一种可见光通信系统及方法
【专利摘要】本申请提供了一种可见光通信系统及方法，可见光通信系统包括：可见光照明装置、可见光接收装置和无线通信装置；可见光照明装置，用于接收网络服务器发送的下行信号，将网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射可见光信号，以及接收可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，将终端设备发送的上行信号发送至网络服务器；可见光接收装置，用于接收可见光信号，并将可见光信号转换为电信号，发送电信号至无线通信装置，以及接收终端设备发送的上行信号，将终端设备发送的上行信号转发至可见光照明装置；无线通信装置，用于接收电信号，并将电信号转换为无线信号，并发射无线信号。在本申请中，简化了室内布线。
【专利说明】
一种可见光通信系统及方法
技术领域
[0001 ]本申请涉及通信领域，特别涉及一种可见光通信系统及方法。【背景技术】
[0002]现如今，为了满足用户对网络的使用需求，各个场所(如家庭、商场、饭店等)均开设了无线网络。
[0003]但是，开设无线网络仍然需要在室内开设网线接口，接入网线，导致室内布线复杂。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种可见光通信系统及方法，以达到简化室内布线的目的，技术方案如下:
[0005]—种可见光通信系统，包括:可见光照明装置、可见光接收装置和无线通信装置；
[0006]所述可见光照明装置通过网线与网络服务器相连；
[0007]所述可见光照明装置，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器；
[0008]所述可见光接收装置，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通信装置，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述可见光照明装置；
[0009]所述无线通信装置，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号，以使所述终端设备接收所述无线信号。
[0010]优选的，所述可见光照明装置包括:驱动电路、发光二极管LED灯和红外接收模块；
[0011]所述驱动电路，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号；
[0012]所述LED灯，用于发射所述可见光信号；[〇〇13]所述红外接收模块，用于接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。
[0014]优选的，所述可见光接收装置包括:光电探测器、接收电路和红外发送模块；
[0015]所述光电探测器，用于接收所述可见光信号；
[0016]所述接收电路，用于将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通信装置；
[0017]所述红外发送模块，用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述红外接收模块。
[0018]优选的，所述无线通信装置包括路由器和无线网络管理器；
[0019]所述路由器，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号；
[0020]所述无线网络管理器，用于对所述路由器进行故障管理、性能管理、安全管理和控制所述路由器发射无线信号的功率。
[0021]优选的，所述网线为光纤；
[0022]所述可见光通信系统还包括:光调制解调器；
[0023]所述光调制解调器的一端与所述可见光照明装置相连，所述光调制解调器的另一端通过网线与所述网络服务器相连；
[0024]所述光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的下行信号进行解调，将解调后的下行信号发送至所述可见光照明装置，以及对所述终端设备发送的上行信号进行调制， 将调制后的上行信号发送至所述网络服务器。
[0025]—种可见光通信方法，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包括:可见光照明装置、可见光接收装置和无线通信装置，所述可见光照明装置通过网线与网络服务器相连；
[0026]所述可见光照明装置接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号；
[0027]所述可见光照明装置发射所述可见光信号；
[0028]所述可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号， 发送所述电信号至所述无线通信装置；
[0029]所述无线通信装置接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号；
[0030]所述可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述可见光照明装置；
[0031]所述可见光照明装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。
[0032]优选的，所述可见光照明装置接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，包括:
[0033]所述可见光照明装置接收光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调后的下行信号，并将所述光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调后的下行信号转换为可见光信号。
[0034]优选的，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器的过程，包括:
[0035]将所述终端设备发送的上行信号发送至光调制解调器，以使光调制解调器对所述终端设备发送的上行信号进行调制，并将调制后的上行信号发送至所述网络服务器。
[0036]与现有技术相比，本申请的有益效果为:
[0037]在本申请中，网线可以直接与可见光照明装置相连，将网线与可见光照明装置连接的电线布设在一起，不需要额外进行网线布设，简化了室内布线。【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本申请提供的可见光通信系统的一种逻辑结构示意图；
[0040]图2是本申请提供的可见光通信系统的另一种逻辑结构示意图；
[0041]图3是本申请提供的可见光照明装置的一种逻辑结构示意图；
[0042]图4是本申请提供的可见光接收装置的一种逻辑结构示意图；
[0043]图5是本申请提供的无线通信装置的一种逻辑结构示意图；
[0044]图6是本申请提供的可见光通信方法的一种流程图。【具体实施方式】[〇〇45]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0046]实施例一
[0047]请参见图1，其示出了本申请提供的可见光通信系统的一种逻辑结构示意图，可见光通信系统包括:可见光照明装置11、可见光接收装置12和无线通信装置13。
[0048]可见光照明装置11通过网线与网络服务器相连。
[0049]可见光照明装置11，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。
[0050]可见光接收装置12,用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通信装置13，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述可见光照明装置11;[〇〇51]无线通信装置13，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号，以使所述终端设备接收所述无线信号。
[0052]在本实施例中，将可见光信号转换为无线信号，将无线信号发送至终端设备，实现网络服务器与终端设备之间的通信的原因在于现有的终端设备尚不支持可见光芯片的内嵌，即现有的终端设备不能接收可见光信号，将可见光信号转换为可以识别的电信号。并且，若直接由终端设备接收可见光信号，实现网络服务器与终端设备之间的通信，则对可见光照明装置11的辐射角度以及终端设备的对准位置要求较高，并不利于终端设备的稳定通信。因此，本实施例中，将可见光信号转换为无线信号，将无线信号发送至终端设备，可以使终端设备更加稳定的通信。
[0053]在本实施例中，上述网线具体可以为光纤。由于光纤的通信容量大、损耗低以及保密性能好，因此可以提高终端设备的通信速率和通信安全性。并且在网线为光纤时，实现了光纤通信和可见光通信的联合通信，光纤通信和可见光通信联合通信将充分利用两者的高速信息传输特性，满足信息化时代对信息高速传输的需求。
[0054]在网线为光纤时，可见光通信系统还包括:光调制解调器14,如图2所示。
[0055]所述光调制解调器14的一端与所述可见光照明装置11相连，所述光调制解调器14 的另一端通过网线与所述网络服务器相连。
[0056]所述光调制解调器14,用于对所述网络服务器发送的下行信号进行解调，将解调后的下行信号发送至所述可见光照明装置11，以及对所述终端设备发送的上行信号进行调制，将调制后的上行信号发送至所述网络服务器。[〇〇57]在本实施例中，可见光照明装置11的具体结构请参见图3,可见光照明装置11包括:驱动电路31、LED(发光二极管，Light Emitting D1de)灯32和红外接收模块33。[〇〇58]驱动电路31，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号。
[0059]所述LED灯32,用于发射所述可见光信号。
[0060]所述红外接收模块33,用于接收所述可见光接收装置12所转发的终端设备发送的上行信号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。
[0061]在上述可见光通信系统中，可见光接收装置12的具体结构请参见图4,可见光接收装置12包括:光电探测器41、接收电路42和红外发送模块43。[〇〇62]所述光电探测器41，用于接收所述可见光信号.
[0063]所述接收电路42,用于将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通信装置13。[〇〇64]所述红外发送模块43,用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述红外接收模块33。
[0065]在本实施例中，由于终端设备发送的上行信号流量小，对通信速率要求不高，因此采用红外发送模块43和红外接收模块33,实现终端设备发送的上行信号的发送，避免采用其他通信方式时造成通信信道带宽的浪费。
[0066]在上述可见光通信系统中，无线通信装置13的具体结构请参见图5,无线通信装置 13包括:路由器51和无线网络管理器52。[〇〇67]路由器51，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号。[〇〇68] 无线网络管理器52,用于对所述路由器51进行故障管理、性能管理、安全管理和控制所述路由器51发射无线信号的功率。[〇〇69]在本实施例中，无线网络管理器52通过合理的控制所述路由器51发射无线信号的功率，使路由器51发射的无线信号的覆盖区域互不干扰，从而提高单个用户的信道容量。
[0070]实施例二
[0071]在本实施例中，提供了一种可见光通信方法，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包括:可见光照明装置、可见光接收装置和无线通信装置，所述可见光照明装置通过网线与网络服务器相连。
[0072]请参见图6,其示出了本申请提供的可见光通信方法的一种流程图，可以包括以下步骤:
[0073]步骤S61:可见光照明装置接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号。
[0074]在本实施例中，在上述网线为光纤时，可见光照明装置接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，具体为:
[0075]可见光照明装置接收光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调后的下行信号，并将所述光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调后的下行信号转换为可见光信号。
[0076]步骤S62:可见光照明装置发射所述可见光信号。[〇〇77]步骤S63:可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通信装置。
[0078]步骤S64:无线通信装置接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号。
[0079]步骤S65:可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述可见光照明装置。
[0080]步骤S66:可见光照明装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。
[0081]在本实施例中，在上述网线为光纤时，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器的过程，具体为:将所述终端设备发送的上行信号发送至光调制解调器，以使光调制解调器对所述终端设备发送的上行信号进行调制，并将调制后的上行信号发送至所述网络服务器。[〇〇82]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。 对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。[〇〇83]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0084]以上对本申请所提供的一种可见光通信系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种可见光通信系统，其特征在于，包括:可见光照明装置、可见光接收装置和无线 通信装置；所述可见光照明装置通过网线与网络服务器相连；所述可见光照明装置，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器 发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收所述可见光接收装 置所转发的终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服 务器；所述可见光接收装置，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号， 发送所述电信号至所述无线通信装置，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终 端设备发送的上行信号转发至所述可见光照明装置；所述无线通信装置，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所 述无线信号，以使所述终端设备接收所述无线信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可见光照明装置包括:驱动电路、发光 二极管LED灯和红外接收模块；所述驱动电路，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的 下行信号转换为可见光信号；所述LED灯，用于发射所述可见光信号；所述红外接收模块，用于接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信 号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可见光接收装置包括:光电探测器、接 收电路和红外发送模块；所述光电探测器，用于接收所述可见光信号；所述接收电路，用于将所述可见光信号转换为电信号，发送所述电信号至所述无线通 信装置；所述红外发送模块，用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的 上行信号转发至所述红外接收模块。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线通信装置包括路由器和无线网络管理器；所述路由器，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无线信号；所述无线网络管理器，用于对所述路由器进行故障管理、性能管理、安全管理和控制所 述路由器发射无线信号的功率。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网线为光纤；所述可见光通信系统还包括:光调制解调器；所述光调制解调器的一端与所述可见光照明装置相连，所述光调制解调器的另一端通 过网线与所述网络服务器相连；所述光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的下行信号进行解调，将解调后的下 行信号发送至所述可见光照明装置，以及对所述终端设备发送的上行信号进行调制，将调 制后的上行信号发送至所述网络服务器。6.—种可见光通信方法，其特征在于，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包 括:可见光照明装置、可见光接收装置和无线通信装置，所述可见光照明装置通过网线与网 络服务器相连；所述可见光照明装置接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送 的下行信号转换为可见光信号；所述可见光照明装置发射所述可见光信号；所述可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电信号，发送 所述电信号至所述无线通信装置；所述无线通信装置接收所述电信号，并将所述电信号转换为无线信号，并发射所述无 线信号；所述可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行 信号发送至所述可见光照明装置；所述可见光照明装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行 信号发送至所述网络服务器。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可见光照明装置接收所述网络服务器 发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，包括:所述可见光照明装置接收光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调 后的下行信号，并将所述光调制解调器对所述网络服务器发送的下行信号，进行解调后的 下行信号转换为可见光信号。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述终端设备发送的上行信号发送至所 述网络服务器的过程，包括:将所述终端设备发送的上行信号发送至光调制解调器，以使光调制解调器对所述终端 设备发送的上行信号进行调制，并将调制后的上行信号发送至所述网络服务器。
【文档编号】H04B10/116GK106027148SQ201610339531
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】朱义君, 梁旺锋, 于宏毅, 邬江兴, 张剑, 林晨舟, 高树立, 王超, 李崇, 任嘉伟
【申请人】中国人民解放军信息工程大学