定位于预给定区域中的通信终端与通信对方站之间的无线数据传输

文档序号:1510887 发布日期:2020-02-07 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 定位于预给定区域中的通信终端与通信对方站之间的无线数据传输 (Wireless data transmission between a communication terminal located in a predetermined area and a communication partner station ) 是由 A.万德勒 于 2018-05-16 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于在定位于预给定区域中的通信终端(106)与连接至通信网络(48)的通信对方站(28)之间无线传输数据的系统(18),该系统具有:-布置在所述预给定区域中的照明装置(110、112、114、116),-通信对方站(28),-在所述通信对方站(28)和所述照明装置(110、112、114、116)的传输设施(30、32、34、36)之间的第一无线光学通信连接(40、42、44、46),以及-在所述照明装置(110、112、114、116)的所述传输设施(30、32、34、36)和所述通信终端(106)之间的第二无线通信连接(38)。(The invention relates to a system (18) for the wireless transmission of data between a communication terminal (106) located in a predetermined area and a communication partner station (28) connected to a communication network (48), having: -a lighting device (110, 112, 114, 116) arranged in the predetermined area, -a communication partner station (28), -a first wireless optical communication connection (40, 42, 44, 46) between the communication partner station (28) and a transmission facility (30, 32, 34, 36) of the lighting device (110, 112, 114, 116), and-a second wireless communication connection (38) between the transmission facility (30, 32, 34, 36) of the lighting device (110, 112, 114, 116) and the communication terminal (106).)

定位于预给定区域中的通信终端与通信对方站之间的无线数 据传输

技术领域

本发明涉及一种用于在定位于预给定区域中的通信终端与连接至通信网络的通信对方站之间无线传输数据的照明装置。此外,本发明涉及一种通信对方站,该通信对方站具有用于固定布置所述通信对方站的紧固设备以及可连接到所述通信网络的通信单元,用于建立到至少一个照明装置的通信连接。此外,本发明还涉及一种用于在定位于预给定区域中的通信终端与连接到通信网络的通信对方站之间无线传输数据的方法。最后,本发明还涉及一种用于在定位于预给定区域中的通信终端与连接到通信网络的通信对方站之间无线传输数据的系统。

背景技术

通用类型的照明装置、通信对方站、通用方法以及还有通用系统在现有技术中是众所周知的,从而为此不需要单独的书面证据。系统用于在所述通信终端和所述通信对方站之间建立通信连接,从而可以传输数据,特别是传输到所述通信网络。为此,例如在现有技术中可以设置WLAN路由器。所述通信终端优选是移动通信终端,其特别是无线地与所述通信对方站通信连接。这样的通信终端可以是例如智能电话、平板电脑、PDA等。然而,另外,所述通信终端也可以是计算机,例如PC,特别是台式PC。所述通信对方站优选是适合于与所述通信终端交换数据的设备。因此,在最简单的情况下,所述通信对方站同样可以是如上所解释的通信终端,或者也可以是PC等。然而,另外,所述通信对方站也可以是另一种数据技术设施,例如包括用于存储数据的存储单元。特别地,所述通信对方站包括通信单元,该通信单元自身又连接到诸如互联网、企业内联网等的通信网络。因此,所述通信对方站可以是例如网关等。

本发明特别是涉及以下问题:如何能够在通信终端与通信对方站、特别是连接到所述通信对方站的通信网络之间建立无线通信连接。

随着对能够实现高数据速率的需求的增加以及对电可用服务的使用的增加,特别是对于移动数据速率期望有高的增长。可用技术、特别是基于WLAN或移动无线电通信标准的可用技术对此只能在非常有限的程度上做出贡献,或者部分地已经达到技术容量极限。在移动无线电通信领域中,在这方面已经习惯于设置额外的发送站并更精细地分配这些发送站。但是,这需要大量的技术和资金投入。

在建筑物领域中,特别是对于需要铺设例如基于以太网等的对应有线通信路径的现有建筑物来说可以实现改装。另外,在新建筑物中还可以使用诸如以太网供电等的新技术,其中电能以及数据都只能经由唯一的线路连接传输。

发明内容

本发明所基于的任务是以简单的方式改善无线通信的容量。

作为解决方案,利用本发明建议了根据独立权利要求的照明装置、通信对方站、方法以及系统。

基于从属权利要求的特征得到其他有利的实施方式。

关于通用的照明装置,利用本发明特别是建议,所述照明装置具有照明设施和传输设施,所述照明设施可以布置在所述预给定区域中,所述传输设施布置在所述照明设施中或直接布置在所述照明设施上,并且构造为建立至所述通信对方站的第一无线光学通信连接和至所述通信终端的第二无线通信连接以传输所述数据。

关于通用的通信对方站,特别是建议,所述通信单元被构造为将所述通信连接建立为到所述至少一个照明装置的传输设施的第一无线光学通信连接。

关于通用方法,特别是建议该方法包括以下步骤:

-在所述通信对方站和照明装置的传输设施之间建立第一无线光学通信连接,所述传输设施布置在所述照明装置的照明设施中或直接布置在所述照明设施上,所述照明设施布置在所述预给定区域中;以及

-在所述传输设施和所述通信终端之间建立第二无线通信连接。

关于通用系统,特别是建议,该系统具有布置在所述预给定区域中的根据本发明的照明装置、根据本发明的通信对方站、在所述通信对方站与所述照明装置的传输设施之间的第一无线光学通信连接以及在所述照明装置的所述传输设施与所述通信终端之间的第二无线通信连接。

本发明使得可以通过简单的方式创建额外的容量,其方法是例如在已经存在的照明设施中集成传输设施,由此形成能够提供对应的通信路径的照明装置。由此不需要铺设额外的有线连接即可实现改善的数据传输。

所述通信对方站优选地布置在距所述传输设施的光学视见距离中,从而可以经由无线光学通信连接来提供数据传输。因此,在这方面不需要铺设线缆等。通过将所述照明装置的所述传输设施优选地同时布置在所述照明装置的照明设施中或所述照明设施上,其方法是例如将所述传输设施集成在所述照明设施的壳体中等,优选地也不需要为所述传输设施提供自己的、应当在预给定位置安装在所述预给定区域中的设备。

另外,该实施方式使得可以从所述照明设施向所述传输设施供应电能,从而可以节省用于所述传输设施的自己的电源。这也具有以下优点:就所述传输设施的电源来说不需要设置单独的线路。特别是在室内区域中,将照明器提供为通电且均匀分布的数据节点,以便能够集成所述传输设施。

第一无线光学通信连接特别是一种被构造为近距离通信连接的通信连接。为此,它特别适合用在建筑物内部,即在室内区域中。近距离通信连接的特征在于,其被构造用于几米内的通信作用距离,例如在大约0米至25米的范围内,优选在0.5米至15米的范围内。

所述传输设施优选地以这样的方式布置在所述照明设施上,即所述传输设施在距所述通信对方站的光学视见距离内。由此可以在所述传输设施和所述通信对方站之间建立直接的无线光学通信连接。但是另外,在已经存在照明设施的情况下也可以改装所述传输设施,以形成照明装置。

第一无线光学通信连接本身可以通过使用光,特别是红外光、紫外光等来加以实现,优选在人类可见的光范围之外。在这种情况下,所述传输设施以及优选地还有所述通信对方站被布置成使得第一光学无线通信连接基本上不受位于或停留于所述预给定区域中的人的干扰。因此特别优选地,将所述照明设施布置在房间的天花板上,所述预给定区域至少部分地位于所述房间中。因此,所述预给定区域可以通过所述照明装置,特别是其照明设施,优选地通过所述传输设施的位置来加以确定。

同样地,将所述通信对方站优选地布置在所述房间的上部区域中,例如布置在所述房间的墙壁的上部区域中或者同样也布置在天花板上,从而可以实现很大程度上不受干扰的第一无线光学通信连接。但是也可以规定,将所述通信对方站以合适的方式例如布置在塔架、柱子或另一种构件上,从而可以实现到所述传输设施的基本上不受干扰的光学视线。因此,本发明特别有利地适用于在建筑物的封闭房间中使用,例如在大厅、会议室等中。然而,另外,本发明也可以等同地用在预给定的室外区域中,例如借助于照明设施照射所述室外区域。例如,这可以在火车站等的等候区域中实现。在此也可以将所述传输设施布置在照明设施中以用于构造出所述照明装置。所述通信对方站可以定位在例如车站建筑物等的外壁上,从而可以实现不受干扰的光学视线。

所述通信对方站优选是一种通信设施,其自身又连接到诸如互联网、企业内联网等通信网络。为此,所述通信对方站优选具有通信连接端,由此提供了将经由第二无线通信连接与所述传输设施通信连接的通信终端经由所述通信对方站与所述通信网络耦合的可能性。在此情况下被证明有利的是,由于物理特性利用第一无线光学通信连接可以实现非常高的数据速率。由此不仅可以向唯一的通信终端而且在应当连接多个通信终端时提供具有高数据速率的通信连接。另外,本发明当然也适合于经由第一光学无线通信连接将多于一个照明装置或传输设施与所述通信对方站以通信技术耦合,并且以这种方式近似于在预给定房间中提供自己的通信网络。

当然可以规定,对于每个照明装置或传输设施,设置自己的、分配给所述照明装置或传输设施的通信对方站。但是,证明特别有利的是,多个照明装置或传输设施可以共同使用一个通信对方站,特别是当它们用于连接到通信网络时。在此关联下,可以将所述通信对方站构造为网关或包括网关。

因此,利用本发明可以通过简单的方式在现有房间或室外区域中提供通信可能性或改善现有的通信可能性。通过例如可以将所述传输设施布置在现有的照明设施中或照明设施上以形成照明装置,不需要额外地改造或设置单独的有线通信基础设施。在这种情况下,仅将所述传输设施相应地设置在所述照明设施上。相应地,设置对应的通信对方站,即使所述通信对方站根据自身情况本身可以是通信终端或诸如数据存储器等的另一种数据技术设施,所述通信对方站也可以提供到诸如互联网的所述通信网络的连接。

所述传输设施可以包括自己的壳体或安装框架等。然而,优选地,所述传输设施仅装备有紧固装置,该紧固装置允许将所述传输设施固定在所述照明设施上或所述照明设施中或集成到照明设施中。所述紧固装置例如可以由紧固夹片形成,该紧固夹片可以利用夹子和/或螺钉等与所述照明设施的壳体或框架连接。由此,可以通过简单的方式形成所述照明装置。

第二无线通信连接用于建立所述照明装置或传输设施与所述通信终端之间的通信连接。优选地,该通信连接同样是近距离通信连接,其允许位于所述预给定区域中的通信终端与所述传输设施进行通信连接。因此,所述预给定区域尤其通过所述照明装置或所述传输设施的位置以及它们的发送特性和/或接收特性来加以确定。优选地,所述预给定区域基本上对应于在按规定的照明运行中借助于所述照明装置的照明设施照射的区域。由此,对于所述通信终端的用户而言,直接可以看见所述预给定区域延伸了多远,从而该用户可以适当地选择其在所述预给定区域中的停留位置,以便能够确保至所述照明装置或传输设施的可靠通信连接。

当然也可以规定,在多个照明装置或传输设施的情况下——这些传输设施例如可以布置在同一照明设施上或者也可以布置在不同的、优选相邻布置的照明设施上,可以发生所述预给定区域的重叠,从而所述通信终端不仅可以建立至唯一的照明装置或传输设施的通信连接,还可以根据相应预给定区域的重叠来建立至两个或更多个照明装置或传输设施的通信连接。

因此,本发明被证明特别有利地用在封闭房间中,在所述封闭房间中例如借助于吸顶灯照射工作台,例如书桌等。通过将所述照明装置或所述传输设施布置在相应照明设施上,可以通过简单的方式建立第二无线通信连接,特别是当将照明器安装在天花板上时。通过这种实施方式,可以进一步实现:第二无线通信连接基本上也可以被构造为近距离无线电连接并且基本上也可以不受干扰地构造。

根据一种扩展建议,所述传输设施具有光学发送和接收单元,用于建立与所述通信对方站的第一无线光学通信连接。由此可以提供一种特殊类型的通信连接,其可以被成本和/或能量有利地构造并同时允许高数据传输速率。另外,可以使用适合于相应高数据传输速率的特殊部件和组件,例如基于光保真技术(Li-Fi)系统。优选地,所述通信对方站具有相应匹配的光学发送和接收单元。

所述光学发送和接收单元有利地被构造为发射和/或接收在单独分配给所述传输设施的频率范围内的光。特别地,可以发射和/或接收具有单独分配给所述传输设施的颜色的光。由此,不仅可以实现特别可靠的、特别是抗干扰的通信连接,而且还允许多个传输设施与一个通信对方站连接和/或反之亦然,优选地利用独立的第一无线光学通信连接。从而可以规定,在多个传输设施的情况下,向每个传输设施分派其自己的单独分配的频率范围。由此,通过在各自的频率范围内进行通信,所述通信对方站可以选择其与这些传输设施中的哪一个保持通信连接。当然,根据自身情况,例如当一个传输设施保持至多于一个唯一的通信对方站的第一无线光学通信连接时,也可以反过来这样设置。于是在此可以规定,通过由所述传输设施选择各自的频率范围来相应地选择所述通信对方站。特别是当将通信对方站用作中继站以便能够以通信技术耦合否则将不在通信作用范围内的其他传输设施时——例如因为障碍物等原因不可能进行无线光学通信连接,这种实施方式被证明是有利的。

所述光学发送和接收单元优选地具有光学发送元件,该光学发送元件被构造为在所述通信对方站的方向上定向地发射光,以便建立第一无线光学通信连接。为此,所述发送元件可以具有合适的光源,例如发光二极管、激光二极管、其组合电路等,可以根据要传输的数据对该光源进行调制。另外,所述发送元件还可以包括光学元件,例如镜子、棱镜、透镜、其组合等。由此可以在所述通信对方站的方向上发射光,从而可以将其尽可能完整地用于所述通信连接。由此,不必用所述发送元件的光照射未在所述通信对方站的方向上定位的空间区域。根据自身的情况,这当然也适用于相反的情况,即所述通信对方站具有带有光学发送元件的对应的发送和接收单元。

此外建议,将所述光学发送和接收单元构造为使所述光学发送和接收单元的光学发送元件和/或光学接收元件优选自动地对准所述通信对方站。该实施方式对于安装基于本发明的系统被证明是特别有利的。如果例如事后将传输设施固定在照明设施上并且安装一个或多个对应的通信对方站,则可以特别是由于各自的布置而调节出方位角,所述光应当被发射到所述方位角中,由此可以建立至所述通信对方站的第一无线光学通信连接。为此,可以设置一个或多个关于所述发送元件可机械移动的光偏转元件,或者也可以设置关于所述发送元件可机械移动的光源。被证明特别有利的是,所述传输设施具有控制单元,该控制单元允许至少部分自动地进行所述对准。从而例如可以规定,预给定方位角,然后通过自动调节所述发送元件来实现所述方位角。所述光接收元件可以例如由光电二极管、光敏电阻、光电晶体管或也可以由另一种光敏构件形成。

根据一种扩展建议,所述光学发送和接收单元被构造为将发射的光聚焦到所述通信对方站的分配给所述传输设施的接收元件上。这允许以特别低的能量投入实现第一光学无线通信连接。由此可以实现通信连接的高效率。

另外建议,所述传输设施具有用于与所述通信终端建立第二无线通信连接的近场无线电单元。以此方式,可以以简单的方式建立到所述通信终端的近距离通信连接。对于第二无线通信连接,可以使用适当的无线电标准,例如WLAN、蓝牙、ZigBee等。这样做的优点是,可以在通信技术方面以简单的方式耦合通常已经为使用这种标准而设计的现有通信终端。不需要针对所述通信终端设置新技术。另外,由于近场无线单元是所述传输设施的一部分,特别是集成在所述传输设施中,因此也可以同时经由所述传输设施向所述近场无线单元提供电能,从而可以节省单独的电源连接端。这样做的优点是,关于基于本发明的系统的安装可以减少投入。

替代地或补充地,也可以规定,所述传输设施具有光通信单元,用于与所述通信终端建立第二无线通信连接。因此,第二无线通信连接也可以替代地或补充地被构造为光学通信连接,例如与第一无线光学通信连接类似。然而在这种情况下必须的是,所述通信终端同样具有适用于此的发送和接收单元,从而可以以相应的光学方式建立第二无线通信连接。为此,可以与所述光学发送和接收单元相同的方式相应地构造所述光学通信单元。当然,所述光学通信单元也可以与近场无线电单元组合,以便能够为第二无线通信连接提供尽可能宽的通信频谱。由此,可以向大量不同的通信终端提供通信技术的耦合。

进一步建议,第二无线通信连接是光学通信连接,并且所述传输设施具有用于将第一无线光学通信连接光学连接到第二无线通信连接的光学的光偏转元件。该实施方式允许实现特别简单的传输设施,即因为可以节省用于耦合两个通信连接的所述传输设施内的数据转换。被证明特别有利的是,所述传输设施借助于所述光学的光偏转元件实现两个通信连接的耦合,所述光学的光偏转元件可以例如由镜子、透镜、棱镜、其组合等形成。该实施方式还具有以下优点:其依据实施方式必要时甚至根本不需要自己的电源,因为它可以仅由无源部件组成。当然,也可以设置光学放大元件等,所述光学放大元件允许对经由这两个通信连接之一获得的对应于数据的信号进行光学放大,并再次经由这两个通信连接中的另一个发射。当然在这种情况下,需要电源以便能够提供为此所需的能量。

所述传输设施优选具有用于连接至所述照明设施的电源单元的电源连接端。所述传输设施可以以这种方式在电源方面例如耦合到用于所述照明设施的反正已经存在的电源。因此,在这种情况下,不需要为所述传输设施设置单独的电源。

进一步建议,用于所述至少一个照明装置的传输设施的通信单元具有可单独分配给所述传输设施的光学发送元件和/或可单独分配给所述传输设施的光学接收元件。可以规定,所述发送元件与分配给该发送元件的传输设施对准,从而优选地只能由该传输设施接收从所述发送元件发射的光。被证明特别有利的是,所述发送元件被构造为将发射的光聚焦到所分配的传输设施上。也可以为所述光学接收元件设置对应的功能。从而例如可以规定,所述光学接收元件具有优先接收方向,该优先接收方向与所分配的传输设施对准。例如,这可以借助于光偏转装置(例如透镜、棱镜、镜子等)来完成。优选地,所述光学接收元件被对准成使得其可以接收基本上仅来自所分配的传输设施的光。

由此可以为每个现有传输设施提供选择性的第一无线光学通信连接。因此,第一无线光学通信连接的信道容量不需要由多个传输设施分享。由此可以在所述通信对方站和所述传输设施之间实现高数据速率。

进一步建议,所述通信单元被构造为在单独分配给至少一个传输设施的频率范围中发射和/或接收用于到所述至少一个照明装置的所述传输设施的第一无线光学通信连接的光。由此,可以实现多个传输设施中的各自传输设施与对方站之间的选择性通信信道。因此,可以在所述通信对方站和这些传输设施之间实现单独的通信通道,这些通信通道可以基本上特别是彼此独立地运行。该分配可以首先通过手动调节或也可以自动地完成,其方法例如是所述通信对方站向所述传输设施传送各自的频率范围等。

根据一种扩展建议,所述通信对方站具有登录单元,该登录单元被构造为接收由所述至少一个照明装置的所述传输设施发射的、单独分配给至少一个传输设施的起始信号,并且个性化地建立至所述至少一个传输设施的第一无线光学通信连接。因此,根据该实施方式,可以只需根据需要提供第一无线光学通信连接。因此没有必要在不发生数据传输时保持第一无线光学通信连接。另外,这种扩展可以用于以简单的方式设置额外的传输设施,并且能够相应地建立个性化的第一无线光学通信连接。为此,可以设置对应的登录协议,其使得可以自动地将所述传输设施与所述通信对方站进行通信连接。

此外建议,经由第一无线光学通信连接的数据无线传输在单独分配给所述传输设施的频率范围内完成。由此可以在通信信道方面实现选择性。

还建议使用分配给所述传输设施的加密来加密经由第一无线光学通信连接传输的数据。该实施方式允许不仅可以实现关于数据传输的选择性,而且如果可以由多个传输设施来接收由所述通信对方站传输的数据,则可以确保仅具有对应解密可能性的传输设施能够使用所传输的数据。于是对于另外的传输设施,这些数据基本上是不可用的。

此外建议,所述传输设施为了建立第一无线光学通信连接而使用个体标识登录到所述通信对方站。所述个体标识可以例如以数据的形式包含在单独分配给所述传输设施的起始信号中。所述个体标识是唯一标识,其优选仅被授予给唯一的传输设施。以此方式可以识别任意组装的传输设施以及通信对方站或另外的与该信息有关的地点。

附图说明

可以从下面基于附图对实施例的描述中获得其他优点和特征。在附图中,相同的附图标记表示相同的特征和功能。

图1以示意性透视图示出了用于建筑物的房间的通信系统,该通信系统具有四个照明装置,每个照明装置具有根据本发明的照明设施和传输设施,以及根据本发明的通信对方站,所述通信对方站布置在所述房间的墙壁上;

图2示出了图1的部分的示意性放大透视图,其中这些照明装置中的两个照明装置与所述通信对方站通信连接,并且所述通信对方站针对每个传输设施具有分配给该传输设施的光电二极管作为发送元件;

图3示出了如图2的示意图,但其中设置了多路存取解决方案;

图4示出了如图2的示意图,但是其中设置了通过不同的频率范围从所述通信对方站到这些传输设施的并行通信,并且为从这些传输设施到所述通信对方站的一个数据传输设置多路存取解决方案;

图5示出了如图4的示意图,但是其中设置了通过不同频率范围的双向并行通信;

图6示出了用于选择预给定频率范围的选择单元的示意图;

图7示出了如图1的示意图,其中所述传输设施包括光偏转元件。

具体实施方式

图1示出了未进一步示出的建筑物的房间10的示意性透视图,该房间包括近似矩形的地板表面108,在所述地板表面的每个外棱边处布置墙壁,例如墙壁16。与地板表面108相对地,房间10具有用墙壁16封闭的天花板12。在墙壁16中,可关闭地设置带有门14的进入开口。

在天花板12上,在室内侧布置具有对应的照明设施20、22、24、26的四个照明装置110、112、114、116,对它们不作进一步详述。照明设施20、22、24、26分别具有至少一个发光装置,在按规定的照明运行中,利用所述发光装置可以将光发射到房间10中。由此可以以可预定的方式照射房间10。照明设施20、22、24、26可借助于未进一步示出的光控制器来加以控制。经由所述光控制器向照明设施20、22、24、26供应电能,从而所述发光装置可以通过将电能转换成光来实现按规定的照明功能。为此,照明设施20、22、24、26中的每一个包括未进一步示出的镇流器,借助该镇流器以适合于所述发光装置的方式来变换所输送的电能。作为发光装置,除了气体放电灯以外还可以设置白炽灯、发光二极管等。由于照明装置110、112、114、116 或照明设施20、22、24、26的布置,照明设施20、22、24、26将它们的光向下朝向地板表面108的方向发射。

房间10还包括通信系统18,该通信系统18用于将布置在房间10中的通信终端(如仅示例性示出的台式PC 106)无线连接到通信网络48,在当前情况下为互联网。为此,照明设施20、22、24、26中的每一个具有灯具Com单元(Luminaire-Com-Unit)(LCU)30、32、34、36作为传输设施,所述传输设施在当前情况下直接固定在各自的照明设施20、22、24、26上,而且在此固定在各自的壳体上。

在根据图1的实施方式中规定,每个LCU 30、32、34、36包括自己的WLAN单元,该WLAN单元用于提供无线短距离无线电连接作为第二无线通信连接38,通信终端106借助于该第二无线通信连接可以无线地进入通信连接。通信系统18还包括壁Com单元(Wall-Com-Unit)(WCU)28形式的通信对方站,该通信对方站借助于未进一步示出的紧固装置位置固定地固定在墙壁16的明显位于门14上方的上部区域中。WCU 28如下面还要发生的那样经由图1中未示出的连接端与通信网络48(在此是互联网)通信连接。另外,WCU28 连接到所述建筑物(未示出)的电源的电源线路68(图2)。

在根据图1的实施方式中规定,LCU 30、32、34、36中的每一个经由各自的第一无线光学通信连接40、42、44、46与WCU 28通信连接。在当前情况下,第一无线光学通信连接40、42、44、46基于Li-Fi(光保真技术)形成,并且代表一种在短距离上的光学数据传输的方法,该方法在光学上等同于以无线电技术实现的标准WLAN。LCU 30、32、34、36 经由第一无线光学通信连接40、42、44、46与WCU 28通信连接。通过将通信系统18布置在天花板下方但在天花板12的相邻区域中,第一无线光学通信连接40、42、44、46基本上不受干扰,从而在LCU30、32、34、36和WCU28之间实现了可靠的数据传输。

在当前情况下,WCU 28按照网关的方式实施,从而可以将光学接收的数据相应地转换并转发到连接的互联网,反之亦然。同样地也为该实施方式中的传输设施30、32、34、36设置这些,所述传输设施建立了第一无线光学通信连接40、42、44、46与各自的第二无线通信连接38的耦合。

图2示出了根据图1的通信系统18的示意性部分,利用该部分具体地表示根据另一实施例的功能。在该实施方式中规定,WCU 28经由至通信网络48的数据线路连接到互联网。WCU 28 经由电源线路68从未进一步示出的建筑物电力供应中获得电能以用于按规定的运行。WCU 28还包括作为发送元件的发光二极管50、52、54、56,其中发光二极管50、52、54、56中的每一个分别被分配给现有LCU 30、32、34、36中的一个,以用于从WCU 28向LCU 30、32、34、36传输数据。它们相应地在光发射方面被对准。

在图2中仅示出了两个LCU,即,LCU 30和LCU 32。LCU 30具有发送和接收单元100,该发送和接收单元自身又包括光电二极管70以用于从WCU 28接收数据。借助于光电二极管70,可以接收从WCU 28的发光二极管50经由光信道60传送的光信号,并且可以确定包含在所述光信号中的数据。相应地,发送和接收单元100包括作为发送元件的发光二极管74,借助于该发光二极管可以发射用于将数据从LCU 30传输到WCU 28的光信号。为此,WCU 28包括光电二极管58作为接收元件。

从发光二极管74经由光信道64传送的光信号可以被WCU 28的光电二极管58接收,并且可以确定包含在所述光信号中的数据。然后将所述数据相应地转换并经由数据线路输送到通信网络48,即互联网。

根据自身的情况,关于第二LCU 32的状况是类似的,第二LCU 32 包括具有光电二极管72作为接收元件和具有发光二极管76作为发送元件的发送和接收单元102。WCU 28的发光二极管52经由作为光信道62的光学通信信道与光电二极管72连接。相应地设置了无线光学通信信道66,借助于该通信信道,光从发光二极管76传送到WCU 28的光电二极管58。光信道60、64形成第一无线光学通信连接40 中的第一个,而光信道62、66形成第一无线光学通信连接42中的第二个。另外两个LCU 34、36以对应的方式连接到WCU 28,其中发光二极管54、56中的每一个被分配给各自的LCU 34、36。

在本实施方式中规定,向每个LCU 30、32、34、36分配自己的标识ID1、ID2、ID3、ID4。规定,至少在光发射开始时并且必要时也在进一步的光发射期间传送各自分配的标识,从而实现数据的分配。

根据另一扩展规定,LCU 30、32的发光二极管74、76被对准,使得它们发射的光被聚焦到WCU 28 的光电二极管58上。相应地,为发光二极管50、52设置了聚焦到LCU 30、32的分别分配的光电二极管70、72上。由此可以实现无干扰的数据传输。

图3示出了用于如图1的通信系统18的通信系统的另一实施方式,其中在此与根据图1 的实施方式不同,为经由WCU 28和LCU 30、32、34、36之间的第一无线光学通信连接40、42、44、46 的双向数据传输设置多路存取解决方案。多路存取(Multiple-Access)在通信工程中表示用于在连接到数据传输系统的站之间划分所述数据传输系统的传输容量的一系列方法。对于当前的实施方式,可以以不同的方式来实现多路存取,例如作为时分多路存取(TDMA),其中根据时分多路复用方法以块的形式传输数据。除此之外,还可以设置令牌方法或者还有载波侦听多路存取(CSMA)方法。此外,还可以设置代码多路复用方法,例如码分多路存取(CDMA)等。同样存在按照空分多路存取(SDMA)等的方式设置空间多路复用的可能性。因此,在根据图3的实施方式中,与根据图1和2的实施方式不同,在WCU28中仅还设置唯一的发光二极管78作为公共的发送元件,借助于该发光二极管78可以公共地建立第一无线光学通信连接40、42、44、46。

图4示出了根据本发明的通信系统18的另一实施方式,该通信系统基于根据图3的实施方式,因此补充地参考相关的实施。在该实施方式中规定,对于从LCU 30、32、34、36到WCU 28的通信实现多路存取解决方案。对于相反的通信路径,即从WCU 28到LCU 30、32、34、36,取而代之的是设置并行通信,该并行通信基于使用在单独分配给传输设施30、32、34、36中的各自传输设施的频率范围中的光。相应地,在WCU 28中设置有发光二极管78作为发送元件,其中每个发光二极管78发射在所述单独分配的频率范围中的光。其他边界条件对应于已经在前述实施例中解释的,因此补充地参考相关的实施。

用于通信系统18的另一实施方式基于图5得出。根据图5的实施方式基于根据图4的实施方式,其中相关地规定,双向地设置并行通信,也就是说,既用于从WCU 28到LCU 30、32、34、36的数据传输又用于从LCU 30、32、34、36到WCU 28的数据传输。相应地,在LCU 30、32、34、36中发光二极管74、76也被构造用于在分配给各自LCU 30、32、34、36 的频率范围中进行对应的光发射。同样地适用于接收侧,而且光电二极管70、72作为接收元件。在WCU 28中也设置对应匹配的设计,该WCU 28同样具有在各自频率范围内发射光的发光二极管78,而光电二极管58被构造用于在所述各自频率范围内进行对应的接收。由此,LCU 30、32、34、36与WCU 28的通信可以彼此独立地完成。

为了能够对各自的频率范围进行区分可以规定,在接收侧设置对应的光学单元80(图6),该光学单元可以包括例如棱镜等。由此,入射光82可以被划分为不同的频率范围,从而在出口侧可获得频率范围84、86。从而可以规定,仅将来自频率范围86的光输送给进一步处理,因为该光对应于单独分配的频率范围。然后忽略另外的频率范围。可以既对于WCU 28又对于LCU 30、32、34、36相应地设置光学单元80,以便能够分离所接收的光。另外,当然,也存在使用激光二极管作为发送元件并将所述激光二极管与分别分配的接收元件对准的可能性。由此,当然可以在干扰很小的情况下实现特别高的数据速率。但是,安装的投入较高,因为需要激光的对应对准。

通信系统18的另一有利实施方式基于图7得出,其中该实施方式基于根据图1的实施方式。与根据图1的实施方式不同,设置了LCU 90、92、94、96,它们分别具有光学单元104。借助于光学单元104,来自WCU 28的第一无线光学通信连接88被偏转并且耦合到第二无线通信连接98。在最简单的情况下,光学单元104可以由镜子、透镜、棱镜、其组合等形成。在这种情况下,LCU 90、92、94、96不需要电源,因为它们仅被设计为无源元件。另外,当然也可以设置LCU 90、92、94、96的信号放大和/或调节,然后所述信号放大和/或调节当然还需要对应的电源。然而,与根据图1的实施方式不同,在根据图7的实施方式中于是需要通信终端106被设计用于能够建立光学通信连接。因此,可以节省如在根据图1的LCU 30、32、34、36中设置的近场无线电单元。

尽管在先前的实施例中仅为一个房间设置了唯一的WCU,但是当然也可以设置两个或更多WCU。然后,这些WCU也可以以通信技术相互耦合。

因此,利用本发明也可以特别是事后优选在建筑物中安装诸如通信系统18的通信基础设施。即使对于新建的建筑物,本发明也被证明是有利的,因为无需考虑针对通信技术的复杂安装。本发明在使用Li-Fi等时被证明是特别有利的。但是,本发明不限于此。同样,本发明当然还可以用在预给定的室外区域,例如聚会场所等。

这些实施例仅是对本发明的解释,而不应当限制本发明。因此,当然在不脱离本发明的精神的情况下,所述传输设施以及所述通信对方站可以被构造为在很大程度上是可变的。此外,对于根据本发明的照明装置或传输设施说明的效果和优点同样适用于根据本发明的通信对方站、连接至所述传输设施的照明设施、所述系统或通信系统以及根据本发明的方法,反之亦然。相应地,设备特征也可以被表述为方法特征,反之亦然。

附图标记列表

10 房间

12 天花板

14 门

16 墙壁

18 通信系统

20 照明设施

22 照明设施

24 照明设施

26 照明设施

28 WCU

30 LCU

32 LCU

34 LCU

36 LCU

38 通信连接

40通信连接

42通信连接

44通信连接

46通信连接

48通信网络

50 发光二极管

52 发光二极管

54 发光二极管

56 发光二极管

58 光电二极管

60 光信道

62 光信道

64 光信道

66 通信信道

68 电源线路

70 光电二极管

72 光电二极管

74 发光二极管

76 发光二极管

78 发光二极管

80 光学单元

82 光

84 频率范围

86 频率范围

88 通信连接

90 LCU

92 LCU

94 LCU

96 LCU

98 通信连接

100 发送和接收单元

102 发送和接收单元

104 光学单元

106 通信终端

108 地板表面

110 照明装置

112 照明装置

114 照明装置

116 照明装置。

22页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:用于极紫外光源的供应系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!