[發(fā)明專利]基于OW通信的MTC接入碰撞檢測裝置、系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310689156.0
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103648179B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 遲學芬;楊友全;石佳琳;于海鳳
• 申請（專利權(quán)）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(cè)FSO發(fā)射設備，用戶側(cè)FSO接收設備，OW-RF接入點側(cè)；所述用戶側(cè)FSO發(fā)射設備和用戶側(cè)FSO接收設備安裝在MTC設備上與MTC設備共同構(gòu)成MTC終端；OW-RF接入點側(cè)包括兩部分：光接入系統(tǒng)和RF域接入設備；其中光接入系統(tǒng)包括分光鏡、成像子系統(tǒng)和控制處理子系統(tǒng)；控制處理子系統(tǒng)包括接入點側(cè)FSO發(fā)射設備、光電轉(zhuǎn)換器、解調(diào)器和控制處理中心；RF域接入設備包括有存儲器、射頻發(fā)送裝置和射頻接收裝置；成像子系統(tǒng)位于分光鏡的一個分光光路上，光電轉(zhuǎn)換器位于分光鏡的另一個光路上；成像子系統(tǒng)的圖像傳感器與控制處理中心連接；光電轉(zhuǎn)換器與解調(diào)器連接，解調(diào)器與控制處理中心及射頻發(fā)送裝置連接；控制處理中心分別與接入點側(cè)FSO發(fā)射設備、射頻接收裝置連接。

2.根據(jù)權(quán)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(diào)整裝置；信道檢測裝置與功率調(diào)整裝置連接于用戶側(cè)FSO接收設備與用戶側(cè)FSO發(fā)射設備之間。

3.一種基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統(tǒng)，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(tǒng)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(shù)據(jù)時隙T_d；

碰撞檢測模塊：在控制時隙的競爭時間τ內(nèi)，接收成像子系統(tǒng)圖像傳感器的競爭接入信號圖像信息，識別光斑個數(shù)；如果只有一個光斑則判斷接入成功，分配相應數(shù)據(jù)時隙并廣播允許接入消息，在數(shù)據(jù)時隙T_d內(nèi)控制光電轉(zhuǎn)換器接收MTC終端發(fā)送的高速率傳輸數(shù)據(jù)并送入RF域接入設備，等待發(fā)送至RF蜂窩網(wǎng)絡；如果有多個光斑則判斷發(fā)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(tǒng)，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(tǒng)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(shù)據(jù)時隙T_d；

信道探測模塊：在信道探測時隙T_S內(nèi)向MTC終端廣播信道探測消息CSI，其發(fā)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(nèi)，接收成像子系統(tǒng)圖像傳感器的競爭接入信號圖像信息，并根據(jù)該圖像信息判斷是否發(fā)生碰撞；如果未發(fā)生碰撞則判斷接入成功，分配相應數(shù)據(jù)時隙并廣播允許接入消息，在數(shù)據(jù)時隙T_d內(nèi)控制光電轉(zhuǎn)換器接收MTC終端發(fā)送的高速率傳輸數(shù)據(jù)并送入RF域接入設備，等待發(fā)送至RF蜂窩網(wǎng)絡；如果發(fā)生碰撞則廣播碰撞消息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統(tǒng)，其特征在于所述碰撞檢測模塊首先根據(jù)競爭接入信號圖像信息識別光斑個數(shù)n；如果n>1，則判定此時多個MTC像點發(fā)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(fā)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(shù)據(jù)時隙并廣播允許接入消息，在數(shù)據(jù)時隙T_d內(nèi)控制光電轉(zhuǎn)換器接收MTC終端發(fā)送的高速率傳輸數(shù)據(jù)并送入RF域接入設備；其中E₀為一個MTC終端發(fā)射的光束到達圖像傳感器上的能量。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于OW通信的MTC接入碰撞檢測系統(tǒng)，其特征在于所述碰撞檢測模塊首先根據(jù)競爭接入信號圖像信息識別光斑個數(shù)n；如果n>1，則判定多個MTC像點發(fā)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(fā)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(fā)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(shù)據(jù)時隙并廣播允許接入消息，在數(shù)據(jù)時隙T_d內(nèi)控制光電轉(zhuǎn)換器接收MTC終端發(fā)送的高速率傳輸數(shù)據(jù)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(fā)射的光束到達圖像傳感器上的光強。