[發明專利]基于OW通信的MTC接入碰撞檢測裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 201310689156.0
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103648179B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 遲學芬;楊友全;石佳琳;于海鳳
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種基于OW通信的MTC接入碰撞檢測裝置，其特征在于包括用戶側FSO發射設備，用戶側FSO接收設備，OW-RF接入點側；所述用戶側FSO發射設備和用戶側FSO接收設備安裝在MTC設備上與MTC設備共同構成MTC終端；OW-RF接入點側包括兩部分：光接入系統和RF域接入設備；其中光接入系統包括分光鏡、成像子系統和控制處理子系統；控制處理子系統包括接入點側FSO發射設備、光電轉換器、解調器和控制處理中心；RF域接入設備包括有存儲器、射頻發送裝置和射頻接收裝置；成像子系統位于分光鏡的一個分光光路上，光電轉換器位于分光鏡的另一個光路上；成像子系統的圖像傳感器與控制處理中心連接；光電轉換器與解調器連接，解調器與控制處理中心及射頻發送裝置連接；控制處理中心分別與接入點側FSO發射設備、射頻接收裝置連接。

2.根據權利要求1所述的基于OW通信的MTC接入碰撞檢測裝置，其特征在于所述各MTC終端還包括信道檢測裝置、功率調整裝置；信道檢測裝置與功率調整裝置連接于用戶側FSO接收設備與用戶側FSO發射設備之間。

3.一種基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統，其特征在于包括：

圖像傳感器接口：用于接收圖像傳感器的圖像信息；

系統時隙設置模塊：設置多個競爭接入周期T_a，其中競爭接入周期T_a包括控制時隙T_c和數據時隙T_d；

碰撞檢測模塊：在控制時隙的競爭時間τ內，接收成像子系統圖像傳感器的競爭接入信號圖像信息，識別光斑個數；如果只有一個光斑則判斷接入成功，分配相應數據時隙并廣播允許接入消息，在數據時隙T_d內控制光電轉換器接收MTC終端發送的高速率傳輸數據并送入RF域接入設備，等待發送至RF蜂窩網絡；如果有多個光斑則判斷發生碰撞并廣播碰撞消息。

4.一種基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統，其特征在于包括：

圖像傳感器接口：用于接收圖像傳感器的圖像信息；

系統時隙設置模塊：設置多個競爭接入周期T_a，其中競爭接入周期T_a包括控制時隙T_c和數據時隙T_d；

信道探測模塊：在信道探測時隙T_S內向MTC終端廣播信道探測消息CSI，其發射功率為固定值P₀；

碰撞檢測模塊：在控制時隙T_c的競爭時間τ內，接收成像子系統圖像傳感器的競爭接入信號圖像信息，并根據該圖像信息判斷是否發生碰撞；如果未發生碰撞則判斷接入成功，分配相應數據時隙并廣播允許接入消息，在數據時隙T_d內控制光電轉換器接收MTC終端發送的高速率傳輸數據并送入RF域接入設備，等待發送至RF蜂窩網絡；如果發生碰撞則廣播碰撞消息。

5.根據權利要求4所述的基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統，其特征在于所述碰撞檢測模塊首先根據競爭接入信號圖像信息識別光斑個數n；如果n>1，則判定此時多個MTC像點發生碰撞并廣播碰撞消息；如果n=1，則計算圖像傳感器上光斑的總能量E；若E>E₀則判定多個MTC像點發生碰撞并廣播碰撞消息；否則光斑僅包含一個MTC像點，判定接入成功，分配相應數據時隙并廣播允許接入消息，在數據時隙T_d內控制光電轉換器接收MTC終端發送的高速率傳輸數據并送入RF域接入設備；其中E₀為一個MTC終端發射的光束到達圖像傳感器上的能量。

6.根據權利要求4所述的基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統，其特征在于所述碰撞檢測模塊首先根據競爭接入信號圖像信息識別光斑個數n；如果n>1，則判定多個MTC像點發生碰撞并廣播碰撞消息；如果n=1，則計算相鄰光斑之間的距離大小δ，如果δ>D或者δ=D，則判定此時多個MTC像點發生碰撞并廣播碰撞消息，如果δ<D，則計算此時光斑的光強I；若I>I₀，則判定此時多個MTC像點發生碰撞并廣播碰撞消息；否則判定光斑僅包括一個MTC像點，接入成功，分配相應數據時隙并廣播允許接入消息，在數據時隙T_d內控制光電轉換器接收MTC終端發送的高速率傳輸數據并送入RF域接入設備；其中D為相鄰光斑中較小光斑的直徑；I₀為一個MTC終端發射的光束到達圖像傳感器上的光強。