CN107872289A - 通信系统和方法 - Google Patents
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Abstract
通信系统和方法。在示例中,一种通信方法包括:接收包括多个数据项的数据集,并且分析所述数据集以确定所述多个数据项的多个独特数据值。该方法还包括:基于数据集的分析,将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联。该方法还包括:将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。
Description
技术领域
本公开总体上涉及通信系统,更具体地,涉及提供用于光学通信的系统和方法。
背景技术
除非本文中另外指示,否则此部分中描述的内容不是权利要求的现有技术,并且不因为其包括在此部分中而被认为是现有技术。
光学通信使用光作为传输介质来从源至目的地承载信息。具体地,光形成电磁载波,该电磁载波被调制以承载信息。为了发送数据,光学通信系统通常包括发送器、信道和接收器。发送器将数据编码为光学信号,信道将光学信号承载至接收器,接收器从所接收的光学信号解码以再现数据。
传统上,通过将激光打开和关闭以发送一系列光脉冲来将数据编码为光学信号。在给定传输时间间隔(TTI)内出现光脉冲表示“1”二进制值,在给定TTI内缺少光表示“0”二进制值。因此,利用这些传统技术,在各个TTI期间对数据的单个比特进行通信。结果,可发送、接收和处理这些数据的最大速率通常受到发送器可打开和关闭的速度和/或接收器可在所接收的光脉冲中检测“1”和“0”之间的转变的速度限制。
发明内容
公开了一种用于通信的方法和系统。在示例中,一种通信方法包括:接收包括多个数据项的数据集,并且分析数据集以确定所述多个数据项的多个独特(distinct)数据值。该方法还包括:基于数据集的分析来将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联。该方法还包括:将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。
在另一示例中,一种系统包括电磁辐射(EMR)源、非瞬时计算机可读介质和处理器。EMR源被配置为发送多个波长的多个光学信号。非瞬时计算机可读介质包括数据存储单元,其被配置为存储包括多个数据项的数据集。处理器被配置为:(i)分析数据集以确定所述多个数据项的多个独特数据值,(ii)基于数据集的分析来将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联,并且(iii)使得EMR源将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。
在另一示例中,一种通信方法包括接收多个数据集,所述多个数据集各自包括相应多个数据项。该方法还包括:对于各个数据集,(i)分析数据集以确定数据集的多个独特数据值,(ii)基于数据集的分析将数据集的各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联,并且(iii)将数据集的各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。多个数据集当中的至少两个数据集包括至少一个数据项,所述至少一个数据项(a)具有相同的独特数据值并且(b)与多个波长中的不同波长关联。
对于本领域普通技术人员而言通过适当参照附图阅读以下详细描述,这些以及其它方面、优点和替代将变得显而易见。另外,应该理解,在此发明内容部分以及此文献中的其它地方中提供的描述旨在作为示例示出要求保护的主题,而非限制。
附图说明
被认为是新颖特征的例示示例的特性在所附权利要求书中阐述。然而,例示示例以及优选使用模式、进一步的目标及其特征将在结合附图阅读时通过参考以下本公开的例示示例的详细描述而最佳地理解。
图1描绘了根据示例的通信系统的简化框图。
图2描绘了根据示例的数据至波长映射。
图3描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图4描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图5描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图6描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图7描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图8描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图9描绘了根据示例的用于通信的示例处理的流程图。
图10描绘了根据另一示例的通信系统的简化框图。
具体实施方式
概述
本公开的方法和系统提供用于数据通信,更具体地,使用光学信号的数据通信。在示例内,本公开的方法和系统可动态地将数据映射至波长范围内的不同波长,然后发送数据作为动态地映射至该数据的波长的一系列光学信号。这样,可分别由第一装置和第二装置基于发送和接收的光学信号的波长对数据进行编码和解码。有益地,给定波长可用于表示超过数据的仅单个比特,因此,与传统光学通信方法相比,在给定TTI期间可发送更大量的数据。下面更详细地描述这些和其它益处。
示例系统
图1是示例通信系统100的简化框图。如图1所示,通信系统100包括第一光学通信装置102和第二光学通信装置104。尽管图1将通信系统100描绘为包括两个光学通信装置102和104,在另外的示例中,通信系统100可包括超过两个光学通信装置。
第一光学通信装置102经由光学通信链路106与第二光学通信装置104通信。在图1中,光学通信链路106包括一个或更多个光纤108。另外,可选地,光学通信链路106可包括诸如(例如)一个或更多个光学放大器和/或一个或更多个光学再生器的附加光学组件110,以方便在第一光学通信装置102和第二光学通信装置104之间经由相对长的距离传送光学信号。
如图1所示,第一光学通信装置102包括在操作上联接至发送器114的第一计算系统112。如下面详细描述的,第一计算系统112对将从第一光学通信装置102被发送至第二光学通信装置104的数据执行分析。基于该分析,第一计算系统112将数据编码为具有多个不同波长的光学信号。然后,第一计算系统112使得发送器114经由光学通信链路106发送多个不同波长的光学信号。
第二光学通信装置104包括在操作上联接至第二计算系统118的接收器116。第二光学通信装置104的接收器116从光学通信链路106接收光学信号,并且第二计算系统118处理所接收的光学信号以将数据解码。在此布置方式中,图1的通信系统100被配置用于从第一光学通信装置102至第二光学通信装置104的数据的单向光学通信。被配置用于两个光学通信装置之间的数据的双向光学通信的示例通信系统1000将在下面参照图10来描述。
按照上面的讨论,发送器114可发送多个不同波长的光学信号。为此,发送器114可包括一个或更多个波长可调谐EMR源120。作为示例,EMR源120可包括一个或更多个激光器、发光二极管(LED)和/或其它光源,其可生成一定范围的波长的光。EMR源120还可包括一个或更多个光学组件,其选择性地将所生成的电磁辐射(例如,光)调谐至从给定光学信号的波长范围当中选择的特定波长。可方便将EMR源120调谐至所选择的波长的示例光学组件可包括一个或更多个滤光器、光栅和/或标准具。
在一个示例实现方式中,EMR源120可发送大约1260nm至大约1675nm的范围内的波长的光学信号。在另一示例实现方式中,EMR源120可另外地或另选地发送大约420nm至大约700nm的范围内的波长的光学信号。在另外的示例中,EMR源120可发送其它范围内的波长的光学信号。
第一计算系统112可控制发送器114的操作以使得发送器114发送从多个波长当中选择的波长的各个光学信号。例如,第一计算系统112可向发送器114提供指示多个波长当中的一个波长的控制信号,并且响应于发送器114接收到控制信号,发送器114可发送所指示的波长的光学信号。因此,响应于第一计算系统112所提供的控制信号,EMR源120可选择性地按从波长范围中选择的波长生成光学信号。
第二光学通信装置104的接收器116可从光学通信链路106接收光学信号,检测各个光学信号的波长,并且作为响应,将指示所检测的波长的信号提供给第二计算系统118。作为示例,接收器116可包括光电检测器122,其可检测从光学通信链路106接收的光学信号的波长。
第一计算系统112和第二计算系统118可处理信息并控制通信系统100的各方面。如图1所示,第一计算系统112和第二计算系统118可各自包括一个或更多个处理器124和/或一个或更多个数据存储单元126。处理器124可被实现为硬件和软件元件的组合。硬件元件可包括在操作上联接的硬件组件(包括微处理器、通信/网络接口、存储器、信号滤波器、电路等)的组合。处理器124可被配置为执行由软件元件(例如,存储在计算机可读介质上的计算机可执行代码)指定的操作。处理器124可被实现于任何装置、系统或子系统中以提供根据本公开的功能和操作。处理器124可被实现于任何数量的物理装置/机器中。例如,第一计算系统112和第二计算系统118可包括一个或更多个共享或专用的通用计算机系统/服务器。相反,为了更好的性能、可靠性、成本等,示例的处理的部分可被分布于处理器的任何组合上。
如电气领域的技术人员所理解的,物理装置/机器可通过集成电路的制备或者通过将组件电路的适当网络互连来实现。例如,物理装置/机器可包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)等。物理装置/机器可驻留于例如LAN、WAN、互联网、云、近场通信等的有线或无线网络上以与彼此和/或与其它系统(例如,互联网/web资源)通信。
如软件领域的技术人员所理解的,适当软件可由普通程序员基于示例的教导容易地准备。因此,示例不限于硬件电路和/或软件的任何特定组合。存储在一个计算机可读介质或者数据存储单元126、计算系统112、114的计算机可读介质的组合上的可包括用于控制示例的装置和子系统、用于驱动示例的装置和子系统、用于使得示例的装置和子系统能够与人用户交互(用户接口、显示器、控件)等的软件。这种软件可包括(但不限于)装置驱动器、操作系统、开发工具、应用软件等。计算机可读介质还可包括用于执行由示例执行的处理的所有或一部分的计算机程序产品。示例所采用的计算机程序产品可包括任何合适的可解释或可执行代码机制,包括(但不限于)完整可执行程序、可解释程序、脚本、动态链接库(DLL)、小应用等。处理器124可包括计算机可读介质或者与计算机可读介质组合。例如,一些形式的计算机可读介质可包括硬盘、任何其它合适的磁介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其它合适的光学介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它合适的存储器芯片或盒、载波、或者计算机可读取的任何其它合适的介质。
也如图1所示,第一计算系统112和第二计算系统118可包括通信接口128。通信接口128可允许第一计算系统112和第二计算系统118根据一个或更多个协议与彼此和/或另一其它示例连接和/或通信。在其它示例中,通信接口128可以是诸如以太网接口、光纤接口或高清串行数字接口(HD-SDI)的有线接口。在另一示例中,通信接口128可以是诸如蜂窝或WI-FI接口的无线接口。
示例操作
在操作中,第一计算系统112可接收要从第一光学通信装置102发送至第二光学通信装置104的数据集130。数据集130可包括一个或更多个结构化和/或非结构化的数据集。例如,数据集130可包括数据,所述数据包括一个或更多个文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、电子邮件文件、超文本标记语言(HTML)文件、加密的数据、二进制数据、压缩数据格式、计算机辅助设计格式、技术出版物格式、图形信息系统格式、数据库文件、互联网用户数据报协议(UDP)和传输控制协议(TCP)格式、电视信号格式、电话信号、数字广播格式、游戏格式、其组合等。第一计算系统112可从外部源(例如,经由通信接口128从另一装置和/或用户)和/或作为第一计算系统112的处理器124的本地处理的结果接收数据集130。如图1所示,第一计算系统112可将数据集130存储在数据存储单元126中。
数据集130可包括个数据项。通常,数据项可以是具有可量化的数据值的任何分立的数据单元。例如,各个数据项可包括表示数据项的二进制数值的一定量的比特。在一个实现方式中,比特的量可为八个,使得各个数据项表示字节值;然而,在其它实现方式中,数据集130的数据项可包括更多或更少量的比特。
另外,在示例内,数据集130中的所有数据项可具有相同量的比特,或者另选地,数据集130可包括具有不同量的比特的数据项(即,数据集130的至少一个数据项可具有与数据集130的至少另一数据项不同量的比特)。例如,在第一示例中,数据集130可以是文本文件,并且多个数据项可表示包括文本文件的内容的字符。在此第一示例中,各个字符可由根据字符编码的数据值,例如根据美国信息交换标准代码(ASCII)的字节值表示。在数据集是文本文件的第二示例中,一些数据项可表示文本文件中的字符,而其它数据项可表示文本文件中的字词和/或短语(例如,包括两个或更多个字符的文本串)。因此,在第一示例中,数据集中的所有数据项可具有相同量的比特(例如,八比特),在第二示例中,一些数据项可具有八比特,而其它数据项可具有多于八比特。
第一计算系统112可分析数据集130以确定多个数据项的多个独特数据值。例如,第一计算系统112的数据存储单元126可存储语料库,其包含数据集内可包含的可能独特数据值,第一计算系统112可使用语料库来识别存在于第一计算系统112所分析的特定数据集中的独特数据值。作为示例,语料库可包括ASCII表和/或二进制代码库。在另一示例中,语料库可包括一种或更多种语言的多个字符、字词和/或短语(例如,多语言字符集合、字词集合和/或短语集合)。
在一个实现方式中,多个独特数据值可包括由一定量的二进制比特表示的一定范围的值。例如,二进制比特的量可为八个,使得各个独特数据值对应于相应字节值。然而,如上所述,数据集130的数据项可包括更多或更少量的比特,因此,在其它实现方式中,多个独特数据值可由更多或更少量的比特表示。在另一示例实现方式中,多个独特数据值表示多个文本字符和/或一个或更多个文本串,其中各个文本串包括两个或更多个文本字符。在另一示例中,多个独特数据值表示多种不同语言的多个文本字符。
基于数据集130的分析,第一计算系统112可将各个独特数据值与发送器114可发送的多个波长当中的相应波长关联。第一计算系统112还可生成数据至波长映射132,数据至波长映射132针对各个独特数据值,基于每一独特数据值来指示与独特数据值关联的相应波长。这样,第一计算系统112可基于数据集130的分析,动态地将数据集130的数据项编码为发送器114可发送光学信号的波长。
可被映射至相应波长的独特数据项的量可基于例如(i)可由发送器114生成光学信号的波长范围和/或(ii)接收器116在波长之间进行区分的能力。例如,在发送器114可生成并且接收器116可区分大约1260nm至大约1675nm的波长范围上的各个整数波长的光学信号的实现方式中,可存在416个不同的波长,利用这416个不同的波长,第一计算系统112可映射独特数据值。
第一计算系统112可基于一个或更多个因素分析数据集130并生成数据至波长映射132。例如,第一计算系统112可分析数据集以确定数据至波长映射,其(i)允许整个数据集130由数据至波长映射表示并且(ii)减少(或最小化)发送整个数据集130所需的光学信号的数量。在一个实现方式中,为了分析数据集,第一计算系统112可确定数据集中的各个独特数据值的出现频度,然后,第一计算系统112可基于所确定的各个独特数据值的出现频度生成数据至波长映射。
图2示出根据示例的示例数据至波长映射232。如图2所示,数据至波长映射232为表的形式,该表针对波长范围上的各个可用波长具有一行。数据至波长映射232还包括指示数据集中的数据项的第一列、指示各个数据项的对应独特数据值的第二列以及指示与各个数据项关联的相应波长的第三列。在此示例中,数据项包括文本文件中所包含的字符、字词和短语。另外,在此示例中,第一计算系统112通过首先将文本文件中的字符映射至该波长范围的第一部分,然后将最频繁出现的字词和/或短语映射至该波长范围内的其余可用波长来生成数据至波长映射232。
在图2中,示例数据至波长映射232包括针对字符集合中的字符具有独特数据值的数据项。如图2所示,在一些示例中,字符集合的字母次序可按照多个波长的顺序次序被映射至多个波长。然而,在另选示例中,字符集合的字符可被映射至多个波长,使得字符集合的字母次序按照多个波长的非顺序次序被映射。这样做可有助于对从第一光学通信装置102至第二光学通信装置104的数据传输进行加密。另外地或另选地,可使用其它加密技术以方便将独特数据值映射至多个波长(例如,使用代数算法和/或三角函数算法)。这些加密技术可方便将字符集合映射至多个波长,使得字符集合的字母或非字母次序按照多个波长的顺序和/或非顺序次序被映射至多个波长。
在一些示例中,第一计算系统112可基于数据集130的分析来动态地确定整个数据至波长映射132。在另选示例中,数据至波长映射132的第一部分可为静态的,并且第一计算系统112动态地确定数据至波长映射132的第二部分。换言之,在第一计算系统112分析数据集之前,数据至波长映射132中的第一部分的波长可与特定独特数据值关联,并且基于数据集130的分析,数据至波长映射132中的第二部分的波长可与其它独特数据值关联。例如,第一计算系统112可生成数据至波长映射132,数据至波长映射132(i)将字符集合中的字符静态地映射至第一部分的波长并且(ii)将字词和/或短语(即,两个或更多个字符的文本串)动态地映射至数据至波长映射132中的第二部分的波长。
在第一计算系统112将数据项的独特数据值与相应波长关联之后,第一计算系统112使得发送器114将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。例如,如上所述,第一计算系统112可将一个或更多个控制信号提供给发送器114以指示要发送光学信号的波长序列。响应于控制信号,EMR源120针对各个数据项发送与数据项的独特数据值关联的相应波长的脉冲电磁能。
第二光学通信装置104的接收器116从光学通信链路106接收光学信号。接收器116还可检测各个光学信号的波长并且向第二计算系统118提供所检测的光学信号的波长的指示。第二计算系统118可从第一计算系统112接收数据至波长映射132(例如,经由光学通信链路106和/或通信接口128),并使用数据至波长映射132从由接收器116所接收的光学信号的所检测到的波长对数据集130解码。然后,第二计算系统118可将所解码的数据集130存储在第二计算系统118的数据存储单元126中。
与传统技术相比,本公开的系统和方法可有利地方便更有效更快速的光学通信。如上所述,传统技术可每TTI发送单比特的数据。因此,在传统光学通信系统中需要八个TTI来发送各个字节的数据。
然而,在本公开的系统和方法中,由于多比特的数据可由特定波长的光学信号表示,所以在各个TTI期间可发送超过单比特的数据。因此,在传统系统中发送单比特的数据所花费的相同时间内,本公开的系统和方法可发送显著更大量的数据。这可从例如图2的数据至波长映射232中看出。例如,如图2所示,第一光学通信装置102可通过在单个TTI期间发送1260nm的波长的光学信号来发送字母“A”的一字节数据。结果,第一光学通信装置102发送字母“A”可比需要八个TTI来表示字母“A”的二进制数值的传统系统中快八倍。
如图2的示例进一步示出的,甚至更大量的比特可被映射至给定波长。例如,在图2中,短语“in addition”(即,88比特的数据)可在单个TTI中通过1675nm波长的光学信号来发送。然后使用传统方法发送该相同短语将需要88个TTI。因此可以看出,根据一些示例,本公开的系统和方法可改进数据比特率甚至超过八倍。
另外,本公开的系统和方法可有利地方便保护数据通信。例如,在不访问数据至波长映射的情况下,会难以(或者可能无法)从所发送的光学信号对数据集解码。作为另一示例,第一计算系统112可被配置为在不常用于经由光纤的数据通信的多个波长当中选择波长。例如,许多光学系统发送大约1550nm的光学信号。由于本公开的系统和方法可在一定范围的波长上发送光学信号,所以寻找1550nm或另一特定波长的信号的入侵者将无法弄清数据通信的完整范围。
现在参照图3,描绘了根据一个示例的通信的处理300的流程图。如图3所示,处理300开始于方框310:计算系统接收包括多个数据项的数据集。在方框312,计算系统分析数据集以确定多个数据项的多个独特数据值。在方框314,计算系统基于在方框312的数据集的分析,将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联。在方框316,发送器将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。例如,在方框316,处理可包括从EMR源针对各个数据项发送电磁能脉冲。
图4至图6描绘了根据另外的示例的处理300的附加方面。如图4所示,处理300可包括计算系统通过在方框318确定各个独特数据值在数据集中的出现频度来在方框312分析数据集。另外,在图4中,处理300可包括计算系统通过在方框320基于所确定的各个独特数据值的出现频度生成数据至波长映射来在方框314将各个独特数据值与相应波长关联。
如图5所示,处理300还可包括发送器在方框322发送数据至波长映射。在示例内,在发送器在方框316发送电磁能脉冲之前、期间或之后,发送器可在方框322发送数据至波长映射。在第二通信装置无法访问数据至波长映射的情况下,将数据至波长映射从第一通信装置发送至第二通信装置可能是有益的。
图6示出多个独特数据值包括一种语言的字符集合的处理300的示例。在图6中,在方框314将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括(i)在方框324将字符集合映射至多个波长,使得字符集合中的各个字符由多个波长中的至少一个表示,以及(ii)在方框326对字符集合至多个波长的映射进行加密,使得字符集合的字母次序按照多个波长的非顺序次序被映射至多个波长。
现在参照图7,描绘了通信根据一个示例的处理700的流程图。如图7所示,处理700开始于方框710:计算系统接收多个数据集。在方框712,对于各个数据集,计算系统(i)在方框712A分析数据集以确定数据集的多个独特数据值,(ii)在方框712B基于数据集的分析,将数据集的各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联,并且(iii)在方框712C使得发送器将数据集的各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与数据项的独特数据值关联的波长来发送。多个数据集中的至少两个数据集包括(a)具有相同独特数据值并且(b)与多个波长中的不同波长关联的至少一个数据项。
图8至图9描绘了根据另外的示例的处理700的附加方面。如图8所示,处理700可包括计算系统通过在方框714确定各个独特数据值在数据集中的出现频度来在方框712A分析数据集。另外,在图4中,处理700可包括计算系统通过在方框716基于所确定的各个独特数据值的出现频度生成数据至波长映射来在方框712B将各个独特数据值与相应波长关联。如图9所示,处理700还可包括在方框718发送数据至波长映射。
示例变型
在图1中,第一光学通信装置102和第二光学通信装置104被配置用于单向通信;然而,在另外或另选的示例中,光学通信装置可被配置用于双向通信。为此,这种系统的光学通信装置可各自包括发送器和接收器二者。作为示例,图10描绘了根据另一示例的通信系统1000,其包括被配置用于经由光学通信链路1006的双向通信的第一光学通信装置1002和第二光学通信装置1004。如图10所示,第一光学通信装置1002和第二光学通信装置1004各自包括如上所述起作用的计算系统1012、发送器1014、接收器1016、EMR源1020、光电检测器1022、处理器1024、存储数据集1030和数据至波长映射1032的数据存储单元1026以及通信接口1028。
另外,尽管图1和图10中的光学通信链路106、1006包括光纤108、1008,在其它示例中,光学通信链路106、1006可为无线的。
此外,在另外或另选的示例中,光学通信装置的计算系统可在将数据集的数据项映射至波长之前利用压缩算法来处理数据集。例如,在图1中,第一计算系统112可使用无损压缩技术(例如,哈夫曼编码、游程编码和/或Lempel Ziv编码技术)来压缩数据项。然后,第一计算系统112可基于经压缩的数据项来分析数据集以确定独特数据值,然后将这些独特数据值与波长关联。
另外,本公开包括根据以下条款的示例:
条款1.一种通信方法,该方法包括以下步骤:
接收包括多个数据项的数据集;
分析所述数据集以确定所述多个数据项的多个独特数据值;
基于所述数据集的所述分析,将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联;以及
将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送。
条款2.根据条款1所述的方法,其中,分析所述数据集的步骤包括:确定各个独特数据值在所述数据集中的出现频度,
其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射,并且
其中,所述数据至波长映射针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
条款3.根据条款2所述的方法,该方法还包括:发送所述数据至波长映射。
条款4.根据条款1所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括由一定量的二进制比特表示的一定范围的值。
条款5.根据条款4所述的方法,其中,二进制比特的量为八个,使得各个独特数据值对应于相应字节值。
条款6.根据条款1所述的方法,其中,发送各个数据项的步骤包括:从电磁辐射(EMR)源针对各个数据项发送电磁能脉冲。
条款7.根据条款1所述的方法,其中,所述多个波长包括从大约1260nm至大约1675nm的波长范围。
条款8.根据条款7所述的方法,其中,所述多个波长还包括从大约420nm至大约700nm的另一波长范围。
条款9.根据条款1所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括多个文本字符。
条款10.根据条款9所述的方法,其中,所述多个独特数据值还包括文本串,其中,所述文本串包括所述多个文本字符中的两个或更多个。
条款11.根据条款1所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括一种语言的字符集合,并且其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:
将所述字符集合映射至所述多个波长,使得所述字符集合中的各个字符由所述多个波长中的至少一个表示;以及
对所述字符集合至所述多个波长的映射进行加密,使得所述字符集合的字母次序按照所述多个波长的非顺序次序被映射至所述多个波长。
条款12.一种通信系统,该系统包括:
电磁辐射(EMR)源,该EMR源被配置为发送多个波长的多个光学信号;
非瞬时计算机可读介质,该非瞬时计算机可读介质包括数据存储单元,该数据存储单元被配置为存储包括多个数据项的数据集;以及
处理器,该处理器被配置为:
分析所述数据集以确定所述多个数据项的多个独特数据值,
基于所述数据集的所述分析,将各个独特数据值与所述多个波长当中的相应波长关联,并且
使得所述EMR源一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长发送各个数据项。
条款13.根据条款12所述的系统,该系统还包括联接至所述EMR源的光纤,
其中,所述EMR源被配置为通过所述光纤将各个数据项作为电磁能脉冲以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送。
条款14.根据条款12所述的系统,其中,为了分析所述数据集,所述处理器被配置为确定各个独特数据值在所述数据集中的出现频度,
其中,为了将各个独特数据值与相应波长关联,所述处理器被配置为基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射,并且
其中,所述数据至波长映射针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
条款15.根据条款14所述的系统,其中,所述处理器被配置为使得所述EMR源发送所述数据至波长映射。
条款16.一种通信方法,该方法包括以下步骤:
接收多个数据集,其中,各个数据集包括相应多个数据项;以及
对于各个数据集:
分析所述数据集以确定所述数据集的多个独特数据值,
基于所述数据集的所述分析,将所述数据集的各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联,并且
将所述数据集的各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送,
其中,所述多个数据集中的至少两个数据集包括至少一个数据项,所述至少一个数据项(i)具有相同的独特数据值并且(ii)与所述多个波长中的不同波长关联。
条款17.根据条款16所述的方法,其中,所述多个数据集的所述多个独特数据值包括独特数据值的第一集合和独特数据值的第二集合,
其中,独特数据值的所述第一集合与所述多个数据集的所述多个波长的第一部分静态地关联,并且
其中,基于所述数据集的所述分析,独特数据值的所述第二集合逐个数据集地与各个数据集的所述多个波长的第二部分动态地关联。
条款18.根据条款16所述的方法,其中,分析所述数据集的步骤包括:确定各个独特数据值在所述数据集中的出现频度,
其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射,并且
其中,所述数据至波长映射针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
条款19.根据条款18所述的方法,该方法还包括:发送所述数据至波长映射。
条款20.根据条款16所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括多个文本字符和文本串,其中,所述文本串包括所述多个文本字符中的两个或更多个。
条款21.根据条款16所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括多种不同语言的多个文本字符。
条款22.根据条款16所述的方法,该方法还包括:对于各个数据集,利用压缩算法处理所述数据集的所述多个数据项以确定多个压缩的数据项,
其中,对于各个数据集,分析所述数据集以确定所述数据集的所述多个独特数据值的步骤包括:基于所述多个压缩的数据项分析所述数据集以确定所述多个独特数据值。
上面描述了示例方面。然而,在研究本文所描述的配置、示例和布置方式之后,技术人员可理解,在不脱离本公开的真正范围和精神的情况下可进行改变和修改。不同的有利方面的描述出于例示和描述目的而被呈现,并非旨在为穷尽性的或限于所公开的形式。对于本领域普通技术人员而言在审阅本公开之后,许多修改和变化将变得显而易见。另外,不同的有利方面与其它有利方面相比可提供不同的优点。所选择的示例方面被选择并描述以便说明本公开的原理、实际应用并且使得本领域普通技术人员能够理解本公开的适合于可以想到的特定用途的各种修改。
Claims (15)
1.一种通信方法,该方法包括以下步骤:
接收包括多个数据项的数据集(130);
分析所述数据集(130)以确定所述多个数据项的多个独特数据值;
基于所述数据集(130)的所述分析,将各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联;以及
将各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,分析所述数据集(130)的步骤包括:确定各个独特数据值在所述数据集(130)中的出现频度,
其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射(132),并且
其中,所述数据至波长映射(132)针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,发送各个数据项的步骤包括:针对各个数据项从电磁辐射EMR源(120)发送电磁能脉冲。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述多个波长包括从大约1260nm至大约1675nm的波长范围。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述多个波长还包括从大约420nm至大约700nm的另一波长范围。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括多个文本字符。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述多个独特数据值还包括文本串,其中,所述文本串包括所述多个文本字符中的两个或更多个。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述多个独特数据值包括一种语言的字符集合,并且其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:
将所述字符集合映射至所述多个波长,使得所述字符集合中的各个字符由所述多个波长中的至少一个表示;以及
对所述字符集合至所述多个波长的映射进行加密,使得所述字符集合的字母次序按照所述多个波长的非顺序次序被映射至所述多个波长。
9.一种通信系统(100),该系统(100)包括:
电磁辐射EMR源(120),该EMR源(120)被配置为发送多个波长的多个光学信号;
非瞬时计算机可读介质,该非瞬时计算机可读介质包括数据存储单元(126),该数据存储单元(126)被配置为存储包括多个数据项的数据集(130);以及
处理器(124),该处理器(124)被配置为:
分析所述数据集(130)以确定所述多个数据项的多个独特数据值,
基于所述数据集(130)的所述分析,将各个独特数据值与所述多个波长当中的相应波长关联,并且
使得所述EMR源(120)一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长发送各个数据项。
10.根据权利要求9所述的系统(100),该系统(100)还包括联接至所述EMR源(120)的光纤(108),
其中,所述EMR源(120)被配置为通过所述光纤(108)将各个数据项作为电磁能脉冲以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送。
11.根据权利要求9或10所述的系统(100),其中,为了分析所述数据集(130),所述处理器(124)被配置为确定各个独特数据值在所述数据集(130)中的出现频度,
其中,为了将各个独特数据值与相应波长关联,所述处理器(124)被配置为基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射(132),并且
其中,所述数据至波长映射(132)针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
12.一种通信方法,该方法包括以下步骤:
接收多个数据集(130),其中,各个数据集(130)包括相应多个数据项;以及
对于各个数据集(130):
分析所述数据集(130)以确定所述数据集(130)的多个独特数据值,
基于所述数据集(130)的所述分析,将所述数据集(130)的各个独特数据值与多个波长当中的相应波长关联,并且
将所述数据集(130)的各个数据项作为光学信号一次一个数据项地以与所述数据项的所述独特数据值关联的波长来发送,
其中,所述多个数据集(130)中的至少两个数据集(130)包括至少一个数据项,所述至少一个数据项(i)具有相同的独特数据值并且(ii)与所述多个波长中的不同波长关联。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述多个数据集(130)的所述多个独特数据值包括独特数据值的第一集合和独特数据值的第二集合,
其中,独特数据值的所述第一集合与用于所述多个数据集(130)的所述多个波长的第一部分静态地关联,并且
其中,基于所述数据集(130)的所述分析,独特数据值的所述第二集合逐个数据集(130)地与用于各个数据集(130)的所述多个波长的第二部分动态地关联。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其中,分析所述数据集(130)的步骤包括:确定各个独特数据值在所述数据集(130)中的出现频度,
其中,将各个独特数据值与相应波长关联的步骤包括:基于所确定的各个独特数据值的出现频度来生成数据至波长映射(132),并且
其中,所述数据至波长映射(132)针对各个独特数据值,基于每一独特数据值指示与所述独特数据值关联的相应波长。
15.根据权利要求12或13所述的方法,该方法还包括以下步骤:对于各个数据集(130),利用压缩算法处理所述数据集(130)的所述多个数据项以确定多个压缩的数据项,
其中,对于各个数据集(130),分析所述数据集(130)以确定所述数据集(130)的所述多个独特数据值的步骤包括:基于所述多个压缩的数据项分析所述数据集(130)以确定所述多个独特数据值。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230229401A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-20 | Robert Lyden | Computer language and code for application development and electronic and optical communication |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10536237B2 (en) * | 2016-06-20 | 2020-01-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical transceiver and control method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102017515A (zh) * | 2008-04-25 | 2011-04-13 | 智能技术Ulc公司 | 用于协调在网络中与至少一个物理显示装置的数据共享的方法和系统 |
CN102546077A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-07-04 | 武汉邮电科学研究院 | 采用高级编码和高阶调制的光通信系统、设备和方法 |
CN104573124A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-04-29 | 山东大学 | 一种基于并行化关联规则算法的教育云应用统计方法 |
US9185083B1 (en) * | 2013-05-23 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Concealing data within encoded audio signals |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6005960A (en) * | 1994-04-14 | 1999-12-21 | Moore; Lewis J. | Anti-counterfeiting system |
US5479164A (en) * | 1994-05-05 | 1995-12-26 | Yorks; Jason | Photonic data compression system and method |
US7272319B1 (en) * | 1999-03-04 | 2007-09-18 | Lucent Technologies Inc. | System and method for secure multiple wavelength communication on optical fibers |
US6330381B1 (en) * | 2000-06-30 | 2001-12-11 | Nortel Networks Limited | Methods, systems, media and signals for determining optimum pre-compensation and optimization of an optical system |
AU2002235944B2 (en) | 2001-03-16 | 2004-08-19 | Roke Manor Research Limited | Optical data compression device and method |
US7409159B2 (en) * | 2001-06-29 | 2008-08-05 | Hrl Laboratories, Llc | Wireless wavelength division multiplexed system |
US7266307B2 (en) * | 2002-02-01 | 2007-09-04 | Isaac Shpantzer | Method and apparatus for pulse generation and adaptive pulse generation for optical communications |
JP4984797B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | 光ネットワークシステム |
JP4810507B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2011-11-09 | 日本電信電話株式会社 | 光送信装置および光伝送システム |
JP2011501549A (ja) * | 2007-10-16 | 2011-01-06 | エクステラ コミュニケーションズ リミティド | 位相シフトキーイング高速度シグナリング |
CN102449448B (zh) * | 2009-05-29 | 2014-05-21 | 丰田自动车株式会社 | 移动体用光谱测定装置 |
US9121818B2 (en) * | 2010-07-30 | 2015-09-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Movable body spectrum measuring apparatus and movable body spectrum measuring method |
JP2012090096A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Kddi Corp | 光伝送装置および方法 |
EP2475121A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-11 | Ntt Docomo, Inc. | Communication system and method for directly transmitting signals between nodes of a communication system |
US8725004B1 (en) * | 2012-01-26 | 2014-05-13 | Sandia Corporation | Optical domain analog to digital conversion methods and apparatus |
US10141768B2 (en) * | 2013-06-03 | 2018-11-27 | Energous Corporation | Systems and methods for maximizing wireless power transfer efficiency by instructing a user to change a receiver device's position |
US8855303B1 (en) | 2012-12-05 | 2014-10-07 | The Boeing Company | Cryptography using a symmetric frequency-based encryption algorithm |
DE102012025350A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Docuware Gmbh | Verarbeitungn eines elektronischen Dokuments |
JP5881896B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2016-03-09 | 三菱電機株式会社 | 通信装置 |
FR3024773B1 (fr) * | 2014-08-08 | 2018-07-13 | Archimej Technology | Dispositif et procede de variation de longueur d’onde d’au moins une source lumineuse pour spectroscopie par derivees. |
US10653498B2 (en) * | 2014-09-29 | 2020-05-19 | Stryker Corporation | Fiber optic and slip ring rotary joint for suspension arm |
CA2964464A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Multi-wavelength balanced optical transmission networks |
-
2016
- 2016-09-26 US US15/276,262 patent/US10291326B2/en active Active
-
2017
- 2017-07-10 JP JP2017134391A patent/JP7072352B2/ja active Active
- 2017-08-11 CN CN201710685349.7A patent/CN107872289B/zh active Active
- 2017-09-25 EP EP17192935.9A patent/EP3300271B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102017515A (zh) * | 2008-04-25 | 2011-04-13 | 智能技术Ulc公司 | 用于协调在网络中与至少一个物理显示装置的数据共享的方法和系统 |
CN102546077A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-07-04 | 武汉邮电科学研究院 | 采用高级编码和高阶调制的光通信系统、设备和方法 |
US9185083B1 (en) * | 2013-05-23 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Concealing data within encoded audio signals |
CN104573124A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-04-29 | 山东大学 | 一种基于并行化关联规则算法的教育云应用统计方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230229401A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-20 | Robert Lyden | Computer language and code for application development and electronic and optical communication |
US11809839B2 (en) * | 2022-01-18 | 2023-11-07 | Robert Lyden | Computer language and code for application development and electronic and optical communication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3300271A1 (en) | 2018-03-28 |
JP7072352B2 (ja) | 2022-05-20 |
CN107872289B (zh) | 2021-08-03 |
EP3300271B1 (en) | 2021-11-17 |
US20180091226A1 (en) | 2018-03-29 |
US10291326B2 (en) | 2019-05-14 |
JP2018098762A (ja) | 2018-06-21 |
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