[发明专利]OCC-VLC异构组网系统

权利要求书

1.一种OCC-VLC异构组网系统，其特征在于，包括：服务器端与用户端；

服务器端包括：服务器、VLC-AP和OCC-AP；服务器与VLC-AP和OCC-AP网络连接，VLC-AP与多个LED连接；

VLC-AP负责管理LED用于高速下行链路传输，OCC-AP用于用户申请接入组网、发送上行确认信息以及在VLC链路质量不好时负责上下行通信；

LED用于传输VLC链路的光信号以及基础照明；

用户端中，用户配有VLC检测设备用于接收VLC链路信息，以及OCC收发设备用于OCC链路上下行通信；

所述OCC-VLC异构组网系统的接入协议，包括：以下步骤：

(1)用户通过OCC上行链路向AP发送接入请求；

(2)设置定时器Timer1来防止申请过程中的无限循环，若超时，则接入失败；

(3)服务器收到用户的接入请求后，为用户分配唯一的用户ID并将用户的时隙以及发送数据周期和同步信息通过OCC下行信道发送给用户；由于组网中存在多个用户，故采用时分复用方式进行上行链路数据传输，用户按照被分配好的时隙传输上行数据；

(4)用户接收确认信息后，配置好自己的时隙，周期和同步信息，通过OCC上行链路发送测试信息验证时隙、周期信息配置是否同步；

(5)服务器收到反馈信息后，为用户分配VLC信道资源并通过OCC下行信道告知用户，用户接入完成；

所述OCC-VLC异构组网系统的重传机制包括：用户接入组网后，通过VLC下行链路为用户传输数据，并通过OCC上行链路发送确认信息；当VLC链路丢包时，根据VLC链路的质量判断由VLC链路重传还是由OCC链路重传；考虑到异构组网的应用场景以及OCC链路速率低的特性，若由于VLC链路质量问题而切换至OCC链路进行传输时，仅允许传输小容量的文本文件；

重传机制的通信协议包括以下步骤：

(1)VLC以广播的形式周期发送包含虚拟字段的数据帧，其中包含LED_ID信息；

(2)用户接入网络后，用户的PD持续检测光信道，设置定时器Timer2来限制检测VLC虚拟数据帧的等待时间，防止长时间等待接收导致的系统卡死问题；一旦检测到VLC帧，用户就准备好访问VLC并请求下行信道通信；若在一定时间time_out内没有检测到VLC帧，超时后用户切换到OCC链路进行下行传输；

(3)用户检测到VLC虚拟数据帧后，设置定时器Timer3来限制接入VLC系统的等待时间，同时解析并获取LED_ID和信道质量信息，通过OCC上行信道告知服务器，若在一定时间time_out内没有成功接入，超时后用户切换到OCC链路进行下行传输；

(4)服务器为用户分配时隙并通过VLC下行信道告知用户，并开始传输数据；

(5)用户检测到VLC下行数据帧，根据数据帧的帧头信息有目的性的提取对应自己地址的信息；

(6)由于VLC信道不稳定，在传输过程中可能会丢失数据帧，需要对数据进行重传，重传机制进入步骤(7)，若在传输中没有丢失数据帧，则跳转步骤(9)；

(7)用户根据数据帧帧头中的frame_information判断传输过程中哪些帧丢失，并生成确认信息；用户先将上行数据存在缓存区，等待自己的发送时隙到来时将缓存的数据编码成数据帧并通过OCC上行信道发送至服务器；

(8)客户端分时隙接收用户的上行OCC确认信息，获取丢帧信息后，根据当前VLC信道质量判断VLC链路的可靠性，若VLC链路的丢包率小于等于5％，则将丢失的数据帧通过VLC下行信道重新传输，若在重传时再次丢包，则回到步骤(7)，直至所有丢失数据包重传成功；若高于5％，则认为VLC链路质量过差，切换到OCC链路进行重传；

(9)若所有数据包均正确接收，通过OCC上行链路发送确认信息，数据传输完成。