三星的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)明專利

三星發(fā)明的用于發(fā)送和接收可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置，通過(guò)多個(gè)波段的可見(jiàn)光信號(hào)來(lái)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)，在保證發(fā)送效率的同時(shí)滿足了長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)的要求，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男实玫搅颂岣?，并且可以有效的使用有限的通信資源！

集微網(wǎng)消息，隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，同時(shí)由于無(wú)線電頻率（RF）頻帶的耗盡、一些無(wú)線通信技術(shù)之間可能的串?dāng)_、對(duì)于通信安全的更高的要求、無(wú)線技術(shù)的超高速無(wú)所不在的通信環(huán)境的引入等，可見(jiàn)光通信（VLC）作為一種利用LED燈來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)線通信手段，引起無(wú)線通信研究及工程人員的關(guān)注。

可見(jiàn)光通信的技術(shù)研究起源于日本，發(fā)展于歐美，壯大于國(guó)內(nèi)，目前，VLC已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了一定的發(fā)展，因?yàn)槭褂每梢?jiàn)光傳送信息的可見(jiàn)光通信比較安全，并且具有廣泛可用頻帶，所以可以自由地使用可見(jiàn)光通信而沒(méi)有任何限制。此外，因?yàn)榭梢钥吹絺鞑サ墓獾墓饽康牡鼗蚍较?，所以可以精確地識(shí)別信息的接收范圍。

可見(jiàn)光通信還具有可靠的安全性，并且可以由低功率驅(qū)動(dòng)從而減少功耗，可見(jiàn)光通信能夠應(yīng)用于其中無(wú)線電頻率的使用受到限制的醫(yī)院和飛機(jī)中，并且能夠使用電子布告板來(lái)提供附加的信息。

今天我們就要來(lái)了解一下三星所發(fā)明的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，早在09年9月15日，三星就申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“用于發(fā)送和接收可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?00980147804.1），申請(qǐng)人為三星電子株式會(huì)社。

根據(jù)目前公開(kāi)的專利資料，讓我們一起來(lái)了解一下這個(gè)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)吧。

如上圖所示為用于發(fā)送可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置的配置框圖，作為通信系統(tǒng)中信息的發(fā)送方，其中包括公共調(diào)制單元10、第一調(diào)制單元21、第二調(diào)制單元22、第三調(diào)制單元23、紅LED31、綠LED32和藍(lán)LED33。

公共調(diào)制單元可以接收第一數(shù)據(jù)并且將第一數(shù)據(jù)調(diào)制成為用于可見(jiàn)光通信的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器。三個(gè)調(diào)制單元可以接收不同的數(shù)據(jù)并且將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，使其成為可以用于可見(jiàn)光通信的信號(hào)，而調(diào)制單元也包括調(diào)制驅(qū)動(dòng)器和緩沖器，驅(qū)動(dòng)器用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)制，而緩沖器則用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

紅、綠、藍(lán)三個(gè)LED可以發(fā)射相應(yīng)于它們的各自顏色的可見(jiàn)光，紅LED、綠LED和藍(lán)LED還分別連接到第一調(diào)制單元、第二調(diào)制單元和第三調(diào)制單元，并且分別在來(lái)自第一調(diào)制單元、第二調(diào)制單元和第三調(diào)制單元的信號(hào)的基礎(chǔ)上被驅(qū)動(dòng)。

盡管調(diào)制單元可將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以用于可見(jiàn)光通信中的信號(hào)，但是還有一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題就是解決通信數(shù)據(jù)的時(shí)序。

如上圖為用于發(fā)送可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置的時(shí)序圖，我們知道通信中除了數(shù)據(jù)的保真以外，還要求數(shù)據(jù)時(shí)序的連續(xù)性以及可靠性，這樣才能保持通信的正確率?？梢詮膱D中看到，第一到第四數(shù)據(jù)信號(hào)分別從公共調(diào)制單元10、第一調(diào)制單元21、第二調(diào)制單元22和第三調(diào)制單元23輸出的信號(hào)的定時(shí)。

將從公共調(diào)制單元輸出的信號(hào)被輸入作為用于緩沖器212、緩沖器222和緩沖器232的輸出的控制信號(hào)，并且當(dāng)從公共調(diào)制單元輸出的信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)時(shí)，三個(gè)緩沖器輸出臨時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

緩沖器的輸出被分別輸入到發(fā)射相應(yīng)于紅顏色、綠顏色和藍(lán)顏色的不同波段的可見(jiàn)光的LED，在公共調(diào)制單元輸出高電平信號(hào)的狀態(tài)下，LED輸出高速可見(jiàn)光信號(hào)。

因此，根據(jù)LED的顏色組合進(jìn)一步產(chǎn)生分離的可見(jiàn)光信號(hào)，與從每個(gè)單獨(dú)的LED中輸出的可見(jiàn)光信號(hào)相比，根據(jù)顏色組合產(chǎn)生的可見(jiàn)光信號(hào)具有相對(duì)較低的速度和較高的輸出。

這樣就可以設(shè)置合理的時(shí)序，從而完成可見(jiàn)光通信時(shí)信號(hào)的組合，有了發(fā)送可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置后，我們?cè)賮?lái)看看用于接收可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置。

如上圖所示為用于接收可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置的配置的框圖，主要包括公共解調(diào)單元50、可見(jiàn)光分離單元60、第一解調(diào)單元71、第二解調(diào)單元72和第三解調(diào)單元73。

公共解調(diào)單元接收從發(fā)送可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置輸出的可見(jiàn)光信號(hào)，并且通過(guò)解調(diào)所接收的信號(hào)來(lái)恢復(fù)第一數(shù)據(jù)，因?yàn)橛晒步庹{(diào)單元解調(diào)的可見(jiàn)光信號(hào)是通過(guò)多種色彩的可見(jiàn)光信號(hào)的組合而產(chǎn)生的信號(hào)。

可見(jiàn)光分離單元對(duì)來(lái)自從發(fā)送設(shè)備輸出的可見(jiàn)光信號(hào)的特定顏色的波段信號(hào)進(jìn)行分離，并且將分離的信號(hào)分別發(fā)送到第一解調(diào)單元、第二解調(diào)單元和第三解調(diào)單元。三個(gè)解調(diào)單元分別接收通過(guò)可見(jiàn)光分離單元分離的特定顏色的可見(jiàn)光信號(hào)，并且解調(diào)輸入的可見(jiàn)光信號(hào)以輸出第二到第四數(shù)據(jù)。

因?yàn)椴煌ㄩL(zhǎng)的可見(jiàn)光信號(hào)被個(gè)別地以高速調(diào)制，并且全部可見(jiàn)光信號(hào)的組合被同時(shí)地以低速調(diào)制，所以可以提供可見(jiàn)光信息廣播以使得公共信息通過(guò)長(zhǎng)距離廣播，并且個(gè)體信息可以高速的在短距離上廣播。此外，通過(guò)同時(shí)地發(fā)送用于長(zhǎng)距離和短距離的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸效率可以提高，并且可以有效地使用有限的通信資源。

以上就是三星發(fā)明的用于發(fā)送和接收可見(jiàn)光通信數(shù)據(jù)的裝置，通過(guò)多個(gè)波段的可見(jiàn)光信號(hào)來(lái)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)，在保證發(fā)送效率的同時(shí)滿足了長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)的要求，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男实玫搅颂岣?，并且可以有效的使用有限的通信資源！