[发明专利]定向光通信

说明书

本公开涉及在自由空间中的通信，以及更具体地涉及定向光通信。

可以在诸如固定和/或移动通信设备、基站和其它接入点、服务器、机器类型的设备等的设备之间提供通信。通过无线连接，通信可以发生在自由空间中。在自由空间中的通信的示例是使用光作为物理机制的信息传递。可以针对各种类型的信息的通信，例如针对控制和用户信息的通信和/或针对安全应用，提供光链路。

定向自由空间光(FSO)通信已经用于许多不同的情景，诸如例如用于近距离通信、控制和安全应用。FSO应用的示例是高带宽解决方案，其中光学连通性被提供给在当前基于光纤的网络的“最后一公里”内的场所。FSO链路被认为针对这种类型的部署有优点，例如因为FSO技术不要求联邦通信委员会许可，它是用于传送在模拟格式中的现有的射频(RF)信号的可行的传输介质，以及它被认为不受电磁干扰影响。自由空间光链路的应用的又一个示例是在陆地上、海上、空中的，或空间中的不同类型的车辆之间的通信。此类应用的更详细的示例包含车辆间交通安全通信和在军事情景中的通信。FSO已经被提议用于在手持型设备中的超高带宽通信。定向光链路也用于量子密钥分配(QKD)，其可以用于安全通信。注意的是，以上不是FSO的使用的穷尽性列表，以及它被认为具有可能性以在将来扩展到各种新的领域和应用。

通信的定向性允许设备与邻近的若干设备中的另一个设备选择性地通信。定向光链路也是针对使得能够无条件的安全通信的量子密钥分配的先决条件。

为了在两个光模块之间建立定向光链路，如果模块作为发射器进行操作，则该模块需要调节它的光束的方向，或如果模块作为接收器进行操作，则该模块需要调节它的视野。通常，定向自由空间光(FSO)光束的操纵通过移动宏观元件，诸如镜头、反光镜和/或整个模块来完成。这可能设置速度限制，造成灵敏度冲击和振动，增加体积大的元件等。

注意的是，此处论述的问题不局限于任何特定装置和应用，而是可以出现在可能需要光链路的任何情景中。

本发明的实施例旨在解决以上问题中的一个或若干问题。

根据一个方面，提供了一种用于提供定向光通信的方法，所述方法包括从由用于向接收设备的目标区域发射光的图像投射设备提供的像素的阵列选择至少一个像素，以及由所选择的至少一个像素向所述目标区域发射光。

根据另一个方面，提供了一种用于控制用于定向光通信的图像投射设备的使用的装置，所述装置包括至少一个处理器、和包含计算机程序代码的至少一个存储器，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少以从由用于向信号接收设备的目标区域发射光的图像投射设备提供的像素的阵列选择至少一个像素。

根据又一个方面，提供了一种用于定向光通信的装置，所述装置包括：包括至少一个光源并且被配置为提供像素的阵列的图像投射设备，以及控制器，所述控制器被配置为控制由所述阵列的像素的光的定向发射以由所选择的至少一个像素向信号接收设备的目标区域发射光。

根据更详细的方面，迭代地减少所述像素的阵列的发射光的像素的数量。

所述迭代可以包括将所述像素的阵列划分成子阵列，关闭子阵列的像素以及由另一个子阵列的像素发射光，确定接收设备接收由发射光的阵列的像素所发射的光，将发射光的子阵列划分成进一步的子阵列，以及重复关闭像素、确定和划分，直到确定接收设备的目标区域。在每个迭代轮次中，将发射光的像素阵列划分成两个部分，以及在每个迭代轮次中，选择两个部分中产生能够检测的信号的一个部分。

所述迭代还可以包括测量背景光强度，开启在测量模式的第一区域中的像素以及测量针对第一区域的所接收的光强度，连续地开启测量模式的至少一个第二邻近区域以及测量针对至少一个第二区域的所接收的光强度，确定任何一个第二区域是否具有大于第一区域的光强度的光强度，对它做出响应，如果第二区域具有更大的光强度，则向此类第二区域移动测量模式，以及如果没有第二区域具有更大的光强度，则确定第一区域的光强度是否显著地大于背景光强度。

减少的信号功率的信息可以用于确定目标区域在像素的关闭的子阵列和发射光的子阵列之间的边界上。

可以至少部分地基于来自接收设备的反馈来选择至少一个像素。该反馈可以包括关于由像素的阵列中的像素所传送的检测信号的强度的信息。

可以由图像投射设备的一个或多个光源来发射光。根据一种可能性，提供与用于发射针对光通信的光的图像投射设备相关联的至少一个另外的光源。

图像投射设备能够借助于传输像素阵列、反射像素阵列、数字反射镜设备、以及发射光的像素中的至少一个来产生像素。