本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種短距無線信息傳輸方法及移動終端。

背景技術：

隨著無線通信技術的快速發(fā)展，不同移動終端之間的數(shù)據(jù)交換和共享越來越頻繁，例如在兩臺移動終端之間傳輸視頻、照片等數(shù)據(jù)信息。當兩臺移動終端距離較近時，出于流量費用考慮，用戶通常不希望通過無線網絡傳輸數(shù)據(jù)，而是選擇直接在兩臺移動終端之間傳輸數(shù)據(jù)信息。而在上述兩個距離較近的移動終端之間傳輸數(shù)據(jù)，需要借助于短距無線通信技術，例如近場通信(nearfieldcommunication，nfc)、藍牙(bluetooth)以及可見光通信實現(xiàn)。

其中，nfc有效通信距離通常較短(小于20cm)，且數(shù)據(jù)速率也較小(106kbps、212kbps或424kbps)，一般用于身份識別、電子卡票等通信距離較近且對數(shù)據(jù)速率要求不高的場合。與nfc相比，藍牙的有效通信距離(10m以內)和數(shù)據(jù)速率(2mbps)有所改善，然而在基于藍牙建立無線連接時，操作比較繁瑣，且藍牙抗電磁干擾能力較差，保密性不好。

相對于nfc和藍牙，可見光通信使得上述數(shù)據(jù)速率低和抗電磁干擾能力差的問題有所緩解，但是可見光通信也引入了新的問題：可見光散射嚴重，因而衰減很快，并且易受環(huán)境中其他強可見光，例如太陽光的干擾，導致有效通信距離仍然較短，且數(shù)據(jù)速率隨著兩臺移動終端之間的距離增大而迅速下降。

綜上可見，現(xiàn)有的短距無線通信技術存在數(shù)據(jù)速率、保密性和有效通信距離不能兼顧的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種短距無線信息傳輸方法及移動終端，用于解決現(xiàn)有的短距無線通信技術中數(shù)據(jù)速率、保密性和有效通信距離不能兼顧的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種短距無線信息傳輸方法，該方法包括：

本側移動終端的處理器根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號，并發(fā)送給本側移動終端的調制解調器；

本側移動終端的調制解調器根據(jù)所述數(shù)字信號生成調制信號，并發(fā)送給本側移動終端的激光器；

本側移動終端的激光器根據(jù)所述調制信號生成激光信號并發(fā)射出去；

對側移動終端的光學接收天線接收本側移動終端發(fā)送的激光信號，并發(fā)送給對側移動終端的光電轉換器；

對側移動終端的光電轉換器根據(jù)對側移動終端的光學接收天線發(fā)送的激光信號生成電信號，并發(fā)送給對側移動終端的調制解調器；

對側移動終端的調制解調器根據(jù)所述電信號生成解調信號，并發(fā)送給對側移動終端的處理器；

對側移動終端的處理器根據(jù)所述解調信號恢復本側移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式中，調制信號可以為電平脈沖信號或電流脈沖信號。

在第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式中，光電轉換器包括光敏二極管或光敏三極管，激光器包括激光二極管。

結合第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面第三種可能的實現(xiàn)方式中，激光器包括與移動終端的處理器存在信號連接的主激光二極管、備用激光二極管和單刀雙擲開關，當檢測到主激光二極管不能工作時，本側移動終端的處理器控制單刀雙擲開關切換到備用激光二極管。

結合第一方面或第一方面第一至第三任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面第四種可能的實現(xiàn)方式中，光電轉換器還包括放大器；相應地，該方法還包括：在將電信號發(fā)送給對側移動終端的調制解調器之前，利用放大器對電信號做放大處理。

本發(fā)明第一方面提供的短距無線信息傳輸方法與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明將激光通信引入了短距無線通信技術領域，用于兩臺移動終端之間的短距無線信息傳輸。在本發(fā)明第一方面提供的短距無線信息傳輸方法中，本側移動終端通過處理器、調制解調器將待發(fā)送數(shù)據(jù)依次轉換為數(shù)字信號和調制信號，然后由激光器接收調制信號并根據(jù)調制信號產生頻率、幅度、相位、折射角和吸收角各不相同的激光信號并發(fā)射出去。而對側移動終端通過光學接收天線和光電轉換器接收所述激光信號，并依次將激光信號轉換為電信號和解調信號，最后由處理器根據(jù)解調信號恢復本側移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在上述信息傳輸過程中，充分利用了激光信號方向性好、能量密度高、抗電磁干擾和可見光干擾能力強的特性，通過產生頻率、幅度、相位、折射角和吸收角等各不相同的激光信號來承載需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，具有數(shù)據(jù)速率高、保密性好和有效通信距離遠的優(yōu)點。具體理由如下：激光信號方向性好，只在一個很小的角度范圍內傳播，要求監(jiān)聽設備必須與激光信號的發(fā)射方向對準才能有效地捕獲激光信號，且激光頻譜很寬，可以使用頻率不同于現(xiàn)有監(jiān)聽設備所使用的電磁波和可見光頻段的激光信號用于信息傳輸，抗電磁干擾或可見光干擾的能力也很強，因此保密性較好。并且，激光信號方向性好，能量密度高，因此激光信號能量衰減速度較慢，傳播距離較遠，也就意味著有效通信距離較遠。并且，激光信號區(qū)分度高，可以從諸如頻率、幅度、相位、折射角和吸收角等較多維度區(qū)分不同的激光信號，而不同的激光信號可以用于承載不同的信息，且不同的激光信號也可以做到相互之間不存在干擾，因此可以實現(xiàn)信息的雙向實時傳輸，通信容量大，數(shù)據(jù)速率高。

并且，在本發(fā)明第一方面提供的短距無線信息傳輸方法中，移動終端不包括光學發(fā)射天線，克服了激光通信難以瞄準的缺陷，使得在兩臺移動終端之間建立連接比較容易。這是因為：激光器的物理結構決定了激光器存在一定的發(fā)散角，因此激光信號可以在較大角度范圍內傳播，有利于對側移動終端在較大角度范圍內建立與本側移動終端的光信號連接，避免了現(xiàn)有的激光通信中的激光信號由光學發(fā)射天線會聚后方向性特別好而難以瞄準的缺陷。此外，與現(xiàn)有激光通信中由光學發(fā)射天線會聚后的激光信號相比，上述多個激光信號的能量較為發(fā)散，會對有效通信距離有一定的影響，但是在本發(fā)明所應用的短距無線通信場景中，對于有效通信距離的要求不會像現(xiàn)有的激光通信動輒幾千米那樣苛刻，未經光學發(fā)射天線會聚的激光信號的有效通信距離仍然完全可以滿足在兩臺距離較近的移動終端之間直接傳輸數(shù)據(jù)的要求。同時，由于去掉了光學發(fā)射天線，瞄準更加容易，移動終端也不再需要復雜的瞄準控制系統(tǒng)，因此降低了移動終端的復雜度。

第二方面，本發(fā)明提供了一種移動終端，包括：

處理器，用于根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號，并發(fā)送給調制解調器；

調制解調器，用于根據(jù)數(shù)字信號生成調制信號并發(fā)送給激光器；

激光器，用于根據(jù)調制信號生成激光信號并發(fā)射出去；

光學接收天線，用于接收激光信號并發(fā)送給光電轉換器；

光電轉換器，用于根據(jù)光學接收天線發(fā)送的激光信號生成電信號，并發(fā)送給調制解調器；

調制解調器，還用于根據(jù)電信號生成解調信號，并發(fā)送給處理器；

處理器，還用于根據(jù)解調信號恢復接收的數(shù)據(jù)。

在第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式中，調制信號為電平脈沖信號或電流脈沖信號。

在第二方面第二種可能的實現(xiàn)方式中，光電轉換器包括光敏二極管或光敏三極管，激光器包括激光二極管。

結合第二方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面第三種可能的實現(xiàn)方式中，激光器包括與處理器存在信號連接的主激光二極管、備用激光二極管和單刀雙擲開關，當檢測到主激光二極管不能工作時，處理器控制單刀雙擲開關切換到備用激光二極管。

結合第二方面或第二方面第一至第三任一種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面第四種可能的實現(xiàn)方式中，光電轉換器還包括放大器，用于在將電信號發(fā)送給調制解調器之前，利用放大器對電信號做放大處理。

本發(fā)明第二方面提供的移動終端相對于現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的短距無線信息傳輸方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的移動終端示意圖；

圖3為發(fā)明實施例二提供的移動終端背面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的兩臺移動終端之間的信息傳輸示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明實施例一提供了一種短距無線信息傳輸方法，該方法包括：

步驟101、本側移動終端的處理器根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號，并發(fā)送給本側移動終端的調制解調器。

其中，移動終端包括智能手機、平板電腦、銷售終端機(pointofsales，pos)機和車載電腦。移動終端通常包括處理器，該處理器通常用于通過無線網絡進行的無線通信業(yè)務和諸如拍照、播放音樂和視頻以及管理本地文件等應用場景。除此之外，該處理器還用于與其他移動終端之間的短距離通信，例如面對面?zhèn)鬏敾蚬蚕砦淖?、圖片、視頻等。

待發(fā)送數(shù)據(jù)是需要傳輸給另一臺移動終端的數(shù)據(jù)，包括圖片、文字、視頻信息等。

本側移動終端的處理器將待發(fā)送數(shù)據(jù)經過編碼等處理后轉換為數(shù)字信號。例如，數(shù)字信號可以是包括二進制數(shù)字0和1的序列。

步驟102、本側移動終端的調制解調器根據(jù)所述數(shù)字信號生成調制信號，并發(fā)送給本側移動終端的激光器。

其中，調制解調器可以根據(jù)輸入的數(shù)字信號，產生電壓脈沖信號或電流脈沖信號，上述過程稱為調制，上述電壓脈沖信號或電流脈沖信號稱為調制信號，通常用于控制激光器產生頻率、振幅、相位、折射率和吸收率各不相同的激光信號。對應地，調制解調器也可以根據(jù)輸入的電壓脈沖信號或電流脈沖信號恢復數(shù)字信號，上述過程稱為解調，上述恢復的數(shù)字信號稱為解調信號。

電平脈沖信號包括表示二進制數(shù)字1的高電平和表示二進制數(shù)字0的低電平。電流脈沖信號包括表示二進制數(shù)字1的大電流和表示二進制數(shù)字0的小電流。

步驟103、本側移動終端的激光器根據(jù)所述調制信號生成激光信號并發(fā)射出去。

其中，激光器是指能產生并發(fā)射激光的器件。例如，激光二極管是一類結構簡單、成本低廉因而應用廣泛的激光器。激光器能夠根據(jù)調制信號(電平脈沖信號或電流脈沖信號)的變化產生頻率、振幅、相位、折射率和吸收率各不相同的激光信號來承載待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。

步驟104、對側移動終端的光學接收天線接收本側移動終端發(fā)送的激光信號，并發(fā)送給對側移動終端的光電轉換器。

其中，光學接收天線通常包括接收透鏡組，用于接收激光信號。接收透鏡組通常為對激光信號有會聚作用凸透鏡組，有利于接收在傳輸過程中發(fā)生了衰減和畸變的激光信號，可有效提高接收激光信號的靈敏度。

步驟105、對側移動終端的光電轉換器根據(jù)對側移動終端的光學接收天線發(fā)送的激光信號生成電信號，并發(fā)送給對側移動終端的調制解調器。

其中，光電轉換器，例如光敏二極管或光敏三極管，用于將接收到的激光信號轉換為電信號(電平脈沖信號或電流脈沖信號)。

步驟106、對側移動終端的調制解調器根據(jù)所述電信號生成解調信號，并發(fā)送給對側移動終端的處理器。

步驟107、對側移動終端的處理器根據(jù)所述解調信號恢復本側移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

對側移動終端的處理器接收解調信號，比如包括二進制數(shù)字0和1的序列，通過譯碼等處理恢復本側移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明實施例一提供的短距無線信息傳輸方法中，本側移動終端通過處理器、調制解調器將待發(fā)送數(shù)據(jù)依次轉換為數(shù)字信號和調制信號，然后由激光器接收調制信號并根據(jù)調制信號產生頻率、幅度、相位、折射角和吸收角各不相同的激光信號并發(fā)射出去。而對側移動終端通過光學接收天線和光電轉換器接收所述激光信號，并依次將激光信號轉換為電信號和解調信號，最后由處理器根據(jù)解調信號恢復本側移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

首先，在本發(fā)明實施例一提供的短距無線信息傳輸方法中，本側移動終端的調制解調器用于對待發(fā)送數(shù)字信號進行調制，調制后的電平脈沖信號或電流脈沖信號用于控制激光器產生頻率、幅度、相位、折射角和吸收角各不相同的激光信號；對應的，對側移動終端的調制解調器用于對接收的電平脈沖信號或電流脈沖信號進行解調，恢復調制前的數(shù)字信號。其中，不同的激光信號可以通過激光信號的頻率、幅度、相位、折射角和吸收角等眾多的維度進行區(qū)分，有利于提高調制階數(shù)，增加可承載的信息容量，提高數(shù)據(jù)速率。

其次，在本發(fā)明實施例一提供的短距無線信息傳輸方法中，本側移動終端不包括光學發(fā)射天線，無法對激光器發(fā)射的激光信號進一步會聚，方向性稍差。但是激光器的物理結構決定了激光器的發(fā)散角是比較小的，方向性仍然優(yōu)于電磁波和可見光，且激光信號能量密度較大、衰減較慢，因此本側移動終端發(fā)射的激光信號的有效通信距離仍然較遠。同時，對側移動終端的光學接收天線通常包括凸透鏡組，凸透鏡組對激光信號有會聚作用，有利于提高接收激光信號的靈敏度，增加有效通信距離，或者在保持一定的通信距離的前提下，降低激光器的發(fā)射功率，節(jié)省電力。

再次，在本發(fā)明實施例一提供的短距無線信息傳輸方法中，由于發(fā)射的激光信號仍然具有較強的方向性，且可以使用電磁波和可見光的頻譜之外的其他頻率，抗電磁干擾和可見光干擾的能力較強，監(jiān)聽設備難以進行監(jiān)聽，信息傳輸?shù)谋Ｃ苄暂^好。

此外，與現(xiàn)有激光通信技術相比，本發(fā)明實施例一中發(fā)射的激光信號可以在較大角度方位內傳播，有利于對側移動終端瞄準和接收數(shù)據(jù)，避免了經光學發(fā)射天線會聚后的激光信號由于方向性太好導致接收設備瞄準困難的缺陷，同時降低了移動終端的設備復雜度，有利于提高生產效率和降低生產成本。

在上述激光器的基礎上，激光器還包括與移動終端的處理器存在信令連接的主激光二極管、備用激光二極管和單刀雙擲開關，當檢測到主激光二極管不能工作時，本側移動終端的處理器控制單刀雙擲開關切換到備用激光二極管，以增強激光器的工作可靠性。

為了增強調制解調器接收的電信號的強度，提高解調的成功率，光電轉換器還包括放大器，該方法還包括：在將電信號發(fā)送給調制解調器之前，對所述電信號做放大處理。

實施例二

如圖2所示，本發(fā)明實施例二提供一種移動終端20，該移動終端20包括：

處理器21，用于根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號，并發(fā)送給調制解調器22。

調制解調器22，用于根據(jù)數(shù)字信號生成調制信號并發(fā)送給激光器23。

激光器23，用于根據(jù)所述調制信號生成激光信號并發(fā)射出去。

其中，激光器23產生的激光信號是直接發(fā)射出去的，沒有經過光學發(fā)射天線的透鏡組的會聚處理，以便于對側移動終端進行瞄準和建立連接。

光學接收天線24，用于接收激光信號并發(fā)送給光電轉換器25。

光電轉換器25，用于根據(jù)光學接收天線24發(fā)送的激光信號生成電信號，并發(fā)送給調制解調器22。

調制解調器22，還用于根據(jù)電信號生成解調信號，并發(fā)送給處理器21；

處理器21，還用于根據(jù)解調信號恢復接收的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例二所述的移動終端20相對于現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

上述激光器包括與處理器存在信號連接的主激光二極管、備用激光二極管和單刀雙擲開關，當檢測到主激光二極管不能工作時，處理器控制單刀雙擲開關切換到備用激光二極管，以增強激光器的工作可靠性。

如圖3所示的移動終端背面，在攝像頭34和閃光燈35的下方，設置有主激光二極管31、備用激光二極管32和光學接收天線33。當檢測到主激光二極管31發(fā)生故障，例如主激光二極管被燒壞或因連線接觸不良而無法正常工作時，處理器21控制單刀雙擲開關(位于移動終端內部，圖3中未示出)切換至備用激光二極管32，以提高激光器的工作可靠性。

為了增強調制解調器22接收的電信號的強度，提高解調的成功率，光電轉換器25還包括放大器，該方法還包括：在將電信號發(fā)送給調制解調器22之前，利用放大器對電信號做放大處理。

下面通過一個例子詳細說明兩臺移動終端之間的信息傳輸過程。

如圖4所示，移動終端a包括處理器21a、調制解調器22a、激光器23a、光學接收天線24a和光電轉換器25a，移動終端b包括處理器21b、調制解調器22b、激光器23b、光學接收天線24b和光電轉換器25b。下面以移動終端a向移動終端b傳輸一個電影文件為例詳細說明發(fā)生在兩個移動終端之間的信息傳輸過程。

當移動終端a有一個電影文件需要傳輸給移動終端b時，處理器21a將該電影文件進行編碼等處理后轉換為數(shù)字信號并發(fā)送給調制解調器22a，由調制解調器22a對上述數(shù)字信號進行調制，生成電信號(電平脈沖信號或電流脈沖信號)，然后使用電信號控制激光器23a產生具有特定的頻率、幅度、相位、折射率和吸收率的激光信號并發(fā)射出去。

相應地，在移動終端b側，光學接收天線24b接收并會聚該激光信號后發(fā)送給光電轉換器25b，由光電轉換器25b將會聚后的激光信號轉換為電信號(電平脈沖信號或電流脈沖信號)，并發(fā)送給調制解調器22b，然后由調制解調器22b根據(jù)上述電信號生成解調信號，最后由處理器21b將解調信號進行譯碼等處理以獲取上述電影文件。

上述處理過程是按照圖4中的右向箭頭的時間順序進行處理的，相應地，當移動終端b向移動終端a傳輸文件時，處理過程是按照圖4中左向箭頭的時間順序進行處理的。當然了，由于激光通信的容量很大，且不同的激光信號也可以做到相互之間不存在干擾，因此兩臺移動終端之間的信息傳輸也可以是雙向的，本發(fā)明實施例二對此不作限定。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何在本發(fā)明揭露的技術范圍內的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。