基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；所述混合型通訊系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)接口、路由器、LED照明燈具、可見光接收端、無線電頻接收端、無線電頻發(fā)射端，以及控制器；所述控制器用于切換下行鏈路時通過可見光接收端或無線電頻接收端下傳數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)解決了下行可見光視線和上行光源視角的問題，能夠有效地用戶終端即使在移動條件下也能夠提供可靠和無縫的通訊服務。
【專利說明】基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊的【技術領域】，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著無線電設備的增多，頻率資源變得異常緊張，擴展頻率資源有著重要意義，為此可見光范圍中的光通信技術也越來越受到關注，成為通信領域新的研究熱點。尤其是，隨著使用諸如LED (發(fā)光二極管)之類的發(fā)光元件的照明設備已經(jīng)迅速地得到廣泛使用，已經(jīng)進行了對用于通過利用諸如內部/外部照明設備之類的基礎設施來實現(xiàn)具有高便利性的更高速度的數(shù)據(jù)通信的技術的開發(fā)?？梢姽馔ㄓ?VLC)是使用可見光波長帶中的光進行通信的無線通信技術，其是對基于無線電頻的通信方案的替換和補充，現(xiàn)有技術中的VLC系統(tǒng)通常包括LED光源和移動終端。LED光源的顏色和發(fā)光強度可以被控制和調解，以使得照明燈提供照明功能并且通過使用可見光發(fā)送從接入點接收到的數(shù)據(jù)。移動終端包括用于以LED光源執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的VLC收發(fā)器。接入點與LED光源連接，以便經(jīng)由LED光源向用戶提供數(shù)據(jù)服務。在LED光源具有的頻帶允許高速的數(shù)據(jù)傳輸，在移動終端，使用例如光電二極管來處理可見光，由此執(zhí)行VLC。但是在現(xiàn)有技術中，由于光的直線傳播特點，對于移動終端的光通訊用戶來說，其光探測器存在視線較弱和死角的區(qū)域，因此難以保證可靠和時實的可見光通訊；此外在布設時，LED上行光源容易對人眼產生干擾或刺激。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)解決了下行可見光視線和上行光源視角的問題，能夠有效地用戶終端即使在移動條件下也能夠提供可靠和無縫的通訊服務。
[0004]為了解決發(fā)明所述的技術問題并實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
[0005]本發(fā)明所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；其特征在于:所述混合型通訊系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)接口、路由器、LED照明燈具、可見光接收端、無線電頻接收端、無線電頻發(fā)射端，以及控制器；所述控制器用于切換下行鏈路時通過可見光接收端或無線電頻接收端下傳數(shù)據(jù)。
[0006]其中，所述控制器用于接收從所述可見光接收端發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述無線電頻接收端從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關閉所述無線電頻接收端切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述可見光接收端接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。
[0007]其中，所述LED照明燈具為用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)下傳和/或滿足照明需求。
[0008]其中，所述LED照明燈具包括調制器、可見光驅動器和LED光源；其中所述調制器用于將從所述路由器傳輸?shù)男旁淳幋a和信道編碼的基帶信號調制成調制信號；所述可見光驅動器用于驅動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調制器輸出的調制信號轉化為可見光信號。
[0009]其中，所述可見光接收端包括光電檢測器、模數(shù)轉換器和解調器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉換為電信號；所述模數(shù)轉換器用于對所述光電檢測器轉換的電信號進行采樣，并向解調器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調器用于對所述模數(shù)轉換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調。
[0010]作為優(yōu)選地，所述光電檢測器組一般與聚光鏡和濾光鏡一同使用；并且所述光電檢測器可由PIN、APD、CCD和/或CMOS感應器構成。
[0011]其中，所述無線電頻發(fā)射端用于將數(shù)據(jù)信號上傳給互聯(lián)網(wǎng)接口。
[0012]與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0013](I)本發(fā)明所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)把無線電頻通訊擴展到可見光頻譜，提高了通信信道帶寬；對于下行鏈路而言，本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)能夠極大的提高數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0014](2)由于LED光源發(fā)出的可見光電磁波的波長較短，對于數(shù)據(jù)的傳輸而言具有較好的抗干擾性、通訊保密性和電磁兼容性。
[0015](3)本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)解決了下行可見光視線和上行光源視角的問題，能夠有效地用戶終端即使在移動條件下也能夠提供可靠和無縫的通訊服務。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0017]以下將結合具體實施例對本發(fā)明所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)框架結構做進一步的闡述，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0018]實施例1
[0019]如附圖1所示，本實施例所述的基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；所述混合型通訊系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)接口 10、路由器20、LED照明燈具30、可見光接收端40、無線電頻接收端50、無線電頻發(fā)射端70以及控制器60 ;所述LED照明燈具為用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)下傳和/或滿足照明需求；所述控制器用于切換下行鏈路時通過可見光接收端或無線電頻接收端下傳數(shù)據(jù)；所述無線電頻發(fā)射端用于將數(shù)據(jù)信號上傳給互聯(lián)網(wǎng)接口。所述控制器用于接收從所述可見光接收端發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述無線電頻接收端從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關閉所述無線電頻接收端切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述可見光接收端接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。所述LED照明燈具包括調制器、可見光驅動器和LED光源；其中所述調制器用于將從所述路由器傳輸?shù)男旁淳幋a和信道編碼的基帶信號調制成調制信號；所述可見光驅動器用于驅動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調制器輸出的調制信號轉化為可見光信號。所述可見光接收端包括光電檢測器、模數(shù)轉換器和解調器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉換為電信號；所述模數(shù)轉換器用于對所述光電檢測器轉換的電信號進行采樣，并向解調器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調器用于對所述模數(shù)轉換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調。作為優(yōu)選地，所述光電檢測器組一般與聚光鏡和濾光鏡一同使用；并且所述光電檢測器可由PIN、APD、CXD和/或CMOS感應器構成。
[0020]當前，現(xiàn)有技術中的可見光通訊系統(tǒng)能達到lOGBps。然而，該系統(tǒng)中的可見光或不可見光不益于人眼健康，因此不宜使用。在本實施例所述的混合型通訊系統(tǒng)中，使用無線電頻通訊保障了用戶端人眼的安全性。而且，在下行鏈路中使用的光通訊設備同樣為正常起居或工作提供了照明。因此混合型無線電通訊的方法在高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r保障了安全、也提供了照明。電頻通訊可用于下行鏈路和上線鏈路，徹底保障了用戶不會有視線問題的困擾。而且，由于LED光源發(fā)出的可見光電磁波的波長較短，對于數(shù)據(jù)的傳輸而言具有較好的抗干擾性、通訊保密性和電磁兼容性，而且對于移動條件下的用戶設備，例如手機、PAD等也能夠提供可靠和無縫的通訊服務。
[0021]對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于可見光和無線電頻的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；其特征在于:所述混合型通訊系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)接口、路由器、LED照明燈具、可見光接收端、無線電頻接收端、無線電頻發(fā)射端，以及控制器；所述控制器用于切換下行鏈路時通過可見光接收端或無線電頻接收端下傳數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于接收從所述可見光接收端發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述無線電頻接收端從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關閉所述無線電頻接收端切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述可見光接收端接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述LED照明燈具為用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)下傳和/或滿足照明需求。
4.根據(jù)權利要求3所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述LED照明燈具包括調制器、可見光驅動器和LED光源；其中所述調制器用于將從所述路由器傳輸?shù)男旁淳幋a和信道編碼的基帶信號調制成調制信號；所述可見光驅動器用于驅動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調制器輸出的調制信號轉化為可見光信號。
5.根據(jù)權利要求3所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述可見光接收端包括光電檢測器、模數(shù)轉換器和解調器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉換為電信號；所述模數(shù)轉換器用于對所述光電檢測器轉換的電信號進行采樣，并向解調器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調器用于對所述模數(shù)轉換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調。
6.根據(jù)權利要求5所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述光電檢測器組一般與聚光鏡和濾光鏡一同使用。
7.根據(jù)權利要求5所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述光電檢測器由PIN、APD、CXD和/或CMOS感應器構成。
8.根據(jù)權利要求3所述的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述無線電頻發(fā)射端用于將數(shù)據(jù)信號上傳給互聯(lián)網(wǎng)接口。
【文檔編號】H04B10/116GK103812560SQ201410063498
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權日:2014年2月25日
【發(fā)明者】陳清祥, 鐘剛, 許連批, 柳京薰 申請人:昆山天重星光電科技有限公司