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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件。本實用新型將目前的無線局域網與可見光通信技術結合起來，大大提高室內無線通信的性能，以在正常情況下可以實現在下行中使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，當下行可見光由于移動端遮擋導致數據傳輸中斷時，將會把高速可見光傳輸切換至較低速的無線局域網傳輸，以保持信號不中斷；待遮擋消失時，重新使用可見光進行下行傳輸。
【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
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信、無線通信及接入網絡領域，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】
[0002]無線局域網經過十幾年的發(fā)展，其應用已經從個人電腦擴展到各種手持電子設備中:手機、平板電腦、手持游戲機、可穿戴設備等。迄今為止，主要的室內無線局域網主要還是使用WiFi技術，覆蓋范圍可達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，人們日常會在線觀看高清視頻，需要及時下載大量的數據，WiFi的不足也日益凸顯。
[0003]可見光通信技術是利用熒光燈或發(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。與目前使用的無線局域網相比，“可見光通信”系統(tǒng)可利用室內照明設備代替無線LAN局域網基站發(fā)射信號，其通信速度可達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，只要在室內燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳數據。另外，可見光通信建立在照明燈的基礎上，不需要額外供電系統(tǒng)，同時減少電磁輻射對人的影響?？梢?，在室內應用領域，可見光通信相比現在的無線波是有很大優(yōu)勢的。
[0004]將目前的無線局域網與可見光通信技術結合起來，將會大大提高室內無線通信的性能。以在正常移動端移動情況下可以實現在下行中使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，當下行可見光由于遮擋導致數據傳輸中斷時，將會把高速可見光接收切換至較低速的無線局域網接收，以保持信號不中斷。待遮擋消失時，重新使用可見光進行下行接收。在移動端靜止且不被遮擋時，下行使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，上行使用無線局域網進行數據傳輸。在移動端被嚴重遮擋時，亦可僅使用無線局域網進行上下行數據傳輸。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術問題，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和可見光來進行室內無線通信。
[0006]本實用新型解決其技術問題，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、無線調制組件、無線解調組件、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，將其轉化為相應的電信號，使之變?yōu)榭梢员唤庹{的電信號。其與功率檢測模塊、可見光解調組件依次連接。
[0008]所述可見光解調組件，其可從光電探測器的已轉換電信號中恢復消息。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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件依次連接。
[0012]所述無線調制組件，其可對需要發(fā)送的信息進行處理加到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸的形式。其與收發(fā)切換器、無線收發(fā)機組件依次連接。
[0013]所述無線解調組件，其可從天線接收攜帶消息的已調信號中恢復消息。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制組件來進行調制，也可將已經通過無線解調組件解調的信息發(fā)送給中央控制模塊，同時可以控制收發(fā)切換器，來進行天線的接收與發(fā)送。其與無線調制組件、無線解調組件、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接收終端外觀設計b。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件。
[0025]下面以三種現實網絡情景為例來對本實用新型進行詳細描述。
[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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件。可實現下行使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，上行使用無線局域網進行數據傳輸。
[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進行高速數據接收，使用無線局域網進行數據發(fā)送。
[0030]使用可見光通信技術進行高速數據接收時。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組件，從光電探測器獲取的信號中恢復消息。然后經由中央控制模塊將已恢復的消息傳入移動端中。
[0031]使用無線局域網進行數據發(fā)送時。從移動端傳來的信息經由無線調制組件，對需要發(fā)送的信息進行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網傳輸的形式。然后經由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調制后的信號發(fā)射出去。
[0032]即實現下行使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，上行使用無線局域網進行數據傳輸。
[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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件?？蓪崿F上、下行同時使用無線局域網進行數據傳輸。
[0035]在移動端被嚴重遮擋時，如站立于大型家具后方，室內LED燈照明極差的確實時。僅使用無線局域網進行上下行數據傳輸。
[0036]中央控制模塊，控制使用無線局域進行數據接收，同時使用無線局域網進行數據發(fā)送。
[0037]使用無線局域網進行數據接收時。外界的無線信號由無線收發(fā)天線組件所獲取，經由無線解調組件，從天線接收攜帶消息的已調信號中恢復消息。然后經由中央控制模塊將已恢復的消息傳入移動端中。
[0038]使用無線局域進行數據發(fā)送時。從移動端傳來的信息經由無線調制組件，對需要發(fā)送的信息進行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網傳輸的形式。然后經由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調制后的信號發(fā)射出去。
[0039]即實現上、下行同時使用無線局域網進行數據傳輸。
[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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件。
[0042]可實現在移動端正常移動，如在室內走動，穿插進入室內LED燈光照良好、較差的區(qū)域時。可在下行中使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，當下行可見光由于移動端被遮擋導致數據傳輸中斷時，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行高速數據傳輸，上行使用無線局域網進行數據傳輸。
[0043]優(yōu)先使用可見光通信技術進行高速數據接收。從外界傳來的可見光信號被光電探測器所獲取，通過可見光解調組件，從光電探測器獲取的信號中恢復消息。然后經由中央控制模塊將已恢復的消息傳入移動端中。
[0044]當移動端被遮蔽時，中央控制模塊根據功率檢測模塊探測的可見光強度低于某一閾值，轉為使用無線局域網進行數據接收。并時刻探測可見光信號強度。
[0045]使用無線局域進行數據接收時。外界的無線信號由無線收發(fā)天線組件所獲取，經由無線解調組件，從天線接收攜帶消息的已調信號中恢復消息。然后經由中央控制模塊將已恢復的消息傳入移動端中。
[0046]當移動端走出遮蔽區(qū)域，進入室內LED燈光照良好的區(qū)域時，中央控制模塊根據功率檢測模塊探測的可見光強度高于某一閾值，轉為使用可見光進行數據接收。
[0047]使用無線局域進行數據發(fā)送時。從移動端傳來的信息經由無線調制組件，對需要發(fā)送的信息進行處理，使之變?yōu)檫m合于使用無線局域網傳輸的形式。然后經由無線收發(fā)天線組件，通過天線將調制后的信號發(fā)射出去。
[0048]即實現在下行中使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，當下行可見光由于遮擋導致數據傳輸中斷時，將會把高速可見光傳輸切換至較低速的無線局域網傳輸，以保持信號不中斷。待遮擋消失時，重新使用可見光進行下行傳輸。在移動端靜止且不被遮擋時，下行使用可見光通信技術進行高速數據傳輸，上行使用無線局域網進行數據傳輸。
[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，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接收終端外觀設計a。其有三個關鍵部分，I: Lightning接口 ； 2:光電檢測器；3.內置天線。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接收終端外觀設計b。其有三個關鍵部分，4:USB接口；5:光電檢測器;6.內置天線。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)先實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件； 所述光電探測器，與功率檢測模塊、可見光解調組件依次連接； 所述可見光解調組件與光電探測器、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、無線調制組件、無線解調組件、無線收發(fā)機組件依次連接； 所述無線調制組件，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，與無線調制組件、無線解調組件、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、可見光解調組件、功率檢測模塊、移動端依次連接。2.根據權利要求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:可以根據不同移動端使用USB、Lightning等多種接口進行接入。
【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, 嚴超
【申請人】南京郵電大學