CN105553556A - 一种数据传输方法和传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据传输方法，所述方法包括：传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号；所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。本发明可以进行远距离传输、抗干扰能力强，其满足高速传输的要求。

Description

一种数据传输方法和传输设备

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种数据传输方法和传输设备。

背景技术

当前进行数据传输的USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)数据线是使用双绞铜线作为传输介质的，传统的USB在传输过程中包括databus、control、power、ground四种信号类型，其中，数据传输依赖数据线databus来实现，通常是用铜介质双绞线来实现；Control线为控制信号；Power线主要用来给设备供电或者馈电；Ground用作地回路，接地和信号回流用途。整个数据收发过程包括主设备host、从设备device、传输介质cable全部基于电信号处理以及传输，具体如图1所示。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

1、以铜线作为传输介质，信号衰减快，传输距离短；

2、由于传输过程中的电压信号为小信号，抗干扰能力差，容易受到电磁环境的干扰造成误码；

3、由于铜线亦存在电阻，因此以铜线作为传输介质已经不能满足当前高速传输数据的要求。

发明内容

本发明提供一种数据传输方法，根据接收到的输入电压信号生成光信号，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，并根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出，本发明在传输过程中由于传输的是光信号，因此信号衰减慢，可以进行长距离传输，并且光信号抗干扰能力强，不易受到电磁干扰，保证数据传输的准确性，并且以光信号进行数据传输可以使数据进行高速传输，满足高速传输数据的要求。

本发明提了一种数据传输方法，所述方法包括：

传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号；

所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

所述传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号，具体为：

所述传输设备根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，具体为：

所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

所述传输设备根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输设备确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输设备根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输设备将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输设备根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，具体为：

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电流信号；

所述传输设备的另一端根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

所述传输设备根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。

一种传输设备，所述设备包括：

第一生成模块，用于根据接收到的输入电压信号生成为光信号；

传输模块，用于将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；

第二生成模块，用于根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

所述第一生成模块，具体用于：

根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

所述传输模块，具体用于：

根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

所述传输模块根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输模块确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输模块根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输模块将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输模块根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

所述第二生成模块，具体用于：

根据所述光信号生成输出电流信号；

根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。

本发明根据接收到的输入电压信号生成光信号，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，并根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出，本发明在传输过程中由于传输的是光信号，因此信号衰减慢，可以进行长距离传输，并且光信号抗干扰能力强，不易受到电磁干扰，保证数据传输的准确性，并且以光信号进行数据传输可以使数据进行高速传输，满足高速传输数据的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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。

图1为现有技术中的一种USB数据传输结构示意图；

图2为本发明实施例中的一种数据传输方法流程图；

图3为本发明实施例中的一种USB数据线一端结构示意图；

图4为本发明实施例中的一种USB传输设备整体的设计结构示意图；

图5为本发明实施例中的一种传输设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

为了克服现有技术中以铜线作为数据的传输介质而引起的信号衰减快、传输距离短、抗干扰能力差、传输速度慢的缺点，本申请提出了一种解决方案，根据接收到的输入电压信号生成光信号，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，并根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出，本发明在传输过程中由于传输的是光信号，因此信号衰减慢，可以进行长距离传输，并且光信号抗干扰能力强，不易受到电磁干扰，保证数据传输的准确性，并且以光信号进行数据传输可以使数据进行高速传输，满足高速传输数据的要求，具体如图2所示，所述方法可以包括以下步骤：

步骤201，传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号。

所述传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号，具体为：

所述传输设备根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

具体的，所述传输设备是可以传输光信号的传输设备，所述传输设备有两端，一端用于接收输入电压信号，另一端用于发送输出电压信号，并且两端同时具有输入和发送功能，其中一端用于接收时，另一端用于发送。

所述传输设备可以为有线传输，在传输光信号时可以通过光纤进行传输，还可以通过其他可以传输光信号的介质进行传输，所述传输设备还可以为无线传输，具体选用有线传输还是无线传输可以根据实际情况确定。

电压信号可以通过多个高低电平来表征要传输数据，因此电压信号可以作为数据传输的载体。

由于电压信号是小信号，在传输过程中容易受到电磁干扰，由于光信号不易受电磁干扰吗，因此将电压信号转换为光信号时，可以实现抗干扰的目的，并且光信号在可以传输的介质中进行传输时传输速度快、衰减小，因此可以避免信号的衰减，实现远具体传输，还可以实现快速传输的目的。

在电压信号转换为光信号时，由于电压信号无法直接转换为电流信号，而电流信号才可以直接转换为光信号，因此现有电压信号根据预设的电流-电压转换规则生成电流信号，再由电流信号转换为光信号，根据预设的电流-电压转换规则将电压信号生成电流信号可以防止生成的电流信号过大或过小而影响使用。

步骤202，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，具体为：

所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

所述传输设备根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

具体的，当所述传输设备的一端接收到要传输的数据时，是需要将所述数据传输到所述传输设备的另一端，由于此时是通过光信号进行传输的，因此，将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

为了防止发送光信号的发送功率过大而烧毁所述传输设备，以及影响到使用人员和其他人员，还为了防止发送光信号的发送功率过小而影响到使用，因此将所述光信号根据预先设定的发送功率进行发送，所有能够实现避免烧毁所述传输设备和影响到使用人员和其他人员，以及发送光信号的发送功率过小而影响到使用的预先设定的发送功率均属于本发明的保护范围。

由于在传输光信号的过程中会使所述传输设备的温度升高，而温度高过一定值后会降低光信号的发送功率，如果只以预先设定的发送功率发送光信号时，所述光信号的发送功率是达不到预先设定的发送功率的，因此当温度高过一定值后需要对发送功率进行补偿，但是，又由于在对功率进行补偿后发送功率会超过预先设定的发送功率，此时产生的热会进一步增加，此时会进入一个温度不断增加，发送功率不断增加的过程，当达到一定温度时会对传输设备和使用人员造成影响，如：烧毁设备、对使用人员造成伤害，因此需要再温度达到一定数值后，就需要对所述传输设备进行降温处理，具体实现过程如下：

所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输设备确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输设备根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输设备将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输设备根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

具体的，在进行功率补偿是，所述预设的功率补偿规则可以为恒定数值，以使所述传输设备根据所述恒定数值对所述发送功率进行补偿，还可以为预设公式，根据所述预设公式进行所述发送功率进行补偿，具体使用何种方式进行补偿可以根据实际情况确定。

步骤203，所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，具体为：

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电流信号；

所述传输设备的另一端根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

所述传输设备根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。

具体的，所述传输设备的另一端将所述光信号转换为输出电压信号与输入电压信号转换为光信号是互逆，再次不再赘述。

当所述传输设备的另一端将所述光信号转换为输出电压信号时，所述输入电压信号经过了2次转换才形成了输出电压信号，由于在转换过程中会出现能量损耗，为了保证所述电压信号为其他设备可以使用的信号，需要对所述输出电压信号进行增益放大，具体的预设放大规则可以根据实际情况确定。

本发明根据接收到的输入电压信号生成光信号，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，并根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出，本发明在传输过程中由于传输的是光信号，因此信号衰减慢，可以进行长距离传输，并且光信号抗干扰能力强，不易受到电磁干扰，保证数据传输的准确性，并且以光信号进行数据传输可以使数据进行高速传输，满足高速传输数据的要求。

为了进一步阐述本申请的技术思想，现结合具体的应用场景，对本申请的技术方案进行说明，现提出了一种具体实施方案，其中，所述传输设备为USB传输设备，所述USB传输设备两端中间增加光纤线缆，所述USB传输设备整体的设计结构示意图具体如图4所示，其中，Opticaltranceiver为光收发器，封装在所述USB传输设备线缆的两端中，每一端的结构如图3所示，光收发器同时支持光的接收和发送，传输方式为全双工，光收发器的馈电从现有USB的铜介质获取。Opticalfiber为光纤，是光信号的传输通道，Cooperwire为电源、地线和控制线，两端的插头receptacle符合USB现有标准，其中，光线和铜线封装在一根线缆中。

具体的，图4中的所述USB传输设备的一端receptacle接收到电压信号时，所述图3中的激光驱动将所述电压信号调制到激光器上，此时就将电压信号转换为光信号了。

在激光器发送所述光信号之前，所述激光驱动根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，然后获取当前激光器的温度，如果所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述激光驱动根据预设的功率补偿规则对所述发送功率进行补偿，并以补偿后的发送功率驱动所述激光器发送所述光信号；当所述温度超过所述第二阈值时，所述激光驱动根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，并以根据预先设定的第二发送功率确定的发送功率驱动所述激光器发送所述光信号。

在所述USB传输设备的另一端接收receptacle接收到所述光信号后，通过光电检测二极管将所述光信号转换为弱小的电流信号，然后通过跨阻放大器将所述弱小的电流信号转换为电压信号并进行第一次放大，此次放大是为了限幅放大器做放大准备，在跨阻放大器对电压信号进行放大后，将放大后的电压信号传输给限幅放大器，所述限幅放大器根据预先设定放大规则将所述放大后的电压信号再次进行放大，以使所述USB传输设备将再次放大后的电压信号发送出去。

基于与上述方法同样的申请构思，本发明还提出了一种传输设备，所述设备包括：

第一生成模块51，用于根据接收到的输入电压信号生成为光信号；

传输模块52，用于将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；

第二生成模块53，用于根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

所述第一生成模块，具体用于：

根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

所述传输模块，具体用于：

根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

所述传输模块根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输模块确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输模块根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输模块将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输模块根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

所述第二生成模块，具体用于：

根据所述光信号生成输出电流信号；

根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。

本发明根据接收到的输入电压信号生成光信号，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，并根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出，本发明在传输过程中由于传输的是光信号，因此信号衰减慢，可以进行长距离传输，并且光信号抗干扰能力强，不易受到电磁干扰，保证数据传输的准确性，并且以光信号进行数据传输可以使数据进行高速传输，满足高速传输数据的要求。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号；

所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述传输设备根据接收到的输入电压信号生成为光信号，具体为：

所述传输设备根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述传输设备将所述光信号传输到所述传输设备的另一端，具体为：

所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

所述传输设备根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述传输设备根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输设备确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输设备根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输设备将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输设备根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电压信号，具体为：

所述传输设备的另一端根据所述光信号生成输出电流信号；

所述传输设备的另一端根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

所述传输设备根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。

6.一种传输设备，其特征在于，所述设备包括：

第一生成模块，用于根据接收到的输入电压信号生成为光信号；

传输模块，用于将所述光信号传输到所述传输设备的另一端；

第二生成模块，用于根据所述光信号生成输出电压信号，以使所述传输设备将所述输出电压信号进行输出。

7.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述第一生成模块，具体用于：

根据接收到的输入电压信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输入电流信号；

所述传输设备根据所述输入电流信号生成所述光信号。

8.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述传输模块，具体用于：

根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率；

根据所述发送功率将所述光信号传输到所述传输设备的另一端。

9.如权利要求8所述设备，其特征在于，所述传输模块根据预先设定的发送功率确定所述光信号的发送功率，具体为：

所述传输模块确定当前自身的温度；

当所述温度超过第一阈值且不超过第二阈值时，所述传输模块根据预设的功率补偿规则对根据预先设定第一发送功率确定的所述光信号的发送功率进行补偿，以使所述传输模块将补偿后的发送功率确定为所述光信号的发送功率；

当所述温度超过所述第二阈值时，所述传输模块根据预先设定的第二发送功率确定所述光信号的发送功率，以使所述传输设备的温度降低；

其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；

所述第二发送功率小于所述第一发送功率。

10.如权利要求6所述设备，其特征在于，所述第二生成模块，具体用于：

根据所述光信号生成输出电流信号；

根据所述输出电流信号，通过预设的电流-电压转换规则生成输出电压信号；

根据预设放大规则将所述输出电压信号进行放大，以使所述传输设备将放大后的输出电压信号进行传输。