CN105812059A - 一种可见光通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可见光通信系统及方法，可见光通信系统包括：台灯和可见光接收装置；台灯通过网线与网络服务器相连；台灯，用于接收网络服务器发送的下行信号，将网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射可见光信号，以及接收可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，将终端设备发送的上行信号发送至网络服务器；可见光接收装置，用于接收可见光信号，并将可见光信号转换为电压信号，发送电压信号至终端设备，以及接收终端设备发送的上行信号，将终端设备发送的上行信号转发至台灯。在本申请中，通过以上方式提高了通信质量和不影响用户的身体健康。

Description

一种可见光通信系统及方法

技术领域

本申请涉及通信领域，特别涉及一种可见光通信系统及方法。

背景技术

现如今，为了满足用户对网络的使用需求，各个场所(如家庭、商场、饭店等)均开设了Wi-Fi(WIreless-Fidelity，无线网)。

但是，Wi-Fi易受到其他无线电信号的干扰，影响通信质量，并且Wi-Fi存在辐射伤害。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种可见光通信系统及方法，以达到提高通信质量和不影响用户的身体健康的目的，技术方案如下：

一种可见光通信系统，包括：台灯和可见光接收装置；

所述台灯通过网线与网络服务器相连；

所述台灯，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器；

所述可见光接收装置，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述台灯。

优选的，所述台灯包括：可见光调制器、照明灯和红外解调器；

所述可见光调制器，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为电流信号；

所述照明灯，用于将所述可见光调制器得到的电流信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号；

所述红外解调器，用于接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

优选的，所述照明灯为：发光二极管LED灯。

优选的，所述照明灯为：荧光灯。

优选的，所述可见光接收装置包括：光电探测器、接收电路和红外调制器；

所述光电探测器，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电流信号；

所述接收电路，用于将所述电流信号转换为电压信号，并发送所述电压信号至所述终端设备；

所述红外调制器，用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述红外解调器。

优选的，所述网线为光纤；

所述可见光通信系统还包括：第一光调制解调器；

所述第一光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第一网络电信号，并将所述第一网络电信号发送至所述可见光调制器，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

优选的，所述网线为光纤和非光纤网线；

所述可见光通信系统还包括：电调制解调器；

所述第一光调制解调器的一端通过所述非光纤网线与所述电调制解调器的一端相连，所述第一光调制解调器的另一端通过光纤与所述网络服务器相连，所述电调制解调器的另一端与所述可见光调制器和所述红外解调器相连；

所述第一光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第二网络电信号，并将所述第二网络电信号发送至所述电调制解调器，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器；

所述电调制解调器，用于对所述第二网络电信号进行解调，并将解调后的网络电信号发送至所述可见光调制器，以及接收所述终端设备发送的上行信号，并将所述终端设备发送的上行信号转发至所述第一光调制解调器。

一种可见光通信方法，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：台灯和可见光接收装置，所述台灯通过网线与网络服务器相连；

所述台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号；

所述台灯发射所述可见光信号；

所述可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备；

所述可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述台灯；

所述台灯接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

优选的，所述台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，包括：

所述台灯接收第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号，并将所述第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号转换为可见光信号。

优选的，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器的过程，包括：

将所述终端设备发送的上行信号发送至第一光调制解调器，以使第一光调制解调器对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，通过台灯和可见光接收装置，使终端设备和网络服务器之间可以进行有效的可见光无线通信。由于可见光信号不会受到其他无线电信号的干扰，因此提高了通信质量。

进一步的，可见光信号不会产生辐射，不会影响用户的身体健康。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对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申请的一些实施例，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是本申请提供的可见光通信系统的一种逻辑结构示意图；

图2是本申请提供的台灯的一种逻辑结构示意图；

图3是本申请提供的可见光接收装置的一种逻辑结构示意图；

图4是本申请提供的可见光通信系统的另一种逻辑结构示意图；

图5是本申请提供的可见光通信系统的再一种逻辑结构示意图；

图6是本申请提供的可见光通信方法的一种流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

请参见图1，其示出了本申请提供的可见光通信系统的一种逻辑结构示意图，可见光通信系统包括：台灯11和可见光接收装置12。

台灯11通过网线与网络服务器相连。

台灯11，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

可见光接收装置12，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述台灯11。

在本申请中，通过台灯和可见光接收装置，使终端设备和网络服务器之间可以进行有效的可见光无线通信。由于可见光信号不会受到其他无线电信号的干扰，因此提高了通信质量。

进一步的，可见光信号不会产生辐射，不会影响用户的身体健康。

进一步的，采用台灯作为可见光光源，可以为室内短距离通信提供现有其它无线通信技术所无法企及的、高吉比特的数据速率。

采用台灯作为可见光光源，可以将每个网络的覆盖范围严格限定在某个区域内(如桌面或整个房间)，从而有效减小室内不同网络间的干扰，提升通信质量。

可见光通信网络由于不会产生电磁干扰，因此可见光通信网络的引入不会引起其它电器设备及网络的异常运行。

在本实施例中，台灯11的具体结构请参见图2，台灯11包括：可见光调制器21、照明灯22和红外解调器23。

可见光调制器21，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为电流信号。

所述照明灯22，用于将所述可见光调制器得到的电流信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号。

所述红外解调器23，用于接收所述可见光接收装置12所转发的终端设备发送的上行信号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

在本实施例中，照明灯22具体可以为荧光灯或发光二极管(LightEmittingDiode，LED)灯。

在上述可见光通信系统中，可见光接收装置12的具体结构请参见图3，可见光接收装置12包括：光电探测器31、接收电路32和红外调制器33。

所述光电探测器31，用于接收所述可见光信号并将所述可见光信号转换为电流信号。

所述接收电路32，用于将所述电流信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备。

所述红外调制器33，用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述红外解调器23。

在本实施例中，由于终端设备发送的上行信号流量小，对通信速率要求不高，因此采用红外调制器33和红外解调器23，实现终端设备发送的上行信号的发送，避免采用其他通信方式时造成通信信道带宽的浪费。

在本实施例中，上述网线具体可以为光纤。由于光纤的通信容量大、损耗低以及保密性能好，因此可以提高终端设备的通信速率和通信安全性。并且在网线为光纤时，实现了光纤通信和可见光通信的联合通信，光纤通信和可见光通信联合通信将充分利用两者的高速信息传输特性，满足信息化时代对信息高速传输的需求。

在网线为光纤时，可见光通信系统还包括：第一光调制解调器13，如图4所示。

所述第一光调制解调器13，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第一网络电信号，并将所述第一网络电信号发送至所述可见光调制器21，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

相应的，可见光调制器21具体用于将所述第一网络电信号转换为电流信号。

当然，在网线为光纤和非光纤网线时，可见光通信系统还可以包括：电调制解调器14，如图5所示。

所述第一光调制解调器13的一端通过所述非光纤网线与所述电调制解调器14的一端相连，所述第一光调制解调器13的另一端通过光纤与所述网络服务器相连，所述电调制解调器14的另一端与所述可见光调制器21和所述红外解调器23相连。

其中，所述第一光调制解调器13，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第二网络电信号，并将所述第二网络电信号发送至所述电调制解调器14，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

所述电调制解调器14，用于对所述第二网络电信号进行解调，并将解调后的网络电信号发送至所述可见光调制器21，以及接收所述终端设备发送的上行信号，并将所述终端设备发送的上行信号转发至所述第一光调制解调器13。

相应的，可见光调制器21具体用于将所述第二网络电信号转换为电流信号。

图5示出的可见光通信系统相比于图4示出的可见光通信系统，增加了电调制解调器14，是为了兼容现有的使用普通网线(即非光纤网线)的网络结构。

需要说明的是，第二网络电信号和第一网络电信号的数据结构不同。

实施例二

在本实施例中，提供了一种可见光通信方法，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：台灯和可见光接收装置，所述台灯通过网线与网络服务器相连。

请参见图6，其示出了本申请提供的可见光通信方法的一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤S61：台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号。

在本实施例中，在上述网线为光纤时，则台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，具体为：

台灯接收第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号，并将所述第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号转换为可见光信号。

步骤S62：台灯发射所述可见光信号。

步骤S63：可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备。

步骤S64：可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述台灯。

步骤S65：台灯接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

在本实施例中，在上述网线为光纤时，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器的过程，具体为：将所述终端设备发送的上行信号发送至第一光调制解调器，以使第一光调制解调器对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种可见光通信系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种可见光通信系统，其特征在于，包括：台灯和可见光接收装置；

所述台灯通过网线与网络服务器相连；

所述台灯，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号，以及接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器；

所述可见光接收装置，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备，以及接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述台灯。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述台灯包括：可见光调制器、照明灯和红外解调器；

所述可见光调制器，用于接收所述网络服务器发送的下行信号，将所述网络服务器发送的下行信号转换为电流信号；

所述照明灯，用于将所述可见光调制器得到的电流信号转换为可见光信号，并发射所述可见光信号；

所述红外解调器，用于接收所述可见光接收装置所转发的终端设备发送的上行信号，通过网线将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述照明灯为：发光二极管LED灯。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述照明灯为：荧光灯。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可见光接收装置包括：光电探测器、接收电路和红外调制器；

所述光电探测器，用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电流信号；

所述接收电路，用于将所述电流信号转换为电压信号，并发送所述电压信号至所述终端设备；

所述红外调制器，用于接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号转发至所述红外解调器。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述网线为光纤；

所述可见光通信系统还包括：第一光调制解调器；

所述第一光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第一网络电信号，并将所述第一网络电信号发送至所述可见光调制器，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述网线为光纤和非光纤网线；

所述可见光通信系统还包括：电调制解调器；

所述第一光调制解调器的一端通过所述非光纤网线与所述电调制解调器的一端相连，所述第一光调制解调器的另一端通过光纤与所述网络服务器相连，所述电调制解调器的另一端与所述可见光调制器和所述红外解调器相连；

所述第一光调制解调器，用于对所述网络服务器发送的光纤下行信号进行解调，将解调后的光纤下行信号转换为第二网络电信号，并将所述第二网络电信号发送至所述电调制解调器，以及对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器；

所述电调制解调器，用于对所述第二网络电信号进行解调，并将解调后的网络电信号发送至所述可见光调制器，以及接收所述终端设备发送的上行信号，并将所述终端设备发送的上行信号转发至所述第一光调制解调器。

8.一种可见光通信方法，其特征在于，基于可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：台灯和可见光接收装置，所述台灯通过网线与网络服务器相连；

所述台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号；

所述台灯发射所述可见光信号；

所述可见光接收装置接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为电压信号，发送所述电压信号至所述终端设备；

所述可见光接收装置接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述台灯；

所述台灯接收所述终端设备发送的上行信号，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述台灯接收所述网络服务器发送的下行信号，并将所述网络服务器发送的下行信号转换为可见光信号的过程，包括：

所述台灯接收第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号，并将所述第一光调制解调器对所述网络服务器发送的光纤下行信号，进行解调后的下行信号转换为可见光信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述终端设备发送的上行信号发送至所述网络服务器的过程，包括：

将所述终端设备发送的上行信号发送至第一光调制解调器，以使第一光调制解调器对所述终端设备发送的上行信号进行电光信号转换，并将转换后得到的光信号发送至所述网络服务器。