一种基于塑料光纤的可见光接入系统及方法与流程

1.本技术涉及光通信技术领域，具体涉及一种基于塑料光纤的可见光接入系统及方法。


背景技术：

2.随着移动通信设备数量的增加，有限的无线频谱变得越来越紧张。光无线通信(optical wireless communication，owc)在短距离、室内场合有非常灵活的应用，可以使用未经许可的频谱提供高带宽接入，有效缓解频谱紧张。
3.在各种owc技术路线中，可见光通信(visible light communication，vlc)是一种很有前途的解决方案，由于发光二极管(light-emitting diode，led)具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，用作光源的同时可加载信号，因此在指示和照明的同时可以实现无线光通信。
4.通常vlc使用照明装置中的led，虽然其成本低但带宽窄且具有较高非线性，并非理想的通信光源，有限的调制性能严重影响了其通信能力。而且，为同时实现照明和通信，需要额外的有线传输线路传送数据信号到各led，然后将数据信号调制到led光信号上，最后将加载有数据信号的led光信号直接投射到led附近的用户端，该方案大大增加了成本和部署难度，需对大量可见光接入点即led进行供电和维护。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种基于塑料光纤的可见光接入系统及方法，能够降低可见光接入的成本和可维护性。
6.为达到以上目的，采取的技术方案是：
7.本技术第一方面提供一种基于塑料光纤的可见光接入系统，包括机房装置，机房装置通过多条塑料光纤分别连接多个接入点；
8.包括机房装置，其通过多条塑料光纤连接多个接入点，塑料光纤与接入点一一对应；
9.机房装置用于对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号，还用于对多个已调光信号进行合波和功率均分后得到多个传输光信号，通过多条塑料光纤输出该传输光信号；
10.接入点用于接收传输光信号并使用光无线技术将其定向发送。
11.一些实施例中，所述系统还包括多个用户端，每个接入点均对应多个用户端；
12.所述用户端用于接收所述接入点定向输出的传输光信号并对其进行解调处理得到相应的数据信号。
13.一些实施例中，所述机房装置对多个已调光信号合波得到未功率均分时的传输光信号为一束白光。
14.一些实施例中，所述机房装置包括：
15.多个ld光源，其用于输出多个波长的ld光信号，不同ld光信号的波长不同；
16.多个调制器，其连接所述多个ld光源，ld光源与调制器一一对应，每个调制器均用于在ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号；
17.合波器，其分别连接所述多个调制器，用于对多个已调光信号进行合波；
18.光分束器，其连接所述合波器，用于对合波后的多个已调光信号进行分束得到多个传输光信号。
19.一些实施例中，所述机房装置还包括：
20.第一准直镜，其连接所述光分束器，用于将多个传输光信号分别聚焦耦合进相应的塑料光纤中输出。
21.一些实施例中，所述接入点包括：
22.对准器件，其用于将接收到的传输光信号对准所述用户端输出。
23.一些实施例中，所述接入点还包括：
24.第二准直镜，其连接所述对准器件，用于将所述塑料光纤传输的传输光信号扩束准直后发送给对准器件。
25.一些实施例中，所述用户端包括：
26.透镜，其用于接收传输光信号并对其进行聚焦处理；
27.滤波器，其连接透镜，用于对聚焦处理后的传输光信号进行滤波得到指定波长的光信号；
28.光探测器，其连接滤波器，用于对光信号进行光电转换得到电信号；
29.放大器，其连接光探测器，用于对电信号进行放大；
30.均衡电路，其连接放大器，用于对放大后的电信号进行损伤补偿；
31.模数转换器，其连接均衡电路，用于对损伤补偿后的电信号进行模数转换得到数字信号；
32.解调电路，其连接模数转换器，用于对数字信号进行解调得到比特序列；
33.译码器，其连接解调电路，用于对比特序列进行纠错解码得到数据信号。
34.一些实施例中，所述塑料光纤的芯径范围为0.25mm～1.5mm。
35.本技术第二方面提供一种基于塑料光纤的可见光接入方法，包括：
36.步骤s1、获取多个波长的ld光信号；
37.步骤s2、对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号；
38.步骤s3、对多个已调光信号进行合波和功率均分后得到多个传输光信号；
39.步骤s4、通过多条塑料光纤输出所述多个传输光信号至多个接入点；
40.步骤s5、接入点接收传输光信号并将其定向输出至多个用户端。
41.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
42.使用高功率多色ld光源输出多个波长的ld光信号，将数据信号分别调制到不同波长的ld光信号上经塑料光纤传输，到各个接入点滤出可见光信号，通过光无线传输到用户端设备，该系统集中使用ld光源和调制器，同时通过塑料光纤传输，降低了可见光接入的成本，提高了通讯性能和可维护性。
附图说明
43.图1为本发明实施例中基于大芯径塑料光纤的可见光接入系统的示意图。
44.图2为本发明实施例中基于大芯径塑料光纤的可见光接入方法的流程图。
具体实施方式
45.以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细说明。
46.如图1所示，本发明提供一种基于大芯径塑料光纤2的可见光接入系统，包括对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号，对多个已调光信号进行合波和功率分束后得到传输光信号，并通过多条塑料光纤2输出所有传输光信号至多个接入点3，每个接入点3均使用光无线技术将接收到的传输光信号定向发送至指定的用户端4，用户端4对传输光信号解调得到数据信号。本技术集中使用ld光源111、112
……
11n和调制器121、122
……
12n，同时通过塑料光纤2传输，降低了可见光接入的成本并提高了可维护性，以ld光信号作为理想的通信光源，提高了通信质量。
47.具体的，基于大芯径塑料光纤2的可见光接入系统包括机房装置1，其通过多条塑料光纤2连接多个接入点3，塑料光纤2与接入点3一一对应。
48.机房装置1用于对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号，还用于对多个已调光信号进行合波和功率分束后得到多个传输光信号，并通过多条塑料光纤2输出所有传输光信号。
49.接入点3用于接收传输光信号并将其定向输出。
50.进一步的，所述系统还包括多个用户端4，每个接入点3均对应至少一个用户端4。所述用户端4用于接收接入点3定向发送的传输光信号并对其进行解调处理得到相应的数据信号。
51.在本实施例中，集中放置ld光源111、112
……
11n和调制器121、122
……
12n，经调制的传输光信号通过大芯径塑料光纤2输出至至少一个接入点3，这种方案共享使用高质量的光源和调制器121、122
……
12n件，同时将传输光信号直接输送到无线接入点3，无需对像现有技术中一样在可见光接入点3进行供电和维护，降低了可见光接入的成本和维护量。每个接入点3都可以通过owc方式将传输光信号定向发送至指定用户端4，最后在用户端4进行解调还原数据信号。
52.在较佳的实施例中，所述机房装置1包括多个ld光源111、112
……
11n、多个调制器121、122
……
12n、合波器13、光分束器、以及第一准直镜14，ld光源111、112
……
11n和调制器121、122
……
12n一一对应连接，多个调制器121、122
……
12n均连接合波器13，合波器13顺序连接光分束器(图中未示出)以及第一准直镜14。
53.多个ld光源111、112
……
11n用于输出多个波长的ld光信号，不同ld光信号的波长不同。多个调制器121、122
……
12n用于在ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号。合波器13用于对多个已调光信号进行合波得到未进行功率分束时的传输光信号。光分束器用于将未进行功率分束时的传输光信号进行分束得到多个传输光信号。第一准直镜14用于将分成多束的传输光信号分别聚焦耦合进多条塑料光纤2中输出。
54.在本实施例中，使用高功率多色ld光源111、112
……
11n发出不同波长的激光，调制器121、122
……
12n将数据加载到光上，合波器13将多个不同波长的信号光合成一束白
光，第一准直镜14将光束聚焦耦合进光纤中。
55.在较佳的实施例中，所述接入点3包括顺序连接的第二准直镜31和对准器件32。
56.第二准直镜31用于接收所述塑料光纤2传输的传输光信号，并将该传输光信号扩束准直后发送给对准器件32。对准器件32用于将接收到的传输光信号对准用户端4输出，输出时采用光无线技术，以光无线信号的方式将传输光信号发送至指定的用户端4。
57.在较佳的实施例中，用户端4包括顺序连接的透镜41、滤波器42、光探测器43、放大器44、均衡电路45、模数转换器46、解调电路47、译码器48。
58.透镜41用于接收传输光信号并对其进行聚焦处理。滤波器42用于对聚焦处理后的传输光信号进行滤波得到指定波长的光信号。光探测器43用于对光信号进行光电转换得到电信号。放大器44用于对电信号进行放大。均衡电路45用于对放大后的电信号进行损伤补偿。模数转换器46用于对损伤补偿后的电信号进行模数转换得到数字信号。解调电路47用于对数字信号进行解调得到比特序列。译码器48用于对比特序列进行纠错解码得到数据信号。
59.如图1所示，本发明提供一种基于大芯径塑料光纤2的可见光接入方法，包括：
60.步骤s1、获取多个波长的ld光信号。
61.步骤s2、对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号。
62.步骤s3、对多个已调光信号进行合波和功率均分后得到多个传输光信号。
63.步骤s4、通过多条塑料光纤2输出所述多个传输光信号多个接入点3。
64.步骤s5、接入点3接收传输光信号并将其定向输出至多个用户端4。
65.在本实施例中，对多个波长的ld光信号分别进行调制，以在每个ld光信号上均加载相应的数据信号得到已调光信号，对多个已调光信号进行合波得到传输光信号，并通过多条塑料光纤2输出该传输光信号至多个接入点3，每个接入点3均将接收到的传输光信号定向发送至指定的用户端4，用户端4对传输光信号解调得到数据信号。本技术集中使用ld光源111、112
……
11n和调制器121、122
……
12n，同时通过塑料光纤2传输，降低了可见光接入的成本并提高了可维护性，以ld光信号作为理想的通信光源，提高了通信质量。
66.本技术不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围之内。