CN103684529A - 信号传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号传输方法及装置，其中，该方法包括：终端设备获取待发送的信号；终端设备通过可见光媒质发送信号，其中，通过可见光媒质发送的信号经过解调后承载在电力线上进行传输。通过本发明，解决了相关技术中以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，构建通信网络能够更加方便、快速，充分发挥了可见光通信和电力线通信技术优势。

Description

信号传输方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号传输方法及装置。
背景技术
高速电力线通信就是以电力线作为通信媒介的一种通信方式。电力线从来就不是一种理想的通信介质，但随着技术的不断进步，特别是调制技术及微电子技术的发展，使得PLC的实用化成为可能。最早的高速电力线通信实用技术是一种称之为“脉冲控制”的通信系统，该系统提供速率极低的单向通信，发射机功率为数十千瓦，主要用于路灯及负荷控制。20世纪50年代以来，人们开始研究电力线（主要为高压）通道的高频特性（5kHz～500kHz），并在此基础上开发了电力系统调度通信及保护广泛使用的电力线载波机。20世纪90年代国外开始研究电力线（主要为低压及中压）的高频特性（2MHz～80MHz），并在此基础上开发了实用的高速PLC产品及系统。更新的电力线通信系统通过OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用）等技术可以在同一电力线不同带宽的信道上实现更高的数据传输速率。当前已有多种高速PLC产品及系统在家庭联网、高速Internet接入、智能家居等方面得到了广泛应用。
可见光通讯（VLC，Visible Light Communications），是一种无线通讯技术，它利用波长介于400THz(780nm;1THz=1000GHz)至800THz(375nm)之间的可见光来作为通讯媒介完成信息传送的目的。使用普通的日光灯时，它的传输能力为10kbit/s。使用发光二极管（LightEmitting Diode，简称为LED）灯时，则可以到达500Mbit/s以上。传输距离则可以到达1-2公里。它最大的特色是可以结合固态照明技术，在现有的环境下可以利用照明设备实现以可见光为媒介的数据通信。当前全世界多个研究机构正在致力于使可见光通信达实现更高的通讯速率。
基于LED照明技术的可见光通讯与高速电力线载波通信技术结合，以可见光通信作为无线接入方式，已电力线载波通信作为信号回传方式，即可以方便，快速构建高速通信网络，发挥可见光通信和电力线通信技术优势。但是，如何以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合，在相关技术中并没有提及。
针对相关技术中如何以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中如何以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，本发明提供了一种信号传输方法及装置，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种信号传输方法，包括：终端设备获取待发送的信号；所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号，其中，通过所述可见光媒质发送的所述信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
优选地，所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号包括：所述终端设备通过LED光源发送所述信号。
优选地，所述终端设备通过LED光源发送所述信号包括：所述终端设备通过摄像头上的LED光源发送所述信号。
优选地，在所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号之后，还包括：通过光接收器件接收所述信号，并对所述信号进行解调；将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
优选地，对所述信号进行解调包括：将所述光接收器件接收到的所述信号进行滤波，将滤波后的所述信号进行解调，并将解调后的所述信号解码后发送至第一处理器，其中，所述第一处理器用于将所述信号由数字信号转换为模拟信号。
优选地，将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输包括：将解调后的所述信号经过第一模拟前端处理后，通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输，其中，所述第一模拟前端包括滤波器和放大器。
优选地，在将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输之后，还包括：通过接入网关将所述信号发送至互联网络中。
优选地，通过接入网关将所述信号发送至互联网络中包括：通过第二模拟前端将承载在电力线载波上的所述信号发送至第二处理器，并在所述第二处理器中存储后通过接入网关将所述信号发送至互联网络中，其中，所述第二处理器用于将所述信号由模拟信号转换为数字信号，所述第二模拟前端包括滤波器和放大器。
优选地，通过接入网关将所述信号发送至互联网络中包括以下方式至少之一：有线方式、无线方式。
优选地，所述终端设备包括以下至少之一：手机、平板电脑、笔记本电脑、带摄像头的固定终端。
根据本发明的另一方面，还提供了一种信号传输装置，位于终端设备中，包括：获取模块，用于获取待发送的信号；发送模块，用于通过可见光媒质发送所述信号，其中，通过所述可见光媒质发送的所述信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
优选地，所述发送模块包括：发送单元，用于通过摄像头上的LED光源发送所述信号。
根据本发明的再一方面，还提供了一种信号传输系统，包括上述的信号传输装置，还包括：处理模块，用于通过光接收器件接收所述信号，并对所述信号进行解调；承载模块，用于将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
通过本发明，采用终端设备获取待发送的信号；终端设备通过可见光媒质发送信号，其中，通过可见光媒质发送的信号经过解调后承载在电力线上进行传输的方式，解决了相关技术中以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，构建通信网络能够更加方便、快速，充分发挥了可见光通信和电力线通信技术优势。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的信号传输方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的信号传输装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的信号传输系统的结构框图；
图4是根据本发明优选实施例的包含电力线通信和可见光通信结合的架构框图；
图5是根据本发明优选实施例的融合电力线载波和可见光通信的信息处理模块示意图；
图6是根据本发明实施例一的结合电力线通信和可见光通信的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提供了一种信号传输方法，图1是根据本发明实施例的信号传输方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，终端设备获取待发送的信号；
步骤S104，终端设备通过可见光媒质发送信号，其中，通过可见光媒质发送的信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
本实施例通过上述步骤，终端设备将待发送的信号通过可见光媒质发送信号，并经过解调后承载在电力线上进行传输，从而实现了以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合，解决了相关技术中以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，构建通信网络能够更加方便、快速，充分发挥了可见光通信和电力线通信技术优势。
优选地，终端设备可以通过LED光源来发送上述待发送信号。由于LED光源传输能力更强，距离更远，因此通信效果更好。
优选地，对于目前的终端设备，可以通过终端设备的摄像头上的LED光源（例如，闪光灯）来发送信号。由于目前的终端设备上通常都具有摄像头，而摄像头上也常常具有LED闪光灯，因此采用这种方式易于实现，可实施性强。
作为一种优选实施方式，终端设备通过可见光媒质发送信号之后，与电力线相连的光接收器件还可以接收信号，并对信号进行解调；然后将解调后的信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
优选地，对信号进行解调的方式可以是将光接收器件接收到的信号进行滤波，将滤波后的信号进行解调，并将解调后的信号解码后发送至第一处理器，其中，该第一处理器用于将信号由数字信号转换为模拟信号。
优选地，将解调后的信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输可以是将解调后的信号经过第一模拟前端处理后，通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输，其中，该第一模拟前端包括滤波器和放大器。
优选地，在将解调后的信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输之后，还可以通过接入网关将信号发送至互联网络中。例如，可以通过第二模拟前端将承载在电力线载波上的信号发送至第二处理器，并在第二处理器中存储后通过接入网关将信号发送至互联网络中，其中，该第二处理器用于将信号由模拟信号转换为数字信号，第二模拟前端包括滤波器和放大器。
优选地，通过接入网关将信号发送至互联网络中的方式可以是有线方式，也可以是无线方式。
优选地，上述终端设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、以及带摄像头的固定终端等。
对应于上述方法，在本实施例中还提供了一种信号传输装置，位于终端设备中，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的信号传输装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：获取模块22和发送模块24，下面对各个模块进行详细说明。
获取模块22，用于获取待发送的信号；发送模块24，与获取模块22相连，用于通过可见光媒质发送获取模块22获取的信号，其中，通过可见光媒质发送的信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
本实施例通过上述模块，终端设备将获取模块22获取的待发送的信号采用发送模块24通过可见光媒质发送信号，并经过解调后承载在电力线上进行传输，从而实现了以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合，解决了相关技术中以可见光通信作为无线接入方式与电力线通信技术进行融合的问题，构建通信网络能够更加方便、快速，充分发挥了可见光通信和电力线通信技术优势。
优选地，发送模块24可以包括：发送单元，用于通过摄像头上的LED光源发送信号。
在本实施例中还提供了一种信号传输系统，图3是根据本发明实施例的信号传输系统的结构框图，如图3所示，该系统包括如图2所示的信号传输装置20，还包括：处理模块32，与发送模块24相连，用于通过光接收器件接收信号，并对信号进行解调；承载模块34，与处理模块32相连，用于将解调后的信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
下面结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及其优选实施方式。
在以下优选实施例中，提供了一种融合电力线通信和可见光通信架构，该架构结合目前的电力线载波技术和可见光通信技术，以广泛分布的电力线和可见光为媒质，实现快速，便捷组网，实现访问互联网和家庭电器控制。
可见光通信技术结合电力线载波通信技术，可以为家庭网络，办公网络提供方便，快捷，更具有价格优势的组网方式。
图4是根据本发明优选实施例的包含电力线通信和可见光通信结合的架构框图，如图4所示，该架构中包含的处理模块包括：
402，终端；
404，可见光通信模块（实现了上述处理模块32的功能）；
406，电力线通信模块（实现了上述承载模块34的功能）；
408，电力线；
410，电力线通信模块；
412，ADSL或其它互联网接入网关；
414，互联网。
结合上述架构，终端发送的信号的流程可以如下：
对于上行信号，终端通过可见光媒质发送信号至404，经可见光通信模块解调后送给406处理，并经过电力线408传输并经过410处理，经过ADSL或其它互联网接入设备412接入互联网414。
对于下行信号，互联网414数字信号经过ADSL或其它接入设备进入电力线通信模块410，通过电力线转换模块进入电力线传输。
优选地，图5是根据本发明优选实施例的融合电力线载波和可见光通信的信息处理模块示意图，如图5所示，包括以下处理单元：
502，终端设备；
504，可见光通信处理单元，包括光接收器，滤波，解调，解码和编码，调制，发射器件；
506，处理器，需要对接收的信息处理，存储，数据转换；
508，模拟前端：包括滤波器，放大器，可编程增益放大器；
510，耦合转换单元；
512，耦合转换单元；
514，模拟前端：负责电力线载波信号转换；
516，处理器；
518，接入网关：包括有线和无线方式接入互联网；
520，互联网；
522，系统供电电源，由电力线获取可用的直流电源供处理器，放大器等通信模块使用。
结合上述信息处理模块，终端信息处理流程如下：
一、终端上行信号处理流程：
终端502通过可见光器件发出可见光信号；
可见光处理模块504通过光接收器件接收可见光信号，并经滤波器，解调，解码过程将数据送入处理器单元；
处理器单元506对数据处理，并对处理后数据经过放大器；
经耦合转换单元510传送，信号进入电力线载波传送；
由512接收电力线载波信号，经514处理，并由处理器处理成数字信号并存储，再经接入网关518，由有线或无线方式接入互联网络。
二、下行信号处理流程：
520信号经有线或无线接入接入网关518，并送入处理器516处理，信号调制经过514滤波，放大，经过512耦合转换，进入电力线传送；
经510耦合转换，由模拟前端508的滤波器，可编程增益放大器处理，在处理器中存储数字信号，数字信号经可见光通信单元504传输给终端设备502。
实施例一
本优选实施例提供了一种无线终端利用电力线通信结合可见光通信方式访问外部网络的方案，图6是根据本发明实施例一的结合电力线通信和可见光通信的示意图，如图6所示，包含的通信单元包括：
互联网602；互联网接入网关604；电力线-可见光通信模块606，可以接受可见光信号并转换为电力线载波信号；其它房间电力线-可见光通信模块608
该方案的实施处理过程如下：
608接收终端设备（例如，手机，平板电脑，笔记本电脑等通信设备），通过摄像头的LED闪光灯发送的可见光信号；
电力线载波信号通过电力线传送；
由电力线可见光模块606接收并通过606的有线或无线接口与无线路由器连接，并经由互联网网关设备604（例如，ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路）等接入设备），接入互联网络602。
实施例二
本优选实施例提供了一种通过电力线-可见光通信控制室内电器的方案，能够通过可见光通信控制室内家电，包括热水器，安防，灯光，煤气监测等。该方案步骤如下：
终端发送控制一个家电信号；
电力线可见光模块接收，解调，译码；
找到对应目标设备，目标设备响应终端控制动作，在此可以包括热水器打开时间，灯光亮度调整，煤气监测，安防等内容。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (13)

1.一种信号传输方法，其特征在于，包括：
终端设备获取待发送的信号；
所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号，其中，通过所述可见光媒质发送的所述信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号包括：
所述终端设备通过发光二极管LED光源发送所述信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备通过LED光源发送所述信号包括：
所述终端设备通过摄像头上的LED光源发送所述信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述终端设备通过可见光媒质发送所述信号之后，还包括：
通过光接收器件接收所述信号，并对所述信号进行解调；
将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述信号进行解调包括：
将所述光接收器件接收到的所述信号进行滤波，将滤波后的所述信号进行解调，并将解调后的所述信号解码后发送至第一处理器，其中，所述第一处理器用于将所述信号由数字信号转换为模拟信号。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输包括：
将解调后的所述信号经过第一模拟前端处理后，通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输，其中，所述第一模拟前端包括滤波器和放大器。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，在将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输之后，还包括：
通过接入网关将所述信号发送至互联网络中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过接入网关将所述信号发送至互联网络中包括：
通过第二模拟前端将承载在电力线载波上的所述信号发送至第二处理器，并在所述第二处理器中存储后通过接入网关将所述信号发送至互联网络中，其中，所述第二处理器用于将所述信号由模拟信号转换为数字信号，所述第二模拟前端包括滤波器和放大器。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，通过接入网关将所述信号发送至互联网络中包括以下方式至少之一：有线方式、无线方式。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端设备包括以下至少之一：手机、平板电脑、笔记本电脑、带摄像头的固定终端。
11.一种信号传输装置，位于终端设备中，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待发送的信号；
发送模块，用于通过可见光媒质发送所述信号，其中，通过所述可见光媒质发送的所述信号经过解调后承载在电力线上进行传输。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：
发送单元，用于通过摄像头上的LED光源发送所述信号。
13.一种信号传输系统，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的信号传输装置，还包括：
处理模块，用于通过光接收器件接收所述信号，并对所述信号进行解调；
承载模块，用于将解调后的所述信号通过耦合传送器件承载在电力线载波上进行传输。
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