定位器接入基站的方法及其与基站的通信方法技术

本发明专利技术涉及一种定位器接入基站的方法及其与基站的通信方法；具体为：1：每个基站在其每个信道中向外广播同步头；2：定位器将周围信号最强的信标所从属的基站作为当前的基站，再随机选一个信道；3：定位器接收基站广播的同步头，判断是否有空闲的时隙；如没有，转5；4：定位器接入基站，转6；5：定位器重新选择一个不同的信道，转3；6：如定位器不能向基站发送数据，转3；如能，则发送；7：如定位器没有需要发送的数据了，结束；如有，且定位器周围前Q个信号最强的信标均从属于一个新的基站，则定位器切换到该基站，转3，否则，转6；本发明专利技术使基站通信的数据量增大，提高了基站的利用率以及与定位器之间的数据传输速度。

【技术实现步骤摘要】
定位器接入基站的方法及其与基站的通信方法（一）、
：本专利技术涉及一种定位系统中定位器的接入方法及通信方法，特别涉及一种定位器接入基站的方法及其与基站的通信方法。（二）、
技术介绍
：在定位领域中，现有的定位技术和设备从定位区域角度可分为两种：一种是室外定位技术，如GPS定位技术、北斗定位技术等，只能够实现目标（如被定位的人）在室外、无遮挡的环境中定位，其局限性大，不能对目标精确定位；另一种是室内定位技术，如蓝牙定位技术、ZigBee定位技术、UWB定位技术等，能够实现目标在室内、有遮挡的环境中定位，但其定位距离较短。在实际的管理工作中，不论目标在室内还是在室外，都需要及时掌握定位目标的位置信息，从而对其工作进行实时的监管，以及有突发状况时能够进行及时的救援。如果目标在室内、室外环境中不能够实现准确定位，将会给管理工作带来很多不便。频分多址（FDMA）是数据通信中的一种技术，即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上，按照这种技术，把频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户，由于每个用户进行通信时占用一个频率、一个信道，频带利用率不高，随着用户数量的增加，其容量不足的缺点就显现出来了。时分多址（TDMA）是一种为实现共享传输介质（一般是无线电领域）或者网络的通信技术，允许多个用户在不同的时间片（时隙）来使用相同的频率，通过TDMA技术把时间分割成周期性的帧，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淆，但基站能容纳的终端数量是有限的，当终端数量增大时，其通信速度就会受到影响。（三）、
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是：提供一种定位器接入基站的方法及其与基站的通信方法，该方法适用于室内外均可定位的定位系统，其使定位基站通信的数据量增大，提高了定位基站的利用率以及与定位器之间的数据传输速度。本专利技术的技术方案：一种定位器接入基站的方法，定位系统中含有至少两个定位基站和至少一个可移动的定位器；所有的定位基站以蜂窝化的方式进行组网，每个蜂窝内以定位基站为中心，定位基站周围固定分布至少一个定位信标，这些定位信标从属于该定位基站；每个定位基站支持P个信道，P为大于等于2的自然数，且相邻蜂窝内的定位基站支持的信道的频率各不相同；定位器和定位基站之间采用远距离的无线通信方式，定位器和定位信标之间采用近距离的无线通信方式；定位器接入定位基站的方法如下：步骤1.1：每个定位基站在其每个信道中定时向外广播同步头，同步头中含有同步码和指示符，两个同步头之间的固定时长称为一个工作周期，每个工作周期中含有至少两个时隙，每个时隙有两个工作状态：占用状态和空闲状态，所有时隙的工作状态均反映在同步头的指示符中；步骤1.2：每个定位器上电初始化之后，首先进行定位信标信号扫描，从扫描到的数据中筛选出当前定位系统中的定位信标，这种定位信标称为合法定位信标；定位器从合法定位信标中选出一个信号最强的定位信标，将该定位信标所从属的定位基站作为定位器当前所从属的定位基站，然后在该定位基站的P个信道中随机选取一个信道作为定位器当前通信的信道；步骤1.3：定位器在选择的信道中接收定位基站广播的同步头，根据同步头中的指示符判断是否有空闲状态的时隙；如果有，转到步骤1.4；如果没有，转到步骤1.5；步骤1.4：定位器随机选择一个空闲状态的时隙向定位基站发送接入请求，该接入请求中含有命令字、定位器ID、申请的信道和时隙，定位基站接收到定位器的接入请求后，通过定位器ID、申请的信道和时隙来判断该接入请求是否符合定位基站的实际情况；如果接入请求不符合定位基站的实际情况，定位基站不允许定位器接入，指示符中对应的时隙状态维持原状不变，然后转步骤1.3；如果接入请求符合定位基站的实际情况，定位基站允许定位器接入，定位基站从下一次发送同步头开始，将指示符中对应的时隙状态更新为占用状态，定位基站仅在更新同步头的同一个工作周期内，在对应的时隙向定位器发送一次入网权证，定位器在对应的时隙接收到定位基站发送的入网权证后即完成了接入工作，然后转到步骤1.6；步骤1.5：定位器在定位基站的P个信道中重新选择一个和当前通信的信道不同的信道进行通信，然后转到步骤1.3；步骤1.6：结束。步骤1.1中，在定位器中预先存储定位基站的P个信道的信道顺序表；步骤1.5的具体方法为：定位器判断正在通信的信道是否为信道顺序表中排在最后的信道；如果是，定位器选择信道顺序表中排在最前的信道进行通信，然后转到步骤1.3；如果不是，定位器选择信道顺序表中的下一个信道进行通信，然后转到步骤1.3。在步骤1.2中，如果定位器在进行定位信标信号扫描时，未能扫描到合法定位信标，或根本扫描不到任何定位信标，则定位器重复进行定位信标信号扫描；当定位器重复进行了一定次数的定位信标信号扫描后依旧未能扫描到合法定位信标，或根本扫描不到任何定位信标，则定位器自主休眠一段时间，当定位器醒来后重新转到步骤1.2中的定位信标信号扫描处运行。在步骤1.4中，如果定位器在对应的时隙没有接收到定位基站发送的入网权证，则转到步骤1.3；否则，当定位器在对应的时隙接收到定位基站发送的入网权证后，定位器先判断该入网权证中的定位器ID与自身ID是否相符；如果不相符，则转到步骤1.3；如果相符，则完成了接入工作。定位信标实时向外广播信标信号，形成无线定位环境，定位器接收信标信号，定位器根据接收信标信号而生成的RSSI值来判断定位信标的信号强度；P为4，每个定位基站支持4个信道。定位器和定位信标之间采用蓝牙通信方式，定位信标为蓝牙定位信标。定位器和定位基站之间采用LoRa通信方式。一种定位器与基站的通信方法，定位系统中含有至少两个定位基站和至少一个可移动的定位器；所有的定位基站以蜂窝化的方式进行组网，每个蜂窝内以定位基站为中心，定位基站周围固定分布至少一个定位信标，这些定位信标从属于该定位基站；每个定位基站支持P个信道，P为大于等于2的自然数，且相邻蜂窝内的定位基站支持的信道的频率各不相同；定位器和定位基站之间采用远距离的无线通信方式，定位器和定位信标之间采用近距离的无线通信方式；定位器与定位基站的通信方法如下：步骤2.1：每个定位基站在其每个信道中定时向外广播同步头，同步头中含有同步码和指示符，两个同步头之间的固定时长称为一个工作周期，每个工作周期中含有至少两个时隙，每个时隙有两个工作状态：占用状态和空闲状态，所有时隙的工作状态均反映在同步头的指示符中；步骤2.2：每个定位器上电初始化之后，首先进行定位信标信号扫描，从扫描到的数据中筛选出当前定位系统中的定位信标，这种定位信标称为合法定位信标；定位器从合法定位信标中选出一个信号最强的定位信标，将该定位信标所从属的定位基站作为定位器当前所从属的定位基站，然后在该定位基站的P个信道中随机选取一个信道作为定位器当前通信的信道；步骤2.3：定位器在选择的信道中接收定位基站广播的同步头，根据同步头中的指示符判断是否有空闲状态的时隙；如果有，转到步骤2.4；如果没有，转到步骤2.5；步骤2.4：定位器随机选择一个空闲状态的时隙向定位基站发送接入请求，该接入请求中含有命令字、定位器ID、申请的信道和时隙，定位基站本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位器接入基站的方法，其特征是：定位系统中含有至少两个定位基站和至少一个可移动的定位器；所有的定位基站以蜂窝化的方式进行组网，每个蜂窝内以定位基站为中心，定位基站周围固定分布至少一个定位信标，这些定位信标从属于该定位基站；每个定位基站支持P个信道，P为大于等于2的自然数，且相邻蜂窝内的定位基站支持的信道的频率各不相同；定位器和定位基站之间采用远距离的无线通信方式，定位器和定位信标之间采用近距离的无线通信方式；定位器接入定位基站的方法如下：步骤1.1：每个定位基站在其每个信道中定时向外广播同步头，同步头中含有同步码和指示符，两个同步头之间的固定时长称为一个工作周期，每个工作周期中含有至少两个时隙，每个时隙有两个工作状态：占用状态和空闲状态，所有时隙的工作状态均反映在同步头的指示符中；步骤1.2：每个定位器上电初始化之后，首先进行定位信标信号扫描，从扫描到的数据中筛选出当前定位系统中的定位信标，这种定位信标称为合法定位信标；定位器从合法定位信标中选出一个信号最强的定位信标，将该定位信标所从属的定位基站作为定位器当前所从属的定位基站，然后在该定位基站的P个信道中随机选取一个信道作为定位器当前通信的信道；步骤1.3：定位器在选择的信道中接收定位基站广播的同步头，根据同步头中的指示符判断是否有空闲状态的时隙；如果有，转到步骤1.4；如果没有，转到步骤1.5；步骤1.4：定位器随机选择一个空闲状态的时隙向定位基站发送接入请求，该接入请求中含有命令字、定位器ID、申请的信道和时隙，定位基站接收到定位器的接入请求后，通过定位器ID、申请的信道和时隙来判断该接入请求是否符合定位基站的实际情况；如果接入请求不符合定位基站的实际情况，定位基站不允许定位器接入，指示符中对应的时隙状态维持原状不变，然后转步骤1.3；如果接入请求符合定位基站的实际情况，定位基站允许定位器接入，定位基站从下一次发送同步头开始，将指示符中对应的时隙状态更新为占用状态，定位基站仅在更新同步头的同一个工作周期内，在对应的时隙向定位器发送一次入网权证，定位器在对应的时隙接收到定位基站发送的入网权证后即完成了接入工作，然后转到步骤1.6；步骤1.5：定位器在定位基站的P个信道中重新选择一个和当前通信的信道不同的信道进行通信，然后转到步骤1.3；步骤1.6：结束。...

【技术特征摘要】
1.一种定位器接入基站的方法，其特征是：定位系统中含有至少两个定位基站和至少一个可移动的定位器；所有的定位基站以蜂窝化的方式进行组网，每个蜂窝内以定位基站为中心，定位基站周围固定分布至少一个定位信标，这些定位信标从属于该定位基站；每个定位基站支持P个信道，P为大于等于2的自然数，且相邻蜂窝内的定位基站支持的信道的频率各不相同；定位器和定位基站之间采用远距离的无线通信方式，定位器和定位信标之间采用近距离的无线通信方式；定位器接入定位基站的方法如下：步骤1.1：每个定位基站在其每个信道中定时向外广播同步头，同步头中含有同步码和指示符，两个同步头之间的固定时长称为一个工作周期，每个工作周期中含有至少两个时隙，每个时隙有两个工作状态：占用状态和空闲状态，所有时隙的工作状态均反映在同步头的指示符中；步骤1.2：每个定位器上电初始化之后，首先进行定位信标信号扫描，从扫描到的数据中筛选出当前定位系统中的定位信标，这种定位信标称为合法定位信标；定位器从合法定位信标中选出一个信号最强的定位信标，将该定位信标所从属的定位基站作为定位器当前所从属的定位基站，然后在该定位基站的P个信道中随机选取一个信道作为定位器当前通信的信道；步骤1.3：定位器在选择的信道中接收定位基站广播的同步头，根据同步头中的指示符判断是否有空闲状态的时隙；如果有，转到步骤1.4；如果没有，转到步骤1.5；步骤1.4：定位器随机选择一个空闲状态的时隙向定位基站发送接入请求，该接入请求中含有命令字、定位器ID、申请的信道和时隙，定位基站接收到定位器的接入请求后，通过定位器ID、申请的信道和时隙来判断该接入请求是否符合定位基站的实际情况；如果接入请求不符合定位基站的实际情况，定位基站不允许定位器接入，指示符中对应的时隙状态维持原状不变，然后转步骤1.3；如果接入请求符合定位基站的实际情况，定位基站允许定位器接入，定位基站从下一次发送同步头开始，将指示符中对应的时隙状态更新为占用状态，定位基站仅在更新同步头的同一个工作周期内，在对应的时隙向定位器发送一次入网权证，定位器在对应的时隙接收到定位基站发送的入网权证后即完成了接入工作，然后转到步骤1.6；步骤1.5：定位器在定位基站的P个信道中重新选择一个和当前通信的信道不同的信道进行通信，然后转到步骤1.3；步骤1.6：结束。2.根据权利要求1所述的定位器接入基站的方法，其特征是：所述步骤1.1中，在定位器中预先存储定位基站的P个信道的信道顺序表；所述步骤1.5的具体方法为：定位器判断正在通信的信道是否为信道顺序表中排在最后的信道；如果是，定位器选择信道顺序表中排在最前的信道进行通信，然后转到步骤1.3；如果不是，定位器选择信道顺序表中的下一个信道进行通信，然后转到步骤1.3。3.根据权利要求1所述的定位器接入基站的方法，其特征是：在所述步骤1.2中，如果定位器在进行定位信标信号扫描时，未能扫描到合法定位信标，或根本扫描不到任何定位信标，则定位器重复进行定位信标信号扫描；当定位器重复进行了一定次数的定位信标信号扫描后依旧未能扫描到合法定位信标，或根本扫描不到任何定位信标，则定位器自主休眠一段时间，当定位器醒来后重新转到步骤1.2中的定位信标信号扫描处运行；在所述步骤1.4中，如果定位器在对应的时隙没有接收到定位基站发送的入网权证，则转到步骤1.3；否则，当定位器在对应的时隙接收到定位基站发送的入网权证后，定位器先判断该入网权证中的定位器ID与自身ID是否相符；如果不相符，则转到步骤1.3；如果相符，则完成了接入工作。4.根据权利要求1所述的定位器接入基站的方法，其特征是：所述定位信标实时向外广播信标信号，形成无线定位环境，定位器接收信标信号，定位器根据接收信标信号而生成的RSSI值来判断定位信标的信号强度；P为4。5.根据权利要求1所述的定位器接入基站的方法，其特征是：所述定位器和定位信标之间采用蓝牙通信方式，定位信标为蓝牙定位信标。6.根据权利要求1所述的定位器接入基站的方法，其特征是：所述定位器和定位基站之间采用LoRa通信方式。7.一种定位器与基站的通信方法，其特征是：定位系统中含有至少两个定位基站和至少一个可移动的定位器；所有的定位基站以蜂窝化的方式进行组网，每个蜂窝内以定位基站为中心，定位基站周围固定分布至少一个定位信标，这些定位信标从属于该定位基站；每个定位基站支持P个信道，P为大于等于2的自然数，且相邻蜂窝内的定位基站支持的信道的频率各不相同；定位器和定位基站之间采用远距离的无线通信方式，定位器和定位信标之间采用近距离的无线通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：白建彬，杨旭辉，
申请(专利权)人：河南航飞光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41