一种室内无线光通信上行链路制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种室内无线光通信上行链路，通过设置插拔式无线发送装置和无线接收装置，所述插拔式无线发送装置用于接收终端传输的信息，将所述信息装换为携带该信息的红外光信号发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过所述以太网接口传输至局域网中。本发明专利技术实施例不仅可以实现与可见光下行链路相匹配的传输速率，而且具有较好的可移动性，大大减小设备体积，同时，不引入电磁辐射且无视觉干扰，具有较好的用户体验。

An indoor uplink for wireless optical communication

The embodiment of the invention discloses an indoor wireless optical communication uplink. The plug-in wireless transmission device is used to receive information transmitted by the terminal by setting a plug-in wireless transmission device and a wireless receiving device, and the information is loaded into an infrared optical signal carrying the information and transmitted to the wireless receiving device. The wireless receiving device is used for converting the infrared optical signal into an electrical signal matching an Ethernet interface so that the electrical signal is transmitted to a local area network through the Ethernet interface. The embodiment of the invention not only realizes the transmission rate matching with the visible light downlink, but also has good mobility, greatly reduces the size of the device, and at the same time, does not introduce electromagnetic radiation and has no visual interference, and has a better user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种室内无线光通信上行链路
本专利技术实施例涉及无线光通信技术，尤其设计一种室内无线光通信上行链路。
技术介绍
在室内无线光通信上行链路的研究中，通常采用基于wifi射频技术的室内通信、基于可见光建立室内通信的上行链路以及基于红外二极管建立室内通信的上行链路。基于wifi射频技术的室内通信是目前最为成熟的室内无线通信方式，既可以作为上行链路也可以作为下行链路，但wifi射频技术会引入电磁干扰，且保密性差。基于可见光建立室内通信的上行链路，现有技术中通常是以白光LED作为上行链路的发射器件，调制可见光作为上行信号的载体传输信息，通过在天花板上安装单一接受管或阵列接收管接收上行链路的光信号。然而，利用可见光LED作为上行链路的载体存在如下两个缺陷：其一是市面上常用的黄色荧光粉白光LED的宽带有限；其二是如果在终端安装LED灯以实现室内上行链路通信，则LED的常亮状态会对用户造成视觉干扰，影响用户体验。基于红外二极管建立室内通信的上行链路中，目前可以实现的波长范围在780～950nm的波段，如意大利比萨圣安娜高等学校的Cossu等人应用离散多音频调制方法与响应的光学滤波器，实现了又可见光LED与850nm的红外二极管共同组成双向400Mb/s的全双工通信系统。然而，780～950nm范围的红外光波段靠近可见光波段，人眼对该波段的红外光极其敏感，因此，采用该范围的红外二极管作为发射源必须严格限制调制宽带与发射功率，而对于更高波长范围的红外二极管仍需科学上的进一步突破。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种室内无线光通信上行链路，以提高内无线光通信上行链路的性能。本专利技术实施例提供了一种室内无线光通信上行链路，包括：插拔式无线发送装置和无线接收装置，所述插拔式无线发送装置用于接收终端传输的信息，将所述信息转换为携带该信息的红外光信号发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过以太网接口传输至局域网中。进一步的，所述插拔式无线发送装置包括输入接口、信号调制器、驱动器、垂直腔面发射激光器(Vertical-cavitysurface-emittinglaser，VCSEL)以及扩散透镜，其中：所述输入接口的一端与终端相连，另一端与信号调制器相连，用于将终端传输的信息调制为携带所述信息、且与信道相匹配的无线传输形式的电信号；所述驱动器的一端与所述信号调制器相连，另一端与所述VCSEL相连，用于将调制后的所述电信号加载到所述VCSEL上，使所述VCSEL将所述电信号转换为红外光信号；所述扩散透镜，用于扩大所述红外光信号的发散角度。进一步的，所述输入接口包括USB接口。进一步的，所述VCSEL的波长为850nm、940nm、1310nm、1400nm或者1550nm。进一步的，所述插拔式无线发送装置内嵌或外接于所述终端。进一步的，所述无线接收装置包括：聚光透镜、光电转换器、跨阻放大器以及以太网接口，其中：所述光电转换器的一端接地，另一端与跨阻放大器的一端相连，所述跨阻放大器的另一端与所述以太网接口相连；所述聚光透镜用于聚集所述红外光信号，使聚集后的红外光信号的功率与所述光电转换器的功率相匹配；所述光电转换器用于将所述聚集后的红外光信号转换为电流信号；所述跨阻放大器用于将所述电流信号转换为电压信号，以匹配所述以太网接口所需的电平。进一步的，所述无线接收装置还包括：二级放大器，所述二级放大器的一端连接所述跨阻放大器，另一端连接所述以太网接口，用于当所述跨阻放大器转换的电压信号与以太网接口所需的电平不匹配时，对所述跨阻放大器转换的电压信号进行调整，以匹配所述以太网接口所需的电平。进一步的，所述光电转换器包括：pin光电二极管或者APD雪崩光电二极管。进一步的，所述光电转换器由InGaAs材料制备。本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路，通过设置插拔式无线发送装置和无线接收装置，所述插拔式无线发送装置用于接收终端传输的信息，将所述信息装换为携带该信息的红外光信号发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过所述以太网接口传输至局域网中。本专利技术实施例不仅可以实现与可见光下行链路相匹配的传输速率，而且具有较好的可移动性，大大减小设备体积，同时，不引入电磁辐射且无视觉干扰，具有较好的用户体验。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路的插拔式无线发送装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种具体实施方式的室内无线光通信上行链路的插拔式无线发送装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路的无线接收装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种室内无线光通信上行链路的无线接收装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。图1为本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路的结构示意图，本实施例可适用于在室内空间建立无线光通信的情况，该上行链路包括：插拔式无线发送装置110和无线接收装置120，其中：插拔式无线发送装置110，用于接收终端传输的信息，将所述信息转换为携带该信息的红外光信号发送至无线接收装置120；无线接收装置120，用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过所述以太网接口传输至局域网中。其中，插拔式无线发送装置110内嵌或外接于终端。插拔式无线发送装置11O是集成的单独器件，可以作为终端的外接设备，也可以将其内嵌于终端中。示例性的，如将插拔式无线发送装置作为智能手机的外接设备，在插拔式无线发送装置上设置与智能手机匹配的外部接口，可以随用随插；也可以将插拔式无线发送装置内嵌于终端中，例如，可以在移动终端的壳体内部预留容纳该插拔式无线发送装置的空间，需要插拔时，可以移开壳体后，实现对该插拔式无线发送装置的插拔，这样设置的好处在于可以提高插拔式无线发送装置的便携性，提高用户体验。而将红外光信号作为上行链路的信息载体，可以避免现有技术针对可见光室内通信中终端嵌入LED灯的频闪对用户视觉造成的伤害。本专利技术实施例通过设置插拔式无线发送装置，将红外光信号作为上行链路的信息载体，不仅可以实现与在室内光通信中的可见光下行链路相匹配的传输速率，而且具有较好的可移动性，大大减小设备体积，同时，不引入电磁辐射且无视觉干扰，具有较好的用户体验。图2是本专利技术实施例提供的一种室内无线光通信上行链路的插拔式无线发送装置的结构示意图，如图2所示，插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内无线光通信上行链路，其特征在于，包括：插拔式无线发送装置和无线接收装置，所述插拔式无线发送装置用于接收终端传输的信息，将所述信息转换为携带该信息的红外光信号发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过所述以太网接口传输至局域网中。

【技术特征摘要】
1.一种室内无线光通信上行链路，其特征在于，包括：插拔式无线发送装置和无线接收装置，所述插拔式无线发送装置用于接收终端传输的信息，将所述信息转换为携带该信息的红外光信号发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置用于将所述红外光信号转换为与以太网接口相匹配的电信号，使所述电信号经过所述以太网接口传输至局域网中。2.根据权利要求1所述的室内无线光通信上行链路，其特征在于，所述插拔式无线发送装置包括：输入接口、信号调制器、驱动器、垂直腔面发射激光器VCSEL以及扩散透镜，其中：所述输入接口的一端与终端相连，另一端与信号调制器相连，用于将终端传输的信息调制为携带所述信息、且与信道相匹配的无线传输形式的电信号；所述驱动器的一端与所述信号调制器相连，另一端与所述VCSEL相连，用于将调制后的所述电信号加载到所述VCSEL上，使所述VCSEL将所述电信号转换为红外光信号；所述扩散透镜，用于扩大所述红外光信号的发散角度。3.根据权利要求2所述的室内无线光通信上行链路，其特征在于，所述输入接口包括USB接口。4.根据权利要求2所述的室内无线光通信上行链路，其特征在于，所述VCSEL的波长为850nm、940nm、1310nm、1400nm或者1550nm。5.根据权利要求1所述的室内无线光通信上行链路，其特征在于，所述插拔式无线发送装置内嵌或外接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏子贤，付红岩，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东,44