信号传输方法、终端设备及网络设备与流程

文档序号:31794781发布日期:2022-10-14 17:03阅读:32来源:国知局
信号传输方法、终端设备及网络设备与流程

1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信号传输方法、终端设备及网络设备。


背景技术:

2.随着计算机技术的发展,终端设备的功能越来越强大,通信功能是终端设备的重要功能。
3.目前,终端设备常采用的通信方式包括2g(第二代移动通信技术)/3g(第三代移动通信技术)/4g(第四代移动通信技术)/5g(第五代移动通信技术)/wifi(wireless fidelity,无线保真)等,在通信过程中,终端设备可通过上述任一的通信方式例如5g通信方式上传信号至网络设备,在下行传输过程中,终端设备通过同样的5g通信方式接收网络设备下发的信号,即上行数据和下行数据可通过上述通信方式中任一相同的通信方式进行传输,然而,由于2g/3g/4g/5g/wifi等通信方式的无线频谱带宽的限制,容易导致下行传输速率较低。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种信号传输方法、终端设备及网络设备,以解决现有下行传输速率较低的问题。
5.为解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
6.第一方面,本发明实施例提供了一种信号传输方法,用于终端设备,所述信号传输方法包括:
7.向网络设备发送上行信号;
8.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于所述网络设备发送的所述上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将所述第一光信号转换为下行信号。
9.第二方面,本发明实施例提供另一种信号传输方法,用于网络设备,所述信号传输方法包括:
10.接收终端设备发送的上行信号;
11.接收服务器发送的所述上行信号对应的下行信号;
12.向lifi设备发送所述下行信号,所述下行信号用于所述lifi设备基于所述上行信号向所述终端设备发送第一光信号,所述第一光信号用于所述终端设备将所述第一光信号转换为所述下行信号。
13.第三方面,本发明实施例提供一种终端设备,包括:
14.第一发送模块,用于向网络设备发送上行信号;
15.第一接收模块,用于接收可见光无线通信lifi设备发送的基于所述网络设备发送的所述上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将所述第一光信号转换为下行信号。
16.第四方面,本发明实施例提供一种网络设备,包括:
17.第二接收模块,用于接收终端设备发送的上行信号;
18.第三接收模块,用于接收服务器发送的所述上行信号对应的下行信号;
19.第二发送模块,用于向lifi设备发送所述下行信号,所述下行信号用于所述lifi设备基于所述上行信号向所述终端设备发送第一光信号,所述第一光信号用于所述终端设备将所述第一光信号转换为所述下行信号。
20.第五方面,本发明实施例提供一种终端设备,包括收发机器,
21.所述收发机,用于向网络设备发送上行信号;
22.所述收发机,用于接收可见光无线通信lifi设备发送的基于所述网络设备发送的所述上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将所述第一光信号转换为下行信号。
23.第六方面,本发明实施例提供一种网络设备,包括收发机,
24.所述收发机,用于接收终端设备发送的上行信号;
25.所述收发机,用于接收服务器发送的所述上行信号对应的下行信号;
26.所述收发机,用于向lifi设备发送所述下行信号,所述下行信号用于所述lifi设备基于所述上行信号向所述终端设备发送第一光信号,所述第一光信号用于所述终端设备将所述第一光信号转换为所述下行信号。
27.第七方面,本发明实施例提供一种终端设备,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的信号传输方法的步骤。
28.第八方面,本发明实施例提供一种网络设备,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时实现上述第二方面所述的信号传输方法的步骤。
29.第九方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的信号传输方法的步骤;或者所述计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面所述的信号传输方法的步骤。
30.在上行过程中,终端设备是向网络设备发送上行信号,在下行过程中,通过lifi设备来传输下行信号,即lifi设备接收网络设备下发的下行信号后将其转换第一光信号进行传输,终端设备通过接收lifi设备发射第一光信号,然后将其转换为下行信号,实现下行信号的获取。即上下行采用不同的方式传输信号,如此,可减少上下行干扰,提高信号传输性能。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明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发明的一些实施例,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。
32.图1是本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程图;
33.图2是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程图;
34.图3是本发明实施例提供的一种有源室分通信系统的架构图;
35.图4是本发明实施例提供的一种无源室分通信系统的架构图;
36.图5是本发明实施例提供的一种5g+lifi的信号传输系统架构图之一;
37.图6是本发明实施例提供的一种5g+lifi的信号传输系统架构的数据流原理图;
38.图7是本发明实施例提供的一种5g+lifi的有源信号传输系统架构图的数据流原理图之一;
39.图8是本发明实施例提供的一种5g+lifi的有源信号传输系统架构图的数据流原理图之二;
40.图9是本发明实施例提供的一种5g+lifi的无源信号传输系统架构图的数据流原理图;
41.图10是本发明实施例提供的一种5g+lifi的信号传输系统架构图之二;
42.图11是本发明实施例提供的一种5g+lifi的信号传输系统架构图之三;
43.图12是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图;
44.图13是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图;
45.图14是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图;
46.图15是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
48.参见图1,图1是本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程图,用于终端设备,如图1所示,方法包括以下步骤:
49.步骤101:向网络设备发送上行信号。
50.上行信号也可以理解为上行数据,终端设备接入网路,与网络设备建立连接,终端设备可向网络设备发送上行信号,网络设备接收上行信号后可将上行信号发送给服务器等。作为一个示例,终端设备可采用2g/3g/4g/5g/wifi等通信方式中任一通信方式向络设备发送上行信号,例如,网络设备可以为5g通信设备,终端设备可采用5g通信方式向网络设备发送上行信号。
51.步骤102:接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将第一光信号转换为下行信号。
52.lifi,即light fidelity,可称为可见光无线通信,网络设备接收上行信号后可向终端设备返回下行信号,在返回过程中,网络设备将下行信号发送给lifi设备,通过lifi基于下行信号生成第一光信号后发射,终端设备接收第一光信号,并将其转换为下行信号,如此,终端设备实现下行信号的获得。需要说明的是,网络设备接收上行信号后将其发送给服务器,服务器接收上行信号后可向网络设备下发该上行信号对应的下行信号,网络设备可向lifi设备发送下行信号,lifi设备可基于该下行信号生成第一光信号并发射,终端设备接收发射的第一光信号,可将其转换为下行信号。
53.在本实施例的信号传输方法中,在上行过程中,终端设备是向网络设备发送上行
信号,在下行过程中,通过lifi设备来传输下行信号,即lifi设备接收网络设备下发的下行信号后将其转换第一光信号进行传输,终端设备通过接收lifi设备发射第一光信号,然后将其转换为下行信号,实现下行信号的获取。即上下行采用不同的方式传输信号,如此,可减少上下行干扰,提高信号传输性能。
54.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备;
55.向网络设备发送上行信号,包括:
56.向移动通信有源通信设备中的射频拉远单元发送上行信号;
57.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,包括:
58.接收lifi设备中的信号灯发送的基于移动通信有源通信设备中的集线器或射频拉远单元发送的第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为有源通信设备中的第一基带单元基于下行信号生成的信号。
59.可以理解,移动通信有源通信设备包括依次相连的射频拉远单元(prru)、集线器(hub)和第一基带单元(即第一基带处理单元,也可称为第一bbu或第一室内基带处理单元),第一基带单元还与核心网连接,第一基带单元连接于核心网和集线器之间,集线器连接于集线器和射频拉远单元之间,射频拉远单元还可与终端设备连接。作为一个示例,移动通信有源通信设备可以为5g移动通信有源通信设备。
60.终端设备向网络设备发送上行信号过程中,终端设备可通过向移动通信有源通信设备的射频拉远单元发送上行信号,实现向移动通信有源通信设备终端发送上行信号。移动通信有源通信设备终端下发下行信号过程中,移动通信有源通信设备中的第一基带单元现基于下行信号生成第一电信号传递给集线器,集线器可以将第一电信号再传递给射频拉远单元,通过集线器或射频拉远单元将第一电信号发送至lifi设备,lifi设备接收集线器或射频拉远单元发送的第一电信号后,可基于第一电信号生成第一光信号并发射。终端设备接收第一光信号后将第一光信号转换为下行信号。
61.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备;
62.向网络设备发送上行信号,包括:
63.向移动通信无源通信设备中的分布式天线单元发送上行信号;
64.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,包括:
65.接收lifi设备中的信号灯发送的基于第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为对分布式天线单元发送的对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理后得到的信号,第一变频信号为对移动通信无源通信设备中的第二基带单元对下行信号进行转换得到的第一电信号进行数模转换处理以及上变频处理后得到的信号。
66.可以理解,移动通信无源通信设备可包括依次相连的第二基带单元(即第二基带处理单元,也可称为第二bbu或第二室内基带处理单元)、射频单元(rru)以及分布式天线单元(das),射频单元连接于第二基带单元与分布式天线单元之间,第二基带单元还与核心网连接,第二基带单元连接于核心网和射频单元之间,分布式天线单元还可与终端设备连接。作为一个示例,移动通信无源通信设备可以为5g移动通信无源通信设备。
67.终端设备向网络设备发送上行信号过程中,终端设备可通过向移动通信无源通信
设备终端的分布式天线单元发送上行信号,实现向移动通信无源通信设备终端发送上行信号。移动通信无源通信设备终端下发下行信号过程中,移动通信无源通信设备终端中的第二基带单元对下行信号转换得到第一电信号,并对第一电信号进行数模转换以及上变频处理得到第一变频信号,将第一变频信号传输至分布式天线单元,分布式天线单元对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理,得到第一电信号,并将第一电信号发送至lifi设备,lifi设备接收发送的第一电信号后,生成第一光信号并发射。终端设备接收第一光信号后将第一光信号转换为下行信号。
68.在一个实施例中,下行信号为第一用户的信号;
69.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的第一电信号生成的第一光信号,包括:
70.接收lifi设备发送的承载在第一目标光谱频段上的第一光信号,第一目标光谱频段与第一用户对应。
71.也即是对于不同用户的下行信号,lifi设备可采用不同的光谱频段发射光信号,以区分不同用户的信号。在本实施例中,若下行信号为第一用户的信号,则lifi设备采用与第一用于对应的第一目标光谱频段发射发射第一电信号,如此,对于多个不同的用户,可实现采用不同频段发射光信号,实现频分发送光信号。
72.即将不同用户的信号承载在不同的光谱频段上,发送若干用户的信号。光谱频段及波长关系如表1所示。如:用户1的信号承载在红光频段范围的指定频点a或频段a1,用户2的信号承载在橙光频段范围的指定频点b或频段b1,
……
,用户7的数据承载在紫光频段范围的指定频点g或频段g1,用户8的数据承载在红光频段范围的指定频点h或频段h1等。
73.表1
74.颜色波长频率红约625~740nm约480~405thz橙约590~625nm约510~480thz黄约565~590nm约530~510thz绿约500~565nm约600~530thz青约485~500nm约620~600thz蓝约440~485nm约680~620thz紫约380~440nm约790~680thz
75.作为一个示例,若多个用户的下行信号需要通过lifi设备实现传输,lifi设备则根据下行信号的发起时间的先后顺序依次发射光信号,实现时分发送光信号。光传输速率较高,故用户时分发送对用户的业务时延影响不明显,可通过在信号灯例如led灯泡中,增加一个微芯片,控制每秒数百万次闪烁,由于频率太快,人眼无法察觉,速率较高。如此,可将频分和时分方案相结合,多用户发送信号时,通过频率分别承载用户的信号,在时域进行依次发送,提高用户数据发送效率。
76.参见图2,图2是本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程图,用于网络设备,如图2所示,方法包括以下步骤:
77.步骤201:接收终端设备发送的上行信号;
78.步骤202:接收服务器发送的上行信号对应的下行信号;
79.步骤203:向lifi设备发送下行信号,下行信号用于lifi设备基于上行信号向终端设备发送第一光信号,第一光信号用于终端设备将第一光信号转换为下行信号。
80.即网络设备接收上行信号后可向终端设备返回下行信号,在返回过程中,网络设备将下行信号发送给lifi设备,通过lifi基于下行信号生成第一光信号后发射,终端设备接收第一光信号,并将其转换为下行信号,如此,终端设备实现下行信号的获得。需要说明的是,网络设备接收上行信号后将其发送给服务器,服务器接收上行信号后可向网络设备下发该上行信号对应的下行信号,网络设备可向lifi设备发送下行信号,lifi设备可基于该下行信号生成第一光信号并发射,终端设备接收发射的第一光信号,可将其转换为下行信号。
81.在本实施例的信号传输方法中,在上行过程中,终端设备是向网络设备发送上行信号,网络设备接收终端设备发送给的上行信号,在下行过程中,网络设备接收服务器下发的下行信号,并向lifi设备发送下行信号,通过lifi设备来传输下行信号,即lifi设备接收网络设备下发的下行信号后将其转换第一光信号进行传输,终端设备通过接收lifi设备发射第一光信号,然后将其转换为下行信号,实现下行信号的获取。即上下行采用不同的方式传输信号,如此,可减少上下行干扰,提高信号传输性能。
82.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备,移动通信有源通信设备包括第一基带单元、集线器以及射频拉远单元,集线器连接于射频拉远单元与第一基带单元之间,终端设备连接射频拉远单元,第一基带单元通过核心网连接服务器;
83.接收终端设备发送的上行信号,包括:
84.通过射频拉远单元接收终端设备发送的上行信号;
85.通过射频拉远单元接收终端设备发送的上行信号之后,还包括:
86.将上行信号,通过集线器、第一基带单元以及核心网发送至服务器。
87.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
88.通过第一基带单元接收服务器发送的下行信号;
89.向lifi设备发送下行信号,包括:
90.通过第一基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
91.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器向lifi设备发送第一电信号;或者,
92.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器将第一电信号传输至射频拉远单元,通过射频拉远单元向lifi设备发送第一电信号;
93.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
94.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备,移动通信无源通信设备包括依次相连的第二基带单元、射频单元以及分布式天线单元,终端设备连接分布式天线单元,第二基带单元通过核心网连接服务器;
95.接收终端设备发送的上行信号,包括:
96.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号;
97.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号之后,还包括:
98.将上行信号,通过射频单元、第二基带单元以及核心网发送至服务器。
99.也即是,分布式天线单元可先将上行信号传输至射频单元,射频单元将上行信号
再传输至第二基带单元,第二基带单元通过核心网将上行信号发送给服务器,实现终端设备向服务器的上行过程。
100.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
101.通过第二基带单元接收服务器发送的下行信号;
102.向lifi设备发送下行信号,包括:
103.通过第二基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
104.对第一电信号进行数模转换,得到第一模拟信号;
105.对第一模拟信号进行上变频处理,得到第一变频信号;
106.通过分布式天线单元对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理得到第一电信号,向lifi设备发送第一电信号;
107.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
108.即分布式天线单元接收第二基带单元发送的第一变频信号后,可对第一变频信号进行下变频处理得到第一模拟信号,并对第一模拟信号进行模数转换得到第一电信号,将第一电信号发送至lifi设备,lifi设备接收第一电信号后,可基于第一电信号生成第一光信号并发射。
109.在一个实施例中,,第一基带单元包括相连的第一nr主控单元和第一nr基带单元,第一nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力;或者,
110.第一基带单元包括第一nr主控单元、第一nr基带单元和第一lifi基带单元,第一nr主控单元分别与第一nr基带单元和第一lifi基带单元连接;
111.其中,第一nr主控单元还通过核心网连接服务器。
112.nr即new radio,可称为新无线或新空口。即在本实施例中,对于有源网络设备,可引入lifi基带处理能力,在第一nr基带单元中可增加lifi基带处理单元,该lifi基带处理单元可以集成在第一nr基带单元中,即第一nr基带单元不但具备nr基带处理能力,而且具备lifi基带处理能力。或者,该lifi处理单元可以是独立处理单元,即为第一lifi基带单元,与第一nr基带单元独立,第一nr基带单元和第一lifi基带单元分别连接第一nr主控单元即可。
113.需要说明的是,对于第一nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力的情况,通过第一nr基带单元中的nr基带处理能力,可将终端设备上传的上行信号进行处理后传输至第一nr主控单元,通过第一nr主控单元将信号传输至5gc,通过5gc上传给服务器。而且对于服务器下发的下行信号,第一nr主控单元可将下行信号传输至第一nr基带单元,由于第一nr基带单元还集成lifi基带处理能力,如此,第一nr基带单元将下行信号进行转换得到第一电信号,将其传输至集线器,通过集线器将第一电信号传输至lifi设备,或者,集线器可将第一电信号传输至射频拉远单元,通过射频拉远单元向lifi设备发送。
114.对于第一基带单元包括第一nr主控单元、第一nr基带单元和第一lifi基带单元,第一nr主控单元分别与第一nr基带单元和第一lifi基带单元连接的情况,通过第一nr基带单元可将终端设备上传的上行信号进行处理后传输至第一nr主控单元,通过第一nr主控单元将信号传输至5gc,通过5gc上传给服务器。对于服务器下发的下行信号,第一nr主控单元可将下行信号传输至第一lifi基带单元,第一lifi基带单元将下行信号进行转换得到第一
电信号,将其传输至集线器,通过集线器将第一电信号传输至lifi设备,或者,集线器可将第一电信号传输至射频拉远单元,通过射频拉远单元向lifi设备发送。
115.在一个实施例中,第二基带单元包括相连的第二nr主控单元和第二nr基带单元,第二nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力;或者,
116.第二基带单元包括第二nr主控单元、第二nr基带单元和第二lifi基带单元,第二nr主控单元分别与第二nr基带单元和第二lifi基带单元连接;
117.其中,第二nr主控单元还通过核心网连接服务器。
118.即在本实施例中,对于无源网络设备,可引入lifi基带处理能力,在第二nr基带单元中可增加lifi基带处理单元,该lifi基带处理单元可以集成在第二nr基带单元中,即第二nr基带单元不但具备nr基带处理能力,而且具备lifi基带处理能力。或者,该lifi处理单元可以是独立处理单元,即为第二lifi基带单元,与第二nr基带单元独立,第二nr基带单元和第二lifi基带单元分别连接第二nr主控单元即可。
119.需要说明的是,对于第二nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力的情况,通过第二nr基带单元中的nr基带处理能力,可将终端设备上传的上行信号进行处理后传输至第二nr主控单元,通过第二nr主控单元将信号传输至5gc,通过5gc上传给服务器。而且对于服务器下发的下行信号,第二nr主控单元可将下行信号传输至第二nr基带单元,由于第二nr基带单元还集成lifi基带处理能力,如此,第二nr基带单元可对下行信号进行数模转换和上变频处理得到第一变频信号,将其将其传输至分布式天线单元,分布式天线单元可对第一变频信号进行下变频处理和模数转换得到第一电信号,将其传输给lifi设备,lifi设备可基于第一电信号生成第一光信号并发射。
120.对于第二基带单元包括第二nr主控单元、第二nr基带单元和第二lifi基带单元,第二nr主控单元分别与第二nr基带单元和第二lifi基带单元连接的情况,通过第二nr基带单元可将终端设备上传的上行信号进行处理后传输至第二nr主控单元,通过第二nr主控单元将信号传输至5gc,通过5gc上传给服务器。对于服务器下发的下行信号,第二nr主控单元可将下行信号传输至第二lifi基带单元,第二lifi基带单元可对下行信号进行数模转换和上变频处理得到第一变频信号,将其将其传输至分布式天线单元,分布式天线单元可对第一变频信号进行下变频处理和模数转换得到第一电信号,将其传输给lifi设备,lifi设备可基于第一电信号生成第一光信号并发射。
121.下面以具体实施例对上述信号传输方法的过程加以说明。
122.现阶段室内无线通信可以采用2g/3g/4g/5g室内分布式通信系统、室外2g/3g/4g/5g通信系统覆盖室内、wifi数字通信、有线网络等方式。与此同时,现阶段利用可见光的无线通信(称为lifi
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light fidelity)尚未应用。可见光通信是利用快速的光脉冲无线传输信息。也就是说无需wifi信号,点一盏led灯就能上网。其原理是根据不同速率在光中编码信息,例如led开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。通过给普通的led灯泡加装微芯片,使灯泡以极快的速度闪烁,就可以利用灯泡发送数据。
123.利用光的明暗来编码信息。光源采用一种新时代的高亮度发光二极管(led),led亮了,就表示1,灭了就表示0。可通过在led灯泡中增加一个微芯片,可以控制它每秒数百万次闪烁,由于频率太快,人眼根本不会察觉到,但是光敏传感器可以接收到这些变化。就这样,二进制的数据就被快速地编码成灯光信号并进行了有效的传输。
124.室分通信系统分为有源室分通信系统和无源室分通信通信系统。以5g为例。如图3所示,为有源室分通信系统的架构图,如图4所示,为无源室分通信系统的架构图。
125.可见光通信的频谱资源丰富,目前无线频谱资源紧张,2g/3g/4g/5g、wifi等通信网络占用了很多频段,可见光波段波长介于780nm~375nm之间,可见光波段属空白频谱,无需授权即可使用。室内环境,具备成本低、密度大、高保密、人体无害、无电磁辐射、高速通信、近乎零耗能等优势,常规无线局域网络的良好替代品,可覆盖80%的人类活动区域。单一通信手段无法应对未来通信网络的场景差异,需要融合各种无线通信方法。
126.在终端设备处于使用场景(例如,公网场景)单一时,固定的ue能力在初始接入时上报可以满足,但终端设备处于不同的业务场景转换时,或在某一场景。目前的无线电信号传输设备存在很多局限性,它们稀有、昂贵、但效率不高,比如手机,全球数百万个基站帮助其增强信号,但大部分能量却消耗在冷却上,效率只有5%。相比之下,led具有绿色、节能、环保、寿命长等优势,尤其在国内led光源正在大规模取代传统白炽灯,只要在led灯泡中增加一个微芯片,便可让灯泡变成无线网络发射器。wifi依赖看不见的无线电波传输,设备功率越来越大,局部电磁辐射势必增强;无线信号穿墙而过,网络信息不安全。这些安全隐患,在可见光通讯中可避免。而且,光谱比无线电频谱大,意味着更大的带宽和更高的速度,网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。
127.本技术实施例提供5g+lifi的信号传输系统架构见图5,实现信号传输,控制及数据面流程见图6,虚线为控制面,细实线为数据面上行,粗实线为数据面下行。
128.对于lifi和5g有源室分相结合,即lifi设备和5g有源网络设备(即5g移动通信有源通信设备)相结合进行信号传输。如图7和8所示,终端设备ue接入5g+lifi的信号传输系统(5g+lifi室分系统),控制面仍然由5g传输,数据面下行部分由lifi传输,数据面上行部分由5g传输,图7和8中虚线为控制面,细实线为数据面上行,粗实线为数据面下行。对于5g有源网络设备,在数据下行传输过程中,如图7所示,有源网络设备中的第一bbu可向集线器发送第一电信号,通过集线器向所述lifi设备发送第一电信号,lifi设备基于第一电信号生成第一光信号,通过lifi设备中的信号灯发射第一光信号,终端设备ue接收第一光信号后,转换成下行信号,实现下行信号的获取。另外,对于5g有源网络设备,在数据下行传输过程中,如图8所示,有源网络设备中的第一bbu可向集线器发送第一电信号,集线器可将第一信号发送给射频拉远单元,射频拉远单元向所述lifi设备发送第一电信号,lifi设备基于第一电信号生成第一光信号,通过lifi设备中的信号灯发射第一光信号,终端设备ue接收第一光信号后,转换成下行信号,实现下行信号的获取。
129.对于lifi和5g无源室分相结合,即lifi设备和5g无源网络设备(即5g移动通信无源通信设备)相结合进行信号传输。如图9所示,终端设备ue接入5g+lifi的信号传输系统,控制面仍然由5g传输,数据面下行部分由lifi传输,数据面上行部分由5g传输,图9中虚线为控制面,细实线为数据面上行,粗实线为数据面下行。对于5g无源网络设备,在数据下行传输过程中,如图9所示,无源网络设备中的第二bbu接收核心网发送的下行信号,对其进行处理得到第一电信号,第二bbu对所述第一电信号进行数模转换,得到第一模拟信号,以及对所述第一模拟信号进行上变频处理,得到第一变频信号,发送至分布式天线单元,通过所述分布式天线单元对所述第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理得到第一电信号,向所述lifi设备发送所述第一变频信号,向所述lifi设备发送第一电信号,lifi设备基
于第一电信号生成第一光信号,通过lifi设备中的信号灯发射第一光信号,终端设备ue接收第一光信号后,转换成下行信号,实现下行信号的获取。
130.5g+lifi的信号传输系统的bbu要求,以有源网络设备为例,对于有源网络设备,可引入lifi基带处理能力,在第一nr基带单元中可除了nr基带处理单元提供nr基带处理能力外,还增加lifi基带单元,提供lifi基带处理能力。该lifi基带处理单元可以集成在第一nr基带单元中,即第一nr基带单元不但具备nr基带处理能力,而且具备lifi基带处理能力,如图10所示。或者,该lifi处理单元可以是独立处理单元,即为第一lifi基带单元,与第一nr基带单元独立,第一nr基带单元和第一lifi基带单元分别连接第一nr主控单元即可,如图11所示。在控制面仍然由5g传输,数据面下行部分由lifi传输,数据面上行部分由5g传输,广播类数据从5gc通过第一nr主控单元透传给第一lifi基带单元。用户级数据在第一nr主控单元进行用户区分,结合用户index(索引)区分发送给第一lifi基带单元。
131.在本技术的实施例中,提供5g+lifi的信号传输系统,lifi作为5g的sdl(补充下行)方案,且可实现用户时分/频分的业务处理,本技术实施例中的信号传输方法,可提升室内下行数据的安全性,且利用光通信,提升室内下行业务速率以及传输性能,以及将5g与lifi结合,建立高速通信系统。
132.参见图12,图12是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图,如图12所示,终端设备1200包括:
133.第一发送模块1201,用于向网络设备发送上行信号;
134.第一接收模块1202,用于接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将第一光信号转换为下行信号。
135.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备;
136.向网络设备发送上行信号,包括:
137.向移动通信有源通信设备中的射频拉远单元发送上行信号;
138.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,包括:
139.接收lifi设备中的信号灯发送的基于移动通信有源通信设备中的集线器或射频拉远单元发送的第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为有源通信设备中的第一基带单元基于下行信号生成的信号。
140.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备;
141.向网络设备发送上行信号,包括:
142.向移动通信无源通信设备中的分布式天线单元发送上行信号;
143.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,包括:
144.接收lifi设备中的信号灯发送的基于第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为对分布式天线单元发送的对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理后得到的信号,第一变频信号为对移动通信无源通信设备中的第二基带单元对下行信号进行转换得到的第一电信号进行数模转换处理以及上变频处理后得到的信号。
145.在一个实施例中,下行信号为第一用户的信号;
146.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的第一电信号生成的第
一光信号,包括:
147.接收lifi设备发送的承载在第一目标光谱频段上的第一光信号,第一目标光谱频段与第一用户对应。
148.本技术实施例提供的终端设备为能够实现上述信号传输方法的设备,技术特征对应,技术效果对应,在此不再赘述。
149.参见图13,图13是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图,如图13所示,网络设备1300包括:
150.第二接收模块1301,用于接收终端设备发送的上行信号;
151.第三接收模块1302,用于接收服务器发送的上行信号对应的下行信号;
152.第二发送模块1303,用于向lifi设备发送下行信号,下行信号用于lifi设备基于上行信号向终端设备发送第一光信号,第一光信号用于终端设备将第一光信号转换为下行信号。
153.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备,移动通信有源通信设备包括第一基带单元、集线器以及射频拉远单元,集线器连接于射频拉远单元与第一基带单元之间,终端设备连接射频拉远单元,第一基带单元通过核心网连接服务器;
154.接收终端设备发送的上行信号,包括:
155.通过射频拉远单元接收终端设备发送的上行信号;
156.所述通过所述射频拉远单元接收所述终端设备发送的所述上行信号之后,还包括:
157.将上行信号,通过集线器、第一基带单元以及核心网发送至服务器。
158.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
159.通过第一基带单元接收服务器发送的下行信号;
160.向lifi设备发送下行信号,包括:
161.通过第一基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
162.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器向lifi设备发送第一电信号;或者,
163.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器将第一电信号传输至射频拉远单元,通过射频拉远单元向lifi设备发送第一电信号;
164.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
165.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备,移动通信无源通信设备包括依次相连的第二基带单元、射频单元以及分布式天线单元,终端设备连接分布式天线单元,第二基带单元通过核心网连接服务器;
166.接收终端设备发送的上行信号,包括:
167.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号;
168.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号之后,还包括:
169.将上行信号,通过射频单元、第二基带单元以及核心网发送至服务器。
170.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
171.通过第二基带单元接收服务器发送的下行信号;
172.向lifi设备发送下行信号,包括:
173.通过第二基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
174.对第一电信号进行数模转换,得到第一模拟信号;
175.对第一模拟信号进行上变频处理,得到第一变频信号;
176.通过分布式天线单元对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理得到第一电信号,向lifi设备发送第一电信号;
177.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
178.在一个实施例中,第一基带单元包括相连的第一nr主控单元和第一nr基带单元,第一nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力;或者,
179.第一基带单元包括第一nr主控单元、第一nr基带单元和第一lifi基带单元,第一nr主控单元分别与第一nr基带单元和第一lifi基带单元连接;
180.其中,第一nr主控单元还通过核心网连接服务器。
181.在一个实施例中,第二基带单元包括相连的第二nr主控单元和第二nr基带单元,第二nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力,或者,第二基带单元包括第二nr主控单元、第二nr基带单元和第二lifi基带单元,第二nr主控单元分别与第二nr基带单元和第二lifi基带单元连接;
182.其中,第二nr主控单元还通过核心网连接服务器。
183.本技术实施例提供的终端设备为能够实现上述信号传输方法的设备,技术特征对应,技术效果对应,在此不再赘述。
184.本发明实施例还提供了一种终端设备,包括:处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,程序被处理器执行时实现上述信号传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
185.具体的,参见图14所示,本发明实施例还提供了一种终端设备,包括总线1401、收发机1402、天线1403、总线接口1404、处理器1405和存储器1406。
186.所述收发机1402,用于向网络设备发送上行信号;
187.所述收发机1402,用于接收可见光无线通信lifi设备发送的基于所述网络设备发送的所述上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,并将所述第一光信号转换为下行信号。
188.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备;
189.向网络设备发送上行信号,包括:
190.向移动通信有源通信设备中的射频拉远单元发送上行信号;
191.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行信号生成的第一光信号,包括:
192.接收lifi设备中的信号灯发送的基于移动通信有源通信设备中的集线器或射频拉远单元发送的第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为有源通信设备中的第一基带单元基于下行信号生成的信号。
193.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备;
194.向网络设备发送上行信号,包括:
195.向移动通信无源通信设备中的分布式天线单元发送上行信号;
196.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的上行信号对应的下行
信号生成的第一光信号,包括:
197.接收lifi设备中的信号灯发送的基于第一电信号生成的第一光信号,其中,第一电信号为对分布式天线单元发送的对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理后得到的信号,第一变频信号为对移动通信无源通信设备中的第二基带单元对下行信号进行转换得到的第一电信号进行数模转换处理以及上变频处理后得到的信号。
198.在一个实施例中,下行信号为第一用户的信号;
199.接收可见光无线通信lifi设备发送的基于网络设备发送的第一电信号生成的第一光信号,包括:
200.接收lifi设备发送的承载在第一目标光谱频段上的第一光信号,第一目标光谱频段与第一用户对应。
201.在图14中,总线架构(用总线1401来代表),总线1401可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线1401将包括由处理器1405代表的一个或多个处理器和存储器1406代表的存储器的各种电路链接在一起。总线1401还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口1404在总线1401和收发机1402之间提供接口。收发机1402可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器1405处理的数据通过天线1403在无线介质上进行传输,进一步,天线1403还接收数据并将数据传送给处理器1405。
202.处理器1405负责管理总线1401和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器1406可以被用于存储处理器1405在执行操作时所使用的数据。
203.可选的,处理器1405可以是cpu、asic、fpga或cpld。
204.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述用于终端设备的信号传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,的计算机可读存储介质,如rom、ram、磁碟或者光盘等。
205.本发明实施例还提供了一种网络设备,包括:处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,程序被处理器执行时实现上述信号传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
206.具体的,参见图15,本发明实施例还提供了一种网络设备,包括总线1501、收发机1502、天线1503、总线接口1504、处理器1505和存储器1506。
207.所述收发机1502,用于接收终端设备发送的上行信号;
208.所述收发机1502,用于接收服务器发送的所述上行信号对应的下行信号;
209.所述收发机1502,用于向lifi设备发送所述下行信号,所述下行信号用于所述lifi设备基于所述上行信号向所述终端设备发送第一光信号,所述第一光信号用于所述终端设备将所述第一光信号转换为所述下行信号。
210.在一个实施例中,网络设备为移动通信有源通信设备,移动通信有源通信设备包括第一基带单元、集线器以及射频拉远单元,集线器连接于射频拉远单元与第一基带单元之间,终端设备连接射频拉远单元,第一基带单元通过核心网连接服务器;
211.接收终端设备发送的上行信号,包括:
212.通过射频拉远单元接收终端设备发送的上行信号;
213.所述通过所述射频拉远单元接收所述终端设备发送的所述上行信号之后,还包括:
214.将上行信号,通过集线器、第一基带单元以及核心网发送至服务器。
215.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
216.通过第一基带单元接收服务器发送的下行信号;
217.向lifi设备发送下行信号,包括:
218.通过第一基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
219.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器向lifi设备发送第一电信号;或者,
220.通过第一基带单元将第一电信号传输至集线器,通过集线器将第一电信号传输至射频拉远单元,通过射频拉远单元向lifi设备发送第一电信号;
221.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
222.在一个实施例中,网络设备为移动通信无源通信设备,移动通信无源通信设备包括依次相连的第二基带单元、射频单元以及分布式天线单元,终端设备连接分布式天线单元,第二基带单元通过核心网连接服务器;
223.接收终端设备发送的上行信号,包括:
224.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号;
225.通过分布式天线单元接收终端设备发送的上行信号之后,还包括:
226.将上行信号,通过射频单元、第二基带单元以及核心网发送至服务器。
227.在一个实施例中,接收服务器发送的下行信号,包括:
228.通过第二基带单元接收服务器发送的下行信号;
229.向lifi设备发送下行信号,包括:
230.通过第二基带单元对下行信号进行转换得到第一电信号;
231.对第一电信号进行数模转换,得到第一模拟信号;
232.对第一模拟信号进行上变频处理,得到第一变频信号;
233.通过分布式天线单元对第一变频信号进行下变频处理以及模数转换处理得到第一电信号,向lifi设备发送第一电信号;
234.其中,第一电信号用于lifi设备基于第一电信号生成第一光信号。
235.在一个实施例中,第一基带单元包括相连的第一nr主控单元和第一nr基带单元,第一nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力;或者,
236.第一基带单元包括第一nr主控单元、第一nr基带单元和第一lifi基带单元,第一nr主控单元分别与第一nr基带单元和第一lifi基带单元连接;
237.其中,第一nr主控单元还通过核心网连接服务器。
238.在一个实施例中,第二基带单元包括相连的第二nr主控单元和第二nr基带单元,第二nr基带单元中集成新空口nr基带处理能力和lifi基带处理能力,或者,第二基带单元包括第二nr主控单元、第二nr基带单元和第二lifi基带单元,第二nr主控单元分别与第二nr基带单元和第二lifi基带单元连接;
239.其中,第二nr主控单元还通过核心网连接服务器。
240.在图15中,总线架构(用总线1501来代表),总线1501可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线1501将包括由处理器1505代表的一个或多个处理器和存储器1506代表的存储器的各种电路链接在一起。总线1501还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口1504在总线1501和收发机1502之间提供接口。收发机1502可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器1505处理的数据通过天线1503在无线介质上进行传输,进一步,天线1503还接收数据并将数据传送给处理器1505。
241.处理器1505负责管理总线1501和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器1506可以被用于存储处理器1505在执行操作时所使用的数据。
242.可选的,处理器1505可以是cpu、asic、fpga或cpld。
243.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述用于网络设备的信号传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,的计算机可读存储介质,如只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等。
244.需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
245.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
246.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
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