全IP可见光数据透明传输方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了全IP可见光数据透明传输方法及系统，以解决通信设备与其它电子设备之间存在电磁兼容性的问题。上述系统包括分配有IP地址的可见光通信终端和（接入电力线网）可见光通信照明设备。可见光通信照明设备又包括电力线路由猫和可见光收发装置，而可见光通信终端又包括可见光收发装置。通过上述可见光收发装置可进行可见光信号与符合TCP/IP要求的IP数据之间的互转，以实现可见光通信终端和可见光通信照明设备之间的可见光通信；通过电力线路由猫完成电力线网和VLC网络之间的互通。由于可见光频段介于400THz-800THz之间，避开了常用无线电频段，因此不存在与其它电子设备相互间的电磁干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及全IP可见光数据透明传输方法及系统。
技术介绍
传统的数据通信方式在矿 井、室内等场景中应用时，由于其物理层的无线通信终端的工作频率大都集中于在常用无线电频段(数GHz到数十GHz量级)，因此，在无线通信设备与其它电子设备之间存在电磁兼容性问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例目的在于提供全IP可见光数据透明传输方法及系统，以解决通信设备与其它电子设备之间存在电磁兼容性的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案根据本专利技术实施例的一个方面，提供一种全IP可见光数据透明传输方法，基于电力线网和VLC网络；所述VLC网络至少包括分配有IP地址的可见光通信终端，以及接入所述电力线网并且分配有IP地址的可见光通信照明设备；所述可见光通信照明设备至少包括电力线路由猫和可见光收发装置，所述可见光通信终端至少包括所述可见光收发装置；所述方法包括通过所述可见光收发装置将接收到的可见光信号转化为符合TCP/IP要求的IP数据，以及，将待发送的、符合TCP/IP要求的IP数据转化为可见光信号发射，以实现所述可见光通信终端和所述可见光通信照明设备之间的可见光通信；通过所述电力线路由猫完成所述符合TCP/IP要求的IP数据与电力线信号之间的相互转换以及路由选择，以实现所述电力线网和所述VLC网络之间的互通。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供一种全IP可见光数据透明传输系统，至少基于电力线网；所述全IP可见光数据透明传输系统至少包括分配有IP地址的可见光通信终端，以及接入所述电力线网并且分配有IP地址的可见光通信照明设备；所述可见光通信照明设备至少包括电力线路由猫和可见光收发装置，所述可见光通信终端至少包括所述可见光收发装置；其中，所述可见光收发装置用于将接收到的可见光信号转化为符合TCP/IP要求的IP数据，以及，将待发送的、符合TCP/IP要求的IP数据转化为可见光信号发射，以实现所述可见光通信终端和所述可见光通信照明设备之间的可见光通信；所述电力线路由猫用于完成所述符合TCP/IP要求的IP数据与电力线信号之间的相互转换以及路由选择，以实现所述电力线网和所述全IP可见光数据透明传输系统之间的互通。由上可知，在 本专利技术实施例所提供的技术方案中，在矿井、室内等场景，可见光通信终端可采用可见光通信的方式进行无线数据传输。由于可见光频段介于400THz-800THz之间，避开了常用无线电频段，因此不存在与其它电子设备相互间的电磁干扰的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。图I和2为本专利技术实施例提供的可见光数据传输网结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的可见光数据传输网另一结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的信息由信源至信宿的基本逻辑流程图；图5a为本专利技术实施例提供的可见光收发装置的结构示意图；图5b为本专利技术实施例提供的信源侧的可见光通信装置与信宿侧的可见光通信装置之间的配合示意图；图5c为本专利技术实施例提供的可见光收发装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的井上管理控制平台通过照明灯和井下施工人员在不同时隙间进行TDD方式的数据交换示意图；图7为本专利技术实施例提供的语音通信帧信号的结构示意图。具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下PLC Power Line Carrier,电力线载波；PD :Photo-Diode，光电二极管；CCD Charge-coupled Device,电荷I禹合兀件；QAM :正交振幅键控；LED Light Emitting Diode,发光二极管；TDD :Time Division Duplexing,时分双工；IP :Internet Protocol,网络之间互连的协议；TCP/IP !Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议 /因特网互联协议，又名网络通讯协议。是Internet最基本的协议，Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成；TCP/IP层次模型TCP/IP层次模型包括应用层、传输层、网络层和网络接口层，其中，网络接口层又包括数据链路层，物理层；PHY :物理层；MAC :数据链路层；信源信息的发布者；信宿信息的接收者。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例目的在于提供全IP可见光数据透明传输方法及系统。上述方法基于电力线网和可见光数据传输网(也即全IP可见光数据透明传输系统)，各业务数据的传输遵循现有的TCP/IP层次模型，在网络层以上可实现透明传输。图1-2示出了上述可见光数据传输网(简称为VLC网络)的一种结构，其至少包括分配有IP地址的可见光通信终端101，以及接入电力线(网)并且分配有IP地址的可见光通信照明设备102。具体的，可见光通信照明设备102又至少包括电力线路由猫I和可见光收发装置2，而可见光通信终端101则至少包括上述可见光收发装置(为区别以见，本专利技术 将可见光通信终端101包括的可见光收发装置称为可见光收发装置3)。其中，路由猫集成了路由和调制/解调两大功能，因此，上述电力线路由猫I主要可实现“符合TCP/IP要求的IP数据”与“电力线信号”之间的相互转换，以及路由选择。当然，也可由独立的电力线路由器及独立的电力线调制/解调器来分别提供路由及调制解调两大项-功能，在此不作赘述。可见光收发装置2和3，可用于将接收到的可见光信号转化为符合TCP/IP要求的IP数据(也即网络层的IP数据包)，以及，将待发送的、符合TCP/IP要求的IP数据转化为可见光信号发射。这样，即在可见光通信终端101与可见光通信照明设备102之间建立可见光通信信道，可见光通信终端101与可见光通信照明设备102可互为可见光信号的发送端及接收端，并可采用时分双工方式或其他方式进行可见光通信。在具体实施时，可在接入电力线网的照明灯的灯座和照明灯之间，加装上述电力线路由猫I和可见光收发装置2以构成上述可见光通信照明设备102 (照明灯作为发射可见光信号的光源)，这样，可见光通信照明设备102在提供正常照明的同时，还兼具可见光微型基站的功能。至于上述可见光通信终端101，在普通室内场景应用中，可通过在手机、计算机、固定电话等上加装可见光收发装置以及光源构成；而在矿井场景应用中，可通过在矿帽上加装可见光收发装置构成上述可见光通信终端101，并由矿帽上的矿灯作为发射可见光信号的光源。另外，也可在手持CCD视频装置、手持瓦斯监测仪上加装可见光收发装置和光源构成可见光通信终端101。当然，也可把CCD视频装置、瓦斯监测仪与矿帽上的可见光收发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全IP可见光数据透明传输方法，其特征在于，基于电力线网和VLC网络； 所述VLC网络至少包括分配有IP地址的可见光通信终端，以及接入所述电力线网并且分配有IP地址的可见光通信照明设备； 所述可见光通信照明设备至少包括电力线路由猫和可见光收发装置，所述可见光通信终端至少包括所述可见光收发装置； 所述方法包括 通过所述可见光收发装置将接收到的可见光信号转化为符合TCP/IP要求的IP数据，以及，将待发送的、符合TCP/IP要求的IP数据转化为可见光信号发射，以实现所述可见光通信终端和所述可见光通信照明设备之间的可见光通信； 通过所述电力线路由猫完成所述符合TCP/IP要求的IP数据与电力线信号之间的相互转换以及路由选择，以实现所述电力线网和所述VLC网络之间的互通。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述VLC网络、可见光通信终端和所述可见光通信照明设备中的至少一个还包括以太网路由猫；所述方法还包括 通过所述以太网路由猫完成所述符合TCP/IP要求的IP数据与以太网信号之间的相互转换以及路由选择，以实现以太网和所述VLC网络之间的互通。3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于， 所述可见光通信终端和所述可见光通信照明设备采用时分双工方式进行可见光通信。4.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述可见光信号包括语音通信帧信号，所述语音通信帧包括验证序列、控制序列、信息序列以及结束标志序列。5.一种全IP可见光数据透明传输系统，其特征在于，至少基于电力线网； 所述全IP可见光数据透明传输系统至少包括分配有IP地址的可见光通信终端，以及接入所述电力线网并且分配有IP地址的可见光通信照明设备； 所述可见光通信照明设备至少包括电力线路由猫和可见光收发装置，所述可见光通信终端至少包括所述可见光收发装置； 其中，所述可见光收发装置用于将接收到的可见光信号转化为符合TCP/IP要求的IP数据，以及，将待...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宏毅，朱义君，张效义，田忠骏，王超，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：