CN112615645A - 一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备 - Google Patents

一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通信信号的输出控制方法，包括：获取通信线路的长度；接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系；控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。本发明还公开了相应的通信信号的输出控制装置和通信信号输出设备。实施本发明，能解决现有技术中信号接收端接收到的通信信号强度随着通信线路长度的变化而变化的问题，将接收端接收到的通信信号强度和功率控制在一定的范围内，从而有效提高通信信号质量，提高通信的可靠性，有效保证通信产品的兼容性。

Description

一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备。
背景技术
现代通信领域中广泛应用的通信技术包括光纤通信和网线通信。为了满足不同的信号传输距离，现有技术中通常采用一些延长通信线路传输长度的设备，来进一步提高通信信号的传输距离。例如，针对光纤通信技术，可通过光纤中继器进一步延长光纤线传输的长度。
然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：通信信号输出设备的反馈控制仅来自于其输入信号的幅度，这使得信号输出设备的输出功率和信号强度通常是恒定的。通信线路传输长度的变化，会导致信号接收端所接受到的信号强度和信号质量也相应发生变化。通常情况下，当采用的通信线路比较长时，接收端接收到的通信信号质量较差，这将会对通信的可靠性产生影响。另外，由于接收端对接收到的通信信号的功率是有范围限制的，通信线路传输长度的变化也会进一步影响通信产品的兼容性。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备，其能解决现有技术中信号接收端接收到的通信信号强度随着通信线路长度的变化而变化的问题，有效提高了通信的可靠性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种通信信号的输出控制方法，包括：
获取通信线路的长度；
接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系；
控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
作为上述方案的改进，所述根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度，具体包括：
根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure BDA0002829963610000021
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGc_0为信号输出单元的原始输出信号幅度，其根据所述输入信号幅度计算得到；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
作为上述方案的改进，所述通信线路为光纤线。
作为上述方案的改进，所述通信线路为通信网线。
作为上述方案的改进，所述获取通信线路的长度，具体包括：
获取光时域反射仪检测到的通信线路的长度。
作为上述方案的改进，所述获取通信线路的长度，具体包括：
获取用户输入的通信线路的长度。
本发明实施例还提供了一种通信信号的输出控制装置，包括：线路长度获取模块、自动增益控制模块和输出缓冲模块；其中，
所述线路长度获取模块，用于获取通信线路的长度；
所述自动增益控制模块，用于接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系；
所述输出缓冲模块，用于控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
作为上述方案的改进，所述自动增益控制模块，具体用于：
根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure BDA0002829963610000031
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度，其根据所述输入信号幅度计算得到；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
本发明实施例还提供了一种通信信号的输出控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的通信信号的输出控制方法。
本发明实施例还提供了一种通信信号输出设备，包括信号输出单元，以及如上所述的通信信号的输出控制装置。
与现有技术相比，本发明公开的一种通信信号的输出控制方法、装置和输出设备，通过在建立通信之前，先检测通信线路的长度，再结合通信线路的长度和原有的输入信号幅度对通信信号输出设备输出的通信信号强度进行控制。采用本发明实施例的技术手段，可以将用户接收端接收到的通信信号的强度控制在一定的范围内，接收端的通信信号不会随着通信线路长度的变化而变化，可以有效提高通信信号质量，提高通信的可靠性，并保证接收端接收到的通信信号的功率稳定在其限制范围内，有效保证通信产品的兼容性。同时，通信信号输出设备的输出通信信号强度可以随着通信线路长度的变化而变化，可以进一步提升通信过程中支持的最大通信线路长度，极大地提高通信传输距离。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种通信信号的输出控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的一种通信信号的输出控制装置的结构示意图；
图6是本发明实施例六提供的一种通信信号输出设备的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅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。
参见图1，是本发明实施例一提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图。本发明实施例一提供了一种通信信号的输出控制方法，可以由通信信号输出设备的驱动控制端执行，所述通信信号的输出控制方法具体包括以下步骤S11至S13：
S11、获取通信线路的长度。
作为一种实施方式，步骤S11可以通过以下步骤执行：获取光时域反射仪检测到的通信线路的长度。
作为另一种实施方式，步骤S11还可以通过以下步骤执行：获取用户输入的通信线路的长度。
在本发明实施例中，在用户知晓采用了特定长度的通信线路进行通信的情况下，在每一次通信建立前，即可获取用户通过预设的交互方式输入的通信线路的长度参数。所述预设的交互方式包括但不限于拨码开关、滑动电阻、预设的交互模块等方式。
需要说明的是，步骤S11中获取通信线路的长度的方法还可以采用现有技术中其他的检测通信线路长度的方法，均不影响本发明取得的有益效果。
S12、接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系。
S13、控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
在每一次通信建立前，需要先检测通信线路的长度，进而在原有的仅依靠输入信号幅度进行输出信号幅度的控制的单环反馈控制环路中，引入通信线路长度的控制环，通过结合获取到的所述通信线路的长度和原有的输入信号幅度，调整得到目标输出信号幅度，以控制通信输出单元输出的通信信号的强弱。
可以理解地，在通信信号输出设备的驱动控制端所接收的输入信号幅度一定的情况下，信号输出单元输出的通信信号的强度会随着通信线路的长度变化而发生变化，通常情况下，当采用的通信线路比较长时，接收端接收到的通信信号质量较差，当采用的通信线路比较短时，接收端接收到的通信信号质量较好。因此，为了保证接收端接收到的通信信号强度能够恒定不变或者稳定在一个较小的范围内，驱动控制端调整后的目标输出信号幅度应当与所述通信线路的长度呈正相关关系。
作为优选的实施方式，步骤S12具体通过以下步骤执行：
根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure BDA0002829963610000051
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
需要说明的是，信号输出单元的原始输出信号幅度UAGC_0指的是在未引入通信线路长度的控制环之前，通信信号输出设备的驱动控制端根据输入信号幅度大小，调整放大器的增益，将输入信号放大后得到的输出信号幅度，所述原始输出信号仅依据输入信号幅度和预设的放大增益进行调整计算得到。
第一增益因子k和第二增益因子m为预先设定的增益因子的数值，其根据实际情况设置并调整，在此不做具体限定。
在本发明实施例中，目标输出信号幅度随着输出信号幅度的增加而减少，随着通信线路长度的增加而增加。
本发明实施例一提供了一种通信信号的输出控制方法，通过在建立通信之前，先检测通信线路的长度，再结合通信线路的长度和原有的输入信号幅度对通信信号输出设备输出的通信信号强度进行控制。采用本发明实施例的技术手段，可以将用户接收端接收到的通信信号的强度控制在一定的范围内，接收端的通信信号不会随着通信线路长度的变化而变化，可以有效提高通信信号质量，提高通信的可靠性，并保证接收端接收到的通信信号的功率稳定在其限制范围内，有效保证通信产品的兼容性。同时，通信信号输出设备的输出通信信号强度可以随着通信线路长度的变化而变化，可以进一步提升通信过程中支持的最大通信线路长度，极大地提高通信传输距离。
参见图2，是本发明实施例二提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图。在本发明实施例中，采用光纤线作为通信线路建立通信连接。则，所述通信信号的输出控制方法具体包括步骤S21至S23：
S21、获取光纤线的长度；
S22、接收输入信号幅度，并根据所述光纤线的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述光纤线的长度呈正相关关系；
S23、控制激光器输出满足所述目标输出信号幅度的光信号。
具体地，根据所述光纤线的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure BDA0002829963610000061
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度；Lfiber为光纤线的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
在本发明实施例中，在每一次光通信建立前，即每一次光纤线的断开和连接后，均会检测光纤线的长度。检测完毕之后，将光纤线长度信息反馈给激光器的驱动控制端，驱动控制端会依赖光纤线的长度信息控制目标输出信号幅度的大小，从而控制激光器输出的光信号强度大小。
为了提高光通信的线长，常见的增加光信号强度的方法包括：增加输出光功率；增加预加重的大小；提前边沿时间以弥补线路时延补偿等。在本发明实施例中，根据实际通信采用的光纤线长度，通过上述方法增加光信号强度的大小值，以使用户接收到的光信号强度能满足通信需求，提高通信质量和保证光产品的兼容性。
作为一种实施方式，步骤S21可以通过以下步骤执行：获取光时域反射仪检测到的光纤线的长度。
在本发明实施例中，采用光时域反射仪(OTDR，optical time-domainreflectometer)来实现检测光纤线的长度。具体地，采用光时域反射仪进行长度测试，是通过发射光脉冲到光纤内，然后在光时域反射仪端口接收返回的信息，获取到发射信号到接收信号的时间，在确定光在玻璃物质中的速度，进而计算出通信传输距离。
作为另一种实施方式，步骤S21还可以通过以下步骤执行：获取用户输入的光纤线的长度。
在本发明实施例中，在用户知晓采用了特定长度的光纤线进行通信的情况下，在每一次通信建立前，即可获取用户通过预设的交互方式输入的通信线路的长度参数。所述预设的交互方式包括但不限于拨码开关、滑动电阻、预设的交互模块等方式。
作为距离，用户直接将光纤线的长度通过波拨码开关的位数输入给驱动控制端。假设拨码开关有4位，依次代表300米内、1KM内、10KM内、20KM内。用户采用不同长度的光纤线，可以通过拨动不同的拨动开关来进行配置。
本发明实施例二提供了一种通信信号的输出控制方法，采用光纤线进行通信，通过在建立光通信之前，先检测光纤线的长度，再结合光纤线的长度和原有的输入信号幅度对激光器输出的光信号强度进行控制。采用本发明实施例的技术手段，可以将用户接收端接收到的光信号的强度控制在一定的范围内，接收端的光信号不会随着光纤线长度的变化而变化，可以有效提高光信号的质量，提高通信的可靠性，并保证接收端接收到的光信号的功率稳定在其限制范围内，有效保证光产品的兼容性。同时，激光器输出的光信号强度可以随着光纤线长度的变化而变化，可以进一步提升通信过程中光产品的支持最大光纤线长度，极大地提高了光纤通信传输距离。
参见图3，是本发明实施例三提供的一种通信信号的输出控制方法的步骤示意图。在本发明实施例中，采用通信网线作为通信线路建立通信连接。则，所述通信信号的输出控制方法具体包括步骤S31至S33：
S31、获取通信网线的长度；
S32、接收输入信号幅度，并根据所述通信网线的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信网线的长度呈正相关关系；
S33、控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
具体地，根据所述通信网线的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure BDA0002829963610000081
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度；Lf为通信网线的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
在本发明实施例中，在每一次网线通信建立前，均会检测通信网线的长度。检测完毕之后，将通信网线长度信息反馈给通信信号输出设备的驱动控制端，驱动控制端会依赖通信网线的长度信息控制目标输出信号幅度的大小，从而控制通信信号输出设备输出的电信号强度大小。
获取通信网线的长度的方法可以采用上述实施例中提供的检测通信线路长度的方法，也可以采用现有技术中其他常用的检测通信线路长度的方法，在此不再赘述。
本发明实施例三提供了一种通信信号的输出控制方法，采用通信网线进行通信，通过在建立网线通信之前，先检测通信网线的长度，再结合通信网线的长度和原有的输入信号幅度对通信信号输出设备输出的信号强度进行控制。采用本发明实施例的技术手段，可以将用户接收端接收到的通信信号的强度控制在一定的范围内，接收端的通信信号不会随着通信网线长度的变化而变化，可以有效提高通信信号的质量，提高通信的可靠性，并保证接收端接收到的通信信号的功率稳定在其限制范围内，有效保证通信产品的兼容性。同时，通信信号输出设备输出的通信信号强度可以随着通信网线长度的变化而变化，可以进一步提升通信过程中支持最大网线长度，极大地提高了网线通信传输距离。
参见图4，是本发明实施例四提供的一种通信信号的输出控制装置的结构示意图。本发明实施例提供的一种通信信号的输出控制装置40，包括：线路长度获取模块41、自动增益控制模块42和输出缓冲模块43；其中，所述线路长度获取模块41与所述自动增益控制模块42连接，所述自动增益控制模块42与所述输出缓冲模块43连接。
所述线路长度获取模块41，用于获取通信线路的长度。
所述自动增益控制模块42，用于接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系。
所述输出缓冲模块43，用于控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
在本发明实施例中，线路长度获取模块41可以被配置为用于检测通信线路的长度的模块，例如可以是光时域反射仪(OTDR，optical time-domain reflectometer)。也可以被配置为用于获取通信线路的长度的模块，例如可以是实现与用户交互的交互模块，从而获取用户输入的通信线路的长度。
所述自动增益控制模块42(automatic gain control，AGC)，用于接收输入信号幅度，以及接收线路长度获取模块41发送的通信线路的长度信息，通过计算公式
Figure BDA0002829963610000101
计算目标输出信号幅度。通过调整放大器的增益，从而将输入信号放大到指定的信号幅度，并将所述目标输出信号幅度传递给输出缓冲模块43。
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度，其根据所述输入信号幅度计算得到；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
所述输出缓冲模块43为电流模式的输出缓冲模块(current mode logic，CML)，用于接收自动增益控制模块42发送的目标输出信号幅度，并驱动信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号强度。
作为一种优选的实施方式，所述通信线路为光纤线；则，所述通信信号为光信号，所述信号输出单元为激光器。
在此基础上，将所述线路长度获取模块41、自动增益控制模块42和输出缓冲模块43集成到激光器的驱动IC内部，可以极大地提高集成度，降低产品成本。
作为另一种优选的实施方案，所述通信线路为通信网线。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种通信信号的输出控制装置用于执行上述实施例的一种通信信号的输出控制方法的所有流程步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
本发明实施例四提供了一种通信信号的输出控制装置，通过在建立通信之前，通过线路长度获取模块41获取或检测通信线路的长度，并发送至自动增益控制模块42；自动增益控制模块42结合通信线路的长度和原有的输入信号幅度，调剂放大器的增益，调整得到目标输出信号幅度。输出缓冲模块43根据标输出信号幅度，控制对通信信号输出设备输出的通信信号强度。采用本发明实施例的技术手段，可以将用户接收端接收到的通信信号的强度控制在一定的范围内，接收端的通信信号不会随着通信线路长度的变化而变化，可以有效提高通信信号质量，提高通信的可靠性，并保证接收端接收到的通信信号的功率稳定在其限制范围内，有效保证通信产品的兼容性。同时，通信信号输出设备的输出通信信号强度可以随着通信线路长度的变化而变化，可以进一步提升通信过程中支持的最大通信线路长度，极大地提高通信传输距离。
参见图5，是本发明实施例五提供的一种通信信号的输出控制装置的结构示意图。本发明实施例提供了一种通信信号的输出控制装置50，包括处理器51、存储器52以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例一至三任意一项所述的通信信号的输出控制方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
参见图6，是本发明实施例六提供的一种通信信号输出设备的结构示意图。本发明实施例六提供了一种通信信号输出设备60，包括信号输出单元61和通信信号的输出控制装置62；所述输出控制装置62为实施例四或五所述的通信信号的输出控制装置。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信信号的输出控制方法，其特征在于，包括：
获取通信线路的长度；
接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系；
控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
2.如权利要求1所述的通信信号的输出控制方法，其特征在于，所述根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度，具体包括：
根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure FDA0002829963600000011
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度，其根据所述输入信号幅度计算得到；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
3.如权利要求1所述的通信信号的输出控制方法，其特征在于，所述通信线路为光纤线。
4.如权利要求1所述的通信信号的输出控制方法，其特征在于，所述通信线路为通信网线。
5.如权利要求1-4任一项所述的通信信号的输出控制方法，其特征在于，所述获取通信线路的长度，具体包括：
获取光时域反射仪检测到的通信线路的长度。
6.如权利要求1-4任一项所述的通信信号的输出控制方法，其特征在于，所述获取通信线路的长度，具体包括：
获取用户输入的通信线路的长度。
7.一种通信信号的输出控制装置，其特征在于，包括：线路长度获取模块、自动增益控制模块和输出缓冲模块；其中，
所述线路长度获取模块，用于获取通信线路的长度；
所述自动增益控制模块，用于接收输入信号幅度，并根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，计算目标输出信号幅度；其中，所述目标输出信号幅度与所述通信线路的长度呈正相关关系；
所述输出缓冲模块，用于控制信号输出单元输出满足所述目标输出信号幅度的通信信号。
8.如权利要求7所述的通信信号的输出控制装置，其特征在于，所述自动增益控制模块，具体用于：
根据所述通信线路的长度和所述输入信号幅度，通过以下计算公式，计算目标输出信号幅度：
Figure FDA0002829963600000021
其中，UAGC为目标输出信号幅度；Uin为输入信号幅度；UAGC_0为信号输出单元的原始输出信号幅度，其根据所述输入信号幅度计算得到；Lf为通信线路的长度；k为第一增益因子，m为第二增益因子。
9.一种通信信号的输出控制装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的通信信号的输出控制方法。
10.一种通信信号输出设备，其特征在于，包括信号输出单元，以及如权利要求7或8所述的通信信号的输出控制装置。
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