同步方法、节点装置及无线MESH网络系统制造方法及图纸

本申请涉及用于无线MESH网络的同步方法和节点装置以及包括所述节点装置的无线MESH网络系统。根据本发明专利技术的方法，从节点检测主节点广播的同步信号，在本地获取帧边界，并向所述主节点发送接入信号。所述主节点检测所述至少一个从节点发送的接入信号、估计相应的时延信息并广播所述时延信息。所述从节点检测所述主节点下发的时延信息。如果所述从节点检测到所述时延信息，则根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现与所述主节点的同步。本申请的技术方案能够提升MESH网络节点的同步性能。

Synchronization method, node device and wireless MESH network system

The present application relates to a synchronization method and a node device for a wireless MESH network and a wireless MESH network system including the node device. In accordance with the method of the invention, a synchronization signal is detected from the node to which the primary node broadcasts, and a frame boundary is acquired locally, and an access signal is sent to the main node. The master node detects the access signal transmitted by at least one of the nodes, estimates the corresponding delay information, and broadcasts the delay information. The slave node detects the delay information generated by the main node. If the delay information is detected from the node, the frame boundary is adjusted according to the time delay information so as to realize synchronization with the main node. The technical scheme of the application can improve the synchronization performance of the MESH network node.

【技术实现步骤摘要】
同步方法、节点装置及无线MESH网络系统
本申请涉及无线MESH网络领域，具体而言，用于无线MESH网络的同步方法和节点装置以及包括所述节点装置的无线MESH网络系统。
技术介绍
无线MESH网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络。无线MESH网络的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发射和接收信号，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发射和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。无线MESH网络的发展正处于方兴未艾之中，业界正在提出和发展各种方案。在本申请中，MESH网络可在广义上理解。无线MESH网络分为异步网络和同步网络。当网络密度和规模较大的时候，同步MESH网络在实际应用中具有更好的网路性能。在同步MESH网络中，要求节点上的帧边界同步。在有GPS/北斗等外部同步源辅助的情况下，全网同步较为容易实现，而且同步精度也比较高。但是在很多场景下，例如地下、丛林等情况下，卫星信号覆盖不到或者信号质量不好，就会严重影响系统的同步性能。现有常用的同步技术包括信标同步技术，即在不采用外部同步时钟源的情况下，网络节点之间只在特殊的包交换中打上时间戳，计算本地和上级节点之间的时间差，以此达到同步。现有比较成熟的信标同步技术有：NTP(NetworkTimeProtocol)技术：主要用于互联网中需要同步的网络节点，是一种软件同步技术。IEEE1588技术：主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行同步，是通过软硬件结合的方式实现网络设备的主时钟同步。以上两种技术通常用于有线通信，一些无线MESH网络同步的时候也会借用以上这两种技术。不管哪种技术，一般都是采用软件时间戳，即在发送或者接收报文中填入同步信息，但是由于在发送或者接收报文时，受到处理器处理速度、操作系统工作方式等因素的影响，软时间戳与实际发送或者接收时间有一定的误差，严重影响同步精度。在节点之间通过发送同步信号进行同步时，网络一般会确定一个主节点。主节点发送同步信号，从节点接收同步信号，并根据同步信号确定本地的帧边界，实现和主节点的同步。但是，由于主节点上的同步信号到从节点的传输时延不同，因此从节点上的帧边界仍然会有偏差，不能严格保证各节点之间的高精度同步。因此，仍需改进无线MESH网络的同步。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请公开一种用于无线MESH网络的同步方法和节点装置，能够提升MESH网络节点的同步性能。本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于无线MESH网络的同步方法，包括：从节点检测主节点广播的同步信号，在本地获取帧边界；所述从节点向所述主节点发送接入信号；所述从节点检测所述主节点下发的时延信息；如果所述从节点检测到所述时延信息，则根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现与所述主节点的同步。根据一实施例，所述从节点向所述主节点发送接入信号包括：所述从节点按照所述帧边界向所述主节点发送接入信号。根据一实施例，所述从节点检测所述主节点下发的时延信息包括：所述从节点在向所述主节点发送所述接入之后，持续监听广播信道，检测发送所述接入信号的接入时频资源上是否有所述主节点下发的时延信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于无线MESH网络的同步方法，包括：主节点广播同步信号；所述主节点检测所述至少一个从节点发送的接入信号；所述主节点根据检测到的接入信号估计相应的时延信息；所述主节点广播所述时延信息。根据一实施例，前述方法还包括：所述主节点设定用于所述至少一个从节点接入的至少一个时频资源，所述至少一个时频资源分别具有各自的时频资源ID。根据一实施例，所述主节点检测所述至少一个从节点发送的接入信号包括：所述主节点遍历所述至少一个时频资源以检测接入信号。根据一实施例，所述主节点广播所述时延信息包括：所述主节点广播所述时延信息和对应的所述时频资源ID。根据一实施例，所述主节点根据检测到的接入信号估计相应的时延信息包括：所述主节点以其本地帧边界为基准，估计相应的时延信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于无线MESH网络的节点装置，包括：同步信号检测模块，用于检测主节点发送的同步信号，在本地获取帧边界；接入信号发送模块，用于向所述主节点发送接入信号；时延信息检测模块，用于检测所述主节点下发的时延信息；同步模块，用于在所述时延信息检测模块检测到所述时延信息时，根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现该节点装置与所述主节点的同步。根据一实施例，所述接入信号发送模块配置为按照所述帧边界向所述主节点发送接入信号。根据一实施例，所述时延信息检测模块配置为：在所述接入信号发送模块向所述主节点发送所述接入之后，持续监听广播信道，检测发送所述接入信号的接入时频资源上是否有所述主节点下发的时延信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于无线MESH网络的节点装置，包括：同步信号发送模块，用于广播同步信号；接入信号检测模块，用于检测所述至少一个从节点发送的接入信号；时延估计模块，用于根据时延信号检测模块检测到的接入信号估计相应的时延信息；时延信息发送模块，用于广播所述时延信息。根据一实施例，前述节点装置还包括时频资源模块，用于设定用于所述至少一个从节点接入的至少一个时频资源，所述至少一个时频资源分别具有各自的时频资源ID。根据一实施例，所述接入信号检测模块配置为：遍历所述至少一个时频资源以检测接入信号。根据一实施例，所述时延信息发送模块配置为广播所述时延信息和对应的所述时频资源ID。根据一实施例，时延估计模块配置为：以本地帧边界为基准，根据时延信号检测模块检测到的接入信号，估计相应的时延信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种无线MESH网络系统，包括前述节点装置。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于无线MESH网络的节点装置，其特征在于，包括：发射器；接收器；处理器；存储器，存储用于所述处理器完成以下操作的指令：检测主节点发送的同步信号，在本地获取帧边界；向所述主节点发送接入信号；检测所述主节点下发的时延信息；在检测到所述时延信息时，根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现该节点装置与所述主节点的同步。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于无线MESH网络的节点装置，其特征在于，包括：发射器；接收器；处理器；存储器，存储用于所述处理器完成以下操作的指令：广播同步信号；检测所述至少一个从节点发送的接入信号；根据时延信号检测模块检测到的接入信号估计相应的时延信息；广播所述时延信息。根据本专利技术实施例的同步方法和节点装置能够提升MESH网络节点的同步性能。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1A、1B和1C示出根据本专利技术一实施方式的用于无线MESH网络的同步过程；图1D示出图1A-1C所示的同步过程之后的同步状态；图1E示出图1A-1C所示的同步过程的信号时序；图1F示出根据本专利技术另一实施方式的用于无线MESH网络的同步过程；图1G示出根据本专利技术另一实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线MESH网络的同步方法，其特征在于，包括：从节点检测主节点广播的同步信号，在本地获取帧边界；所述从节点向所述主节点发送接入信号；所述从节点检测所述主节点下发的时延信息；如果所述从节点检测到所述时延信息，则根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现与所述主节点的同步。

【技术特征摘要】
2016.03.04 CN 20161012793401.一种用于无线MESH网络的同步方法，其特征在于，包括：从节点检测主节点广播的同步信号，在本地获取帧边界；所述从节点向所述主节点发送接入信号；所述从节点检测所述主节点下发的时延信息；如果所述从节点检测到所述时延信息，则根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现与所述主节点的同步。2.如权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述从节点向所述主节点发送接入信号包括：所述从节点按照所述帧边界向所述主节点发送接入信号。3.如权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述从节点检测所述主节点下发的时延信息包括：所述从节点在向所述主节点发送所述接入之后，持续监听广播信道，检测发送所述接入信号的接入时频资源上是否有所述主节点下发的时延信息。4.一种用于无线MESH网络的同步方法，其特征在于，包括：主节点广播同步信号；所述主节点检测所述至少一个从节点发送的接入信号；所述主节点根据检测到的接入信号估计相应的时延信息；所述主节点广播所述时延信息。5.如权利要求4所述的同步方法，其特征在于，还包括：所述主节点设定用于所述至少一个从节点接入的至少一个时频资源，所述至少一个时频资源分别具有各自的时频资源ID。6.如权利要求5所述的同步方法，其特征在于，所述主节点检测所述至少一个从节点发送的接入信号包括：所述主节点遍历所述至少一个时频资源以检测接入信号。7.如权利要求6所述的同步方法，其特征在于，所述主节点广播所述时延信息包括：所述主节点广播所述时延信息和对应的所述时频资源ID。8.如权利要求4所述的同步方法，其特征在于，所述主节点根据检测到的接入信号估计相应的时延信息包括：所述主节点以其本地帧边界为基准，估计相应的时延信息。9.一种用于无线MESH网络的节点装置，其特征在于，包括：同步信号检测模块，用于检测主节点发送的同步信号，在本地获取帧边界；接入信号发送模块，用于向所述主节点发送接入信号；时延信息检测模块，用于检测所述主节点下发的时延信息；同步模块，用于在所述时延信息检测模块检测到所述时延信息时，根据所述时延信息调整所述帧边界，从而实现该节点装置与所述主节点的同步。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁志兵，张庆利，余庆祥，沈谦，胡军，
申请(专利权)人：海能达通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44