CN106452508A - 基于xpon系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法 - Google Patents

基于xpon系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯的装置及方法。该装置包括数据通讯核心模块、电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块、云数据中心和LIFILED，其中所述的电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块、云数据中心均与数据通讯核心模块相连接，所述的LIFI LED与所述的电力线调制解调LIFI信号模块相连接，由所述的电力线调制解调LIFI信号模块对网管的数据通讯业务中包括的待传输数据进行信号类型的检测，判断是否为LIFI信号，若是，则通过电力线调制解调LIFI信号模块向用网设备进行数据传输，否则通过WIFI通讯模块向用网设备进行数据传输。采用该系统，可以实现LIFI和WIFI的切换，针对网络环境中可能存在的不同的网络信号，做出传输方式的选择。

Description

基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及无源光网络技术和可见光无线通讯领域，具体是指一种基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法。
背景技术
近年来，随着白光发光二极管(LED)技术的大力发展，可见光通讯(Visible LightCommunication，VLC)成为新一代无线通讯技术的研究热点之一。VLC也叫LIFI(LightFidelity)。
LIFI是一种基于光(而不是电波)的新兴无线通讯技术，结合了光的照明功能和数据通讯功能。LIFI是在不影响LED照明的同时，将信号调制在LED光源上，通过快速开关产生人眼无法感知的高频闪烁信号来传送数据。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供了一种兼顾了WIFI传输与LIFI传输的基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法。
为了实现上述的目的，本发明的基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法具体如下：
该基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其主要特点是，所述的系统包括一数据通讯核心模块，该数据通讯核心模块连接有电力线调制解调LIFI信号模块和WIFI通讯模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块还与一LIFI LED相连接，且
所述的数据通讯核心模块，用以与网关进行数据通讯业务的转发，并用以根据当前接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型向所述的电力线调制解调LIFI信号模块或WIFI通讯模块发送控制指令；
所述的电力线调制解调LIFI信号模块用以实时检测是否有收到LIFI信号，并根据检测结果生成一判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，且所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令控制所述的LIFI LED进行LIFI通讯；
所述的WIFI通讯模块用以根据其接收到的控制指令进行WIFI通讯；
所述的LIFI LED用以根据所述的电力线调制解调LIFI信号模块的控制进行待传输数据的传输。较佳地，所述的系统通过所述的数据通讯核心模块与所述的网关相连接，该系统还通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块和所述的WIFI通讯模块分别与用网设备相连接。
更佳地，所述的用网设备包括电视、电话、个人计算机和相机。
较佳地，所述的系统还包括一云数据中心，所述的云数据中心包括接入网和核心网，且该云数据中心与所述的数据通讯核心模块相连接，向所述的数据通讯核心模块提供该系统所需的网络资源。
较佳地，所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现待传输数据的传输。
较佳地，所述的XPON系统包括EPON系统和GPON系统。
该利用上述的系统实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其主要特点是，所述的系统包括两种工作模式，分别为LIFI通讯模式和WIFI通讯模式，所述的方法包括以下步骤：
(1)系统上电，所述的数据通讯核心模块、电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块和LIFI LED初始化；
(2)所述的网关向所述的数据通讯核心模块下发数据通讯业务，所述的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型判断当前所述的工作模式，如果当前的工作模式为进行LIFI通讯，继续步骤(3)；否则继续步骤(4)；
(3)所述的数据通讯核心模块向所述的电力线调制解调LIFI信号模块发送所述的控制指令，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据所述的控制指令进入LIFI通讯模式；
(4)所述的数据通讯核心模块向所述的WIFI通讯模块发送所述的控制指令，所述的WIFI通讯模块根据所述的控制指令进入WIFI通讯模式。
较佳地，所述的LIFI工作模式为所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令进行LIFI通讯；所述的WIFI工作模式为所述的电力线调制解调WIFI信号模块根据接收到的控制指令进行WIFI通讯。
较佳地，所述的步骤(2)中的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务的信号类型判断当前所述的工作模式具体为：
所述的数据通讯核心模块通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块检测当前接收到的数据通讯业务的信号是否包括LIFI信号，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据检测结果生成LIFI工作模式判断消息或WIFI工作模式判断消息，并将所述的判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，所述的数据通讯核心模块根据该判断消息判断当前的工作模式为LIFI通讯模式或WIFI通讯模式。
较佳地，所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现所述的待传输数据的传输，所述的步骤(3)中电力线调制解调LIFI信号模块工作具体为：
所述的数据通讯核心模块将待传输的数据发送给所述的电力线调制解调LIFI信号模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块接收并解析所述的待传输数据，获取相应的解析数据，并将该解析数据发送给所述的集成微芯片，通过所述的集成微芯片控制所述的LIFI LED的明灭，从而实现待传输数据的传输。
采用该基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法，由于其具有一电力线调制解调LIFI信号模块，配合一数据通讯核心模块和一WIFI模块，使该系统既适应于WIFI传输，又能适应于LIFI传输，将目前前沿的HIFI通讯技术应用于XPON家庭终端进行数据通讯，更加绿色环保、信息安全、经济实惠、快速便利。目前还系统具有以下优点：
(1)兼具照明、通讯和控制功能——具有能耗低、购置设备少等优势；
(2)绿色环保、方便快捷——WIFI辐射大，LIFI更绿色环保，适合在智能家居等领域应用；
(3)LIFI具有更大的带宽潜力——未来能够达到每秒几百兆甚至更高的接入速度；
(4)适合信息安全领域应用——只要有可见光不能透过的障碍物阻挡，半导体照明信息网内的信息就不会外泄。
附图说明
图1为本发明的基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
该基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其中所述的系统包括一数据通讯核心模块，该数据通讯核心模块连接有电力线调制解调LIFI信号模块和WIFI通讯模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块还与一LIFI LED相连接，且
所述的数据通讯核心模块，用以与网关进行数据通讯业务的转发，并用以根据当前接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型向所述的电力线调制解调LIFI信号模块或WIFI通讯模块发送控制指令；
所述的电力线调制解调LIFI信号模块用以实时检测是否有收到LIFI信号，并根据检测结果生成一判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，且所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令控制所述的LIFI LED进行LIFI通讯；
所述的WIFI通讯模块用以根据其接收到的控制指令进行WIFI通讯；
所述的LIFI LED用以根据所述的电力线调制解调LIFI信号模块的控制进行待传输数据的传输。
所述的系统通过所述的数据通讯核心模块与所述的网关相连接，该系统还通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块和所述的WIFI通讯模块分别与用网设备相连接。
所述的用网设备包括电视、电话、个人计算机和相机。
所述的还包括一云数据中心，所述的云数据中心包括接入网和核心网，且该云数据中心与所述的数据通讯核心模块相连接，向所述的数据通讯核心模块提供该系统所需的网络资源。
所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现数据的传输。
所述的XPON系统包括EPON系统和GPON系统。
利用上述的系统实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其中所述的方法包括以下步骤：
(1)系统上电，所述的数据通讯核心模块、电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块和LIFI LED初始化；
(2)所述的网关向所述的数据通讯核心模块下发数据通讯业务，所述的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型判断当前所述的工作模式，如果当前的工作模式为进行LIFI通讯，继续步骤(3)；否则继续步骤(4)；
(3)所述的数据通讯核心模块向所述的电力线调制解调LIFI信号模块发送所述的控制指令，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据所述的控制指令进入LIFI通讯模式；
(4)所述的数据通讯核心模块向所述的WIFI通讯模块发送所述的控制指令，所述的WIFI通讯模块根据所述的控制指令进入WIFI通讯模式。
所述的LIFI工作模式为所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令进行LIFI通讯；所述的WIFI工作模式为所述的电力线调制解调WIFI信号模块根据接收到的控制指令进行WIFI通讯。
所述的步骤(2)中的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务的信号类型判断当前所述的工作模式具体为：
所述的数据通讯核心模块通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块检测当前接收到的数据通讯业务的信号是否包括LIFI信号，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据检测结果生成LIFI工作模式判断消息或WIFI工作模式判断消息，并将所述的判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，所述的数据通讯核心模块根据该判断消息判断当前的工作模式为LIFI通讯模式或WIFI通讯模式。
所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现所述的待传输数据的传输，所述的步骤(3)中电力线调制解调LIFI信号模块工作具体为：
所述的数据通讯核心模块将待传输的数据发送给所述的电力线调制解调LIFI信号模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块接收并解析所述的待传输数据，获取相应的解析数据，并将该解析数据发送给所述的集成微芯片，通过所述的集成微芯片控制所述的LIFI LED的明灭，从而实现待传输数据的传输。
在一种具体的实施例中，数据通讯核心模块负责与网关进行数据通讯业务的转发；电力线调制解调LIFI信号模块负责检测是否有收到LIFI信号，且检测到LIFI信号时，在数据通讯核心模块控制下，系统切换LIFI上网模式进行数据通讯，此时电力线调制解调LIFI信号模块用以传输待传输的数据；WIFI通讯模块负责传统WIFI技术通讯；云数据中心包括接入网、核心网等，给所述的数据通讯核心模块提供网络资源；LIFI LED中包括一集成微芯片，该集成微芯片可以控制它每秒数百万次闪烁，该LIFI LED灯亮表示1，该LIFI LED灯灭表示0。由于频率太快，人眼无法察觉，使用光敏传感器接收该光信号，实现二进制的待传输数据的传输。
在本发明的一种具体实施例中，基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯的系统的方法包括以下步骤：
(1)系统上电，数据通讯核心模块、电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块进行初始化；
(2)网关下发数据通讯相关业务给数据通讯核心模块；
(3)电力线调制解调LIFI信号模块实时检测当前是否收到LIFI信号，并将判断是否收到LIFI信号的判断消息发送给数据通讯核心模块，由数据通讯核心模块判断当前的工作模式为LIFI通讯模式或WIFI通讯模式；
(4)如果当前有检测到LIFI信号的话，则当前为LIFI通讯模式，所述的数据通讯核心模块关闭WIFI通讯模块，使用支持LIFI通讯模式上网；
(5)如果当前没有检测到LIFI信号的话，则当前为WIFI通讯模式，所述的数据通讯核心模块打开WIFI通讯模块，使用支持WIFI通讯模式上网。
在一种具体实施例中，与该系统相连接的各种用网设备与网络的数据交互都通过该系统进行处理，各种用网设备通过该系统发送待传输的数据给接入网层，由接入网层转发给云数据中心，同时也接收从云数据中心传递过来的数据。
采用该基于XPON系统的家庭终端可见光无线通讯系统及其方法，由于其具有一电力线调制解调LIFI信号模块，配合一数据通讯核心模块和一WIFI模块，使该系统既适应于WIFI传输，又能适应于LIFI传输，将目前前沿的HIFI通讯技术应用于XPON家庭终端进行数据通讯，更加绿色环保、信息安全、经济实惠、快速便利。目前还系统具有以下优点：
(1)兼具照明、通讯和控制功能——具有能耗低、购置设备少等优势；
(2)绿色环保、方便快捷——WIFI辐射大，LIFI更绿色环保，适合在智能家居等领域应用；
(3)LIFI具有更大的带宽潜力——未来能够达到每秒几百兆甚至更高的接入速度；
(4)适合信息安全领域应用——只要有可见光不能透过的障碍物阻挡，半导体照明信息网内的信息就不会外泄。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的系统包括一数据通讯核心模块，该数据通讯核心模块连接有电力线调制解调LIFI信号模块和WIFI通讯模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块还与一LIFI LED相连接，且
所述的数据通讯核心模块，用以与网关进行数据通讯业务的转发，并用以根据当前接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型向所述的电力线调制解调LIFI信号模块或WIFI通讯模块发送控制指令；
所述的电力线调制解调LIFI信号模块用以实时检测是否有收到LIFI信号，并根据检测结果生成一判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，且所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令控制所述的LIFI LED进行LIFI通讯；
所述的WIFI通讯模块用以根据其接收到的控制指令进行WIFI通讯；
所述的LIFI LED用以根据所述的电力线调制解调LIFI信号模块的控制进行待传输数据的传输。
2.根据权利要求1所述的基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的系统通过所述的数据通讯核心模块与所述的网关相连接，该系统还通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块和所述的WIFI通讯模块分别与用网设备相连接。
3.根据权利要求2所述的基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的用网设备包括电视、电话、个人计算机和相机。
4.根据权利要求1所述的基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的系统还包括一云数据中心，所述的云数据中心包括接入网和核心网，且该云数据中心与所述的数据通讯核心模块相连接，向所述的数据通讯核心模块提供该系统所需的网络资源。
5.根据权利要求1所述的基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现待传输数据的传输。
6.根据权利要求1所述的基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯系统，其特征在于，所述的XPON系统包括EPON系统和GPON系统。
7.一种利用权利要求1至6中任一项所述的系统实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其特征在于，所述的系统包括两种工作模式，分别为LIFI通讯模式和WIFI通讯模式，所述的方法包括以下步骤：
(1)系统上电，所述的数据通讯核心模块、电力线调制解调LIFI信号模块、WIFI通讯模块和LIFI LED初始化；
(2)所述的网关向所述的数据通讯核心模块下发数据通讯业务，所述的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务中待传输数据的信号类型判断当前所述的工作模式，如果当前的工作模式为进行LIFI通讯，继续步骤(3)；否则继续步骤(4)；
(3)所述的数据通讯核心模块向所述的电力线调制解调LIFI信号模块发送所述的控制指令，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据所述的控制指令进入LIFI通讯模式；
(4)所述的数据通讯核心模块向所述的WIFI通讯模块发送所述的控制指令，所述的WIFI通讯模块根据所述的控制指令进入WIFI通讯模式。
8.根据权利要求7所述的实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其特征在于，所述的LIFI工作模式为所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据接收到的控制指令进行LIFI通讯；所述的WIFI工作模式为所述的电力线调制解调WIFI信号模块根据接收到的控制指令进行WIFI通讯。
9.根据权利要求7所述的实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的数据通讯核心模块根据其接收到的数据通讯业务的信号类型判断当前所述的工作模式具体为：
所述的数据通讯核心模块通过所述的电力线调制解调LIFI信号模块检测当前接收到的数据通讯业务的信号是否包括LIFI信号，所述的电力线调制解调LIFI信号模块根据检测结果生成LIFI工作模式判断消息或WIFI工作模式判断消息，并将所述的判断消息发送给所述的数据通讯核心模块，所述的数据通讯核心模块根据该判断消息判断当前的工作模式为LIFI通讯模式或WIFI通讯模式。
10.根据权利要求7所述的实现基于XPON系统的家庭终端的可见光无线通讯控制方法，其特征在于，所述的LIFI LED包括一集成微芯片，该集成微芯片用以根据所需传输的数据控制所述的LIFI LED的明灭，以实现所述的待传输数据的传输，所述的步骤(3)中电力线调制解调LIFI信号模块工作具体为：
所述的数据通讯核心模块将待传输的数据发送给所述的电力线调制解调LIFI信号模块，所述的电力线调制解调LIFI信号模块接收并解析所述的待传输数据，获取相应的解析数据，并将该解析数据发送给所述的集成微芯片，通过所述的集成微芯片控制所述的LIFILED的明灭，从而实现待传输数据的传输。
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