支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端，包括：可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊；其中，可見光接收模塊包括：光電探測器、可見光解調(diào)組件；無線收發(fā)模塊包括：無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件。本實用新型將目前的無線局域網(wǎng)與可見光通信技術(shù)結(jié)合起來，大大提高室內(nèi)無線通信的性能，以在正常情況下可以實現(xiàn)在下行中使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)下行可見光由于移動端遮擋導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷時，將會把高速可見光傳輸切換至較低速的無線局域網(wǎng)傳輸，以保持信號不中斷；待遮擋消失時，重新使用可見光進(jìn)行下行傳輸。
【專利說明】
支持VLC+W i F i聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信、無線通信及接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端。
【背景技術(shù)】
[0002]無線局域網(wǎng)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)從個人電腦擴展到各種手持電子設(shè)備中:手機、平板電腦、手持游戲機、可穿戴設(shè)備等。迄今為止，主要的室內(nèi)無線局域網(wǎng)主要還是使用WiFi技術(shù)，覆蓋范圍可達(dá)100米左右，傳輸速度能夠滿足人們目前的需求。但是隨著人們對下載速度的日益提高，人們?nèi)粘诰€觀看高清視頻，需要及時下載大量的數(shù)據(jù)，WiFi的不足也日益凸顯。
[0003]可見光通信技術(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來傳輸信息的一種傳輸技術(shù)。與目前使用的無線局域網(wǎng)相比，“可見光通信”系統(tǒng)可利用室內(nèi)照明設(shè)備代替無線LAN局域網(wǎng)基站發(fā)射信號，其通信速度可達(dá)Gb/s級，未來傳輸速度還可能超過光纖通信。利用專用的、能夠接發(fā)信號功能的電腦以及移動信息終端，只要在室內(nèi)燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳數(shù)據(jù)。另外，可見光通信建立在照明燈的基礎(chǔ)上，不需要額外供電系統(tǒng)，同時減少電磁輻射對人的影響?？梢?，在室內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域，可見光通信相比現(xiàn)在的無線波是有很大優(yōu)勢的。
[0004]將目前的無線局域網(wǎng)與可見光通信技術(shù)結(jié)合起來，將會大大提高室內(nèi)無線通信的性能。以在正常移動端移動情況下可以實現(xiàn)在下行中使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)下行可見光由于遮擋導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷時，將會把高速可見光接收切換至較低速的無線局域網(wǎng)接收，以保持信號不中斷。待遮擋消失時，重新使用可見光進(jìn)行下行接收。在移動端靜止且不被遮擋時，下行使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，上行使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在移動端被嚴(yán)重遮擋時，亦可僅使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端。其可以切換使用無線局域網(wǎng)和可見光來進(jìn)行室內(nèi)無線通信。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題，所采用的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端包括:可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊。其中，可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件。
[0007]所述光電探測器，其可接收可見光信號，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，使之變?yōu)榭梢员唤庹{(diào)的電信號。其與功率檢測模塊、可見光解調(diào)組件依次連接。
[0008]所述可見光解調(diào)組件，其可從光電探測器的已轉(zhuǎn)換電信號中恢復(fù)消息。其與光電探測器、中央控制模塊依次連接。
[0009]所述功率檢測模塊，其可測量從光電探測器接收的可見光信號的強度，將強度信息告知中央控制模塊。其與可見光電探測器、中央控制模塊依次連接。
[0010]所述無線收發(fā)天線組件，其可以通過天線將無線調(diào)制后的信號發(fā)射出去，或者接收無線信號。其與收發(fā)器換器相連接。
[0011]所述收發(fā)切換器，其可通過無線收發(fā)天線模塊進(jìn)行發(fā)射信號或者接收信號的操作。其與無線收發(fā)天線組件、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件依次連接。
[0012]所述無線調(diào)制組件，其可對需要發(fā)送的信息進(jìn)行處理加到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问?。其與收發(fā)切換器、無線收發(fā)機組件依次連接。
[0013]所述無線解調(diào)組件，其可從天線接收攜帶消息的已調(diào)信號中恢復(fù)消息。其與收發(fā)切換器、無線收發(fā)機組件依次連接。
[0014]所述無線收發(fā)機組件。其可以將信息源的信息交由無線調(diào)制組件來進(jìn)行調(diào)制，也可將已經(jīng)通過無線解調(diào)組件解調(diào)的信息發(fā)送給中央控制模塊，同時可以控制收發(fā)切換器，來進(jìn)行天線的接收與發(fā)送。其與無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、收發(fā)切換器、中央控制模塊依次連接。
[0015]所述中央控制模塊，其可以總體控制無線對移動端的信息進(jìn)行發(fā)送。也可以用無線、可見光來接收外界信息傳入移動端。其與無線收發(fā)機組件、可見光解調(diào)組件、功率檢測模塊、移動端依次連接。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端總體示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端實施例一示意圖。
[0018]圖3是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端實施例二示意圖。
[0019]圖4是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端實施例三示意圖。
[0020]圖5是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端使用場景模型示意圖。
[0021 ]圖6是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端外觀設(shè)計a。
[0022]圖7是本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端外觀設(shè)計b。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0024]本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端，如圖1所示，包括:可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊。其中，可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件。
[0025]下面以三種現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)情景為例來對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]實施例一:
[0027]如圖2所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端包括:可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊。其中，可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件。可實現(xiàn)下行使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，上行使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0028]在移動端靜止且不被遮擋，如靜止于沙發(fā)上、床上等被室內(nèi)LED燈光照良好的區(qū)域時。
[0029]中央控制模塊，控制使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接收，使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0030]使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接收時。從外界傳來的可見光信號被光電探測器所獲取通過可見光解調(diào)組件，從光電探測器獲取的信號中恢復(fù)消息。然后經(jīng)由中央控制模塊將已恢復(fù)的消息傳入移動端中。
[0031]使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時。從移動端傳來的信息經(jīng)由無線調(diào)制組件，對需要發(fā)送的信息進(jìn)行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網(wǎng)傳輸?shù)男问?。然后?jīng)由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調(diào)制后的信號發(fā)射出去。
[0032]即實現(xiàn)下行使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，上行使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0033]實施例二:
[0034]如圖3所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端包括:可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊。其中，可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件?？蓪崿F(xiàn)上、下行同時使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0035]在移動端被嚴(yán)重遮擋時，如站立于大型家具后方，室內(nèi)LED燈照明極差的確實時。僅使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳輸。
[0036]中央控制模塊，控制使用無線局域進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，同時使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0037]使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收時。外界的無線信號由無線收發(fā)天線組件所獲取，經(jīng)由無線解調(diào)組件，從天線接收攜帶消息的已調(diào)信號中恢復(fù)消息。然后經(jīng)由中央控制模塊將已恢復(fù)的消息傳入移動端中。
[0038]使用無線局域進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時。從移動端傳來的信息經(jīng)由無線調(diào)制組件，對需要發(fā)送的信息進(jìn)行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網(wǎng)傳輸?shù)男问?。然后?jīng)由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調(diào)制后的信號發(fā)射出去。
[0039]即實現(xiàn)上、下行同時使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0040]實施例三:
[0041 ]如圖4所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端包括:可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊。其中，可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件。
[0042]可實現(xiàn)在移動端正常移動，如在室內(nèi)走動，穿插進(jìn)入室內(nèi)LED燈光照良好、較差的區(qū)域時?？稍谙滦兄惺褂每梢姽馔ㄐ偶夹g(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)下行可見光由于移動端被遮擋導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷時，將會將高速可見光傳輸切換至較低速的無線局域網(wǎng)傳輸，以保持信號不中斷。待遮擋消失可見光信號強度足夠時，重新使用可見光進(jìn)行下行傳輸。在移動端靜止且不被遮擋時，下行使用可見光通信進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，上行使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0043]優(yōu)先使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接收。從外界傳來的可見光信號被光電探測器所獲取，通過可見光解調(diào)組件，從光電探測器獲取的信號中恢復(fù)消息。然后經(jīng)由中央控制模塊將已恢復(fù)的消息傳入移動端中。
[0044]當(dāng)移動端被遮蔽時，中央控制模塊根據(jù)功率檢測模塊探測的可見光強度低于某一閾值，轉(zhuǎn)為使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。并時刻探測可見光信號強度。
[0045]使用無線局域進(jìn)行數(shù)據(jù)接收時。外界的無線信號由無線收發(fā)天線組件所獲取，經(jīng)由無線解調(diào)組件，從天線接收攜帶消息的已調(diào)信號中恢復(fù)消息。然后經(jīng)由中央控制模塊將已恢復(fù)的消息傳入移動端中。
[0046]當(dāng)移動端走出遮蔽區(qū)域，進(jìn)入室內(nèi)LED燈光照良好的區(qū)域時，中央控制模塊根據(jù)功率檢測模塊探測的可見光強度高于某一閾值，轉(zhuǎn)為使用可見光進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。
[0047]使用無線局域進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時。從移動端傳來的信息經(jīng)由無線調(diào)制組件，對需要發(fā)送的信息進(jìn)行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網(wǎng)傳輸?shù)男问?。然后?jīng)由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調(diào)制后的信號發(fā)射出去。
[0048]即實現(xiàn)在下行中使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)下行可見光由于遮擋導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷時，將會把高速可見光傳輸切換至較低速的無線局域網(wǎng)傳輸，以保持信號不中斷。待遮擋消失時，重新使用可見光進(jìn)行下行傳輸。在移動端靜止且不被遮擋時，下行使用可見光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，上行使用無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0049]如圖5所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端使用場景模型示意。在一般居家室內(nèi)，USB接口和Lightning接口的接收終端，能滿足人們生活中各種移動端的使用。本實用新型能夠有效匹配各種移動端，提供良好的通信效果。
[0050]如圖6所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端外觀設(shè)計a。其有三個關(guān)鍵部分，I: Lightning接口 ； 2:光電檢測器；3.內(nèi)置天線。其可在iPhone、ipad、ipod等移動端上匹配使用。
[0051 ]如圖7所示，本實用新型的支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端外觀設(shè)計b。其有三個關(guān)鍵部分，4:USB接口；5:光電檢測器;6.內(nèi)置天線。其可在各種筆記本電腦上匹配使用。
[0052]以上所述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)先實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端，其特征在于:包括可見光接收模塊、無線收發(fā)模塊、功率檢測模塊、中央控制模塊，所述可見光接收模塊包括:光電探測器、可見光解調(diào)組件;所述無線收發(fā)模塊包括:無線收發(fā)天線組件、收發(fā)切換器、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件； 所述光電探測器，與功率檢測模塊、可見光解調(diào)組件依次連接； 所述可見光解調(diào)組件與光電探測器、中央控制模塊依次連接； 所述功率檢測模塊，與可見光電探測器、中央控制模塊依次連接； 所述無線收發(fā)天線組件，與收發(fā)器換器相連接； 所述收發(fā)切換器，與無線收發(fā)天線組件、無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、無線收發(fā)機組件依次連接； 所述無線調(diào)制組件，與收發(fā)切換器、無線收發(fā)機組件依次連接； 所述無線解調(diào)組件，與收發(fā)切換器、無線收發(fā)機組件依次連接； 所述無線收發(fā)機組件，與無線調(diào)制組件、無線解調(diào)組件、收發(fā)切換器、中央控制模塊依次連接； 所述中央控制模塊與無線收發(fā)機組件、可見光解調(diào)組件、功率檢測模塊、移動端依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持VLC+WiFi聯(lián)合接入系統(tǒng)的VLC接收終端，其特征在于:可以根據(jù)不同移動端使用USB、Lightning等多種接口進(jìn)行接入。
【文檔編號】H04B10/116GK205430248SQ201521071123
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月20日
【發(fā)明人】沈建華, 嚴(yán)超
【申請人】南京郵電大學(xué)