[发明专利]基于室内可见光通信的多区域双控制器分层网络架构

说明书

本发明提出了一种基于室内可见光通信的多区域双控制器分层网络架构，用于解决现有网络架构中存在的扩展性差，漫游切换性能低下的问题，包括服务器、云控制器AC、本地控制器AC、多个汇聚交换机、多个接入交换机、多个可见光AP；服务器和云控制器AC通过有线网络与多个本地控制器AC相连，组成双控制器协作模式，每个本地控制器AC通过汇聚交换机与同一区域中的不同接入交换机相连，每一个接入交换机根据本身端口数量与该交换机所在区域中的不同可见光AP相连；可见光AP包括网络模块、信号发射模块和接受模块，其中，发射模块采用发光二极管，接受模块采用红外接收机。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种多区域双控制器分层网络架构，具体涉及一种基于室内可见光通信系统的多区域双控制器分层网络架构，适用于多区域大规模无线光网络的部署。

背景技术

光通信(Optical Communication)是以光波为载波的通信方式，主要包含光纤、室内可见光、无线光等通信技术，其中室内可见光通信技术(Visible light communication,VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式。

室内可见光通信(Visible light communication,VLC)是近年来迅速发展的一种新型无线通信方式，它将照明与通信相结合，在照明设施上增加数据传输功能，通过光源高速明暗闪烁来传递信息。相比射频无线通信而言，室内可见光通信具有可利用带宽大且不用授权、不会产生电磁辐射、安全性高等特点，可以应用于医院、加油站、机舱等要求电磁干扰小，安全性要求高的场所，而且能够有效缓解当前射频频带紧张问题，成为一种全新的室内无线通信网络的宽带接入方式。

由于发光二极管(light emitting diode，LED)具有许多优点，如节约能源和保护环境、良好的照明效果、可持续利用时间长等，使它成为未来的主要照明方式。LED所发出的光线是自然光，不易伤害到人类的双眼。随着白光LED技术日趋成熟，未来的照明装置将更多的采用LED阵列布局，会使得照明的能耗大幅度降低。因此，将基于LED照明光源的VLC技术应用于下一代无线通信中具有可行性基础，是构建室内无线通信系统的一个备用选择，具有很大的工程应用前景。

目前，室内可见光系统主要处于理论研究和实验阶段，在实验中也都是通过直接采用信号发生器将编码后的信号加载到LED发射端，实现近距离可见光通信。随着室内可见光技术的发展和应用范围的扩大，迫切需要一种适用于室内可见光通信网络的架构和拓扑设计。

网络架构(Network Architecture)是为设计、构建和管理一个通信网络提供一个构架和技术基础的蓝图。网络构架定义了数据网络通信系统的每个方面，包括但不限于用户使用的接口类型、使用的网络协议和可能使用的网络布线的类型。典型的网络架构一般为分层结构。分层结构是一种将通信任务划分成很多更小的部分，每个部分完成一个特定的子任务和用自定义的方式与其它部分相结合的结构。