跳頻無(wú)線通信中的同步接入方法以及通信設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種在跳頻無(wú)線通信中在第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間進(jìn)行的同步接入方法以及相關(guān)通信設(shè)備和系統(tǒng)，其中第一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。該方法包括：第一通信設(shè)備以M倍的預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中廣播信標(biāo)攜帶包括同步信息的通用信息，其中M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)；第二通信設(shè)備在N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收廣播信標(biāo)以獲得同步信息；以及第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。上述靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施的同步接入方案可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用和良好的抗干擾性，并允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步。
【專(zhuān)利說(shuō)明】跳頻無(wú)線通信中的同步接入方法以及通信設(shè)備和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及跳頻無(wú)線通信技術(shù)，尤其涉及一種跳頻無(wú)線通信中的同步接入方法、以及例如主設(shè)備和從設(shè)備的通信設(shè)備，還有包括主設(shè)備和從設(shè)備的跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]跳頻是用于在表現(xiàn)出頻率選擇性信號(hào)衰落或來(lái)自其它設(shè)備的未知窄帶干擾的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線通信的技術(shù)。除了應(yīng)用在諸如藍(lán)牙等通信標(biāo)準(zhǔn)中外，跳頻技術(shù)還已經(jīng)被用在許多專(zhuān)有無(wú)線解決方案中，例如，用于向助聽(tīng)器發(fā)送無(wú)線音頻流。
[0003]在諸如體域網(wǎng)(Body Area Network)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等的應(yīng)用中，功耗是重要的設(shè)計(jì)考慮因素。尤其對(duì)于基于處理能力受限的低成本組件的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通常對(duì)低延時(shí)(需要快速建立無(wú)線連接)、以及計(jì)算復(fù)雜度和內(nèi)存消耗方面的簡(jiǎn)化也有要求。
[0004]在跳頻無(wú)線通信中，連接至跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)的客戶(hù)端應(yīng)當(dāng)能夠盡可能快地建立數(shù)據(jù)連接，并且不花費(fèi)太多時(shí)間(以及能量)用來(lái)掃描(監(jiān)聽(tīng))信道或與主設(shè)備(master)交換協(xié)議信息。作為連接建立中的第一步，從設(shè)備(slave)必須與主設(shè)備進(jìn)行同步。通常，從設(shè)備需要從主設(shè)備廣播的信標(biāo)或管理分組獲得包括例如調(diào)頻序列等的同步信息的通用信息。原則上，主設(shè)備可以在單獨(dú)的信道或一(小)組信道上相當(dāng)頻繁地廣播通用信息。例如，圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的跳頻無(wú)線通信中同步接入方法的示意圖。在圖1中，橫軸表示時(shí)間軸。主設(shè)備10總共采用五個(gè)頻率不同的跳頻信道CHO、CHU CH2、CH3、CH4，并且以時(shí)間間隔T1作為跳頻時(shí)間間隔并以CH0、CH1、CH2、CH3、CH4的跳頻序列進(jìn)行信道跳頻。其中，CHO和CHl用作發(fā)送廣播信標(biāo)的信令信道，而其它三個(gè)信道CH2、CH3、CH4用作發(fā)送負(fù)載數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信道。在這種情況下，從設(shè)備可以通過(guò)僅僅掃描信令信道CHO和CHl而快速獲得該廣播信標(biāo)。然后，從設(shè)備可以通過(guò)該廣播信標(biāo)而知道用于負(fù)載數(shù)據(jù)的跳頻序列(即，CH2、CH3、CH4)并與之進(jìn)行同步。
[0005]在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于需要額外的信令信道，因此導(dǎo)致帶寬仍未被高效地使用于數(shù)據(jù)；以及由于信令信道的數(shù)量較少，該方案的抗干擾性仍有提高的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種同步接入方法，以便進(jìn)一步提帶高帶寬使用率，以及提高抗干擾性。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的是提供相應(yīng)的通信設(shè)備(主設(shè)備、從設(shè)備)，以及跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種用于在跳頻無(wú)線通信中在第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間進(jìn)行的同步接入方法，其中，所述第一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻，所述方法包括:所述第一通信設(shè)備以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶用于所述第二通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送；所述第二通信設(shè)備在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)以獲得所述同步信息；以及所述第二通信設(shè)備與所述第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。
[0008]通過(guò)上述同步接入方法，可以靈活、簡(jiǎn)單地實(shí)施同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用并且抗干擾性好，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0009]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，所述第二通信設(shè)備在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)以獲得所述同步信息的步驟包括:所述第二通信設(shè)備監(jiān)聽(tīng)所述N個(gè)跳頻信道中的一個(gè)跳頻信道，并且當(dāng)在該跳頻信道上接收到所述第一通信設(shè)備發(fā)送的分組時(shí)與所述第一通信設(shè)備建立基本同步；以及當(dāng)該分組是所述廣播信標(biāo)時(shí)，接收所述廣播信標(biāo)，當(dāng)該分組不是所述廣播信標(biāo)時(shí)，從接收到該分組的時(shí)刻起，所述第二通信設(shè)備每隔N個(gè)所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)一次所監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道，直到在所監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道上接收到所述廣播信標(biāo)為止。
[0010]優(yōu)選地，所述第二通信設(shè)備在每次監(jiān)聽(tīng)之間休眠。
[0011]通過(guò)上述優(yōu)選方式，使得第二通信設(shè)備(從設(shè)備)在同步階段的早期就可以進(jìn)行低占空比操作，從而實(shí)現(xiàn)低功耗。
[0012]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，所述第二通信設(shè)備與所述第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入的步驟包括:所述第二通信設(shè)備向第一通信設(shè)備發(fā)送反饋信息；所述第一通信設(shè)備根據(jù)所述反饋信息，向所述第二通信設(shè)備分配所述N個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于所述第一通信設(shè)備與所述第二通信設(shè)備之間通信的專(zhuān)用信道。
[0013]在完成接入后，所述第一通信設(shè)備與所述第二通信設(shè)備在所述專(zhuān)用信道上進(jìn)行通信，其中，所述第一通信設(shè)備在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在所述專(zhuān)用信道上向所述第二通信設(shè)備發(fā)送專(zhuān)用于所述第二通信設(shè)備的專(zhuān)用信息。
[0014]通過(guò)上述優(yōu)選方式，可以對(duì)不同的通信設(shè)備分配不同的專(zhuān)用信道，以避免不同通信設(shè)備之間的沖突。
[0015]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，完成接入后的所述第二通信設(shè)備只在所述專(zhuān)用信道上接收所述第一通信設(shè)備發(fā)送的所述專(zhuān)用信息、以及所述第一通信設(shè)備在所述專(zhuān)用信道上發(fā)送的廣播信標(biāo)，并且所述第二通信設(shè)備不對(duì)所述廣播信標(biāo)進(jìn)行反饋。
[0016]通過(guò)上述優(yōu)選方式，可以進(jìn)一步減小功耗。
[0017]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，當(dāng)所述專(zhuān)用信道的信道質(zhì)量變差以致無(wú)法支持正常通信時(shí)，所述第一通信設(shè)備向所述第二通信設(shè)備分配其它跳頻信道作為新的專(zhuān)用信道。
[0018]通過(guò)上述優(yōu)選方式，使得方案更加靈活并可以保證通信質(zhì)量。
[0019]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，所述反饋信息包括數(shù)據(jù)速率需求。
[0020]優(yōu)選地，所需數(shù)據(jù)速率越高，則所述第一通信設(shè)備向所述第二通信設(shè)備分配所述N個(gè)跳頻信道中越多跳頻信道作為所述專(zhuān)用信道。
[0021 ] 通過(guò)上述優(yōu)選方式，可以根據(jù)不同通信設(shè)備的數(shù)據(jù)速率需求而通過(guò)分配數(shù)目不同的專(zhuān)用信道而實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)速率，從而實(shí)現(xiàn)了靈活性。
[0022]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，所述第一通信設(shè)備在并非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在未被分配為專(zhuān)用信道的跳頻信道上附加地發(fā)送所述廣播信標(biāo)。
[0023]通過(guò)上述優(yōu)選方式，能夠進(jìn)一步減少同步時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)更加快速的同步接入。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種通信設(shè)備(主設(shè)備)，能夠在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備之間進(jìn)行同步接入，其中，所述通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻，所述通信設(shè)備包括:一個(gè)發(fā)送單元，以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶用于所述另一通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送。
[0025]通過(guò)上述通信設(shè)備，可以靈活、簡(jiǎn)單地實(shí)施同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用并且抗干擾性好，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0026]在本發(fā)明的上述第二方面中，優(yōu)選地，通信設(shè)備還包括:一個(gè)接收單元，接收從所述另一通信設(shè)備發(fā)送的反饋信息；以及一個(gè)專(zhuān)用信道分配單元，根據(jù)所述反饋信息，向所述另一通信設(shè)備分配所述N個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于所述通信設(shè)備與所述另一通信設(shè)備之間通信的專(zhuān)用信道。
[0027]在完成接入后，所述發(fā)送單元在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在所述專(zhuān)用信道上向所述另一通信設(shè)備發(fā)送專(zhuān)用于所述另一通信設(shè)備的專(zhuān)用信息。
[0028]通過(guò)上述優(yōu)選方式，可以對(duì)不同的通信設(shè)備分配不同的專(zhuān)用信道，以避免不同通信設(shè)備之間的沖突。
[0029]在本發(fā)明的上述第二方面中，優(yōu)選地，當(dāng)所述專(zhuān)用信道的信道質(zhì)量變差以致無(wú)法支持正常通信時(shí)，所述專(zhuān)用信道分配單元向所述另一通信設(shè)備分配其它跳頻信道作為新的專(zhuān)用信道。
[0030]通過(guò)上述優(yōu)選方式，使得方案更加靈活并可以保證通信質(zhì)量。
[0031]在本發(fā)明的上述第一方面中，優(yōu)選地，所述發(fā)送單元在并非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在未被分配為專(zhuān)用信道的跳頻信道上附加地發(fā)送所述廣播信標(biāo)。
[0032]通過(guò)上述優(yōu)選方式，能夠進(jìn)一步減少同步時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)更加快速的同步接入。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種通信設(shè)備(從設(shè)備)，用于在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備之間進(jìn)行同步接入，其中，所述另一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻，所述通信設(shè)備包括:一個(gè)接收單元，在所述另一通信設(shè)備采用的N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收廣播信標(biāo)以獲得用于所述通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息。所述另一通信設(shè)備以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送所述廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶對(duì)任何其它通信設(shè)備通用的通用信息，所述通用信息包括所述同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送。
[0034]通過(guò)上述通信設(shè)備，可以靈活、簡(jiǎn)單地實(shí)施同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用并且抗干擾性好，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。[0035]在本發(fā)明的上述第三方面中，優(yōu)選地，通信設(shè)備還包括:一個(gè)監(jiān)聽(tīng)單元，監(jiān)聽(tīng)所述N個(gè)跳頻信道中的一個(gè)跳頻信道；以及一個(gè)基本同步建立單元，其中，當(dāng)所述接收單元在所監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道上接收到所述另一通信設(shè)備發(fā)送的分組時(shí)，所述基本同步建立單元與所述另一通信設(shè)備建立基本同步。當(dāng)該分組是所述廣播信標(biāo)時(shí)，所述接收單元在該跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)；；當(dāng)該分組不是所述廣播信標(biāo)時(shí)，從接收到該分組的時(shí)刻起，所述監(jiān)聽(tīng)單元每隔N個(gè)所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)一次該跳頻信道，直到所述接收單元在該跳頻信道上接收到所述廣播信標(biāo)為止。
[0036]優(yōu)選地，所述通信設(shè)備在每次監(jiān)聽(tīng)之間休眠。
[0037]通過(guò)上述優(yōu)選方式，使得第二通信設(shè)備(從設(shè)備)在同步階段的早期就可以進(jìn)行低占空比操作，從而實(shí)現(xiàn)低功耗。
[0038]在本發(fā)明的上述第三方面中，優(yōu)選地，通信設(shè)備還包括:一個(gè)發(fā)送單元，在所述接收單元接收到所述廣播信標(biāo)后，向所述另一通信設(shè)備發(fā)送反饋信息。
[0039]通過(guò)上述優(yōu)選方式，提供了任何從設(shè)備可進(jìn)行反饋的隨機(jī)性。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)，包括:第一通信設(shè)備，為如上所述任意一種主設(shè)備；和至少一個(gè)第二通信設(shè)備，為上述任意一種從設(shè)備。
[0041]具體地，提供了一種跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)，包括進(jìn)行同步接入的第一通信設(shè)備和至少一個(gè)第二通信設(shè)備，其中，所述第一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻，并且其中，所述第一通信設(shè)備以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶用于所述第二通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送；所述第二通信設(shè)備在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)以獲得所述同步信息；并且所述第二通信設(shè)備與所述第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。
[0042]通過(guò)上述跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)，可以靈活、簡(jiǎn)單地實(shí)施同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用并且抗干擾性好，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0043]在本發(fā)明的上述第四方面中，優(yōu)選地，所述第二通信設(shè)備與所述第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入包括:所述第二通信設(shè)備向所述第一通信設(shè)備發(fā)送反饋信息；所述第一通信設(shè)備根據(jù)所述反饋信息，向所述第二通信設(shè)備分配所述N個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于所述第一通信設(shè)備與所述第二通信設(shè)備之間通信的專(zhuān)用信道；以及在完成接入后，所述第一通信設(shè)備與所述第二通信設(shè)備在所述專(zhuān)用信道上進(jìn)行通信，其中，所述第一通信設(shè)備在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在所述專(zhuān)用信道上向所述第二通信設(shè)備發(fā)送專(zhuān)用于所述第二通信設(shè)備的專(zhuān)用信息。
[0044]通過(guò)上述優(yōu)選方式，可以對(duì)不同的通信設(shè)備分配不同的專(zhuān)用信道，以避免不同通信設(shè)備之間的沖突。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0046]圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)中的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的示意圖。
[0047]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的示意圖。
[0048]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的另一示意圖。
[0049]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的流程圖。
[0050]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在跳頻無(wú)線通信中進(jìn)行同步接入的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
[0051]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在跳頻無(wú)線通信中進(jìn)行同步接入的另一通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
[0052]附圖標(biāo)記列表
[0053]10、20:主設(shè)備
[0054]21、22:從設(shè)備
[0055]50、60:通信設(shè)備
[0056]501、604:發(fā)送單元
[0057]502,601:接收單元
[0058]503:專(zhuān)用信道分配單元
[0059]602:監(jiān)聽(tīng)單元
[0060]603:基本同步建立單元
[0061]CHO, CH1、CH2、CH3、CH4:跳頻信道
【具體實(shí)施方式】
[0062]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0063]如在前面的【背景技術(shù)】部分中簡(jiǎn)要說(shuō)明的，由于從設(shè)備不知道主設(shè)備所采用的跳頻序列，因此，為了與主設(shè)備進(jìn)行同步接入，從設(shè)備首先需要接收主設(shè)備發(fā)送的廣播信標(biāo)，該廣播信標(biāo)攜帶了對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)中所有從設(shè)備都通用的通用信息，包括主設(shè)備地址、跳頻序列等。從設(shè)備在接收到此廣播信標(biāo)后，即可獲知主設(shè)備所采用的跳頻序列并與之進(jìn)行同步。
[0064]與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法不同，在本發(fā)明實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法中，主設(shè)備并非專(zhuān)門(mén)采用單獨(dú)或一組跳頻信道作為信令信道來(lái)發(fā)送廣播信標(biāo)，而是將全部跳頻信道既作為信令信道又同時(shí)作為數(shù)據(jù)信道來(lái)使用。
[0065]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法中，在全部跳頻信道上輪流發(fā)送廣播信標(biāo)，以使帶寬得到高效利用并提高抗干擾性。例如，可以假設(shè)主設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道，并且以一定跳頻序列和一定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。主設(shè)備以M倍的所述跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)(relatively prime)。這里,關(guān)鍵條件是M和N互質(zhì),只要滿(mǎn)足這一條件，即可在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送廣播信標(biāo)。[0066]為了更直觀地表現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的思想，圖2示出了 M和N互質(zhì)的其中一種M=N+1的示例情況。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的示意圖。在圖2中，橫軸表示時(shí)間軸。在本實(shí)施例中，作為示例，主設(shè)備20總共采用四個(gè)(B卩，N=4)頻率不同的跳頻信道CHO、CHU CH2、CH3，并且以時(shí)間間隔T1作為跳頻時(shí)間間隔并以CHO、CH1、CH2、CH3的跳頻序列進(jìn)行信道跳頻，也就是說(shuō)，每隔時(shí)間T1進(jìn)行一次信道跳頻。具體地，在初始時(shí)刻O(píng)首先采用信道CH0，在時(shí)刻T1進(jìn)行第一次信道跳頻以從信道CHO跳變?yōu)樾诺繡Hl，在時(shí)刻2?\進(jìn)行第二次跳頻以從信道CHl跳變?yōu)樾诺繡H2，……在時(shí)刻4?\進(jìn)行第四次跳頻以從信道CH3跳變?yōu)樾诺繡H0，以此類(lèi)推。
[0067]在圖2中所示的示例中，主設(shè)備20發(fā)送廣播信標(biāo)的周期為51\，也就是每個(gè)連續(xù)的廣播信標(biāo)之間的時(shí)間間隔是51\，即5倍(即，Μ=5)的跳頻時(shí)間間隔T1 (也可以說(shuō)，每?jī)蓚€(gè)連續(xù)的廣播信標(biāo)之間的跳頻數(shù)為5，或者說(shuō)，每?jī)蓚€(gè)連續(xù)的廣播信標(biāo)之間存在4個(gè)未發(fā)送廣播信標(biāo)的跳頻信道)。如圖可知，通過(guò)以這樣的周期發(fā)送廣播信標(biāo)，使得在四個(gè)跳頻信道CH0、CH1、CH2、CH3上輪流發(fā)送廣播信標(biāo)，如圖中的向上的實(shí)線箭頭所示。在圖2中所示的M=N+1的這種情況下,廣播信標(biāo)以完全等同于主設(shè)備20采用的跳頻序列CHO、CHU CH2、CH3的序列而在全部四個(gè)跳頻信道上輪流發(fā)送。
[0068]需要說(shuō)明的是，圖2中示出的M=N+1的情況是M和N互質(zhì)中的一種情況，其它M和N互質(zhì)的情況均可以實(shí)現(xiàn)在全部跳頻信道上輪流發(fā)送廣播信標(biāo)。例如，仍然以N=4的情況為例，M=3、7、9...時(shí)，均可以實(shí)現(xiàn)在全部跳頻信道上輪流發(fā)送廣播信標(biāo)。例如，當(dāng)M=3時(shí)，主設(shè)備20發(fā)送廣播信標(biāo)的周期為31\，即，以CH0、CH3、CH2、CH1這樣的序列并以3?\的發(fā)送時(shí)間間隔來(lái)周期性發(fā)送廣播信標(biāo)；當(dāng)Μ=7時(shí)，主設(shè)備20發(fā)送廣播信標(biāo)的周期為71\，即，以CH0、CH3、CH2、CH1這樣的序列并以7?\的發(fā)送時(shí)間間隔來(lái)周期性發(fā)送廣播信標(biāo)；當(dāng)Μ=9時(shí)，主設(shè)備20發(fā)送廣播信標(biāo)的周期為91\，即，以CH0、CH1、CH2、CH3這樣的序列并以O(shè)T1的發(fā)送時(shí)間間隔來(lái)周期性發(fā)送廣播信標(biāo)；以此類(lèi)推。由上述可以推出，當(dāng)Μ=ηΝ+1 (η為自然數(shù))時(shí)，廣播信標(biāo)以完全等同于主設(shè)備·采用的跳頻序列的序列而在全部跳頻信道上輪流發(fā)送。
[0069]以上詳細(xì)說(shuō)明了廣播信標(biāo)的發(fā)送。下面，進(jìn)一步說(shuō)明廣播信標(biāo)的接收。
[0070]從設(shè)備當(dāng)試圖與主設(shè)備建立通信鏈接時(shí)，會(huì)首先接收主設(shè)備發(fā)送的廣播信標(biāo)以獲得主設(shè)備所使用的跳頻序列并與之進(jìn)行同步。在例如圖1所示的傳統(tǒng)的同步接入方法中，為使從設(shè)備可以通過(guò)在直到成功接收到廣播信標(biāo)之前的相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)僅僅掃描信令信道CHO和CHl而快速獲得該廣播信標(biāo)，前提是從設(shè)備必須預(yù)先知道主設(shè)備10采用哪些跳頻信道作為信令信道。然而，這就需要將主設(shè)備10的信令信道的設(shè)置情況預(yù)先存儲(chǔ)在從設(shè)備的內(nèi)存中，這會(huì)增加從設(shè)備側(cè)的復(fù)雜度。另外，如果從設(shè)備預(yù)先不存儲(chǔ)有關(guān)主設(shè)備10采用哪些跳頻信道作為信令信道用于廣播信標(biāo)的信息，則從設(shè)備在試圖與主設(shè)備10建立通信鏈接時(shí)可能需要掃描(監(jiān)聽(tīng))多個(gè)信道才能接收到廣播信標(biāo)。例如，從設(shè)備可能首先嘗試掃描(監(jiān)聽(tīng))其中任一個(gè)信道，如果在特定時(shí)間內(nèi)仍未接收到廣播信標(biāo)，則改為掃描其它信道，直到接收到廣播信標(biāo)為止。這樣，如果從設(shè)備首先監(jiān)聽(tīng)圖1中的作為數(shù)據(jù)信道的跳頻信道CH2、CH3、CH4而最后才監(jiān)聽(tīng)作為信令信道的跳頻信道CHO或CHl，則會(huì)由于對(duì)多個(gè)信道進(jìn)行掃描而導(dǎo)致同步時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
[0071]而通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的上述方法，可使廣播信標(biāo)在全部跳頻信道中輪流發(fā)送，因此，當(dāng)從設(shè)備試圖與主設(shè)備20建立通信鏈接時(shí)，只需監(jiān)聽(tīng)主設(shè)備20所采用的任一個(gè)跳頻信道，即可遲早接收到廣播信標(biāo)以獲得主設(shè)備20采用的跳頻序列等同步信息以進(jìn)行同步。并且，也無(wú)需在從設(shè)備處預(yù)先存儲(chǔ)關(guān)于信令信道的設(shè)置信息，從而可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)備側(cè)不論內(nèi)存方面還是計(jì)算能力方面的低復(fù)雜度。
[0072]需要說(shuō)明的是，當(dāng)從設(shè)備從監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道一接收到分組就可以與主設(shè)備20首先建立基本同步。由于在本發(fā)明實(shí)施例的同步接入方法中，所有跳頻信道既用來(lái)發(fā)送廣播信標(biāo)也發(fā)送負(fù)載數(shù)據(jù)等。因此，當(dāng)即使所接收到的分組不是廣播信標(biāo)、而是對(duì)一些其它設(shè)備的專(zhuān)用分組時(shí)，從設(shè)備也可以知道此信道上可能接收到下個(gè)分組的時(shí)間(即，N個(gè)跳頻時(shí)間間隔T1之后的時(shí)隙)，并且可以每隔N個(gè)跳頻時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)一次該跳頻信道，直到在該跳頻信道上接收到廣播信標(biāo)為止，其中，從設(shè)備在每次監(jiān)聽(tīng)之間可以保持休眠以保留能量，從而使得從設(shè)備從同步階段中的早期就能夠進(jìn)行低占空比操作。
[0073]在從設(shè)備接收到主設(shè)備發(fā)送的廣播信令并獲得同步信息之后，從設(shè)備會(huì)與主設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入過(guò)程，以便最終建立通信鏈接。這一信息交換的接入過(guò)程可以采用一次或多次握手來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例以圖2中所示的一次握手為例來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明此接入過(guò)程，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。如圖2中所示，每次從發(fā)送廣播信標(biāo)起的時(shí)間Ttl后的時(shí)隙稱(chēng)作反饋時(shí)隙(即，圖2中的每個(gè)向上的實(shí)線箭頭后接著的向下的虛線箭頭所對(duì)應(yīng)的時(shí)隙)，反饋時(shí)隙也是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先設(shè)定的，并被主設(shè)備和從設(shè)備所已知。在此反饋時(shí)隙，主設(shè)備20在本次發(fā)送廣播信標(biāo)的相同信道上嘗試接收來(lái)自其它設(shè)備的反饋(例如，資源請(qǐng)求)(如圖2中由向下的虛線箭頭表示)。試圖與主設(shè)備20建立通信鏈接的任何從設(shè)備在接收到本次主設(shè)備發(fā)送的廣播信標(biāo)后的此反饋時(shí)隙均可向主設(shè)備20發(fā)送反饋信息，反饋信息例如可以包括從設(shè)備地址、數(shù)據(jù)速率需求、信道質(zhì)量等。這種機(jī)制提供了任何從設(shè)備可進(jìn)行反饋的隨機(jī)性。
[0074]主設(shè)備在接收到從設(shè)備發(fā)送的反饋信息之后，可以基于數(shù)據(jù)速率需求(和信道質(zhì)量)，向此從設(shè)備分配一個(gè)或多個(gè)跳頻信道，作為專(zhuān)用于該主設(shè)備與該從設(shè)備之間通信的專(zhuān)用信道。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法的另一示意圖。圖3是對(duì)圖2情況的進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)明。
[0075]在圖3中，上側(cè)對(duì)應(yīng)圖2`中的在時(shí)間軸上表示的主設(shè)備20的跳頻情況以及收發(fā)分組情況，中間和下側(cè)分別簡(jiǎn)化地表示兩個(gè)從設(shè)備21和22在時(shí)間軸上的與主設(shè)備20相呼應(yīng)的分組收發(fā)情況。先參見(jiàn)主設(shè)備20，在每?jī)蓚€(gè)連續(xù)的廣播信標(biāo)之間存在(M-1)個(gè)跳頻信道，這(M-1)個(gè)跳頻信道未用于發(fā)送廣播信標(biāo)，因此可作為專(zhuān)用信道使用。主設(shè)備20可以在這(M-1)個(gè)專(zhuān)用信道上發(fā)送專(zhuān)用(負(fù)載)分組，它們各自對(duì)應(yīng)的時(shí)隙可稱(chēng)為專(zhuān)用時(shí)隙。與廣播信標(biāo)不同，專(zhuān)用分組用于攜帶對(duì)于專(zhuān)用信道所對(duì)應(yīng)的從設(shè)備的特定信息。具體地，如圖3中所示，在發(fā)送第一個(gè)廣播信標(biāo)(初始時(shí)刻O(píng)的CHO上)與發(fā)送第二個(gè)廣播信標(biāo)(時(shí)刻5?\的CHl上)之間存在四個(gè)跳頻信道CH1、CH2、CH3、CHO可用作專(zhuān)用信道。主設(shè)備20可以根據(jù)從設(shè)備21的反饋信息(例如，數(shù)據(jù)速率要求)而將CHl分配給從設(shè)備21。由此，主設(shè)備20和從設(shè)備21可以在跳頻信道CHl上進(jìn)行通信。如圖3中，以比廣播信標(biāo)短的向上的實(shí)線箭頭表示主設(shè)備20發(fā)送的專(zhuān)用分組。例如，對(duì)應(yīng)跳頻信道CHl及其專(zhuān)用時(shí)隙的向下的短實(shí)線箭頭表示主設(shè)備20向從設(shè)備21發(fā)送的專(zhuān)用分組，實(shí)線箭頭之后接著的向上的短虛線箭頭表示主設(shè)備20接收到的從設(shè)備21發(fā)送的分組；對(duì)于從設(shè)備21，對(duì)應(yīng)跳頻信道CHl及其專(zhuān)用時(shí)隙的向下的短實(shí)線箭頭表示接收到的從主設(shè)備20發(fā)送的專(zhuān)用分組，短實(shí)線箭頭之后接著的向上的短虛線箭頭表示從設(shè)備21向主設(shè)備20發(fā)送的分組。
[0076]這里需要說(shuō)明的是，由于在本發(fā)明實(shí)施例的同步接入方法中，全部跳頻信道既用作信令信道又用作數(shù)據(jù)信道，因此，當(dāng)主設(shè)備20在跳頻信道CHl上發(fā)送廣播信令時(shí)，在隨后的反饋時(shí)隙中，從設(shè)備21不向主設(shè)備20發(fā)送任何信息，以將反饋時(shí)隙留給其它試圖與主設(shè)備20建立通信鏈接的其它從設(shè)備以用于接入過(guò)程。例如，如圖3中所示，對(duì)于從設(shè)備21，對(duì)應(yīng)于跳頻信道CHl及其專(zhuān)用時(shí)隙的向下的長(zhǎng)實(shí)線箭頭表示接收到的從主設(shè)備20發(fā)送的廣播信標(biāo)，在隨后的反饋時(shí)隙，從設(shè)備21不發(fā)送任何分組。
[0077]同理，主設(shè)備20可以根據(jù)從設(shè)備22發(fā)送的反饋信息(例如，數(shù)據(jù)速率要求是從設(shè)備21的兩倍)而將CH2和CH3分配給從設(shè)備22。由此，主設(shè)備20和從設(shè)備22可以在跳頻信道CH2和CH3上進(jìn)行通信。主設(shè)備20與從設(shè)備22之間的通信和主設(shè)備20與從設(shè)備21之間的通信類(lèi)似，這里不再贅述。
[0078]通過(guò)向各個(gè)從設(shè)備分配專(zhuān)用的跳頻信道，可以使得不同的從設(shè)備具有不同的專(zhuān)用信道，并且，每個(gè)從設(shè)備只響應(yīng)對(duì)自己的專(zhuān)用分組，從而使得在不同的從設(shè)備之間不發(fā)生發(fā)送沖突。
[0079]由于從設(shè)備可僅留在分配給該從設(shè)備的專(zhuān)用的跳頻信道上與主設(shè)備通信，而不需要遵循主設(shè)備的全部信道跳頻，因此，從設(shè)備可以以非常規(guī)則的方式休眠，并實(shí)現(xiàn)非常低的占空比。例如，對(duì)于圖3中的從設(shè)備21，可以?xún)H監(jiān)聽(tīng)跳頻信道CH1，而在其它跳頻信道對(duì)應(yīng)的時(shí)隙保持休眠。此外，從設(shè)備不僅可以接收對(duì)該從設(shè)備的專(zhuān)用分組，并且還可以接收主設(shè)備在分配給該從設(shè)備的專(zhuān)用的跳頻信道上發(fā)送的廣播信標(biāo)，以獲得主設(shè)備的管理信息。顯然，可以非常容易和靈活地通過(guò)向從設(shè)備分配不同數(shù)目的專(zhuān)用信道來(lái)實(shí)現(xiàn)主設(shè)備與從設(shè)備之間的不同數(shù)據(jù)速率鏈接。例如圖3中所示，從設(shè)備21和從設(shè)備22分別具有I個(gè)和2個(gè)信道，相應(yīng)地，從設(shè)備22的數(shù)據(jù)速率是從設(shè)備21的二倍。
[0080]另外，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的同步接入方法，如果從設(shè)備的專(zhuān)用信道的質(zhì)量變得太差，從而無(wú)法支持正常的通信，則主設(shè)備可以容易地向該從設(shè)備重新分配新的信道。例如，如圖3中所示，如果主設(shè)備20分配給從設(shè)備21的專(zhuān)用跳頻信道CHl質(zhì)量變差，則主設(shè)備20可以考慮將未被分配作為專(zhuān)用信道的CHO重新分配給從設(shè)備21。
[0081]需要注意的是，主設(shè)備也可以在未分配給任何從設(shè)備的專(zhuān)用時(shí)隙上附加地發(fā)送廣播信標(biāo)。例如，在圖3中所示的對(duì)應(yīng)CHO的短虛線箭頭對(duì)表示:在連續(xù)的兩個(gè)廣播信標(biāo)之間的可用作專(zhuān)用信道的跳頻信道CHO (和對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用時(shí)隙)并未被分配給從設(shè)備21和22。因此主設(shè)備20可以附加地在此跳頻信道CHO (和對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用時(shí)隙)上發(fā)送廣播信標(biāo)。這樣，可以進(jìn)一步縮短同步時(shí)間。
[0082]需要說(shuō)明的是，雖然上述描述基于主設(shè)備與從設(shè)備，但是參與跳頻無(wú)線通信的任何通信設(shè)備均可以作為主設(shè)備或從設(shè)備。
[0083]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施例的用于跳頻無(wú)線通信的同步接入方法40的流程圖。
[0084]如圖4中所示，提供了一種用于在跳頻無(wú)線通信中在第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間進(jìn)行的同步接入方法，其中，第一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。在步驟401，第一通信設(shè)備以M倍的預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)。其中廣播信標(biāo)攜帶對(duì)任何其它通信設(shè)備通用的通用信息，通用信息包括用于第二通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息。并且其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送。在步驟402，第二通信設(shè)備在N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)上接收廣播信標(biāo)以獲得同步信息。在步驟403，第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。
[0085]在如圖4所示的上述方法中，第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備可分別對(duì)應(yīng)于前述的主設(shè)備和從設(shè)備。
[0086]圖4所示的方法40靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用及良好的抗干擾性，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除了從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0087]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在跳頻無(wú)線通信中進(jìn)行同步接入的通信設(shè)備50的結(jié)構(gòu)框圖。
[0088]如圖5所示，通信設(shè)備50用于在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備之間進(jìn)行同步接入。通信設(shè)備50采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。通信設(shè)備50包括一個(gè)發(fā)送單元501，用于以M倍的預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)。其中廣播信標(biāo)可攜帶對(duì)任何其它通信設(shè)備通用的通用信息，通用信息包括用于另一通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息。其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送。
[0089]圖5所示的通信設(shè)備50可對(duì)應(yīng)于前述主設(shè)備。
[0090]通過(guò)圖5所示的通信設(shè)備50的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施的同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用及良好的抗干擾性，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除了從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0091]通信設(shè)備50還可以包括一個(gè)接收單元502和一個(gè)專(zhuān)用信道分配單元503，如圖5中的虛線框所示。接收單元502用于接收從另一通信設(shè)備發(fā)送的反饋信息。專(zhuān)用信道分配單元503根據(jù)所述反饋信息，向另一通信設(shè)備分配N(xiāo)個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于該通信設(shè)備與該另一通信設(shè)備之間通信的專(zhuān)用信道。并且，在完成接入后，發(fā)送單元501可以在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在所述專(zhuān)用信道上向另一通信設(shè)備發(fā)送專(zhuān)用于另一通信設(shè)備的專(zhuān)用信息。
[0092]從而，通過(guò)對(duì)不同接入的通信設(shè)備分配不同的專(zhuān)用信道和時(shí)隙，可以避免不同通信設(shè)備之間的發(fā)送沖突。
[0093]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施例的用于在跳頻無(wú)線通信中進(jìn)行同步接入的通信設(shè)備60的結(jié)構(gòu)框圖。
[0094]如圖6中所示，通信設(shè)備60用于在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備之間進(jìn)行同步接入。其中，該另一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。通信設(shè)備60包括一個(gè)接收單元601，用于在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收廣播信標(biāo)以獲得用于通信設(shè)備60進(jìn)行同步接入的同步信息。其中，該另一通信設(shè)備以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送所述廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶對(duì)任何其它通信設(shè)備通用的通用信息，所述通用信息包括所述同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)，從而保證所述廣播信標(biāo)在所有N個(gè)跳頻信道上周期性地輪流發(fā)送。
[0095]圖6所示的通信設(shè)備60可對(duì)應(yīng)于前述從設(shè)備。
[0096]通過(guò)圖6所示的通信設(shè)備60的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施的同步接入，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用及良好的抗干擾性，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除了從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在通信設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0097]通信設(shè)備60還可以包括一個(gè)監(jiān)聽(tīng)單元602和一個(gè)基本同步建立單元603，如圖6中的虛線框所示。監(jiān)聽(tīng)單元602用于監(jiān)聽(tīng)所述N個(gè)跳頻信道中的一個(gè)跳頻信道?；就浇卧?03用于當(dāng)接收單元601在該一個(gè)跳頻信道上接收到所述另一通信設(shè)備發(fā)送的分組時(shí)，基本同步建立單元603與該另一通信設(shè)備建立基本同步。并且，當(dāng)該分組不是所述廣播信標(biāo)時(shí)，從接收到該分組的時(shí)刻起，監(jiān)聽(tīng)單元602每隔N個(gè)所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)一次該一個(gè)跳頻信道，直到接收單元601在所監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道上接收到廣播信標(biāo)為止。通信設(shè)備60可以在每次監(jiān)聽(tīng)之間休眠。從而，使得要進(jìn)行同步接入的通信設(shè)備可以在同步階段中的早期就開(kāi)始進(jìn)行低占空比操作，以減小能量消耗。
[0098]通信設(shè)備60還可以包括一個(gè)發(fā)送單元604(在圖6中用虛線框表示)，用于在接收單元601接收到廣播信標(biāo)后，向另一通信設(shè)備發(fā)送反饋信息。從而，提供了任何從設(shè)備可進(jìn)行反饋的隨機(jī)性。
[0099]圖5中所示的通信設(shè)備50以及圖6中所示的通信設(shè)備60例如可以分別作為第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備而執(zhí)行圖4中所示的方法。跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)中可以包括圖5中所示的通信設(shè)備50以及多個(gè)圖6中所示的通信設(shè)備60，在通信設(shè)備50與每個(gè)通信設(shè)備60之間可以分別執(zhí)行圖4中所示的方法。
[0100]需要說(shuō)明的是，圖5、6中所示的通信裝置50、60中所包括的各個(gè)單元均可以作為單獨(dú)的單元來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能，也可以相互結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。所述各個(gè)單元不限于本發(fā)明實(shí)施例所述的功能。例如，在所述通信裝置50中，發(fā)送單元501不僅可以發(fā)送廣播信標(biāo)，還可以發(fā)送專(zhuān)用信息等，接收單元502不僅可以接收反饋信息，還可以接收從設(shè)備發(fā)送的專(zhuān)用分組等。同理，在所述通信裝置60中，發(fā)送單元604不僅可以發(fā)送反饋信息，還可以發(fā)送專(zhuān)用分組等，接收單元601不僅可以接收廣播信標(biāo)，還可以接收的專(zhuān)用信息等。所述各個(gè)單元可以通過(guò)軟件、硬件、固件或其任意組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，通信裝置50、60還可以包括其它單元，例如存儲(chǔ)器、處理器等。
[0101]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括作為主設(shè)備的第一通信設(shè)備和至少一個(gè)作為從設(shè)備的第二通信設(shè)備，其中，第一通信設(shè)備為如上所述的通信設(shè)備20、50，第二通信設(shè)備為如上所述的通信設(shè)備21、22、60。
[0102]通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的上述靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施的信道跳頻無(wú)線通信中的同步接入方案，可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用并且抗干擾性好，允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步，消除了從設(shè)備必須不同地處理廣播分組(信標(biāo))和負(fù)載分組的需要，并且在主設(shè)備側(cè)和從設(shè)備側(cè)無(wú)論在內(nèi)存還是計(jì)算能力方面均實(shí)現(xiàn)非常低的復(fù)雜度。
[0103]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種在跳頻無(wú)線通信中在第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間進(jìn)行的同步接入方法以及相關(guān)通信設(shè)備和系統(tǒng)，其中第一通信設(shè)備采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔進(jìn)行跳頻。該方法包括:第一通信設(shè)備以M倍的預(yù)定跳頻時(shí)間間隔為周期在N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中廣播信標(biāo)攜帶包括同步信息的通用信息，其中M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)；第二通信設(shè)備在N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收廣播信標(biāo)以獲得同步信息；以及第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。上述靈活、簡(jiǎn)單且易實(shí)施的同步接入方案可實(shí)現(xiàn)帶寬的高效利用和良好的抗干擾性，并允許以非常低的功耗進(jìn)行快速可靠的同步。
[0104]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在跳頻無(wú)線通信中在第一通信設(shè)備(20、50)與第二通信設(shè)備(21、22、60)之間進(jìn)行的同步接入方法，其中，所述第一通信設(shè)備(20、50)采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔(T1)進(jìn)行跳頻，所述方法包括: 所述第一通信設(shè)備(20、50)以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔(T1)為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶用于所述第二通信設(shè)備(21、22、60)進(jìn)行同步接入的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)； 所述第二通信設(shè)備(21、22、60)在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)以獲得所述同步信息；以及 所述第二通信設(shè)備(21、22、60)與所述第一通信設(shè)備(20、50)進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入。
2.如權(quán)利要求1所述的同步接入方法，其中，所述第二通信設(shè)備(21、22、60)在所述N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)以獲得所述同步信息的步驟包括: 所述第二通信設(shè)備(21、22、60)監(jiān)聽(tīng)所述N個(gè)跳頻信道中的一個(gè)跳頻信道，并且當(dāng)在該跳頻信道上接收到所述第一通信設(shè)備(20、50)發(fā)送的分組時(shí)與所述第一通信設(shè)備(20、50)建立基本同步；以及 當(dāng)該分組是所述廣播信標(biāo)時(shí)，接收所述廣播信標(biāo)；當(dāng)該分組不是所述廣播信標(biāo)時(shí)，從接收到該分組的時(shí)刻起，所述第二通信設(shè)備(21、22、60)每隔N個(gè)所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)一次該跳頻信道，直到在該跳頻信道上接收到所述廣播信標(biāo)為止，其中，優(yōu)選地所述第二通信設(shè)備(21、22、60)在每次監(jiān)聽(tīng)之間休眠。
3.如權(quán)利要求1所述的同步接入方法，其中，所述第二通信設(shè)備(21、22、60)與所述第一通信設(shè)備(20、50)進(jìn)行信息交換以進(jìn)行接入的步驟包括: 所述第二通信設(shè)備(21、22、60)向第一通信設(shè)備(20、50)發(fā)送反饋信息； 所述第一通信設(shè)備(20、50)根據(jù)所述反饋信息，向所述第二通信設(shè)備(21、22、60)分配所述N個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于所述第一通信設(shè)備(20、50)與所述第二通信設(shè)備(21、22、60 )之間通信的專(zhuān)用信道。
4.如權(quán)利要求3所述的同步接入方法，其中，完成接入后的所述第二通信設(shè)備(21、22、60)只在所述專(zhuān)用信道上接收所述第一通信設(shè)備(20、50)發(fā)送的專(zhuān)用信息、以及所述第一通信設(shè)備(20、50)在所述專(zhuān)用信道上發(fā)送的廣播信標(biāo)，并且優(yōu)選地所述第二通信設(shè)備(21、22,60)不對(duì)所述廣播信標(biāo)進(jìn)行反饋。
5.如權(quán)利要求3所述的同步接入方法，其中，所述反饋信息包括數(shù)據(jù)速率需求，并且優(yōu)選地，所需數(shù)據(jù)速率越高，則所述第一通信設(shè)備(20、50)向所述第二通信設(shè)備(21、22、60)分配所述N個(gè)跳頻信道中越多跳頻信道作為所述專(zhuān)用信道。
6.如權(quán)利要求1所述的同步接入方法，其中，所述第一通信設(shè)備(20、50)在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在未被分配為專(zhuān)用信道的跳頻信道上附加地發(fā)送所述廣播信標(biāo)。
7.一種通信設(shè)備(20、50)，能夠在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備(21、22、60)之間進(jìn)行同步接入，其中，所述通信設(shè)備(20、50)采用N個(gè)跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時(shí)間間隔(T1)進(jìn)行跳頻，所述通信設(shè)備(20、50 )包括: 一個(gè)發(fā)送單元(501)，以M倍的所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔(T1)為周期在所述N個(gè)跳頻信道上發(fā)送廣播信標(biāo)，其中所述廣播信標(biāo)攜帶用于所述另一通信設(shè)備(21、22、60)進(jìn)行同步接入的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)。
8.如權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備(20、50)，還包括: 一個(gè)接收單元(502)，接收從所述另一通信設(shè)備(21、22、60)發(fā)送的反饋信息；以及 一個(gè)專(zhuān)用信道分配單元(503)，根據(jù)所述反饋信息，向所述另一通信設(shè)備(21、22、60)分配所述N個(gè)跳頻信道中的至少一個(gè)跳頻信道作為專(zhuān)用于所述通信設(shè)備(20、50)與所述另一通信設(shè)備(21、22、60 )之間通信的專(zhuān)用信道。
9.如權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備(20、50)，其中，當(dāng)所述專(zhuān)用信道的信道質(zhì)量變差時(shí)，所述專(zhuān)用信道分配單元(503)向所述另一通信設(shè)備(21、22、60)分配其它跳頻信道作為新的專(zhuān)用信道。
10.如權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備(20、50)，其中，所述發(fā)送單元(501)在非發(fā)送所述廣播信標(biāo)的時(shí)刻，在未被分配為專(zhuān)用信道的跳頻信道上附加地發(fā)送所述廣播信標(biāo)。
11.一種通信設(shè)備(21、22、60)，能夠在跳頻無(wú)線通信中與另一通信設(shè)備(20、50)之間進(jìn)行同步接入，所述通信設(shè)備(21、22、60)包括: 一個(gè)接收單元(601 )，在所述另一通信設(shè)備(20、50 )所采用的N個(gè)跳頻信道中的任一個(gè)跳頻信道上接收廣播信標(biāo)以獲得用于所述通信設(shè)備進(jìn)行同步接入的同步信息。
12.如權(quán)利要求11所述的通信設(shè)備(21、22、60)，還包括: 一個(gè)監(jiān)聽(tīng)單元(602)，監(jiān)聽(tīng)所述N個(gè)跳頻信道中的一個(gè)跳頻信道；以及 一個(gè)基本同步建立單元(603)，其中 當(dāng)所述接收單元(601)在所監(jiān)聽(tīng)的跳頻信道上接收到所述另一通信設(shè)備(20、50 )發(fā)送的分組時(shí)，所述基本同步建立單元(603)與所述另一通信設(shè)備(20、50)建立基本同步，并且 當(dāng)該分組是所述廣播信標(biāo)時(shí)，所述接收單元(601)在該跳頻信道上接收所述廣播信標(biāo)；當(dāng)該分組不是所述廣播信標(biāo)時(shí)，從接收到該分組的時(shí)刻起，所述監(jiān)聽(tīng)單元(602)每隔N個(gè)所述預(yù)定跳頻時(shí)間間隔(T1)監(jiān)聽(tīng)一次該跳頻信道，直到所述接收單元(601)在該跳頻信道上接收到所述廣播信標(biāo)為止，其中，優(yōu)選地所述通信設(shè)備(21、22、60)在每次監(jiān)聽(tīng)之間休眠。
13.如權(quán)利要求11所述的通信設(shè)備(21、22、60)，還包括: 一個(gè)發(fā)送單元(604)，在所述接收單元(601)接收到所述廣播信標(biāo)后，向所述另一通信設(shè)備(20、50)發(fā)送反饋信息。
14.一種跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)，包括: 第一通信設(shè)備(20、50)，為根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的通信設(shè)備；和 至少一個(gè)第二通信設(shè) 備(21、22、60)，為根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的通信設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H04B1/7156GK103796295SQ201210428899
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】張潔, 馬蒂亞斯·蘭珀, 西蒙·許廷格 申請(qǐng)人:西門(mén)子醫(yī)療器械公司, 西門(mén)子（中國(guó)）有限公司