[发明专利]可见光局域网双工通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种可见光局域网双工通信方法。

背景技术

可见光通信(Visible Light Communications，VLC)技术是以白光LED作为光源，以光电变换器件或者光学成像器件作为光电探测器，以大气为信道，将发送信号调制在LED发出的可见光上进行通信的无线光通信技术。这种技术随着LED照明(即固体照明)技术的迅猛发展应运而生。

因为与白炽灯和日光灯等传统光源相比，LED具有宽得多的调制带宽，能以更高的频率进行开关切换，这使以LED作为光源进行高速通信成为可能。由于调制频率非常高，人眼觉察不到灯光的闪烁。通常，可见光通信可以作为LED灯的第二功能，在照明的同时完成通信。

可见光局域网就是以可见光通信技术为基础，实现终端设备(Terminal，如计算机等)的局域网组网。在该网络中，照明用LED灯在照明的同时充当接入点(Access Point)。该网络可以实现双工通信，下行链路(Down link)指由接入点到终端的传输链路，上行链路(Up link)指由终端到接入点的传输链路。因为作为接入点的LED灯需要进行照明，所以总亮着，总占据着通信媒质，使终端无法在可见光波段发送数据。所以，通常下行链路工作在可见光波段，上行链路工作在红外波段，这样设置可以避免上下行链路之间的冲突。所有终端共享上行链路，为了避免多个终端在上行链路中发生冲突，上行链路采用载波监听多路访问/冲突检测(Carrier sense multiple access with collision detection，CSMA/CD)的介质访问控制层协议(Media access control protocol，MAC)。多个终端和接入点一起构成了一个局域网。接入点通过电力线通信技术(Power Line Communications，PLC)或者以太网(Ethernet)与外部网络连接，所以终端可以经由接入点访问外部网络。

但上下行链路采用可见光通信和红外通信两种不同的通信技术，这增加了系统的技术复杂度，且上行采用CSMA/CD协议无法避免无线通信中的隐藏站问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种可见光局域网双工通信方法，其只采用可见光通信一种通信技术，降低了系统的技术复杂度，并可避免无线通信中的隐藏站问题的发生，本发明还可在通信的同时进行亮度可调的照明。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种可见光局域网双工通信方法，在接入点灭灯时进行数据的上行传输；

在接入点亮灯时进行数据的下行传输。

优选地，所述方法在进行数据的上行传输时，终端首先向接入点发送请求帧，在得到接入点的应答帧后发送数据帧。

优选地，所述方法在进行数据的下行传输时，把待发送的数据调制在接入点的灯光上广播发送出去。

优选地，所述方法在进行数据的上行传输时，使多个终端以CSMA/CA方式共享可见光波段。

优选地，所述方法通过调节下行驱动电流脉冲的占空比来调节接入点的亮度。

优选地，所述方法在进行数据的下行传输时，使接入点独占可见光波段。

优选地，所述方法通过在下行链路增加填充数据提高接入点的平均亮度，通过在上行方向增加空闲时长减小接入点的平均亮度。

(三)有益效果

本发明可使可见光局域网的上下行链路都工作在可见光波段，以避免上下行链路采用两种不同的技术，从而减小该局域网的技术复杂度。本发明可在上行链路采用带宽授权的CSMA/CA协议，避免了无线通信中的隐藏站问题的发生。本发明中接入点在通信的同时不影响照明，即人眼感觉不到灯光的闪烁，且作为接入点的LED灯的亮度可以调节。

附图说明

图1为本发明实施方式中所述可见光局域网双工通信方法的示意图；

图2为本发明实施方式中所述接入点和终端中的LED驱动电流图；

图3为本发明实施方式中所述通过调节上下行驱动电流脉冲的占空比来调节接入点的亮度的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-2所示，本发明所述的可见光局域网双工通信方法，在接入点灭灯时进行数据的上行传输；

在接入点亮灯时进行数据的下行传输。