[发明专利]使用可见光通信发送和接收数据的装置和方法

权利要求书

1.一种在可见光通信系统中用于发送和接收数据的装置，该装置包括：

可见光通信(VLC)收发器，用于在接收操作期间通过使用光接收设备，将从对方接收的可见光信号转换为电信号并输出该电信号，以及在发送操作期间通过使用发光设备，将包含信息的电信号转换为可见光信号并将该可见光信号发送到对方；

VLC控制器，包括用于产生可见帧并将可见帧输出到该VLC收发器的可见帧引擎(VFE)，其中该VFE在不传输用于在发送器和接收器处通信的各个帧的期间产生用于传输到对方的可见帧，以便向通信链路提供可见度；以及

主机控制器，用于控制VLC控制器并且向该VLC控制器发送数据和从该VLC控制器接收数据。

2.如权利要求1所述的装置，其中该VLC控制器包括：

发送和接收(TRx)缓冲器，用于存储发送数据和接收数据以用于通信；

8B/10B编码器/解码器，用于将发送数据的格式转换为适合于8B/10B的格式；

串行器/解串行器，用于转换串行信号和并行信号，以及

控制寄存器，用于从主机控制器接收控制该VLC控制器所需的信息，处理接收的信息，以及提供控制该VLC控制器所需的信息。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述用于通信的帧包括控制帧、确认(ACK)帧和数据帧。

4.如权利要求1所述的装置，其中该主机控制器通过使用中央处理单元(CPU)接口与该VLC控制器连接。

5.一种在可见光通信系统中用于发送和接收数据的方法，该方法包括：

由发送器向接收器发送用于链路控制的控制帧；

由接收器接收该控制帧并且响应于该控制帧向发送器发送确认(ACK)帧；

由发送器向接收器发送包含信息的数据帧；以及

由接收器接收该数据帧并且响应于该数据帧向发送器发送ACK帧，

其中在不传输用于在发送器和接收器处通信的各个帧的期间向对方传输可见帧，以便向通信链路提供可见度。

6.如权利要求5所述的方法，其中按照预定的间隙重复地发送该可见帧。

7.如权利要求6所述的方法，其中该预定的间隙通过使用如下表示的公式2来计算：

可见帧间隙时间＝可见帧长度*可见门限

                                        ........(2)

其中“可见帧间隙时间”指示在可见帧之间的间隙，“可见帧长度”指示可见帧的长度，“可见门限”指示可见门限值。

8.如权利要求5所述的方法，其中控制帧、数据帧和ACK帧的每一个在数字前导码之后与该数字前导码一起发送。

9.如权利要求5所述的方法，其中可见帧的长度被设置为最大32K字节。

10.如权利要求5所述的方法，其中可见帧包括：

前导码，其是具有按照预定的比特数重复的“1”和“0”的信号；

开始(STA)，包括特定比特序列以指示帧的开始；

信息(Info)块，指示关于可见模式块的信息；

可见模式块，定义为在8B/10B编码方案中不使用的代码；以及

停止(STO)，包括特定比特序列以指示帧的结束。

11.如权利要求10所述的方法，其中考虑接收器的时钟数据恢复(CDR)恢复时钟和数据所需的时间来设置前导码的长度。

12.如权利要求10所述的方法，其中该前导码的长度被设置为10比特。

13.如权利要求10所述的方法，其中该信息块包括关于标记可见帧的分组类型部分的信息、关于定义有效负荷的模式的有效负荷模式部分的信息、以及关于指示可见帧的长度的长度部分的信息。