[发明专利]一种分布式组网光通信系统的灯组协同调度方法

摘要

本发明是一种分布式组网光通信系统的灯组协同调度方法，该方法的特点在于首先调度器利用反向红外信道的数据通信，获取来自于各个灯组的接收信号强度信息；其次，调度器利用获得的各灯组接收信号强度信息，计算终端用户相对于各灯组的位移，并利用该位移信息将所有的灯组分为靠近灯组集和远离灯组集；最后，调度器根据用户计算的位移信息对靠近灯组集中的灯组接收信号强度进行修正，并根据所有灯组接收信号强度值决定灯组配置方案，利用灯组协同工作进行下行数据传输。该方法利用计算的用户运动位移信息，解决了室内光通信在灯组边缘区时用户误码率较高的问题，保证灯组为分布式结构的光通信体系下，用户在灯组下移动时的可靠通信。 

主权项

一种分布式组网光通信系统的灯组协同调度方法，其特征在于利用反向信道的数据通信，每个灯组获取终端用户的接收信号强度，利用接收信号强度信息计算出终端用户相对于各灯组的位移，并利用位移信息将所有灯组分为靠近灯组集LA_t和远离灯组集LA_f,在对靠近灯组集LA_t中每个灯组的接收信号强度进行修正后，再根据所有灯组接收信号强度值决定灯组配置方案，具体步骤如下：第一步，调度器获得各灯组的反向信道接收信号强度信息； 第二步，选取一个未进行灯组配置的用户，如果每个灯组的接收信号强度变化都在门限值P_thn之内，则直接使用原灯组配置，并进入第八步，如果存在一个灯组的接收信号强度变化超过门限值P_thn则清空原灯组配置信息； 门限值P_thn为灯组接收噪声功率的3倍，取值范围为1.5e‑5w到2e‑5w； 第三步，找出当前反向信道接收信号强度最大的灯组A，若灯组A的接收信号强度值大于给定阀值P_th，则将灯组配置方案设定为只使用灯组A，进入第八步；否则，若灯组A的接收信号强度值小于等于给定阀值P_th，调度器根据当前的接收信号强度测量结果和前一次灯组配置时的接收信号强度测量结果，通过下式计算出用户在这段判决周期中相对于灯组i移动的位移ΔD_i： ΔD_i＝LD_i‑ND_i其中，表示上一判决时刻用户与第i个灯组的水平距离；LPi表示上一判决时刻第i个灯组接收信号强度；表示当前时刻用户与第i个灯组的水平距离；NP_i为当前时刻第i个灯组的接收信号强度；α为反向信道增益系数，取值为0.011272w*m；h为灯组高度；给定阀值P_th为当用户距离某灯组正下方水平距离1m时，该灯组接收信号强度的均值，取为4e‑4w； 第四步，在所有灯组中，将位移ΔD_i为正的灯组归为靠近灯组集合LA_t，将位移ΔD_i为负的灯组归为远离灯组集合LA_f； 第五步，对于靠近灯组集合LA_t集合中的灯组，利用方向信息ΔD_i按如下公式计算出强度修正值Δ_i： 其中强度修正值Δ_i为第i个灯组需要进行的强度修正值；{ΔD_i}_max为用户相对于所有灯组的位移的最大值；灯组进行接收信号强度判决时的迟滞门限值P_hy，为从灯组最边缘到向内0.3m处的灯组的接收信号强度变化，取值范围从1.3e‑4w到1.4e‑4w； 第六步，对靠近灯组集合LA_t中第i个灯组的接收信号强度P_i按照下式进行修正，得到修正后的接收信号强度值其中强度修正值Δ_i为第五步中第i个灯组需要进行的强度修正值；第七步，判断靠近灯组集合LA_t集合中修正后的接收信号强度值是否满足若满足则将对应灯组i记入灯组配置结果集合中；同时，判断远离灯组集合LA_f中没有经过修正的灯组接收信号强度P是否满足P‑P_in＞P_hy，将满足条件的灯组记入灯组配置结果集合中； 其中，P_in为判断用户是否在灯组下的阀值门限，为用户在灯组i最边缘时灯组的接收信号强度均值，取值为1e‑4w；P_hy为第五步中的迟滞门限值； 第八步，生成此用户的灯组配置集合，判断当前是否还有未配置的用户，若有未配置的用户，返回第二步，否则，当前获得的修正前的灯组接收信号强度数据放入数据库中； 第九步，调度器等待一个调度时间周期T，取值范围为0.4s到1s，返回第一步进入下一次灯组调度流程。