一种通信方法及系统转让专利

申请号 : CN202010350772.3

文献号 : CN113572525B

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发明人 : 张军平

申请人 : 华为技术有限公司

摘要 :

一种通信方法及系统,该系统包括网络设备和一个或多个终端设备,网络设备包括发射器、调制器和衍射光栅,一个或多个终端设备中的任一终端设备包括反射器、光电检测器和解调器;发射器根据包括第一信息的待发送信息发射第一谐振光,第一信息为发送给第一终端设备的信息;调制器将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上获得第二谐振光;衍射光栅将第二谐振光辐射到不同方向;反射器透射第三谐振光中的部分谐振光获得第一激光,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光;光电检测器将第一激光转换为第一电信号;解调器解调第一电信号获得第一信息。本发明实施例,可以提高系统的带宽利用率。

权利要求 :

1.一种通信系统,其特征在于,包括网络设备和一个或多个终端设备,所述网络设备包括发射器、第一调制器、衍射光栅、第二反射器、第二光电检测器和第二解调器,第一终端设备包括第一反射器、第一光电检测器、第一解调器和第二调制器,所述第一终端设备为所述一个或多个终端设备中的任一终端设备,其中:所述发射器,用于根据待发送信息发射第一谐振光,所述待发送信息包括第一信息,所述第一信息为需要发送给所述第一终端设备的信息;

所述第一调制器,用于将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;

所述衍射光栅,用于按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向;

所述第一反射器,用于透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光;

所述第一反射器,还用于反射第四谐振光,所述第四谐振光为所述第三谐振光中除所述第一激光之外的谐振光;

所述第二调制器,用于将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

所述第二反射器,用于透射所述第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光;

所述第一光电检测器,用于将所述第一激光转换为第一电信号;

所述第一解调器,用于解调所述第一电信号以获得所述第一信息;

所述第二光电检测器,用于将所述第二激光转换为第二电信号;

所述第二解调器,用于解调所述第二电信号以获得所述第二信息。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括激励源,其中:所述激励源,用于根据所述待发送信息生成激励信号;

所述发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:

所述发射器根据所述激励信号发射第一谐振光。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括第一基带发送模块,所述第一终端设备还包括第一基带接收模块,其中:所述第一基带发送模块,用于对所述待发送信息进行处理以获得第一基带信号;

所述发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:

所述发射器根据所述第一基带信号发射第一谐振光;

所述第一调制器将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:所述第一调制器将所述第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;

所述第一解调器解调所述第一电信号以获得所述第一信息包括:所述第一解调器解调所述第一电信号以获得所述第一基带信号;

所述第一基带接收模块,用于对所述第一基带信号进行处理以获得所述第一信息。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括第二基带接收模块,所述第一终端设备还包括第二基带发送模块,其中:所述第二基带发送模块,用于对所述第二信息进行处理以获得第二基带信号;

所述第二调制器将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光包括:所述第二调制器将所述第二基带信号调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

所述第二解调器解调所述第二电信号以获得所述第二信息包括:所述第二解调器解调所述第二电信号以获得所述第二基带信号;

所述第二基带接收模块,用于对所述第二基带信号进行处理以获得所述第二信息。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括增益介质,其中:所述增益介质,用于对所述第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光;

所述衍射光栅按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向包括:所述衍射光栅按照波长将所述第六谐振光辐射到不同方向;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第六谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

6.根据权利要求1‑4任一项所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括增益介质,其中:所述增益介质,用于对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第七谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述网络设备还包括第一对准测量模块,所述终端设备还包括第二对准测量模块,其中:所述第一对准测量模块,用于生成第一测量信号;

所述发射器,还用于根据所述第一测量信号发射第八谐振光;

所述第一调制器,还用于将所述第一测量信号调制到所述第八谐振光以获得第九谐振光;

所述衍射光栅,还用于按照波长将所述第九谐振光辐射到不同方向;

所述第一反射器,还用于反射第十谐振光,所述第十谐振光为所述第九谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;

所述第二对准测量模块,用于生成第二测量信号;

所述第二调制器,还用于将所述第二测量信号调制到所述第十谐振光以获得第十一谐振光;

所述第二反射器,还用于透射所述第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光;

所述第二光电检测器,还用于将所述第三激光转换为第三电信号;

所述第二解调器,还用于解调所述第三电信号以获得所述第二测量信号;

所述第一对准测量模块,还用于根据所述第二测量信号的信号质量调整所述发射器的发射角度。

8.一种通信方法,其特征在于,所述方法应用于通信系统,所述通信系统包括网络设备和一个或多个终端设备,所述方法包括:所述网络设备根据待发送信息发射第一谐振光,将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光,按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向,所述待发送信息包括第一信息,所述第一信息为需要发送给第一终端设备的信息,所述第一终端设备为所述一个或多个终端设备中的任一终端设备;

所述第一终端设备透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,将所述第一激光转换为第一电信号,解调所述第一电信号以获得所述第一信息,所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光;

所述第一终端设备反射第四谐振光,将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光,发射所述第五谐振光,所述第四谐振光为所述第三谐振光中除所述第一激光之外的谐振光;

所述网络设备透射所述第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,将所述第二激光转换为第二电信号,解调所述第二电信号以获得所述第二信息。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述网络设备根据待发送信息发射第一谐振光包括:所述网络设备根据所述待发送信息生成激励信号,根据所述激励信号发射第一谐振光。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述网络设备根据待发送信息发射第一谐振光,将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:所述网络设备对所述待发送信息进行处理以获得第一基带信号,根据所述第一基带信号发射第一谐振光,将所述第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;

所述第一终端设备解调所述第一电信号以获得所述第一信息包括:所述第一终端设备解调所述第一电信号以获得所述第一基带信号,对所述第一基带信号进行处理以获得所述第一信息。

11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光包括:所述第一终端设备对第二信息进行处理以获得第二基带信号,将所述第二基带信号调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

所述网络设备解调所述第二电信号以获得所述第二信息包括:所述网络设备解调所述第二电信号以获得所述第二基带信号,对所述第二基带信号进行处理以获得所述第二信息。

12.根据权利要求8‑11任一项所述的方法,其特征在于,所述网络设备按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向包括:所述网络设备对所述第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光,按照波长将所述第六谐振光辐射到不同方向;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第六谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

13.根据权利要求8‑11任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述网络设备对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第七谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

14.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述网络设备包括用于发射谐振光的发射器,所述方法还包括:所述网络设备生成第一测量信号,根据所述第一测量信号发射第八谐振光,将所述第一测量信号调制到所述第八谐振光以获得第九谐振光,按照波长将所述第九谐振光辐射到不同方向;

所述第一终端设备反射第十谐振光,生成第二测量信号,将所述第二测量信号调制到所述第十谐振光以获得第十一谐振光,所述第十谐振光为所述第九谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;

所述网络设备透射所述第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,将所述第三激光转换为第三电信号,解调所述第三电信号以获得所述第二测量信号,根据所述第二测量信号的信号质量调整所述发射器的发射角度。

15.一种通信方法,其特征在于,所述方法应用于网络设备,所述网络设备与一个或多个终端设备进行通信,所述方法包括:根据待发送信息发射第一谐振光,所述待发送信息包括第一信息,所述第一信息为需要发送给第一终端设备的信息,所述第一终端设备为所述一个或多个终端设备中的任一终端设备;

将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;

按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向,所述第二谐振光用于所述第一终端设备透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,将所述第一激光转换为第一电信号,解调所述第一电信号以获得所述第一信息,所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光,所述第二谐振光还用于所述第一终端设备反射第四谐振光,将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光,发射所述第五谐振光,所述第四谐振光为所述第三谐振光中除所述第一激光之外的谐振光;

透射所述第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光;

将所述第二激光转换为第二电信号;

解调所述第二电信号以获得所述第二信息。

16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据待发送信息发射第一谐振光包括:根据所述待发送信息生成激励信号;

根据所述激励信号发射第一谐振光。

17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据待发送信息发射第一谐振光包括:对所述待发送信息进行处理以获得第一基带信号;

根据所述第一基带信号发射第一谐振光;

所述将所述待发送信息中不同终端设备的信息调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:将所述第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到所述第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;

所述第一终端设备解调所述第一电信号以获得所述第一信息包括:所述第一终端设备解调所述第一电信号以获得所述第一基带信号,对所述第一基带信号进行处理以获得所述第一信息。

18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述第一终端设备将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光包括:所述第一终端设备对所述第二信息进行处理以获得第二基带信号,将所述第二基带信号调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

所述解调所述第二电信号以获得所述第二信息包括:

解调所述第二电信号以获得所述第二基带信号;

对所述第二基带信号进行处理以获得所述第二信息。

19.根据权利要求15‑18任一项所述的方法,其特征在于,所述按照波长将所述第二谐振光辐射到不同方向包括:对所述第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光;

按照波长将所述第六谐振光辐射到不同方向;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第六谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

20.根据权利要求15‑18任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;

所述第三谐振光为所述第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述第七谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光。

21.一种通信方法,其特征在于,所述方法应用于第一终端设备,所述第一终端设备为与网络设备进行通信的一个或多个终端设备中的任一终端设备,所述方法包括:接收来自所述网络设备的第三谐振光,所述第三谐振光为所述网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光,所述第二谐振光为所述网络设备将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光,所述第一谐振光为所述网络设备根据所述待发送信息发射的谐振光,所述待发送信息包括第一信息;

透射所述第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光;

将所述第一激光转换为第一电信号;

解调所述第一电信号以获得所述第一信息;

反射第四谐振光,所述第四谐振光为所述第三谐振光中除所述第一激光之外的谐振光;

将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

发射所述第五谐振光,所述第五谐振光用于所述网络设备透射所述第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,将所述第二激光转换为第二电信号,解调所述第二电信号以获得所述第二信息。

22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述第一谐振光为所述网络设备根据所述待发送信息发射的谐振光包括:所述第一谐振光为所述网络设备根据激励信号发射的谐振光,所述激励信号由所述网络设备根据所述待发送信息生成。

23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述第一谐振光为所述网络设备根据所述待发送信息发射的谐振光包括:所述第一谐振光为所述网络设备根据第一基带信号发射的谐振光,所述第一基带信号由所述网络设备对所述待发送信息进行处理获得;

所述第二谐振光为所述网络设备将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光包括:所述第二谐振光为所述网络设备将所述第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光;

所述解调所述第一电信号以获得所述第一信息包括:

解调所述第一电信号以获得所述第一基带信号;

对所述第一基带信号进行处理以获得所述第一信息。

24.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光包括:对第二信息进行处理以获得第二基带信号;

将所述第二基带信号调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光;

所述网络设备解调所述第二电信号以获得所述第二信息包括:所述网络设备解调所述第二电信号以获得所述第二基带信号,对所述第二基带信号进行处理以获得所述第二信息。

25.根据权利要求21‑24任一项所述的方法,其特征在于,所述第三谐振光为所述网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述网络设备按照波长辐射到不同方向的第六谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光,所述第六谐振光为所述网络设备对第二谐振光的功率进行放大后的谐振光。

26.根据权利要求21‑24任一项所述的方法,其特征在于,所述第三谐振光为所述网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光包括:所述第三谐振光为所述网络设备按照波长辐射到不同方向的第七谐振光中辐射在所述第一终端设备所在方向的谐振光,所述第七谐振光为所述网络设备对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大后的谐振光。

说明书 :

一种通信方法及系统

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法及系统。

背景技术

[0002] 无线光通信技术是光通信和无线通信结合的产物。由于光具有非常丰富的带宽资源,因此,无线光通信技术具有巨大的应用前景。在通信过程中,可能会有多个用户需要进行通信。目前,在无线光通信中,多个用户可以通过时分复用的方式接入无线光通信系统。然而,通过时分复用接入无线光通信系统时,一旦有终端设备接入通信系统,其它终端设备需要等待这个终端设备这次使用完之后才能接入,以致同一时间只能有一个终端设备使用整个系统带宽,而单个用户不足以使用全部带宽,以致降低了系统的带宽利用率。

发明内容

[0003] 本发明实施例公开了一种通信方法及系统,用于提高系统的带宽利用率。
[0004] 第一方面公开一种通信系统,该通信系统可以包括网络设备和一个或多个终端设备,网络设备可以包括发射器、第一调制器和衍射光栅,第一终端设备可以包括第一反射器、第一光电检测器和第一解调器,第一终端设备为该一个或多个终端设备中的任一终端设备。发射器,用于根据待发送信息发射第一谐振光,待发送信息包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息。第一调制器,用于将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光。衍射光栅,用于按照波长将第二谐振光辐射到不同方向。第一反射器,用于透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。第一光电检测器,用于将第一激光转换为第一电信号。第一解调器,用于解调第一电信号以获得第一信息。
[0005] 本发明实施例公开的通信系统,网络设备可以通过调制器将需要发送给不同终端设备的信息调制到发射器发射的谐振光中不同波长的光波上,而衍射光栅可以将不同波长的光波辐射到不同方向,因此,处于不同方向的终端设备可以接收到辐射到终端设备所在方向的谐振光,以便终端设备可以通过反射器透射出的激光得到网络设备发送过来的信息。可见,多个终端设备可以使用不同波长的光波与网络设备同时进行通信,因此,可以提高系统的带宽利用率。此外,网络设备可以将不同波长的光波辐射到不同方向,而不同波长的光波之间的干扰较小,因此,可以降低多个终端设备同时进行通信时相互之间的干扰。
[0006] 作为一种可能的实施方式,第一终端设备还可以包括第二调制器,网络设备还可以包括第二反射器、第二光电检测器和第二解调器;第一反射器,还用于反射第四谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;第二调制器,用于将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光,发射第五谐振光;第二反射器,用于透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光;第二光电检测器,用于将第二激光转换为第二电信号;第二解调器,用于解调第二电信号以获得第二信息。
[0007] 本发明实施例公开的通信系统,终端设备接收到来自网络设备的谐振光之后,可以将需要发送给网络设备的信息调制到反射器反射的谐振光中发送给网络设备,以便网络设备可以通过反射器透射出的激光得到终端设备发送过来的信息。可见,终端设备与网络设备进行通信时,终端设备是将需要发送的信息调制到网络设备发送的谐振光中发送给终端设备的,因此,终端设备不需要设置激光光源,可以降低终端设备的功耗。此外,由于终端设备不需要设置激光光源,因此,可以避免激光由于功率较大对人眼镜造成的伤害,从而可以进一步提高信息的传输距离。
[0008] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括激励源;激励源,用于根据待发送信息生成激励信号。发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:发射器根据激励信号发射第一谐振光。
[0009] 本发明实施例公开的通信系统,网络设备设置有激励源,以便网络设备需要发送信息时,激励源可以生成激励信号,发射器可以根据激励信号发射谐振光。可见,设置在网络设备与终端设备之间的激光器是由激励源控制是否工作的,而激励源是在有信息发送时才会产生激励信号,因此,可以保证通信系统在需要传输信息的时候激光器进行工作,在不需要传输信息的时候激光器不工作,可以提高通信系统的控制力。此外,还可以降低网络设备的功耗。
[0010] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括第一基带发送模块,第一终端设备还可以包括第一基带接收模块;第一基带发送模块,用于对待发送信息进行处理以获得第一基带信号;发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:发射器根据第一基带信号发射第一谐振光;第一调制器将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:第一调制器将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;第一解调器解调第一电信号以获得第一信息包括:第一解调器解调第一电信号以获得第一基带信号;第一基带接收模块,用于对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0011] 本发明实施例公开的通信系统,网络设备设置有基带发送模块,基带发送模块可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0012] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括第二基带接收模块,第一终端设备还可以包括第二基带发送模块;第二基带发送模块,用于对第二信息进行处理以获得第二基带信号;第二调制器将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光包括:第二调制器将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光;第二解调器解调第二电信号以获得第二信息包括:第二解调器解调第二电信号以获得第二基带信号;第二基带接收模块,用于对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0013] 本发明实施例公开的通信系统,终端设备设置有基带发送模块,基带发送模块可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0014] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括增益介质;增益介质,用于对第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光;衍射光栅按照波长将第二谐振光辐射到不同方向包括:衍射光栅按照波长将第六谐振光辐射到不同方向;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0015] 本发明实施例公开的通信系统,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备中设置有增益介质,增益介质可以对光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0016] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括增益介质;增益介质,用于对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为第七谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0017] 本发明实施例公开的通信系统,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备中设置有增益介质,增益介质可以对光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0018] 作为一种可能的实施方式,网络设备还可以包括第一对准测量模块,终端设备还可以包括第二对准测量模块;第一对准测量模块,用于生成第一测量信号;发射器,还用于根据第一测量信号发射第八谐振光;第一调制器,还用于将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光;衍射光栅,还用于按照波长将第九谐振光辐射到不同方向;第一反射器,还用于反射第十谐振光,第十谐振光为第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;第二对准测量模块,用于生成第二测量信号;第二调制器,还用于将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光;第二反射器,还用于透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光;第二光电检测器,还用于将第三激光转换为第三电信号;第二解调器,还用于解调第三电信号以获得第二测量信号;第一对准测量模块,还用于根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0019] 本发明实施例公开的通信系统,网络设备与终端设备进行通信之前,先需要进行对准,以便网络设备辐射的光可以准确地辐射到终端设备,从而可以保证网络设备与终端设备之间通信的可靠性。
[0020] 第二方面公开一种通信方法,该通信方法应用于通信系统,通信系统可以包括网络设备和一个或多个终端设备,该通信方法可以包括:网络设备根据待发送信息发射第一谐振光,将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光,按照波长将第二谐振光辐射到不同方向,待发送信息可以包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息,第一终端设备为一个或多个终端设备中的任一终端设备;第一终端设备透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,将第一激光转换为第一电信号,解调第一电信号以获得第一信息,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0021] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备可以将需要发送给不同终端设备的信息调制到发射的谐振光中不同波长的光波上,且可以将不同波长的光波辐射到不同方向,因此,处于不同方向的终端设备可以接收到辐射到终端设备所在方向的谐振光,以便终端设备可以通过透射的激光得到网络设备发送过来的信息。可见,多个终端设备可以使用不同波长的光波与网络设备同时进行通信,因此,可以提高系统的带宽利用率。此外,网络设备可以将不同波长的光波辐射到不同方向,而不同波长的光波之间的干扰较小,因此,可以降低多个终端设备同时进行通信时相互之间的干扰。
[0022] 作为一种可能的实施方式,该方法还可以包括:第一终端设备反射第四谐振光,将第二信息调制到所述第四谐振光以获得第五谐振光,发射第五谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;网络设备透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,将第二激光转换为第二电信号,解调第二电信号以获得第二信息。
[0023] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备接收到来自网络设备的谐振光之后,可以将需要发送给网络设备的信息调制到反射的谐振光中发送给网络设备,以便网络设备可以通过透射的激光得到终端设备发送过来的信息。可见,终端设备与网络设备进行通信时,终端设备是将需要发送的信息调制到网络设备发送的谐振光中发送给终端设备的,因此,终端设备不需要设置激光光源,可以降低终端设备的功耗。此外,由于终端设备不需要设置激光光源,因此,可以避免激光由于功率较大对人眼镜造成的伤害,从而可以进一步提高信息的传输距离。
[0024] 作为一种可能的实施方式,网络设备根据待发送信息发射第一谐振光包括:网络设备根据待发送信息生成激励信号,根据激励信号发射第一谐振光。
[0025] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备需要发送信息时,可以生成激励信号,以便可以根据激励信号发射谐振光。可见,网络设备与终端设备之间的通信是由激信号控制的,而激励信号是在有信息发送时才会产生,因此,可以保证通信系统在需要传输信息的时候进行工作,在不需要传输信息的时候不工作,可以提高通信系统的控制力。此外,还可以降低网络设备的功耗。
[0026] 作为一种可能的实施方式,网络设备根据待发送信息发射第一谐振光,将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:网络设备对待发送信息进行处理以获得第一基带信号,根据第一基带信号发射第一谐振光,将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;第一终端设备解调第一电信号以获得第一信息包括:第一终端设备解调第一电信号以获得第一基带信号,对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0027] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0028] 作为一种可能的实施方式,第一终端设备将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光包括:第一终端设备对第二信息进行处理以获得第二基带信号,将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光;网络设备解调第二电信号以获得第二信息包括:网络设备解调第二电信号以获得第二基带信号,对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0029] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0030] 作为一种可能的实施方式,网络设备按照波长将第二谐振光辐射到不同方向包括:网络设备对第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光,按照波长将第六谐振光辐射到不同方向;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0031] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0032] 作为一种可能的实施方式,该通信方法还可以包括:网络设备对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为第七谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0033] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0034] 作为一种可能的实施方式,网络设备可以包括用于发射谐振光的发射器,该通信方法还可以包括:网络设备生成第一测量信号,根据第一测量信号发射第八谐振光,将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光,按照波长将第九谐振光辐射到不同方向;第一终端设备反射第十谐振光,生成第二测量信号,将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光,第十谐振光为第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;网络设备透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,将第三激光转换为第三电信号,解调第三电信号以获得第二测量信号,根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0035] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备与终端设备进行通信之前,先需要进行对准,以便网络设备辐射的光可以准确地辐射到终端设备,从而可以保证网络设备与终端设备之间通信的可靠性。
[0036] 第三方面公开一种通信方法,该通信方法应用于网络设备,网络设备与一个或多个终端设备进行通信,该通信方法可以包括:根据待发送信息发射第一谐振光,待发送信息包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息,第一终端设备为一个或多个终端设备中的任一终端设备;将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;按照波长将第二谐振光辐射到不同方向,第二谐振光用于第一终端设备透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,将第一激光转换为第一电信号,解调第一电信号以获得第一信息,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0037] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备可以将需要发送给不同终端设备的信息调制到发射的谐振光中不同波长的光波上,且可以将不同波长的光波辐射到不同方向,因此,处于不同方向的终端设备可以接收到辐射到终端设备所在方向的谐振光,以便终端设备可以通过透射的激光得到网络设备发送过来的信息。可见,多个终端设备可以使用不同波长的光波与网络设备同时进行通信,因此,可以提高系统的带宽利用率。此外,网络设备可以将不同波长的光波辐射到不同方向,而不同波长的光波之间的干扰较小,因此,可以降低多个终端设备同时进行通信时相互之间的干扰。
[0038] 作为一种可能的实施方式,第二谐振光还用于第一终端设备反射第四谐振光,将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光,发射第五谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;该通信方法还可以包括:透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光;将第二激光转换为第二电信号;解调第二电信号以获得第二信息。
[0039] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备接收到来自网络设备的谐振光之后,可以将需要发送给网络设备的信息调制到反射的谐振光中发送给网络设备,以便网络设备可以通过透射的激光得到终端设备发送过来的信息。可见,终端设备与网络设备进行通信时,终端设备是将需要发送的信息调制到网络设备发送的谐振光中发送给终端设备的,因此,终端设备不需要设置激光光源,可以降低终端设备的功耗。此外,由于终端设备不需要设置激光光源,因此,可以避免激光由于功率较大对人眼镜造成的伤害,从而可以进一步提高信息的传输距离。
[0040] 作为一种可能的实施方式,根据待发送信息发射第一谐振光时,可以根据待发送信息生成激励信号,之后根据激励信号发射第一谐振光。
[0041] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备需要发送信息时,可以生成激励信号,以便可以根据激励信号发射谐振光。可见,网络设备与终端设备之间的通信是由激信号控制的,而激励信号是在有信息发送时才会产生,因此,可以保证通信系统在需要传输信息的时候进行工作,在不需要传输信息的时候不工作,可以提高通信系统的控制力。此外,还可以降低网络设备的功耗。
[0042] 作为一种可能的实施方式,根据待发送信息发射第一谐振光,可以为对待发送信息进行处理以获得第一基带信号,之后根据第一基带信号发射第一谐振光;将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光,可以为将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;第一终端设备解调第一电信号以获得第一信息,可以为第一终端设备解调第一电信号以获得第一基带信号,对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0043] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0044] 作为一种可能的实施方式,第一终端设备将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光,可以为第一终端设备对第二信息进行处理以获得第二基带信号,将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光;解调第二电信号以获得第二信息,可以为解调第二电信号以获得第二基带信号,之后对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0045] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0046] 作为一种可能的实施方式,按照波长将第二谐振光辐射到不同方向,可以为先对第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光,之后按照波长将第六谐振光辐射到不同方向;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,可以为第三谐振光为第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0047] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0048] 作为一种可能的实施方式,该通信方法还可以包括:对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,可以为第三谐振光为第七谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0049] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0050] 作为一种可能的实施方式,网络设备可以包括用于发射谐振光的发射器,该通信方法还可以包括:生成第一测量信号;根据第一测量信号发射第八谐振光;将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光;按照波长将第九谐振光辐射到不同方向,第九谐振光用于第一终端设备反射第十谐振光,生成第二测量信号,将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光,第十谐振光为第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光;将第三激光转换为第三电信号;解调第三电信号以获得第二测量信号;根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0051] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备与终端设备进行通信之前,先需要进行对准,以便网络设备辐射的光可以准确地辐射到终端设备,从而可以保证网络设备与终端设备之间通信的可靠性。
[0052] 第四方面公开一种通信方法,该通信方法可以应用于第一终端设备,第一终端设备为与网络设备进行通信的一个或多个终端设备中的任一终端设备,该通信方法可以包括:接收来自网络设备的第三谐振光,第三谐振光为网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,第二谐振光为网络设备将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光,第一谐振光为网络设备根据待发送信息发射的谐振光,待发送信息可以包括第一信息;透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光;将第一激光转换为第一电信号;解调第一电信号以获得第一信息。
[0053] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备可以将需要发送给不同终端设备的信息调制到发射的谐振光中不同波长的光波上,且可以将不同波长的光波辐射到不同方向,因此,处于不同方向的终端设备可以接收到辐射到终端设备所在方向的谐振光,以便终端设备可以通过透射的激光得到网络设备发送过来的信息。可见,多个终端设备可以使用不同波长的光波与网络设备同时进行通信,因此,可以提高系统的带宽利用率。此外,网络设备可以将不同波长的光波辐射到不同方向,而不同波长的光波之间的干扰较小,因此,可以降低多个终端设备同时进行通信时相互之间的干扰。
[0054] 作为一种可能的实施方式,该通信方法还可以包括:反射第四谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光;发射第五谐振光,第五谐振光用于网络设备透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,将第二激光转换为第二电信号,解调第二电信号以获得第二信息。
[0055] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备接收到来自网络设备的谐振光之后,可以将需要发送给网络设备的信息调制到反射的谐振光中发送给网络设备,以便网络设备可以通过透射的激光得到终端设备发送过来的信息。可见,终端设备与网络设备进行通信时,终端设备是将需要发送的信息调制到网络设备发送的谐振光中发送给终端设备的,因此,终端设备不需要设置激光光源,可以降低终端设备的功耗。此外,由于终端设备不需要设置激光光源,因此,可以避免激光由于功率较大对人眼镜造成的伤害,从而可以进一步提高信息的传输距离。
[0056] 作为一种可能的实施方式,第一谐振光为网络设备根据待发送信息发射的谐振光,可以为第一谐振光为网络设备根据激励信号发射的谐振光,激励信号由网络设备根据待发送信息生成。
[0057] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备需要发送信息时,可以生成激励信号,以便可以根据激励信号发射谐振光。可见,网络设备与终端设备之间的通信是由激信号控制的,而激励信号是在有信息发送时才会产生,因此,可以保证通信系统在需要传输信息的时候进行工作,在不需要传输信息的时候不工作,可以提高通信系统的控制力。此外,还可以降低网络设备的功耗。
[0058] 作为一种可能的实施方式,第一谐振光为网络设备根据待发送信息发射的谐振光,可以为第一谐振光为网络设备根据第一基带信号发射的谐振光,第一基带信号由网络设备对待发送信息进行处理获得;第二谐振光为网络设备将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光,可以为第二谐振光为网络设备将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上后获得的谐振光;解调第一电信号以获得第一信息,可以先解调第一电信号以获得第一基带信号,之后对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0059] 本发明实施例公开的通信方法,网络设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0060] 作为一种可能的实施方式,将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光,可以先对第二信息进行处理以获得第二基带信号,之后将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光;网络设备解调第二电信号以获得第二信息包括:网络设备解调第二电信号以获得第二基带信号,对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0061] 本发明实施例公开的通信方法,终端设备在发送待发送信息之前,可以对待发送信息进行调制、编码等处理以获得基带信号,基带信号在传输过程中可靠性较高,因此,可以提高信息传输的可靠性。
[0062] 作为一种可能的实施方式,第三谐振光为网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为网络设备按照波长辐射到不同方向的第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,第六谐振光为网络设备对第二谐振光的功率进行放大后的谐振光。
[0063] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0064] 作为一种可能的实施方式,第三谐振光为网络设备按照波长辐射到不同方向的第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:第三谐振光为网络设备按照波长辐射到不同方向的第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,第六谐振光为网络设备对第二谐振光的功率进行放大后的谐振光。
[0065] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0066] 作为一种可能的实施方式,网络设备包括用于发射谐振光的发射器,该通信方法还可以包括:反射第十谐振光,第十谐振光为按照波长辐射到不同方向的第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光,第九谐振光为网络设备将第一测量信号调制到第八谐振光后获得的谐振光,第八谐振光由网络设备根据第一测量信号发射的谐振光,第一测量信号由网络设备生成;生成第二测量信号;将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光,第十一谐振光用于网络设备透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,将第三激光转换为第三电信号,解调第三电信号以获得第二测量信号,根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0067] 本发明实施例公开的通信方法,光的传输距离与光的功率有关,光的功率越大,光的传输距离越远。网络设备将谐振光辐射出去之前可以对谐振光的功率进行放大,可以保证光有足够的传输距离,从而可以保证光传输的可靠性,进一步可以提高通信系统的可靠性。
[0068] 第五方面公开一种通信装置,该通信装置可以为网络设备或终端设备,该网络设备可以包括用于执行第三方面或第三方面的任一实施例所公开的通信方法的单元,或者包括用于执行第四方面或第四方面的任一实施例所公开的通信方法的单元。
[0069] 第六方面公开一种通信装置,该通信装置可以为网络设备或终端设备,该通信装置可以包括处理器、存储器、输入接口和输出接口,输入接口用于接收来自通信装置之外的其它通信装置的信息,输出接口用于向通信装置之外的其它通信装置输出信息。当处理器执行存储器存储的计算机程序时,使得处理器执行第三方面或第三方面的任一可能实现方式所公开的通信方法,或者使得处理器执行第四方面或第四方面的任一实施例所公开的通信方法。
[0070] 第七方面公开一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当该计算机程序运行时,实现如第三方面或第三方面的任一实施例所公开的通信方法,或者实现如第四方面或第四方面的任一实施例所公开的通信方法。

附图说明

[0071] 图1是本发明实施例公开的一种无线光通信系统的结构示意图;
[0072] 图2是本发明实施例公开的一种LED通信系统的结构示意图;
[0073] 图3是本发明实施例公开的一种LED通信系统的信号处理示意图;
[0074] 图4是本发明实施例公开的一种激光器的示意图;
[0075] 图5是本发明实施例公开的一种激光器发光的示意图;
[0076] 图6是本发明实施例公开的一种激光器的结构示意图;
[0077] 图7是本发明实施例公开的另一种激光器的结构示意图;
[0078] 图8是本发明实施例公开的一种用户接入CSMA/CA系统的示意图;
[0079] 图9是本发明实施例公开的一种基于调度的时分多址接入的示意图;
[0080] 图10是本发明实施例公开的一种基于空分复用的多址接入方式的示意图;
[0081] 图11是本发明实施例公开的一种网络架构示意图;
[0082] 图12是本发明实施例公开的一种通信系统的结构示意图;
[0083] 图13是本发明实施例公开的另一种通信系统的结构示意图;
[0084] 图14是本发明实施例公开的一种开放式谐振腔的激光器的结构示意图;
[0085] 图15是本发明实施例公开的一种衍射光栅的结构示意图;
[0086] 图16是本发明实施例公开的一种衍射光栅将不同波长的光衍射到不同方向的示意图;
[0087] 图17是本发明实施例公开的衍射光栅的光谱示意图;
[0088] 图18是本发明实施例公开的一种开放式谐振腔的示意图;
[0089] 图19是本发明实施例公开的一种增益介质设置在网络设备中的发射器与衍射光栅之间的示意图;
[0090] 图20是本发明实施例公开的一种增益介质设置在网络设备中衍射光栅外面的示意图;
[0091] 图21是本发明实施例公开的一种网络设备与两个终端设备进行通信的示意图;
[0092] 图22是本发明实施例公开的一种网络设备与三个终端设备进行通信的示意图;
[0093] 图23是本发明实施例公开的另一种网络设备与两个终端设备进行通信的示意图;
[0094] 图24是本发明实施例公开的一种通信方法的流程示意图;
[0095] 图25是本发明实施例公开的一种通信装置的结构示意图;
[0096] 图26是本发明实施例公开的另一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

[0097] 本发明实施例公开了一种通信方法及系统,用于提高系统的带宽利用率。以下分别进行详细说明。
[0098] 为了更好地理解本发明实施例公开了一种通信方法及系统,下面先对本发明实施例的应用场景进行描述。无线光通信技术是光通信和无线通信结合的产物。由于光具有非常丰富的带宽资源,因此,无线光通信技术具有巨大的应用前景。请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种无线光通信系统的结构示意图。如图1所示,无线光通信系统可以包括发射器(transmitter)和接收器(receiver),发射器可以包括驱动电路(driver circuit)、光源和光发射器(transmitter optics),接收器可以包括光接收器(receiver optics)、光电转换(optics electronic convert,O‑E)接收器和放大器。驱动电路,用于根据输入驱动光源发光。光源,用于向光发射器发射光信号。光发射器,用于通过光通道(optical channel)向光接收器发送光信号。光接收器,用于向光电转换接收器发送光信号。光电转换接收器,用于将光信号转换为电信号,向放大器发送电信号。放大器,用于对电信号进行放大,输出放大后的电信号。
[0099] 目前,无线光通信技术采用基于发光二极管(light emitting diode,LED)的室内光波代替无线电波进行数据传输。请参阅图2,图2是本发明实施例公开的一种LED通信系统的结构示意图。如图2所示,LED通信系统可以包括基站和终端设备,基站与终端设备均可以包括光电二极管(photodiode)、LED可见光(visible light LED)、跨阻放大器(trans impedance amplifier,TIA)、正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)收发器和LED电流驱动器(current driver)。基站与终端设备之间可以通过光通道进行通信。为了更好地对LED通信系统进行说明,请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种LED通信系统的信号处理示意图。如图2和图3所示,LED通信系统可以包括发射端和接收端,发射端和接收端均可以包括电学部分和光学部分。发射端的电学部分可以包括LED驱动电路和电信号处理电路。发射端的光学部分可以包括LED芯片和光学发射天线。接收端的电学部分可以包括接收信号处理电路。接收端的光学部分可以包括光学接收天线和探测器芯片。LED驱动电路,可以为图2中的LED电流驱动器,也可以为其它LED驱动器,用于驱动LED。电信号处理电路,用于对待发送的电信号进行编码、调制、预均衡等处理。LED芯片,用于在LED驱动电路的驱动下发射可见光信号。光学发射天线,用于向接收端发送可见光信号。光学接收天线,用于接收可见光信号。探测器芯片,用于将可见光信号转换为电信号。接收信号处理电路,用于对电信号进行后均衡、解调、解码等处理。探测器芯片可以为P型半导体‑杂质‑N型半导体(positive intrinsic negative,PIN)二极管。基站和终端设备可以作为发射端,也可以作为接收端。
[0100] 然而,普通的商用LED可用调制带宽只有几十MHz,这极大地限制了无线光的传输速率。激光是一种新型光源,是一束近似单一频率的光,可以通过调制实现信息传递,具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征,可穿行于地球大气中、太空的星球间、穿透到茫茫的大海下,实现人们渴望已久的无线光通信。此外,激光在光色转换过程中,能够将多个不同波长的激光混合成白光输出,无需荧光膜,以便在通信链路中可以采用复用技术实现不同波长的激光作为不同的数据通路,从而能够提高激光所携带的数据。由于激光的高能效和光效应能够使编码调制速率提高10倍,因此,可以使用激光二极管代替LED。激光的高效能和光效应可以可以是编码调制速率相对LED提高10倍。
[0101] 在无线光通信技术采用激光进行通信时,无线光通信可以称为无线激光通信。无线激光通信可以被称为自由空间光通信(free space optical,FSO),是一种以自由空间为传输信道的通信方式,具有高码率、高带宽、灵活等优点。无线激光通信根据自由空间信道的不同可以划分为大气激光通信、水下激光通信等。无线激光通信以激光束作为信息载体,不使用光纤等有线信道的传输介质。早期,无线激光通信的研究与应用集中于航空航天和军事国防领域。随着各方面技术的发展,无线激光通信逐渐应用于地面通信,整体的工艺也在日臻成熟。请参阅图4,图4是本发明实施例公开的一种激光器的示意图。请参阅图5,图5是本发明实施例公开的一种激光器发光的示意图。请参阅图6,图6是本发明实施例公开的一种激光器的结构示意图。如图6所示,激光器可以包括全反射镜、半反射镜、增益介质和激励源。全反射镜、半反射镜和增益介质可以形成激光腔。全反射镜可以将投射到全反射镜上的光进行全部反射。半反射镜可以将投射到半反射镜上的光中的一部分光进行反射另一部分光进行透射。全反射镜与半反射镜之间反射的光为谢振光,半反射镜透射的光为激光。增益介质可以对光的功率进行放大。请参阅图7,图7是本发明实施例公开的另一种激光器的结构示意图。如图7所示,激光工作物质即图6中的增益介质中的物质。
[0102] 无线激光通信系统可以包括发送端和接收端,发送端可以包括激光器、光调制器和光学发射天线,接收端可以包括光学接收天线、光学滤波器和光探测器。在进行通信时,激光器向光调制器发送要传送的信息;光调制器接收到来自激光器的信息之后,将信息调制到激光上得到谐振光,向光学发射天线发送谐振光;光学发射天线接收到来自光调制器的谐振光之后,向光学接收天线发送谐振光。光学接收天线接收来自光学发射天线的谐振光之后,将部分谐振光透射给光学滤波器以获得激光;光学滤波器接收到来自光学接收天线的激光之后,对激光进行滤光处理,向光探测器发送滤光后的激光;光探测器接收到来自光学滤波器的滤光后的激光之后,将滤光后的激光转换为电信号,对电信号进行放大、解调等处理,得到原来的信息。
[0103] 然而,在无线激光通信中,存在以下缺点。(1)功耗大。由于激光对波束对准要求较高,同时上行通信也需要激光器进行数据发射,因此,需要在终端设备中增加激光发射器,以致增加了终端设备的功耗。(2)成本高。基于大气激光通信的系统研究大多集中在军用领域,而在民用领域也基本集中在大型公司,其主要原因是光电子器件,如半导体激光器、光电探测器、光学收发天线等,的成本很高,而这些器件在很大程度上决定了系统的性能。(3)发射功率有限。激光本身作为一种高强度相干光源,在一定功率下,对人眼睛有较大伤害。对于激光产品都有人眼安全限制,但激光发射功率直接决定了设备的传输距离,并且激光器发射功率和调制频率是相互制约的,即大功率激光器的调制频率不能做到很高。半导体激光器的成本和温度控制的难度也会随着发射功率的增大变得越来越高。由于上述原因,在一定程度上限制了激光通信的发展。
[0104] 在激光通信或者LED可见光通信中,一般需要支撑多用户接入,多个用户同时接入通信系统时,可能包括多个上行用户和多个下行用户。在传统通信系统中,可以通过时分复用、频分复用、码分复用、空分复用等方式实现多用户多址接入,从而可以实现多个用户的同时通信。
[0105] 但是在激光或者LED可见光通信中,多用户接入方案研究的还比较少,一般的方式有时分、空分等,下面就主要介绍一下现有的多址接入方式,并描述这些多址接入存在的问题。
[0106] 现有激光通信或者可见光通信,最常见的接入方式为时分复用,具体方式类似于带有冲突避免的载波侦听多路访问(carrier sense multiple access with collision avoid,CSMA/CA)方式,或者时分调度方式。针对CSMA/CA系统,用户接入系统时,先需要进行空闲信道检测。具体地,可以检测信道的光功率的大小,在检测到信道的光功率小于某个门限的情况下,开始启动信道接入尝试,并随机退避,退避完成后,信道的光功率仍然低于某个门限,表明信道空闲,则开始启动信道接入。整个接入过程中,其它用户等待并实时检测信道的光功率。请参阅图8,图8是本发明实施例公开的一种用户接入CSMA/CA系统的示意图。如图8所示,在源站有帧要发送,且信道空闲的情况下,源站在帧间间隔后向目的站发送第一帧,目的站接收到第一帧之后,在帧间间隔后向源站发送确认(acknowledge,ACK)帧,用于描述目的站成功接收第一帧。在源站与目的站进行通信过程中,其他站有帧要发送的情况下,由于信道正在传输信息,因此,无法传输信息。在源站发送ACK帧后帧间间隔后,其他站检测到信号空闲,等待一段时间之后向源站发送下一帧。帧间间隔可以为短帧间间隔(short interframe space,SIFT),也可以为点协调功能(point coordination function,PCF)帧间间隔(PCF interframe space,PIFT),还可以为分布式帧间间隔(distributed inter‑frame spacing,DIFS)。SIFT是最短的帧间间隔,用来分隔开属于一次对话的各帧。在这段时间内,一个站应当能够从发送方式切换到接收方式。使用SIFS的帧类型有确认(acknowledge,ACK)帧、允许发送(clear to send,CTS)CTS帧、由过长的媒体存取控制位址(media access control address,MAC)帧分片后的数据帧、所有回答接入点(access point,AP)探询的帧和在PCF方式中接入点发送出的任何帧。PIFS比SIFS长,是为了在开始使用PCF方式时(在PCF方式下使用,没有争用)优先获得接入到媒体中。PIFS的长度是SIPF加一个时隙时间(slot time)的长度。DIFS的长度比PIFS再多一个时隙时间,用于在分布式协调功能(distributed coordination function,DCF)方式中发送数据帧和管理帧。上述方式中,由于终端设备会持续占据整个系统带宽,但是整个系统带宽因为比较大,单个用户不足以使用全部带宽,以致造成了带宽浪费。因此,为了提高整个系统的频谱效率,如何将带宽分离为多部分给多个用户使用已成为一个亟待解决的技术问题。
[0107] 现有激光通信或者可见光通信,除了上述基于竞争的时分多址方法外,还有基于调度的时分多址接入。该方法由中心节点集中控制每个用户的接入时隙,当用户需要发送业务时,可以向中心节点申请带宽资源,中心节点收到请求后,根据用户的业务请求和整个系统的用户情况,为申请用户分配接入时隙。请参阅图9,图9是本发明实施例公开的一种基于调度的时分多址接入的示意图。如图9所示,每个用户占用一个时隙(time slot),一个时分多址(time division multiple access,TDMA)帧可以包括多个时隙。用户可以按照调度的结果,不断循环往复占用整个信道,调度算法决定了用户什么时间占用信道,以及占用多久信道。基于调度的时分多址接入,与CSMA/CA)方式相比具有更好的效率。然而,由于终端设备仍然会持续占据整个系统带宽,但是整个系统带宽比较大,单个用户不足以使用全部带宽。因此,为了提高整个系统的频谱效率,如何将带宽分离为多部分给多个用户使用已成为一个亟待解决的技术问题。
[0108] 现有激光通信或者可见光通信,除了基于时分复用的多址接入方式外,还有基于空分复用的多址接入方式。每个用户可以接入一个通道,不同用户之间通过空间隔离。针对光无线通信来说,每个用户通过一个激光器或者一个LED接入,激光器或者LED之间通过自然隔离达到空间隔离,从而可以用多阵列的方式达到多用户接入。请参阅图10,图10是本发明实施例公开的一种基于空分复用的多址接入方式的示意图。如图10所示,发送端有多个LED,接收端有多个LED,每个发送LED和接收LED可以配对完成收发,这样可以达到多个用户同时接入系统的目的,达到了空分复用的效果。基于空分复用的多址接入方式种中,LED阵列之间的干扰交大,需要更复杂的算法进行干扰消除,同时因为光的辐射,会造成多通道之间的干扰,以致造成了通道间信号质量的降低。
[0109] 为了更好地理解本发明实施例公开了一种通信方法及系统,下面先对本发明实施例使用的网络架构进行描述。请参阅图11,图11是本发明实施例公开的一种网络架构示意图。如图11所示,该网络架构可以包括网络设备和多个终端设备(图11中示意出了3个),这多个终端设备可以与网络设备进行通信。终端设备与网络设备之间可以通过激光进行通信。
[0110] 终端设备可以为用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络中的终端或者未来演进的PLMN网络中的终端等。
[0111] 网络设备可以为接入网设备,也可以为核心网设备。接入网设备可以包括各种形式的基站,例如:宏基站,微基站(也称为小站),中继站,接入点等。
[0112] 基于图11所示的网络架构,请参阅图12,图12是本发明实施例公开的一种通信系统的结构示意图。如图12所示,该通信系统可以包括网络设备和N个终端设备,网络设备可以包括发射器、第一调制器和衍射光栅,第一终端设备可以包括第一反射器、第一光电检测器和第一解调器,第一终端设备为N个终端设备中的任一终端设备,N为大于或等于1的整数,其中:
[0113] 发射器,用于根据待发送信息发射第一谐振光,待发送信息可以包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息;
[0114] 第一调制器,用于将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;
[0115] 衍射光栅,用于按照波长将第二谐振光辐射到不同方向;
[0116] 第一反射器,用于透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光;
[0117] 第一光电检测器,用于将第一激光转换为第一电信号;
[0118] 第一解调器,用于解调第一电信号以获得第一信息。
[0119] N个终端设备中的每个终端设备可以使用一个或多个波长传输数据。N个终端设备中的每个终端设备使用哪些波长传输数据,可以是固定的,也可以是通过调度的方式确定的。因此,当网络设备中存在待发送信息时,即有需要发送给终端设备的信息时,网络设备中的发射器可以发射第一谐振光。待发送信息可以只包括需要发送给一个终端设备的信息,也可以包括需要发送给多个终端设备的信息。第一谐振光为全光谱谐振光。网络设备中的发射器发射出第一谐振光之后,网络设备中的第一调制器可以将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上,即将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同终端设备对应的波长的光波上,以获得第二谐振光。第二谐振光为携带或包括发送给终端设备的信息的谐振光。之后网络设备中的衍射光栅可以按照波长将第二谐振光辐射到不同方向,即将第二谐振光中不同波长的光辐射到不同方向,也即将第二谐振光按照波长分解为多色单路光信号。之后不同方向的谐振光可以通过光通路向终端设备传输。N个终端设备中的每个终端设备中的第一反射器可以接收到网络设备辐射的第二谐振光中辐射到终端设备所在方向的谐振光。第一反射器可以透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。第一光电检测器可以将第一激光转换为第一电信号,第一解调器可以解调第一电信号以获得第一信息。其中,发射器可以为网络设备与终端设备组成的激光器的光源,第一反射器可以半反射镜。
[0120] 基于图11所示的网络架构,请参阅图13,图13是本发明实施例公开的另一种通信系统的结构示意图。如图13所示,该通信系统可以包括网络设备和N个终端设备,网络设备可以包括发射器、第一调制器和衍射光栅,第一终端设备可以包括第一反射器、第一光电检测器和第一解调器,第一终端设备为N个终端设备中的任一终端设备,N为大于或等于1的整数,其中:
[0121] 发射器,用于根据待发送信息发射第一谐振光,待发送信息可以包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息;
[0122] 第一调制器,用于将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;
[0123] 衍射光栅,用于按照波长将第二谐振光辐射到不同方向;
[0124] 第一反射器,用于透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光;
[0125] 第一光电检测器,用于将第一激光转换为第一电信号;
[0126] 第一解调器,用于解调第一电信号以获得第一信息。
[0127] 其中,详细描述可以参考图12对应的描述,在此不加赘述。
[0128] 可选地,第一终端设备还可以包括第二调制器,网络设备还可以包括第二反射器、第二光电检测器和第二解调器,其中:
[0129] 第一反射器,还用于反射第四谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;
[0130] 第二调制器,用于将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光;
[0131] 第二反射器,用于透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光;
[0132] 第二光电检测器,用于将第二激光转换为第二电信号;
[0133] 第二解调器,用于解调第二电信号以获得第二信息。
[0134] 第一终端设备中的第一反射器接收到来自网络设备的第三谐振光之后,除了透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光之外,还反射第四谐振光。第一终端设备有需要发送给网络设备的第二信息的情况下,第二调制器可以将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光。第五谐振光通过光通路传输到网络设备。网络设备中的第二反射器接收到来自第一终端设备的第五谐振光之后,可以透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,第二光电检测器可以将第二激光转换为第二电信号,第二解调器可以解调第二电信号以获得第二信息。
[0135] 第二反射器可以为半反射镜。第二反射器还可以反射第五谐振光中除第二激光之外的谐振光,谐振光在网络设备中的第二反射器与终端设备中的第一反射器之间来回谐振组成谐振腔。由于激光器的谐振腔的两端分别位于终端设备与网络设备,因此,该谐振腔是开放式的,谐振光会在网络设备与终端设备之间进行连续谐振。网络设备的第二反射镜、终端设备的第一反射镜以及网络设备中的增益介质可以构成开放式的谐振腔。
[0136] 该通信系统为了支持多个终端设备的通信,可以考虑时分复用、空分复用等方式。在该通信系统中,由于多个终端设备可以同时占用系统带宽以及谐振腔的资源,不同波长之间自干扰消除特性,以及不同终端设备所处位置和遮挡情况的差异性,可以提供更好地接入效率。此外,该通信系统中不同终端设备与网络设备之间可以组成不同的开放式谐振腔,可以实现多个终端设备共享整个通信系统的带宽,可以实现多谐振腔的多址接入方式,从而可以提高带宽带宽利用率。此外,每个终端设备不受激光功率和人眼上号的限制,能够达到高速多终端设备的接入。
[0137] 请参阅图14,图14是本发明实施例公开的一种开放式谐振腔的激光器的结构示意图。如图14所示,激光器的谐振腔为开式的,全反射镜和半发射镜分属于两个不同的独立实体。将谐振腔拉开后,通过反射镜可以将所有方向入射的光变成平行光,增益介质可以对谐振光的功率进行放大。开放式谐振腔的优势在于,当通信系统光路被遮挡后,谐振链路自然中断,激光器不再发射信号,能够在大功率下使用,并且不会对人眼产生伤害。同时,由于上行也有谐振光路部分,所以上行发射不用独立的激光光源,终端设备不存在功耗和高成本等问题。此外,由于能够保持所有方向入射光的谐振,能够较好支持移动性等通信系统。
[0138] 请参阅图15,图15是本发明实施例公开的一种衍射光栅的结构示意图。如图15所示,衍射光栅可以由大量相互平行、等宽、等间距的狭缝(或刻痕)组成。衍射光栅可以包括多个透明区域和多个不透明区域。每个透明区域的宽度可以为a,每个不透明区域的宽度可以为b,狭缝之间的距离为d,可以称为光栅常数。上述a、b和d的值可以是固定不变的,也可以是可变化的,以便衍射光栅可以为可调光栅。为了更好地说明衍射光栅的工作原理,请参阅图16,图16是本发明实施例公开的一种衍射光栅将不同波长的光衍射到不同方向的示意图。如图16所示,一束平行光垂直照射在衍射光栅上时,在衍射角 的方向上会产生光程差当 时,在 方向上就会得到波长为λ光波,在该方向上的终端设备就可以接收到该波长对应的谐振光,经衍射光栅衍射后产生的谐振光先投射到终端设备中的反射器上,反射器会原路反射回部分谐振光到衍射光栅,产生衍射光的反射光,反馈回激光器,用该光波与用户的反射镜进行发射形成谐振,达到单个用户谐振的效果。可见,光的波长不同,光程差不同,从而可以将不同波长的光辐射到不同方向。请参阅图17,图17是本发明实施例公开的衍射光栅的光谱示意图。如图17所示,衍射光栅辐射出的同一波长的谐振光可以包括一级光谱、二级光谱和三级光谱。
[0139] 请参阅图18,图18是本发明实施例公开的一种开放式谐振腔的示意图。如图18所示,在每个波长的方向上,终端设备的反射镜接收到对应波长的谐振光后,可以将要发送的信息调制到该谐振光后发射回网络设备,与网络设备形成谐振。网络设备接收到调制后的谐振光后,可以分离该终端设备对应波长的信号,从而可以达到多终端设备接入的目的。
[0140] 可选地,网络设备还可以包括激励源,其中:
[0141] 激励源,用于根据待发送信息生成激励信号;
[0142] 发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:
[0143] 发射器根据激励信号发射第一谐振光。
[0144] 可选地,网络设备还可以包括第一基带发送模块,第一终端设备还可以包括第一基带接收模块,其中:
[0145] 第一基带发送模块,用于对待发送信息进行处理以获得第一基带信号;
[0146] 发射器根据待发送信息发射第一谐振光包括:
[0147] 发射器根据第一基带信号发射第一谐振光;
[0148] 第一调制器将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光包括:
[0149] 第一调制器将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光;
[0150] 第一解调器解调第一电信号以获得第一信息包括:
[0151] 第一解调器解调第一电信号以获得第一基带信号;
[0152] 第一基带接收模块,用于对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0153] 第一基带发送模块可以对待发送信息进行调制、编码等处理,得到第一基带信号。
[0154] 可选地,网络设备还可以包括第二基带接收模块,第一终端设备还可以包括第二基带发送模块,其中:
[0155] 第二基带发送模块,用于对第二信息进行处理以获得第二基带信号;
[0156] 第二调制器将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光包括:
[0157] 第二调制器将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光;
[0158] 第二解调器解调第二电信号以获得第二信息包括:
[0159] 第二解调器解调第二电信号以获得第二基带信号;
[0160] 第二基带接收模块,用于对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0161] 可选地,网络设备还可以包括增益介质,其中:
[0162] 增益介质,用于对第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光;
[0163] 衍射光栅按照波长将第二谐振光辐射到不同方向包括:
[0164] 衍射光栅按照波长将第六谐振光辐射到不同方向;
[0165] 第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:
[0166] 第三谐振光为第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0167] 可选地,网络设备还可以包括增益介质,其中:
[0168] 增益介质,用于对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光;
[0169] 第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光包括:
[0170] 第三谐振光为第七谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0171] 增益介质可以设置在网络设备中的发射器与衍射光栅之间,也可以设置在网络设备中衍射光栅外面,可以对经过谐振光进行功率放大。请参阅图19,图19是本发明实施例公开的一种增益介质设置在网络设备中的发射器与衍射光栅之间的示意图。请参阅图20,图20是本发明实施例公开的一种增益介质设置在网络设备中衍射光栅外面的示意图。
[0172] 可选地,网络设备还可以包括第一对准测量模块,终端设备还可以包括第二对准测量模块,其中:
[0173] 第一对准测量模块,用于生成第一测量信号;
[0174] 发射器,还用于根据第一测量信号发射第八谐振光;
[0175] 第一调制器,还用于将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光;
[0176] 衍射光栅,还用于按照波长将第九谐振光辐射到不同方向;
[0177] 第一反射器,还用于反射第十谐振光,第十谐振光为第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;
[0178] 第二对准测量模块,用于生成第二测量信号;
[0179] 第二调制器,还用于将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光;
[0180] 第二反射器,还用于透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光;
[0181] 第二光电检测器,还用于将第三激光转换为第三电信号;
[0182] 第二解调器,还用于解调第三电信号以获得第二测量信号;
[0183] 第一对准测量模块,还用于根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0184] 网络设备与终端设备进行通信之前,网络设备中的第一对准测量模块可以生成第一测量信号,发射器可以根据第一测量信号发射第八谐振光,第一调制器可以将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光,衍射光栅可以按照波长将第九谐振光辐射到不同方向,第一反射器可以反射第十谐振光,第二对准测量模块可以生成第二测量信号,第二调制器可以将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光,第二反射器透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,第二光电检测器可以将第三激光转换为第三电信号,第二解调器可以解调第三电信号以获得第二测量信号,第一对准测量模块可以根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。在信号质量大于或等于阈值的情况下,可以不调整发射器的发射角度,在信号质量小于阈值的情况下,可以调整发射器的发射角度,直到信号质量大于或等于阈值。
[0185] 当网络设备与终端设备进行通信时,网络设备中的第一对准测量模块可以生成第一测量信号,网络设备中的第一基带发送模块可以对第一测量信号进行处理得到第三基带信号,网络设备中的激励源可以根据第三基带信号生成激励信号,发射器可以根据激励信号发射谐振光。网络设备中的第一调制器可以将第三基带信号中不同终端设备的基带信号调制到发射的谐振光中不同终端设备对应的波长的光波上。网络设备中的衍射光栅可以按照波长将调制后的谐振光辐射到不同方向。在增益介质设置在发射器与衍射光栅之间的情况下,增益介质可以对调制后的谐振光进行功率放大,衍射光栅可以按照波长将放大后的谐振光辐射到不同方向。在增益介质设置在衍射光栅外面的情况下,增益介质可以对衍射到不同方向的谐振光进行功率放大。第一反射器可以反射接收到的谐振光中的部分谐振光。第二对准测量模块可以生成第二测量信号,第二基带发送模块可以对第二测量信号进行处理得到第四基带信号,第二调制器可以将第四基带信号调制到反射的谐振光。第二反射器接收到来自终端设备的谐振光之后,可以透射该谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,第二光电检测器可以将第三激光转换为第三电信号,第二解调器可以解调第三电信号以获得第四基带信号,第二基带接收模块可以对第四基带信号进行处理得到第二测量信号。第一对准测量模块可以根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。之后当网络设备中存在待发送信息时,即有需要发送给终端设备的信息时,网络设备中的第一基带发送模块可以对待发送信息进行处理得到第一基带信号,网络设备中的激励源可以根据第一基带信号生成激励信号,发射器可以根据激励信号发射第一谐振光。网络设备中的第一调制器可以将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同终端设备对应的波长的光波上以获得第二谐振光。网络设备中的衍射光栅可以按照波长将第二谐振光辐射到不同方向。在增益介质设置在发射器与衍射光栅之间的情况下,增益介质可以对第二谐振光进行功率放大,衍射光栅可以按照波长将放大后的第二谐振光辐射到不同方向。在增益介质设置在衍射光栅外面的情况下,增益介质可以对衍射到不同方向的第二谐振光进行功率放大。第一反射器接收到辐射到第一终端设备所在方向的谐振光之后,可以透射该谐振光中的部分谐振光以获得第一激光,同时可以反射该谐振光中的剩余谐振光。第一光电检测器可以将第一激光转换为第一电信号,第一解调器可以解调第一电信号以获得第一基带信号,第一基带接收模块可以对第一基带信号进行处理以获得第一信息。第一终端设备中的第二基带发送模块可以对第二信息进行处理以获得第二基带信号,第二调制器可以将第二基带信号调制到反射的谐振光中。网络设备中的第二发射器接收到来自第一终端设备的谐振光之后,可以透射该谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,第二光电检测器可以将第二激光转换为第二电信号,第二解调器可以解调第二电信号以获得第二基带信号,第二基带接收模块可以对第二基带信号以获得第二信息。
[0186] 请参阅图21,图21是本发明实施例公开的一种网络设备与两个终端设备进行通信的示意图。如图21所示,网络设备可以通过激励信号将数据1调制到谐振光的波长1上,将数据2调制到谐振光的波长2上,之后可以通过衍射光栅将调制后的谐振光发送到空间。终端设备1可以接收到波长1的光波,解调可以得到数据1。终端设备2可以接收到波长2的光波,解调可以得到数据2。两个终端设备可以将需要发送的数据调制到反射镜反射的光波上,终端设备可以将调制的光波发送到网络设备形成谐振。可见,能够保证两个终端设备用不同的波长同时接入到通信系统,可以提升系统的频谱效率,可以达到多用户接入的目的。
[0187] 请参阅图22,图22是本发明实施例公开的一种网络设备与三个终端设备进行通信的示意图。如图22所示,网络设备可以通过激励信号将数据1调制到谐振光的波长1上,将数据2调制到谐振光的波长2上,将数据3调制到谐振光的波长3上,之后可以通过衍射光栅将调制后的谐振光发送到空间。终端设备1可以接收到波长1的光波,解调可以得到数据1。终端设备2可以接收到波长2的光波,解调可以得到数据2。终端设备3可以接收到波长3的光波,解调可以得到数据3。三个终端设备可以将需要发送的数据调制到反射镜反射的光波上,终端设备可以将调制的光波发送到网络设备形成谐振。可见,能够保证三个终端设备用不同的波长同时接入到通信系统,可以提升系统的频谱效率,可以达到多用户接入的目的。
[0188] 请参阅图23,图23是本发明实施例公开的另一种网络设备与两个终端设备进行通信的示意图。如图23所示,网络设备可以通过激励信号将数据1调制到谐振光的波长1上,将数据2调制到谐振光的波长2上,将数据3调制到谐振光的波长3上,之后可以通过衍射光栅将调制后的谐振光发送到空间。终端设备1可以接收到波长1和波长2的光波,解调可以得到数据1和数据2。终端设备2可以接收到波长3的光波,解调可以得到数据3。终端设备1可以将需要发送的数据调制到反射镜反射的波长1和波长2的光波上,终端设备2可以将需要发送的数据调制到反射镜反射的波长3的光波上,终端设备可以将调制的光波发送到网络设备形成谐振。可见,能够保证两个终端设备用不同的波长同时接入到通信系统,可以提升系统的频谱效率,可以达到多用户接入的目的。
[0189] 基于图11所示的网络架构,请参阅图24,图24是本发明实施例公开的一种通信方法的流程示意图。其中,该通信方法可以应用于上述通信系统。如图24所示,该通信方法可以包括以下步骤。
[0190] 2401、网络设备根据待发送信息发射第一谐振光。
[0191] 其中,待发送信息可以包括第一信息,第一信息为需要发送给第一终端设备的信息,第一终端设备为与网络设备进行通信的一个或多个终端设备中的任一终端设备。
[0192] 2402、网络设备将待发送信息中不同终端设备的信息调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光。
[0193] 2403、网络设备按照波长将第二谐振光辐射到不同方向。
[0194] 2404、第一终端设备透射第三谐振光中的部分谐振光以获得第一激光。
[0195] 其中,第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0196] 2405、第一终端设备将第一激光转换为第一电信号。
[0197] 2406、第一终端设备解调第一电信号以获得第一信息。
[0198] 可选地,上述方法还可以包括:第一终端设备反射第四谐振光,将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光,发射第五谐振光,第四谐振光为第三谐振光中除第一激光之外的谐振光;网络设备透射第五谐振光中的部分谐振光以获得第二激光,将第二激光转换为第二电信号,解调第二电信号以获得第二信息。
[0199] 可选地,上述步骤2401可以包括:网络设备先根据待发送信息生成激励信号,之后根据激励信号发射第一谐振光。
[0200] 可选地,上述步骤2401可以包括:网络设备先对待发送信息进行处理以获得第一基带信号,之后根据第一基带信号发射第一谐振光。网络设备根据待发送信息发射第一谐振光,上述步骤2402可以包括:网络设备将第一基带信号中不同终端设备的基带信号调制到第一谐振光中不同波长的光波上以获得第二谐振光。上述步骤2406可以包括:第一终端设备先解调第一电信号以获得第一基带信号,之后对第一基带信号进行处理以获得第一信息。
[0201] 可选地,第一终端设备将第二信息调制到第四谐振光以获得第五谐振光可以包括:第一终端设备先对第二信息进行处理以获得第二基带信号,之后将第二基带信号调制到第四谐振光以获得第五谐振光。网络设备解调第二电信号以获得第二信息可以包括:网络设备先解调第二电信号以获得第二基带信号,之后对第二基带信号进行处理以获得第二信息。
[0202] 可选地,上述步骤2403可以包括:网络设备先对第二谐振光的功率进行放大以获得第六谐振光,之后按照波长将第六谐振光辐射到不同方向。第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,可以为第三谐振光为第六谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0203] 可选地,上述方法还可以包括:网络设备对辐射到不同方向的第二谐振光的功率进行放大以获得第七谐振光。第三谐振光为第二谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光,可以为第三谐振光为第七谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光。
[0204] 可选地,网络设备可以包括用于发射谐振光的发射器,上述方法还可以包括:网络设备生成第一测量信号,根据第一测量信号发射第八谐振光,将第一测量信号调制到第八谐振光以获得第九谐振光,按照波长将第九谐振光辐射到不同方向;第一终端设备反射第十谐振光,生成第二测量信号,将第二测量信号调制到第十谐振光以获得第十一谐振光,第十谐振光为第九谐振光中辐射在第一终端设备所在方向的谐振光中的部分谐振光;网络设备透射第十一谐振光中的部分谐振光以获得第三激光,将第三激光转换为第三电信号,解调第三电信号以获得第二测量信号,根据第二测量信号的信号质量调整发射器的发射角度。
[0205] 其中,上述通信方法的详细描述可以参考上面通信系统的描述,在此不加赘述。
[0206] 基于图11所示的网络架构,请参阅图25,图25是本发明实施例公开的一种通信装置的结构示意图。其中,该通信装置可以为终端设备或网络设备。如图25所示,该通信装置可以包括处理器2501、存储器2502、输入接口2503、输出接口2504和总线2505。存储器2502可以是独立存在的,可以通过总线2505与处理器2501相连接。存储器2502也可以和处理器2501集成在一起。其中,总线2505用于实现这些组件之间的连接。输入接口2503用于接收来自通信装置之外的其它通信装置的信息,输出接口2504用于向通信装置之外的其它通信装置输出信息。当处理器2501执行存储器2502存储的计算机程序时,使得处理器2501执行图
24所示的通信方法。
[0207] 基于图11所示的网络架构,请参阅图26,图26是本发明实施例公开的另一种通信装置的结构示意图。如图26所示,该通信装置可以包括输入接口2601、逻辑电路2602和输出接口2603。输入接口2601与输出接口2603通过逻辑电路2602相连接。其中,输入接口2601用于接收来自其它通信装置的信息,输出接口2603用于向其它通信装置输出信息。逻辑电路2602用于执行除输入接口2601与输出接口2603的操作之外的操作,例如实现上述实施例中处理器2501实现的功能。其中,该通信装置可以为终端设备或网络设备。其中,有关输入接口2601、逻辑电路2602和输出接口2603更详细的的描述可以直接参考上述图24所示的方法实施例中第一终端设备的相关描述直接得到,也可以直接参考上述图24所示的方法实施例中网络设备的相关描述直接得到,这里不加赘述。
[0208] 本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序运行时,实现如图24所示的通信方法。
[0209] 以上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施方式而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请的保护范围之内。