(57)【要約】      （修正有）【課題】誤り訂正の性能を改善する。【解決手段】データを光無線伝送するための伝送方法及び光無線データ伝送システムに関する。光無線データ伝送システムは、少なくとも２つのパラレルデータストリームを生成するデータストリーム生成器を備える。パラレルデータストリームは、複数の個別の光送信デバイス（８、９、１０）によって、第１の光信号を出射することにより、個別に伝送される。光無線データ伝送システムは、更に、第１の光信号を検出し、各第１の信号をそれぞれの第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）に変換する対応する数の個別の検出器（１９、２０、２１）と、補正された第２の信号を訂正するエラー訂正ユニット（３１）とを備える。プリディストーションユニット（２９）により、用いられた伝送チャンネルに関して各第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を個別に補正する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを光無線伝送する伝送方法において、
少なくとも２つのパラレルデータストリーム（１８．１、１８．２、１８．３）を生成するステップと、
複数の光送信デバイス（８、９、１０）によって複数の第１の光信号を送出することにより、上記少なくとも２つのパラレルデータストリームを別々に無線で送信するステップと、
上記複数の光送信デバイスの数に対応した複数の検出器（１９、２０、２１）によって、上記複数の第１の光信号（１８．１、１８．２、１８．３）を複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）に変換するステップと、
プリディストーションユニット（２９）によって、上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）をそれぞれ補正するステップと、
上記補正された複数の第２の信号のエラーを訂正をするステップとを有するデータ伝送方法。
【請求項２】
上記複数の第１の光信号（１８．１、１８．２、１８．３）は、所定の出射光パワー比（Ｍｉ）で出射されることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送方法。
【請求項３】
上記パラレルデータストリームを生成するステップにおいて、組み合わされて白色光を放つように予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）を有する上記複数の第１の光信号をそれぞれ出射する緑色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオード（８、９、１０）によって３つのパラレルデータストリーム（１８．１、１８．２、１８．３）を生成することを特徴とする請求項２記載のデータ伝送方法。
【請求項４】
上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）は、出射された信号の上記予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）に基づいて補正されることを特徴とする請求項２又は３記載のデータ伝送方法。
【請求項５】
上記複数の第１の光信号は、異なる変換効率（Ｃｉ）で上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）に変換されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のデータ伝送方法。
【請求項６】
上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）は、上記それぞれの異なる変換効率（Ｃｉ）に基づいて補正されることを特徴とする請求項５記載のデータ伝送方法。
【請求項７】
上記複数の検出器（１９、２０、２１）は、パラレルな上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を生成し、該パラレルな複数の第２の信号は、上記補正の前に、該複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を含むシリアルな共通の第２の信号ｒ（ｔ）に変換されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のデータ伝送方法。
【請求項８】
上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）は、出射された信号の上記それぞれ異なる予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）と、それぞれ異なる上記変換効率（Ｃｉ）との両方に基づいて補正されることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載のデータ伝送方法。
【請求項９】
上記エラー訂正は、軟判定デコーダ（３１）によって実行されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載のデータ伝送方法。
【請求項１０】
少なくとも２つのパラレルデータストリーム（１８．１、１８．２、１８．３）を生成するデータストリーム生成器と、
複数の第１の光信号を送出することにより、上記パラレルデータストリーム（１８．１、１８．２、１８．３）を別々に無線で送信する複数の光送信デバイス（８、９、１０）と、
上記複数の第１の光信号を複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）に変換する上記複数の光送信デバイスの数に対応した複数の検出器（１９、２０、２１）と、
上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）をそれぞれ補正するプリディストーションユニット（２９）と
上記補正された複数の第２の信号のエラーを訂正するエラー訂正ユニット（３１）とを備える光無線データ伝送システム。
【請求項１１】
上記複数の光送信デバイス（８、９、１０）は、所定の出射光パワー比（Ｍｉ）で上記複数の第１の光信号を出射することを特徴とする請求項１０記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１２】
上記複数の光送信デバイス（８、９、１０）は、組み合わされて白色光を放つように予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）で発光するように適応化された緑色発光ダイオード、赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１１記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１３】
上記プリディストーションユニット（２９）は、出射された信号の上記予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）に基づいて上記第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を補正することを特徴とする請求項１１又は１２記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１４】
上記複数の検出器（１９、２０、２１）の変換効率（Ｃｉ）は、それぞれ異なることを特徴とする請求項１０乃至１３いずれか１項記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１５】
上記プリディストーションユニット（２９）は、上記それぞれの異なる変換効率（Ｃｉ）に基づいて上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を補正することを特徴とする請求項１４記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１６】
上記複数の検出器（１９、２０、２１）によってパラレルに生成された上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を、該複数の第２の信号を含むシリアルな共通の第２の信号（ｒ（ｔ）、２８）に変換するパラレル−シリアル変換器（２７）を更に備える請求項１０乃至１５いずれか１項記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１７】
上記プリディストーションユニット（２９）は、出射された信号の上記それぞれ異なる予め定義された出射光パワー比（Ｍｉ）と、上記それぞれ異なる変換効率（Ｃｉ）との両方に基づいて、上記複数の第２の信号（２６．１、２６．２、２６．３）を補正することを特徴とする請求項１０乃至１６いずれか１項記載の光無線データ伝送システム。
【請求項１８】
軟判定デコーダ（３１）を更に備えることを特徴とする請求項１０乃至１７いずれか１項記載の光無線データ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを光無線伝送するための伝送方法及び光無線データ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光無線データ伝送方式には、幾つかの種類がある。光無線データ伝送方式は、例えば、１つの可能性として、人間の目では感知できない高周波パルスを生成する白色光発光素子を用いてデータを送信する。変調には、オン／オフ変調（ＯＯＫ）の変調方式が採用されている。マルチチップ型白色ＬＥＤによって出射される異なる色の光を、パラレル伝送チャンネルとして用いることもできる。
【０００３】
マルチチップ型白色ＬＥＤの白色光は、青、赤、緑の三原色の光を同時に発光することによって生成される。これらの色を重ねると、白色光になる。マルチチップ型白色ＬＥＤを用いてパラレルにデータを送信する場合、白色光を得るために各発光素子のパワー比が異なることが問題になる。マルチチップ型白色ＬＥＤは、照明のために用いる場合は、例えば、青みがかった光又は赤みがかった光を出射することは許容されない。したがって、３色のＬＥＤの出射光のパワー比は、固定され、調整できない。
【０００４】
３つのＬＥＤからの出射光は、３つの個別の検出器で検出され、それぞれの検出器の変換効率は、それぞれの発光ＬＥＤの色に依存する。したがって、検出器の出力信号の信頼度は、各色毎に異なる。
【０００５】
例えば、無線通信について、１Ｅ−１０以下のエラーレートを保証するために、エラー制御デコーダが必要である。通常、軟判定エラー制御デコーダの性能は、硬判定エラー制御デコーダの性能より良いことが知られている。しかしながら、軟判定エラー制御デコーダを用いても、各色の信頼度が異なるために、必要なエラーレートを実現できない場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、軟判定エラー制御復号の性能を向上させることができる、データを光無線伝送するための伝送方法及び光無線データ伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に基づく伝送方法及び請求項１０に基づくデータ伝送システムによって解決される。
【０００８】
請求項１の伝送方法及び請求項１０のデータ伝送システムでは、少なくとも２つのパラレルデータストリームを生成する。これらのパラレルデータストリームは、それぞれ、別々の光送信デバイスを用いて、無線で送信される。光送信デバイスは、データを送信するために第１の光信号を出射する。出射された第１の光信号は、それぞれ、対応する検出器によって検出され、検出器は、受信した第１の光信号を変換する。したがって、例えば、３つのパラレルデータストリームを用いる場合、３つの個別の検出器によって、３つの第２の信号が出力される。これらの信号をエラー訂正デコーダに供給する前に、第２の信号をそれぞれ個別に補正する。第２の信号の補正は、プリディストーションユニットによって行う。
【０００９】
補正された第２の信号に基づいて実行されるエラー訂正により、検出器の出力信号に基づいてエラー訂正を行うより遙かに良好な結果が得られる。第２の信号を補正することによって、特定の検出器が出力した第２の信号の信頼度の低さを考慮に入れることができる。一方、他の発光色の検出器から得られた高い信頼度を有する信号は、既知の高い信頼度に基づいて補正する。この結果、軟判定エラー制御デコーダのエラー復号アルゴリズムは、より良好に動作し、このような伝送システムの総合性能が改善される。本発明の更なる改良は、従属請求項において定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、マルチチップ型の白色ＬＥＤ１を示している。白色ＬＥＤ１は、モールドされた透明のカバー２を備え、カバー２は、サポート部材３を覆っている。サポート部材３は、好ましくは、電気コネクタ４によって接地されている。
【００１１】
サポート部材３の表面には、後に図２を用いて更に詳細に説明するように、３つの個別のＬＥＤが固定されている。
【００１２】
個別のＬＥＤは、サポート部材３に固定され、それぞれ、導電パス５、６、７に電気的に接続されている。導電パス５、６、７は、各ＬＥＤに電源電圧を供給するために電源に接続されている。
【００１３】
マルチチップ型白色ＬＥＤ１は、３つの個別のＬＥＤを備える。各ＬＥＤは、異なる色の光を発光する。白色光を発光するために、各色は、緑、青、赤である。図１の部分ＩＩを拡大して図２に示す。サポート部材３の表面に形成された窪み１１の底部に、３つの発光素子８、９、１０が配設されている。個々のＬＥＤには、個別に電圧が供給される。したがって、ＬＥＤ８、９、１０は、個別にオン及びオフに切り換えることができる。
【００１４】
ＬＥＤ８、９、１０の電源電圧を個別に制御することによって、３つのＬＥＤ８〜１０を用いて、赤色伝送チャンネル、緑色伝送チャンネル及び青色伝送チャンネルが確立され、データのパラレル伝送を行うことができる。ＬＥＤ８〜１０の各電源電圧をオン及びオフに切り換える速度は、人間の目によっては感知できない程速い。したがって、人間の目には、白色ＬＥＤ１が白色光を発光しているように見えるだけである。
【００１５】
白色ＬＥＤ１が白色光を発光しているように見せるためには、赤色、緑色及び青色ＬＥＤ８、９、１０から放射される光パワーを所定の比率にする必要がある。図３は、青色ＬＥＤのスペクトル、緑色ＬＥＤのスペクトル、赤色ＬＥＤのスペクトルを、それぞれに参照符号１２、１３、１４を付して示している。緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤに関するこれらの異なる曲線の形状から明らかなように、白色光を得るためには、３つのＬＥＤが出射するパワーを異ならせる必要がある。
【００１６】
以下、図４のブロック図を用いて、本発明の好適な実施形態について説明する。光学的に送信されるデータ１５は、データストリーム生成器によって処理され、送信のために選択された特定のプロトコルに応じてデータを符号化するエンコーダ１６の第１の入力端子に供給される。符号化されたデータは、シリアルデータとして、エンコーダ１６からシリアル−パラレル変換器１７に供給される。好適な実施形態では、エンコーダ１６及びシリアル−パラレル変換器１７がデータストリーム生成器を構成するが、パラレルデータストリームのための他のソースを用いてもよい。シリアル−パラレル変換器１７は、シリアル符号化されたデータを３つのパラレルデータストリーム１８．１、１８．２、１８．３に分割する。そして、個々のデータストリーム１８．１〜１８．３のデータコンテンツに基づき、３つの発光素子８、９、１０に電圧を供給する。
【００１７】
供給された電圧に基づき、ＬＥＤ８、９、１０は、オン及びオフに切り換えられ、光を出射する。各ＬＥＤ８〜１０は、伝送チャンネルのための光送信機を構成する。赤色、緑色及び青色伝送チャンネルは、パラレルで用いられる。上述したように、白色ＬＥＤ１から白色光を発光するための、異なるＬＥＤ８、９、１０が放射するパワーの比率は、等しくない。
【００１８】
検出ユニット２２内には、送信された元のデータ１５を読み出すために、３つの検出器１９、２０、２１が設けられている。各検出器１９、２０、２１は、原色に関して入射白色光をフィルタリングするフィルタに接続されている。フィルタリングされた光は、各検出器１９、２０、２１を特定の伝送チャンネルに割り当てる。例えば、検出器１９の前段には、白色ＬＥＤ１によって出射された光の赤成分だけを透過させるバンドパス光学フィルタ２３を設けている。同様に、検出器２０の前段に設けられた第２のフィルタ２４は、入射光の緑成分だけを透過させるバンドパス光学フィルタである。同様に、検出器２１の前段に設けられた第３のフィルタ２５は、入射光の青成分だけを透過させるバンドパス光学フィルタである。ＬＥＤ８は、フィルタ２３及び検出器１９と共に、赤色伝送チャンネルを形成し、ＬＥＤ９は、フィルタ２４及び検出器２０と共に、緑色伝送チャンネルを形成し、ＬＥＤ１０は、フィルタ２５及び検出器２１と共に、青色伝送チャンネルを形成する。
【００１９】
検出器１９、２０、２１の変換効率は、入射光の色に依存する。したがって、３つの検出器１９、２０、２１の変換効率は、伝送チャンネル毎に異なる。検出器１９、２０、２１は、感光面で受光した光をそれぞれ第２の信号に変換する。このようにして、検出器１９、２０、２１は、３つの第２の信号２６．１、２６．２、２６．３を検出し、第２の信号２６．１〜２６．３の信頼度は、互いに異なる。これは、ＬＥＤ８により、赤色光を出射することによって送信されたデータストリーム１８．１に対応する第２の信号の信頼度が、例えば、検出器２１が検出したＬＥＤ１０により、青色光を出射することによって送信されたデータストリーム１８．３に対応する第２の信号の信頼度とは異なることを意味する。３つのパラレルな第２の信号２６．１〜２６．３は、パラレル−シリアル変換器２７に供給される。パラレル−シリアル変換器２７は、パラレルに供給された第２の信号２６．１〜２６．３をシリアル信号である共通の第２の信号（common second signal）２８に変換する。
【００２０】
共通の第２の信号２８は、プリディストーションユニット（predistortion unit）２９に供給される。共通の第２の信号ｒ（ｔ）（２８）は、連続的に、個々の第２の信号２６．１〜２６．３を含む。プリディストーションユニット２９では、共通の第２の信号２８内の第２の信号２６．１〜２６．３を個別に補正する。これは、第２の信号２６．１が、第２の信号２６．３とは異なる手法で補正されることを意味する。例えば、補正は、対応する伝送チャンネルの異なる光パワー及び対応する検出器１９、２０、２１の異なる変換効率を考慮して行う。第２の信号を個別に補正するために、まず、それぞれのＬＥＤ８、９、１０が放射した光パワー及びそれぞれの検出器１９〜２１の対応する変換効率を考慮して、各チャンネルｉについて、チャンネル要素Ｐｉを算出する。そして、特定の第２の信号２６．１、２６．２、２６．３に対応する共通の第２の信号２８の部分に、それぞれの赤色、緑色又は青色伝送チャンネルの個々のチャンネル要素Ｐｉと、総合的なチャンネル要素との比率を考慮した係数を乗算する。
【００２１】
この補正は、ｉをｒ（赤）、ｇ（緑）、ｂ（青）として、以下の式によって表される。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
チャンネル要素Ｐｉは、光出力パワーの比Ｍｉにそれぞれの検出器１９〜２１の変換効率Ｃｉの平方根を乗算したした値として定義される。
【００２４】
【数２】
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【００２５】
これらの関数を用いて第２の信号を補正することにより、第２の信号２６．１、２６．２、２６．３に対して高い信頼度で重み付けが行われ、したがって、軟判定エラー制御デコーダ３１に改善された信号が供給され、誤り率が向上する。
【００２６】
プリディストーションユニット２９は、補正された第２の信号を表す部分からなる補正された共通の第２の信号ｒ’（ｔ）（３０）を出力する。補正された共通の第２の信号３０は、軟判定エラー制御デコーダ３１に供給される。軟判定エラー制御デコーダ３１は、例えば、ビタビ復号器、リード−ソロモン復号器に接続されたビタビ復号器、ターボ畳み込み符号用の復号器、ターボプロダクト符号用の復号器、低密度パリティチェック符号用の復号器等であってもよい。信号の信頼度に応じて、第２の信号２６．１、２６．２、２６．３を補正することにより異なる重み付けを行っているため、これらの軟判定デコーダの性能が向上する。信号の信頼度は、一方では、それぞれの伝送チャンネルのＬＥＤ８〜１０が出射した光パワーに依存し、他方では、それぞれの伝送チャンネルの検出器１９〜２１の変換効率に依存する。
【００２７】
図４に示し、上に説明した好適な実施形態では、発光ＬＥＤ８〜１０の色のために異なる、伝送チャンネル間での光パワーの差異と、伝送チャンネルの検出器１９〜２１のそれぞれの変換効率の差異の両方を考慮している。また、光パワーの差異のみ又は検出器１９〜２１の変換効率の差異のみを考慮に入れてもよい。
【００２８】
共通の第２の信号ｒ（ｔ）に対して施される補正処理のフローチャートを図５に示す。この処理は、第１のステップ３２において、例えば、共通の第２の信号ｒ（ｔ）を入力することによって自動的に開始される。次のステップ３３において、共通の第２の信号ｒ（ｔ）の実際の部分が赤色伝送チャンネルに対応する第２の信号２６．１に属すか否かを判定する。この判定の結果「ＹＥＳ」である場合、共通の第２の信号ｒ（ｔ）に上述した補正項を乗算することによって、実際の共通の第２の信号ｒ（ｔ）を補正する。ステップ３３における判定の結果が「ＮＯ」である場合、次に、ステップ３５において、共通の第２の信号ｒ（ｔ）の実際の部分が青色伝送チャンネルに対応する第２の信号に属すか否かを判定する。ステップ３５における判定の結果が「ＹＥＳ」である場合、青色伝送チャンネルのチャンネル要素Ｐｂを考慮した他の補正係数を乗算することによって、共通の第２の信号ｒ（ｔ）を補正する。ステップ３５における判定の結果が「ＮＯ」である場合、実際の信号は、緑色伝送チャンネルを介して送信されたデータストリーム１８．２に対応している。この場合、緑色伝送チャンネルのチャンネル要素Ｐｇを考慮した補正係数によって実際の共通の第２の信号ｒ（ｔ）を補正する。共通の第２の信号２８が補正される毎にデータの処理は終了し、補正された信号は、軟判定エラー制御デコーダ３１に供給される。
【００２９】
本発明の範囲は、ここに説明した好適な実施形態によっては制限されず、また、ここに示した特徴の任意の組合せを包含する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】マルチチップ型白色ＬＥＤを示す図である。
【図２】図１の部分ＩＩの拡大図である。
【図３】マルチチップ型白色ＬＥＤの出射光のスペクトル図である。
【図４】本発明に基づく光データ伝送システムのブロック図である。
【図５】本発明に基づくデータの光伝送のための処理のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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