CN119835552B - 光纤供电无线接入控制器及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及光纤供电无线接入控制器及其通信方法，包括：将光纤供电无线接入控制器与光纤网络连接，将无线接入点与控制器通过有线或无线的方式连接，在控制器上同步配置网络参数，并设置无线接入点的相关参数；控制器通过光纤接口检测光信号强度，识别光信号是否在正常范围内，若信号强度不足，同步检查光纤连接是否正确、光模块是否正常，检查结果为是，与光纤网络中的光线路终端进行握手，建立通信链路，本发明通过初始化配置设备参数与连接方式，能确保各部分协调工作，减少后续因配置混乱导致的故障，且基于光纤链路建立保障了稳定且高速的数据传输通道，还利用成熟光纤协议可有效承载大量数据。

Description

光纤供电无线接入控制器及其通信方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及光纤供电无线接入控制器及其通信方法。

背景技术

纤供电无线接入控制器是现代网络领域的关键设备。它巧妙融合光纤供电与无线接入控制功能，一方面，利用光纤传输电能，无需额外铺设电源线，便捷且利于拓展部署；另一方面，可集中管理众多无线接入点，灵活配置无线网络参数、精准管控用户接入权限等。

同时，凭借光纤高速稳定的数据传输能力，确保通信顺畅，能有效提升无线网络的可靠性与管理效率，在校园、企业办公区以及商业场所等都有着广泛应用前景。

目前光纤供电无线接入控制器在通信层面，通常不设冗余的光纤链路，此种设置虽有效降低了通信成本及部署复杂程度，但其运行稳定性受限，通常无法长期稳定的服务于其所在的通信场景。

为此，提出了一种光纤供电无线接入控制器及其通信方法。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了光纤供电无线接入控制器及其通信方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，光纤供电无线接入控制器的通信方法，包括：

将光纤供电无线接入控制器与光纤网络连接，将无线接入点与控制器通过有线或无线的方式连接，在控制器上同步配置网络参数，并设置无线接入点的相关参数；控制器通过光纤接口检测光信号强度，识别光信号是否在正常范围内，若信号强度不足，同步检查光纤连接是否正确、光模块是否正常，检查结果为是，与光纤网络中的光线路终端进行握手，建立通信链路；控制器通过无线通信模块与无线接入点建立连接，同步对接入点进行身份验证；控制器向无线接入点发送控制指令，无线接入点将用户数据传输至控制器，同时控制器将数据转发到核心网络；无线接入点向控制器反馈状态信息，控制器实时基于无线接入点的状态信息监测无线接入点是否异常；在通信阶段，对通信数据进行加密，并传输。

更进一步地，在控制器上配置的网络参数包括IP地址、子网掩码、默认网关、VLAN设置、路由协议配置，设置的无线接入点相关参数包括：SSID、频段、信道、加密方式、发射功率、无线模式、客户端接入数量限制、MAC地址过滤；

所述控制器基于其主光纤链路数量配置相同数量的冗余光纤链路，同步设置冗余光纤链路的触发逻辑，使控制器基于触发逻辑在供电与通信场景下自适应切换冗余光纤链路。

更进一步地，所述冗余光纤链路的触发逻辑表示为：

式中：S_switch为触发判定值；F_main为主光纤链路故障判定值；F_backup为冗余光纤链路故障判定值；T_fault为主光纤链路故障持续；T_threshold为预先设定的故障持续时间阈值；

其中，S_switch＝1时触发冗余光纤链路的切换操作，反之，则不触发切换操作，(Fmain＝0)and(Fbackup＝1)and(Tfault≥Tthreshold)表示三种情况同时满足。

更进一步地，所述冗余光纤链路故障判定值F_backup的计算逻辑与主光纤链路故障判定值F_main的计算逻辑相同，所述主光纤链路故障判定值F_main的计算逻辑表示为：

式中：F(1)_main、F(2)_main、F(3)、_main F(4)_main为基于光功率检测的判定值、基于误码率检测的判定值、基于链路心跳信号检测的判定值、基于链路丢包率检测的判定；P_receive为当前主光纤链路的光功率；P_min为维持正常通信所允许的最小光功率阈值；BER为当前主光纤链路的误码率；BER_max为预先设定的最大允许误码率阈值；H_receive为在规定时间内是否接收到来自对端发送的心跳信号；PLR为当前主光纤链路传输过程中的丢包率；PLR_max为预先设定的最大允许丢包率阈值；

其中，F_main＝F(1)_main+F(2)_main+F(3)+_mainF(4)_main。

更进一步地，所述光信号强度检测及识别光信号是否在正常范围内的逻辑表示为：

式中：P_r为接收端光功率；P_t为发射端光功率；n为光纤链路中损耗环节的数量；Li为光纤链路中第i个环节产生的损耗值；(P_min，P_max)为光信号强度正常范围；

其中，式(2)成立，表示光信号处于正常范围，光信号不处于正常范围内时，实时切换至冗余光纤链路，进一步执行检测及识别操作，在冗余光纤链路仍不处于正常范围内时，切换至冗余光纤链路对应的主光纤链路，如此反复，直至识别结果为是时结束。

更进一步地，所述控制器与无线接入点建立连接时服从IEEE 802.11标准协议、IEEE 802.15.4标准协议、IEEE 802.16标准协议中任意一种；

所述对接入点进行身份验证时，通过PSK、数字证书或用户名与密码中任意一种方式进行验证。

更进一步地，所述控制指令包括频段调整指令、信道选择指令、SSID配置指令、无线加密方式及密钥设置指令、发射功率调整指令、认证方式设置指令、用户接入数量限制指令、重启指令、固件升级指令、故障诊断指令；

所述控制指令在传输时，以数据包的形式进行传输。

更进一步地，所述无线接入点是否异常的判定，服从：

式中：AI为无线接入点异常判定值；S为无线接入点信号强度；S_ref为信号强度参考值；S_range为信号强度合理波动范围值；P为无线接入点丢包率；P_max为无线接入点丢包率的最大可接受阈值；U为无线接入点连接用户数量；U_max为无线接入点最大承载用户数；T为设备温度；T_ref为设备温度参考值；T_range为设备温度正常波动范围值；ω₁、ω₂、ω₃、ω₄为权重；

其中，权重ω₁、ω₂、ω₃、ω₄均为正数，且权重ω₁、ω₂、ω₃、ω₄之和为1，AI≤1.5判定无线接入点无异常，AI＞1.5判定无线接入点异常，无线接入点异常时，切换至冗余光纤链路。

更进一步地，所述通信数据包括包含控制指令的数据包，通信数据加密阶段，应用现有的任意一种通信数据加密算法进行加密传输、解密读取。

第二方面，一种光纤供电无线接入控制器，该控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该所述计算机程序被所述处理器执行时，实现光纤供电无线接入控制器的通信方法的执行步骤。

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供一种光纤供电无线接入控制器的通信方法，该方法在执行过程中，通过初始化配置设备参数与连接方式，能确保各部分协调工作，减少后续因配置混乱导致的故障，且基于光纤链路建立保障了稳定且高速的数据传输通道，还利用成熟光纤协议可有效承载大量数据，从而利于远距离通信，与无线接入点的通信及数据传输，同时对无线网络集中管理与高效数据交互，便于灵活调整无线参数及转发用户数据，状态监测与反馈能及时发现问题并响应，提升整体网络的可靠性，并设有加密机制，有效抵御外部威胁，保护数据和网络安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为光纤供电无线接入控制器的通信方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

本实施例的光纤供电无线接入控制器的通信方法，如图1所示，包括：

将光纤供电无线接入控制器与光纤网络连接，将无线接入点与控制器通过有线或无线的方式连接，在控制器上同步配置网络参数，并设置无线接入点的相关参数；

在控制器上配置的网络参数包括IP地址、子网掩码、默认网关、VLAN设置、路由协议配置，设置的无线接入点相关参数包括：SSID、频段、信道、加密方式、发射功率、无线模式、客户端接入数量限制、MAC地址过滤；

控制器基于其主光纤链路数量配置相同数量的冗余光纤链路，同步设置冗余光纤链路的触发逻辑，使控制器基于触发逻辑在供电与通信场景下自适应切换冗余光纤链路；

冗余光纤链路的触发逻辑表示为：

式中：S_switch为触发判定值；F_main为主光纤链路故障判定值；F_backup为冗余光纤链路故障判定值；T_fault为主光纤链路故障持续；T_threshold为预先设定的故障持续时间阈值；

其中，S_switch＝1时触发冗余光纤链路的切换操作，反之，则不触发切换操作，(Fmain＝0)and(Fbackup＝1)and(Tfault≥Tthreshold)表示三种情况同时满足；

冗余光纤链路故障判定值F_backup的计算逻辑与主光纤链路故障判定值F_main的计算逻辑相同，主光纤链路故障判定值F_main的计算逻辑表示为：

式中：F(1)_main、F(2)_main、F(3)、_main F(4)_main为基于光功率检测的判定值、基于误码率检测的判定值、基于链路心跳信号检测的判定值、基于链路丢包率检测的判定；P_receive为当前主光纤链路的光功率；P_min为维持正常通信所允许的最小光功率阈值；BER为当前主光纤链路的误码率；BER_max为预先设定的最大允许误码率阈值；H_receive为在规定时间内是否接收到来自对端发送的心跳信号；PLR为当前主光纤链路传输过程中的丢包率；PLR_max为预先设定的最大允许丢包率阈值；

其中，F_main＝F(1)_main+F(2)_main+F(3)+_mainF(4)_main；

通过上述逻辑公式，对主光纤链路与冗余光纤链路的切换提供以指定的切换逻辑。

控制器通过光纤接口检测光信号强度，识别光信号是否在正常范围内，若信号强度不足，同步检查光纤连接是否正确、光模块是否正常，检查结果为是，与光纤网络中的光线路终端进行握手，建立通信链路；

光信号强度检测及识别光信号是否在正常范围内的逻辑表示为：

式中：P_r为接收端光功率；P_t为发射端光功率；n为光纤链路中损耗环节的数量；Li为光纤链路中第i个环节产生的损耗值；(P_min，P_max)为光信号强度正常范围；

其中，式(2)成立，表示光信号处于正常范围，光信号不处于正常范围内时，实时切换至冗余光纤链路，进一步执行检测及识别操作，在冗余光纤链路仍不处于正常范围内时，切换至冗余光纤链路对应的主光纤链路，如此反复，直至识别结果为是时结束；

通过上述逻辑公式，对光信号强度检测及识别光信号是否在正常范围内的逻辑进行限定，确保判定结果稳定输出。

控制器通过无线通信模块与无线接入点建立连接，同步对接入点进行身份验证；

控制器向无线接入点发送控制指令，无线接入点将用户数据传输至控制器，同时控制器将数据转发至核心网络；

无线接入点向控制器反馈状态信息，控制器实时基于无线接入点的状态信息监测无线接入点是否异常；

无线接入点是否异常的判定，服从：

式中：AI为无线接入点异常判定值；S为无线接入点信号强度；S_ref为信号强度参考值；S_range为信号强度合理波动范围值；P为无线接入点丢包率；P_max为无线接入点丢包率的最大可接受阈值；U为无线接入点连接用户数量；U_max为无线接入点最大承载用户数；T为设备温度；T_ref为设备温度参考值；T_range为设备温度正常波动范围值；ω₁、ω₂、ω₃、ω₄为权重；

其中，权重ω₁、ω₂、ω₃、ω₄均为正数，且权重ω₁、ω₂、ω₃、ω₄之和为1，AI≤1.5判定无线接入点无异常，AI＞1.5判定无线接入点异常，无线接入点异常时，切换至冗余光纤链路；

通过上述逻辑公式，对无线接入点是否异常进行判定，保障最终通信阶段更加稳定的执行通信任务。

在通信阶段，对通信数据进行加密，并传输。

在本实施例中，通过初始化配置让设备协调工作减少故障，光纤链路建立可提供稳定高速的数据传输通道利于远距离通信，并且使得无线接入点通信及数据传输实现集中管理与高效交互，状态监测能及时响应问题，通信安全保障可抵御外部威胁，为网络稳定运行奠定基础。

实施例2：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例对实施例1中光纤供电无线接入控制器的通信方法做进一步具体说明：

控制器与无线接入点建立连接时服从IEEE 802.11标准协议、IEEE 802.15.4标准协议、IEEE 802.16标准协议中任意一种；

对接入点进行身份验证时，通过PSK、数字证书或用户名与密码中任意一种方式进行验证；

控制指令包括频段调整指令、信道选择指令、SSID配置指令、无线加密方式及密钥设置指令、发射功率调整指令、认证方式设置指令、用户接入数量限制指令、重启指令、固件升级指令、故障诊断指令；

控制指令在传输时，以数据包的形式进行传输；

通信数据包括包含控制指令的数据包，通信数据加密阶段，应用现有的任意一种通信数据加密算法进行加密传输、解密读取。

在本实施例中，通过上述设置，为实施例1中方法提供了更进一步的步骤执行数据支持，确保实施例1中方法能够稳定的执行。

实施例3：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例对实施例1中光纤供电无线接入控制器的通信方法做进一步具体说明：

一种光纤供电无线接入控制器，该控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现光纤供电无线接入控制器的通信方法的执行步骤。

综上而言，上述实施例中方法在执行过程中，通过初始化配置设备参数与连接方式，能确保各部分协调工作，减少后续因配置混乱导致的故障，且基于光纤链路建立保障了稳定且高速的数据传输通道，还利用成熟光纤协议可有效承载大量数据，从而利于远距离通信，与无线接入点的通信及数据传输，同时对无线网络集中管理与高效数据交互，便于灵活调整无线参数及转发用户数据，状态监测与反馈能及时发现问题并响应，提升整体网络的可靠性，并设有加密机制，有效抵御外部威胁，保护数据和网络安全。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，包括：

将光纤供电无线接入控制器与光纤网络连接，将无线接入点与控制器通过有线或无线的方式连接，在控制器上同步配置网络参数，并设置无线接入点的相关参数；

控制器通过光纤接口检测光信号强度，识别光信号是否在正常范围内，若信号强度不足，同步检查光纤连接是否正确、光模块是否正常，检查结果为是，与光纤网络中的光线路终端进行握手，建立通信链路；

控制器通过无线通信模块与无线接入点建立连接，同步对无线接入点进行身份验证；

控制器向无线接入点发送控制指令，无线接入点将用户数据传输至控制器，同时控制器将数据转发至核心网络；

无线接入点向控制器反馈状态信息，控制器实时基于无线接入点的状态信息监测无线接入点是否异常；

在通信阶段，对通信数据进行加密，并传输；

所述控制器为AC、AP设备，所述控制器与无线接入点有线连接时，通过光纤供电及通信；

在控制器上配置的网络参数包括IP地址、子网掩码、默认网关、VLAN设置、路由协议配置，设置的无线接入点相关参数包括：SSID、频段、信道、加密方式、发射功率、无线模式、客户端接入数量限制、MAC地址过滤；

所述控制器基于其主光纤链路数量配置相同数量的冗余光纤链路，同步设置冗余光纤链路的触发逻辑，使控制器基于触发逻辑在供电与通信场景下自适应切换冗余光纤链路。

2.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述冗余光纤链路的触发逻辑表示为：

；

式中：为触发判定值；为主光纤链路故障判定值；为冗余光纤链路故障判定值；为主光纤链路故障持续；为预先设定的故障持续时间阈值；

其中，时触发冗余光纤链路的切换操作，反之，则不触发切换操作，表示三种情况同时满足。

3.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述冗余光纤链路故障判定值的计算逻辑与主光纤链路故障判定值的计算逻辑相同，所述主光纤链路故障判定值的计算逻辑表示为：

；

式中：为基于光功率检测的判定值、基于误码率检测的判定值、基于链路心跳信号检测的判定值、基于链路丢包率检测的判定；为当前主光纤链路的光功率；为维持正常通信所允许的最小光功率阈值；为当前主光纤链路的误码率；为预先设定的最大允许误码率阈值；为在规定时间内是否接收到来自对端发送的心跳信号；为当前主光纤链路传输过程中的丢包率；为预先设定的最大允许丢包率阈值；

其中，。

4.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述光信号强度检测及识别光信号是否在正常范围内的逻辑表示为：

；

式中：为接收端光功率；为发射端光功率；为光纤链路中损耗环节的数量；为光纤链路中第i个环节产生的损耗值；为光信号强度正常范围；

其中，式（2）成立，表示光信号处于正常范围，光信号不处于正常范围内时，实时切换至冗余光纤链路，进一步执行检测及识别操作，在冗余光纤链路仍不处于正常范围内时，切换至冗余光纤链路对应的主光纤链路，如此反复，直至识别结果为是时结束。

5.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述控制器与无线接入点建立连接时服从IEEE 802.11标准协议、IEEE 802.15.4 标准协议、IEEE802.16 标准协议中任意一种；

所述对接入点进行身份验证时，通过PSK、数字证书或用户名与密码中任意一种方式进行验证。

6.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述控制指令包括频段调整指令、信道选择指令、SSID配置指令、无线加密方式及密钥设置指令、发射功率调整指令、认证方式设置指令、用户接入数量限制指令、重启指令、固件升级指令、故障诊断指令；

所述控制指令在传输时，以数据包的形式进行传输。

7.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述无线接入点是否异常的判定，服从：

；

式中：为无线接入点异常判定值；为无线接入点信号强度；为信号强度参考值；为信号强度合理波动范围值；为无线接入点丢包率；为无线接入点丢包率的最大可接受阈值；为无线接入点连接用户数量；为无线接入点最大承载用户数；为设备温度；为设备温度参考值；为设备温度正常波动范围值；为权重；

其中，权重均为正数，且权重之和为1，判定无线接入点无异常，判定无线接入点异常，无线接入点异常时，切换至冗余光纤链路。

8.根据权利要求1所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法，其特征在于，所述通信数据包括包含控制指令的数据包，通信数据加密阶段，应用现有的任意一种通信数据加密算法进行加密传输、解密读取。

9.一种光纤供电无线接入控制器，其特征在于，该控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的光纤供电无线接入控制器的通信方法的执行步骤。