[发明专利]一种包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统及方法

权利要求书

1.一种包含双向可见光通信链路的到达时间测量方法，其特征在于，

可见光定位系统包含上行链路(终端到接入端的数据传输)和下行链路(接入端到终端的数据传输)，均采用LED可见光通信的方式进行数据传输，到达时间测量包含如下过程：

a)设备1先发送脉冲信号1至设备2，并记录当前发送脉冲信号1的时间t1；

b)设备1通过自身可见光接收模块接收到脉冲信号1，记录当前接收到脉冲信号1的时间t2，设备1计算出该设备的一次响应时间Δt₁＝t2-t1，并将该数值存放于设备1的本地存储器，计算更新设备1的平均响应时间，和分别为设备1的当前平均响应时间和历史平均响应时间；

c)设备2接收到脉冲信号1后，立即发送脉冲信号2至设备1，记录此时发送脉冲信号2的时间t3；

d)设备2通过自身可见光接收模块接收到脉冲信号2，记录当前接收到脉冲信号2的时间t4；

e)设备1接收到脉冲信号2后，记录当前接收脉冲信号2的时间t5；

f)设备2计算出该设备的一次响应时间Δt₂＝t4-t3，并将该数值存放于设备2的本地存储器，计算更新设备2的平均响应时间，和分别为设备2的当前平均响应时间和历史平均响应时间；

g)设备1按照下述方法计算出设备1和设备2之间的到达时间T，即

其中，和分别为设备1存储的设备1和设备2的平均响应时间。

2.一种包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统，包括以下组成部分：

接入端可见光收发模块，包含第一LED发射模块和第二可见光接收模块，其中，第一LED发射模块可以发射信号至终端，或者发射信号至第二可见光接收模块，第二可见光接收模块可以接收第一LED发射模块或者第二LED发射模块的信息；

接入端信号处理单元，用来处理第二可见光接收模块接收的信息，并具有一定的运算能力，用来从接收到的信息中提取终端位置信息；

终端可见光收发模块，包含第二LED发射模块和第一可见光接收模块，其中，第二LED发射模块可以发射信号至接入端，或者发射信号至第一可见光接收模块，第一可见光接收模块可以接收第一LED发射模块或者第二LED发射模块的信息；

终端信号处理单元，用来处理第一可见光接收模块接收的信息，并具有一定的运算能力，用来从接收到的信息中提取终端位置信息。

3.如权利要求1所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量方法，其特征在于，

设备1可以是接入端，此时设备2为终端；或者，设备2是接入端，此时设备1为终端。

4.如权利要求1所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量方法，其特征在于，

在权利要求2所述的发射模块和接收模块信号带宽允许的范围内，脉冲信号1和脉冲信号2的带宽尽可能的大，即脉冲尽可能的窄。

5.如权利要求1所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量方法，其特征在于，

设备2和设备1可以建立专用通信时隙，交换各自的响应时间和的信息，或者交换各自测量得到的到达时间。

6.如权利要求1所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量方法，其特征在于，

步骤g)中的可以是当前测量得到的设备2的平均响应时间，也可以是前一段时间设备2的平均响应时间。

7.如权利要求2所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统，其特征在于，

接入端信号处理单元，或者终端信号处理单元，可以包含高速数字信号处理器(DSP)，或者专用集成电路，来减少接收机的响应时间。

8.如权利要求2所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统，其特征在于，

终端可以是移动终端，也可以是固定终端；终端的数目可以是一个或者多个；移动终端的类型可以是手机、笔记本或者平板电脑等设备。

9.如权利要求2所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统，其特征在于，

LED可以是RGB-LED，也可以是蓝光LED与荧光粉构成的白光LED，或者是紫光LED与荧光粉构成的白光LED。

10.如权利要求2所述的包含双向可见光通信链路的到达时间测量系统，其特征在于，

接入端可以连接其它类型的网络，使得可见光通信能够兼容光纤通信或者3G、4G、5G移动接入方式。