專利名稱：一種用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線局域網(wǎng)中用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)(WLAN)是一種借助無線技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段，可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。無線局域網(wǎng)具有安裝便捷、使用靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，所以在越來越多的領(lǐng)域中使用。
隨著無線電通信模塊的成本下降，越來越多的無線通信技術(shù)將多個(gè)無線電通信模塊集成到單一通信設(shè)備并以此作為一個(gè)無線局域網(wǎng)絡(luò)的基本單元，從而增加整個(gè)系統(tǒng)的容量。
現(xiàn)有技術(shù)中，GSM，GPRS，CDMA等作為無線通訊的主流，已經(jīng)廣泛應(yīng)用，并已經(jīng)擁有大量的用戶。但作為小型局域網(wǎng)絡(luò)，類似的無線通訊模塊及組網(wǎng)模式就顯得過于復(fù)雜，昂貴。并且對于國人來說，以上所述的各類技術(shù)都是封閉的，我們難以對其進(jìn)行改動(dòng)，使之適應(yīng)我們業(yè)務(wù)的需要。
如專利號為00808585.4的中國專利“特別用于網(wǎng)狀拓?fù)錈o線網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)的通信協(xié)議”，它在一種類型的無線分組無線電網(wǎng)狀拓?fù)渫ㄐ畔到y(tǒng)中，所述類型具有在通信節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)帶有視線布局的互連節(jié)點(diǎn)，一種節(jié)點(diǎn)之間的通信方法，包括下列步驟把時(shí)間分成已知長度的同步幀；在每個(gè)幀中，為控制信息提供時(shí)隙，從而提供同步控制信道；在通信節(jié)點(diǎn)之間，用在每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)處的控制信息調(diào)度在控制信道時(shí)隙之間的異步數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，從而提供數(shù)據(jù)信道，它優(yōu)點(diǎn)在于(1)區(qū)域的信號高度覆蓋，(2)網(wǎng)絡(luò)的帶寬容量增加，(3)多路由導(dǎo)致路由分集和負(fù)載平衡成為可能，缺陷在于對比文獻(xiàn)中公開的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)站結(jié)構(gòu)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以和多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，而且沒有統(tǒng)一的上層控制中心，分級不明顯，其通信調(diào)度容易造成混亂，其復(fù)雜程度也比較高，實(shí)施方案成本也更高，實(shí)施過程中調(diào)試相對比較困難，可靠性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，它非常適合用于組建小型無線局域網(wǎng)落，且該方案方便靈活，根據(jù)實(shí)際情況的不同，可以非常方便的進(jìn)行修改調(diào)整，以適合各種場合的需要，實(shí)施簡便容易，成本低，實(shí)施過程中更容易調(diào)試，更容易實(shí)現(xiàn)通信，可靠性也更高。
發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，由多個(gè)無線通訊模塊組成一個(gè)無線通信系統(tǒng)，每個(gè)無線通訊模塊具有自己的基帶控制器和無線電發(fā)收機(jī)，并具有獨(dú)立的本地時(shí)鐘，其特征在于一個(gè)或多個(gè)上述的無線通訊模塊組成基站，每個(gè)無線通訊模塊占據(jù)一個(gè)頻段，把該頻段分為一個(gè)管理信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道；另外單個(gè)無線通訊模塊成為用戶終端，用戶終端既可以工作在管理信道上又可以工作在業(yè)務(wù)信道上，通過跳頻來實(shí)現(xiàn)，基站中的無線通訊模塊通過本地時(shí)鐘定義的時(shí)隙收發(fā)信息，與一個(gè)或多個(gè)的用戶終端進(jìn)行無線通信。
所述的基站將管理信道的單位時(shí)間對等地分成發(fā)送區(qū)和接收區(qū)兩部分，把發(fā)送區(qū)和接收區(qū)對應(yīng)的首部劃出預(yù)備間隙作為無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，將其它區(qū)域分成多個(gè)已知長度的基本時(shí)隙，根據(jù)功能不同，分為幀聽時(shí)隙，它用于鑒權(quán)服務(wù)，使用戶終端通過幀聽時(shí)隙接入網(wǎng)絡(luò)，管理時(shí)隙，它用于實(shí)現(xiàn)已接入網(wǎng)絡(luò)的用戶終端與基站的同步，基站對該用戶終端的呼叫與應(yīng)答，該用戶終端對基站的呼叫、應(yīng)答各類管理信息的交互以及少量數(shù)據(jù)信息的傳輸，數(shù)據(jù)時(shí)隙，使基站與用戶終端可以在該數(shù)據(jù)時(shí)隙進(jìn)行少量信息的傳輸，查詢時(shí)隙，它用來向工作在業(yè)務(wù)信道的用戶終端，提供所需查詢狀態(tài)。
所述的基站將把業(yè)務(wù)信道的單位時(shí)間對等的分成發(fā)送區(qū)與接收區(qū)兩部分，把業(yè)務(wù)信道的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的首部劃出預(yù)備時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，其他時(shí)間都對應(yīng)的分成若千個(gè)已知長度的基本時(shí)隙，根據(jù)功能不同，分為數(shù)據(jù)時(shí)隙，用來傳輸語音、文字或圖像大數(shù)據(jù)量信息使用，查詢時(shí)隙，它用來向工作在業(yè)務(wù)信道的用戶終端，提供所需查詢狀態(tài)。
所述的用戶終端通過該無線通訊模塊本身具有的本地定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，與基站保持同步，在基站分配給定的時(shí)隙與基站交互信息，傳輸數(shù)據(jù)信息。
所述的用戶終端將通訊模塊的工作信道的一個(gè)單位時(shí)間，也被分為發(fā)送區(qū)和接受區(qū)兩部分，該用戶終端的通訊模塊的信道的發(fā)送區(qū)對應(yīng)的是基站信道的接受區(qū)，該工作信道的接受區(qū)對應(yīng)的是基站信道的發(fā)送區(qū)。
所述的用戶終端將工作信道劃分為預(yù)備時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，查詢時(shí)隙，用戶終端在查詢基站的廣播信息，工作時(shí)隙，用戶終端的無線通訊模塊的收發(fā)機(jī)能夠在該時(shí)隙中進(jìn)行工作。
最后，所述的用戶終端在管理信道工作時(shí)，用戶終端的無線通訊模塊的可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，去關(guān)聯(lián)，同步，控制信息、管理信息的傳輸，以及少量數(shù)據(jù)的傳輸；在業(yè)務(wù)信道工作時(shí)，用戶終端的無線通訊模塊可以與基站進(jìn)行大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)的傳輸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明提供一種相對廉價(jià)的用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)、組網(wǎng)協(xié)方案，非常適合用于組建小型無線局域網(wǎng)落，且該方案方便靈活，根據(jù)實(shí)際情況的不同，可以非常方便的進(jìn)行修改調(diào)整，以適合各種場合的需要，采用的分層分級的結(jié)構(gòu)，每一個(gè)子機(jī)只能和對應(yīng)的主機(jī)進(jìn)行通信，因此便于管理，層級分明，而且數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)不容易發(fā)生混亂，對比文獻(xiàn)公開的方案，其復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我方的方案，實(shí)施本發(fā)明的方案成本更低，實(shí)施簡便。由于復(fù)雜程度降低，在實(shí)施過程中也更容易調(diào)試，更容易實(shí)現(xiàn)通信，可靠性也更高。


圖1為采用本發(fā)明方法的通信系統(tǒng)示意圖；圖2為基站管理信道的時(shí)隙分配示意圖；圖3為基站業(yè)務(wù)信道的時(shí)隙分配示意圖；圖4為用戶終端的工作信道時(shí)隙分配示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
見圖1，本發(fā)明提供一種無線通訊模塊，(1)其具有獨(dú)立的本地時(shí)鐘(該時(shí)鐘獨(dú)立于任何其它無線通訊模塊)，(2)每個(gè)無線通訊模塊還具有獨(dú)立的基帶控制器以及無線電收發(fā)機(jī)，并且適合于通過在該無線通訊模塊的本地時(shí)鐘定義的一定時(shí)間周期的對稱時(shí)隙中收發(fā)信息，與一個(gè)或多個(gè)用戶終端進(jìn)行無線通信。
多個(gè)上述無線通訊模塊集成組成一個(gè)基站，見圖1，占據(jù)幾個(gè)可用頻段(幾個(gè)信道)，每個(gè)無線通訊模塊占據(jù)一個(gè)信道。把該頻段分為一個(gè)管理信道，見圖2，和多個(gè)業(yè)務(wù)信道，見圖3。
終端既工作在管理信道上又工作在業(yè)務(wù)信道上，通過跳頻來實(shí)現(xiàn)。
(一)基站將頻段分為一個(gè)管理信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道。
基站通過管理信道與用戶終端進(jìn)行管理信息交互來完成對用戶終端的管理，其交互的主要內(nèi)容包括(1)基站與用戶終端的連接、釋放，(2)基站對用戶終端呼叫及基站對用戶終端的響應(yīng)(下行)、(3)用戶終端對基站的呼叫及用戶終端對基站的響應(yīng)(上行)。
所有管理信道的數(shù)據(jù)傳輸在一個(gè)周期內(nèi)是對稱的通過業(yè)務(wù)信道傳輸基站與用戶終端之間的大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
基站把該頻段分為一個(gè)管理信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道，見圖2、3，具體描述如下(a)管理信道把管理信道的單位時(shí)間對等的分成發(fā)送區(qū)與接收區(qū)兩部分。把發(fā)送區(qū)與接收區(qū)對應(yīng)的在首部劃出一個(gè)預(yù)備時(shí)隙外，(在發(fā)送區(qū)與接收區(qū)對應(yīng)的首部劃出一個(gè)預(yù)備時(shí)隙外，)將其他區(qū)域分成若干個(gè)已知長度基本時(shí)隙(時(shí)隙的劃分可以根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)定)，根據(jù)該基本時(shí)隙的功能不同，該基本時(shí)隙又可分為幀聽時(shí)隙、管理時(shí)隙、數(shù)據(jù)時(shí)隙、查詢時(shí)隙，見圖2。
預(yù)備時(shí)隙是在發(fā)送區(qū)和接收區(qū)之首部劃分出的兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)等所用，而不作為數(shù)據(jù)傳輸使用。
幀聽時(shí)隙用于鑒權(quán)服務(wù)，用戶終端通過該幀聽時(shí)隙接入網(wǎng)絡(luò)?；就ㄟ^該幀聽時(shí)隙與用戶終端的信息交互來識(shí)別該用戶終端，最終確認(rèn)該用戶終端是否具有入網(wǎng)的合法身份。具有合法身份的用戶終端通過該幀聽時(shí)隙接入網(wǎng)絡(luò)后，基站將分配一個(gè)管理時(shí)隙給該用戶終端。
管理時(shí)隙用于實(shí)現(xiàn)已接入網(wǎng)絡(luò)的用戶終端與基站的同步，基站對該用戶終端的呼叫與應(yīng)答，該用戶終端對基站的呼叫、應(yīng)答等各類管理信息的交互以及少量數(shù)據(jù)信息的傳輸。
數(shù)據(jù)時(shí)隙采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的方式用來傳輸短數(shù)據(jù)幀。當(dāng)基站與已接入網(wǎng)絡(luò)的用戶終端需要傳輸少量信息而管理時(shí)隙的容量又不足時(shí)，基站可以動(dòng)態(tài)得分配幾個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙給該用戶終端，基站與該用戶終端可以在該數(shù)據(jù)時(shí)隙進(jìn)行少量信息的傳輸。
查詢時(shí)隙用來向工作在業(yè)務(wù)信道的用戶終端，提供所需查詢狀態(tài)。
(b)業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道主要是用來傳輸基站與處于業(yè)務(wù)信道的用戶終端之間的大數(shù)據(jù)量。把業(yè)務(wù)信道的單位時(shí)間對等的分成發(fā)送區(qū)與接收區(qū)兩部分。把業(yè)務(wù)信道的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的首部劃出一個(gè)時(shí)隙，作為預(yù)備時(shí)隙，其他時(shí)間都對應(yīng)的分成若干個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙(為保證語音數(shù)據(jù)的傳輸，該數(shù)據(jù)時(shí)隙最小要滿足64Kbit/s的傳輸速率)及若干查詢時(shí)隙(基本時(shí)隙)，見圖3。
預(yù)備時(shí)隙，此處的預(yù)備時(shí)隙跟管理信道的預(yù)備時(shí)隙一樣，是在該業(yè)務(wù)信道的發(fā)送區(qū)和該接收區(qū)之首部劃分出的兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)等所用，而不作為數(shù)據(jù)傳輸使用。
數(shù)據(jù)時(shí)隙，用來傳輸語音、文字、圖像等大數(shù)據(jù)量信息。每個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙對應(yīng)一個(gè)處于業(yè)務(wù)信道的用戶終端。
時(shí)隙(基本時(shí)隙)其作用同管理信道中的查詢時(shí)隙。
(二)用戶終端本發(fā)明提供的無線通訊模塊也是該方案用戶終端(圖1-02)主要組成部分。用戶終端通過該無線通訊模塊自己具有的本地定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，與基站保持同步，在基站分配給定的時(shí)隙(以下稱其為”工作時(shí)隙”)與基站交互信息，傳輸數(shù)據(jù)。
基于基站的原理，該用戶終端的無線通訊模塊具有兩種工作模式，工作于不同的信道中(管理信道與業(yè)務(wù)信道)，工作時(shí)隙的大小和個(gè)數(shù)也根據(jù)工作模式的不同而有所不同。與基站的各個(gè)信道相同，該用戶終端的通訊模塊的信道(稱為”工作信道”)的一個(gè)單位時(shí)間，也被分為發(fā)送區(qū)和接收區(qū)兩部分。不同的是，該用戶終端的通訊模塊的信道的發(fā)送區(qū)對應(yīng)的是基站信道的接收區(qū)，該工作信道的接收區(qū)對應(yīng)的是基站信道的發(fā)送區(qū)。
用戶終端將工作信道劃分為預(yù)備時(shí)隙、查詢時(shí)隙和工作時(shí)隙，見圖4。
預(yù)備時(shí)隙在該工作信道的接受區(qū)和發(fā)送區(qū)對應(yīng)的在首部劃出一個(gè)預(yù)備時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)等所用，而不作為數(shù)據(jù)傳輸使用。
查詢時(shí)隙(基本時(shí)隙)即對應(yīng)管理信道中的查詢時(shí)隙，在該時(shí)隙中，各終端在查詢基站的廣播信息。
工作時(shí)隙該用戶終端的無線通訊模塊的收發(fā)機(jī)只在該信道的工作時(shí)隙工作，其他時(shí)間不工作。
用戶終端在兩種工作方式下的具體工作情況(1)在管理信道工作時(shí)，該用戶終端的無線通訊模塊的主要功能是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，去關(guān)聯(lián)，同步，控制信息、管理信息的傳輸，以及少量數(shù)據(jù)的傳輸?shù)取?br> (2)在業(yè)務(wù)信道工作時(shí)，該用戶終端的無線通訊模塊主要是與基站進(jìn)行大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)的傳輸。
本發(fā)明入網(wǎng)組網(wǎng)中基站與用戶終端的相互通信過程基本上有網(wǎng)絡(luò)的搜索用戶終端在開機(jī)后，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索。該用戶終端的無線通訊模塊的收發(fā)機(jī)在基站的管理信道每半個(gè)周期搜索網(wǎng)絡(luò)，接收信息。接收到相關(guān)信息后，該用戶終端的該無線通訊模塊的基帶進(jìn)行即時(shí)解析，由接收到的信息調(diào)整該用戶終端的無線通訊模塊的本地時(shí)鐘，使工作信道與基站的管理信道的邊緣對齊，與網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步。
網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)與去關(guān)聯(lián)該用戶終端與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步以后，就與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。該用戶終端依靠本地定時(shí)器定時(shí)，在基站管理信道接受區(qū)的幀聽時(shí)隙向基站發(fā)送相關(guān)信息?；驹诮邮盏皆撔畔⒑?，如果確認(rèn)其身份的合法性，則在該基站管理信道發(fā)送區(qū)對應(yīng)的幀聽時(shí)隙向用戶終端發(fā)送確認(rèn)信息，并將一個(gè)管理時(shí)隙分配給該用戶終端，該用戶終端與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入關(guān)聯(lián)，以后該用戶終端將在所述管理時(shí)隙與基站進(jìn)行信息的交互。如果該用戶終端想脫離網(wǎng)絡(luò)(例如關(guān)機(jī))，該用戶終端在該管理時(shí)隙向基站發(fā)送一個(gè)相關(guān)信息，基站在收到相關(guān)信息后，與該用戶終端進(jìn)行相應(yīng)處理，釋放該管理信道，從而達(dá)到去關(guān)聯(lián)的目的。
網(wǎng)絡(luò)的同步與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)上的用戶終端，主要依靠本地時(shí)鐘的計(jì)時(shí)來實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的同步。并由在基站分配給該用戶終端的管理時(shí)隙上交互的信息來校準(zhǔn)該用戶終端的本地時(shí)鐘的計(jì)時(shí)。
管理信息的交互所述用戶終端與基站通過在該基站分配給用戶終端管理信道的管理時(shí)隙傳輸?shù)男畔韺?shí)現(xiàn)管理信息的交互。
少量數(shù)據(jù)的傳輸少量的數(shù)據(jù)信息可以在該基站分配給用戶終端管理信道的管理時(shí)隙中傳輸，如果不能在該管理時(shí)隙內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸，基站可以分配幾個(gè)管理信道的數(shù)據(jù)時(shí)隙給用戶終端，用戶終端相應(yīng)多開幾個(gè)工作時(shí)隙，在該工作時(shí)隙上傳輸數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)少量數(shù)據(jù)的完全傳輸。
大數(shù)據(jù)量傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)量非常大時(shí)(例如語音數(shù)據(jù))，管理信道就不能滿足數(shù)據(jù)的傳輸速率，那么用戶終端必須切換到業(yè)務(wù)信道中工作，以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的傳輸。
當(dāng)用戶終端需要與基站進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)，基站就分配其中一個(gè)業(yè)務(wù)信道的一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙給用戶終端。相關(guān)信息由基站分配給用戶終端管理信道的管理時(shí)隙傳送給該用戶終端，該用戶終端收到相關(guān)信息后就將信道切換到基站分配的業(yè)務(wù)信道，首先建立該用戶終端與該業(yè)務(wù)信道的同步，然后在分配的該業(yè)務(wù)信道的一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。該用戶終端與業(yè)務(wù)信道的同步依靠該用戶終端的無線通訊模塊的本地時(shí)鐘計(jì)時(shí)來維持，并根據(jù)所傳數(shù)據(jù)信息進(jìn)行同步校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，用戶終端釋放該基站分配給它的該業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)時(shí)隙并將信道切換到基站的管理信道，進(jìn)行搜索、同步后回到原先基站分配給該用戶終端的管理時(shí)隙。即所謂的通過跳頻來實(shí)現(xiàn)終端在業(yè)務(wù)信道和管理信道之間的切換。
本發(fā)明的基站與用戶終端之間的信息是以幀為單位來傳輸?shù)模總€(gè)時(shí)隙發(fā)送的一組數(shù)據(jù)為一單位幀，所以根據(jù)信道和時(shí)隙的不同，幀的結(jié)構(gòu)也有所不同，根據(jù)不同信道中不同時(shí)隙傳輸?shù)膬?nèi)容可分為控制幀，管理幀和數(shù)據(jù)幀。
每一幀的內(nèi)容是一個(gè)MEP(Message Exchange Protocol)消息，該MEP消息都包括一個(gè)信息頭部和命令正文。信息頭部包括了無線通訊模塊基帶的相關(guān)信息，基站和用戶終端通過這個(gè)信息頭部給對方發(fā)送和接收基帶的基本信息。命令正文則表示本條MEP消息所攜帶的若干條請求或應(yīng)答命令。
本發(fā)明的無線媒體訪問采用(1)分時(shí)預(yù)留多址訪問(2)雙工傳輸(一個(gè)頻段內(nèi)是分時(shí)半雙工模式)；(3)RF調(diào)制方式為GFSK/FSK；(4)基帶協(xié)議是電路交互與分組交互結(jié)合。
(5)無線網(wǎng)絡(luò)部分采用星形結(jié)構(gòu)。
(6)選用所謂的ISM(Industrial Scientific Medical)中的2.4～2.484GHz頻段(該頻段主要是開放給工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)三個(gè)主要機(jī)構(gòu)使用的，無須提出專門申請即可使用)，(6.1)分為83個(gè)頻段，(6.2)當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際情的需要，該方案可選用其它無線傳輸媒介。
綜合上述，本發(fā)明提供一種相對廉價(jià)的用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)、組網(wǎng)協(xié)方案，非常適合用于組建小型無線局域網(wǎng)落，且該方案方便靈活，根據(jù)實(shí)際情況的不同，可以非常方便的進(jìn)行修改調(diào)整，以適合各種場合的需要。
本方案可用在個(gè)人通訊、局域網(wǎng)通信和工業(yè)控制等領(lǐng)域，具有高度靈活性，擴(kuò)展性和可移植性，同時(shí)又具有價(jià)格低廉(易控制)，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
下面舉一個(gè)例子說明該技術(shù)在無繩電話項(xiàng)目中的應(yīng)用為了實(shí)現(xiàn)無繩電話語音數(shù)據(jù)的傳輸，設(shè)置每個(gè)單位時(shí)間周期為100ms(主要考慮到在雙工狀態(tài)下，語音傳輸延遲不能過大，而100ms恰能很好的滿足要求)。發(fā)射區(qū)跟接收區(qū)各為50ms，如前所述，根據(jù)硬件設(shè)備的需要，把接收發(fā)射區(qū)的首部都單獨(dú)的劃分出一個(gè)時(shí)隙，作為狀態(tài)設(shè)置與設(shè)備驅(qū)動(dòng)所用。其他的時(shí)間被劃分為若干個(gè)時(shí)隙(這里為了滿足在一個(gè)時(shí)隙中能夠完全傳送100ms的語音數(shù)據(jù)，分為6個(gè)時(shí)隙)，每個(gè)時(shí)隙對應(yīng)一個(gè)子機(jī)，這些時(shí)隙在時(shí)間上通常是相等的。
子機(jī)的工作情況與主機(jī)類似，僅僅是子機(jī)的工作時(shí)隙收發(fā)都依照各自與主機(jī)約定的對應(yīng)的時(shí)隙，且子機(jī)的接收區(qū)與發(fā)射區(qū)主機(jī)相反(子機(jī)的接收區(qū)對應(yīng)子機(jī)的發(fā)射區(qū)，子機(jī)的發(fā)射區(qū)對應(yīng)主機(jī)的接收區(qū))。
工作流程主機(jī)一開機(jī)，就開始搜索附近有沒有相同頻段的主機(jī)在工作，如果有主機(jī)則換一個(gè)頻段，繼續(xù)搜索，直到搜到一個(gè)未用頻段。接著主機(jī)就在每一個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)(在沒有子機(jī)注冊的情況下，相應(yīng)的時(shí)隙仍然發(fā)送特定數(shù)據(jù))，而在每個(gè)時(shí)隙都準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)任意一個(gè)子機(jī)開機(jī)時(shí)，首先就是搜索網(wǎng)絡(luò)，子機(jī)在任何時(shí)刻開始搜索，進(jìn)入接收狀態(tài)，當(dāng)主機(jī)發(fā)送出一個(gè)時(shí)隙的信息時(shí)，可以被子機(jī)接收到，子機(jī)通過判斷該信息來調(diào)整當(dāng)前的狀態(tài)和定時(shí)器設(shè)置，從而進(jìn)入正常工作狀態(tài)，加入網(wǎng)絡(luò)。子機(jī)的工作時(shí)隙將依據(jù)協(xié)議由主機(jī)分配。
之后，主機(jī)與子機(jī)通過在固定時(shí)隙中信息的交互來實(shí)現(xiàn)呼叫、呼叫響應(yīng)和大數(shù)據(jù)量傳輸(主要指通話中語音數(shù)據(jù)的傳輸)等等業(yè)務(wù)(1)電話呼入當(dāng)主機(jī)采集到電話線上有電話呼入信號時(shí)，發(fā)呼入信號給注冊過的子機(jī)。子機(jī)按接聽鍵返回一個(gè)信號就可以與主機(jī)建立起通話連接。通話完畢以后子機(jī)必須按切斷鍵發(fā)送一個(gè)切斷信號給主機(jī)。
(2)電話呼出子機(jī)撥號以后按發(fā)送鍵即可發(fā)送一個(gè)呼出信號給主機(jī)，同時(shí)把要撥的號碼發(fā)送給主機(jī)。主機(jī)接收到相關(guān)信息以后，返回一個(gè)信號，與子機(jī)建立一個(gè)連接，同時(shí)往電話線上撥號。通話完畢以后子機(jī)必須按切斷鍵發(fā)送一個(gè)切斷信號給主機(jī)。
(3)子機(jī)間通話注冊在線的其中一個(gè)子機(jī)撥特定內(nèi)線號碼，按發(fā)送鍵即可把信號發(fā)給主機(jī)。主機(jī)接收到相關(guān)信息后，返回一個(gè)信號，與該子機(jī)建立一個(gè)連接，同時(shí)向其他注冊在線子機(jī)發(fā)送一個(gè)呼叫信息。其他子機(jī)按接聽鍵，發(fā)送一個(gè)信號返回給主機(jī)即可建立起子機(jī)之間的通話。只需建立通話的一個(gè)子機(jī)按切斷鍵發(fā)送一個(gè)切斷信號給主機(jī)即可斷開連接。
權(quán)利要求
1.一種用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，由多個(gè)無線通訊模塊組成一個(gè)無線通信系統(tǒng)，每個(gè)無線通訊模塊具有自己的基帶控制器和無線電發(fā)收機(jī)，并具有獨(dú)立的本地時(shí)鐘，其特征在于一個(gè)或多個(gè)上述的無線通訊模塊組成基站，每個(gè)無線通訊模塊占據(jù)一個(gè)頻段，把該頻段分為一個(gè)管理信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道；另外單個(gè)無線通訊模塊成為用戶終端，用戶終端既可以工作在管理信道上又可以工作在業(yè)務(wù)信道上，通過跳頻來實(shí)現(xiàn)，基站中的無線通訊模塊通過本地時(shí)鐘定義的時(shí)隙收發(fā)信息，與一個(gè)或多個(gè)的用戶終端進(jìn)行無線通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于基站將管理信道的單位時(shí)間對等地分成發(fā)送區(qū)和接收區(qū)兩部分，把發(fā)送區(qū)和接收區(qū)對應(yīng)的首部劃出預(yù)備間隙作為無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，將其它區(qū)域分成多個(gè)已知長度的基本時(shí)隙，根據(jù)功能不同，分為幀聽時(shí)隙，它用于鑒權(quán)服務(wù)，使用戶終端通過幀聽時(shí)隙接入網(wǎng)絡(luò)，管理時(shí)隙，它用于實(shí)現(xiàn)已接入網(wǎng)絡(luò)的用戶終端與基站的同步，基站對該用戶終端的呼叫與應(yīng)答，該用戶終端對基站的呼叫、應(yīng)答各類管理信息的交互以及少量數(shù)據(jù)信息的傳輸，數(shù)據(jù)時(shí)隙，使基站與用戶終端可以在該數(shù)據(jù)時(shí)隙進(jìn)行少量信息的傳輸，查詢時(shí)隙，它用來向工作在業(yè)務(wù)信道的用戶終端，提供所需查詢狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于數(shù)據(jù)時(shí)隙采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的方式用來傳輸短數(shù)據(jù)幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于基站將把業(yè)務(wù)信道的單位時(shí)間對等的分成發(fā)送區(qū)與接收區(qū)兩部分，把業(yè)務(wù)信道的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的首部劃出預(yù)備時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，其他時(shí)間都對應(yīng)的分成若干個(gè)已知長度的基本時(shí)隙，根據(jù)功能不同，分為數(shù)據(jù)時(shí)隙，用來傳輸語音、文字或圖像大數(shù)據(jù)量信息使用，查詢時(shí)隙，它用來向工作在業(yè)務(wù)信道的用戶終端，提供所需查詢狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于數(shù)據(jù)時(shí)隙為保證語音數(shù)據(jù)的傳輸，該數(shù)據(jù)時(shí)隙最小要滿足64Kbit/s的傳輸速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于用戶終端通過該無線通訊模塊本身具有的本地定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，與基站保持同步，在基站分配給定的時(shí)隙與基站交互信息，傳輸數(shù)據(jù)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于用戶終端將通訊模塊的工作信道的一個(gè)單位時(shí)間，也被分為發(fā)送區(qū)和接受區(qū)兩部分，該用戶終端的通訊模塊的信道的發(fā)送區(qū)對應(yīng)的是基站信道的接受區(qū)，該工作信道的接受區(qū)對應(yīng)的是基站信道的發(fā)送區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于用戶終端將工作信道劃分為預(yù)備時(shí)隙，作為該無線通訊模塊狀態(tài)設(shè)置以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)使用，查詢時(shí)隙，用戶終端在查詢基站的廣播信息，工作時(shí)隙，用戶終端的無線通訊模塊的收發(fā)機(jī)能夠在該時(shí)隙中進(jìn)行工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征在于用戶終端在管理信道工作時(shí)，用戶終端的無線通訊模塊的可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，去關(guān)聯(lián)，同步，控制信息、管理信息的傳輸，以及少量數(shù)據(jù)的傳輸；在業(yè)務(wù)信道工作時(shí)，用戶終端的無線通訊模塊可以與基站進(jìn)行大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)的傳輸。
全文摘要
一種用于無線數(shù)字通訊的入網(wǎng)組網(wǎng)方法，由多個(gè)無線通訊模塊組成一個(gè)無線通信系統(tǒng)，每個(gè)無線通訊模塊具有自己的基帶控制器和無線電發(fā)收機(jī)，并具有獨(dú)立的本地時(shí)鐘，其特征在于一個(gè)或多個(gè)上述的無線通訊模塊組成基站，每個(gè)無線通訊模塊占據(jù)一個(gè)頻段，把該頻段分為一個(gè)管理信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道；另外單個(gè)無線通訊模塊成為用戶終端，用戶終端既可以工作在管理信道上又可以工作在業(yè)務(wù)信道上，通過跳頻來實(shí)現(xiàn)，基站中的無線通訊模塊通過本地時(shí)鐘定義的時(shí)隙收發(fā)信息，與一個(gè)或多個(gè)的用戶終端進(jìn)行無線通信，它具有高度靈活性，擴(kuò)展性和可移植性等優(yōu)點(diǎn)，可用在個(gè)人通訊、局域網(wǎng)通信和工業(yè)控制等領(lǐng)域。
文檔編號H04L12/28GK1992656SQ200510062239
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者趙建東, 王世杰, 李欽, 袁海艇, 畢海軍, 裴廣東, 陳永再 申請人:寧波波導(dǎo)股份有限公司