CN102769856B - 一种光数据广播网络系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光数据广播网络系统，包括光数据广播节点和光数据信息接收器；其中，光数据广播节点用于将需要传输的第一数据转换为照明光信号并进行发送；光数据信息接收器用于接收照明光信号，并将接收到的照明光信号转换为与所述光数据广播节点需要传输的第一数据相对应的第二数据。由于照明光信号传输数据，使得使用者无需学习和了解复杂的无线电知识，在获得照明的同时可以方便快速以光照强度来判断光信号覆盖状况以调整光数据广播节点布放位置使得整个网络获得最佳覆盖效果。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种利用光信号实现数据广播网络的系统及方法。
背景技术
随着技术的进步和社会发展，信息传递在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，人们的各种生产生活与信息的传递的关系越来越紧密，快捷方便地传递信息，成为人们越来越重要的需求。信息无线广播技术的发展使得人们摆脱传输线缆的束缚，能够自由自在地移动。传统的无线广播通信一般采用的是无线电通信技术，在使用该技术布设无线广播网络时需要使用者具有一定的无线电通信技术知识，否则会出现覆盖盲区、信号差等情况；而且由于无线电信号的穿透性及不可见性，使用者无法方便辨别布设的无线广播网络是否泄漏到覆盖区域以外。同时在已布设好的无线电广播网络中，无法方便分割区域，控制无线信号覆盖为任意形状。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光数据广播网络系统及方法，通过本系统以及方法，解决现有无线通信技术在布设时对使用者要求高，且判断无线广播网络覆盖范围不便的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种光数据广播网络系统，所述系统包括光数据广播节点和光数据信息接收器；其中，所述光数据广播节点用于将需要传输的第一数据转换为照明光信号并进行发送；所述光数据信息接收器用于接收照明光信号，并将接收到的照明光信号转换为与所述光数据广播节点需要传输的第一数据相对应的第二数据。
本发明的有益效果是：本发明以照明光信号传输数据，使得使用者无需学习和了解复杂的无线电知识，在获得照明的同时可以方便快速以光照强度来判断光信号覆盖状况以调整光数据广播节点布放位置使得整个网络获得最佳覆盖效果。另外，使用光数据广播网络传播的光线较无线电波频率更高，根据香农公式可以得出，以光数据广播网络可以传播的数据率更高，而且发射的光线对人体无辐射危害。使用者可以根据需要通过调整照明光信号强度或利用幕布方式随意调整光网络覆盖范围，准确划分光网络覆盖区域。使用者无需相关的专业知识便可迅速完成对网络的布置，同时也使得网络管理变得更简单易行。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述光数据广播节点包括第一数据转换模块、光数据广播模块和第一主控模块；其中，所述第一数据转换模块用于将需要传输的数据调制成光数据广播用数据格式的第一数字信号；所述光数据广播模块用于将所述第一数字信号转换为照明光信号；所述第一主控模块用于对第一数据转换模块和光数据广播模块进行控制。
进一步，所述光数据广播模块为至少两个，每个光数据广播模块与其他光数据广播模块所发送的照明光信号频率不同。
进一步，所述照明光信号为可见光频率的光信号或者混合了可见光频率与非可见光频率的光信号。
进一步，所述光数据广播模块为可控发光器件，所述可控发光器件可以是发光二极管。
进一步，所述光数据信息接收器包括光数据广播接收模块、第二数据转换模块和第二主控模块；其中，所述光数据广播接收模块用于接收由所述光数据广播节点发送的照明光信号，并将所述照明光信号解调为第二数字信号；所述第二数据转换模块用于将解调后的第二数字信号转换为第二数据；所述第二主控模块用于控制所述光数据广播接收模块和第二数据转换模块。
本发明还提供了一种光数据广播方法，包括：
光数据广播节点将需要传输的第一数据调制为光数据广播用数据格式的第一数字信号，并将第一数字信号转换为照明光信号；
光数据信息接收器接收照明光信号，并将照明光信号解调为第二数字信号，并将第二数字信号转换为与所述光数据广播节点传输的第一数据相对应的第二数据。
进一步，所述光数据广播模块将数字信号编码为光强度等级不同的照明光信号。
进一步，所述照明光信号光强度切换频率高于人眼可识别频率。
附图说明
图1为本发明光数据广播节点结构框图；
图2为本发明中具有多个光数据广播模块的光数据广播节点结构框图；
图3为光数据信息接收器结构框图；
图4为具有多个光数据广播接收模块的光数据信息接收器结构框图；
图5为本发明光网络系统结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
作为本发明技术方案的一方面，提供一种光数据广播网络系统，如图5所示，该系统包括光数据广播节点1和光数据信息接收器2，其中光数据广播节点1负责对外发送数据，光数据信息接收器2负责接收数据。
其中，如图1所示，光数据广播节点1包括第一数据转换模块11、第一主控模块12和光数据广播模块13三个部分；可以根据应用需要在光数据广播节点1可以增加光数据广播模块13数量，使用应用与不同光频率的光数据广播模块13扩展系统性能，如图2所示；其中，第一数据转换模块11用于将需要传输的数据调制成光数据广播用数据格式的数字信号；光数据广播模块用于将所述数字信号转换为照明光信号；主控模块用于对数据转换模块和光数据广播模块进行控制，如对整个广播节点信令、光线强度等指标进行控制。
如图3所示，光数据信息接收器2包括光数据广播接收模块21、第二主控模块22、第二数据转换模块23；同时根据应用需要可以增加光数据广播接收模块21数量扩展性能，如图4所示；其中，光数据广播接收模块21用于接收由所述光数据广播节点发送的照明光信号，并将所述照明光信号解调为数字信号；第二数据转换模块23用于将解调后的数字信号转换为数据；第二主控模块22用于控制光数据广播接收模块21和第二数据转换模块23，如控制整个光数据接收器的信令、接收敏感度等指标进行控制。
下面对本发明光数据广播网络系统的具体实现方式进行简单说明。
首先，可先在实际应用现场建立光数据广播节点，在光数据广播节点的第一主控模块控制下，光数据广播模块将由第一数据转换模块中接收到的信号转换为光信号不间断的发出。
光信号由光数据广播模块将数字信号编码为明暗不同的光强度，其编码方式不限于仅由亮或不亮来表示，也可以通过不同等级的明暗程度来编码。考虑到不同编码方式对光源的信噪比要求不同，光数据广播模块可以通过手动或自动的方式来设定不同的编码方式。
光编码利用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）或其他可控发光器件能实现可控快速亮度切换的能力，通过高速闪烁或快速光强度切换，其切换频率远高于人眼可识别频率，同时考虑到发光器件作为光源的应用特点，在编码中可插入一定长度明亮时间来保证其作为光源的应用特点或在使用普通光源照明的同时集成非可见光发光器件通过非可见光频率进行光数据广播，这些设计都是为了使用户无法察觉光源的变化同时实现数据的传递。
其次，在实际应用现场通过光数据广播节点发出光照强度，使用者确认光数据网络覆盖范围，使用调节光数据广播节点光照强度或是使用幕布划分区域的方式来设定光网络覆盖范围。
在使用中，用户除了可以根据常识判断光数据覆盖情况，也可以根据光数据信息接收器的指示来判断所布设接收器所处位置光信号强度及可接收光信号速率。
最后，在光网络覆盖范围内布设光数据信息接收器12，根据系统需要可以布设多个光数据信息接收器。在光数据信息接收器的第二主控模块控制下，光数据广播接收模块自动寻找由光数据广播模块发出的光信号，并且将接收到的光信号传输到第二数据转换模块中不间断输出。
在应用中，相同覆盖区域可能具有多个光网络广播系统同时工作，此时可以将不同光广播系统应用光频率进行分割或是采用时隙或其他冲突避让方式使不同光广播系统在相同覆盖区域工作。
本发明还提供了一种光数据广播方法，包括：
光数据广播节点将需要传输的数据调制为光数据广播用数据格式的数字信号，并将该数字信号转换为照明光信号。照明光信号由光数据广播节点将数字信号编码为明暗不同的光强度，其编码方式不限于仅由亮或不亮来表示，也可以通过不同等级的明暗程度来编码。
光数据信息接收器接收照明光信号，并将照明光信号解调为数字信号，并将数字信号转换为与光数据广播节点传输的数据相对应的数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光数据广播网络系统，其特征在于，所述系统包括光数据广播节点和光数据信息接收器；其中
所述光数据广播节点用于将需要传输的第一数据转换为明暗不同的照明光信号并进行发送；所述光数据信息接收器用于接收照明光信号，并将接收到的照明光信号转换为与所述光数据广播节点需要传输的第一数据相对应的第二数据；所述光数据广播节点包括光数据广播模块；
根据所述光数据信息接收器的指示判断所布设接收器所处位置光信号强度及可接收光信号速率；进而根据需要在光网络覆盖范围内布设光数据信息接收器。
2.根据权利要求1所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述光数据广播节点包括第一数据转换模块、光数据广播模块和第一主控模块；其中，所述第一数据转换模块用于将需要传输的第一数据调制成光数据广播用数据格式的第一数字信号；所述光数据广播模块用于将所述第一数字信号转换为照明光信号；所述第一主控模块用于对第一数据转换模块和光数据广播模块进行控制。
3.根据权利要求2所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述光数据广播模块为至少两个，每个光数据广播模块所发送的照明光信号频率不同。
4.根据权利要求3所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述照明光信号为可见光频率的光信号或者混合了可见光频率与非可见光频率的光信号。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述光数据广播模块为可控发光器件。
6.根据权利要求5所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述可控发光器件为发光二极管。
7.根据权利要求1至4任一项所述的光数据广播网络系统，其特征在于，所述光数据信息接收器包括光数据广播接收模块、第二数据转换模块和第二主控模块；其中，所述光数据广播接收模块用于接收由所述光数据广播节点发送的照明光信号，并将所述照明光信号解调为第二数字信号；所述第二数据转换模块用于将解调后的第二数字信号转换为第二数据；所述第二主控模块用于控制所述光数据广播接收模块和第二数据转换模块。
8.一种基于权利要求1至7任一项所述系统的光数据广播方法，包括：
光数据广播节点将需要传输的第一数据调制为光数据广播用数据格式的第一数字信号，并将第一数字信号转换为明暗不同的照明光信号；
光数据信息接收器接收所述照明光信号，并将所述照明光信号解调为第二数字信号，并将第二数字信号转换为与所述光数据广播节点传输的第一数据相对应的第二数据；
根据所述光数据信息接收器的指示判断所布设接收器所处位置光信号强度及可接收光信号速率；进而根据需要在光网络覆盖范围内布设光数据信息接收器。
9.根据权利要求8所述的光数据广播方法，其特征在于，所述光数据广播模块将数字信号编码为光强度等级不同的照明光信号。
10.根据权利要求9所述的光数据广播方法，其特征在于，所述照明光信号光强度切换频率高于人眼可识别频率。
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