[发明专利]光载无线网络媒体接入控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有故障检测功能的RoF无线网络媒体接入控制方法。

背景技术

RoF(Radio over Fiber，光载无线)技术是一种光和微波相结合的通信技术。RoF系统一般包含中心站(CS)、基站(BS)和用户端，利用光纤作为基站(BS)与中心站(CS)之间的传输链路。中心站(CS)通过射频副载波将数字基带信号调制到光载波上，通过光纤传输到基站；基站通过光电转换恢复出射频信号，放大后通过天线发送给用户端。RoF技术利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。正是这些优点，使得RoF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。目前的研究大多集中在RoF的物理层技术，对控制层接入的研究甚少。

图1是现有技术中一种RoF网络媒体接入控制方法中使用的控制帧的格式。该控制帧由一个长度固定的SF(Super Frame，超帧)组成，超帧以TDM(Time Division Multiplexer，时分复用)的方式为每个基站单元分配一个子帧(Frame 1，......，Frame n)。每个基站对应的子帧又分为若干时隙，包括：基站域BS beacon(由基站ID和时隙分配信息组成)、预留时隙(包括切换信息和新加入的移动终端的预留时隙)、广播时隙，以及基站单元中每个移动终端分别对应的若干时隙。其中，与每个移动终端对应的时隙又分为下行时隙(Down)、上行时隙(Up)和切换标识时隙。该超帧主要用于解决移动终端在基站之间的切换问题，其具有很强针对性的设计使相应的接入控制方法无法通用。

图2是现有技术中另一种RoF网络媒体接入控制方法中使用的控制帧的格式。该控制帧也由SF(Super Frame，超帧)组成，每个超帧包括若干竞争资源帧(Contention Frame)和数据帧(Data Frame)。在资源竞争阶段，CO(Central Office，中心控制单元)向每个RAU(Remote Antenna Unit，远端天线单元)发送信息，有数据通信需求的RAU在其对应时隙中回传RAU ID信息。当CO收到RAU的回传确认之后，就在数据帧阶段为其分配数据时隙；在数据帧阶段，只有在资源竞争阶段分配了数据时隙的RAU才能在被分配的时隙中发送数据。该技术方案中，竞争帧和数据帧是在同一信道上采用时分复用的方式传输的，限制了数据帧的利用率。

上述两种RoF网络媒体接入控制方法中，所有移动终端共用一个超帧，每一移动终端对应超帧中的一个时隙。而在实际的RoF网络中，为了避免同频干扰，相邻天线单元通常采用不同的频率，并不需要所有的移动终端共用一个超帧。此外，实际网络运行中，激光器并非每时每刻都处于正常工作状态，而上述两种接入控制方法均未考虑到由激光器故障而引发的网络故障。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高光载无线网络中的数据传输能力、波长利用率和移动终端的接入效率，以及如何实现光载无线网络中的激光器故障检测。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种光载无线网络中的媒体接入控制方法，包括：

S1：中心控制单元以小区集合为单位，通过控制通道向其内所有天线单元发送载有波长分配信息的波长分配帧以及带宽请求帧；

S2：天线单元在相应的时隙中提取分配到的波长通道信息，并通过所述控制通道在相应的时隙中向中心控制单元发送带宽请求信息；

S3：中心控制单元判断所述带宽请求信息是否正常；若是，进入S4；若否，通过S2中分配的波长通道向相应的天线单元发送故障检测帧，并进一步判断所述天线单元是否在预置时间内返回了故障修复帧；若是，进入S4；若否，通过波长调度算法生成新的波长分配信息，返回S1；

S4：中心控制单元通过S2中分配的波长通道向相应的天线单元发送数据帧，所述天线单元控制范围内的移动终端通过所述分配到的波长通道按照一定时隙进行数据传输。

优选地，步骤S1中，所述波长分配帧包括与小区集合内所有天线单元一一对应的天线单元识别信息时隙和波长分配信息时隙；所述带宽请求帧包括与小区内所有天线单元一一对应的天线单元识别信息时隙和带宽请求信息时隙。

优选地，步骤S3中，中心控制单元将接收到的带宽请求信息与在训练阶段生成的历史带宽请求值概率分布图进行比对，若相符，则判断请求信息正常；若不相符，则判断请求信息不正常。

优选地，通过波长调度算法生成所述新的波长分配信息。