一种基于wifi的tdma回程传输方法
【专利摘要】本发明提出一种基于WIFI的TDMA回程传输方法，包括下列步骤：中心节点运行MPCP协议，对欲接入的回传节点进行接入控制；对接入回传网络的各回传节点通过对时，测距算法同步各回传节点之间的距离，时间信息，分配相应的时间片；完成对应的时间片分配后，各回传节点在规定的时间片发送数据，各回传节点均可以在任一时间接收数据。本发明提出的基于WIFI的TDMA回程传输方法，改造基于802.11协议的MAC层，不再使用CSMA/CA技术，改为基于时间片轮转的多点控制协议MPCP，中心节点和回传节点间运行MPCP协议，中心节点的MPCP负责仲裁分配多个回传节点的数据传输，确保信道资源的无碰撞分配，从而大大提高回传数据的效率。
【专利说明】
一种基于WIFI的TDMA回程传输方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及无线WIFI网络回程传输技术领域，且特别涉及一种基于WIFI的TDMA回程传输方法。
【背景技术】
[0002]移动通信是通信领域中最活跃的分支之一，也是当前发展最快的通信技术。随着移动通信的发展和成熟，电信资费越来越低，运营商对基站设备及传输等配套设施的成本也越来越敏感。随着基站设备成本不断降低，基站和基站控制器之间的传输链路的成本所占的比重越来越大。
[0003]目前，基站和基站控制器间的传输方面，这种数据传输在业界习惯上称为回程(backhaul)，回程网络是指从接入网络到交换中心的连接。交换中心连接至骨干网络，而骨干网络连接至核心网络。因而，回程网络是任何电信网络结构的中间层，它位于接入网络和骨干网络之间，为这两个网络提供了重要连接。
[0004]所谓回程数据就是将本地的数据回传到中心节点，一般回程网络多采用有线网络，但现在一些地广人稀的区域由于布线开销过大，因而采用Wifi技术来传输回程数据。WiFi原先是无线保真的缩写，W1-Fi的英文全称为wireless fidelity，在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网的技术。
[0005]无线网络是一种能够将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。W1-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由W1-Fi联盟(W1-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网络产品之间的互通性。
[0006]但Wifi技术基于802.11协议，在访问控制层采用CSMA/CA技术，当节点数比较多时，网络发生碰撞的概率加大，使得数据传输效率大大降低。
【发明内容】
[0007]本发明提出一种基于WIFI的TDMA回程传输方法，改造基于802.11协议的MAC层，不再使用CSMA/CA技术，改为基于时间片轮转的多点控制协议MPCP，中心节点和回传节点间运行MPCP协议，中心节点的MPCP负责仲裁分配多个回传节点的数据传输，确保信道资源的无碰撞分配，从而大大提高回传数据的效率。
[0008]为了达到上述目的，本发明提出一种基于WIFI的TDMA回程传输方法，包括下列步骤:
[0009]中心节点运行MPCP协议，对欲接入的回传节点进行接入控制；
[0010]对接入回传网络的各回传节点通过对时，测距算法同步各回传节点之间的距离，时间信息，分配相应的时间片；
[0011]完成对应的时间片分配后，各回传节点在规定的时间片发送数据，各回传节点均可以在任一时间接收数据。
[0012]进一步的，所述中心节点和回传节点由射频接口、执行MPCP协议的MAC层、上层组成。
[0013]进一步的，所述射频接口提供无线网络的物理收发接口。
[0014]进一步的，所述射频接口为WIFI模块的RF接口。
[0015]进一步的，所述上层负责处理MAC层收到的数据。
[0016]本发明提出的基于WIFI的TDMA回程传输方法，在MAC层不再使用CSMA/CA技术，而是采用MPCP协议，基于时间片轮转发送数据，从而可以大大降低无线信道的冲突，提高数据传输效率，而且由于仅仅改造MAC子层，所以可以很方便在现有的WIFI网络上进行改造，实现。
【附图说明】
[0017]图1所示为本发明较佳实施例的基于WIFI的TDMA回程传输方法流程图。
[0018]图2所示为本发明较佳实施例的基于WIFI的TDMA回程传输方法结构图。
[0019]图3所示为本发明较佳实施例的MPCP协议的发现及注册示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图给出本发明的【具体实施方式】，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0021 ] MPCP(Mult1-Ροint Control Protocol多点控制协议)，该协议是MAC control子层的一项功能C3MPCP使用消息，状态机，定时器来控制访问P2MP(点到多点)的拓扑结构。在P2MP拓扑中的每个ONU都包含一个MPCP的实体，用以和OLT中的MPCP的一个实体相互通信。作为EP0N/MPCP的基础，EPON实现了一个P2P仿真子层，该子层使得P2MP网络拓扑对于高层来说就是多个点对点链路的集合。该子层是通过在每个数据报的前面加上一个LLID(Logical Link Identif i cat 1n)逻辑链路标识来实现的。该LLID将替换前导码中的两个字节。PON将拓扑结构中的根结点认为是主设备，S卩0LT;将位于边缘部分的多个节点认为是从设备，即ONUIPCP在点对多点的主从设备之间规定了一种控制机制以协调数据有效的发送和接收。系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告、以便优化PON系统内部的带宽分配。EPON系统通过MPC PDU来实现OLT与ONU之间的带宽请求、带宽授权、测距等。MPCP涉及的内容包括ONU发送时隙的分配，ONU的自动发现和加入，向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP多点控制协议位于MAC Control子层。MAC Control向MAC子层的操作提供实时的控制和处理。
[0022]时分多址(time divis1n multiple access，TDMA)把时间分割成互不重叠的时段(帧)，再将帧分割成互不重叠的时隙(信道)与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
[0023]请参考图1和图2，图1所示为本发明较佳实施例的基于WIFI的TDMA回程传输方法流程图。图2所示为本发明较佳实施例的基于WIFI的TDMA回程传输方法结构图。
[0024]本发明提出一种基于WIFI的TDMA回程传输方法，包括下列步骤:
[0025]步骤S100:中心节点运行MPCP协议，对欲接入的回传节点进行接入控制；
[0026]步骤S200:对接入回传网络的各回传节点通过对时，测距算法同步各回传节点之间的距离，时间信息，分配相应的时间片；
[0027]步骤S300:完成对应的时间片分配后，各回传节点在规定的时间片发送数据，各回传节点均可以在任一时间接收数据。从而可以完全避免无线信道上的冲突，大大提高信道的利用率。
[0028]根据本发明较佳实施例，所述中心节点和回传节点由射频接口、执行MPCP协议的MAC层、上层组成。各部分的功能分别由相应的硬件、以及软件算法实现。
[0029]所述射频接口提供无线网络的物理收发接口。进一步的，所述射频接口为WIFI模块的RF接口。所述上层负责处理MAC层收到的数据，和传统的Wifi上层软件一致。
[0030]请参考图3，图3所示为本发明较佳实施例的MPCP协议的发现及注册示意图。中心节点向回传节点发送门控信号，回传节点向中心节点注册请求信号，中心节点对发送回传节点注册信号，回传节点向中心节点发送注册确认信号，中心节点和回传节点保活信号。[0031 ] 本发明提出的基于WIFI的TDMA回程传输方法，在MAC层不再使用CSMA/CA技术，而是采用多点控制协议MPCP，对接点设备的发现，接入都由中心节点控制，并基于此给各回传节点分配发送时间片，基于时间片轮转发送数据，从而可以大大降低无线信道的冲突，提高数据传输效率，尤其在回传节点比较多的情况下，效果尤为明显，而且由于仅仅改造MAC子层，所以可以很方便在现有的WIFI网络上进行改造，实现。
[0032]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种基于WIFI的TDMA回程传输方法，其特征在于，包括下列步骤: 中心节点运行MPCP协议，对欲接入的回传节点进行接入控制； 对接入回传网络的各回传节点通过对时，测距算法同步各回传节点之间的距离，时间信息，分配相应的时间片； 完成对应的时间片分配后，各回传节点在规定的时间片发送数据，各回传节点均可以在任一时间接收数据。2.根据权利要求1所述的基于WIFI的TDMA回程传输方法，其特征在于，所述中心节点和回传节点由射频接口、执行MPCP协议的MAC层、上层组成。3.根据权利要求2所述的基于WIFI的TDMA回程传输方法，其特征在于，所述射频接口提供无线网络的物理收发接口。4.根据权利要求2所述的基于WIFI的TDMA回程传输方法，其特征在于，所述射频接口为WIFI模块的RF接口。5.根据权利要求1所述的基于WIFI的TDMA回程传输方法，其特征在于，所述上层负责处理MAC层收到的数据。
【文档编号】H04W74/06GK105898881SQ201610218532
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】朱群, 朱一群, 汪超
【申请人】上海电机学院