一種基于wifi的tdma回程傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，包括下列步驟：中心節(jié)點運行MPCP協(xié)議，對欲接入的回傳節(jié)點進行接入控制；對接入回傳網(wǎng)絡(luò)的各回傳節(jié)點通過對時，測距算法同步各回傳節(jié)點之間的距離，時間信息，分配相應(yīng)的時間片；完成對應(yīng)的時間片分配后，各回傳節(jié)點在規(guī)定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)，各回傳節(jié)點均可以在任一時間接收數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，改造基于802.11協(xié)議的MAC層，不再使用CSMA/CA技術(shù)，改為基于時間片輪轉(zhuǎn)的多點控制協(xié)議MPCP，中心節(jié)點和回傳節(jié)點間運行MPCP協(xié)議，中心節(jié)點的MPCP負(fù)責(zé)仲裁分配多個回傳節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸，確保信道資源的無碰撞分配，從而大大提高回傳數(shù)據(jù)的效率。
【專利說明】
一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及無線WIFI網(wǎng)絡(luò)回程傳輸技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動通信是通信領(lǐng)域中最活躍的分支之一，也是當(dāng)前發(fā)展最快的通信技術(shù)。隨著移動通信的發(fā)展和成熟，電信資費越來越低，運營商對基站設(shè)備及傳輸?shù)扰涮自O(shè)施的成本也越來越敏感。隨著基站設(shè)備成本不斷降低，基站和基站控制器之間的傳輸鏈路的成本所占的比重越來越大。
[0003]目前，基站和基站控制器間的傳輸方面，這種數(shù)據(jù)傳輸在業(yè)界習(xí)慣上稱為回程(backhaul)，回程網(wǎng)絡(luò)是指從接入網(wǎng)絡(luò)到交換中心的連接。交換中心連接至骨干網(wǎng)絡(luò)，而骨干網(wǎng)絡(luò)連接至核心網(wǎng)絡(luò)。因而，回程網(wǎng)絡(luò)是任何電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的中間層，它位于接入網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)之間，為這兩個網(wǎng)絡(luò)提供了重要連接。
[0004]所謂回程數(shù)據(jù)就是將本地的數(shù)據(jù)回傳到中心節(jié)點，一般回程網(wǎng)絡(luò)多采用有線網(wǎng)絡(luò)，但現(xiàn)在一些地廣人稀的區(qū)域由于布線開銷過大，因而采用Wifi技術(shù)來傳輸回程數(shù)據(jù)。WiFi原先是無線保真的縮寫，W1-Fi的英文全稱為wireless fidelity，在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認(rèn)證”，實質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時也是一種無線聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。
[0005]無線網(wǎng)絡(luò)是一種能夠?qū)€人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。W1-Fi是一個無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由W1-Fi聯(lián)盟(W1-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的互通性。
[0006]但Wifi技術(shù)基于802.11協(xié)議，在訪問控制層采用CSMA/CA技術(shù)，當(dāng)節(jié)點數(shù)比較多時，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生碰撞的概率加大，使得數(shù)據(jù)傳輸效率大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，改造基于802.11協(xié)議的MAC層，不再使用CSMA/CA技術(shù)，改為基于時間片輪轉(zhuǎn)的多點控制協(xié)議MPCP，中心節(jié)點和回傳節(jié)點間運行MPCP協(xié)議，中心節(jié)點的MPCP負(fù)責(zé)仲裁分配多個回傳節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸，確保信道資源的無碰撞分配，從而大大提高回傳數(shù)據(jù)的效率。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，包括下列步驟:
[0009]中心節(jié)點運行MPCP協(xié)議，對欲接入的回傳節(jié)點進行接入控制；
[0010]對接入回傳網(wǎng)絡(luò)的各回傳節(jié)點通過對時，測距算法同步各回傳節(jié)點之間的距離，時間信息，分配相應(yīng)的時間片；
[0011]完成對應(yīng)的時間片分配后，各回傳節(jié)點在規(guī)定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)，各回傳節(jié)點均可以在任一時間接收數(shù)據(jù)。
[0012]進一步的，所述中心節(jié)點和回傳節(jié)點由射頻接口、執(zhí)行MPCP協(xié)議的MAC層、上層組成。
[0013]進一步的，所述射頻接口提供無線網(wǎng)絡(luò)的物理收發(fā)接口。
[0014]進一步的，所述射頻接口為WIFI模塊的RF接口。
[0015]進一步的，所述上層負(fù)責(zé)處理MAC層收到的數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明提出的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，在MAC層不再使用CSMA/CA技術(shù)，而是采用MPCP協(xié)議，基于時間片輪轉(zhuǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而可以大大降低無線信道的沖突，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，而且由于僅僅改造MAC子層，所以可以很方便在現(xiàn)有的WIFI網(wǎng)絡(luò)上進行改造，實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0017]圖1所示為本發(fā)明較佳實施例的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法流程圖。
[0018]圖2所示為本發(fā)明較佳實施例的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3所示為本發(fā)明較佳實施例的MPCP協(xié)議的發(fā)現(xiàn)及注冊示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明不限于以下的實施方式。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0021 ] MPCP(Mult1-Ροint Control Protocol多點控制協(xié)議)，該協(xié)議是MAC control子層的一項功能C3MPCP使用消息，狀態(tài)機，定時器來控制訪問P2MP(點到多點)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在P2MP拓?fù)渲械拿總€ONU都包含一個MPCP的實體，用以和OLT中的MPCP的一個實體相互通信。作為EP0N/MPCP的基礎(chǔ)，EPON實現(xiàn)了一個P2P仿真子層，該子層使得P2MP網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵τ诟邔觼碚f就是多個點對點鏈路的集合。該子層是通過在每個數(shù)據(jù)報的前面加上一個LLID(Logical Link Identif i cat 1n)邏輯鏈路標(biāo)識來實現(xiàn)的。該LLID將替換前導(dǎo)碼中的兩個字節(jié)。PON將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的根結(jié)點認(rèn)為是主設(shè)備，S卩0LT;將位于邊緣部分的多個節(jié)點認(rèn)為是從設(shè)備，即ONUIPCP在點對多點的主從設(shè)備之間規(guī)定了一種控制機制以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效的發(fā)送和接收。系統(tǒng)運行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發(fā)送，位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時、不同ONU的擁塞報告、以便優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。EPON系統(tǒng)通過MPC PDU來實現(xiàn)OLT與ONU之間的帶寬請求、帶寬授權(quán)、測距等。MPCP涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配，ONU的自動發(fā)現(xiàn)和加入，向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶寬。MPCP多點控制協(xié)議位于MAC Control子層。MAC Control向MAC子層的操作提供實時的控制和處理。
[0022]時分多址(time divis1n multiple access，TDMA)把時間分割成互不重疊的時段(幀)，再將幀分割成互不重疊的時隙(信道)與用戶具有一一對應(yīng)關(guān)系，依據(jù)時隙區(qū)分來自不同地址的用戶信號，從而完成的多址連接。時分多址是把時間分割成周期性的幀(Frame)每一個幀再分割成若干個時隙向基站發(fā)送信號，在滿足定時和同步的條件下，基站可以分別在各時隙中接收到各移動終端的信號而不混擾。同時，基站發(fā)向多個移動終端的信號都按順序安排在予定的時隙中傳輸，各移動終端只要在指定的時隙內(nèi)接收，就能在合路的信號中把發(fā)給它的信號區(qū)分并接收下來。
[0023]請參考圖1和圖2，圖1所示為本發(fā)明較佳實施例的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法流程圖。圖2所示為本發(fā)明較佳實施例的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法結(jié)構(gòu)圖。
[0024]本發(fā)明提出一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，包括下列步驟:
[0025]步驟S100:中心節(jié)點運行MPCP協(xié)議，對欲接入的回傳節(jié)點進行接入控制；
[0026]步驟S200:對接入回傳網(wǎng)絡(luò)的各回傳節(jié)點通過對時，測距算法同步各回傳節(jié)點之間的距離，時間信息，分配相應(yīng)的時間片；
[0027]步驟S300:完成對應(yīng)的時間片分配后，各回傳節(jié)點在規(guī)定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)，各回傳節(jié)點均可以在任一時間接收數(shù)據(jù)。從而可以完全避免無線信道上的沖突，大大提高信道的利用率。
[0028]根據(jù)本發(fā)明較佳實施例，所述中心節(jié)點和回傳節(jié)點由射頻接口、執(zhí)行MPCP協(xié)議的MAC層、上層組成。各部分的功能分別由相應(yīng)的硬件、以及軟件算法實現(xiàn)。
[0029]所述射頻接口提供無線網(wǎng)絡(luò)的物理收發(fā)接口。進一步的，所述射頻接口為WIFI模塊的RF接口。所述上層負(fù)責(zé)處理MAC層收到的數(shù)據(jù)，和傳統(tǒng)的Wifi上層軟件一致。
[0030]請參考圖3，圖3所示為本發(fā)明較佳實施例的MPCP協(xié)議的發(fā)現(xiàn)及注冊示意圖。中心節(jié)點向回傳節(jié)點發(fā)送門控信號，回傳節(jié)點向中心節(jié)點注冊請求信號，中心節(jié)點對發(fā)送回傳節(jié)點注冊信號，回傳節(jié)點向中心節(jié)點發(fā)送注冊確認(rèn)信號，中心節(jié)點和回傳節(jié)點保活信號。[0031 ] 本發(fā)明提出的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，在MAC層不再使用CSMA/CA技術(shù)，而是采用多點控制協(xié)議MPCP，對接點設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，接入都由中心節(jié)點控制，并基于此給各回傳節(jié)點分配發(fā)送時間片，基于時間片輪轉(zhuǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而可以大大降低無線信道的沖突，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，尤其在回傳節(jié)點比較多的情況下，效果尤為明顯，而且由于僅僅改造MAC子層，所以可以很方便在現(xiàn)有的WIFI網(wǎng)絡(luò)上進行改造，實現(xiàn)。
[0032]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，其特征在于，包括下列步驟: 中心節(jié)點運行MPCP協(xié)議，對欲接入的回傳節(jié)點進行接入控制； 對接入回傳網(wǎng)絡(luò)的各回傳節(jié)點通過對時，測距算法同步各回傳節(jié)點之間的距離，時間信息，分配相應(yīng)的時間片； 完成對應(yīng)的時間片分配后，各回傳節(jié)點在規(guī)定的時間片發(fā)送數(shù)據(jù)，各回傳節(jié)點均可以在任一時間接收數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，其特征在于，所述中心節(jié)點和回傳節(jié)點由射頻接口、執(zhí)行MPCP協(xié)議的MAC層、上層組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，其特征在于，所述射頻接口提供無線網(wǎng)絡(luò)的物理收發(fā)接口。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，其特征在于，所述射頻接口為WIFI模塊的RF接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIFI的TDMA回程傳輸方法，其特征在于，所述上層負(fù)責(zé)處理MAC層收到的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04W74/06GK105898881SQ201610218532
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】朱群, 朱一群, 汪超
【申請人】上海電機學(xué)院