CN111865415A

CN111865415A - 一种光通信方法、装置和系统

Info

Publication number: CN111865415A
Application number: CN202010698171.1A
Authority: CN
Inventors: 辛刚; 曲晶; 张剑; 于大鹏
Original assignee: Information Engineering University of PLA Strategic Support Force
Current assignee: Information Engineering University of PLA Strategic Support Force
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明公开了一种光通信方法、装置和系统，综合利用光mimo技术、含时序控制的唤醒技术、来光方向估计及跟踪和多路合并技术综合解决光通信对准难，通信连路质量不稳定以及光mimo功耗高的问题。本方案包括：根据接收到的第一信号确定光通信方向；确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置；唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。本方案，能定向进行光信号收发，提高无线光信号通信稳定性，同时降低整体通信功耗。

Description

一种光通信方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种光通信方法、装置和系统。

背景技术

无线光通信也称为无线光信号通信，是一种通过光信号进行通信的方式，具有速率高、方便空间复用、安全性高、抗干扰强等优点。但存在光信号收发方向性强，光信号收发装置需要相互对准等缺点。在部分应用场景下，光信号的光路可能发生偏转，导致接收信号出现起伏衰落，甚至通信中断。

在多进多出系统(multiple-in multipleout，MIMO)中，在发送端和接收端都使用多根天线，是一种在收发之间构成多个信道的天线系统。当发送端与接收端数量较多时，MIMO系统整体功耗较大，难以应用于功率受限的应用场景。

如何提高无线光信号通信的稳定性同时降低功耗，是本申请所要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种光通信方法、装置和系统，用以解决无线光信号通信不稳定以及高功耗的问题。

第一方面，提供了一种光通信方法，应用于包含多个光发送装置和多个光接收装置的系统中，所述方法包括：

根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置；

确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置，所述目标光接收装置用于接收来自于所述光通信方向的光信号，所述目标光发送装置用于向所述光通信方向发送光信号；

唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。

可选的，在根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，还包括：

设置光通信装置标识与多个光接收装置的对应关系；

其中，根据接收到的第一信号确定光通信方向，包括：

解析所述第一信号，以确定所述第一信号中是否包括光通信装置标识；

当所述第一信号中包括光通信装置标识时，将所述光通信装置标识相对应的光接收装置的可接收光信号方向确定为所述光通信方向。

可选的，在根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，所述方法还包括：

通过所述多个光发送装置轮流发送唤醒信号，所述唤醒信号用于指示接收到所述唤醒信号的装置反馈所述第一信号。

可选的，通过所述至少一个目标光接收装置和所述至少一个目标光发送装置通过所述光通信方向进行光信号通信，包括：

将所述目标光接收装置的工作状态由休眠状态调整为唤醒状态，其中，所述目标光接收装置以预设时间长度周期性工作，处于休眠状态的目标光接收装置在单位周期内的第一时间长度内接收光信号并在单位周期内的第一时间长度外休眠，处于唤醒状态的目标光接收装置在单位周期内的第二时间长度内接收光信号，所述第二时间长度大于所述第一时间长度。

可选的，所述目标光接收装置的数量为多个，在唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信之后，还包括：

当存在至少一个目标光接收装置接收到第二信号且至少一个目标光接收装置未接收到所述第二信号时，根据接收到的第二信号确定光通信变更方向，所述光通信变更方向用于定向收发光信号以进行光信号通信。

第二方面，提供一种光通信系统，包括：

中央处理装置、与所述中央处理装置通信连接的多个光接收装置、与所述中央处理装置通信连接的多个光发送装置；

所述中央处理装置用于：

可选的，所述系统还包括：与所述中央处理装置通信连接的无线电波模块；

所述无线电波模块用于将接收到的无线电波形式的所述第一信号发送至所述中央处理装置。

第三方面，提供了一种光通信装置，包括：

方向确定模块，根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置；

装置确定模块，确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置，所述目标光接收装置用于接收来自于所述光通信方向的光信号，所述目标光发送装置用于向所述光通信方向发送光信号；

通信模块，唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。

第四方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时实现如第一方面该的方法的步骤。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面该的方法的步骤。

在本申请实施例中，通过根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置；确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置，所述目标光接收装置用于接收来自于所述光通信方向的光信号，所述目标光发送装置用于向所述光通信方向发送光信号；唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。本发明实施例的方案，首先根据接收到的信号确定光通信方向，然后基于该光通信方向执行光信号通信，能定向进行光信号收发，提高无线光信号通信稳定性，同时降低整体通信功耗。

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，构成本发明的一部分，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1a是本发明的一个实施例一种光通信方法的流程示意图之一；

图1b是本发明的一个实施例多个光收发装置分布示意图；

图2是本发明的一个实施例一种光通信方法的流程示意图之二；

图3是本发明的一个实施例一种光通信方法的流程示意图之三；

图4是本发明的一个实施例光收发装置的工作时序图；

图5是本发明的一个实施例一种光通信方法的流程示意图之四；

图6是本发明的一个实施例一种光收发系统的结构示意图之一；

图7是本发明的一个实施例一种光收发系统的结构示意图之二；

图8是本申请的一个实施例一种光收发装置的结构示意图。

具体实施方式

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。本申请中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。

无线光通信技术是一种新兴的通信技术，可以应用于各种无线通信领域。在无线光通信领域中，为了保证光发送端与光接收端能实现良好的光信号通信，需要光发送端与光接收端相互对准，进行定向光信号收发。为了降低对准难度，防止光路中断，可以利用多光发送装置及多光接收装置构成MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统，MIMO系统是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。但是当光发送装置或光接收装置数量较多时，MIMO系统整体功耗较大，在利用电池的固定光通信、移动光通信、无人机、机器人、或者其它无人平台的光通信等应用场景中，光发送装置与光接收装置往往由电池供电，这种方案的高功耗会导致续航过短的问题，因此这种方案难以广泛应用于各种无线通信场景。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种光通信方法，应用于包含多个光发送装置和多个光接收装置的系统中，如图1a所示，所述方法包括以下步骤：

S11：根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置；

S12：确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置，所述目标光接收装置用于接收来自于所述光通信方向的光信号，所述目标光发送装置用于向所述光通信方向发送光信号；

S13：唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。

本申请实施例提供的方案应用于包含多个光发送装置和多个光接收装置的系统中，为了便于说明，下面将多个光发送装置和多个光接收装置的总和简称为光收发装置。如图1b所示，该系统中包含有多个光发送装置A和多个光接收装置B，在图1b中各光发送装置与各光接收装置均匀分布。为了实现各个方向的光信号通信，上述多个光发送装置和多个光接收装置可以设置在多面体的表面，以达到能够对多个方向执行光信号收发的功能。其中，多面体的形状、体积和表面数量本方案不做限定，例如，该多面体是四面体，各光收发装置均匀分布在四面体的四个表面上。或者，上述各光收发装置均匀分布在球体表面或者半球体表面。再或者，上述各光收发装置均匀分布在平面上，通过各光收发装置的不同的通信角度实现对不同方向的光信号通信。

通过多个光发送装置和多个光接收装置能够实现对多个方向进行光信号通信，但是，如果通过这些光收发装置同时进行通信，往往功耗较大，而且其中还有部分无用功耗，例如，有部分光接收装置在运行过程中接收不到光信号，或者，有部分光发送装置发送出的光信号无法被对端接收，得不到反馈。

举例而言，假设现有一个包含多个光发送装置和多个光接收装置的系统中包括46个5瓦光发送装置。当这些光发送装置全部发光时，功耗就会高达230瓦，这对于大部分光通信场景是难以接受的。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例步骤S11中，首先根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置。在不进行通信的情况下，多个光收发装置均处于休眠状态。然后在步骤S12中确定能对该光通信方向进行通信的目标光发送装置和目标光接收装置。其中，确定的目标光发送装置可以有一个或多个，目标光接收装置也可以有一个或多个。当目标光发送装置或目标光接收装置的数量是一个时，能有效降低光通信的整体功耗。当目标光发送装置或目标光接收装置的数量是多个时，能有效提高光通信的通信质量。在实际应用中，可以根据实际需求预先设定目标光发送装置和目标光接收装置的数量，或者，也可以根据接收到的第一信号来确定目标光接收装置的数量或目标光发送装置的数量。具体的，在需要主动发起通信时，可以唤醒至少部分光发送装置轮流发送信号，从而与对端建立连接。在至少一个光接收装置接收到对端发来的信号时，可以根据接收到的信号唤醒至少部分光接收装置，用以进行通信。并且，还可以唤醒与这些被唤醒的光接收装置相对应的光发送装置，以进行光信号收发。

随后，基于确定的目标光接收装置和目标光发送装置通过光通信方向进行光信号通信。由于光通信方向是根据第一信号确定的，因此，发送所述第一信号的对端所在的方向即是所述光通信方向所指的方向。通过该光通信方向进行光信号通信，能与发送第一信号的对端实现光信号对准，从而有效进行光信号通信，提高光信号通信的稳定性与通信质量。

本申请实施例提供的方案，无需通过所有光收发装置执行光信号通信，只通过目标光发送装置和目标光接收装置即可实现与第一信号对端的光对准的光信号通信。在降低整体功耗的同时，能实现光信号对准通信，有效提高光信号通信的稳定性以及通信质量。本方案能广泛适用于移动光通信、无人平台集群光通信，采用光通信也解决了无人平台集群传统通信易受干扰的问题。

为了进一步说明本方案，下面以布设在足球形状表面的光收发装置的系统为例进行说明。当然，本方案中的多个光收发装置也可以布设在球体表面，以达到全角度光信号收发的效果。

足球形状的多面体表面包括20个六边形及12个五边形，本实施例的多个光收发装置布设在这些多边形的角点和中心点上。其中，光接收装置与光发送装置交替布设，以达到多个光接收装置能够全方位接收光信号以及多个光发送装置能够全方位发送光信号的技术效果。具体的，足球形状的多面体表面共有92个布设点，包括60个顶点以及32个中心点。其中，中心点包括六边形的中心点和五边形的中心点。较优的，在这92个布设点上交替布设46个光发送装置和46个光接收装置。这种结构能够实现对各个方向的光信号收发，能够与位于各个方位的对端实现光信号通信。

本实施例所述的包括多个光发送装置和多个光接收装置的系统中还可以包括用于处理光信号的中央处理装置，另外，还可以包括用于供能的电源、存储装置或其他用于实现光通信的装置或模块。

在该系统中，所有光发送装置和所有光接收装置均与中央处理装置通信连接。其中，光接收装置将接收到的光信号传输给中央处理装置进行解析处理，光发送装置用于将中央处理装置生成的信号以光信号的形式执行发送。

该中央处理装置可以根据实际需求对信号执行处理。例如，该中央处理装置可以用于存储即将发送的信息序列，并将信息序列与必要的开销序列构成一定帧格式，并将数据帧送至光发送装置以光信号的形式发送。该中央处理装置还可以用于将接收装置传来的序列执行存储，并解析得到信息序列，执行数据校验，选择通过校验的数据以完成信息序列的提取。若接收到的数据均无法通过校验，则可以进行择大判决后继续校验，若通过校验则完成信息输出，否则产生数据接收失败的信号反馈给光通信对端。其中，执行数据校验并提取信息序列的步骤可以由部署在中央处理装置内的多路合并模块执行。

另外，中央处理装置还可以生成光信号通信必要的时序波形，送至光发送模块、光接收模块及其他模块，以提供时钟信号及必要的控制信号。中央处理装置还可以根据接收到的信号或基于预设时钟信号对各个光收发装置执行唤醒状态与休眠状态的切换控制。以便于唤醒目标光接收模块和目标光发送模块执行光信号通信，同时控制其他光收发模块休眠，以降低整体功耗并实现高效稳定的光信号通信。其中，生成时序波形的步骤还可以由部署在中央处理装置内的时序控制模块执行。唤醒状态与休眠状态切换控制的步骤还可以由部署在中央处理装置内的唤醒模块执行。另外，中央处理装置中还可以部署有用于根据收到第一信号确定目标光发送装置和目标光接收装置的来光方向估计及跟踪模块。

基于上述实施例提供的方案，可选的，如图2所示，在上述步骤S11，根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，还包括以下步骤：

S21：设置光通信装置标识与多个光接收装置的对应关系；

其中，上述步骤S11，根据接收到的第一信号确定光通信方向，包括：

S22：解析所述第一信号，以确定所述第一信号中是否包括光通信装置标识；

S23：当所述第一信号中包括光通信装置标识时，将所述光通信装置标识相对应的光接收装置的可接收光信号方向确定为所述光通信方向。

具体的，光接收装置具体可以包括前端光学模块和光电转换模块。可选的，同一个系统中每个光接收装置都预设有唯一标识(即光通信装置标识)，中央处理装置可以基于该唯一标识调用不同的光接收装置执行光信号接收。其中，前端光学模块用于从光通信方向上接收光信号，光电转换模块用于将前端光学模块接收到的光信号转换为电信号并发送至中央处理装置，以执行信号解析处理。当接收到的第一信号中包括有光通信装置标识时，可以将解析出的光通信标识对应的光接收装置的可接收光信号方向确定为光通信方向，以进行光信号通信。

另外，光发送装置具体可以包括驱动电路及发光模块，用于对中央处理模块提供的序列执行发送。可选的，同一个系统中每个光发送装置都预设有唯一标识，中央处理装置可以基于该唯一标识调用不同的光发送装置执行光信号发送。光发送装置中包括光电转换模块，用于将来源于中央处理模块的序列转换为光信号并通过发光模块发送。另外，光发送装置发送的光信号中可以携带有需要执行光信号通信的对端的光通信装置标识，以提高与对端执行光信号通信的效率。

基于上述实施例提供的方案，可选的，如图3所示，在上述步骤S11，根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，所述方法还包括以下步骤：

S31：通过所述多个光发送装置轮流发送唤醒信号，所述唤醒信号用于指示接收到所述唤醒信号的装置反馈所述第一信号。

在部分应用场景下，需要由本端寻找对端来执行光信号通信。这种应用场景下，需要本端主动发起通信，且本端不知道对端所在方位，此时，通过本端的多个光发送装置轮流发送唤醒信号，唤醒信号用于指示接收到所述唤醒信号的装置反馈所述第一信号，从而实现向各个方位寻找需要执行光信号通信的对端。当对端接收到唤醒信号并反馈第一信号后，本端即可根据接收到第一信号的方向确定对端所在的方向，进而在该方向上执行光信号通信。

举例而言，假设通信双方分别为A和B。当A需要与B进行通信时，A可以发射与B相对应的唤醒序列。B在接收光信号解调后进行序列识别，若B发现接收到的光信号中包含有与自身相对应的唤醒序列，则可以通过接收到该光信号的方向与A执行光信号通信。

本申请实施例提供的方案能在主动发起光信号通信的应用场景下，实现全方位对端位置搜索，从而确定光通信方向，进而在该方向上进行光信号通信，实现光对准的光信号通信。

基于上述实施例提供的方案，可选的，上述步骤S13，唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信，包括以下步骤：

在实际应用中，系统中的光收发装置数量较多，这些装置同时处于工作状态时整体功耗极大。由于光的传播特性，通信时某些方位接收装置可能无法接收来光信号，因此实际通信时只是唤醒来光方向的接收模块即可，这样能有效降低整体光通信功耗。

在本申请实施例提供的方案中，各个光接收装置周期性工作。在一个周期内，在预设时间长度内接收光信号，在周期内的预设时间长度外休眠，从而有效降低各个光接收装置的功耗。对于各个光发送装置，可以在需要发送光信号的时候唤醒目标光发送装置执行光通信方向上的光信号发送，在不需要发送光信号的时候控制光发送装置休眠，从而降低各光收发装置的功耗。

具体的，在本实施例中，各个光接收装置在未接收到信号时均可以处于休眠状态。在休眠状态下，光接收装置周期性工作时序图如图4所示。在周期T内，光接收装置在T_A时段内被激活，能够接收光信号，在T_S时段内休眠，不接收光信号。在本实例中，第一时间长度即为T_A，第二时间长度即为T_S。与时刻执行光信号接收的方式相比，本申请实施例提供的方案能有效降低光接收装置的功耗。

在实际应用中，可以根据实际需求预先设置周期长度、第一时间长度和第二时间长度。其中，T_A比T的值越小，整体功耗越低。T_A与T的设计可以综合考虑唤醒序列长度、通信速率以及响应时间的要求来设定。为确保在一个激活时段T_A内接收到一个完整的唤醒序列，则唤醒序列发送所需的时间T_W≤T_A/2。接收该唤醒序列的一端利用分配给自身的唤醒序列与接收到的序列进行滑动相关，便可实现唤醒序列识别。

举例而言，由于光通信的本端与对端相互不知道对方的具体方位，可以先通过光发送装置发送唤醒序列来确定对方的方位。具体可以由多个光发送装置轮流发送携带有唤醒序列的光信号，即同一时刻只存在K_A个发光装置发射信号，其中K_A为正整数。K_A的最大值可由所能为光发送装置提供的功率与每个光发送装置消耗的功率比值确定。其中，K_A越大整个唤醒过程所消耗的时间越短，但瞬时功耗越大。

基于上述实施例提供的方案，可选的，所述目标光接收装置的数量为多个，如图5所示，在上述步骤S13，唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信之后，所述方法还包括以下步骤：

S51：当存在至少一个目标光接收装置接收到第二信号且至少一个目标光接收装置未接收到所述第二信号时，根据接收到的第二信号确定光通信变更方向，所述光通信变更方向用于定向收发光信号以进行光信号通信。

在光通信领域中，当光通信收发装置双方位置不确定时，需要先确定双方的相对方位位置，才能通过定向收发光信号来进行正常通信。在部分应用场景中，光收发装置之间的相对位置是不固定的，在双方相对位置变化的情况下，更难以实现正常的光信号通信。

以布设在足球形状的多面体表面的光收发装置为例，当通信双方位置相对移动时，光通信方向也随之发生变化。为能有效跟踪来光方向变化，中央处理模块可以首先确定接收到光信号的光接收装置并进行激活，并同时激活位于该光接收装置附近的多个光接收装置，通过激活多个光接收装置的方式扩大接收到光信号的可接收范围。当通信双方位置发生移动时，能接收到光信号的光接收装置的数量会发生变化，此时被激活的一部分目标光接收装置能接收到第二光信号，另一部分目标光接收装置接收不到第二信号。可以根据接收到第二信号的目标光接收装置与接收不到第二信号的目标光接收装置的相对位置确定对端的移动方向，从而根据对端的移动方向对光通信方向执行变更，实现光通信追踪，保证光信号通信的连续性，提高光通信质量。

可选的，由于多个光接收装置被激活，通信时会有多个接收装置同时接收光信号。为提高通信性能，可以同时利用多路信号进行合并。合并时分两种情况：

1)至少有一个接收序列通过数据校验(发送数据包含数据完整性校验，例如CRC校验)，则选取任意1个通过校验的数据作为接收到的信息序列；

2)所有接收装置均没有通过校验，则可以将接收序列相同位置的数据择大判决后再进行校验，若通过校验则完成信息序列，否则此次通信失败。

择大判决可以用如下实例说明，例如3个接收装置收到的序列分别为：11110,10111,00110。序列中第1比特位置分别为1 1 0，此时由于1的数量较多，该比特择大判决为1；第2比特位置为1 0 0，此时由于0的数量较多，择大判决为0；以此类推，整个序列择大判决后输出序列为，10110。

以通信双方为A和B为例，假设A主动发起通信；预先分配至A和B的唤醒序列分别为S_WA和S_WB。当通过光发送装置发送特定序列唤醒方式时，通信流程如下：

1)A和B所有光收发模块处于休眠状态，具体可以是周期性交替于唤醒状态与休眠状态，且处于休眠状态在周期内占比较大；

2)根据时序控制，A轮流利用多个光发送模块向各个方向发送B的唤醒序列；

3)B处于休眠状态，其光接收装置处于休眠状态，且处于休眠状态在周期内占比较大；若一个或多个光接收装置接收到序列S_WB，则这些接收到光信号的光接收装置由休眠状态变更为唤醒状态，不再进入休眠状态直到通信结束或者这些装置在一个时间窗口期内无法再检测到S_WB。

4)B根据接收到S_WB确定相对应的光收发装置并执行唤醒。

5)B利用唤醒的光发送装置发送序列S_WA，以响应A。

6)若A在某个时间窗口内，接收到B响应的S_WA，则唤醒响应的光收发装置，还可以唤醒其周围附近光收发装置，以与B建立光信号通信。随后，A与B之间可以互相收发光信号。如果超过时间窗口仍然未收到B回应信号，则A可以跳转到2)重新发送S_WB。

本发明综合利用轮流发光、唤醒技术、来光方位估计、来光方位跟踪以及多路合并技术，实现无须空域搜索、无须机械对准操作的全方位光通信技术，大大降低了通信装置的功耗同时可以实现多用户空间复用。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例还提供一种光通信系统，如图6所示，包括：

中央处理装置61、与所述中央处理装置61通信连接的多个光接收装置62、与所述中央处理装置61通信连接的多个光发送装置63；

所述中央处理装置61用于：

基于上述实施例提供的方案，如图7所示，所述系统还包括：与所述中央处理装置61通信连接的无线电波模块71；

所述无线电波模块71用于将接收到的无线电波形式的所述第一信号发送至所述中央处理装置。

本申请实施例提供的方案中，还可以通过无线电波执行唤醒，即前述实施例中第一信号可以是光信号，本实施例中第一信号可以是无线电信号。

现假设具有无线电收发装置的A与B需要进行光信号通信，其中，无线电收发装置可以是一体的具有无线电收发功能的装置，也可以是具有无线电发送功能的装置以及具有无线电接收功能的装置。本实施例提供的方案的具体流程如下：

1)初始时所有光收发装置均处于休眠状态，无线电波收发装置处于待机状态；

2)A利用无线电收发装置发送无线电波形式的唤醒序列S_WB，同时唤醒无线电接收功能，以接收B的响应。

3)B无线电收发装置若收到该序列S_WB，则唤醒与该序列响应的光收发模块，并向A响应无线电形式的S_WA，以指示A唤醒与S_WA相对应的光收发模块执行光信号通信。

4)若A没有接收到B发送的S_WA，则重复跳到第2)步；否则A利用多个光发送装置轮流发送S_WB。若B成功接收该序列，则B根据接收到S_WB的光收发装置编号，唤醒相对应的光光发送装置，或者，唤醒该编号所对应的装置附近的装置，并利用唤醒的光发送装置及发送模块发送序列S_WA，作为回应。

5)若A在某个时间窗口内没有收到B的回应，则跳转到2)。否则A查询到接收到B发送的S_WA的光接收装置，则对这些接收装置执行唤醒，同时唤醒其周围附近光发送装置。此时认为通信连路建立。

本实施例提供的方案中，利用微波或超短波(为描述方便后续称无线电波)可方便的实现全向通信。相对于用光信号发送唤醒序列利用无线电波发送唤醒序列无需多个发送装置轮流发射，只需要附加一个无线电波收发模块即可。因此具有唤醒时间短，实现简单的优点，整体功耗低，控制简单。利用无线电波唤醒，所有光接收模块在被唤醒前，可以处于休眠状态，不用处于交替激活休眠状态。

利用无线电波进行唤醒操作在接收端有两种工作方式：1)接收机处于激活与休眠两种状态、发送序列长度限制、时序控制均与利用光发送装置发送特定序列唤醒方法一致；2)接收机一致处于接收状态，无需休眠。

第一种工作方式不再赘述。当无线电接收模块功耗较大或者占比整体功耗较大时可以采用这种工作模式，从而降低无线电接收模块功耗。

当无线电波接收模块耗电量较低时或者与整体功耗相比可以忽略时，可以采用第二种工作模式。相对于第一种工作模式，该模式控制简单，唤醒响应速度快。当无线电接收模块接收到唤醒序列时便唤醒光通信装置启动工作。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例还提供一种光通信装置80，如图8所示，所述电子设备包括：

方向确定模块81，根据接收到的第一信号确定光通信方向，所述光通信方向为接收到所述第一信号的方向，所述第一信号用于唤醒至少一个处于休眠状态的所述光接收装置；

装置确定模块82，确定至少一个目标光接收装置和至少一个目标光发送装置，所述目标光接收装置用于接收来自于所述光通信方向的光信号，所述目标光发送装置用于向所述光通信方向发送光信号；

通信模块83，唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信。

本发明实施例的方案，能定向进行光信号收发，提高无线光信号通信稳定性，实现光对准通信。

优选的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种图像处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种图像处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种光通信方法，其特征在于，应用于包含多个光发送装置和多个光接收装置的系统中，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，还包括：

设置光通信装置标识与多个光接收装置的对应关系；

其中，根据接收到的第一信号确定光通信方向，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据接收到的第一信号确定光通信方向之前，所述方法还包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信，包括：

5.如权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标光接收装置的数量为多个，在唤醒处于休眠状态的所述至少一个目标光接收装置和处于休眠状态的所述至少一个目标光发送装置，并通过所述光通信方向与发送所述第一信号的对端进行光对准的光信号通信之后，还包括：

6.一种光通信系统，其特征在于，包括：

所述中央处理装置用于：

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：与所述中央处理装置通信连接的无线电波模块；

8.一种光通信装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。