一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見(jiàn)光通信領(lǐng)域，特別涉及一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信技術(shù)，是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息的，將高速因特網(wǎng)的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。利用這種技術(shù)做成的系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達(dá)到的范圍，電腦不需要電線連接，因而具有廣泛的開(kāi)發(fā)前景。
[0003]與目前使用的無(wú)線局域網(wǎng)(無(wú)線LAN)相比，“可見(jiàn)光通信”系統(tǒng)可利用室內(nèi)照明設(shè)備代替無(wú)線LAN局域網(wǎng)基站發(fā)射信號(hào)，其通信速度可達(dá)每秒數(shù)十兆至數(shù)百兆，未來(lái)傳輸速度還可能超過(guò)光纖通信。利用專(zhuān)用的、能夠接發(fā)信號(hào)功能的電腦以及移動(dòng)信息終端，只要在室內(nèi)燈光照到的地方，就可以長(zhǎng)時(shí)間下載和上傳高清晰畫(huà)像和動(dòng)畫(huà)等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有安全性高的特點(diǎn)。用窗簾遮住光線，信息就不會(huì)外泄至室外，同時(shí)使用多臺(tái)電腦也不會(huì)影響通信速度。由于不使用無(wú)線電波通信，對(duì)電磁信號(hào)敏感的醫(yī)院等部門(mén)可以自由使用該系統(tǒng)。
[0004]可見(jiàn)光的上行回傳是光通信領(lǐng)域中的重要技術(shù)之一。若在可見(jiàn)光網(wǎng)絡(luò)側(cè)再加一個(gè)可見(jiàn)光發(fā)射器來(lái)回傳信息，會(huì)增加系統(tǒng)的成本和系統(tǒng)的體積?？梢?jiàn)光的上行回傳技術(shù)也成為可見(jiàn)光通信發(fā)展的瓶頸之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法及其系統(tǒng)，使得節(jié)約了光資源，減小了可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的體積，降低了可見(jiàn)光通信的硬件成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法，包含以下步驟:
[0007]A.用戶(hù)側(cè)利用光分束器獲取所接收的部分可見(jiàn)光；
[0008]B.用戶(hù)側(cè)利用反射鏡將所接收的可見(jiàn)光反射作為上行光信號(hào)；
[0009]C.用戶(hù)側(cè)利用空間光調(diào)制器調(diào)制所述上行光信號(hào)，使其攜帶上行信息；
[0010]D.網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用圖像傳感器接收上行光信號(hào)，獲得圖像信息；
[0011]E.網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用處理器處理所述圖像信息，獲得所述上行信息。
[0012]本發(fā)明還提供了一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的系統(tǒng)，包含:用戶(hù)側(cè)子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)子系統(tǒng)，所述用戶(hù)側(cè)子系統(tǒng)包含:光分束器、反射鏡和空間光調(diào)制器，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)子系統(tǒng)包含:圖像傳感器和處理器；
[0013]所述光分束器，用于獲取所接收的部分可見(jiàn)光；
[0014]所述反射鏡，用于將所接收的可見(jiàn)光反射作為上行光信號(hào)；
[0015]所述空間光調(diào)制器，用于調(diào)制上行光信號(hào)，使其攜帶上行信息；
[0016]所述圖像傳感器，用于接收上行光信號(hào)，獲得圖像信息；
[0017]所述處理器，用于處理所述圖像信息，獲得上行信息。
[0018]本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，在用戶(hù)側(cè)，利用光分束器和反射鏡從接收的可見(jiàn)光中獲取部分作為上行光信號(hào)，使得上行光信號(hào)不需增設(shè)專(zhuān)為上行光傳輸配備的可見(jiàn)光發(fā)射器，不但有效節(jié)約了光資源，還減小了可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的體積，降低了可見(jiàn)光通信的硬件成本；同時(shí)用戶(hù)側(cè)利用空間光調(diào)制器對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使其攜帶上行信息后傳輸，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，利用圖像傳感器和處理器接收并處理上行光信號(hào)，獲取原始上行信息，保證了光通信的質(zhì)量。
[0019]作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟C中，所述空間光調(diào)制器的數(shù)量為一個(gè)。使得可以利用較少的硬件使得上行光信號(hào)中攜帶上傳信息，降低了可見(jiàn)光通信中上行傳輸?shù)挠布杀尽?br>[0020]作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟C中，包含以下子步驟:
[0021]根據(jù)預(yù)設(shè)的定位信息對(duì)上行信息進(jìn)行分組，得到二維上行信息陣列；
[0022]利用與二維上行信息陣列對(duì)應(yīng)的二維空間光調(diào)制器陣列根據(jù)所述二維上行信息陣列調(diào)制所述上行光信號(hào)，使其攜帶上行信息；
[0023]在所述步驟D中，所述圖像傳感器根據(jù)所述預(yù)設(shè)定位信息處理所述上行光信號(hào)，獲得所述上行信息；
[0024]其中，所述定位信息為各上行信息在所述二維上行信息陣列中的位置。
[0025]將串行的上行信息數(shù)據(jù)分組排列成二維陣列，使得可見(jiàn)光在傳輸?shù)倪^(guò)程中，可以利用二維陣列進(jìn)行傳輸，增加了空間光調(diào)制器的調(diào)制效率，大大加快了可見(jiàn)光通信的傳輸速度。
[0026]作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟C中包含以下子步驟:設(shè)置所述空間光調(diào)制器的調(diào)制幅度分2級(jí)。分2級(jí)對(duì)上行可見(jiàn)光進(jìn)行調(diào)制后，陣列的每個(gè)點(diǎn)上均可利用光的亮或滅表示數(shù)據(jù)的I或0，使得調(diào)制及解調(diào)處理簡(jiǎn)單快速，在加快可見(jiàn)光通信傳輸速度的同時(shí)，保證圖像傳感器的處理速度，可快速獲取上行信息。
[0027]作為進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟C中包含以下子步驟:設(shè)置所述空間光調(diào)制器的調(diào)制幅度分級(jí)的級(jí)數(shù)大于2級(jí)。
[0028]利用多級(jí)的幅度調(diào)制上行可見(jiàn)光，使得每個(gè)點(diǎn)陣上的可見(jiàn)光幅度可以有多種強(qiáng)弱變化，可以對(duì)應(yīng)更多的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步增多了上行光信號(hào)攜帶的上行信息數(shù)據(jù)，也就加快了可見(jiàn)光通信的傳輸速度。
[0029]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述反射鏡可以為平面反射鏡。采用平面反射鏡可以保證獲取到的可見(jiàn)光被準(zhǔn)確反射，保證了上行光信號(hào)的光源質(zhì)量。
[0030]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述圖像傳感器為電荷耦合CCD傳感器或金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS傳感器。圖像傳感器可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的元器件，靈活多變地滿(mǎn)足了用戶(hù)的不同需求，拓展了本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法流程圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法的硬件結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0035]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種可見(jiàn)光上行回傳循環(huán)利用的方法，包含以下步驟，如圖1所示:
[0036]步驟101，用戶(hù)側(cè)從所接收的可見(jiàn)光中獲取部分作為上行光信號(hào)。
[0037]具體的說(shuō)，本步驟包含獲取所接收的部分可見(jiàn)光和將所述可見(jiàn)光作為上行光信號(hào)。更具體的說(shuō)，本實(shí)施方式中是利用光分束器將接收到的可見(jiàn)光分束，一部分可見(jiàn)光繼續(xù)被用戶(hù)側(cè)的光電轉(zhuǎn)換器接收并處理，獲取下行信息等操作，另一部分可見(jiàn)光改變?cè)瓉?lái)的傳播方向，再經(jīng)過(guò)反射鏡的反射，形成上行可見(jiàn)光，也就是上行光信號(hào)。需要說(shuō)明的是，反射鏡可以使用平面反射鏡，采用平面反射鏡可以保證獲取到的可見(jiàn)光被準(zhǔn)確反射，保證了上行光信號(hào)的光源質(zhì)量。
[0038]在本實(shí)施方式中,光分束器獲取的部分可見(jiàn)光可以為原來(lái)的二分之一,也就是說(shuō)，將下行的可見(jiàn)光1:1分開(kāi)，一半繼續(xù)被用戶(hù)側(cè)接收，另一半被作為上行光信號(hào)。值得一提的是，在實(shí)際應(yīng)用中，光分束器對(duì)可見(jiàn)光的分割后，下行可見(jiàn)光和上行可見(jiàn)光的比例還可以是2:3、3:2、3:7、7:3等等，可以根