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1、10申请公布号CN104125634A43申请公布日20141029CN104125634A21申请号201310146587222申请日20130425H04W56/0020090171申请人北京信威通信技术股份有限公司地址100193北京市海淀区东北旺西路八号中关村软件园七号楼信威大厦72发明人蒋伯峰孙鹏黄其华郑磊54发明名称一种终端自组网的同步方法57摘要本发明提出一种终端自组网的同步方法,包括采用GPS系统或北斗系统、或采用相关区域发送的同步时标的方式、或利用终端发送的同步信号的方式,或其任意组合的方式进行同步。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12。
2、发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104125634ACN104125634A1/1页21一种终端自组网的同步方法,其特征在于,包括采用GPS系统或北斗系统、或采用相关区域发送的同步时标的方式、或利用终端发送的同步信号的方式,或其任意组合的方式进行同步。2根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在能够接收到GPS系统或北斗系统的环境中,采用GPS系统或北斗系统进行同步;在不能接收到GPS系统或北斗系统的环境中,采用相关区域发送同步时标的方式进行同步;在不能接收到GPS系统或北斗系统,相关区域也没有同步时标的环境中,利用终端发送的同步信号进行同步。3根据权利要求1所述的方法,其。
3、特征在于,采用GPS或北斗系统进行同步的情况下,终端通过GPS或北斗系统获得位置信息和系统绝对时间基准。4根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端带有具有发射模式的北斗模块,在无其它传输手段的环境下,终端利用北斗的短信功能进行通信。5根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用终端发送的同步信号进行同步具体包括所述终端在发送信息前,若没接收到其他终端的同步信号,则按本地时钟发送信号,该终端发送的信号作为自组织网的种子同步信号,其他终端与该种子同步信号同步。权利要求书CN104125634A1/3页3一种终端自组网的同步方法技术领域0001本发明涉及无线通信,尤其涉及一种终端自组网的同步方法。
4、。背景技术0002以802XX为代表的无线MESH技术是目前的研究热点和重点,这类无线MESH技术是针对INTERNET无线接入和应用发展起来的,它的典型应用主要表现在城市特定区域、复杂街区、建筑物群内外、办公区、家庭室内及个人周边等场景。在这种应用环境中,各节点常为固定或低速移动,网络拓扑结构的变化慢,业务以INTERNET接入为主,语音等实施业务也是以VOIP的方式为主。同步是自组网通信的关键。发明内容0003本发明提出一种终端自组网的同步方法,包括采用GPS系统或北斗系统、或采用相关区域发送的同步时标的方式、或利用终端发送的同步信号的方式,或其任意组合的方式进行同步。0004优选的,在能。
5、够接收到GPS系统或北斗系统的环境中,采用GPS系统或北斗系统进行同步;在不能接收到GPS系统或北斗系统的环境中,采用相关区域发送同步时标的方式进行同步;在不能接收到GPS系统或北斗系统,相关区域也没有同步时标的环境中,利用终端发送的同步信号进行同步。0005优选的,采用GPS或北斗系统进行同步的情况下,终端通过GPS或北斗系统获得位置信息和系统绝对时间基准。0006优选的,终端带有具有发射模式的北斗模块,在无其它传输手段的环境下,终端利用北斗的短信功能进行通信。0007优选的,利用终端发送的同步信号进行同步具体包括所述终端在发送信息前,若没接收到其他终端的同步信号,则按本地时钟发送信号,该终。
6、端发送的信号作为自组织网的种子同步信号,其他终端与该种子同步信号同步。具体实施方式0008下面以MCWILL终端为例,对本发明的具体实施作进一步详细的说明。0009自组网终端可以通过更换软件的方式实现终端的两种工作模式,即MCWILL下的终端和自组网中的节点。工作模式的更换可以是手动方式,也可以是自动方式。自组网的终端可以通过无线网关的形式实现与MCWILL网络的互联互通。因此终端自组网可以看做是MCWILL网络在网络边缘的一种延伸。0010同步可以采用三种方式,其一是采用全球定位系统或北斗系统(GPS/BD)进行同步,在能够接收GPS/BD的环境中,通过GPS/BD可以获得终端的位置信息和系。
7、统的绝对时间基准。从利用GPS/BD获得的秒脉冲可以进行同步,同时利用GPS/BD获得的位置信息,可以呈现协作人员的位置信息。如果产品在设计时选择具有发射模式的DB模块,还可以利用BD说明书CN104125634A2/3页4的短信功能,在无其它传输手段的环境下进行短信通信;其二采用相关区域发送同步时标的方式实现终端10MS时间基准的标定;第三种方式是利用发送的同步信号,终端相互之间进行时间基准的锁定。0011终端在发送信息前,如果没有收到其他终端的同步信号,则按自己本地时钟进行信号的发送,该终端发送的同步信号就是自组织网中的种子时钟,接收到同步信号的网内其他终端与该种子同步信号同步,不能直接收。
8、到该种子同步信号的终端,则接收其他终端转发的同步信号并与收到的信号进行同步。0012无论是1MHZ的射频带宽还是5MHZ的射频带宽,同步头均用1MHZ的带宽发送,采用长度为63的M序列,CHIP时长为1US,共占用63US的时间。不同时隙的同步头采用不同的M序列,这样在搜索同步头的同时,也可以知道所用时隙的序号。在63位的M序列上,模二叠加两个31位长的M序列,用以利用同步时的63US时间和功率传送2BIT的信息,分别代表00高优先级业务抢占,收到此标识,所有终端暂停在已占用的时隙上发送2帧,等待高优先级业务接入后再重新接入,接入后延续业务。01、10、11代表跳频图样序号。没有叠加这2BIT。
9、的信息,则为正常的同步头。0013对5MHZ带宽的系统而言,同步头的发射功率比业务信道的功率高7DB,63位长的M序列解扩增益高达18DB,理论上讲同步头的链路预算比业务信道的链路预算在采用5MHZ射频带宽时要高25DB,在采用1MHZ射频带宽时要高18DB。采用同步头进行链路预算测量,在采用5MHZ射频带宽时可以测到相同业务时隙20DB以上的隔离度,在采用1M射频带宽时可以测到15DB以上的隔离度。有了相同业务时隙隔离度的测量结果,就可以复用时隙。初步认为采用OFDM的调制方案,为达到传输16QAM的能力,需要20DB的隔离度,而GMSK需要15DB的隔离度。0014在网络中没有信号需要发送。
10、时,终端处于睡眠状态,此时仅有前端的低噪放工作,如果有其他终端的发送信号到来,低噪放输出的信号会高于某个门限值,利用这个状态信号,唤醒终端进行接收和完成相关的其他操作。如果超过一定的时间终端没有唤醒,则终端可以根据自己的定时时间唤醒,定时时间的间隔可根据不同的需要进行设置。终端在被唤醒后,要接收GPS/BD的信号,进行位置更新和时钟校准。0015需要接入的终端,在接收10MS完整信号的时候就知道哪些时隙是空闲的。在接下来的下一个10MS帧的空闲时隙处发送接入帧,接入帧在随机位置(该随机位置从工程实现简化的角度出发,可以定义固定的8个时间点,实现时仅在这8个固定的时间点上进行随机探测)上发送碰撞。
11、探测信号,碰撞探测信号时长64US,采用M序列模二加WALSH码的方式,设计64位长,88的WALSH携带1字节的用户标识信息。这样接收方在接收到同步信号、探测信号后,就知道什么时隙什么用户占用这个时隙,为动态路由提供路由所需的相关信息。用户的标识信息占用7BIT,如果将1个字节中的最高位置1,则在有相互间为隐节点的场景中用来做接入避让指示。0016接入帧的探测信号时长64US,仅占一个时隙很小的一部分,在该时隙不发送的时间段上,接收其他终端的信号,根据接收信号的情况判断是否有接入冲突,如果发现有接入冲突(即收到了其他终端发送的冲突检测信号)表明发生了接入碰撞,继续接收,寻找其他的空闲时隙。如。
12、果没有检测到接入冲突,在下一个10MS继续发接入帧,这个接入帧中的探测信号同样是随机产生。如果检测到有碰撞,继续寻找空闲时隙,重复接入过程。如果连续说明书CN104125634A3/3页5两次均有碰撞,认为接入失败,随机等待一段时间再进行接入。如果连续两次的接入帧均没有检测到碰撞,则认为可以正常占用该时隙,接入成功。如果一直不能找到空闲的时隙,则认为网络处于满载状态,此事如果是一般的业务,一直接收10MS帧,直到发现空闲帧。如果是高优先级业务,则在同步头上叠加高优先级业务抢占标识,进行高优先级抢占接入。冲突探测信号根据产品的设计要求不同,也可以采用扩频码分的方式发送。0017在初步建立网络路由表的基础上,系统可以有效解决集群和数据组播业务在使用泛洪算法时洪泛的问题,从而使系统在较大网络规模的情况下仍然可以很好的支持实时业务。对点对点业务,由于存在一个路由表,可以利用已有的研究成果,有效优化网络的性能。0018以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104125634A。