射モード（発光チップ表面、反射カップ、またはパッケージレンズなど）および光電検出器の応答関数（画角、キャリア拡散、または量子効率など）に大きく影響される。（3）チャネル環境が複雑であり、チャネルの相互関係が悪い。従来の固定レート符号化時に、予め設定されたチャネルモデルと、フィードバックチャネルに基づいて取得されるチャネル状態情報（channel state information、CSI）とに基づいて、符号長およびビットレートなどの符号化パラメータが予め設定される必要がある。チャネル状況が、予め設定されたチャネルステータスよりも良い場合、過度に低いビットレートは、冗長チェックビットにより送信効率の低下をもたらす。一方、チャネル状況が、予め設定されたチャネルステータスよりも悪い場合、過度に高いビットレートは、より多くのチェックビットが提供され得ないため、パフォーマンスの低下をもたらす。このため、動的VLCチャネルでビットレート適応を実施することは非常に困難である。固定ビットレートでVLCチャネルのビットレート適応を実施することが非常に困難であるという問題を解決するために、一部の研究者は、レートレス符号化および復号化送信の解決策を提案して、ワイヤレス光チャネルに適用可能な符号化構造、符号化タイプ、次数分布、および低複雑度符号化アルゴリズムなどを研究しており、それにより、ワイヤレス光通信時にレートレスビットレート適応機能を使用して、チャネル容量アプローチの効率的な送信が実施されている。
ファウンテン符号化とも呼ばれるレートレス符号化（rateless coding）は、チャネル環境に基づいてビットレート適応を実施し得る符号化方式であり、簡単な原理は、エンコーダ側で元のデータを一定数のデータパケットにセグメント化し、これらのデータパケットに対して符号化を実行することである。符号化された各データパケットは、全体的な情報の一部を有する。デコーダ側が、データパケットストリーム内の十分な数の符号化されたデータパケットを正しく受信した場合、すべての元のデータパケットは、一定の確率で復元され得、符号化されたデータパケットストリーム内の一定の受信された符号化されたデータパケットおよび対応する受信シーケンスを考慮する必要なしに、レートレス復号化が実施され得る。加えて、システムは、単純なフィードバックのみを用いて、またはフィードバックを用いずにビットレート適応を実施し得る。したがって、チャネル容量の利用率は高く、様々なワイヤレス送信チャネルが適応され得る。加えて、レートレス符号の復号化の複雑度は、線形の複雑度であり、異種ユーザが十分にサポートされ、連続的な送信の中断がサポートされる。さらに、デコーダ側は、シンボル受信シーケンスを考慮する必要がない。しかしながら、従来のレートレス符号は、送信制御プロトコル（transmission control protocol、TCP）／インターネットプロトコル（internet protocol、IP）のインターネット（Internet）などの2元消失通信路（binary erasure channel、BEC）に基づくデータクラスタリングのために設計されたアプリケーション層転送誤り訂正符号（application layer forward error correction、AL－FEC）である。消失通信路は以下の機能を有し、データパケットは正しく受信されるか、あるいはビット誤り、輻輳、もしくは正しくないルーティングにより破棄される。前述の機能に基づいて、レートレス符号化は、アプリケーション層符号化として、従来より一般的にはマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（multimedia broadcast multicast service、MBMS）およびデジタルビデオブロードキャスト（digital video broadcasting、DVB）に適用されており、FEC符号化仕様符号として、第3世代パートナーシッププロジェクト（3rd generation partnership project、3GPP）のMBMSおよびDVB－Tで使用される。従来のワイヤレスチャネルは、一般に、フェージングチャネルおよびノイズチャネルであり、送信時のノイズによって不可避的に干渉される。デコーダ側では、符号化ノードは、干渉とともに入力された軟情報を直接受信し、軟情報をチェックノードに送信する。このため、ノード尤度情報の精度は、復号化の最初に保証され得ない。しかしながら、従来のレートレス復号化が基づく硬判定復号化アルゴリズムは、多くの誤りをもたらし、その結果、パフォーマンスの低下をもたらす。したがって、ワイヤレス中継チャネル、加法性ホワイトガウスノイズチャネル、またはフェージングチャネル（レイリーチャネルおよびライスチャネルを含む）などのより広いワイヤレスチャネルにレートレス符号を適用するには、軟判定確率伝搬（belief propagation、BP）アルゴリズムなどのアルゴリズムが、信頼できる復号化を実施するために使用される必要がある。加えて、復号化の成功率を確保するために、レートレス符号化の符号長は、通常は比較的長い。この場合、復号化遅延および記憶スペースのオーバヘッドが生じる。チャネル尤度情報を参照して、研究者は、遅延に敏感なシナリオおよびフェージングチャネルのために短いレートレス符号を設計するために、レートレス符号化の符号化構造、符号化タイプ、および次数分布を再設計する。Strider符号およびSpinal符号は、ガウスチャネルに適用可能な2つの高パフォーマンスのレートレス符号である。
本出願の一実施形態は、ワイヤレス光通信方法を提供する。本方法は、LiFi技術に基づく屋内高速VLCネットワークおよび屋外VLCネットワークのシナリオに適用され得る。屋内高速VLCネットワークは、屋内に設置された照明およびインテリジェントモバイル端末（携帯電話またはウェアラブルデバイスなど）を含み得る。屋外VLCネットワークは、車載インテリジェント端末およびインフラストラクチャ（街灯、信号機、および看板など）を含み得るか、または車載インテリジェント端末を含み得る。図1は、本出願の一実施形態によるネットワークシステムの例図である。ネットワークシステムは、第2のデバイスおよび第1のデバイスを含む。第2のデバイスは、光信号を生成および送信し得るネットワークデバイスまたは端末デバイスであり、具体的には、室内灯、街灯、信号機、車両灯、または基地局などの、光信号を生成し得るデバイスであり得る。さらに、任意選択で、第2のデバイスは、光信号をさらに受信してもよい。第1のデバイスは、光信号を受信し得るネットワークデバイスまたは端末デバイスであり、例えば、インテリジェントモバイル端末、車載インテリジェント端末、または別のインテリジェント端末であり得る。さらに、任意選択で、第1のデバイスはさらに、光信号を生成し送信してもよい。データ通信を実施するために、可視光を使用して、第2のデバイスと第1のデバイスとの間でデータが送信され得る。第2のデバイスと第1のデバイスとの間の通信のプロセスでは、最初に、第2のデバイスが、符号化されたシンボルおよび符号化パラメータを取得するために、送信される必要があるソースシンボルに対して符号化処理を実行する。次に、第2のデバイスは、符号化されたシンボルおよび符号化パラメータをデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。最後に、第1のデバイスは、データフレームを受信し、ソースシンボルを取得するために、符号化パラメータに基づいて、符号化されたシンボルを復号化する。
本出願の一実施形態は、ビットレート適応がVLC物理層の動的チャネルに基づいて実施され得るように、ワイヤレス光通信方法を提供する。図2に示されているように、具体的な処理手順は以下の通りである。
ステップ201：第2のデバイスは、ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得する。
実施時に、第2のデバイスが第1のデバイスと通信する必要があるとき、第2のデバイスは、符号化されるソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得し得る。
ステップ202：第2のデバイスは、ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成する。
ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す。
実施時に、第2のデバイスは、レートレス符号化アルゴリズムを事前に記憶し得る。アルゴリズムは、システム符号（例えば、RaptorQ符号）用のレートレス符号化アルゴリズムであってもよいし、または非システム符号用のレートレス符号化アルゴリズムであってもよい。これは本出願では限定されない。符号化されるソースシンボルを取得した後、第2のデバイスは、符号化されたシンボルを取得し、符号化情報を生成するために、レートレス符号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルに対して符号化処理を実行し得る。符号化情報は、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を含み得る。
第2のデバイスがソースシンボルに対して符号化処理を実行するとき、符号化されたシンボルを取得するために、第2のデバイスは、ソースシンボルを複数のソースシンボルグループにグループ化し、ソースシンボルグループ内のソースシンボルに対して符号化処理（例えば、ビット単位の排他的論理和処理）を実行し得る。ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す。例えば、第2のデバイスは、10個のソースシンボルに対して符号化処理を実行する必要があり、ソースシンボルのインデックスは、1から10であり、第2のデバイスは、ソースシンボルを、（1，3，5）、（2，4，6）、（1，3，8，9）、および（2，4，5，6，10）の4つのソースシンボルグループにグループ化する。この場合、ソースシンボルの次数情報は、3、3、4、および5であり、ソースシンボルのインデックス情報は、1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10である。
ステップ203：第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。
実施時に、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得した後、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を物理層データフレームにカプセル化し、次に、第2のデバイスと第1のデバイスとの間に確立されたVLC物理層の動的チャネルを介して、物理層データフレームを第1のデバイスに送信する。
図3に示されているように、データフレームの構造は、物理層同期プリアンブル（physical layer preamble）、物理層ヘッダ（physical layer header）、および物理層データロード（physical layer data load）の3つの部分を含み得る。物理層同期プリアンブルは、第2のデバイスと第1のデバイスとの間のデータフレーム同期を実行するために使用される。物理層同期プリアンブルは、時間領域シーケンスであり、チャネル符号化およびライン符号化が実行される必要はない。
物理層ヘッダは、以下のフィールド、すなわち、データモード（data mode）、チャネル番号（channel number）、変調およびライン符号化インデックス（modulation and run length limited coding scheme index、MCS－ID）、ソースシンボルの長さおよび番号（source symbol length and number、SSLN）、調光パターン（dimming pattern）、補償シンボル（compensation symbol）、予約フィールド（reserved fields）、およびヘッダチェックシーケンス（header check sequence、HCS）を含み得る。データモードは、データフレームのデータモード情報を搬送するために使用される。チャネル番号は、データフレームの可視光帯域情報を搬送するために使用される。MCS－IDは、データフレームの変調方式情報、ライン符号化方式情報、および光クロックレート（optical clock rate）情報を搬送するために使用され、チャネル符号化の符号タイプ情報およびビットレート情報を搬送するために使用されるIEEE802．15．7標準プロトコルのMCS－IDとは異なる。本出願の本実施形態におけるMCS－IDは、ライン符号化方式情報を搬送するために使用される。SSLNは、データフレーム内のソースシンボルの長さに関する情報およびデータフレーム内のソースシンボルの数に関する情報を搬送するために使用される。調光パターンは、データフレームによってサポートされている調光パターン情報および調光率情報を搬送するために使用される。補償シンボルは、調光比情報で搬送される。予約フィールドは、データフレームの後の機能を拡張するために使用される。HCSは、物理層ヘッダのチェック符号を搬送するために使用される。
物理層データロードは、以下のフィールド、すなわち、程度およびソースシンボルインデックス（degree and source symbol index、DSSI）、チャネル推定シーケンス（channel estimation sequence、CES）、いくつかの符号化されたシンボル（Coded symbols）、ならびにいくつかのパッドビット（pad bits）を含み得る。DSSIは、データフレーム内のソースシンボルの次数情報およびデータフレーム内のソースシンボルのインデックス情報を搬送するために使用される。CESは、データフレームのチャネル推定およびチャネル等化情報を搬送するために使用される。符号化されたシンボルは、データフレーム内のソースシンボルに対して符号化処理が実行された後に取得される符号化されたシンボルである。パッドビットは、物理層データロードのデータがデータフレームの境界と間違えられるのを防止するために使用される。
第2のデバイスは以下の方法のいずれか1つで物理層データフレームを生成し得ることに留意されたい。
方法1：SSLNは物理層ヘッダに設定され、DSSIは物理層データロードに設定される。
方法2：DSSIは物理層ヘッダに設定され、SSLNは物理層データロードに設定される。
方法3：DSSIとSSLNの両方が物理層ヘッダに設定される。
方法4：DSSIとSSLNは物理層データロードに設定される。
本出願の本実施形態では、説明のために、SSLNが物理層ヘッダに設定され、DSSIが物理層データロードに設定される例が使用される。これは別のケースと同様であり、本出願では詳細は説明されない。
加えて、第2のデバイスが物理層データフレームを生成するとき、物理層ヘッダ内の各フィールドの位置および物理層データロード内の各フィールドの位置は、実際の要求に応じて設計者によって調整および設定され得ることにさらに留意されたい。これは本出願では限定されない。
第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて様々な方法でデータフレームを生成し得る。本出願の本実施形態は、いくつかの実現可能な処理方法を提供し、実現可能な処理方法は、物理層データフレームの特定の構造を参照して説明される。
第1の方法では、図3に示されているように、第2のデバイスは、データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化する。
実施時に、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成した後、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信し得る。
第2の方法では、図4に示されているように、データフレームを取得するために、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成し、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化する。
実施時に、第2のデバイスは、第1の擬似乱数生成アルゴリズムを事前に記憶し得る。ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成した後、第2のデバイスは、第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを別々に生成し得る。次に、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信し得る。ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードは、ランダムシードシーケンスであり得る。ランダムシードの数は、ソースシンボルグループの数と同じであり、各ランダムシードは、対応するソースシンボルグループ内のソースシンボルのインデックス情報に基づいて生成される。例えば、ソースシンボルの次数情報が、3、3、4、および5であり、ソースシンボルのインデックス情報が、1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10である場合、第2のデバイスは、（3、3、4、および5）ならびに第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（2）（すなわち、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード）を生成し得る。同様に、第2のデバイスは、（1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10）ならびに第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（2、7、9、および11）（すなわち、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード）を生成し得る。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて対応して生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量が低減され、データフレームの送信速度が増加される。
第3の方法では、図5に示されているように、データフレームを取得するために、第2のデバイスは、ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化する。
実施時に、第2のデバイスは、第2の擬似乱数生成アルゴリズムと、第3の疑似ランダムアルゴリズムと、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数とを事前に記憶し得る。第2の擬似乱数生成アルゴリズムおよび第3の疑似ランダムアルゴリズムはそれぞれ、第2の方法の第1の擬似乱数生成アルゴリズムと同じであっても異なってもよい。これは本出願の本実施形態では限定されない。
ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成した後、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報および第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードを生成し得る。次に、第2のデバイスは、ソースシンボルのインデックス情報と、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数と、第3の擬似乱数生成アルゴリズムとに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成する。続いて、第2のデバイスは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し得る。最後に、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信し得る。ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードのためのランダムシードである。例えば、ソースシンボルの次数情報が、3、3、4、および5であり、ソースシンボルのインデックス情報が、1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10であり、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数が、4である場合、第2のデバイスは、（3、3、4、および5）ならびに第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（2）（すなわち、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード）を生成し得る。同様に、第2のデバイスは、（1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10）、（4）、ならびに第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（2、7、9、および11）（すなわち、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード）を生成し得、次に、生成された（2、7、9、および11）、（3、3、4、および5）、ならびに第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（5）（すなわち、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード）を生成する。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードに基づいて生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量がさらに低減され、データフレームの送信速度が増加される。
第4の方法では、図6に示されているように、データフレームを取得するために、第2のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定し、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化する。
実施時に、第2のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係を事前に記憶し得る。ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成した後、第2のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係において、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する符号化情報識別子を照会し得る。次に、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。例えば、表1に示されているように、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係において、符号化情報識別子は4Bであり、ソースシンボルの次数情報は3、3、4、および5であり、ソースシンボルのインデックス情報は1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10である。
本出願の本実施形態では、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係が事前に記憶され、したがって、データフレームは符号化情報のみを搬送し、このため、データフレーム内のデータの量がより小さくなり、送信速度がより速くなる。
ステップ204：第1のデバイスは、第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信する。
実施時に、第1のデバイスは、第1のデバイスと第2のデバイスとの間に確立されたVLC物理層の動的チャネルを介して、第2のデバイスによって送信された物理層データフレームを受信し得る。
ステップ205：第1のデバイスは、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。
ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す。
実施時に、物理層データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得し得る。
第1のデバイスは、様々な方法でデータフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得し得る。本出願の本実施形態は、いくつかの実現可能な処理方法を提供し、実現可能な処理方法は、物理層データフレームの特定の構造を参照して説明される。
第1の方法では、ステップ203の第1の方法に関して、図3に示されているように、データフレームは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を搬送する。この場合、第1のデバイスは、データフレームで搬送されるソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得し得る。
実施時に、データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームで搬送されソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するためにデータフレームを解析し得る。
第2の方法では、ステップ203の第2の方法に関して、図4に示されているように、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを搬送する。この場合、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成し得る。
実施時に、第1のデバイスは、第1の擬似乱数生成アルゴリズムと、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数とを事前に記憶し得る。データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを取得するためにデータフレームを解析し得る。次に、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数、および第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報を生成し得る。最後に、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する。例えば、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数が4であり、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードが2である場合、第2のデバイスは、（4）、（2）、および第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（3、3、4、および5）を生成し得る。同様に、第2のデバイスは、（3、3、4、および5）、（2、7、9、および11）、ならびに第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10）を生成し得る。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて対応して生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量が低減され、データフレームの送信速度が増加される。
第3の方法では、ステップ203の第3の方法に関して、図5に示されているように、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを搬送する。第1のデバイスがデータフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する。
実施時に、第1のデバイスは、第2の擬似乱数生成アルゴリズムと、第3の擬似乱数生成アルゴリズムと、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数とを事前に記憶し得る。データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを取得するためにデータフレームを解析し得る。次に、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数、および第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し得る。最後に、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する。例えば、ソースシンボルの次数情報に対応するソースシンボルグループの数が4であり、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードが2であり、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードが5である場合、第2のデバイスは、（4）、（2）、（5）、および第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（3、3、4、および5）ならびに（2、7、9、および11）を生成し得、次に、第2のデバイスは、（3、3、4、および5）、（2、7、9、および11）、ならびに第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、（1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10）を生成し得る。
本出願の本実施形態では、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードは、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードに基づいて生成され、これにより、データフレームで搬送されるデータの量がさらに低減され、データフレームの送信速度が増加される。
第4の方法では、ステップ203の第4の方法に関して、図6に示されているように、データフレームは、ソースシンボルの符号化情報識別子を搬送する。第1のデバイスがデータフレームに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第1のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定する。
実施時に、第1のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係を事前に記憶し得、この対応関係は、第2のデバイスによって事前に記憶される対応関係と同じである。データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームで搬送された符号化情報識別子を取得するためにデータフレームを解析し得る。次に、第1のデバイスは、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係において、符号化情報識別子に対応するエントリが存在するかどうかを照会し得る。符号化情報識別子に対応するエントリが存在する場合、第1のデバイスは、ソースシンボルの対応する次数情報およびソースシンボルの対応するインデックス情報を取得する。例えば、表2に示されているように、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係において、符号化情報識別子は4Bであり、ソースシンボルの次数情報は3、3、4、および5であり、ソースシンボルのインデックス情報は1、3、5、2、4、6、1、3、8、9、2、4、5、6、および10である。
本出願の本実施形態では、符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の対応関係が事前に記憶され、したがって、データフレームは符号化情報のみを搬送し、このため、データフレーム内のデータの量がより小さくなり、送信速度がより速くなる。
ステップ206：第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する。
実施時に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得した後、第1のデバイスは、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係をさらに生成し得る。ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係は、符号化行列、生成行列、もしくはTannerグラフを使用して表されてもよいし、または別の方法を使用して表されてもよい。これは本出願では限定されない。
ステップ207：第1のデバイスは、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定する。
実施時に、第1のデバイスは、レートレス復号化アルゴリズムを事前に記憶する。レートレス復号化アルゴリズムは、軟判定確率伝搬アルゴリズムであってもよいし、または軟情報を搬送する別のレートレス復号化アルゴリズムであってもよい。これは本出願では限定されない。
符号化されたシンボルおよびマッピング関係を取得した後、第1のデバイスは、ソースシンボルを取得するために、マッピング関係、符号化されたシンボル、およびレートレス復号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボルをさらに復号化し得る。
任意選択で、第2のデバイスは、予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対してチェック保護を実行し得る。図7に示されているように、具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成する。これに対応して、ステップ203の具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成する。
実施時に、第2のデバイスは、チェックアルゴリズムを事前に記憶し得る。ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成した後、第2のデバイスは、チェックアルゴリズム、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて第1のチェック情報を生成し得る。次に、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報をデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信し得る。
任意選択で、第2のデバイスが予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対してチェック保護を実行する前述のステップに関して、図7に示されているように、データフレームは、第1のチェック情報をさらに搬送する。第1のデバイスは、第1のチェック情報に基づいてソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報をチェックし得、具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成する。第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合、第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行する。
実施時に、第1のデバイスは、チェックアルゴリズムを事前に記憶し得、このチェックアルゴリズムは、第2のデバイスによって事前に記憶されるチェックアルゴリズムと同じである。データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データフレームで搬送されソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報を取得するためにデータフレームを解析し得る。次に、第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、およびチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成し、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じであるかどうかを判定する。第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合、それは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報がデータフレーム送信プロセスで変化していないことを示し、第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定し得る。第2のチェック情報が第1のチェック情報と異なる場合、それは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報がデータフレーム送信プロセスで変化していることを示し、第1のデバイスは、再送信を実行するように第2のデバイスに要求し得る。
物理層データフレームを生成する前述のさまざまな方法によれば、第2のデバイスは、代替的に、異なる情報に基づいて第1のチェック情報を生成してもよいことに留意されたい。例えば、ステップ203の第2の方法の場合、第2のデバイスは、チェックアルゴリズム、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードに基づいて第1のチェック情報を生成し得る。ステップ203の第3の方法の場合、第2のデバイスは、代替的に、チェックアルゴリズム、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードに基づいて第1のチェック情報を生成し得る。ステップ203の第4の方法の場合、第2のデバイスは、代替的に、チェックアルゴリズムおよび符号化情報識別子に基づいて第1のチェック情報を生成し得る。同様に、ステップ205の第2の方法の場合、第1のデバイスは、代替的に、チェックアルゴリズム、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードに基づいて第2のチェック情報を生成し得る。ステップ205の第3の方法の場合、第1のデバイスは、代替的に、チェックアルゴリズム、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードに基づいて第2のチェック情報を生成し得る。ステップ205の第4の方法の場合、第1のデバイスは、代替的に、チェックアルゴリズムおよび符号化情報識別子に基づいて第2のチェック情報を生成し、第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じであるかどうかを判定し得る。具体的な処理プロセスは、前述された処理プロセスと同様であり、詳細は、本出願では再び説明されない。
任意選択で、第2のデバイスは、データフレームを生成するために、異なるデータモード情報に基づいて異なる情報カプセル化モードを選択し得る。具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第2のデバイスは、事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定する。これに対応して、ステップ203の具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第2のデバイスは、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成する。
実施時に、リリースされているIEEE802．15．7標準プロトコルでは、VLC物理層データフレームのデータモードは、VLCサービスタイプに基づいてシングルモード（single mode）、パケットモード（packed mode）、バーストモード（burst mode）、およびオンオフ変調調光パターン（on－off Keying dimmed mode）に分類される。シングルモードは、短いデータまたは小さなファイルデータ（例えば、応答信号、接続信号、ビーコン信号、またはブロードキャスト情報）を送信するために使用される。シングルモードでは、各データフレームは、1つの物理層データユニット（physical layer data unit、PPDU）を含む。パケットモードおよびバーストモードは、長いデータまたは大きなファイルデータを高速送信するために使用される。オンオフ変調調光モードは、調光要求をサポートするために使用される。図3に示されているように、調光パターンフィールドおよび補償シンボルフィールドは、オンオフ変調調光モードを実施するためにデータフレームで搬送され得る。
パケットモードおよびバーストモードの場合、データフレームを送信するとき、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報をデータフレームに直接カプセル化することを選択し、このデータフレームを第1のデバイスに送信し得る。シングルモードの場合、各ソースシンボルの長さが1ビットであるため、過度の負荷の冗長性および送信効率の低下を回避するために、データフレームを送信するとき、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する符号化情報識別子をデータフレームにカプセル化することを選択し、データフレームを第1のデバイスに送信し得る。
第2のデバイスは、データモード情報と情報カプセル化モードとの間の対応関係を事前に記憶し得る。第2のデバイスが第1のデバイスと通信する必要があるとき、第2のデバイスは、データモード情報と情報カプセル化モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、対応する情報カプセル化モードを決定し得る。例えば、データフレーム内のデータモード情報がパケットモードおよびバーストモードである場合、第2のデバイスは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報をデータフレームにカプセル化するか、またはソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをデータフレームにカプセル化するか、またはソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。データフレーム内のデータモード情報がシングルモードである場合、第2のデバイスは、符号化情報識別子をデータフレームにカプセル化し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。
任意選択で、第2のデバイスが、データフレームを生成するために、異なるデータモード情報に基づいて異なる情報カプセル化モードを選択し得る前述のステップに関して、データフレームは、データモード情報をさらに搬送し得る。第1のデバイスは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するために、異なるデータモード情報に基づいて異なる情報取得モードを選択し得、具体的な処理プロセスは以下の通りであり、第1のデバイスは、データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定し、データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。
実施時に、第1のデバイスは、データモード情報と情報取得モードとの間の対応関係を事前に記憶し得る。データモード情報と情報取得モードとの間の対応関係は、第2のデバイスによって事前に記憶される、データモード情報と情報カプセル化モードとの間の対応関係と同じである。データフレームを受信した後、第1のデバイスは、データモード情報を取得するためにデータフレームを解析し得る。次に、第1のデバイスは、データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、対応する情報取得モードを決定し得る。例えば、データフレームのデータモードがパケットモードおよびバーストモードである場合、第1のデバイスは、データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得するか、またはソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを取得するか、またはソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを取得する。データフレームのデータモードがシングルモードである場合、第1のデバイスは、データフレームで搬送された符号化情報識別子を取得する。
本出願の本実施形態では、最初に、第1のデバイスは、第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信する。次に、第1のデバイスは、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。続いて、第1のデバイスは、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する。最後に、第1のデバイスは、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、ワイヤレス光通信に適用される通信装置をさらに提供する。通信装置は、第1のデバイスに適用される。図8に示されているように、通信装置は、
第2のデバイスによって送信されるデータフレームを受信するように構成された受信モジュール810と、
データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された取得モジュール820と、
ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するように構成された第1の決定モジュール830と、
マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するように構成された第2の決定モジュール840と
を含む。
第2のデバイスによって送信されるデータフレームを受信するように構成された受信モジュール810と、
データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された取得モジュール820と、
ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するように構成された第1の決定モジュール830と、
マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定するように構成された第2の決定モジュール840と
を含む。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を搬送し、取得モジュール820は、
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に構成される。
データフレームで搬送されたソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを搬送し、取得モジュール820は、
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシード、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを搬送し、取得モジュール820は、
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、ソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報を生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、ソースシンボルの符号化情報識別子を搬送し、取得モジュール820は、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定する
ように特に構成される。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルの次数情報およびソースシンボルの符号化情報識別子に対応するソースシンボルのインデックス情報を決定する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、データフレームは、第1のチェック情報をさらに搬送する。図9に示されているように、通信装置は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するように構成された生成モジュール850と、
第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するように第1の決定モジュール830をトリガするよう構成された第3の決定モジュール860と
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するように構成された生成モジュール850と、
第2のチェック情報が第1のチェック情報と同じである場合に、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップを実行するように第1の決定モジュール830をトリガするよう構成された第3の決定モジュール860と
をさらに含む。
可能な実施態様では、データフレームは、データモード情報をさらに搬送する。図10に示されているように、通信装置は、
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するように構成された第4の決定モジュール870
をさらに含む。
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードを決定するように構成された第4の決定モジュール870
をさらに含む。
取得モジュール820は、
データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に適合される。
データフレームと、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報取得モードとに基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報を取得する
ように特に適合される。
本出願の本実施形態では、最初に、第1のデバイスは、受信モジュール810を使用して、第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信する。次に、第1のデバイスは、取得モジュール820を使用して、データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を取得する。続いて、第1のデバイスは、第1の決定モジュール830を使用して、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいて、ソースシンボルと符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する。最後に、第1のデバイスは、第2の決定モジュール840を使用して、マッピング関係、符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいてソースシンボルを決定する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、ワイヤレス光通信に適用される通信装置をさらに提供する。通信装置は、第2のデバイスに適用される。図11に示されているように、通信装置は、
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するように構成された取得モジュール1110と、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された第1の生成モジュール1120と、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するように構成された送信モジュール1130と
を含む。
ソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するように構成された取得モジュール1110と、
ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成し、ソースシンボルの次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、ソースシンボルのインデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルのインデックスを示す、ように構成された第1の生成モジュール1120と、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、データフレームを第1のデバイスに送信するように構成された送信モジュール1130と
を含む。
可能な実施態様では、送信モジュール1130は、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化する
ように特に構成される。
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報をカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュール1130は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定された第1の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第1のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第1のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュール1130は、
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
ソースシンボルのインデックス情報、ソースシンボルの次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシードを生成し、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報の第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシードおよびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードを生成し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報の第2のランダムシード、およびソースシンボルのインデックス情報の第2のランダムシードをカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、送信モジュール1130は、
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化する
ように特に構成される。
符号化情報識別子と、ソースシンボルの次数情報と、ソースシンボルのインデックス情報との間の事前に記憶された対応関係に基づいて、ソースシンボルの次数情報およびソースシンボルのインデックス情報に対応する、ソースシンボルの符号化情報識別子を決定し、
データフレームを取得するために、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、およびソースシンボルの符号化情報識別子をカプセル化する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、図12に示されているように、通信装置は、
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するように構成された第2の生成モジュール1140
をさらに含む。
ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するように構成された第2の生成モジュール1140
をさらに含む。
送信モジュール1130は、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、および第1のチェック情報に基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
可能な実施態様では、図13に示されているように、通信装置は、
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するように構成された決定モジュール1150
をさらに含む。
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するように構成された決定モジュール1150
をさらに含む。
送信モジュール1130は、
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、ソースシンボルのインデックス情報、データモード情報、およびデータモード情報に対応する情報カプセル化モードに基づいてデータフレームを生成する
ように特に構成される。
本出願の本実施形態では、最初に、第2のデバイスは、取得モジュール1110を使用してソースシンボル、ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得する。次に、第2のデバイスは、第1の生成モジュール1120を使用して、ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報を生成する。最後に、第2のデバイスは、送信モジュール1130を使用して、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、ソースシンボルの次数情報、およびソースシンボルのインデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、このデータフレームを第1のデバイスに送信する。したがって、第2のデバイスは、適応ビットレートに基づいて符号化情報を生成し、データフレームを使用して符号化情報を第1のデバイスに送信し、第1のデバイスは、前述の符号化情報に基づいて、対応するソースシンボルを生成し得る。これは、VLC物理層の動的チャネルに基づくビットレート適応を実施する。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、第1のデバイスをさらに提供する。第1のデバイスは、端末デバイスまたはネットワークデバイスであり得る。図14に示されているように、第1のデバイスは、1つ以上のプロセッサ1410、1つ以上のメモリ1420、1つ以上のベースバンド処理モジュール1430、1つ以上の光電検出器1460、および1つ以上の光アンテナ1470を含む。
メモリ1420は、プログラム命令を記憶するように構成される。
プロセッサ1410は、第1のデバイスによって実行されるワイヤレス光通信方法を実行するために、メモリ1420に記憶されているプログラム命令に従ってベースバンド処理モジュール1430、光電検出器1460、および光アンテナ1470を制御するよう構成される。
光アンテナ1470は、光強度信号を受信し、光強度信号を光電検出器1460に送信するように構成される。
光電検出器1460は、光強度信号を受信し、光強度信号をバイアス電気信号に変換し、バイアス電気信号をベースバンド処理モジュール1430に送信し、バイアス電気信号は、バイアス電流信号またはバイアス電圧信号であり得る、ように構成される。
ベースバンド処理モジュール1430は、バイアス電気信号を受信し、ソースシンボルを生成するためにバイアス電気信号に対して復調処理および復号化処理を実行するように構成される。
任意選択で、第1のデバイスは、無線周波数信号を受信または送信するように構成された1つ以上の無線周波数トランシーバ1490をさらに含み得る。
プロセッサ1410、メモリ1420、ベースバンド処理モジュール1430、光電検出器1460、および無線周波数トランシーバ1490は、バスを使用して接続されることに留意されたい。ベースバンド処理モジュール1430は、チャネル推定を実行し得、他の処理を実行し得、例えば、チャネル推定シーケンスをデータフレームに追加し得るし、または同期プリアンブルをデータフレームに追加し得るし、または調光パターンをデータフレームに追加し得る。
加えて、第1のデバイスがネットワークデバイスである場合、第1のデバイスは、通信インタフェース1480をさらに含み得る。通信インタフェース1480は、別のネットワークデバイスによって送信されるデータパケットを受信し、データパケット内のソースシンボルを取得するためにデータパケットを解析し、ソースシンボルをベースバンド処理モジュール1430に送信するように構成される。
任意選択で、第1のデバイスは、1つ以上の光源ドライバ1440および1つ以上の光源1450をさらに含み得る。光源ドライバ1440および光源1450の機能については、以下の第2のデバイスの関連する説明を参照されたい。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、第2のデバイスをさらに提供する。第2のデバイスは、端末デバイスまたはネットワークデバイスであり得る。図14に示されているように、第2のデバイスは、1つ以上のプロセッサ1410、1つ以上のメモリ1420、1つ以上のベースバンド処理モジュール1430、1つ以上の光源ドライバ1440、および1つ以上の光源1450を含む。
メモリ1420は、プログラム命令を記憶するように構成される。
プロセッサ1410は、第2のデバイスによって実行されるワイヤレス光通信方法を実行するために、メモリ1402に記憶されているプログラム命令に従ってベースバンド処理モジュール1430、光源ドライバ1440、および光源1450を制御するよう構成される。
ベースバンド処理モジュール1430は、データフレームを生成するためにソースシンボルに対して符号化処理および変調処理を実行し、データフレームを光源ドライバ1440に送信するように構成される。
光源ドライバ1440は、直流または直流電圧を生成し、バイアス電気信号を生成するために、受信されたデータフレームと直流または直流電圧を重畳し、バイアス電気信号を光源1450に送信するように構成される。
光源1450は、バイアス電気信号に基づいて光強度信号を生成するように構成される。
任意選択で、第2のデバイスは、無線周波数信号を受信または送信するように構成された1つ以上の無線周波数トランシーバ1490をさらに含み得る。
プロセッサ1410、メモリ1420、ベースバンド処理モジュール1430、光源ドライバ1440、および無線周波数トランシーバ1490は、バスを使用して接続されることに留意されたい。ベースバンド処理モジュール1430は、チャネル推定を実行し得、他の処理を実行し得、例えば、チャネル推定シーケンスをデータフレームに追加し得るし、または同期プリアンブルをデータフレームに追加し得るし、または調光パターンをデータフレームに追加し得る。
加えて、第2のデバイスがネットワークデバイスである場合、第2のデバイスは、通信インタフェース1480をさらに含み得る。通信インタフェース1480は、データパケットを取得するためにソースシンボルをカプセル化し、データパケットを別のネットワークデバイスに送信するように構成される。
任意選択で、第2のデバイスは、1つ以上の光電検出器1460および1つ以上の光アンテナ1470をさらに含み得る。光電検出器1460および光アンテナ1470の機能については、前述の第1のデバイスの関連する説明を参照されたい。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体をさらに提供する。命令がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第1のデバイスによって実行される方法を実行することが可能である。
同じ技術的概念に基づいて、本出願の一実施形態は、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体をさらに提供する。命令がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第2のデバイスによって実行される方法を実行することが可能である。
前述の実施形態の全部または一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せによって実施され得る。ソフトウェアが実施形態を実施するために使用される場合、実施形態の全部または一部は、コンピュータプログラム製品の形態で実施され得る。コンピュータプログラム製品は、1つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上でロードまたは実行されるとき、本出願の実施形態による手順または機能がすべてまたは部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るし、またはあるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者回線（DSL））の方法またはワイヤレス（例えば、赤外線、無線、もしくはマイクロ波）の方法で、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または1つ以上の使用可能な媒体を組み込んだ、サーバもしくはデータセンタなどのデータ記憶デバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、もしくは磁気テープ）、光学媒体（例えば、DVD）、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブSolid State Disk（SSD））などであり得る。
前述の説明は、本出願の好ましい実施形態にすぎず、本出願を限定することを意図されていない。本出願の精神および原理から逸脱することなく行われる修正、同等の置換、または改善は、本出願の保護範囲内に含まれるものとする。
810 受信モジュール
820 取得モジュール
830 第1の決定モジュール
840 第2の決定モジュール
850 生成モジュール
860 第3の決定モジュール
870 第4の決定モジュール
1110 取得モジュール
1120 第1の生成モジュール
1130 送信モジュール
1140 第2の生成モジュール
1150 決定モジュール
1410 プロセッサ
1420 メモリ
1430 ベースバンド処理モジュール
1440 光源ドライバ
1450 光源
1460 光電検出器
1470 光アンテナ
1480 通信インタフェース
1490 無線周波数トランシーバ
820 取得モジュール
830 第1の決定モジュール
840 第2の決定モジュール
850 生成モジュール
860 第3の決定モジュール
870 第4の決定モジュール
1110 取得モジュール
1120 第1の生成モジュール
1130 送信モジュール
1140 第2の生成モジュール
1150 決定モジュール
1410 プロセッサ
1420 メモリ
1430 ベースバンド処理モジュール
1440 光源ドライバ
1450 光源
1460 光電検出器
1470 光アンテナ
1480 通信インタフェース
1490 無線周波数トランシーバ
Claims (10)
- ワイヤレス光通信方法であって、前記方法は、第1のデバイスに適用され、前記方法は、
第2のデバイスによって送信されたデータフレームを受信するステップと、
前記データフレームに基づいて、符号化されたシンボル、ソースシンボルの長さ、ソースシンボルの数、前記ソースシンボルの次数情報、および前記ソースシンボルのインデックス情報を取得するステップであって、前記ソースシンボルの前記次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、前記ソースシンボルの前記インデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれる前記ソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、
前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいて、前記ソースシンボルと前記符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定するステップと、
前記マッピング関係、前記符号化されたシンボル、および予め設定されたレートレス復号化アルゴリズムに基づいて前記ソースシンボルを決定するステップと
を含み、
前記データフレームは、前記ソースシンボルの前記次数情報の第2のランダムシードおよび前記ソースシンボルの前記インデックス情報の第2のランダムシードを搬送し、前記データフレームに基づいて前記ソースシンボルの次数情報および前記ソースシンボルのインデックス情報を取得する前記ステップは、
前記ソースシンボルの前記次数情報の前記第2のランダムシード、前記ソースシンボルの前記インデックス情報の前記第2のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、前記ソースシンボルの前記次数情報および前記ソースシンボルの前記インデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、
前記ソースシンボルの前記インデックス情報の前記第3のランダムシード、前記ソースシンボルの前記次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、前記ソースシンボルの前記インデックス情報を生成するステップと
を含む、
ワイヤレス光通信方法。 - 前記データフレームは、第1のチェック情報をさらに搬送し、前記方法は、
前記ソースシンボルの前記次数情報、前記ソースシンボルの前記インデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第2のチェック情報を生成するステップと、
前記第2のチェック情報が前記第1のチェック情報と同じである場合に、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいて前記ソースシンボルと前記符号化されたシンボルとの間のマッピング関係を決定する前記ステップを実行するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記データフレームは、データモード情報をさらに搬送し、前記方法は、
データモード情報と情報取得モードとの間の事前に記憶された対応関係に基づいて、前記データフレーム内の前記データモード情報に対応する情報取得モードを決定するステップ
をさらに含み、
前記データフレームに基づいて前記ソースシンボルの次数情報および前記ソースシンボルのインデックス情報を取得する前記ステップは、
前記データフレームと、前記データフレーム内の前記データモード情報に対応する前記情報取得モードとに基づいて、前記ソースシンボルの前記次数情報および前記ソースシンボルの前記インデックス情報を取得するステップ
を含む、請求項1または2に記載の方法。 - ワイヤレス光通信方法であって、前記方法は、第2のデバイスに適用され、前記方法は、
ソースシンボル、前記ソースシンボルの長さ、およびソースシンボルの数を取得するステップと、
前記ソースシンボルおよび予め設定されたレートレス符号化アルゴリズムに基づいて、符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの次数情報、および前記ソースシンボルのインデックス情報を生成するステップであって、前記ソースシンボルの前記次数情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれるソースシンボルの数を示し、前記ソースシンボルの前記インデックス情報は、符号化処理に関与する各ソースシンボルグループに含まれる前記ソースシンボルのインデックスを示す、ステップと、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいてデータフレームを生成し、前記データフレームを第1のデバイスに送信するステップと
を含み、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいてデータフレームを生成する前記ステップは、
前記ソースシンボルの前記インデックス情報、前記ソースシンボルの前記次数情報、および予め設定された第3の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、前記ソースシンボルの前記インデックス情報の第3のランダムシードを生成するステップと、
前記ソースシンボルの前記次数情報、前記ソースシンボルの前記インデックス情報の前記第3のランダムシード、および予め設定された第2の擬似乱数生成アルゴリズムに基づいて、前記ソースシンボルの前記次数情報の第2のランダムシードおよび前記ソースシンボルの前記インデックス情報の第2のランダムシードを生成するステップと、
前記データフレームを取得するために、前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報の前記第2のランダムシード、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報の前記第2のランダムシードをカプセル化するステップと
を含む、
ワイヤレス光通信方法。 - 前記方法は、
前記ソースシンボルの前記次数情報、前記ソースシンボルの前記インデックス情報、および予め設定されたチェックアルゴリズムに基づいて第1のチェック情報を生成するステップ
をさらに含み、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいてデータフレームを生成する前記ステップは、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、前記ソースシンボルの前記インデックス情報、および前記第1のチェック情報に基づいて前記データフレームを生成するステップ
を含む、請求項4に記載の方法。 - 前記方法は、
事前に記憶されたデータモード情報および事前に記憶された情報カプセル化モードに基づいて、前記データフレーム内のデータモード情報に対応する情報カプセル化モードを決定するステップ
をさらに含み、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、および前記ソースシンボルの前記インデックス情報に基づいてデータフレームを生成する前記ステップは、
前記符号化されたシンボル、前記ソースシンボルの前記長さ、ソースシンボルの前記数、前記ソースシンボルの前記次数情報、前記ソースシンボルの前記インデックス情報、前記データモード情報、および前記データモード情報に対応する前記情報カプセル化モードに基づいて前記データフレームを生成するステップ
を含む、請求項4または5に記載の方法。 - デバイスであって、前記デバイスは、第1のデバイスであり、前記第1のデバイスは、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のメモリ、1つ以上のベースバンド処理モジュール、1つ以上の光電検出器、および1つ以上の光アンテナを備え、
前記メモリは、プログラム命令を記憶するように構成されており、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されている前記プログラム命令に従って、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行するように前記ベースバンド処理モジュール、前記光電検出器、および前記光アンテナを制御するよう構成されており、
前記光アンテナは、光強度信号を受信し、前記光強度信号を光電検出器に送信するように構成されており、
前記光電検出器は、前記光強度信号を受信し、前記光強度信号をバイアス電気信号に変換し、前記バイアス電気信号を前記ベースバンド処理モジュールに送信し、前記バイアス電気信号は、バイアス電流信号またはバイアス電圧信号であり得る、ように構成されており、
前記ベースバンド処理モジュールは、前記バイアス電気信号を受信し、ソースシンボルを生成するために前記バイアス電気信号に対して復調処理および復号化処理を実行するように構成されている、デバイス。 - デバイスであって、前記デバイスは、第2のデバイスであり、前記第2のデバイスは、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のメモリ、1つ以上のベースバンド処理モジュール、1つ以上の光源ドライバ、および1つ以上の光源を備え、
前記メモリは、プログラム命令を記憶するように構成されており、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されている前記プログラム命令に従って、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法を実行するように前記ベースバンド処理モジュール、前記光源ドライバ、および前記光源を制御するよう構成されており、
前記ベースバンド処理モジュールは、データフレームを生成するためにソースシンボルに対して符号化処理および変調処理を実行し、前記データフレームを前記光源ドライバに送信するように構成されており、
前記光源ドライバは、直流または直流電圧を生成し、バイアス電気信号を生成するために、受信されたデータフレームと前記直流または前記直流電圧を重畳し、前記バイアス電気信号を前記光源に送信するように構成されており、
前記光源は、前記バイアス電気信号に基づいて光強度信号を生成するように構成されている、デバイス。 - 命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータは、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能である、コンピュータ可読記憶媒体。
- 命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータは、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能である、コンピュータ可読記憶媒体。
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