本發(fā)明涉及的是室內(nèi)可見光通信、室內(nèi)可見光照明、室內(nèi)塑料光纖通信和室內(nèi)塑料光纖照明領(lǐng)域，特別是涉及一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法。

背景技術(shù)：

節(jié)能的led技術(shù)已成為目前室內(nèi)照明設(shè)施的首選，而基于led的可見光通信作為一種附加在室內(nèi)照明設(shè)施上的功能，因其節(jié)能環(huán)保、不占用緊缺的無線頻譜資源、信息保密性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來已成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。另一方面，塑料光纖廉價(jià)、輕便、芯徑較大，柔韌性好，還具有抗電磁干擾、高帶寬等許多有點(diǎn)，也已被應(yīng)用于照明和短距離信息傳輸領(lǐng)域，隨著成本的進(jìn)一步下降，未來其應(yīng)用前景將十分巨大。但從兼顧二者各自優(yōu)點(diǎn)的角度出發(fā)，目前尚無led和塑料光纖相結(jié)合的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)出現(xiàn)。

室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)具有通信和照明兩個(gè)功能。對于通信而言，由于可見光通信接收機(jī)是移動(dòng)終端，為了保證其在室內(nèi)接收平面任意位置能獲得可靠傳輸性能，需要保證各個(gè)位置的信噪比都能達(dá)到一定指標(biāo)。同時(shí)，室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)會存在多個(gè)移動(dòng)終端的情況，故從通信公平性角度出發(fā)，也要求接收平面的各個(gè)位置信噪比相互接近。所以，接收平面各個(gè)位置信噪比的均勻性在室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)中尤為重要。另一方面，照明標(biāo)準(zhǔn)中對于室內(nèi)照明平面光照度的規(guī)定是一個(gè)范圍，例如，室內(nèi)工作場所照明的光照度一般要求為300～1500lx，只要滿足該范圍，即可認(rèn)為光照度達(dá)標(biāo)。故可以對室內(nèi)照明平面的光照度進(jìn)行重新考量和設(shè)計(jì)，使其盡可能按最低要求滿足照明標(biāo)準(zhǔn)即可，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

雖然專利“cn201410401349”公開了一種兼顧照明和通信可靠性的室內(nèi)led燈陣列的布置方法，但存在以下不足之處：

(1)、該專利所提出的方案沒有脫離在天花板平面上設(shè)置的四個(gè)旋轉(zhuǎn)對稱的led燈陣列的桎梏，各子光源功率相同，只是對led燈陣列的位置進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算，故局限性大，無法在接收平面真正取得均勻的信噪比。另外，該專利完全沒有考慮接收平面通信質(zhì)量的均勻性，這會使可見光通信移動(dòng)終端的移動(dòng)性和多終端的通信公平性受限。

(2)、該專利對光照度和誤碼率進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，但目的是為了“滿足室內(nèi)照度的均勻性需求”，這是互相矛盾的。因?yàn)槿绻麨榱双@得光照度的均勻性需求就應(yīng)該對光照度進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化，否則無法獲得真正均勻的光照度。另外，相比于光照度的均勻性，光照度是否滿足照明標(biāo)準(zhǔn)顯得更為重要，從該專利的附圖可以看到，采用聯(lián)合優(yōu)化方法計(jì)算后，部分區(qū)域的光照度無法達(dá)到照明標(biāo)準(zhǔn)的最低值（對于辦公室而言最低光照度應(yīng)大于300lx），且并不均勻，這會造成室內(nèi)局部區(qū)域較暗，照明效果差。

(3)、該專利進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化另一出發(fā)點(diǎn)是“對于通信系統(tǒng)而言，當(dāng)然是希望誤比特率能夠越小越好”。但需注意的是，追求越小越好的誤碼率付出的代價(jià)是不斷增大的信噪比，這也意味著不斷增大的發(fā)射信號功率，這與節(jié)能減排的初衷是相違背的。其實(shí)，在室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的信噪比并不需要越大越好，只要大于一個(gè)門限值，配合前向糾錯(cuò)碼的使用，就可以實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)傳輸，實(shí)現(xiàn)可靠通信，同時(shí)也達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

(4)、該專利采用四個(gè)led燈陣列進(jìn)行照明，每個(gè)陣列包含成百上千個(gè)子光源以及與其他配套電子元件，故障概率大，安裝、維護(hù)、更換成本高，難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種新型的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法，首次實(shí)現(xiàn)led和塑料光纖相結(jié)合的室內(nèi)可見光通信與照明，以較低成本來保證通信質(zhì)量的可靠性和均勻性，并確保滿足照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的光照度，同時(shí)有效達(dá)到節(jié)能的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法，用于確定整個(gè)天花板平面各位置光源的待計(jì)算的發(fā)射光功率參數(shù)及光源種類，包括以下步驟：

（1）、根據(jù)所述室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的室內(nèi)空間參數(shù)建立三維模型，并將所述三維空間模型內(nèi)的整個(gè)天花板平面上均勻劃分為若干網(wǎng)格，所述每個(gè)網(wǎng)格的中心位置（x1,y1）都設(shè)置為光源，各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)待求解；

（2）、根據(jù)可見光通信接收機(jī)活動(dòng)高度設(shè)置接收平面，指定在所述接收平面上所需要的平均信噪比c，將c設(shè)置為步驟（3）的初始平均信噪比；

（3）、將所述接收平面均勻劃分為若干網(wǎng)格，建立目標(biāo)函數(shù)f，所述f為所述接收平面上各網(wǎng)格中心位置（x2,y2）的信噪比snr（x2,y2）的方差，通過使所述f最小化來求得所述天花板平面各位置的光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)；

（4）、根據(jù)照明高度設(shè)置照明平面，并指定目標(biāo)光照度el，判斷步驟（3）中所計(jì)算出的所述天花板平面的光源布置能否使所述照明平面的所有網(wǎng)格的中心位置（x3,y3）處的光照度e（x3,y3）都達(dá)到所述el；

（5）、當(dāng)所述照明平面中存在部分網(wǎng)格的中心位置處的光照度e（x3,y3）沒有達(dá)到所述的el時(shí)，增大所述平均信噪比c，返回步驟（3）重新開始所述pt(x1,y1)的計(jì)算；

（6）、當(dāng)所述照明平面中所有網(wǎng)格的中心位置處的光照度e（x3,y3）都達(dá)到所述的el時(shí)，根據(jù)步驟（4）所計(jì)算出的各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)，將所述天花板平面的所有光源劃分為第一類光源和第二類光源兩類；

（7）、在所述第一類光源的所在天花板平面的位置（x1,y1），安置相應(yīng)發(fā)射光功率等于或略大于pt(x1,y1)的商用led光源作為主光進(jìn)行室內(nèi)通信和照明；

（8）、通過光學(xué)器件，將步驟（7）中所述商用led光源發(fā)出的一部分光耦合進(jìn)所述塑料光纖并分別引導(dǎo)至所述第二類光源所在的天花板平面的位置，以端面發(fā)光的方式作為輔光光源進(jìn)行室內(nèi)通信和照明。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)包括可見光通信發(fā)射機(jī)和可見光通信接收機(jī)。所述天花板平面上的光源種類有商用led光源和端面發(fā)光的塑料光纖兩種，共同組成所述可見光通信發(fā)射機(jī)，發(fā)送相同的光信號以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信和照明兩個(gè)功能。所述可見光通信接收機(jī)作為移動(dòng)終端，可在指定高度的接收平面內(nèi)移動(dòng)。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的網(wǎng)格，形狀為矩形，大小相同，緊密排列無縫隙。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述平均信噪比c能使所述室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)在接收平面達(dá)到可靠通信質(zhì)量。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的目標(biāo)函數(shù)f為：

其中，n2為所述接收平面中的網(wǎng)格總數(shù)。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述目標(biāo)函數(shù)f中的各位置的信噪比snr(x2,y2)是關(guān)于所述各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)的函數(shù)，其關(guān)系為：

其中，γ為光電檢測器光電轉(zhuǎn)換系數(shù)，m(x1,y1)為所述天花板平面位置(x1,y1)處光源的調(diào)制指數(shù)，h(x1,y1,x2,y2)為所述天花板平面位置(x1,y1)到所述接收平面位置(x2,y2)的可見光信道直流增益，q為電子電量，b為等效噪聲帶寬，ibg為背景電流，i2為噪聲帶寬系數(shù)，nt為熱噪聲功率。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的指定的目標(biāo)光照度el越小越好，但需要滿足室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，即所述el是滿足室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)下的光照度范圍的下限。另外，不排除所述照明平面和所述接收平面為同一平面的情況。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一類光源發(fā)射光功率較大，所述第二類光源發(fā)射光功率較小，所述第一類光源的發(fā)射光功率遠(yuǎn)大于所述第二類光源的發(fā)射光功率。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述商用led光源發(fā)光角度大，散光性好，優(yōu)選采用朗伯光源。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在選擇各所述第一類光源所在位置（x1,y1）安置的商用led光源時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)射光功率大于等于pt(x1,y1)且最接近pt(x1,y1)的商用led光源。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光學(xué)器件不遮擋商用led光源和所述接收平面之間的直射鏈路，其功能是將商用led光源側(cè)面發(fā)出的光匯聚到塑料光纖入射端，優(yōu)選地，所述光學(xué)器件可以是凸透鏡。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，一個(gè)光學(xué)器件對應(yīng)一根塑料光纖，一個(gè)商用led可對應(yīng)多個(gè)光學(xué)器件，即每個(gè)商用led的一部分光可以作為光源同時(shí)供多根塑料光纖使用。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述塑料光纖的長度和衰減系數(shù)可供調(diào)節(jié)組合，以控制光纖末端的發(fā)射光功率，使之接近于步驟（4）得到的各所述第二類光源的發(fā)射光功率。

在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述塑料光纖末端的發(fā)光模式和商用led發(fā)光模式類似，優(yōu)選地，在各所述塑料光纖末端安置一個(gè)凹透鏡作為尾燈使其接近于所述商用led的發(fā)光模式。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)、突破了傳統(tǒng)方案中采用四個(gè)旋轉(zhuǎn)對稱的led燈陣列布局的桎梏，在整個(gè)天花板平面的范疇來考慮光源布置的設(shè)計(jì)，將光源發(fā)射光功率和光源種類都作為待優(yōu)化參數(shù)，較之于傳統(tǒng)方案這相當(dāng)于增加了設(shè)計(jì)維度。同時(shí)，在接收平面可以取得均勻的信噪比，故有效滿足了可見光通信移動(dòng)終端的移動(dòng)性和多終端的通信公平性。

(2)、結(jié)合前向糾錯(cuò)碼的使用，在接收平面各位置都取得可靠傳輸性能的同時(shí)，無需如傳統(tǒng)方案一樣追求“越小越好”的誤碼率，這降低了系統(tǒng)所需要的信噪比門限，降低了總的所需發(fā)射光功率，達(dá)到了節(jié)能的目的。

(3)、在滿足接收平面通信質(zhì)量均勻性的同時(shí)，保證了照明平面光照度能夠達(dá)到照明標(biāo)準(zhǔn)。按照明標(biāo)準(zhǔn)的最低值來達(dá)標(biāo)的設(shè)計(jì)原則也能夠有效降低所需要的光源發(fā)射功率，達(dá)到節(jié)能的目的。

(4)、兼具了led光源和塑料光纖兩者的優(yōu)點(diǎn)，綠色環(huán)保。在所述天花板平面的第二類位置采用塑料光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)led光源作為輔光光源進(jìn)行通信和照明，大大降低了光源的布局成本，且便于光源的后續(xù)維護(hù)和更換。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本發(fā)明提出的一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法的具體實(shí)施方式流程圖。

圖2為采用本發(fā)明所得到的一種天花板平面的光源布局。

圖3為本發(fā)明將一個(gè)商用led光源的部分光耦合進(jìn)塑料光纖作為輔光與該led光源發(fā)出的主光共同進(jìn)行通信和照明的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參照附圖1，本發(fā)明實(shí)施例：

一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法，用于確定整個(gè)天花板平面各位置光源的待計(jì)算的發(fā)射光功率參數(shù)及光源種類，步驟如下：

（1）、根據(jù)所述室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的室內(nèi)空間參數(shù)建立三維模型，并將所述三維空間模型內(nèi)的整個(gè)天花板平面上均勻劃分為若干網(wǎng)格，所述每個(gè)網(wǎng)格的中心位置（x1,y1）都設(shè)置為光源，各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)待求解；

（2）、根據(jù)可見光通信接收機(jī)活動(dòng)高度設(shè)置接收平面，指定在所述接收平面上所需要的平均信噪比c，將c設(shè)置為步驟（3）的初始平均信噪比；

（3）、將所述接收平面均勻劃分為若干網(wǎng)格，建立目標(biāo)函數(shù)f，所述f為所述接收平面上各網(wǎng)格中心位置（x2,y2）的信噪比snr（x2,y2）的方差，通過使所述f最小化來求得所述天花板平面各位置的光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)；

（4）、根據(jù)照明高度設(shè)置照明平面，并指定目標(biāo)光照度el，判斷步驟（3）中所計(jì)算出的所述天花板平面的光源布置能否使所述照明平面的所有網(wǎng)格的中心位置（x3,y3）處的光照度e（x3,y3）都達(dá)到所述el；

（5）、當(dāng)所述照明平面中存在部分網(wǎng)格的中心位置沒有達(dá)到所述的el時(shí)，增大所述平均信噪比c，返回步驟（3）重新開始所述pt(x1,y1)的計(jì)算；

（6）、當(dāng)所述照明平面中所有網(wǎng)格的中心位置都達(dá)到所述的el時(shí)，根據(jù)步驟（4）所計(jì)算出的各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)，將所述天花板平面的所有光源劃分為第一類光源和第二類光源兩類；

（7）、在所述第一類光源的所在天花板平面的位置（x1,y1），安置相應(yīng)發(fā)射光功率等于或略大于pt(x1,y1)的商用led光源作為主光進(jìn)行室內(nèi)通信和照明；

（8）、通過光學(xué)器件，將步驟（7）中所述商用led光源發(fā)出的一部分光耦合進(jìn)所述塑料光纖并分別引導(dǎo)至所述第二類光源所在的天花板平面的位置，以端面發(fā)光的方式作為輔光光源進(jìn)行室內(nèi)通信和照明。

本發(fā)明的思路是首先假設(shè)整個(gè)天花板平面各網(wǎng)格中心都存在光源，但是各光源發(fā)射光功率未知待求解，各光源種類也未知。接下來，以接收平面上獲得均勻信噪比為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，來計(jì)算得到一組光源功率參數(shù)，同時(shí)滿足最低光照度要求。如果整個(gè)天花板平面各網(wǎng)格中心都按照計(jì)算結(jié)果所得到的光源發(fā)射光功率來安裝商用led光源，則存在兩個(gè)問題：a.所需要的led光源數(shù)目較多容易增加成本；b.在某些網(wǎng)格中心位置，計(jì)算得到的光源發(fā)射光功率很小，甚至小于單個(gè)led芯片的發(fā)射光功率，則在該位置安裝led光源變得不可行，但如果在這些位置不安裝光源，又會影響接收平面信噪比的均勻性，使信噪比的波動(dòng)增大，在局部區(qū)域引起誤碼率性能的降低。

因此，本發(fā)明創(chuàng)新性地提出在計(jì)算所得到光源發(fā)射功率較小的位置，采用塑料光纖照明作為輔光光源進(jìn)行通信和照明。由于輔光的功率遠(yuǎn)小于商用led光源所發(fā)出的主光功率，因此將主光的一部分光作為塑料光纖的光源是可行的。這樣就免去了在小功率光源位置安裝led光源所需要的成本，同時(shí)又能保證接收平面信噪比的均勻性和照明平面的光照度達(dá)標(biāo)。故商用led光源和端面發(fā)光的塑料光纖兩種光源將共同組成所述可見光通信發(fā)射機(jī)，發(fā)送相同的光信號以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信和照明兩個(gè)功能。

在本實(shí)施例中，選用場景為一個(gè)5m*5m*3m（長*寬*高）的室內(nèi)房間，故所述天花板平面為5m*5m。將天花板平面劃分為8*8的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格形狀為正方形，且大小相同，緊密排列無縫隙。即存在64個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格中心位置達(dá)到子光源的功率未知待求解，光源種類也未知。

設(shè)置接收平面高度為0.85m，其網(wǎng)格劃分和天花板平面保持一致。以nrz-ook信號為例，其信噪比和誤碼率ber的關(guān)系為：

其中，erfc為高斯誤差函數(shù)。在通信系統(tǒng)中，在采用前向糾錯(cuò)碼的情況下，可以在10^-3數(shù)量級的誤碼率條件下進(jìn)行有效糾錯(cuò)并實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的可靠傳輸。故本實(shí)例選擇平均信噪比16db作為初始值，即c=10*log16（log函數(shù)以10為底），這確保了在接收平面上可以取得可靠的傳輸性能。

所述的目標(biāo)函數(shù)f為：

其中，n2為所述接收平面中的網(wǎng)格總數(shù)，取為64。所述目標(biāo)函數(shù)f中的各位置的信噪比snr(x2,y2)是關(guān)于所述各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)的函數(shù)，其關(guān)系為：

其中，γ為光電檢測器光電轉(zhuǎn)換系數(shù)，m(x1,y1)為所述天花板平面位置(x1,y1)處光源的調(diào)制指數(shù)，h(x1,y1,x2,y2)為所述天花板平面位置(x1,y1)到所述接收平面位置(x2,y2)的可見光信道直流增益，q為電子電量，b為等效噪聲帶寬，ibg為背景電流，i2為噪聲帶寬系數(shù)，nt為熱噪聲功率。在約束條件下求解令目標(biāo)函數(shù)f達(dá)到最小化的pt(x1,y1)，其中，對于目標(biāo)函數(shù)f的約束條件為：所有pt(x1,y1)大于等于0。

接下來，指定照明平面以及目標(biāo)光照度,照明平面的網(wǎng)格劃分和天花板平面保持一致。在本實(shí)施例中，假設(shè)照明平面和所述接收平面為同一平面。根據(jù)節(jié)能的原則，指定的目標(biāo)光照度el應(yīng)該越小越好，但需要滿足室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，即所述el是滿足室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)下的光照度范圍的下限。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）規(guī)定的“室內(nèi)工作場所的照明”標(biāo)準(zhǔn)（iso8995:2002/cies008/e:2001）以及中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會頒布的“室內(nèi)工作場所的照明”標(biāo)準(zhǔn)（gbt26189-2010），以辦公室文件歸檔、復(fù)印的場景為例，選取300lx作為所述的目標(biāo)光照度el。

根據(jù)上一步所計(jì)算出的pt(x1,y1)，判斷在所述照明平面的所有網(wǎng)格的中心位置（x3,y3）處是否都達(dá)到所述的指定最低光照度el。所述照明平面各網(wǎng)格中心的光照度e（x3,y3）的計(jì)算方法如下：

其中，h(x1,y1,x3,y3)為所述天花板平面位置(x1,y1)到所述照明平面位置(x3,y3)的可見光信道直流增益，a為光電檢測器面積，α為光通量和光功率之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)。當(dāng)所述照明平面中存在部分網(wǎng)格的中心位置沒有達(dá)到所述的el時(shí)，增大所述平均信噪比c，以1db作為c每次循環(huán)所增大的間隔，將新的c代入目標(biāo)函數(shù)f重新開始所述pt(x1,y1)的計(jì)算，直到所述照明平面中所有網(wǎng)格的中心位置的光照度都達(dá)到所述的el。

根據(jù)計(jì)算出的各光源發(fā)射光功率pt(x1,y1)，將所述天花板平面的所有光源劃分為第一類光源和第二類光源兩類，所述第一類光源發(fā)射光功率較大，所述第二類光源發(fā)射光功率較小。在本實(shí)施例中，鑒于單個(gè)led光源的芯片的發(fā)射光功率為數(shù)十mw數(shù)量級，故將100mw作為劃分第一類和第二類光源的分界線。若pt(x1,y1)大于100mw，則將在天花板平面位置(x1,y1)處的光源歸類為第一類，將剩余位置的光源歸類為第二類光源。在所述第一類光源的所在天花板平面的位置（x1,y1），安置相應(yīng)發(fā)射光功率等于或略大于pt(x1,y1)的商用led光源作為主光進(jìn)行室內(nèi)通信和照明，所述商用led光源應(yīng)具有發(fā)光角度大，散光性好的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)選采用朗伯光源。通過光學(xué)器件，將商用led光源發(fā)出的一部分光耦合進(jìn)塑料光纖并分別引導(dǎo)至所述第二類光源所在的天花板平面的位置，以端面發(fā)光的方式作為輔光光源進(jìn)行室內(nèi)通信和照明。

附圖2描述了一種采用本發(fā)明所得到的天花板平面的光源布局，在所述天花板平面各網(wǎng)格中心位置安置所述商用led光源或所述塑料光纖的尾燈。請注意，選用的所述各商用led光源的發(fā)射光功率已在圖中對應(yīng)位置標(biāo)出。采用該光源布局后，在接收平面所獲得的信噪比范圍為34.7db到35.2db，信噪比波動(dòng)范圍僅為0.5db，滿足通信性能的均勻性和可靠性。且最低光照度為315lx，剛好達(dá)到室內(nèi)辦公的最低照明標(biāo)準(zhǔn)300lx，并有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的。另外可以看出，圖2中的光源布局總共采用了32個(gè)商用led，較之于傳統(tǒng)方案大大降低了光源數(shù)量，這潛在地降低了光源的布局成本和后續(xù)維護(hù)、更換的難度。

附圖3描述了該可見光通信系統(tǒng)中將其中一個(gè)led光源的部分光耦合進(jìn)塑料光纖作為輔光與該商用led光源出的主光共同進(jìn)行通信和照明的示意圖。為實(shí)現(xiàn)塑料光纖照明，采用一個(gè)凸透鏡將所述商用led光源的光耦合進(jìn)各所述塑料光纖，各所述凸透鏡不遮擋各所述商用led光源和所述接收平面之間的直射鏈路。各所述塑料光纖按照就近原則來選擇商用led作為其光源來汲取光能。在每根所述塑料光纖的末端安置一個(gè)凹透鏡作為尾燈使其接近于所述商用led的發(fā)光模式。

綜上所述，本發(fā)明指出的一種室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布置方法，能夠?qū)⑸逃胠ed光源發(fā)出的主光和塑料光纖從led光源中汲取的輔光兩者相結(jié)合來進(jìn)行室內(nèi)可見光通信與照明，以較低成本保證了通信質(zhì)量的可靠性和均勻性，并有效達(dá)到節(jié)能的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。