[发明专利]用于以太局域网的中心式无线激光通信系统

说明书

技术领域

一种用于以太局域网的中心式无线激光通信系统，属于无线激光通信领域，尤其涉及以太局域网通信领域。

背景技术

以太局域网使用双绞线或同轴电缆等网线将计算机网卡、集线器等网络设备连接起来，铺设网线费事费力，占用空间，而且设备位置固定，缺乏灵活性。射频方式的无线网络，如蓝牙，HomeRF以及IEEE 802.11b其设备可移动性好，但频带有限，干扰严重，而且保密性差，易被窃听。无线激光通信与射频通信相比，具有信道容量大，数据传输率高，带宽无管制，抗电磁干扰，防窃听等显著优点。但目前IEEE 802.11规定的红外无线局域网的速度为1M～2M，MAC层和物理层协议与以太网不同，不能使有线以太局域网平滑升级。

发明内容

本发明目的在于提供一种用激光无线收发机代替传统的网线，可不必修改上层协议，而实现有线方式向无线方式的平滑过渡，并可在同一局域网中混合使用两种方式的用于以太网局域网的中心式无线激光通信系统。

本发明的特征在于：它含有代替网线各自分别安装在计算机网卡上和集线器上的两台具有不同发射波长和光谱响应范围的无线激光收发机。所述的集线器上的接收器的光谱响应范围只包括网卡上的无线激光发射器的发射激光波长。所述的网卡上的接收器的光谱响应范围只包括集线器上的无线激光发射器的发射激光波长。所述的集线器上的无线激光发射器的前端设有一个其散射角覆盖局域网内计算机的散射装置。所述的计算机网卡上的发射器的散射角小，但要对准集线器上的激光接收器。所述的集线器可以同时和网卡、其他有线网络经网线相连。所述的网卡上的无线激光接收机的探测器前端设有增大接收视场、滤除背景光的光学天线。所述的集线器上的无线激光接收机的探测器前端设有增大接收视场、滤除背景光的光学天线。

使用证明：它实现了预期目的。

附图说明

图1：使用无线激光通信系统的以太局域网结构图。

图2：网卡上的无线激光收发机电路原理框图。

图3：集线器上的无线激光收发机电路原理框图。

具体实施方式

请见图1。1是集线器上的无线激光收发机，2是网卡上的无线激光收发机，两者之间实现台式机3A～3C、笔记本电脑4与集线器5的激光通信。无线激光收发机1、2分别经RJ45接口与集线器5、台式机3B、3C及笔记本电脑4的网卡用双绞线6相连(无线激光收发机2与台式机3B、3C的网卡之间的双绞线在图中未示出)，同时集线器5与台式机3A直接通过双绞线相连，即无线方式和有线方式可以同时共存，也可以互相替代。

再见图2和图3。无线激光发射器部分都由差分输入电路、LD(红外激光二极管)驱动电路和红外激光二极管LD1或LD2依次串联组成。差分输入电路的输入端经双绞线6与网卡RJ45接口的TX+和TX-管脚或集线器RJ45接口的RX+和RX-管脚相联。所不同的是：红外激光二极管LD通常具有一定的发射角，网卡上的无线激光发射器的红外激光二极管LD1前面可以不加散射装置，但需要与集线器上的无线激光收发机进行适当对准，即确保网卡发射器发出的激光可以射入到集线器上的无线激光收发机的探测器中，同时选择小功率红外激光二极管LD；也可以加散射装置，选择大功率红外激光二极管LD，就可以不对准集线器上的无线激光收发机。在本实施例中，选择前一方案。集线器无线激光收发机的红外激光二极管LD2功率较大，前面加散射片，扩大光源面积，确保覆盖整个房间。虽然红外激光二极管LD1、LD2的波长不同，但发射器的输出都要符合ANSI IEC825-1 Class 3人眼安全标准。

无线激光接收器部分都由光学天线、光电探测器、信号处理电路和差分输出电路依次串联组成。差分输出电路的输出端经双绞线6与网卡RJ45接口的RX+和RX-管脚或集线器RJ45接口的TX+和TX-管脚相联。对于集线器上的无线激光接收器而言，其差分输出电路输出端还需反馈到其发射器的差分输入电路，以转发信号。光学天线的作用是以较大的视场收集载有信息的激光，同时滤除背景光与自身发射器发出的激光。光电探测器既可以使用雪崩管，也可以使用Si PIN探测器。信号滤波和放大电路组成信号处理电路，保证在输入信号强弱变化时，有稳定的信号输出。这两类无线激光接收器的光谱响应范围只包括对方激光波长，而不包括自身发射器发出的激光，即集线器接收器响应LD1的激光，而不响应LD2的发出的激光网卡接收器响应LD2的激光，但不响应LD1的激光。集线器上的发射器在将集线器的信息用激光发射出去的同时也将自身的接收器接收到的信息也发射出去，使房间内的计算机可以通过集线器来互相通信。