无线链状网络的抗干扰接入方法技术

本发明专利技术提出了一种无线链状网络的抗干扰接入方法，首先基站节点（已入网）周期性广播系统消息，以便让其他节点进行接入；待接入节点在收到广播信息后发出接入请求；基站节点收到接入请求后返回响应消息；待接入节点在收到响应消息后与基站节点交互信息，接入完成。广播的系统消息所携带信息应包括基站节点处的干扰信息以及其他接入所需的系统消息。基站节点根据已选频点确定频点带宽内模拟广播电视信号所有亮度信号、色度信号和伴音信号的载频位置，不在这些载频及附近的子载波上映射有效信息。本发明专利技术的优点是：当无线链状网络工作在广电白频谱频段且存在较强模拟广播电视信号时，本方法使无线链状网络中的节点依然能够接入网络，进行正常的工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线链状网络的抗干扰接入方法，可用于广电白频谱频段工作的无线OFDM系统，属于无线通信领域。
技术介绍
无线链状通信系统针对通信区域呈链状拓扑的带状应用场景而设计，在犹如石油管道、公路运输、边防周界等需要带状覆盖的应用场景下有着其独特的优势，目前有着广泛的市场需求。广电白频谱所在频率范围的无线电波具有自由空间传播路径损耗小、透射和绕射能力强等特点，无线链状网在不干扰广播电视用户的前提下，可以利用广播电视白频谱进行数据传输，在同等功率下可以获得更广的覆盖范围。若无线链状网工作在白频谱频率范围内，不可避免会存在强干扰问题。有效信号会淹没在较强的模拟广播电视信号中，导致漏检。现有的接入方法未考虑白频谱频段的较强模拟广播电视信号的影响。
技术实现思路
本专利技术提出了一种无线链状拓扑网络的抗干扰接入的方法，能够使得在广电白频谱工作频率下快速完成一个或者多个待接入节点的快速接入。所述的节点可以是但并不局限于中继节点、基站、移动终端等无线通信设备。按照本专利技术提供的技术方案，所述的无线链状网络的抗干扰接入方法，其特征是，包括以下步骤：S1：已入网的基站节点周期性广播自身的系统消息，以便未入网节点获取接入所需的系统信息；所述系统消息中应包含基站节点处的模拟广播电视干扰信息，以便请求接入的节点根据基站节点干扰情况进行频谱开槽、子载波映射；在系统消息映射时，将排除模拟电视中亮度信号、色度信号和伴音信号功率峰值附近的子载波；S2：待接入节点在开机后，先根据可用频点列表进行频点扫描，以确定基站节点的工作频点，同时也确定自身的干扰情况；在完成与基站节点的同步过程以后，进入接入过程；S3：待接入节点根据系统消息中携带的基站节点的干扰情况，进行频谱开槽，来向基站节点发出接入请求，接入请求应包含自身的配置信息以及模拟电视干扰情况，以便充分使用未受干扰的子载波；S4：基站节点接收到接入请求以后，根据待接入节点的干扰情况进行频谱开槽，向待接入节点回复响应消息，响应消息包含定时调整信息以及分配时隙信息；S5：至此基站侧和待接入节点都已经获知到对端的干扰情况，后续双方就根据各自掌握的干扰情况分别进行频谱开槽，再传递其他接入控制或数据信息。具体的，步骤S1中，基站节点根据已选频点，确定频点带宽内模拟广播电视信号所有亮度信号、色度信号和伴音信号的载频位置，不在这些载频及附近的子载波上映射有效信息。步骤S2中，待接入节点根据可用频点列表扫描每个频点，并记录下每个频点的干扰情况；在扫描一个频点时，直接将所有可能的强干扰全部滤除，可迅速确定基站节点的工作频点，解出系统信息，从而获得基站节点系统信息及干扰情况。步骤S2中所述可用频点列表是指每个节点可以选择使用的频点列表，它可以通过网管或配置文件进行配置，或者根据一定规则计算得到。步骤S3中，待接入节点根据基站节点的干扰情况进行频谱开槽，滤除基站处强干扰所在的子载波位置，在余下的子载波上映射所要发送的接入请求。本专利技术的优点是：当无线链状网络工作在广电白频谱频段且存在较强模拟广播电视信号时，本专利技术提供的方法可使得无线链状网络中的节点依然能够接入网络，进行正常的工作。附图说明图1是模拟广播电视信号频谱结构。图2是频谱开槽示意图。图3是随机接入过程示意图。图4是广播消息、接入请求、响应消息子载波映射方式示意图。具体实施方式本专利技术提出的接入的方法总体步骤如下：基站节点（已入网）周期性广播自身的系统消息，以便让其他节点进行接入；待接入节点在收到广播信息后发出接入请求；基站节点收到接入请求后，返回响应消息；待接入节点在收到响应消息后，与基站节点交互信息，接入完成。基站节点广播的系统消息所携带信息应包括：基站节点处的干扰信息以及其他接入所需的系统消息。基站节点根据已选频点，确定频点带宽内模拟广播电视信号所有亮度信号、色度信号和伴音信号的载频位置，不在这些载频及附近的子载波上映射有效信息。待接入节点开机后，先进入接收状态，搜索基站节点广播的系统消息。待接入节点根据可用频点列表扫描每个频点，并记录下每个频点的干扰情况。在扫描某个频点时，直接将所有可能的强干扰全部滤除，可迅速确定基站节点的工作频点，解出系统信息，从而获得基站节点系统信息及干扰情况。可用频点列表是指每个节点可以选择使用的频点列表，它可以通过网管或配置文件进行配置，也可以根据一定规则计算得到。待接入节点根据基站节点的干扰情况进行频谱开槽（也就是不在某些子载波映射数据），滤除基站处强干扰所在的子载波位置，在余下的子载波上映射所要发送的接入请求。其中，接入请求消息中携带了待接入节点自身的干扰情况、以及其他接入所需的信息。收到接入请求后，基站节点可以获知待接入节点的干扰情况。至此基站节点和待接入节点之间完成双向干扰信息传递。之后双方就根据各自掌握的干扰情况分别进行频谱开槽，再传递其他接入控制或数据信息。下面将结合附图及具体实施案例对本专利技术的技术方案进行更为详细的说明。本专利技术实施例中的无线链状网络工作在600MHz-700MHz，可用频点为（610+5n）MHz，其中n=0,1,…,11,16，带宽20MHz，子载波数256，子载波带宽78.125KHz，基站节点广播频点625MHz，在频点带宽625±10MHz内，存在3个模拟广播电视频道：DS-26、DS-27、DS-28。DS-26频率范围614MHz-622MHz，DS-27频率范围622MHz-630MHz，DS-28频率范围630MHz-638MHz。频点带宽内的亮度信号有3处，载频分别为615.25MHz、623.25MHz、631.25MHz，位于子载波132、234、80上；色度信号有2处，载频分别为619.68MHz、627.68MHz，位于子载波188、35；伴音信号有2处，载频分别为621.75MHz、629.75MHz，位于子载波215、61上。图1所示的是模拟广播电视信号频谱结构，图中1为图像载频，2为副载频，3为伴音载频。信号能量主要集中在图像载频、副载频（即色度信号载频）、伴音载频附近，其中图像载频也就是亮度信号载频幅度最大，伴音信号次之，色度最小。亮度信号载频与伴音信号载频频差6.5MHz，色度信号载频位于亮度信号与伴音信号之间，色度信号载频与亮度信号载频频差4.43MHz。图2是频谱开槽示意图。若在有效子载波范围内，亮度信号载波、色度信号载波、伴音信号载波附近的子载波不用于映射数据，使用剩余的子载波进行数据传输。图3是随机接入过程示意图。基站节点在625MHz频点周期性广播系统消息，以便让其他节点进行接入。系统消息的映射方式如图4的（a）部分所示，根据已知的模拟电视载频信息，进行频谱开槽。f1/f2/f3/f4/f5/f6/f7分别为电视信号载频所处的子载波，将亮度信号子载波附近，即f1±10，f4±10，f7±10内子载波置为空，将色度信号子载波附近，即f2±7，f本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线链状网络的抗干扰接入方法，其特征是，包括以下步骤：S1：已入网的基站节点周期性广播自身的系统消息，以便未入网节点获取接入所需的系统信息；所述系统消息中应包含基站节点处的模拟广播电视干扰信息，以便请求接入的节点根据基站节点干扰情况进行频谱开槽、子载波映射；在系统消息映射时，将排除模拟电视中亮度信号、色度信号和伴音信号功率峰值附近的子载波；S2：待接入节点在开机后，先根据可用频点列表进行频点扫描，以确定基站节点的工作频点，同时也确定自身的干扰情况；在完成与基站节点的同步过程以后，进入接入过程；S3：待接入节点根据系统消息中携带的基站节点的干扰情况，进行频谱开槽，来向基站节点发出接入请求，接入请求应包含自身的配置信息以及模拟电视干扰情况，以便充分使用未受干扰的子载波；S4：基站节点接收到接入请求以后，根据待接入节点的干扰情况进行频谱开槽，向待接入节点回复响应消息，响应消息包含定时调整信息以及分配时隙信息；S5：至此基站侧和待接入节点都已经获知到对端的干扰情况，后续双方就根据各自掌握的干扰情况分别进行频谱开槽，再传递其他接入控制或数据信息。

【技术特征摘要】
1.无线链状网络的抗干扰接入方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：已入网的基站节点周期性广播自身的系统消息，以便未入网节点获取接入所需的系统信息；所述系统消息中应包含基站节点处的模拟广播电视干扰信息，以便请求接入的节点根据基站节点干扰情况进行频谱开槽、子载波映射；在系统消息映射时，将排除模拟电视中亮度信号、色度信号和伴音信号功率峰值附近的子载波；
S2：待接入节点在开机后，先根据可用频点列表进行频点扫描，以确定基站节点的工作频点，同时也确定自身的干扰情况；在完成与基站节点的同步过程以后，进入接入过程；
S3：待接入节点根据系统消息中携带的基站节点的干扰情况，进行频谱开槽，来向基站节点发出接入请求，接入请求应包含自身的配置信息以及模拟电视干扰情况，以便充分使用未受干扰的子载波；
S4：基站节点接收到接入请求以后，根据待接入节点的干扰情况进行频谱开槽，向待接入节点回复响应消息，响应消息包含定时调整信息以及分配时隙信息；
S5：至此基站侧和待接入节点都已经获知到对端的干扰情况，后续双方就根据各自掌握的干扰情况分别进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱卿，慕福奇，吕欣岩，
申请(专利权)人：江苏中科羿链通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32