信道快速接入方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种信道快速接入方法及系统，所述方法包括：在包含第一无线通讯模块、Wi‑Fi模块和控制模块的系统中，第一无线通信模块向控制模块提出信息传输请求；控制模块中断Wi‑Fi信号的传输；控制模块选择需要发送Wi‑Fi净空信号的信道；控制模块切换Wi‑Fi至需要传输净空信号的信道；Wi‑Fi模块传输CTS‑to‑Self或RTS申请信道资源；第一无线通信模块在申请的信道资源内完成数据交互。本发明专利技术提出的信道快速接入方法及系统，可确保重要信息传输时效性。

【技术实现步骤摘要】
信道快速接入方法及系统
本专利技术属于无线通讯
，涉及一种信道接入方法，尤其涉及一种信道快速接入方法及系统。
技术介绍
随着网络技术的日益成熟，人们对智能家居的需求与日俱增。802.15.4技术被用在大量的工业传感器或家庭用安全传感器上，例如烟雾传感器、煤气泄露探测传感器。这类传感器对数据的可靠性和实时性有极高的要求。市场上常见基于802.15.4构建的网络协议有ZigBee、OpenThread等。同时，2.4GHzISM频段被众多Wi-Fi，Bluetooth，ZigBee等设备共享。丰富的物联网设备给生活带来便利的同时，也使得免费的ISM频道越发拥挤。其中，Wi-Fi信号高带宽、高吞吐量的特征对802.15.4的影响尤其严重。当802.15.4设备在拥挤的2.4GHzISM频段时，由于Wi-Fi占用了大量频宽、使用了高发射功率以及发射时的泄露使得ZigBee设备信道接入的条件难以满足，进而触发802.15.4MAC退避机制，使其接入信道需要等待很长时间。这种情况下，重要信息的时效性就无法得到保证。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的信道接入方法，以便克服现有信道接入方法存在的上述至少部分缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种信道快速接入方法及系统，可保证重要信息传输时效性。为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：一种信道快速接入方法，所述方法包括：第一无线通信模块向控制模块提出信息传输请求；控制模块中断Wi-Fi信号的传输；在有剩余信道资源时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；在剩余信道不足时，预留足够的信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内交互数据。作为本专利技术的一种实施方式，所述方法进一步包括：当第一无线通信模块对应的信道与Wi-Fi信道重叠、Wi-Fi模块当前对信道有使用权、且剩余使用时间满足第一无线通信传输要求时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；控制模块选择需要发送Wi-Fi净空信号的信道；选择最靠近第一无线通信模块对应信道的Wi-Fi信道；或者，选择与第一无线通信模块对应信道相邻的信道；控制模块切换至传输Wi-Fi净空信号的信道；通过改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道，或者通过改变装备的数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道；Wi-Fi模块传输CTS-to-Self或RTS预留信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内完成数据交互。作为本专利技术的一种实施方式，在Wi-Fi模块未装备数字混频器时，改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道；在Wi-Fi模块装备数字混频器时，改变数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道。作为本专利技术的一种实施方式，第一无线通信模块为802.15.4通信模块。根据本专利技术的另一个方面，采用如下技术方案：一种信道快速接入方法，所述方法包括：步骤S1、当802.15.4模块有重要信息传输时，802.15.4模块向控制模块提出紧急信息传输申请；步骤S2、控制模块中断Wi-Fi的传输；当802.15.4信道与Wi-Fi信道重叠，Wi-Fi当前对信道有使用权，且剩余使用时间满足802.15.4传输要求时，跳转至步骤S6；步骤S3、控制模块选择需要发送Wi-Fi净空信号的信道；选择最靠近802.15.4信道的Wi-Fi信道；或者，选择与802.15.4信道相邻的信道；步骤S4、控制模块切换至传输Wi-Fi净空信号的信道；在Wi-Fi模块未装备数字混频器时，改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道；在Wi-Fi模块装备数字混频器时，改变数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道；不需要切换本振，可以更快速的传输Wi-Fi信号；步骤S5、Wi-Fi模块传输Wi-FiCTS-to-Self或RTS预留信道资源；步骤S6、802.15.4模块在预留或剩余的信道资源内完成数据交互。根据本专利技术的又一个方面，采用如下技术方案：一种信道快速接入系统，其特征在于，所述系统包括：第一无线通信模块；Wi-Fi模块，用以进行Wi-Fi通信；控制模块，分别连接第一无线通信模块及Wi-Fi模块；控制模块用以中断Wi-Fi信号的传输；在有剩余信道资源时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；在剩余信道不足时，预留足够的信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内交互数据。作为本专利技术的一种实施方式，所述控制模块包括：-通信中断模块，用以在接收到第一无线通信模块提出请求后中断Wi-Fi信号的传输；-净空信号信道选择模块，用以选择需要发送Wi-Fi净空信号的信道；选择最靠近第一无线通信模块对应信道的Wi-Fi信道；或者，选择与第一无线通信模块对应信道相邻的信道；-净空信号信道切换模块，用以切换至传输Wi-Fi净空信号的信道；通过改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道，或者通过改变装备的数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道；-数据交互控制模块，用以在第一无线通信模块对应的信道与Wi-Fi信道重叠，Wi-Fi模块当前对信道有使用权，且剩余使用时间满足第一无线通信传输要求时，控制第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；所述数据交互控制模块还用以在Wi-Fi模块传输CTS-to-Self或RTS预留信道资源时，控制第一无线通信模块在预留的信道资源内完成数据交互。作为本专利技术的一种实施方式，所述净空信号信道切换模块用以在Wi-Fi模块未装备数字混频器时，改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道；所述净空信号信道切换模块用以在Wi-Fi模块装备数字混频器时，改变数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道。作为本专利技术的一种实施方式，第一无线通信模块为802.15.4通信模块。作为本专利技术的一种实施方式，所述第一无线通信模块和Wi-Fi模块为独立模块。作为本专利技术的一种实施方式，所述第一无线通信模块和Wi-Fi模块集成在单芯片内使用各自的射频和天线独立运行。作为本专利技术的一种实施方式，所述第一无线通信模块和Wi-Fi模块集成在单芯片内复用射频或天线时分复用运行。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的信道快速接入方法及系统，可确保重要信息传输时效性。在本专利技术的一种使用场景中，利用Wi-Fi技术预留信道资源，使得802.15.4设备能够快速接入信道，解决了重要信息传输时效性难以保证的问题。附图说明图1为本专利技术一实施例中信道快速接入方法的流程图。图2为本专利技术一实施例中信道快速接入系统的组成示意图。图3为本专利技术一实施例中无线通信系统的组成示意图(独立模块状态下)。图4为本专利技术一实施例中无线通信系统的组成示意图(共享射频或天线状态下)。图5为本专利技术一实施例中选择最相邻信道的示意图。图6为本专利技术一实施例中选择相邻的信道组的示意图。...

【技术保护点】
1.一种信道快速接入方法，其特征在于，所述方法包括：/n第一无线通信模块向控制模块提出信息传输请求；/n控制模块中断Wi-Fi信号的传输；在有剩余信道资源时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；在剩余信道不足时，预留足够的信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内交互数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种信道快速接入方法，其特征在于，所述方法包括：
第一无线通信模块向控制模块提出信息传输请求；
控制模块中断Wi-Fi信号的传输；在有剩余信道资源时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；在剩余信道不足时，预留足够的信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内交互数据。


2.根据权利要求1所述的信道快速接入方法，其特征在于：
所述方法进一步包括：
当第一无线通信模块对应的信道与Wi-Fi信道重叠、Wi-Fi模块当前对信道有使用权、且剩余使用时间满足第一无线通信传输要求时，第一无线通信模块在剩余的信道资源内完成数据交互；
控制模块选择需要发送Wi-Fi净空信号的信道；选择最靠近第一无线通信模块对应信道的Wi-Fi信道；或者，选择与第一无线通信模块对应信道相邻的信道；
控制模块切换Wi-Fi至需要传输净空信号的信道；通过改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道，或者通过改变装备的数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道；
Wi-Fi模块传输CTS-to-Self或RTS预留信道资源；第一无线通信模块在预留的信道资源内完成数据交互。


3.根据权利要求1所述的信道快速接入方法，其特征在于：
在Wi-Fi模块未装备数字混频器时，改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道；在Wi-Fi模块装备数字混频器时，改变数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道。


4.根据权利要求1所述的信道快速接入方法，其特征在于：
所述第一无线通信模块为802.15.4通信模块。


5.一种信道快速接入方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、当802.15.4模块有重要信息传输时，802.15.4模块向控制模块提出紧急信息传输申请；
步骤S2、控制模块中断Wi-Fi的传输；当802.15.4信道与Wi-Fi信道重叠，Wi-Fi当前对信道有使用权，且剩余使用时间满足802.15.4传输要求时，跳转至步骤S6；
步骤S3、控制模块选择需要发送Wi-Fi净空信号的信道；选择最靠近802.15.4信道的Wi-Fi信道；或者，选择与802.15.4信道相邻的信道；
步骤S4、控制模块切换Wi-Fi至需要传输净空信号的信道；
在Wi-Fi模块未装备数字混频器时，改变本振切换至传输Wi-Fi信号的信道；
在Wi-Fi模块装备数字混频器时，改变数字混频器参数切换至传输Wi-Fi信号的信道；不需要切换本振，可以更快速的传输Wi-Fi信号；
步骤S5、Wi-Fi模块传输CTS-to-Self或RTS预留信道资源；
步骤S6、802.15.4模块在预留或剩余的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁佳佳，陈磊，
申请(专利权)人：博流智能科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32