[发明专利]一种可见光通信组网方法

说明书

本发明公开了一种可见光通信组网方法，采用二级超帧结构，根据业务类型动态分配时隙，包括：一、下行串扰：全网设置一个调度中心实现全局的时间同步器，调度中心根据房间内最大相邻灯组数分成若干个时隙，相邻灯组选择不同时隙发送包含信标帧在内的数据；二、上行串扰：根据终端上报的邻居信息，若AP判断终端在串扰区则获取相邻AP的CAP时隙分配情况，给该终端分配一个其所在的所有相邻AP中均没被占用的CAP时隙；从非串扰区移动进入串扰区或从串扰区移动进入非串扰区时，AP端实时调整GTS分配方案；三、采用动态时隙分配：1)下行超帧时隙分配；2)上行超帧时隙分配，即AP根据本VPAN内包含的设备数量及所处的区域信息，进行时隙分配。

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及一种可见光通信组网方法。

背景技术

近年来，基于照明白光LED的可见光通信(LiFi)技术受到了国内外学者的广泛关注。面对移动流量的迅速增长以及传统通信技术使用的射频频谱拥挤等问题，WiFi等通信技术正逐渐变得力所不逮，在这种情况下，利用可见光波段载波进行通信的可见光通信技术随着LED市场的不断扩大而逐渐成为研究热点。与WiFi技术相比可见光通信是一种绿色通信技术，具有频谱免费、速率高、成本低、保密性好、和无电磁干扰等先天性优势，LiFi具有频谱资源丰富、通信保密性好、布局成本低等特点，同时在实验室条件下，LiFi也具有较高的通信速率。频谱资源方面，随着移动通信发展，射频频谱资源正变得越来越少，而可见光频谱宽度是射频频谱的一万倍以上，具备充足的频谱资源；保密性上，LiFi被物体阻断即无法进行传输，没有WiFi“穿墙”带来的安全问题；布局方面，在安装LED灯具时进行配置或者使用具备可见光通信能力的灯具即可完成网络布局，比WiFi布局更为便捷；在实验室中，LiFi的传输速率可以达到1Gbps，对比WiFi有较大的提升。

然而，高速率大覆盖范围的可见光通信系统的开发和部署仍然面临很多挑战，比如商用白光LED的调制带宽较小、难以满足通信需求，其次单一结点覆盖范围小，通过密集组网解决时又会出现较为严重的相互干扰现象。

发明内容

鉴于传统的可见光时分复用定位系统时延过长，易出现时钟同步错误，为满足高精度实时定位，提高系统容量和解决组网中相邻小区干扰的问题，本发明提出了一种可见光通信组网方法，可以有效提高整体网络系统的容量，并能有效解决相邻小区的干扰问题，详见下文描述：

一种可见光通信组网方法，所述方法采用二级超帧结构，根据业务类型动态分配时隙，所述方法包括以下步骤：

一、下行串扰：全网设置一个调度中心实现全局的时间同步器，调度中心根据房间内最大相邻灯组数分成若干个时隙，相邻灯组选择不同时隙发送包含信标帧在内的数据；

二、上行串扰：根据终端上报的邻居信息，若AP判断终端在串扰区则获取相邻AP的CAP时隙分配情况，给该终端分配一个其所在的所有相邻AP中均没被占用的CAP时隙；从非串扰区移动进入串扰区或从串扰区移动进入非串扰区时，AP端实时调整GTS分配方案；

三、采用动态时隙分配：1)下行超帧时隙分配，即根据业务的实时性需求，将不同的业务划分为：实时语音业务、语音广播业务、及普通数据；2)上行超帧时隙分配，即AP根据本VPAN内包含的设备数量及所处的区域信息，进行时隙分配。

其中，所述AP端实时调整GTS分配方案具体为：

当所在的子网络信号强度逐步减弱，接收到新的子网络信号逐步增强时，且增强到阈值后，终端发起切网请求，请求加入信号强度好的子网，终端的GTS由新的子网AP重新分配。

进一步地，所述AP根据本VPAN内包含的设备数量及所处的区域信息，进行时隙分配具体为：

(1)若串扰区无设备，则将CAP和CFP所有时隙按非串扰区各设备业务类型的资源比例进行分配；

(2)若串扰区有设备，且相邻AP无设备处理同步骤(1)；