[发明专利]光学多小区通信系统的快速切换

说明书

一种光学无线通信系统、供在光学无线通信系统中使用的方法和装置，其实现了例如LiFi的数据通信，并且其中可以通过使相邻接入点（AP1，AP2）使用非常短的帧来宣告它们自己从而实现快速切换，这些帧被检测到邻居接入点（AP2）的身份的用户设备（EP1）获取，并然后将其传达到当前接入点（AP1）以与其邻居接入点（AP2）共享关于用户设备（EP1）的信息，使得邻居接入点（AP2）可以被预配置以分配资源和/或同步。

技术领域

本发明涉及光学无线网络（诸如但不限于Li-Fi网络）中的通信领域，用于在家庭、办公室、零售、酒店和工业的各种不同应用中使用。

背景技术

诸如Li-Fi网络（命名类似于Wi-Fi网络）之类的无线光学网络使得如膝上型电脑、平板电脑、智能手机等移动用户设备（以下称为端点（EP））能够无线连接到互联网。Wi-Fi使用射频实现这一点，但Li-Fi使用光谱实现这一点，光谱可以实现前所未有的数据传送速度和带宽。此外，它可以用于易受电磁干扰的区域中。重要的是要考虑到，无线数据不仅仅是我们传统的连接设备所需要的，如今，电视、扬声器、耳机、打印机、虚拟现实（VR）护目镜、以及甚至冰箱都使用无线数据来连接和执行重要的通信。像Wi-Fi这样的射频（RF）技术正在耗尽支持这场数字革命的频谱，而Li-Fi可以帮助推动下一代沉浸式连接。

基于调制，可以使用任何合适的光传感器来检测编码光中的信息。这可以是专用光电池（点检测器）、可能带有透镜的光电池阵列、反射器、磷光体转换器的漫射器、或者包括光电池（像素）阵列和用于在该阵列上形成图像的透镜的相机。例如，光传感器可以是包括在插入端点的电子狗中的专用光电池，或者传感器可以是端点的通用（可见光或红外光）相机或最初设计用于例如3D面部识别的红外检测器。无论哪种方式，这都可以使在端点上运行的应用能够经由光接收数据。

通信信号可以嵌入由接入设备的照明源发射的光信号中，所述照明源诸如是日常灯具，例如室内照明或室外照明，从而允许使用来自灯具的照明作为信息的载体。因此，光包括用于照亮诸如房间的目标环境（通常是光的主要目的）的可见照明成分，以及用于向环境提供信息（通常被认为是光的次要功能）的嵌入信号。在这种情况下，调制通常可以在足够高的频率下执行，以超出人类的感知，或者至少使得任何可见的临时光伪影（例如闪烁和/或频闪伪影）足够弱，并且在足够高的频率下不被人类注意到或者至少是人类可容忍的。因此，嵌入的信号不影响主要照明功能，即，因此用户仅感知总体的照明，而不是被调制到该照明中的数据的效果。

美国专利申请US2019/0261239 A1公开了一种由协调节点控制LiFi接入点和用户装备之间的通信的方法。该方法包括从具有至少部分重叠的覆盖区域的LiFi接入点接收对等连接性报告，并基于对等连接性报告开发切换路径数据结构，该切换路径数据结构标识可以从其他标识符LiFi接入点接收通信切换的LiFi接入点。该方法涉及确定向用户装备提供服务的第一接入点的标识符，以及使用第一接入点标识符来访问数据结构，以确定服务提供角色要切换到的第二LiFi接入点。

国际专利申请WO2011/137100 A1公开了一种可见光通信媒介，用于在两个或更多个设备之间提供通信耦合。通信耦合支持各种功能，其包括在两个或更多个设备之间媒介的无缝传送。

在下文中，术语“接入点”用于表示可以连接到一个或多个物理接入设备（例如收发器）的逻辑接入设备。这种物理接入设备通常可以位于灯具处，并且逻辑接入点可以连接到一个或多个物理接入设备，每个物理接入设备位于一个或多个灯具处。然而，与RF技术相比，每个接入点的范围更小，从而允许更高密度的接入设备。在这种密集的网络中，如果接入点的重叠区域没有很好地组织，则干扰处理可能变得复杂。由于每个接入点的覆盖区域小，并且由于需要防止接入点之间的过多干扰，因此这种系统中的重叠区域是小的。因此，这种网络中的移动端点将需要比RF网络或者具有每个接入点大覆盖区域和大重叠区域的其他类型的蜂窝网络快得多的接入点之间的转换（例如，切换）。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学多小区通信系统，其允许接入点之间更快的转换。