[發明專利]一種可見光通信組網方法

有效

• 申請號: 202110014178.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112821950B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 侯玉柱;趙志慶;蘇國正;丁英蓮;陳宇
• 申請（專利權）人: 天津戎行集團有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種可見光通信組網方法，采用二級超幀結構，根據業務類型動態分配時隙，包括：一、下行串擾：全網設置一個調度中心實現全局的時間同步器，調度中心根據房間內最大相鄰燈組數分成若干個時隙，相鄰燈組選擇不同時隙發送包含信標幀在內的數據；二、上行串擾：根據終端上報的鄰居信息，若AP判斷終端在串擾區則獲取相鄰AP的CAP時隙分配情況，給該終端分配一個其所在的所有相鄰AP中均沒被占用的CAP時隙；從非串擾區移動進入串擾區或從串擾區移動進入非串擾區時，AP端實時調整GTS分配方案；三、采用動態時隙分配：1)下行超幀時隙分配；2)上行超幀時隙分配，即AP根據本VPAN內包含的設備數量及所處的區域信息，進行時隙分配。

技術領域

本發明涉及可見光通信領域，尤其涉及一種可見光通信組網方法。

背景技術

近年來，基于照明白光LED的可見光通信(LiFi)技術受到了國內外學者的廣泛關注。面對移動流量的迅速增長以及傳統通信技術使用的射頻頻譜擁擠等問題，WiFi等通信技術正逐漸變得力所不逮，在這種情況下，利用可見光波段載波進行通信的可見光通信技術隨著LED市場的不斷擴大而逐漸成為研究熱點。與WiFi技術相比可見光通信是一種綠色通信技術，具有頻譜免費、速率高、成本低、保密性好、和無電磁干擾等先天性優勢，LiFi具有頻譜資源豐富、通信保密性好、布局成本低等特點，同時在實驗室條件下，LiFi也具有較高的通信速率。頻譜資源方面，隨著移動通信發展，射頻頻譜資源正變得越來越少，而可見光頻譜寬度是射頻頻譜的一萬倍以上，具備充足的頻譜資源；保密性上，LiFi被物體阻斷即無法進行傳輸，沒有WiFi“穿墻”帶來的安全問題；布局方面，在安裝LED燈具時進行配置或者使用具備可見光通信能力的燈具即可完成網絡布局，比WiFi布局更為便捷；在實驗室中，LiFi的傳輸速率可以達到1Gbps，對比WiFi有較大的提升。

然而，高速率大覆蓋范圍的可見光通信系統的開發和部署仍然面臨很多挑戰，比如商用白光LED的調制帶寬較小、難以滿足通信需求，其次單一結點覆蓋范圍小，通過密集組網解決時又會出現較為嚴重的相互干擾現象。

發明內容

鑒于傳統的可見光時分復用定位系統時延過長，易出現時鐘同步錯誤，為滿足高精度實時定位，提高系統容量和解決組網中相鄰小區干擾的問題，本發明提出了一種可見光通信組網方法，可以有效提高整體網絡系統的容量，并能有效解決相鄰小區的干擾問題，詳見下文描述：

一種可見光通信組網方法，所述方法采用二級超幀結構，根據業務類型動態分配時隙，所述方法包括以下步驟：

一、下行串擾：全網設置一個調度中心實現全局的時間同步器，調度中心根據房間內最大相鄰燈組數分成若干個時隙，相鄰燈組選擇不同時隙發送包含信標幀在內的數據；

二、上行串擾：根據終端上報的鄰居信息，若AP判斷終端在串擾區則獲取相鄰AP的CAP時隙分配情況，給該終端分配一個其所在的所有相鄰AP中均沒被占用的CAP時隙；從非串擾區移動進入串擾區或從串擾區移動進入非串擾區時，AP端實時調整GTS分配方案；

三、采用動態時隙分配：1)下行超幀時隙分配，即根據業務的實時性需求，將不同的業務劃分為：實時語音業務、語音廣播業務、及普通數據；2)上行超幀時隙分配，即AP根據本VPAN內包含的設備數量及所處的區域信息，進行時隙分配。

其中，所述AP端實時調整GTS分配方案具體為：

當所在的子網絡信號強度逐步減弱，接收到新的子網絡信號逐步增強時，且增強到閾值后，終端發起切網請求，請求加入信號強度好的子網，終端的GTS由新的子網AP重新分配。

進一步地，所述AP根據本VPAN內包含的設備數量及所處的區域信息，進行時隙分配具體為：

(1)若串擾區無設備，則將CAP和CFP所有時隙按非串擾區各設備業務類型的資源比例進行分配；

(2)若串擾區有設備，且相鄰AP無設備處理同步驟(1)；