[发明专利]可见光通信系统、发送装置以及信号发送方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可见光(visible ray)通信系统、发送装置以及信号发送方法。

背景技术

一种使用可见光范围中的光的光通信技术最近受到极大关注。尤其是，随着使用诸如LED(发光二极管)之类的发光元件的照明设备已经迅速地得到广泛使用，已经进行了对用于通过利用诸如内部/外部照明设备之类的基础设施来实现具有高便利性的更高速度的数据通信的技术的开发。

作为用于高速光数据通信的发光部件，考虑到对人体或医疗器械的影响，LED是最强有力的候选。同时，具有更高速度的响应性能的半导体发光设备，诸如激光二极管(LD)或超辐射发光二极管(SLD)被推荐为候选。在光通信中的数据发送速度取决于发光设备的响应速度。由于此原因，这种具有更高速度的响应性能的发光设备受到关注。

此外，为了更进一步地提高数据发送速度，需要用于在从发光设备发出的一个信号期间稳定地发送许多数据的技术。例如，作为这样的光通信技术，日本特许延迟公开公布HEI 2008-252444公开了一种通过在空间方向上分配OFDM(正交频分复用)信号的时间轴来去除空间干扰的技术。

发明内容

技术问题

当使用OFDM时，有可能提高频率使用效率和对抗多径的耐久性(endurance)。因此，在无线通信系统(例如，无线LAN)或有线通信系统(例如，ADSL)中广泛使用OFDM。在可见光通信中，期望通过OFDM的应用提高通信质量。然而，在OFDM中，存在PAPR(Peak to Average PowerRatio，峰值对平均值功率比)增加的问题。换句话说，在发送器和接收器中需要大的动态范围。

因此，当OFDM应用于可见光通信时，非常大的电流在作为可见光通信的发送部件的LED中流动。例如，在LED中，流动的电流范围从数百毫安(mA)到数安(A)。为此，需要在发送侧提供能够覆盖具有非常宽的动态范围的信号的驱动电路。然而，通常，LED用于发出预定量的光，因此实际上不适于处理这种宽动态范围的信号，因为其需要特殊的元件。

因此，做出本发明来解决现有技术中出现的上述问题，本发明提供一种可见光通信系统、发送装置和信号发送方法，所述系统、装置和方法的新颖和改进之处在于：对于发光部件不强加高动态范围的性能要求，可以实现类似于通过OFDM实现的通信质量的改进，并且可以利用预定数量的复用处理来发送更多的数据。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种包括发送装置和接收装置的可见光通信系统，其中，所述发送装置包括：多个发光设备；串并(S/P)转换器，用于对发送数据进行串并转换，从而产生N个数据流；调制器，用于以预定数目的维度对由S/P转换器为各个载波产生的N个数据流进行调制，从而产生N个调制信号；载波信号乘法器，用于将由调制器产生的N个调制信号分别乘以N个载波信号，所述N个载波信号正交于所述N个调制信号，从而产生N个发送信号；以及发光控制单元，用于根据由载波信号乘法器产生的N个发送信号使所述多个发光设备发光，以及所述接收装置包括：光接收设备，用于接收光，从而根据相应的接收强度输出接收信号，所述光是从所述发送装置的多个发光设备发出的并且在传输线路中被空间复用；FFT单元，用于通过使用N个载波信号对于从光接收设备输出的接收信号执行FFT，从而提取各个载波的N个调制信号；以及解调器，用于对于从FFT单元提取的每个调制信号进行解调。

通过以上描述的配置的应用，有可能实现与通过OFDM实现的通信性能的改善相似的通信性能的改善。例如，有可能通过使用传统的基础设施提高频率使用效率和耐久性。

此外，当发光设备的数量N大于载波信号的数量n(N＞n)时，所述发光控制单元可以基于发送信号中的一个使发光设备中的多个设备同时发光。同时，当发光设备的数量N小于载波信号的数量n(N＜n)时，所述发光控制单元可以将发送信号中的M(2≤M＜n)个信号相加，并且基于通过该相加获得的发送信号使发光设备发光。

此外，所述接收装置可以包括作为光接收设备的图像传感器，用于检测从所述多个发光设备发出的每个光的强度，并且输出对应于每个发光设备的接收信号。通过这个配置，因为可以检测到从每个发光设备产生的光的强度，所以有可能降低施加于光接收装置的动态范围性能要求。