專利名稱：支持執(zhí)行可見光通信的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的裝置和方法
支持執(zhí)行可見光通信的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的裝置和方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及可見光通信(Visible Light Communication，VLC)系統(tǒng)，并且更加具體來說，涉及支持與包括在VLC系統(tǒng)中的VLC設(shè)備執(zhí)行VLC的移動(dòng)終端的移動(dòng)性 (mobility)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
正如其名，VLC指的是使用可見光波長(zhǎng)帶中的光進(jìn)行通信的無線通信技術(shù)。VLC是對(duì)基于射頻的通信方案的替換，并且已經(jīng)通過增加使用發(fā)光二極管(LED)對(duì)其進(jìn)行了積極研究。
圖1示出傳統(tǒng)的可見光通信(VLC)系統(tǒng)。
參考圖1，傳統(tǒng)VLC系統(tǒng)包括照明燈100和移動(dòng)終端105。照明燈100包括LED 115 或者激光二極管(LD)中的至少一個(gè)，其顏色和發(fā)光強(qiáng)度可以被控制，以使得照明燈100提供照明功能并且通過使用可見光發(fā)送從接入點(diǎn)(AP)接收到的數(shù)據(jù)。移動(dòng)終端105包括用于以照明燈100執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的VLC收發(fā)器(未示出)。AP 110與照明燈100連接， 以便經(jīng)由照明燈100向用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。在照明燈100中使用的頻帶允許高速的數(shù)據(jù)傳輸。接收側(cè)，亦即移動(dòng)終端105，使用例如光電二極管(Photo Diode,PD)來處理可見光，由此執(zhí)行VLC。
在傳統(tǒng)VLC系統(tǒng)中，如圖1中所示，只考慮物理移動(dòng)。更具體地說，移動(dòng)終端105 在單一照明燈100之下執(zhí)行VLC，以使得僅在由照明燈100覆蓋的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)VLC。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
同樣，通常，通過使用包括在照明燈中的所有LED來提供照明功能和通信功能，者妨礙了對(duì)LED的優(yōu)點(diǎn)的利用，亦即低功耗，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸使用通信功能來執(zhí)行，甚至在位于沒有移動(dòng)終端的區(qū)域中的LED中，因此導(dǎo)致不必要的功耗。
因此，在現(xiàn)有VLC系統(tǒng)中，通過所有光源發(fā)送相同數(shù)據(jù)而沒有考慮到移動(dòng)終端的移動(dòng)性，由此導(dǎo)致不必要的功耗。
技術(shù)方案
本發(fā)明被設(shè)計(jì)為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的至少上述問題。
因此，本發(fā)明的一方面將提供用于有效地支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性、由此提供無縫 VLC服務(wù)的裝置和方法。
依照本發(fā)明的一方面，提供一種用于由VLC設(shè)備支持與VLC設(shè)備執(zhí)行VLC的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法。所述方法包括使用由VLC設(shè)備管理的所有光源的一部分而與所述移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)，由VLC設(shè)備管理的所有光源的所述部分形成可見光有效區(qū)域(active region)，并且所述移動(dòng)終端位于可見光有效區(qū)域中，確定是否從可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應(yīng)信號(hào)，如果在可見光有效區(qū)域中沒有接收到響應(yīng)信號(hào)，則擴(kuò)展可見光有效區(qū)域，確定是否從擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到響應(yīng)信號(hào)，以及如果成功接收到響應(yīng)信號(hào)，則基于接收到響應(yīng)信號(hào)的位置設(shè)置新的可見光有效區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于支持執(zhí)行VLC的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的裝置。所述裝置包括光源管理器，用于管理關(guān)于多個(gè)光源中的每一個(gè)的信息，以及僅確定多個(gè)光源中將被激活用于VLC的一部分；光源開/關(guān)控制器，用于提供VLC功能給多個(gè)光源的所述部分；以及控制器，用于使用多個(gè)光源的所述部分與移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)，所述多個(gè)光源的所述部分形成可見光自動(dòng)區(qū)域，并且所述移動(dòng)終端位于可見光有效區(qū)域中，確定是否從可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應(yīng)信號(hào)，如果在可見光有效區(qū)域中接收響應(yīng)信號(hào)失敗，則通過增加將由光源管理器激活的多個(gè)光源的所述部分來擴(kuò)展可見光有效區(qū)域，確定是否從擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到響應(yīng)信號(hào)，以及如果成功接收到響應(yīng)信號(hào)，則基于接收到響應(yīng)信號(hào)的位置設(shè)置新的可見光有效區(qū)域。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以提供移動(dòng)終端的無縫連續(xù)通信服務(wù)，并且通過僅使用必要區(qū)域而非通過使用形成照明燈的所有LED來降低功耗。


本發(fā)明的特定實(shí)施例的上述及其他方面、特征和益處將從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中更加明顯，附圖中
圖1示出傳統(tǒng)的可見光通信(VLC)系統(tǒng)；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的VLC系統(tǒng)；
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于通過調(diào)整光源的數(shù)目支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法的流程圖4至圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、通過移動(dòng)終端的移動(dòng)(movement)激活的光源；
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于通過改變扇區(qū)(sector)來支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法的流程圖；以及
圖9至圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、通過移動(dòng)終端的移動(dòng)激活的光源。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。貫穿附圖，相同的參考標(biāo)號(hào)和符號(hào)指代相同的元件。這里結(jié)合的本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明將被省去，以避免不必要地模糊本發(fā)明。
盡管在VLC字段中定義的術(shù)語將用于描述本發(fā)明，但是這些標(biāo)準(zhǔn)和指定不限制本發(fā)明的范圍。
依照本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)通過移動(dòng)終端進(jìn)入由連接至單個(gè)照明燈的VLC系統(tǒng)管理的小區(qū)來交換數(shù)據(jù)時(shí)，并且如果接收到與從移動(dòng)終端接收數(shù)據(jù)失敗相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)信號(hào)，VLC 系統(tǒng)增加將被激活用于VLC的照明燈的光源數(shù)目，然后基于從移動(dòng)終端接收到指示正常數(shù)據(jù)接收的信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)來確定可見光有效區(qū)域?？商鎿Q地，可以在扇區(qū)單元中確定可見光有效區(qū)域，其中每個(gè)扇區(qū)包括預(yù)定數(shù)目的光源。因此，通過考慮到移動(dòng)終端的移動(dòng)使用VLC 設(shè)備的一些可用光源來發(fā)送數(shù)據(jù)，而非通過使用所有可用光源，更有效地管理功耗。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的VLC系統(tǒng)。
參考圖2，VLC系統(tǒng)包括照明燈200、連接到每一照明燈220并且與移動(dòng)終端230執(zhí)行VLC的VLC設(shè)備220、以及移動(dòng)終端230。
照明燈200包括多個(gè)光源210和用于檢測(cè)來自移動(dòng)終端230的信號(hào)的光電二極管 (PD)215。照明燈200提供一般照明功能，也用作發(fā)送信號(hào)的發(fā)射機(jī)。例如，光源210可以是LED或者激光二極管(LD)。
本發(fā)明的實(shí)施例提出考慮到移動(dòng)終端230的移動(dòng)性、使用照明燈200的一些可用光源、而非只是使用所有可用光源來發(fā)送數(shù)據(jù)的空間移動(dòng)性功能(spatial mobility function)。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的VLC設(shè)備220與照明燈200連接，用于管理照明燈200的光源(或者照明燈200的若干扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)包括預(yù)定數(shù)目的光源)。例如，VLC 設(shè)備220可以是用于VLC的接入點(diǎn)(AP)。VLC設(shè)備220向位于包括照明燈200的光源210 并且具有預(yù)定數(shù)目光源的扇區(qū)中的移動(dòng)終端230提供數(shù)據(jù)服務(wù)。同樣，通過基于移動(dòng)終端 230的移動(dòng)僅使用VLC需要的扇區(qū)，能夠降低功耗。
VLC設(shè)備220包括光源開/關(guān)控制器222、用于管理照明燈200的光源的光源管理器224、以及控制器226，控制器2 用于確定移動(dòng)終端230是否進(jìn)入由控制器2 管理的小區(qū)、識(shí)別來自移動(dòng)終端230的請(qǐng)求激活空間移動(dòng)性功能的請(qǐng)求、以及執(zhí)行該功能。
更具體地說，光源管理器2M具有關(guān)于由VLC設(shè)備220管理的照明燈的扇區(qū)的信息以及關(guān)于在相應(yīng)扇區(qū)中的用戶的信息，以及從所述信息確定將在哪個(gè)扇區(qū)中將通信功能提供給光源。光源管理器2M具有關(guān)于每個(gè)光源的標(biāo)識(shí)符(ID)以及用于管理每個(gè)光源的扇區(qū)的ID的信息。光源管理器2M還確定所有光源當(dāng)中將被激活用以支持移動(dòng)終端230 的移動(dòng)性的光源的數(shù)目?？商鎿Q地，光源管理器2M確定如果在扇區(qū)單元中支持移動(dòng)終端 230的移動(dòng)性，則將激活哪個(gè)扇區(qū)，其中每個(gè)扇區(qū)包括預(yù)定數(shù)目的光源。
光源開/關(guān)控制器222確定在哪個(gè)扇區(qū)中通信功能將被提供給光源。因此，光源開/關(guān)控制器222發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)以及關(guān)于通信功能將被提供給光源210的扇區(qū)的信息，由此允許通過扇區(qū)的光源210的信號(hào)傳輸。
在通過PD 215接收到表示扇區(qū)改變請(qǐng)求的否定確認(rèn)(NACK)信號(hào)時(shí)，控制器226 確定移動(dòng)終端230已經(jīng)移動(dòng)，并且提供通信功能給另一個(gè)扇區(qū)的光源。更具體地說，控制器 226確定是否已經(jīng)接收到對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)接收失敗的NACK信號(hào)，并且如果已經(jīng)接收到NACK信號(hào)，則增加將由光源管理器2M激活的光源的數(shù)目以擴(kuò)展可見光有效區(qū)域，并且確定是否已經(jīng)從擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端230接收到ACK信號(hào)。如果已經(jīng)接收到ACK信號(hào)，則控制器2 基于接收到ACK信號(hào)的位置(ACK signal-received place)改變可見光有效區(qū)域。下面將參考圖3和圖8更詳細(xì)地描述控制器226的這樣的操作。
移動(dòng)終端230包括用于經(jīng)由可見光接收數(shù)據(jù)的接收機(jī)232、發(fā)射機(jī)234、以及控制器236。接收機(jī)232包括用于將從外部源輸入的可見光信號(hào)變換為電信號(hào)。PD 245被安裝在光源244之間。來自PD 245的電信號(hào)由解調(diào)器246恢復(fù)為數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)由信道解碼器247恢復(fù)為初始發(fā)送的信號(hào)。盡管在圖2中發(fā)射機(jī)234和接收機(jī)232被包括在移動(dòng)終端230中，但是它們也可以提供在位于天花板以及位于移動(dòng)終端230中的VLC設(shè)備220中。
發(fā)射機(jī)2；34包括線編碼器對(duì)0、信道編碼器Ml、調(diào)制器對(duì)2、光源驅(qū)動(dòng)器243和光源對(duì)4。輸入數(shù)據(jù)使用各種線編碼方法由線編碼器MO進(jìn)行變換，例如，不歸零(Non Return to Zero，NRZ)、8B10B等等。為了防止在射頻空間(radio space)中發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，信道編碼器241使用信道編碼機(jī)制。由調(diào)制器242執(zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制用于數(shù)據(jù)傳輸。然后調(diào)制數(shù)據(jù)被輸入到光源驅(qū)動(dòng)器對(duì)3，并且由光源244變換為光。光源驅(qū)動(dòng)器243與VLC設(shè)備220的光源開/關(guān)控制器222連接，以便在不要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下提供簡(jiǎn)單的照明功能，以及如果要求數(shù)據(jù)傳輸則同時(shí)提供從調(diào)制器242發(fā)送信號(hào)的功能和照明功能。
依照本發(fā)明的實(shí)施例，在與進(jìn)入由VLC設(shè)備220管理的小區(qū)的移動(dòng)終端230執(zhí)行 VLC時(shí)，VLC設(shè)備220在從移動(dòng)終端230接收到NACK信號(hào)時(shí)確定移動(dòng)終端230已經(jīng)移出 (move out)小區(qū)，并且因此，增加用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓庠吹臄?shù)目。當(dāng)接收到ACK信號(hào)時(shí)，VLC 設(shè)備220基于接收到ACK信號(hào)的位置改變可見光有效區(qū)域。
依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)從移動(dòng)終端接收到NACK信號(hào)時(shí)，VLC設(shè)備220基于接收到NACK信號(hào)的位置，亦即接收到NACK的位置，從多個(gè)扇區(qū)(每個(gè)扇區(qū)包括預(yù)定數(shù)目的光源)當(dāng)中確定一個(gè)扇區(qū)。當(dāng)在所確定的扇區(qū)中接收到ACK信號(hào)時(shí)，VLC設(shè)備220基于接收到ACK信號(hào)的位置改變可見光有效區(qū)域。因此，調(diào)整光源數(shù)目或者改變有效扇區(qū)的空間連接方法支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性，這里將其稱作“空間移動(dòng)性功能”。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于通過調(diào)整光源的數(shù)目支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法的流程圖。
參考圖3，在步驟300中，VLC設(shè)備220執(zhí)行終端發(fā)現(xiàn)操作以便發(fā)現(xiàn)進(jìn)入由VLC設(shè)備220管理的小區(qū)的移動(dòng)終端。更具體地說，VLC設(shè)備220發(fā)現(xiàn)進(jìn)入可見光有效區(qū)域的移動(dòng)終端，其通過由VLC設(shè)備220管理的所有光源當(dāng)中的預(yù)定數(shù)目的光源來照亮。
在步驟305中，VLC設(shè)備220確定是否已經(jīng)發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端。如果沒有發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端，則在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，在步驟300中，VLC設(shè)備執(zhí)行另一個(gè)終端發(fā)現(xiàn)操作。如果發(fā)現(xiàn)了移動(dòng)終端，則在步驟310中，VLC設(shè)備220通過交換信息執(zhí)行鏈路協(xié)商操作，以便與所發(fā)現(xiàn)的移動(dòng)終端230執(zhí)行VLC。在步驟315中，VLC設(shè)備220使用交換的信息建立到移動(dòng)終端 230的通信鏈路。
雖然已經(jīng)就VLC設(shè)備220描述了鏈路連接過程，但是可以將相同的處理施加到移動(dòng)終端230。例如，一旦進(jìn)入安裝了照明燈200的區(qū)域中，移動(dòng)終端230就可以確定是否存在任何執(zhí)行VLC的已發(fā)現(xiàn)VLC設(shè)備220。如果存在已發(fā)現(xiàn)的VLC設(shè)備220，則移動(dòng)終端建立到VLC設(shè)備220的通信鏈路。
當(dāng)完成鏈路連接時(shí)，在步驟320中，移動(dòng)終端230通過數(shù)據(jù)傳輸與VLC設(shè)備220交換數(shù)據(jù)。
例如，如圖4中所示，當(dāng)移動(dòng)終端230位于可見光有效區(qū)域400中時(shí)，VLC設(shè)備220 發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端230并且使用可見光與移動(dòng)終端230交換數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)交換期間，如果移動(dòng)終端230沿410指示的方向移動(dòng)，則它移出由VLC設(shè)備220管理的區(qū)域。在這種情況下，VLC 設(shè)備220從位于當(dāng)前針對(duì)VLC激活的區(qū)域中的PD中的移動(dòng)終端230接收NACK信號(hào)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，已經(jīng)將NACK信號(hào)作為指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應(yīng)信號(hào)的一個(gè)例子。NACK信號(hào)從接收數(shù)據(jù)失敗的移動(dòng)終端230發(fā)送。依照本發(fā)明的實(shí)施例，NACK信號(hào)被用來請(qǐng)求VLC設(shè)備220激活空間移動(dòng)性功能。相反，依照本發(fā)明的實(shí)施例，ACK信號(hào)被用作表示正常接收數(shù)據(jù)的響應(yīng)信號(hào)。
下面在表1中示出NACK信號(hào)的幀標(biāo)頭(header)的例子。
表 1
位注釋版本號(hào)(Version number)3告知版本號(hào)安全(Secure)1安全開/關(guān)ACK 策略(ACK policy)2ACK/NACK中貞類型(Frame type)3可見性/ACK/數(shù)據(jù)/管理中貞子類型(Frame sub-type)10取決于幀類型重試(Retry)1重傳與否源地址(Source address)8源地址目標(biāo)地址(Destination address)8目標(biāo)地址序列號(hào)(Sequence number)12PDU號(hào)每幀的 PDU 數(shù)目(Num PDUs per flame)8分組PDU的數(shù)目空間移動(dòng)性(Spatial mobility)4向AP請(qǐng)求空間移動(dòng)性預(yù)留字段(Reserved fields)？
參考表1，依照本發(fā)明的實(shí)施例，NACK信號(hào)幀的空間移動(dòng)性字段被用來請(qǐng)求VLC設(shè)備220激活空間移動(dòng)性功能。也就是說，移動(dòng)終端230請(qǐng)求VLC設(shè)備220改變VLC設(shè)備220 的可支持范圍。版本號(hào)字段表示當(dāng)前幀的標(biāo)準(zhǔn)版本。安全字段指示是否使用了安全功能。 ACK策略字段指示是否使用ACK策略。幀類型字段指示VLC中使用的幀的類型，諸如信標(biāo)/ 可見性/確認(rèn)/數(shù)據(jù)/管理(beacon/visibility/ack/data/management)幀。幀子類型字段是根據(jù)幀類型用于幀的附加功能的值。重試字段指示是否需要重傳。目標(biāo)地址字段指示發(fā)射機(jī)的源地址。目標(biāo)地址字段指示接收機(jī)的地址。序列號(hào)字段指示當(dāng)前PDU的序列號(hào)，而每幀的PDU數(shù)目字段指示包括在當(dāng)前幀中的PDU的數(shù)目。預(yù)留字段為以后使用而預(yù)留的。
在步驟325中，VLC設(shè)備220確定是否已經(jīng)接收到NACK信號(hào)，并且如果是，則在步驟330中增加用于發(fā)送數(shù)據(jù)的光源的數(shù)目，并且如圖5中所示。用于發(fā)送數(shù)據(jù)的光源數(shù)目是預(yù)定的，并且VLC設(shè)備220可以根據(jù)接收NACK信號(hào)和/或ACK信號(hào)失敗的數(shù)目來逐步地增加光源的數(shù)目。通過以逐步地方式增加光源的數(shù)目，可見光有效區(qū)域500被擴(kuò)展，如圖5 中所示。這里，可見光有效區(qū)域是由激活的光源照亮的區(qū)域?？梢姽庥行^(qū)域的大小根據(jù)移動(dòng)終端230的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度而改變。在步驟335中，VLC設(shè)備220確定是否已經(jīng)接收到ACK信號(hào)。如果是，則VLC設(shè)備 220確定移動(dòng)終端230已經(jīng)移動(dòng)并且位于可見光有效區(qū)域500內(nèi)。因此，在步驟345中，VLC 設(shè)備220基于接收到ACK信號(hào)的位置來改變可見光有效區(qū)域500。此后，在步驟350中，除非應(yīng)VLC設(shè)備220或者移動(dòng)終端230的請(qǐng)求終止連接，否則方法返回到步驟320。圖5中示出的可見光有效區(qū)域500變?yōu)榕c如圖6中示出的移動(dòng)終端230的當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的可見光有效區(qū)域600，亦即，可見光有效區(qū)域基于接收到ACK信號(hào)的位置而擴(kuò)展并且由初始預(yù)定數(shù)目的光源照亮。此外，可見光有效區(qū)域的大小可以根據(jù)移動(dòng)終端230的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度而改變。VLC設(shè)備220知道已經(jīng)接收到ACK信號(hào)的PD的位置，并且由此基于PD的位置確定覆蓋區(qū)域，亦即，可見光有效區(qū)域600。如果在步驟335中尚未接收到ACK信號(hào)，則在步驟340中對(duì)接收ACK信號(hào)和/或 NACK信號(hào)失敗的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便確定是否已經(jīng)接收ACK信號(hào)和/或NACK信號(hào)失敗N 次。如果失敗的數(shù)目小于N，則VLC設(shè)備220在步驟330中逐漸增加光源的數(shù)目。但是，如果在步驟340中接收ACK信號(hào)和/或NACK信號(hào)已經(jīng)失敗N次，則移動(dòng)終端230的位置尚未被檢測(cè)到。因此，VLC設(shè)備220在步驟300中執(zhí)行另一個(gè)終端發(fā)現(xiàn)并且重復(fù)隨后的操作。更具體地說，如果接收ACK信號(hào)和/或NACK信號(hào)已經(jīng)失敗N次，則VLC設(shè)備220 將移動(dòng)終端230視為已經(jīng)移出由VLC設(shè)備220支持的區(qū)域，并且因此，重復(fù)對(duì)另一個(gè)終端的發(fā)現(xiàn)操作。例如，如圖7中所示，如果移動(dòng)終端230以箭頭710指示的方向移動(dòng)，則其完全移出可見光有效區(qū)域700，導(dǎo)致由VLC設(shè)備220接收全部ACK信號(hào)和NACK信號(hào)兩者失敗。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于通過改變扇區(qū)來支持移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法的流程圖。在圖8中，在步驟800之前，執(zhí)行由‘A’表示的、與圖3的步驟300至315 相同的步驟。但是，因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)描述了這些步驟，以下將從步驟800開始描述圖8。參考圖8，在步驟800中，VLC設(shè)備220執(zhí)行VLC，諸如將數(shù)據(jù)發(fā)送到可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端230。依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，如圖9中所示，VLC設(shè)備220管理形成照明燈的光源，或者例如扇區(qū)單元中的電子顯示板，其中每個(gè)扇區(qū)包括預(yù)定數(shù)目的光源，例如，4個(gè)光源。VLC設(shè)備220與在由多個(gè)扇區(qū)中的至少一個(gè)照亮的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端230執(zhí)行VLC。當(dāng)移動(dòng)終端230位于被扇區(qū)照亮的可見光有效區(qū)域900中時(shí)，如圖9所示，移動(dòng)終端230與VLC設(shè)備220交換數(shù)據(jù)。但是，如果移動(dòng)終端230沿箭頭910指示的方向移動(dòng)，則移動(dòng)終端230移出可見光有效區(qū)域900。VLC設(shè)備220從除了可見光有效區(qū)域900之外的 PD中的移動(dòng)終端230接收NACK信號(hào)。因此，在步驟805中，確定是否已經(jīng)接收到NACK信號(hào)。如果是，則在步驟807中，VLC設(shè)備220基于接收到的NACK信號(hào)確定是否存在來自移動(dòng)終端230的對(duì)激活空間移動(dòng)性功能的請(qǐng)求，例如，通過參考表1。VLC設(shè)備220檢查MAC標(biāo)頭。如果通過檢查MAC標(biāo)頭確定存在空間移動(dòng)性請(qǐng)求，則VLC設(shè)備220考慮到移動(dòng)終端230的移動(dòng)來設(shè)置將激活的扇區(qū)。 在這種情況下，根據(jù)移動(dòng)終端230的移動(dòng)可以在當(dāng)前扇區(qū)的PD中接收ACK信號(hào)和/或NACK 信號(hào)，但是也可能沿意圖外的(unintended)方向發(fā)送，并且由此在鄰近扇區(qū)的PD中接收。 因此，如果接收到的NACK信號(hào)沒有指示空間移動(dòng)性請(qǐng)求，則用戶可能已經(jīng)錯(cuò)誤地設(shè)置了終端230的方向，并且由此可能已經(jīng)在另一個(gè)扇區(qū)中接收到NACK信號(hào)。在步驟809中，VLC設(shè)備220檢測(cè)移動(dòng)終端230的位置。更具體地說，光源管理器 2M從接收到的NACK信號(hào)的MAC標(biāo)頭的源地址字段知道移動(dòng)終端230所屬的初始扇區(qū)的位置。在這種情況下，即使在鄰近扇區(qū)中接收到NACK信號(hào)和/或ACK信號(hào)，VLC設(shè)備220可以基于包括在那些信號(hào)中的信息通過使用初始扇區(qū)中的光源繼續(xù)數(shù)據(jù)服務(wù)。在步驟810中，VLC設(shè)備220確定是否存在包括接收到NACK信號(hào)的位置并且正在執(zhí)行VLC的現(xiàn)有扇區(qū)。更具體地說，VLC設(shè)備220確定接收到NACK信號(hào)的位置的扇區(qū)是包括移動(dòng)終端230向其移動(dòng)的位置的扇區(qū)，因此VLC設(shè)備220確定包括移動(dòng)終端230向其移動(dòng)的位置的扇區(qū)是否正在用于與另一個(gè)現(xiàn)有移動(dòng)終端進(jìn)行VLC。如果扇區(qū)已經(jīng)被激活并且被用于VLC，則VLC設(shè)備220使用扇區(qū)，亦即現(xiàn)有扇區(qū)，而不激活扇區(qū)中的光源的通信功能。如果在步驟815中不存在現(xiàn)有扇區(qū)，則在步驟820中，VLC設(shè)備220基于接收到 NACK信號(hào)的位置改變扇區(qū)。但是，如果在步驟815中存在現(xiàn)有扇區(qū)，則VLC設(shè)備220在步驟 825中使用現(xiàn)有扇區(qū)，并且在步驟830中通過使用時(shí)分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)方案管理現(xiàn)有扇區(qū)中的移動(dòng)終端230。TDMA方案用來避免沖突，因?yàn)槿绻c位于現(xiàn)有扇區(qū)中的若干移動(dòng)終端執(zhí)行VLC的話則很可能發(fā)生沖突。因此，VLC設(shè)備220將時(shí)隙分配給每個(gè)移動(dòng)終端。例如，即使當(dāng)移動(dòng)終端230從可見光有效區(qū)域1000移動(dòng)到另一個(gè)移動(dòng)終端250所在的另一個(gè)可見光有效區(qū)域1010時(shí)，如圖10中所示，移動(dòng)終端230也可以通過使用初始分配的時(shí)隙與VLC設(shè)備220通信而不干擾位于現(xiàn)有扇區(qū)的可見光有效區(qū)域 1010中的移動(dòng)終端250。當(dāng)在步驟835中接收到ACK信號(hào)時(shí)，VLC設(shè)備220在步驟840中基于接收到ACK信號(hào)的位置校正可見光有效區(qū)域。但是，如果在步驟845中接收ACK信號(hào)和/或NACK信號(hào)失敗少于N次，則VLC設(shè)備220可以激活較大扇區(qū)以擴(kuò)展可見光有效區(qū)域1100，如圖11中所
7J\ ο當(dāng)在這種狀態(tài)下接收到ACK信號(hào)時(shí)，VLC設(shè)備220基于接收到ACK信號(hào)的位置來改變可見光有效區(qū)域1200，如圖12所示。具體地說，VLC設(shè)備220將被擴(kuò)展以檢測(cè)移動(dòng)終端230的信號(hào)的可見光有效區(qū)域變窄，以使其適于移動(dòng)終端230的位置。如果接收ACK信號(hào)失敗，則無論可見光有效區(qū)域是否改變，VLC設(shè)備220在步驟 845中都對(duì)接收ACK信號(hào)和/或NACK信號(hào)失敗的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，以確定失敗的數(shù)目是否是 N。如果失敗的數(shù)目是N，則VLC設(shè)備220確定移動(dòng)終端230已經(jīng)移出由VLC設(shè)備220管理的區(qū)域，并且在‘A’處重復(fù)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)終端的發(fā)現(xiàn)操作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過考慮到移動(dòng)終端的移動(dòng)性來僅激活VLC需要的光源、 而非使用用于VLC的所有光源，可以顯著降低功耗。而且，通過連續(xù)不斷地確定移動(dòng)終端是否移動(dòng)，可以提供無縫的數(shù)據(jù)服務(wù)。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不脫離如所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于由可見光通信(VLC)設(shè)備支持執(zhí)行與所述VLC設(shè)備的VLC的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法，該方法包括使用由所述VLC設(shè)備管理的所有光源的一部分與所述移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)，所述由所述 VLC設(shè)備管理的所有光源的一部分形成可見光有效區(qū)域，并且所述移動(dòng)終端位于所述可見光有效區(qū)域中；確定是否從所述可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應(yīng)信號(hào)；如果在所述可見光有效區(qū)域中沒有接收到所述響應(yīng)信號(hào)，則擴(kuò)展所述可見光有效區(qū)域；確定是否從擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到所述響應(yīng)信號(hào)；以及如果成功接收到所述響應(yīng)信號(hào)，則基于接收到所述響應(yīng)信號(hào)的位置設(shè)置新的可見光有效區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述響應(yīng)信號(hào)是確認(rèn)(ACK)信號(hào)或者否定確認(rèn) (NACK)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述可見光有效區(qū)域的擴(kuò)展包括增加在所述所有光源中用于發(fā)送數(shù)據(jù)的光源的數(shù)目。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括如果沒有接收到ACK信號(hào)，則對(duì)接收ACK信號(hào)失敗的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及如果失敗的數(shù)目小于預(yù)定數(shù)目，則根據(jù)失敗的數(shù)目來擴(kuò)展所述可見光有效區(qū)域。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括如果沒有接收到NACK信號(hào)，則對(duì)接收NACK信號(hào)失敗的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及如果失敗的數(shù)目小于預(yù)定數(shù)目，則根據(jù)失敗的數(shù)目來擴(kuò)展所述可見光有效區(qū)域。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在除了所述可見光有效區(qū)域之外的區(qū)域中接收 NACK信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述新的可見光有效區(qū)域的大小根據(jù)所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度而改變。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述VLC設(shè)備包括接入點(diǎn)(AP)。
9.一種用于支持執(zhí)行可見光通信(VLC)的移動(dòng)終端的移動(dòng)性的裝置，該裝置包括 光源管理器，用于管理關(guān)于多個(gè)光源中的每一個(gè)的信息，并且僅確定將被激活用于VLC的所述多個(gè)光源中的一部分；光源開/關(guān)控制器，用于向所述多個(gè)光源的所述部分提供VLC功能；以及控制器，用于使用所述多個(gè)光源的所述部分與所述移動(dòng)終端交換數(shù)據(jù)，所述多個(gè)光源的所述部分形成可見光有效區(qū)域，并且所述移動(dòng)終端位于所述可見光有效區(qū)域中，確定是否從所述可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應(yīng)信號(hào)，如果在所述可見光有效區(qū)域中接收所述響應(yīng)信號(hào)失敗，則通過增加將由所述光源管理器激活的所述多個(gè)光源的所述部分來擴(kuò)展所述可見光有效區(qū)域，確定是否從擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域中的移動(dòng)終端接收到所述響應(yīng)信號(hào)，并且如果成功接收到所述響應(yīng)信號(hào)，則基于接收到所述響應(yīng)信號(hào)的位置設(shè)置新的可見光有效區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述響應(yīng)信號(hào)是確認(rèn)(ACK)信號(hào)或者否定確認(rèn)(NACK)信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，如果沒有接收到ACK信號(hào)，則所述控制器對(duì)接收 ACK信號(hào)失敗的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且如果失敗的數(shù)目小于預(yù)定數(shù)目，則根據(jù)失敗的數(shù)目來擴(kuò)展所述可見光有效區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述控制器通過基于接收到ACK信號(hào)的位置、使用預(yù)定數(shù)目的光源、將擴(kuò)展的可見光有效區(qū)域調(diào)整為允許VLC的大小的區(qū)域，來設(shè)置所述新的可見光有效區(qū)域。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述新的可見光有效區(qū)域的大小根據(jù)所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度而改變。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述移動(dòng)終端包括接收機(jī)，用于從所述VLC設(shè)備接收作為可見光信號(hào)的數(shù)據(jù)；發(fā)射機(jī)，用于將傳輸數(shù)據(jù)作為可見光信號(hào)發(fā)送；以及控制器，用于當(dāng)從所述VLC設(shè)備接收到數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送指示接收數(shù)據(jù)成功的ACK信號(hào)，以及當(dāng)從所述VLC設(shè)備接收數(shù)據(jù)失敗時(shí)，發(fā)送指示接收數(shù)據(jù)失敗的NACK信號(hào)。
15.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，按扇區(qū)來管理所述多個(gè)光源，所述扇區(qū)中的每一個(gè)包括所述多個(gè)光源中的預(yù)定數(shù)目的光源，以及其中，所述控制器通過激活和禁止預(yù)定數(shù)目的扇區(qū)來控制所述可見光有效區(qū)域的大
全文摘要
提供用于支持可見光通信(VLC)系統(tǒng)中移動(dòng)終端的移動(dòng)性的方法和裝置。所述方法包括考慮到移動(dòng)終端的移動(dòng)性僅激活用于VLC的必要的光源，而非使用用于VLC的所有光源。因此，可以顯著地降低功耗。
文檔編號(hào)H04B10/114GK102498682SQ201080041654
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月19日
發(fā)明者元銀泰, 具先起, 孫載承, 裵泰漢, 趙暎權(quán), 金度永 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社