CN219611795U - 一种车载光通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆通信技术领域，涉及一种车载光通信系统，其包括第一通信模块、第二通信模块以及控制模块，第一通信模块通过线缆与车载网络设备连接；第二通信模块与第一通信模块连接，且第二通信模块通过光纤与光纤网络设备连接；控制模块分别与所述第一通信模块与所述第二通信模块连接；该车载光通信系统通过采用光纤代替传统的车载传输电缆的方式，能够将车载以太网通信信号转换为光纤通信信号。与现有技术相比，该车载光通信系统不仅能够在车载网络设备与光纤网络设备之间实现高效的通信和远距离传输，以使其数据传输更高速、更可靠，还能够将车载网络设备的以太网直接和标准光纤网络设备通信，节省了车载以太网交换机，降低通信系统成本。

Description

一种车载光通信系统

技术领域

本实用新型涉及车辆通信技术领域，尤其涉及一种车载光通信系统。

背景技术

随着车辆智能化和信息化的不断发展，车载通信系统逐渐成为汽车电子技术中的重要组成部分。并且，由于汽车功能越来越多和汽车娱乐信息系统、汽车智能控制系统、车联网等功能快速普及，汽车对数据传输速度也提出了更高要求。

目前，车载通信系统主要采用有线或无线方式进行数据传输。但是，无线通信存在传输速率低、干扰严重等问题，无法满足高速数据传输的需求，而有线通信则受到传输距离短和线缆插拔寿命小的限制，无法满足数据传输应用场景的高可靠性要求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于，解决现有车载通信系统无法在满足传输距离长和使用寿命长的同时，满足高传输速率的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种车载通信系统，采用了如下所述的技术方案：

该车载通信系统包括：

第一通信模块，所述第一通信模块通过线缆与车载网络设备连接；

第二通信模块，所述第二通信模块与所述第一通信模块连接，且所述第二通信模块通过光纤与光纤网络设备连接；

控制模块，所述控制模块分别与所述第一通信模块和所述第二通信模块连接；

其中，于所述车载光通信系统的上行通信链路中，车载网络设备中的以太网信号能够通过所述第一通信模块转换为激光通信信号，并通过所述第二通信模块将激光通信信号转换为光信号，以将光信号传输至光纤网络设备中；

于所述车载光通信系统的下行通信链路中，光纤网络设备中的光信号能够通过所述第二通信模块转换为激光通信信号，并通过所述第一通信模块将激光通信信号转换为以太网信号，以将以太网信号传输至车载网络设备中。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述第一通信模块包括电源接口、以太网通信接口以及以太网收发器，所述电源接口与车载网络设备中的电源连接，所述以太网通信接口与车载网络设备中的以太网连接线连接；

所述以太网收发器的一端与所述电源接口和所述以太网通信接口连接，另一端与第二通信模块连接。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述第一通信模块还包括第一存储器，所述第一存储器与所述以太网收发器连接，用于储存所述以太网收发器收发的数据。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述第二通信模块包括第一转化模块和第二转化模块，所述第一转化模块的一端与所述以太网收发器连接，另一端通过光纤中的发射端光纤与光纤网络设备连接，以将激光通信信号转换为光信号，并传输至光纤网络设备中；

所述第二转化模块的一端与所述以太网收发器连接，另一端通过光纤中的接收端光纤与光纤网络设备连接，以用于将光信号转换为激光通信信号，并传输至所述以太网收发器中。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述第一转化模块包括激光驱动器和激光器，所述激光驱动器的一端与所述以太网收发器连接，另一端与所述激光器连接，所述激光器远离所述激光驱动器的一端通过发射端光纤与光纤网络设备连接。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述第二转化模块包括光电探测器和限幅放大器，所述限幅放大器的一端与所述以太网收发器连接，另一端与所述光电探测器连接；所述光电探测器远离所述限幅放大器的一端通过接收端光纤与光纤设备连接。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述光电探测器为光电二极管。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述控制模块包括处理器和第二存储器，所述处理器与所述第一通信模块和所述第二通信模块连接，所述第二存储器与所述处理器连接。

有技术相比，本实用新型实施例提供的车载光通信系统主要有以下有益效果：

该车载光通信系统通过采用光纤代替传统的车载传输电缆的方式，能够将车载以太网通信信号转换为光纤通信信号。具体而言，在上行通信链路中，以太网信号经由第一通信模块转换为激光通信信号，并经由第二通信模块将激光通信信号转换为光信号，传输至光纤网络设备中；在下行通信链路中，光纤网络设备中的光信号被第二通信模块转换为激光通信信号，并经由第一通信模块将激光通信信号转换为以太网信号，传输至车载网络设备中。

与现有技术相比，该车载光通信系统不仅能够在车载网络设备与光纤网络设备之间实现高效的通信和远距离传输，以使其数据传输更高速、更可靠，还能够将车载网络设备的以太网直接和标准光纤网络设备通信，节省了车载以太网交换机，降低通信系统成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型一个实施例中车载光通信系统的示意图一；

图2是图1中第一通信模块的示意图；

图3是图1中第二通信模块的示意图；

图4是图1中控制模块的示意图；

图5是本实用新型一个实施例中车载光通信系统的示意图二。

附图中的标号如下：

1、车载光通信系统；

100、第一通信模块；110、电源接口；120、以太网通信接口；130、以太网收发器；140、第一存储器；

200、第二通信模块；210、第一转化模块；211、激光驱动器；212、激光器；220、第二转化模块；221、光电探测器；222、限幅放大器；

300、控制模块；310、处理器；320、第二存储器；

400、车载网络设备；

500、光纤网络设备。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例提供一种车载光通信系统1，如图1所示，该车载光通信系统1包括第一通信模块100、第二通信模块200以及控制模块300。其中，第一通信模块100通过线缆(图未示)与车载网络设备400连接，以实现车载以太网通信。另外，第二通信模块200与第一通信模块100连接，且第二通信模块200通过光纤(图未示)与光纤网络设备500连接，以实现光纤和以太网之间的通信。

此外，控制模块300分别与第一通信模块100和第二通信模块200连接。一方面，该控制模块300能够配置第一通信模块100，并监测车载网络设备400中的以太网信号。例如：以太网通信信号信噪比、误码率等。另一方面，该控制模块300能够配置第二通信模块200，并监测第二通信模块200的发射光功率和接收光功率。

可以理解地，于车载光通信系统1的上行通信链路中，车载网络设备400中的以太网信号能够通过第一通信模块100转换为激光通信信号，并通过第二通信模块200将激光通信信号转换为光信号，传输至光纤网络设备500中。于车载光通信系统1的下行通信链路中，光纤网络设备500中的光信号能够通过第二通信模块200将激光通信信号转换为激光通信信号，并通过第一通信模块100转换为以太网信号，传输至车载网络设备400中。由此，该车载光通信系统1可以实现车载网络设备400与外部通信网络之间的高速、稳定通信连接。

应当说明的是，上述的第一通信模块100、第二通信模块200以及控制模块300可以采用现有的结构，也可以采用创新的结构，本实用新型对此不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择。

综上，相比现有技术，该车载光通信系统1至少具有以下有益效果：该车载光通信系统1通过采用光纤代替传统的车载传输电缆的方式，能够将车载以太网通信信号转换为光纤通信信号。这样，不仅能够在车载网络设备400与光纤网络设备500之间实现高效的通信和远距离传输，以使车载光通信系统1的数据传输更高速、更可靠，还能够将车载网络设备400的以太网直接和标准光纤网络设备500通信，节省了车载以太网交换机，降低通信系统成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图1至图5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图1和图2所示，第一通信模块100包括电源接口110、以太网通信接口120以及以太网收发器130。其中，电源接口110与车载网络设备400中的电源连接，以使第一通信模块100能够获取车载网络设备400的电源供电。

应当说明的上，本发明中的电源接口110可以采用多种方式与车载网络设备400中的电源进行连接。例如，可采用插头式连接方式，即将电源接口110插入车载网络设备400中的电源插座中；也可采用夹子式连接方式，即通过在电源接口110和车载网络设备400中的电源线之间夹上适配器或夹子等方式实现连接。具体的连接方式可根据实际需要进行选择，以实现最佳的连接效果，本发明对此不做限定。

另外，以太网通信接口120与车载网络设备400中的以太网连接线连接，以使第一通信模块100可以实现车载网络设备400与外部网络的通信。需要说明的是，常见的以太网通信接口120有RJ45接口和光纤接口等，可根据实际需要选择适当的接口类型进行连接。

此外，以太网收发器130的一端与电源接口110和以太网通信接口120连接，另一端与第二通信模块200连接，以在上行通信链路中，将车载网络设备400的以太网信号转换为激光通信信号，在下行通信链路中，将激光通信信号转换为车载网络设备400的以太网信号。

可以理解地，在上行通信链路中，当以太网收发器130接收来自车载网络设备400的以太网数据时，以太网收发器130先将接收到的数据解码,然后将解码后的数据按照光纤以太网编码标准，进行64B/66B编码，随后将编码后的数据转化为NRZ电信号发送给第二通信模块200。

在下行通信链路中，当以太网收发器130接收来自第二通信模块200的光纤以太网数据(即光信号)时，以太网收发器130先将接收到的数据按照66B/64B解码，然后将解码后的数据按照车载以太网编码标准，进行64B/65B编码，最后将编码后的数据以PAM4信号(即以太网信号)通过线缆发送给车载网络设备400。

进一步地，作为本实用新型提供的车载光通信系统1的一种具体实施方式，如图2所示，第一通信模块100还包括第一存储器140，第一存储器140与以太网收发器130连接，用于储存以太网收发器130收发的数据。

可以理解地，由于以太网收发器130在与车载网络设备400中的以太网进行通信时，会产生大量的数据流量，故该第一通信模块100能够通过第一存储器140来缓存和保存这些数据，并及时、可靠地处理这些数据，从而确保该车载光通信系统1能够快速、稳定地传输数据信息。

进一步地，作为本实用新型提供的车载光通信系统1的一种具体实施方式，如图3和图5所示，第二通信模块200包括第一转化模块210和第二转化模块220，第一转化模块210的一端与以太网收发器130连接，另一端通过光纤中的发射端光纤与光纤网络设备500连接，以将激光通信信号转换为光信号，并传输至光纤网络设备500中。

另外，第二转化模块220的一端与以太网收发器130连接，另一端通过光纤中的接收端光纤与光纤网络设备500连接，以用于将光信号转换为激光通信信号，并传输至以太网收发器130中。

可以理解地，于车载光通信系统1的上行通信链路中，以太网收发器130会将车载网络设备400中的以太网信号转化成激光通信信号，第一转化模块210再将接收到激光通信信号转化为光信号，并通过发射端光纤输送至光纤网络设备500中。

于车载光通信系统1的下行通信链路中，光纤网络设备500通过接收端光纤将数据信息输送给第二转化模块220，第二转化模块220将接收到的光信号转化为激光通信信号，并传输至以太网收发器130中，以太网收发器130再将激光通信信号转化为以太网信号，传输至车载网络设备400中。由此，通过采用上述的技术手段，能够实现车载光通信系统1在通信距离较远的情况下保证高效、稳定的通信能力。

进一步地，作为本实用新型提供的车载光通信系统1的一种具体实施方式，如图3和图5所示，第一转化模块210包括激光驱动器211和激光器212，激光驱动器211的一端与以太网收发器130连接，另一端与激光器212连接，激光器212远离激光驱动器211的一端通过光纤中的发射端光纤与光纤网络设备500连接。

详细来说，当激光驱动器211接收到来自以太网收发器130的输送的激光通信信号时，激光驱动器211能够为激光器212提供偏置电流，并将激光通信信号转化为调制电流(即电信号)，激光器212再将电信号转化为光信号，并通过发射端光纤输送至光纤网络设备500中。

进一步地，作为本实用新型提供的车载光通信系统1的一种具体实施方式，第二转化模块220包括光电探测器221和限幅放大器222，限幅放大器222的一端与以太网收发器130连接，另一端与光电探测器221连接，光电探测器221远离限幅放大器222的一端通过光纤中的接收端光纤与光纤设备连接。

需要说明的是，采用上述的技术方案，不仅能够在车载网络设备400与光纤网络设备500之间实现高效的通信和远距离传输，以使车载光通信系统1的数据传输更高速、更可靠，还能够将车载网络设备400的以太网直接和标准光纤网络设备500通信，节省了车载以太网交换机，降低通信系统成本。

进一步地，作为本实用新型提供的车载光通信系统1的一种具体实施方式，如图1和图4所示，控制模块300包括处理器310和第二存储器320。其中，处理器310与第一通信模块100和第二通信模块200连接。另外，为了能够快速、稳定地存储和读取数据信息，第二存储器320与处理器310连接。

在本实施例中，处理器310分别于以太网发生器、激光驱动器211、激光器212、光电探测器221以及限幅放大器222连接，以控制以太网发生器、激光驱动器211和限幅放大器222工作，同时监控激光器212发射光功率和探测器的接收光功率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种车载光通信系统，其特征在于，所述车载光通信系统包括：

第一通信模块，所述第一通信模块通过线缆与车载网络设备连接；

第二通信模块，所述第二通信模块与所述第一通信模块连接，且所述第二通信模块通过光纤与光纤网络设备连接；

控制模块，所述控制模块分别与所述第一通信模块和所述第二通信模块连接；

其中，于所述车载光通信系统的上行通信链路中，车载网络设备中的以太网信号能够通过所述第一通信模块转换为激光通信信号，并通过所述第二通信模块将激光通信信号转换为光信号，以将光信号传输至光纤网络设备中；

于所述车载光通信系统的下行通信链路中，光纤网络设备中的光信号能够通过所述第二通信模块转换为激光通信信号，并通过所述第一通信模块将激光通信信号转换为以太网信号，以将以太网信号传输至车载网络设备中。

2.根据权利要求1所述的车载光通信系统，其特征在于，所述第一通信模块包括电源接口、以太网通信接口以及以太网收发器，所述电源接口与车载网络设备中的电源连接，所述以太网通信接口与车载网络设备中的以太网连接线连接；

所述以太网收发器的一端与所述电源接口和所述以太网通信接口连接，另一端与第二通信模块连接。

3.根据权利要求2所述的车载光通信系统，其特征在于，所述第一通信模块还包括第一存储器，所述第一存储器与所述以太网收发器连接，用于储存所述以太网收发器收发的数据。

4.根据权利要求3所述的车载光通信系统，其特征在于，所述第二通信模块包括第一转化模块和第二转化模块，所述第一转化模块的一端与所述以太网收发器连接，另一端通过光纤中的发射端光纤与光纤网络设备连接，以将激光通信信号转换为光信号，并传输至光纤网络设备中；

所述第二转化模块的一端与所述以太网收发器连接，另一端通过光纤中的接收端光纤与光纤网络设备连接，以用于将光信号转换为激光通信信号，并传输至所述以太网收发器中。

5.根据权利要求4所述的车载光通信系统，其特征在于，所述第一转化模块包括激光驱动器和激光器，所述激光驱动器的一端与所述以太网收发器连接，另一端与所述激光器连接，所述激光器远离所述激光驱动器的一端通过发射端光纤与光纤网络设备连接。

6.根据权利要求5所述的车载光通信系统，其特征在于，所述第二转化模块包括光电探测器和限幅放大器，所述限幅放大器的一端与所述以太网收发器连接，另一端与所述光电探测器连接；所述光电探测器远离所述限幅放大器的一端通过接收端光纤与光纤设备连接。

7.根据权利要求6所述的车载光通信系统，其特征在于，所述光电探测器为光电二极管。

8.根据权利要求1至7任一项所述的车载光通信系统，其特征在于，所述控制模块包括处理器和第二存储器，所述处理器与所述第一通信模块和所述第二通信模块连接，所述第二存储器与所述处理器连接。