跨协议通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种跨协议通信方法及装置，属于通信技术领域。方法包括：对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比；根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。本发明专利技术通过根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。由于不需要第三方进行数据转发，不存在转发导致的延时性，从而节约了传输成本的同时，可以使得数据传输的实时性较好。另外，由于可根据信噪比实时调整能级数及时间窗口长度，从而能够保证较低误码率的前提下，优化数据传输率，提高通信系统的有效吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及一种跨协议通信方法及装置。
技术介绍
随着物联网的蓬勃发展，各种各样的无线设备大量出现。由于无线设备之间所使用的无线网络协议通常并不相同，从而共存于2.4GHz免费频段的无线设备之间会存在严重的频谱竞争和干扰问题。为了实现异质设备之间的数据传输问题，现有的数据传输方法主要是由发送端将数据发送至无线网关。基于无线网关的路由功能，通过无线网关对数据进行协议转换，并将进行协议转换后的数据转发至接收端。接收端通过接收无线网关转发的数据完成与发送端之间的跨协义通信。在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：由于在通过无线网关实现异质设备之间跨协议通信时，需要预先部署大量的无线网关设备，从而需要较高的硬件成本和维护费用。另外，由于数据需要经由无线网关转发，传输数据时延时性较高，从而导致数据传输的实时性较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的方法。根据本专利技术的一方面，提供了一种跨协议通信方法，该方法包括：对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比；根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。根据本专利技术的另一方面，提供了一种跨协议通信装置，该装置包括：计算模块，用于对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比；调整模块，用于根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；检测模块，用于基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；确定模块，用于根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。本申请提出的技术方案带来的有益效果是：通过根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比。根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整。基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示。根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。由于跨协议通信过程中，同属无线异质设备的发送端与接收端不需要修改本身的物理层和媒体访问介质层标准，且不需要第三方进行数据转发，从而节约了数据传输的成本。另外，由于数据是直接以能量形式从发送端传输至接收端，不存在转发导致的延时性，从而使得数据传输的实时性较好。最后，由于在基于能量进行通信的过程中，可根据信噪比实时调整能级数及时间窗口长度，从而能够保证较低误码率的前提下，优化数据传输率，提高通信系统的有效吞吐量。附图说明图1为本专利技术实施例的一种跨协议通信方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例的一种通信协议的框架示意图；图3为本专利技术实施例的一种跨协议通信方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例的一种信号概率密度函数的高斯分布示意图；图5为本专利技术实施例的一种信号概率密度函数的高斯分布示意图；图6为本专利技术实施例的一种误比特率的变化曲线图；图7为本专利技术实施例的一种误符号率的变化直方图；图8为本专利技术实施例的一种能量通信过程示意图；图9为本专利技术实施例的一种吞吐量及误符号率的变化示意图；图10为本专利技术实施例的一种跨协议通信装置的结构示意图；图11为本专利技术实施例的一种计算模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。目前常用的三个无线网络技术是WiFi、ZigBee和蓝牙。上述三种不同的无线技术适用于不同的应用场景，如何能够让各种无线技术的数据传输扬长避短，使得整个物联网世界实现万物互联是一个很大的挑战。一方面，WiFi、ZigBee和Bluetooth的工作频段都是2.4GHz免费的ISM(IndustrialScientificMedical，工业科学医疗)频段，在许多场景下，这些异质设备在物理空间中的共存不可避免的会导致各自无线通信系统受到对方的干扰以及相互的信道竞争。另一方面，万物互联的信息时代也需要不同无线设备之间跨协义相互协作来完成数据的传输。因此，这些无线异构设备之间及时高效的数据传输就显得尤为重要。现有的跨协义通信方法主要是由发送端将数据发送至无线网关。基于无线网关的路由功能，通过无线网关对数据进行协议转换，并将进行协议转换后的数据转发至接收端。接收端通过接收无线网关转发的数据完成与发送端之间的跨协义通信。由于在通过无线网关实现异质设备之间跨协议通信时，需要预先部署大量的无线网关设备，从而需要较高的硬件成本和维护费用。另外，由于数据需要经由无线网关转发，传输数据时延时性较高，从而导致数据传输的实时性较差。由上述内容可知，不同协议的无线异质设备之间由于物理层和媒体访问介质层之间不兼容，使得无法彼此直接进行解码，进而不能实现数据传输。但是它们之间可以通过检测到的接收信号强度指示，来发现彼此信号的存在。基于该原理，针对现有技术中的问题，本实施例提供了一种跨协义通信方法，该方法应用于接收端。参见图1，该跨协议通信方法流程包括：101、对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比；102、根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；103、基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；104、根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。本专利技术实施例提供的方法，通过根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比。根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整。基于调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示。根据能量强度指示，确定任一时间窗口的解码值。由于跨协议通信过程中，同属无线异质设备的发送端与接收端不需要修改本身的物理层和媒体访问介质层标准，且不需要第三方进行数据转发，从而节约了数据传输的成本。另外，由于数据是直接以能量形式从发送端传输至接收端，不存在转发导致的延时性，从而使得数据传输的实时性较好。最后，由于在基于能量进行通信的过程中，可根据信噪比实时调整能级数及时间窗口长度，从而能够保证较低误码率的前提下，优化数据传输率，提高通信系统的有效吞吐量。作为一种可选实施例，根据对上一时间窗口的采样结果，计算任一时间窗口的信噪比，包括：根据上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第一能量值及第二能量值；将第一能量值除以第二能量值，将得到的比值作为任一时间窗口的信噪比。作为一种可选实施例，根据上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第一能量值，包括：确定上一时间窗口内能量强度指示大于第一预设阈值的第一采样点；对每个第一采样点对应的能量强度指示进行统计，得到第一能量值。作为一种可选实施例，根据上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第二能量值，包括：确定上一时间窗口内能量强度指示小于第二预设阈值的第二采样点；对每个第二采样点对应的能量强度指示进行统计，得到第二能量值。作为一种可选实施例，根据信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整，包括：将信噪比与上一时间窗口的前信噪比进行比对，当信噪比大于前信噪比时，增加能级数或缩短时间窗口长度；当信噪比小于前信噪比时，减少能级数或增大时间窗口长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨协议通信方法，其特征在于，所述方法包括：对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算所述任一时间窗口的信噪比；根据所述信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；基于所述调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；根据所述能量强度指示，确定所述任一时间窗口的解码值。

【技术特征摘要】
1.一种跨协议通信方法，其特征在于，所述方法包括：对于任一时间窗口，根据对上一时间窗口的采样结果，计算所述任一时间窗口的信噪比；根据所述信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整；基于所述调整后的能级数及时间窗口长度，检测发送端发送数据包时所对应的能量强度指示；根据所述能量强度指示，确定所述任一时间窗口的解码值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对上一时间窗口的采样结果，计算所述任一时间窗口的信噪比，包括：根据所述上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第一能量值及第二能量值；将所述第一能量值除以所述第二能量值，将得到的比值作为所述任一时间窗口的信噪比。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第一能量值，包括：确定所述上一时间窗口内能量强度指示大于第一预设阈值的第一采样点；对每个第一采样点对应的能量强度指示进行统计，得到第一能量值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述上一时间窗口内每个采样点的能量强度指示，计算第二能量值，包括：确定所述上一时间窗口内能量强度指示小于第二预设阈值的第二采样点；对每个第二采样点对应的能量强度指示进行统计，得到第二能量值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信噪比，分别对能级数及时间窗口长度进行调整，包括：将所述信噪比与上一时间窗口的前信噪比进行比对，当所述信噪比大于所述前信噪比时，增加能级数或缩短时间窗口长度；当所述信噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：何源，郭秀珍，郑霄龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11