一种确定跳频图案的方法及系统技术方案

本申请公开了一种确定跳频图案的方法及系统，用以避免自适应跳频技术中节点的备用频率集合不一致导致的节点可用频率集合更新效率较低的问题，并实现分布式网络系统中所有节点对电磁环境的一致性理解。本申请提供的一种确定跳频图案的方法包括：确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。

【技术实现步骤摘要】
一种确定跳频图案的方法及系统
本申请涉及通信
，尤其涉及一种确定跳频图案的方法及系统。
技术介绍
跳频通信(FrequencyHopping，FH)是通信双方按相同规律(跳频序列)改变通信频率的一种通信方式，主要用于抗干扰和保密通信。为了更好地应对阻塞式主动干扰的挑战，自适应跳频(AdaptiveFrequencyHopping，AFH)技术在自动信道质量分析基础上通过频率和功率自适应控制相结合的手段，使跳频通信过程自动避开被干扰的跳频频点，并以最小的发射功率、最低的被截获概率，达到无干扰地优质通信的目的。自适应跳频系统的工作原理分为三种类型：一是在跳频同步建立前，通信双方首先在预定的频率表中，通过自适应选频功能选出好的频率作为跳频中心频率生成跳频频率表进行跳频；二是在跳频同步建立前，通信双方首先在预定的频率表中，通过自适应技术选出好频率生成新的跳频表进行跳频；三是跳频通信过程中，自动进行频谱分析，不断将坏频率从跳频频率表中剔除，将好频率增加到频率表中，以提高通信系统的抗干扰性能并尽可能增加系统的隐蔽性。典型地，短波自适应跳频系统采用第一种工作原理，而蓝牙自适应跳频系统则采用第三种工作原理。蓝牙自适应跳频(BluetoothAdaptiveFrequencyHopping，BAFH)系统能够动态地改变跳频序列，其典型工作过程包括干扰检测、干扰反馈(信道信息交换)、跳频编辑等3个阶段。干扰检测阶段由接收设备对信道质量进行评估，可以采用包损率(PacketLossRatios，PLRs)、有效载荷的循环冗余码(CyclicRedundancyCheck，CRC)、混合纠错(HybridErrorCorrection，HEC)、前向纠错(ForwardErrorCorrection，FEC)等参数进行测量，如果损坏率超过了系统定义的门限，则认为该信道为坏信道。干扰反馈通过特定的反馈信道交换AFH消息，网络中的设备将信道集合分为好信道、坏信道和未用信道，为下一步自适应频率的产生做准备。跳频编辑阶段通过分组映射器选择合适的跳频频率，自适应地生成跳频序列。由于网络中存在经常性的信道质量变化，自适应跳频技术能够周期性地重新对信道进行多行估计，及时发现不可用信道，通过主动避让的方式增强通信系统的抗干扰能力。自适应跳频技术的特点是智能化程度高，避免了坏频率的重复出现，抗干扰性能更好，通信系统的可通率得到提高。自适应跳频技术和宽带跳频结合起来，可大大提高抗干扰性能。由于需要搜索较多的信道来确定信道的可用性，因此其组网时间较长。现有的自适应跳频技术通常假定备用频率集完全有效，但未考虑多个节点间备用频率集的不一致，往往导致节点间的自适应频率控制策略失效。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种确定跳频图案的方法，用以避免自适应跳频技术中节点的备用频率集合不一致导致的节点的可用频率集合更新效率低的问题，并实现分布式网络系统中所有节点对电磁环境的一致性理解。本申请实施例提供的一种确定跳频图案的方法，包括：确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。通过该方法，确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，并根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码，从而根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合，避免了自适应跳频技术中节点的备用频率集合不一致导致的节点的可用频率集合更新效率低的问题，根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频，实现了分布式网络系统中所有节点对电磁环境的一致性理解。可选地，该方法还包括：初始化所述节点的备用频率集合、所述节点的可用频率集合；向所述节点的邻节点发送所述节点的备用频率集合，所述节点的备用频率集合为动态变化的频率集合。可选地，根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合，具体包括：根据编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率；根据所述节点的推荐备用频率确定最终推荐备用频率；根据所述最终推荐备用频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合。可选地，根据编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率，具体包括：在编码后的频率中，码长最短的频率为所述节点的推荐备用频率。可选地，该方法还包括：向所述节点的邻节点发送所述节点的推荐备用频率。可选地，根据所述节点的推荐备用频率确定最终推荐备用频率，具体包括：当所述节点的推荐备用频率与所述节点的邻节点的推荐备用频率一致时，所述推荐备用频率为所述节点的最终推荐备用频率；否则，根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为可用频率的概率按照预设编码规则重新编码，使得所述节点的推荐备用频率与所述节点的邻节点的推荐备用频率一致。可选地，根据所述最终推荐备用频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合，具体包括：根据所述最终推荐备用频率更新所述节点的可用频率集合；更新后的节点的可用频率集合为用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合。可选地，根据所述最终推荐备用频率更新所述节点的可用频率集合，具体包括：将所述节点的可用频率集合中的损坏频率替换为所述最终推荐备用频率。本申请实施例提供了一种确定跳频图案的系统，该系统包括：编码单元、跳频图案确定单元；所述编码单元，用于确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；所述跳频图案确定单元，用于根据所述编码单元编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。可选地，该系统还包括：初始化单元，发送单元；所述初始化单元，用于初始化所述节点的备用频率集合、所述节点的可用频率集合；所述发送单元，用于向所述节点的邻节点发送所述节点的备用频率集合，所述节点的备用频率集合为动态变化的频率集合。可选地，所述跳频图案确定单元，具体用于：根据所述编码单元编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率；根据所述节点的推荐备用频率确定最终推荐备用频率；根据所述最终推荐备用频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合。可选地，根据编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率，具体包括：...

【技术保护点】
1.一种确定跳频图案的方法，其特征在于，该方法包括：/n确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；/n根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；/n根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；/n根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定跳频图案的方法，其特征在于，该方法包括：
确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；
根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；
根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；
根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
初始化所述节点的备用频率集合、所述节点的可用频率集合；
向所述节点的邻节点发送所述节点的备用频率集合，所述节点的备用频率集合为动态变化的频率集合。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合，具体包括：
根据编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率；
根据所述节点的推荐备用频率确定最终推荐备用频率；
根据所述最终推荐备用频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率，具体包括：
在编码后的频率中，码长最短的频率为所述节点的推荐备用频率。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
向所述节点的邻节点发送所述节点的推荐备用频率。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据所述节点的推荐备用频率确定最终推荐备用频率，具体包括：
当所述节点的推荐备用频率与所述节点的邻节点的推荐备用频率一致时，所述推荐备用频率为所述节点的最终推荐备用频率；
否则，根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为可用频率的概率按照预设编码规则重新编码，使得所述节点的推荐备用频率与所述节点的邻节点的推荐备用频率一致。


7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述最终推荐备用频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合，具体包括：
根据所述最终推荐备用频率更新所述节点的可用频率集合；
更新后的节点的可用频率集合为用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述最终推荐备用频率更新所述节点的可用频率集合，具体包括：
将所述节点的可用频率集合中的损坏频率替换为所述最终推荐备用频率。


9.一种确定跳频图案的系统，其特征在于，该系统包括：编码单元、跳频图案确定单元；
所述编码单元，用于确定预设时间内在节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率；
根据预设时间内在所述节点的备用频率集合中各频率作为节点的可用频率的概率，对各频率按照预设编码规则进行编码；
所述跳频图案确定单元，用于根据所述编码单元编码后的频率确定用于生成所述节点的公共跳频图案的可用频率集合；
根据所述可用频率集合确定所述节点的公共跳频图案，使得节点根据所述公共跳频图案进行跳频。


10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括：初始化单元，发送单元；
所述初始化单元，用于初始化所述节点的备用频率集合、所述节点的可用频率集合；
所述发送单元，用于向所述节点的邻节点发送所述节点的备用频率集合，所述节点的备用频率集合为动态变化的频率集合。


11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述跳频图案确定单元，具体用于：
根据所述编码单元编码后的频率确定所述节点的推荐备用频率；
根据所述节...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠孝，王金乐，王峰，刘刚，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11