基于跳频无线通信的同步接入方法、设备以及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于跳频无线通信的同步接入方法、设备以及系统，所述方法包括：主通信设备在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子；从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道来接收该当前信道上的同步帧信息，并在下一周期的指定信道上接收第I跳的同步帧信息，以完成主通信设备与从属通信设备的同步接入。本发明专利技术在跳频通信条件下实现点对点和点对多无线数据通信，并在实现扩频通信、提高网络抗干扰能力同时实现任意节点加入跳频网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于无线通信
，特别是关于跳频无线通信技术，具体的讲是一种基于跳频无线通信的同步接入方法、设备以及系统。
技术介绍
跳频是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，是最常用的扩频方式之一，也即，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。一般的跳频通信主要实现点对点通信，节点与节点之间通过精确时钟实现同步。申请号为201210428899.8的专利中公开的跳频无线通信中的同步接入方法以及通信设备和系统，其揭示了一种用于在跳频无线通信中在第一通信设备与第二通信设备之间进行的同步接入方法。其中，所述第一通信设备(20、50)采用N个跳频信道并以预定跳频序列和预定跳频时间间隔(T1)进行跳频，所述方法包括：所述第一通信设备(20、50)以M倍的所述预定跳频时间间隔(T1)为周期在所述N个跳频信道上发送广播信标，其中所述广播信标携带用于所述第二通信设备(21、22、60)进行同步接入的同步信息，其中，M和N均为自然数且互质；所述第二通信设备(21、22、60)在所述N个跳频信道中的任一个跳频信道上接收所述广播信标以获得所述同步信息；以及所述第二通信设备(21、22、60)与所述第一通信设备(20、50)进行信息交换以进行接入。上述的同步接入方法中，由于第一通信设备以M倍的预定跳频时间间隔为周期发送广播信标，以与第二通信设备进行同比接入，此种方式导致第二通信设备与第一通信设备之间实现同步接入的时间较长，无法满足快速接入的需求。
技术实现思路
为了克服现有技术中的同步接入方法存在的第二通信设备与第一通信设备之间实现同步接入的时间较长，无法满足快速接入需求的技术缺陷，本专利技术提供了一种基于跳频无线通信的同步接入方法、设备以及系统，主通信设备在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子，一个或多个从属通信设备通过随机选择一当前信道来接收该当前信道上的同步帧信息，并在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成主通信设备与从属通信设备之间的同步接入，实现了跳频通信条件下一对多网络任意节点的加入。本专利技术的目的之一是，提供一种基于跳频无线通信的同步接入方法，所述方法用于在一主通信设备与一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入，所述主通信设备于每一周期内按照该周期对应的跳频序列在N个信道上进行跳频，每次跳频从当前信道跳到目标信道，所述方法包括：所述主通信设备在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子；所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道来接收所述当前信道上的同步帧信息；所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述主通信设备与从属通信设备的同步接入。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道来接收所述当前信道上的同步帧信息包括所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收该当前信道上的同步帧信息，记录收到该同步帧信息的时刻为第一时刻；所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息的步骤包括：所述从属通信设备在下一周期的指定信道接收同步帧信息前，提前一固定时间切换到指定信道以接收所述指定信道上的同步帧信息，记录收到该指定信道上的同步帧信息的时刻为第二时刻；根据所述第一时刻以及第二时刻得到所述从属通信设备于一个周期内的总跳频时间长度；根据所述总跳频时间长度以及信道数量N得到所述从属通信设备每次跳频的间隔时间长度。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备根据接收到的该同步帧信息中包括的下一周期的随机种子得到下一周期对应的跳频序列，所述从属通信设备根据接收到的该同步帧信息中包括的当前信道对应的跳频序号I得到下一周期第I跳对应的指定信道。在本专利技术的优选实施方式中，所述的方法还包括：所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道未接收到所述当前信道上的同步帧信息，则所述从属通信设备重复所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息的步骤。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述主通信设备与从属通信设备之间的同步接入的步骤还包括：：当所述从属通信设备连续多次未接收到所述主通信设备发送的同步帧信息时，则执行所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收该当前信道上的同步帧信息的步骤。在本专利技术的优选实施方式中，所述方法还包括：当所述主通信设备与从属通信设备同步接入后，根据所述间隔时间长度调整所述从属通信设备于每一跳频的起跳时刻。本专利技术的目的之一是，提供了一种主通信设备，所述主通信设备在跳频无线通信中与一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入，所述主通信设备于每一周期内按照该周期对应的跳频序列在N个信道上进行跳频，每次跳频从当前信道跳到目标信道，所述主通信设备包括：同步帧信息发送模块，用于在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子，以实现与一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入。本专利技术的目的之一是，提供了一种从属通信设备，所述从属通信设备在一跳频无线通信中与一主通信设备之间于N个信道上进行同步接入，所述从属通信设备包括同步接入模块，用于从N个信道中随机选择一当前信道来接收该当前信道上的同步帧信息，并在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述从属通信设备与一主通信设备的同步接入。在本专利技术的优选实施方式中，所述同步接入模块包括：第一接收单元，用于从N个信道中随机选择一当前信道以接收该当前信道上的同步帧信息，记录收到该同步帧信息的时刻为第一时刻；第二接收单元，用于在下一周期的指定信道接收同步帧信息前，提前一固定时间切换到指定信道以接收所述指定信道上的同步帧信息，记录收到该指定信道上的同步帧信息的时刻为第二时刻；总跳频时间长度确定单元，用于根据所述第一时刻以及第二时刻得到所述从属通信设备于一个周期内的总跳频时间长度；间隔时间长度确定单元，用于根据所述总跳频时间长度以及信道数量N得到所述从属通信设备每次跳频的间隔时间长度。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备还包括跳频序列生成模块，用于根据接收到的该同步帧信息中包括的下一周期的随机种子得到下一周期对应的跳频序列；指定信道确定模块，用于根据接收到的该同步帧信息中包括的当前信道对应的跳频序号I得到下一周期第I跳对应的指定信道。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备还包括：第一判断模块，用于判断所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道是否接收到所述当前信道上的同步帧信息，当判断为否时，触发所述同步接入模块。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备还包括第二判断模块，用于判断所述从属通信设备是否连续多次未接收到所述主通信设备发送的同步帧信息，当判断为是时，触发所述同步接入模块。在本专利技术的优选实施方式中，所述从属通信设备还包括时间调整模块，用于当所述主通信设备与从属通信设备同步接入后，根据所述间隔时间长度调整所述从属通信设备每一次跳频的起跳时刻。本专利技术的目的之一是，提供了一种基于跳频无线通信的同步接入系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于跳频无线通信的同步接入方法，所述方法用于在一主通信设备和一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入，其特征是，所述主通信设备于每一周期内按照该周期对应的跳频序列在N个信道上进行跳频，每次跳频从当前信道跳到目标信道，所述方法包括：所述主通信设备在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子；所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息；所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述主通信设备与从属通信设备之间的同步接入。

【技术特征摘要】
1.一种基于跳频无线通信的同步接入方法，所述方法用于在一主通信设备和一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入，其特征是，所述主通信设备于每一周期内按照该周期对应的跳频序列在N个信道上进行跳频，每次跳频从当前信道跳到目标信道，所述方法包括：所述主通信设备在每次跳频时发送一同步帧信息，所述同步帧信息包括当前信道对应的跳频序号I以及下一周期的随机种子；所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息；所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述主通信设备与从属通信设备之间的同步接入。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道来接收所述当前信道上的同步帧信息的步骤包括：所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息，记录收到该同步帧信息的时刻为第一时刻，其中，N为正整数；所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息的步骤包括：所述从属通信设备在下一周期的指定信道接收同步帧信息前，提前一固定时间切换到指定信道以接收所述指定信道上的同步帧信息，并记录收到该指定信道上的同步帧信息的时刻为第二时刻，其中，I为正整数；根据所述第一时刻以及第二时刻得到所述从属通信设备于一个周期内的总跳频时间长度；根据所述总跳频时间长度以及信道数量N得到所述从属通信设备每次跳频的间隔时间长度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述从属通信设备根据接收到的该同步帧信息中包括的下一周期的随机种子得到下一周期对应的跳频序列，所述从属通信设备根据接收到的该同步帧信息中包括的当前信道对应的跳频序号I得到下一周期第I跳对应的指定信道。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述方法还包括：所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道未接收到所述当前信道上的同步帧信息，则所述从属通信设备重复所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息的步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述从属通信设备在下一周期的指定信道上接收同步帧信息，以完成所述主通信设备与从属通信设备之间的同步接入的步骤还包括：当所述从属通信设备连续多次未接收到所述主通信设备发送的同步帧信息时，则执行所述从属通信设备从N个信道中随机选择一当前信道以接收所述当前信道上的同步帧信息的步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述方法还包括：当所述主通信设备与从属通信设备同步接入后，根据所述间隔时间长度调整所述从属通信设备于每一跳频的起跳时刻。7.一种主通信设备，在一跳频无线通信中与一个或多个从属通信设备之间于N个信道上进行同步接入，其特征是，所述主通信设备于每一周期内按照该周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯子奇，杨建军，
申请(专利权)人：零度智控北京智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11