[发明专利]集中式PON与Wi-Fi融合接入网架构及其管控方法

说明书

本发明涉及一种集中式PON与Wi‑Fi融合接入网架构及其管控方法，架构包括数据层和控制层，数据层包括无线段和光段，无线段包括双向通信的站点和访问接入点，光段包括光线路终端和光网络单元，访问接入点连接光网络单元，光网络单元连接光线路终端；控制层采用PON MAC机制接入访问接入点，以对光线路终端、光网络单元和站点进行统一控制，站点与访问接入点部署无线段的物理层，无线段采用Wi‑Fi物理层协议，光线路终端和光网络单元部署光段的物理层，光段与无线段建立子载波映射关系。本发明可以有效的提高了终端用户接入的成功率及资源利用效率，同时降低了用户切换时延。

技术领域

本发明涉及智能助行、康复训练技术领域，尤其是指一种集中式PON与Wi-Fi融合接入网架构及其管控方法。

背景技术

下一代固定网络需要满足业务低时延高带宽的需求；例如，云虚拟游戏需要3Gb/s的带宽和低于5毫秒的往返时延。为了满足上述业务的严苛需求，无源光网络(Passiveoptical network,PON)正从部署到家庭延申到房间，形成一个新的应用场景：光纤到房间(Fiber-to-the-room,FTTR)。在FTTR场景，Wi-Fi的无线接入点(Access point)可以与PON的光网络终端(Optical network Unit)连接，为业务提供端到端的的通信。为了提高该端到端通信的性能，PON与Wi-Fi的融合技术需要进一步研究。

在现有的PON与Wi-Fi融合方案中，PON与Wi-Fi仍采用独立的管理控制机制，其限制了PON与Wi-Fi融合系统中端到端通信性能的联合优化，增大融合系统的管理难度，进而影响了系统的整体性能。其次，Wi-Fi仍采用传统的基于竞争的随机接入机制，当多个用户同时接入无线网络时，需要竞争，从而导致了接入失败，增大用户接入时延，降低资源利用率。此外，Wi-Fi采用分布式的管控机制，每个AP独自管控自己所连接的终端用户，当终端发生移动需要从一个AP切换到另一个AP时，AP之间需要经过多次握手协议，即多AP协作做需要通过过次交互来实现，引入了较大的切换时延，进而影响了业务的性能。

因此，迫切需要提供一种集中式PON与Wi-Fi融合接入网架构及其管控方法以克服现有技术存在的上述技术缺陷。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的技术缺陷，而提出一种集中式PON与Wi-Fi融合接入网架构及其管控方法，其可以实现PON与Wi-Fi统一控制与管理，进而实现系统整体优化；基于统一集中式的管控协议可以避免Wi-Fi随机接入引入高时延及低资源利用率等问题；并且可以降低终端用户切换访问接入点时因多次握手而产生的时延。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种集中式PON与Wi-Fi融合接入网架构，包括：

数据层，其包括无线段和光段，所述无线段包括站点和访问接入点，所述光段包括光线路终端和光网络单元，所述站点与所述访问接入点双向通信，所述访问接入点连接所述光网络单元，所述光网络单元连接所述光线路终端；

控制层，其采用PON MAC机制接入所述访问接入点，以对所述光线路终端、光网络单元和站点进行统一控制，所述站点与所述访问接入点部署无线段的物理层，所述无线段采用Wi-Fi物理层协议，所述光线路终端和光网络单元部署光段的物理层，所述光段与所述无线段建立子载波映射关系。

在本发明的一个实施例中，所述无线段的物理层采用正交频分多址接入方法将无线频谱资源划分为多个正交子信道，并分配给不同的站点，所述正交频分多址接入方法还应用于所述光段中。

在本发明的一个实施例中，所述PON MAC机制统一异构接入网络形成统一的两级类似PON的网络，以在所述光线路终端、光网络单元和站点上实现统一的PON MAC协议。

在本发明的一个实施例中，所述PON MAC协议通过集中的MAC对无线段和光段的资源进行分配。