网络接入装置和终端接入网络的方法以及存储介质与流程

1.本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络接入装置和终端接入网络的方法以及存储介质。


背景技术：

2.现有蜂窝无线接入基站和室分基站，由于可用频谱限制，采用载波聚合技术只能获得几十mhz到一百mhz的带宽，基于这个带宽最高只能获得gbps级别的峰值速率；而且在蜂窝接入网中，多个用户共享接入资源，单个终端获得的峰值速率更低，无法满足超高速率业务的需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种网络接入装置和终端接入网络的方法以及存储介质。
4.根据本公开的第一方面，提供一种网络接入装置，包括：光信号调制模块，用于根据第一数字信号生成第一光信号；光学天线模块，包括发射光学天线和接收光学天线；其中，所述发射光学天线用于发射第一光信号，所述接收光学天线用于接收第二光信号；光信号解调模块，用于对所述第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号；辅助收发模块，包括接收辅助单元和发送辅助单元；其中，终端利用所述接收辅助单元接收所述第一光信号、利用所述发送辅助单元发送所述第二光信号。
5.可选地，所述光信号调制模块，具体用于接收网络侧发送的所述第一数字信号，基于所述第一数字信号对激光光源产生的激光进行调制处理，生成所述第一光信号。
6.可选地，所述光信号解调模块，具体用于通过所述接收光学天线接收所述第二光信号，对所述第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号并发送到所述网络侧。
7.可选地，所述光信号调制模块和所述光信号解调模块分别通过通信线路与所述网络侧连接；其中，所述通信线路包括：电缆、光纤。
8.可选地，所述发射光学天线包括：多个发射透镜；所述多个发射透镜用于发射所述第一光信号并进行聚焦处理；所述接收光学天线包括：多个接收透镜；所述多个接收透镜用于接收所述第二光信号并进行聚焦处理。
9.可选地，所述接收辅助单元包括：接收槽；其中，所述接收槽设置有透明的接收窗口，并且，所述接收窗口位于所述第一光信号的发射路径上；其中，当所述终端的光信号接收单元插入所述接收槽内时，所述光信号接收单元接收通过所述接收窗口发射出的所述第一光信号；所述接收辅助单元包括：发送槽；其中，所述发送槽设置有透明的发送窗口，所述接收窗口位于所述第二光信号的接收路径上；其中，当所述终端的光信号发送单元放置插入所述发送槽内时，所述光信号发送单元通过所述接收窗口发射所述第二光信号。
10.可选地，所述辅助收发模块包括：接收转换单元和发送转换单元；所述接收转换单元，用于接收所述发射光学天线发射的所述第一光信号，将所述第一光信号转换为第三数
字信号，并将所述第三数字信号发送给终端；所述发送转换单元，用于接收所述终端发送的第四数字信号，基于所述第四信号生成所述第二光信号，并将所述第二光信号发射给所述接收光学天线。
11.根据本公开的第二方面，提供一种终端接入网络的方法，其中，网络接入装置包括：光信号调制模块、光学天线模块、光信号解调模块和辅助收发模块；所述光学天线模块包括发射光学天线和接收光学天线；所述辅助收发模块包括接收辅助单元和发送辅助单元；所述方法包括：所述光信号调制模块根据第一数字信号生成第一光信号，通过所述发射光学天线发射第一光信号；通过所述接收光学天线接收第二光信号，所述光信号解调模块对所述第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号；终端通过所述接收辅助单元接收所述第一光信号、通过所述发送辅助单元发送所述第二光信号，用以接收所述第一数字信号并发送所述第二数字信号。
12.可选地，所述光信号调制模块根据第一数字信号生成第一光信号包括：所述光信号调制模块接收网络侧发送的所述第一数字信号，基于所述第一数字信号对激光光源产生的激光进行调制处理，生成所述第一光信号。
13.可选地，所述光信号解调模块对所述第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号包括：所述光信号解调模块获取所述接收光学天线接收的所述第二光信号，对所述第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号并发送到所述网络侧。
14.可选地，所述光信号调制模块和所述光信号解调模块分别通过通信线路与所述网络侧连接；其中，所述通信线路包括：电缆、光纤。
15.可选地，所述发射光学天线包括：多个发射透镜，所述接收光学天线包括：多个接收透镜；所述方法还包括：通过所述多个发射透镜发射所述第一光信号并进行聚焦处理；通过所述多个接收透镜接收所述第二光信号并进行聚焦处理。
16.可选地，所述接收辅助单元包括：接收槽；其中，所述接收槽设置有透明的接收窗口，并且，所述接收窗口位于所述第一光信号的发射路径上；所述接收辅助单元包括：发送槽；其中，所述发送槽设置有透明的发送窗口，所述接收窗口位于所述第二光信号的接收路径上；所述方法还包括：当所述终端的光信号接收单元插入所述接收槽内时，所述光信号接收单元接收通过所述接收窗口发射出的所述第一光信号；当所述终端的光信号发送单元放置插入所述发送槽内时，所述光信号发送单元通过所述接收窗口发射所述第二光信号。
17.可选地，所述辅助收发模块包括：接收转换单元和发送转换单元；所述方法还包括：所述接收转换单元接收所述发射光学天线发射的所述第一光信号，将所述第一光信号转换为第三数字信号，并将所述第三数字信号发送给终端；所述发送转换单元接收所述终端发送的第四数字信号，基于所述第四信号生成所述第二光信号，并将所述第二光信号发射给所述接收光学天线。
18.本公开的网络接入装置和终端接入网络的方法以及存储介质，通过使用光通信进行短距通信，避免了光通信之间的互相干扰，并可以使得单个终端独占整个光通信带宽，从而满足超高带宽的业务需求；能够使得光信号准确聚焦，从而获得很大的信噪比，保证数据传输质量；使用方便、灵活，提高了用户体验。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。
20.图1为根据本公开的网络接入装置的一个实施例的模块示意图；
21.图2为根据本公开的网络接入装置的一个实施例中的光信号发送的示意图；
22.图3为根据本公开的网络接入装置的一个实施例中的应用示意图；
23.图4为根据本公开的网络接入装置的另一个实施例的模块示意图；
24.图5为根据本公开的终端接入网络的方法的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
25.下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。
26.下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。
27.现有技术中的蜂窝无线接入基站和室分基站，由于可用频谱限制，采用载波聚合技术只能获得几十mhz到一百mhz的带宽，基于此带宽最高获得gbps级别的峰值速率；而且在蜂窝接入网中，多个用户共享接入资源，单个终端获得的峰值速率更低，无法满足业务超高速率需求。
28.如图1所示，本公开提供一种网络接入装置，包括：光信号调制模块1、光信号解调模块2、光学天线模块3和辅助收发模块4；光学天线模块3包括发射光学天线31和接收光学天线32；辅助收发模块4包括接收辅助单元41和发送辅助单元42。
29.光信号调制模块1根据第一数字信号生成第一光信号，发射光学天线31发射第一光信号；接收光学天线32接收第二光信号，光信号解调模块2对第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号。终端利用接收辅助单元41接收第一光信号、利用发送辅助单元42发送第二光信号；终端可以为手机、平板电脑等。
30.本公开针对超高带宽接入的需求，提供一种网络接入装置，能够将终端接入5g网络或之后的6g网络等，6g网络是在5g的kpi指标基础上获得更高带宽接入，具有更低端到端时延、更灵活的组网方式、更智能的网络管控等特点，其典型业务场景包括：全息通信、触感网络、数字孪生、网络智能管控、空天地海通信、算力网络、工业级云化物联网等。
31.本公开的网络接入装置能够避免现有的蜂窝接入网络中的频带宽度受限、多网络共用接入频段并且小区间存在互相干扰的问题；通过光信号传输数据，可以实现短距离内的光接入，由于所处频段高，覆盖范围较小，各个覆盖区域之间互不干扰，单个接入终端可以占用全部接入频段，从而实现超高带宽无线接入的业务，业务可以为多种5g、6g业务等。
32.在一个实施例中，如图2所示，光信号调制模块1生成第一光信号，并通过发射光学天线31进行信号放大和发射，并聚焦于某个区域；终端的接收单元通过接收辅助单元41可
获得超高带宽光信号和超大接入速率。
33.光信号调制模块31接收网络侧发送的第一数字信号，第一数字信号可以为与多种业务相对应的数字信号。光学天线为在光通信中发射或接收光信号的设备，分为光发射天线和光接收天线，通常使用各种透镜、棱镜和平面镜等，用以控制和变换光束的方向或粗细，以及进行聚焦、散焦等。光信号调制模块31基于第一数字信号对激光光源产生的激光进行调制处理，生成第一光信号，可以采用现有的多种调制方法。
34.激光光源产生的激光可以为现有的多种激光，光信号调制模块31调制产生的第一光信号可以在百太赫兹级别，可以利用其超高的频带，产生100tbps级别的信息码流。接收辅助单元41可以做成类似插座的形式，终端需要接入网络时靠近接收辅助单元41并对准，可以完成100tbps级别的超快速传输，在超短时间内完成海量数据传输。
35.在一个实施例中，光信号解调模块2通过接收光学天线32接收第二光信号，对第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号并发送到网络侧。终端可以生成第二光信号，通过发送辅助单元可以将第二光信号发送给接收光学天线32；光信号解调模块2设置有光电探测器，接收第二光信号并进行解调处理，可以采用多种现有的解调方法对第二光信号进行解调处理，获得终端发送的第二数字信号。
36.光信号调制模块1和光信号解调模块2分别通过通信线路与网络侧连接；通信线路可以有多种，例如为电缆、光纤等。例如，光信号调制模块1通过光纤与网络侧连接，获取通过光纤传输的第一数字信号；光信号解调模块2通过光纤与网络侧连接，通过光纤向网络侧传输第二数字信号。
37.在一个实施例中，发射光学天线31包括多个发射透镜；多个发射透镜用于发射第一光信号并进行聚焦处理。接收光学天线32包括多个接收透镜；多个接收透镜用于接收第二光信号并进行聚焦处理。发射透镜和接收透镜可以为玻璃材料的半球透镜。发射光学天线31采用多个透镜对第一光信号进行发射，并聚焦于一处，增强光信号强度。接收光学天线32采用多个透镜接收第二光信号，可以增强可见光信号强度。
38.可以通过光学天线的光场中透镜的角度变化实现第一光信号焦点的变化，使得接收终端可以移动。可以根据终端信号收发模块反馈的信号强度、角度、时延等信息推算其位置，运动情况，并通过现有的算法，来调整光阵中各个透镜的角度，形成信号聚焦的效果。
39.在一个实施例中，接收辅助单元41包括接收槽；接收槽设置有透明的接收窗口，并且接收窗口位于第一光信号的发射路径上，即发射光学天线31发射的第一光信号投射在接收窗口上。当终端的光信号接收单元插入接收槽内时，光信号接收单元接收通过接收窗口发射出的第一光信号。终端的光信号接收单元能够对第一光信号解调，接收业务数据。
40.接收辅助单元42包括发送槽；发送槽设置有透明的发送窗口，接收窗口位于第二光信号的接收路径上，即终端的光信号发送单元生成第二光信号，通过接收窗口发射给接收光学天线32。当终端的光信号发送单元放置插入发送槽内时，光信号发送单元通过接收窗口发射第二光信号。终端的光信号发送单元能够调制生成第二光信号，用于加载数据。
41.辅助收发模块4的具体结构可以根据终端的结构进行设计。例如，可以把接收辅助单元41、接收辅助单元42做成类似插座的形式，设置在床头、办公桌旁等人员常驻地，当有超大带宽业务需求的业务时(例如vr电影、超大量数据)，将终端的光信号接收单元插入接收槽内，将终端的光信号发送单元放置插入发送槽内，即可完超大速率的数据传输。
42.在一个实施例中，如图3所示，接入系统包含蜂窝基站接入和超大带宽接入装置，超大带宽接入装置为本公开的网络接入装置：由蜂窝基站保障接入ue大范围移动时的业务连续性，由超大带宽接入装置保障ue在使用6g业务时所需的超大带宽。
43.超高带宽接入网络的部署方式即配合蜂窝基站的广域部署，可见光接入采用短距离热点部署方式，为热点内的用户提供超高带宽和超大速率；超高带宽接入点的形式，例如可以采用插座式，部署在床头或办公桌旁，利用超高速率快速获取信息。超高带宽接入的应用场景，可以配合家庭云、工作云等边缘云，使得终端轻量化。
44.在一个实施例中，如图4所示，辅助收发模块4包括接收转换单元43和发送转换单元44。接收转换单元43接收发射光学天线31发射的第一光信号，将第一光信号转换为第三数字信号，并将第三数字信号发送给终端。发送转换单元44接收终端发送的第四数字信号，基于第四信号生成第二光信号，并将第二光信号发射给接收光学天线32。
45.对于不具有光信号接收单元、光信号发送单元放置的终端，辅助收发模块4可以设置接收转换单元43和发送转换单元44。接收转换单元43接收发射光学天线31发射的第一光信号，接收转换单元43对第一光信号进行解调处理，将第一光信号转换为第三数字信号，通过wifi等方式将第三数字信号发送给终端。发送转换单元44接收终端通过wifi等方式发送的第四数字信号，基于第四信号对激光进行调制，生成第二光信号，并将第二光信号发射给接收光学天线32。可以调整发射光学天线31、接收光学天线32的位置和方向，支持光信号的转换功能。
46.上述实施例中的网络接入装置，针对光衰减较快，而且有较强的背景光线干扰的问题，使用光通信用于短距通信，既避免了不同可见光通信之间的互相干扰，又使得单个终端可以独占整个可见光通信带宽，从而满足超高带宽的业务需求；对光信号进行了聚焦和发射，并且光场中的各个透镜可以自适应地调整位置和方向，使得信号能准确聚焦，从而获得很大的信噪比，同时可以运行终端能有一定的移动性。
47.在未来云部署中，超高速传输可能改变终端形态，未来终端更加轻量化，更多的数据存储在边缘云(家庭云，工作云等)上即可，需要使用时把终端向网络接入装置上一插就可以传到终端上。超高带宽接入网络的部署方式，即配合蜂窝基站的广域部署，可见光接入采用短距离热点部署方式，为热点内的用户提供超高带宽和超大速率；超高带宽接入点的形式。
48.图5为根据本公开的终端接入网络的方法的一个实施例的流程示意图，网络接入装置包括：光信号调制模块、光学天线模块、光信号解调模块和辅助收发模块；光学天线模块包括发射光学天线和接收光学天线；辅助收发模块包括接收辅助单元和发送辅助单元；如图5所示：
49.步骤501，光信号调制模块根据第一数字信号生成第一光信号，通过发射光学天线发射第一光信号。
50.步骤502，通过接收光学天线接收第二光信号，光信号解调模块对第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号。
51.步骤503，终端通过接收辅助单元接收第一光信号、通过发送辅助单元发送第二光信号，用以接收第一数字信号并发送第二数字信号。
52.光信号调制模块接收网络侧发送的第一数字信号，基于第一数字信号对激光光源
产生的激光进行调制处理，生成第一光信号。光信号解调模块获取接收光学天线接收的第二光信号，对第二光信号进行解调处理，获取第二数字信号并发送到网络侧。光信号调制模块和光信号解调模块分别通过通信线路与网络侧连接，通信线路包括：电缆、光纤等。
53.在一个实施例中，发射光学天线包括多个发射透镜，接收光学天线包括多个接收透镜；通过多个发射透镜发射第一光信号并进行聚焦处理；通过多个接收透镜接收第二光信号并进行聚焦处理。
54.接收辅助单元包括：接收槽；接收槽设置有透明的接收窗口，并且，接收窗口位于第一光信号的发射路径上；接收辅助单元包括：发送槽；发送槽设置有透明的发送窗口，接收窗口位于第二光信号的接收路径上。
55.当终端的光信号接收单元插入接收槽内时，光信号接收单元接收通过接收窗口发射出的第一光信号；当终端的光信号发送单元放置插入发送槽内时，光信号发送单元通过接收窗口发射第二光信号。
56.在一个实施例中，辅助收发模块包括接收转换单元和发送转换单元；接收转换单元接收发射光学天线发射的第一光信号，将第一光信号转换为第三数字信号，并将第三数字信号发送给终端；发送转换单元接收终端发送的第四数字信号，基于第四信号生成第二光信号，并将第二光信号发射给接收光学天线。
57.在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行如上任一实施例中的终端接入网络的方法。
58.上述实施例提供的网络接入装置和终端接入网络的方法以及存储介质，通过使用光通信进行短距通信，避免了光通信之间的互相干扰，并可以使得单个终端独占整个光通信带宽，从而满足超高带宽的业务需求；能够使得光信号准确聚焦，从而获得很大的信噪比，保证数据传输质量；使用方便、灵活，提高了用户体验。
59.可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
60.本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。