專利名稱：一種利用led照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法。
背景技術(shù)：
利用Wi-Fi技術(shù)構(gòu)成無線局域網(wǎng)是目前主要的互聯(lián)網(wǎng)無線通信方案，無線數(shù)據(jù)傳輸速率也是越來越高。而在光通信方面，目前大多是用紅外通信實(shí)現(xiàn)遙控等方面的應(yīng)用，而近些年來用激光點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信發(fā)展起來的自由空間光通信(Free Space Optical，F(xiàn)S0)技術(shù)， 才逐步啟動(dòng)光無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，F(xiàn)SO是已經(jīng)比較成熟的室外遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)激光傳輸技術(shù)。另一方面，LED發(fā)光設(shè)備的發(fā)展已是突飛猛進(jìn)，而LED照明燈又具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，價(jià)格也越來越低。LED燈由于具有亮度高、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)，它將成為下一代的照明方法?；贚ED的高功率和高頻自由空間光通信的調(diào)制特性，LED照明系統(tǒng)還具有傳輸信號(hào)的能力。與傳統(tǒng)的紅外和無線電通信相比，LED可見光通信系統(tǒng)有發(fā)射功率高、無電磁干擾、無需申請(qǐng)頻譜資源和室內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄漏等優(yōu)點(diǎn)。因此，LED可見光通信系統(tǒng)具有顯著的研究意義和較大的發(fā)展前景，已經(jīng)被公認(rèn)為一種新興的短距離高速無線通信系統(tǒng)。利用LED可見光通信可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明與光學(xué)局域互聯(lián)網(wǎng)兩者兼顧，沒有無線電磁的干擾，優(yōu)勢(shì)顯而易見。目前，各個(gè)國(guó)家正在努力實(shí)現(xiàn)如何利用節(jié)能的LED燈進(jìn)行光無線通信，實(shí)現(xiàn)光無線局域網(wǎng)，遺憾的是目前還無真正意義上的光無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法。一種利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)包括接入端光電收發(fā)設(shè)備、LED燈組及用戶端光電收發(fā)設(shè)備， 該方法包括如下步驟接入端光電收發(fā)設(shè)備將接入端路由器下傳的數(shù)據(jù)用大于IM bps的數(shù)據(jù)速率調(diào)制在LED燈組的LED燈光上；用戶端光電收發(fā)設(shè)備接收LED燈組發(fā)送的經(jīng)過調(diào)制后的LED燈光，然后將調(diào)制后的LED燈光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器所能接受的電平形式及頻率。本發(fā)明具有如下有益效果1.在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)可以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能，而且人眼覺察不出高頻閃爍；2.由于采用光波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，沒有無線頻率的電磁干擾，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)家極為重視的綠色產(chǎn)品；3.由于光波不會(huì)穿透墻壁，保密性強(qiáng)；4.不占用寶貴的無線頻率資源，無需申請(qǐng)頻率執(zhí)照；
5.由于沒有了頻率干擾，可用在那些害怕電磁波干擾的地方，如醫(yī)院、飛機(jī)上、儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)室等。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法的無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-接入端路由器；2-接入端光電收發(fā)設(shè)備；3-LED燈組；4-用戶端光電收發(fā)設(shè)備；7-用戶端路由器；8-用戶端工作站；20-LED高速驅(qū)動(dòng)模塊；21-電源；22，33，53，
61-信號(hào)接口；23-LED高速驅(qū)動(dòng)電路；30-紅外LED接收模塊；31-紅外探測(cè)器；32，52-低噪聲放大電路；50-可見光LED接收模塊；51-LED可見光探測(cè)器；60-紅外LED發(fā)送模塊；
62-紅外LED驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。本發(fā)明利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中，圖1是所述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括接入端光電收發(fā)設(shè)備2、LED燈組3 及用戶端光電收發(fā)設(shè)備4。本發(fā)明中，連接主網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱之為接入端光電收發(fā)設(shè)備2，而連接用戶端工作站或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)連成的局域網(wǎng)的設(shè)備則稱為用戶端光電收發(fā)設(shè)備4。所述接入端光電收發(fā)設(shè)備2包括LED高速驅(qū)動(dòng)模塊20及紅外LED接收模塊30。 LED高速驅(qū)動(dòng)模塊20包括電源21、信號(hào)接口 22及LED高速驅(qū)動(dòng)電路23，其中電源21為信號(hào)接口 22及LED高速驅(qū)動(dòng)電路23提供工作電壓，信號(hào)接口 22用于與主網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如接入端路由器1連接，將網(wǎng)絡(luò)(即接入端路由器1)下傳的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成LED燈所能接受的電平形式及頻率，LED高速驅(qū)動(dòng)電路23用于將經(jīng)過信號(hào)接口 22轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)流加載在LED燈組3的輸入電極上，從而使LED燈組3發(fā)出高速閃爍的照明光，實(shí)現(xiàn)攜帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下傳至用戶端。其中LED高速驅(qū)動(dòng)電路23用大于IM bps的數(shù)據(jù)速率來調(diào)制LED可見光，使人眼完全感受不到燈光的閃爍。紅外LED接收模塊30包括紅外探測(cè)器31、低噪聲放大電路32及信號(hào)接口 33，紅外探測(cè)器31用于接收用戶端光電收發(fā)設(shè)備4發(fā)送的經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)制的紅外光，低噪聲放大電路32用于對(duì)紅外探測(cè)器31接收的紅外光的進(jìn)行進(jìn)一步放大，信號(hào)接口 53用于將放大后的紅外光轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。為了不影響LED響應(yīng)時(shí)間，LED燈組3中的LED不能選用涂有熒光粉的LED燈炮； 另外為了盡量集中LED發(fā)光能量和強(qiáng)度，LED燈組3中的LED可選用發(fā)散角度小的LED并且用一遮光罩，以避免LED可見光的紅外分量發(fā)射到紅外LED接收模塊30的紅外探測(cè)器31上。所述用戶端光電收發(fā)設(shè)備4包括可見光LED接收模塊50及紅外LED發(fā)送模塊60。 可見光LED接收模塊50包括LED可見光探測(cè)器51、低噪聲放大電路52及信號(hào)接口 53，LED 可見光探測(cè)器51用于接收LED燈組3發(fā)送的照明光，低噪聲放大電路52用于對(duì)LED可見光探測(cè)器51接收的照明光的進(jìn)行進(jìn)一步放大，信號(hào)接口 53用于將放大后的照明光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器7所能接受的電平形式及頻率。LED可見光探測(cè)器51可以選用帶聚焦鏡頭的高功率的探測(cè)器。紅外LED發(fā)送模塊60包括信號(hào)接口 61及紅外LED驅(qū)動(dòng)電路62，當(dāng)工作站8的上傳數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)用戶端路由器7輸入至所述紅外LED發(fā)送模塊60后，信號(hào)接口 61用于將上傳數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成紅外LED接收模塊30所能接受的電平和頻率，紅外LED驅(qū)動(dòng)電路62用于將經(jīng)過信號(hào)接口 61轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)調(diào)制在紅外光上發(fā)送出去。一般情況下，紅外LED發(fā)送模塊60帶有透鏡并具有一定的發(fā)散角30度以內(nèi)，并盡量對(duì)準(zhǔn)紅外探測(cè)器31，因?yàn)橐患t外傳輸距離有限，一般為3米到5米左右的室內(nèi)距離。本發(fā)明利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法，應(yīng)用于上述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)包括接入端光電收發(fā)設(shè)備2、LED燈組3及用戶端光電收發(fā)設(shè)備4，接入端光電收發(fā)設(shè)備2與接入端路由器1連接，用戶端光電收發(fā)設(shè)備4與用戶端路由器7連接，該方法包括如下步驟接入端光電收發(fā)設(shè)備2將接入端路由器1下傳的數(shù)據(jù)用大于IMbps的數(shù)據(jù)速率調(diào)制在LED燈組3的LED燈光上；用戶端光電收發(fā)設(shè)備4接收LED燈組3發(fā)送的經(jīng)過調(diào)制后的LED燈光，然后將調(diào)制后的LED燈光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器7所能接受的電平形式及頻率。該方法還包括如下步驟用戶端光電收發(fā)設(shè)備4將上傳數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制在紅外光上發(fā)送；接入端光電收發(fā)設(shè)備2接收用戶端光電收發(fā)設(shè)備4發(fā)送的經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)制的紅外光，然后將紅外光轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式的電信號(hào)。本發(fā)明所述方案實(shí)現(xiàn)了全雙工的光通信傳輸鏈路，即相當(dāng)于將原本用網(wǎng)絡(luò)線連接的方式改為用LED光無線連接鏈路，具體是每一鏈路都有一對(duì)光電收發(fā)設(shè)備(接入端光電收發(fā)設(shè)備2和用戶端光電收發(fā)設(shè)備4)，其中一端接入端是用單色光例如紅光、藍(lán)光等或二、 三基色照明白光實(shí)現(xiàn)光載數(shù)據(jù)發(fā)送傳輸，而接收則用紅外探測(cè)器來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明具有如下有益效果1、在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)可以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能，而且人眼覺察不出高頻閃爍；2、由于采用光波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，沒有無線頻率的電磁干擾，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)家極為重視的綠色產(chǎn)品；3、由于光波不會(huì)穿透墻壁，保密性強(qiáng)；4、不占用寶貴的無線頻率資源，無需申請(qǐng)頻率執(zhí)照；5、由于沒有了頻率干擾，可用在那些害怕電磁波干擾的地方，如醫(yī)院、飛機(jī)上、儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)室等。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中， 所述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)包括接入端光電收發(fā)設(shè)備0)、LED燈組C3)及用戶端光電收發(fā)設(shè)備，其特征在于該方法包括如下步驟接入端光電收發(fā)設(shè)備( 將接入端路由器(1)下傳的數(shù)據(jù)用大于IM bps的數(shù)據(jù)速率調(diào)制在LED燈組(3)的LED燈光上；用戶端光電收發(fā)設(shè)備(4)接收LED燈組C3)發(fā)送的經(jīng)過調(diào)制后的LED燈光，然后將調(diào)制后的LED燈光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器(7)所能接受的電平形式及頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟用戶端光電收發(fā)設(shè)備將上傳數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制在紅外光上發(fā)送；接入端光電收發(fā)設(shè)備( 接收用戶端光電收發(fā)設(shè)備 (4)發(fā)送的經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)制的紅外光，然后將紅外光轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式的電信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述接入端光電收發(fā)設(shè)備( 包括LED高速驅(qū)動(dòng)模塊00)及紅外LED接收模塊(30)，LED高速驅(qū)動(dòng)模塊Q0)包括電源(21)、信號(hào)接口 0 及LED高速驅(qū)動(dòng)電路(23)，紅外LED接收模塊(30)包括紅外探測(cè)器(31)、低噪聲放大電路(32)及信號(hào)接口(33)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于LED高速驅(qū)動(dòng)模塊OO)的信號(hào)接口02)與接入端路由器(1)連接，將網(wǎng)絡(luò)下傳的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成LED燈所能接受的電平形式及頻率； LED高速驅(qū)動(dòng)電路將經(jīng)過信號(hào)接口 0 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)流加載在LED燈組(3)的輸入電極上。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于紅外探測(cè)器(31)接收用戶端光電收發(fā)設(shè)備 (4)發(fā)送的經(jīng)過數(shù)據(jù)調(diào)制的紅外光，低噪聲放大電路(3 對(duì)紅外探測(cè)器(31)接收的紅外光的進(jìn)行進(jìn)一步放大，信號(hào)接口(5 將放大后的紅外光轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述用戶端光電收發(fā)設(shè)備(4)包括可見光 LED接收模塊(50)及紅外LED發(fā)送模塊(60)，可見光LED接收模塊(50)包括LED可見光探測(cè)器(51)、低噪聲放大電路(5 及信號(hào)接口(53)，紅外LED發(fā)送模塊(60)包括信號(hào)接口 (61)及紅外LED驅(qū)動(dòng)電路(62)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于紅外LED發(fā)送模塊(60)的信號(hào)接口(61) 將上傳數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成紅外LED接收模塊(30)所能接受的電平和頻率，紅外LED驅(qū)動(dòng)電路 (62)將經(jīng)過信號(hào)接口(61)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)調(diào)制在紅外光上發(fā)送出去。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于LED可見光探測(cè)器(51)接收LED燈組(3) 發(fā)送的照明光，低噪聲放大電路(52)對(duì)LED可見光探測(cè)器(51)接收的照明光的進(jìn)行放大， 信號(hào)接口(5 將放大后的照明光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器(7)所能接受的電平形式及頻率。
全文摘要
一種利用LED照明光實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)通信的方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)包括接入端光電收發(fā)設(shè)備、LED燈組及用戶端光電收發(fā)設(shè)備，該方法包括如下步驟接入端光電收發(fā)設(shè)備將接入端路由器下傳的數(shù)據(jù)用大于1M bps的數(shù)據(jù)速率調(diào)制在LED燈組的LED燈光上；用戶端光電收發(fā)設(shè)備接收LED燈組發(fā)送的經(jīng)過調(diào)制后的LED燈光，然后將調(diào)制后的LED燈光轉(zhuǎn)換為用戶端路由器所能接受的電平形式及頻率。本發(fā)明具有如下有益效果在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)可以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能；由于采用光波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，沒有無線頻率的電磁干擾；由于光波不會(huì)穿透墻壁，數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄詮?qiáng)；不占用寶貴的無線頻率資源，無需申請(qǐng)頻率執(zhí)照。
文檔編號(hào)H04W84/12GK102457331SQ20101051852
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者陳建林 申請(qǐng)人:陳建林