CN102761402A - Ism频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供ISM频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统，以克服同邻频干扰和保证数据的可靠传输。所述方法包括：发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；若没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认，则所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰；若判断当前频道受到干扰，则所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。本发明实施例提供的方法抗干扰性好，发送端设备可以与同频段的窄带共存而不影响其自身的正常工作，这一点对于工作于ISM频段的无线通信设备具有重要意义；另一方面，所采用的数据重传和跳频机制也大大增强了数据通信的可靠性。

Description

ISM频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及ISM频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统。

背景技术

工业、科学和医用（Industrial Scientific Medical，ISM）频段是国际通信联盟无线电通信局（Inter Telecom Union Radio-communication Sector，ITU-R）定义、由世界各国保留的无线频段，以用于工业、科学研究和微波医疗方面的应用。应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率（一般低于1瓦），并且不要对其它频段造成干扰即可。ISM频段在各国的规定并不统一，例如，在美国有902MHz～928MHz、2400MHz～2484.5MHz和5725MHz～5850MHz这三个频段，而在欧洲，900MHz的频段则有部份用于GSM通信，但2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此，无线局域网（IEEE 802.11b/IEEE802.11g）、蓝牙和ZigBee等无线网络均可工作在2.4GHz频段上。

随着无线通信技术的不断发展，很多使用ISM频段的无线通信产品已经深入到人民生活的方方面面。然而，由于人们周边使用的这类无线通信产品和设备越来越多，同邻频率干扰的现象越来越严重。因此，如何克服不同产品和设备之间相互干扰，以保证产品和设备自身正常的通信已经成为业界目前迫切需要解决的问题。

本发明的发明人还没有发现解决上述问题比较有效的方法。

发明内容

本发明实施例提供ISM频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统，以克服同邻频干扰和保证数据的可靠传输。

本发明实施例提供一种ISM频段数据通信实现方法，所述方法包括：

发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

若没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认，则所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰；

若判断当前频道受到干扰，则所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

本发明实施例提供一种ISM频段数据通信实现方法，所述方法包括：

接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，则所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

本发明实施例提供一种ISM频段数据通信实现装置，所述装置为发送端设备，所述装置包括：

重传模块，用于所述装置在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

干扰判断模块，用于若所述装置没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰；

发送端跳频模块，用于若所述干扰判断模块判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

本发明实施例提供一种ISM频段数据通信实现装置，所述装置为接收端设备，所述装置包括：

定时模块，用于所述装置在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

接收端跳频模块，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

本发明实施例提供一种无线通信系统，所述无线通信系统包括发送端设备和接收端设备，所述发送端设备包括重传模块、干扰判断模块和发送端跳频模块，所述接收端设备包括定时模块和接收端跳频模块；

所述重传模块，用于所述发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

所述干扰判断模块，用于若所述发送端设备没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰；

所述发送端跳频模块，用于若所述干扰判断模块判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据；

所述定时模块，用于所述接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

所述接收端跳频模块，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

从上述本发明实施例可知，由于发送端设备在预设时间内没有收到数据的确认信号时可以向接收端设备重传所述数据，并且在判断当前频道受到干扰时，按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。因此，本发明实施例提供的方法抗干扰性好，发送端设备可以与同频段的窄带共存而不影响其自身的正常工作，这一点对于工作于ISM频段的无线通信设备具有重要意义；另一方面，所采用的数据重传和跳频机制也大大增强了数据通信的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的发送端设备向接收端设备发送数据的工作流程示意图；

图3是本发明实施例提供的发送端设备重传和跳频的流程示意图；

图4是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现方法流程示意图；

图5是本发明实施例提供的发射端设备与接收端设备正常传输数据时接收端设备处理数据的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图7是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图8a是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图8b是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图9a是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图9b是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图10是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图11是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图12是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图；

图13是本发明实施例提供的无线通信系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1，是本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现方法流程示意图，主要包括步骤S101、步骤S102和步骤S103，具体地：

S101，发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据。

在本发明实施例中，发送端设备是向接收端设备发送数据并接收接收端设备反馈的表示已经接收到所述数据的确认（ACKnowledge，ACK）信号。发送端设备发送的数据类型包括连接包（link packet）、数据包（data packet）和消息包（message packet），其类型可根据帧头信息进行判断；每隔一个固定的时间间隔（该时间可由用户进行设定）发送端设备就向接收端设备传送所述类型的包。其中，当发送端设备需要发送有效数据时，其发送数据包（data packet）；如果发送端设备没有有效数据需要发送，则向接收端设备发送连接包（linkpacket），以维持与接收端设备的连接或建立与接收端设备的连接；当发射端设备进行状态转换时，例如，由工作模式（work mode）转入休眠模式（sheep mode）时，则通过向接收端设备发送消息包（message packet）通知接收端设备。

发送端设备向接收端设备发送连接包（link packet）、数据包（data packet）或消息包（message packet）的工作流程如附图2所示，说明如下：

S201，设备初始化。

S202，检测是否具有外部输入事件。

若检测到有外部输入事件，则流程进入步骤S203，否则，流程转入步骤S206。

S203，发送数据包（data packet）。

当发送端设备检测到具有外部输入事件后，系统将其状态转换为工作模式（work mode），此时其中央处理器（Central Processing Unit，CPU）将全速运行，响应并处理相应的事件。在此模式下，发送端设备将进行数据处理和数据收发操作，例如，向接收端设备发送数据包（data packet）。发送端设备将按系统的要求对输入事件进行处理，并将数据处理的结果按特定的数据结构进行封包，数据包所述封装的信息包括接收端地址、帧头信息、包ID信息、发送数据以及数据校验等数据信息，然后将封装完成的数据包（data packet）通过射频向接收端设备发送。

S204，是否收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号。

即是否收到接收端设备反馈的表示接收到发送端设备发送的数据包（datapacket），若收到，流程转入步骤S202，否则，流程进入步骤S205。

S205，启动重传以及跳频机制。

若发送端设备在第一预设时间内没有收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号即表示接收到发送端设备发送的数据包（data packet），则启动重传以及跳频机制，即向接收端设备重传数据包（data packet）以及根据需要进行跳频。

S206，发送连接包（link packet）。

当发送端设备没有检测到外部输入事件，则系统将进入省电模式（StandbyMode），此时发送端设备处于间歇工作模式，即CPU将每隔一个固定的时间片去查询所要响应的事件，然后再转入休眠模式（sheep mode），如此往复。在此模式下，发送端设备不发送数据包（data packet），而通过向接收端设备发送连接包（link packet），以维持与接收端设备的连接。

S207，是否收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号。

即是否收到接收端设备反馈的表示接收到发送端设备发送的连接包（linkpacket），若收到，则流程转入步骤S209，否则，流程进入步骤S208。

S208，启动重传以及跳频机制。

若发送端设备在第一预设时间内没有收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号即表示接收到发送端设备发送的连接包（link packet），则启动重传以及跳频机制，即向接收端设备重传连接包（link packet）以及根据需要进行跳频。

S209，判断发送连接包（link packet）是否超时。

若没有超时，则流程转入步骤S202，即连接等待下一个触发输入事件，否则，发送端设备判断连接包超时即发送端设备与接收端设备长时间无有效数据通信，流程进入步骤S210。

S210，发送消息包（message packet）。

发送端设备向接收端设备发送消息包（message packet）的目的是为了通知接收端设备：发送端设备将由工作模式（work mode）转入休眠模式（sheepmode）；接收端设备接收到消息包（message packet）后，将禁止其跳频功能并向发送端设备发送消息包（message packet）的确认（ACK）信号。

S211，是否收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号。

即是否收到接收端设备反馈的表示接收到发送端设备发送的消息包（message packet），若收到，则流程转入步骤S213，否则，流程进入步骤S212。

S212，启动重传以及跳频机制。

若发送端设备在第一预设时间内没有收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号即表示接收到发送端设备发送的消息包（message packet），则启动重传以及跳频机制，即向接收端设备重传消息包（message packet）以及根据需要进行跳频。

S213，进入休眠模式（sheep mode）。

发送端设备在休眠模式（sheep mode）下将不再进行数据发送，但外部输入事件可将其从休眠模式下唤醒而进入工作模式（work mode）。

S214，检测是否具有外部输入事件。

若检测到有外部输入事件，则流程进入步骤S215，否则，流程转入步骤S213，即继续休眠。

S215，进入工作模式（work mode）。

即发送端设备CPU被外部输入事件唤醒，开始进入工作模式（work mode），流程转入步骤S203，开始新的循环。

从附图2的示例可知，当发送端设备在第一预设时间△t₁内没有收到数据的确认（ACK）信号时，例如，发送端设备在预设时间内没有收到数据包（datapacket）的确认信号（步骤S204的“否”分支）、发送端设备在预设时间内没有收到连接包（link packet）的确认信号（步骤S207的“否”分支）或者发送端设备在预设时间内没有收到消息包（message packet）的确认信号（步骤S211的“否”分支），则向接收端设备重传数据包（data packet）、连接包（link packet）或者消息包（message packet）。

S102，若没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认，则所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰。

发射端设备进入重传机制后，仍采用先发送数据，再接收确认（ACK）信号的方式。当发射端设备重传数据完成后，仍未接收到接收端设备应该反馈的确认（ACK）信号，则为了避免是由于频道受到干扰而导致接收端设备接收不到数据而无休止地重传数据，发送端设备可以判断当前频道是否受到干扰。

一般地，干扰可以分为瞬时干扰和长时干扰，当遇到瞬时干扰时，由于协议采用的数据重传机制，会将瞬时干扰造成的影响降到最低；当遇到长时干扰时，首先要判断持续多长时间的干扰算是长时干扰，在本发明实施例中，可以采用系统在该频道上的工作时间来度量是否是长时干扰。作为本发明一个实施例，在发送端设备，可以将第二预设时间△T₂作为判断当前频道是否受到干扰的依据，即，判断在当前频道上的工作时间是否小于所述第二预设时间△T₂，若在当前频道上的工作时间小于所述第二预设时间△T₂，则认为系统在当前频道上一直在重传数据而未正常工作，因此确定当前频道受到了干扰。

S103，若判断当前频道受到干扰，则所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

在本发明实施例中，发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道时，其射频端的调制器可采用直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）来增强通信中抗干扰和抗多径衰减的能力。所谓该DSSS，本质上是一种扩频通信技术，采用高速率的伪噪声码序列与信息码序列进行模二加（波形相乘）后的复合码序列去控制载波的相位而获得直接序列扩频信号，即将原来较高的功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率信号，以在无线通信领域获得令人满意的抗噪声干扰性能。

为了防止发送端设备选择新的频道时再次跳到之前受干扰的频道，在本发明实施例中，在选择按照预置的跳频策略选择新的频道，即确定当前频道受到了干扰之后，发送端设备可以将所述受到干扰的当前频道屏蔽，与此同时，还可以启动一个计时器按照预设时间对屏蔽当前频道的时间进行计时。后续在选择新的频道时不再选择所屏蔽频道，直到计时器超时即预设时间到达才释放所屏蔽频道。

为了能够通过新的频道与接收端设备通信，在本发明实施例中，发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道之后，可以等待第三预设时间△T₃后通过所述新的频道向所述接收端设备发送握手信号与所述接收端设备建立连接，例如，可以通过所述新的频道向接收端设备发送连接包（link packet），与所述接收端设备建立连接。

需要说明的是，在本发明实施例中，之所以在发送端设备选择新的频道后再等待第三预设时间△T₃而不是选择新的频道后立即通过所述新的频道向接收端设备发送握手信号，是因为若发送端设备选择新的频道，例如，以f₂为中心频率的频道后立即通过所述新的频道f₂向接收端设备发送握手信号S₂，则由于接收端设备在处理数据时的时延，并不能在发送端设备预设的时间内通过新的频道f₂向发送端设备反馈握手信号S₂的确认信号ACK₂，发送端设备可能再次跳频到新的频道，例如，以f₃为中心频率的频道并通过新的频道f₃向接收端设备发送握手信号S₃；与前类似，接收端设备并不能在发送端设备预设的时间内通过新的频道f₃向发送端设备反馈握手信号S₃的确认信号ACK₃，此时，发送端设备再次跳频，……，如此反复地跳频可能使得系统进入一个死循环。因此，当发送端设备选择新的频道后再等待第三预设时间△T₃后通过所述新的频道向接收端设备发送握手信号时，此处的第三预设时间△T₃正好可以补偿发送端设备进行处理数据时的时延，让发送端设备“及时”收到接收端设备通过新的频道反馈的确认（ACK）信号。

从上述本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现方法可知，由于发送端设备在预设时间内没有收到数据的确认信号时可以向接收端设备重传所述数据，并且在判断当前频道受到干扰时，按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。因此，本发明实施例提供的方法抗干扰性好，发送端设备可以与同频段的窄带共存而不影响其自身的正常工作，这一点对于工作于ISM频段的无线通信设备具有重要意义；另一方面，所采用的数据重传和跳频机制也大大增强了数据通信的可靠性。

附图3给出了本发明实施例提供的发送端设备重传和跳频的详细流程，说明如下：

S301，发送数据。

如前所述，发送端设备发送的数据包括连接包（link packet）、数据包（datapacket）和消息包（message packet）等等。

S302，是否收到接收端设备反馈的确认（ACK）信号。

即是否收到接收端设备反馈的表示接收到发送端设备发送的连接包（linkpacket）、数据包（data packet）或消息包（message packet），若收到，流程进入步骤S303之前，否则，流程转入步骤S304。

S303，等待发送下一个数据。

如前类似，发送端设备发送的下一个数据可能是连接包（link packet）、数据包（data packet）或消息包（message packet）等。

S304，数据重传的次数是否达到门限值。

若数据重传的次数还没有达到门限值，则继续重传数据，即流程转入步骤S301，若数据重传的次数已达到门限值，则流程进入步骤S305。

S305，判断在当前频道上的工作时间是否大于预设时间。

此处的预设时间可以是前述附图1示例的第二预设时间△T₂，若在当前频道上的工作时间大于预设时间，则表明当前频道受到干扰，需要选择新的频道传送数据，即流程进入步骤S306，若在当前频道上的工作时间还没有超过预设时间，则流程转入步骤S308。

S306，选择新的频道。

发送端设备按照预置的跳频策略，在频率表中选择新的频道以传送数据。

S307，等待接收端设备超时并跳频。

即等到接收端设备跳频到发送端设备所选择的新的频道，并通过新的频道向发送端设备反馈握手信号的确认（ACK）信号。

S308，屏蔽当前频道。

与此同时，启动计时器对屏蔽当前频道的屏蔽时间进行超时计时，即预设一个时间，当计时器到达这个预设的时间时即表明屏蔽时间超时。

S309，判断当前频道的屏蔽时间是否超时。

若当前频道的屏蔽时间还没有超时，则可以继续屏蔽，即流程转入步骤S308，若当前频道的屏蔽时间已超时，则流程进入步骤S310。

S310，释放屏蔽的频道。

请参阅附图4，是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现方法流程示意图，主要包括步骤S401和步骤S402，具体地：

S401，接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器。

在本发明实施例中，接收端设备具有一个定时器，可以对定时器预设一个超时时间用于对接收数据的时间进行计时。接收端设备在预设时间内没有收到数据时，则启动该定时器对接收数据的时间进行计时。

S402，若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，则所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

在本发明实施例中，接收端设备预置了与发送端设备相同的跳频策略，即接收端设备预置了一个与发送端设备相同的频率表，该频率表规定了跳频的选择次序，例如，从中心频率为f₁的频道跳到中心频率f₂为的频道，再从中心频率为f₂的频道跳到中心频率为f₄的频道，从中心频率为f₄的频道跳到中心频率为f₇的频道等等。如此，当发送端设备从中心频率为f₅的频道跳到中心频率f₇为的频道时，接收端设备按照相同的跳频策略，也从中心频率为f₅的频道跳到中心频率f₇为的频道。

与发送端设备相同，为了防止接收端设备选择新的频道时再次跳到当前频道（经过发送端设备判断，当前频道可能受到干扰），在本发明实施例中，在按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据之前，接收端设备可以将当前频道屏蔽，与此同时，还可以启动一个计时器按照预设时间对屏蔽当前频道的时间进行计时。后续在选择新的频道时不再选择所屏蔽频道，直到计时器超时即预设时间到达才释放所屏蔽频道。

为了能够通过新的频道与发送端设备通信，在本发明实施例中，接收端设备按照预置的跳频策略选择新的频道之后，若收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则接收端设备向所述发送端设备发送所述握手信号的确认（ACK）信号，此时表明与所述接收端设备已经建立连接。在收到发送端设备通过新的频道发送的握手信号后，接收端设备可以使能其跳频功能。若没有收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则接收端设备禁止跳频功能，如此，可以防止接收端设备随意跳频，从而在很长时间内或者总是无法建立与接收端设备的连接从而通过新的频道进行数据通信。

附图5给出了发射端设备与接收端设备正常传输数据时，接收端设备处理数据的详细流程，说明如下：

S501，接收数据。

接收端设备接收的数据包括连接包（link packet）、数据包（data packet）和消息包（message packet）等等。

S502，根据帧头判断数据的类型。

S503，判断接收到的数据为消息包（message packet）。

S504，判断接收到的数据为连接包（link packet）。

S505，判断接收到的数据为数据包（data packet）。

S506，判断当前接收到的包的包号（Packet IDentification，PID）与前一次接收到的包的包号是否相等。

若当前接收到的包的包号与最近一次接收到的包的包号相等，则说明当前接收到的包不在需要，可以丢弃，即流程转入步骤S508，否则，流程进入步骤S507。

S507，接收当前包。

S508，丢弃接收到的包。

S509，向发送端设备反馈确认（ACK）信号。

即向发送端设备表明接收端设备已经接收到消息包（message packet）、连接包（link packet）或数据包（data packet）。

请参阅附图6，是本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图6示例的ISM频段数据通信实现装置可以是一种无线通信系统的发送端设备，包括重传模块601、干扰判断模块602和发送端跳频模块603，其中：

重传模块601，用于所述装置在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据。

在本实施例中，发送端设备是向接收端设备发送数据并接收接收端设备反馈的表示已经接收到所述数据的确认（ACKnowledge，ACK）信号。发送端设备发送的数据类型包括连接包（link packet）、数据包（data packet）和消息包（message packet），其类型可根据帧头信息进行判断；每隔一个固定的时间间隔（该时间可由用户进行设定）发送端设备就向接收端设备传送所述类型的包。其中，当发送端设备需要发送有效数据时，其发送数据包（data packet）；如果发送端设备没有有效数据需要发送，则向接收端设备发送连接包（link packet），以维持与接收端设备的连接或建立与接收端设备的连接；当发射端设备进行状态转换时，例如，由工作模式（work mode）转入休眠模式（sheep mode）时，则通过向接收端设备发送消息包（message packet）通知接收端设备。

干扰判断模块602，用于若所述装置没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰。

发射端设备进入重传机制后，仍采用先发送数据，再接收确认（ACK）信号的方式。当发射端设备重传数据完成后，仍未接收到接收端设备应该反馈的确认（ACK）信号，则为了避免是由于频道受到干扰而导致接收端设备接收不到数据而无休止地重传数据，干扰判断模块602可以判断当前频道是否受到干扰。

发送端跳频模块603，用于若所述干扰判断模块602判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

在本实施例中，发送端跳频模块603按照预置的跳频策略选择新的频道时，发送端设备射频端的调制器可采用直接序列扩频（Direct Sequence SpreadSpectrum，DSSS）来增强通信中抗干扰和抗多径衰减的能力。所谓该DSSS，本质上是一种扩频通信技术，采用高速率的伪噪声码序列与信息码序列进行模二加（波形相乘）后的复合码序列去控制载波的相位而获得直接序列扩频信号，即将原来较高的功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率信号，以在无线通信领域获得令人满意的抗噪声干扰性能。

需要说明的是，以上ISM频段数据通信实现装置的实施方式中，各功能模块的划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述ISM频段数据通信实现装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，实际应用中，本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现，也可以由相应的硬件执行相应的软件完成，例如，前述的重传模块，可以是具有执行前述所述装置在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据的硬件，例如重传器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备；再如前述的干扰判断模块，可以是具有执行前述若所述装置没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰功能的硬件，例如干扰判断器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备（本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则）。

一般地，干扰可以分为瞬时干扰和长时干扰，当遇到瞬时干扰时，由于协议采用的数据重传机制，会将瞬时干扰造成的影响降到最低；当遇到长时干扰时，首先要判断持续多长时间的干扰算是长时干扰，在本实施例中，可以采用系统在该频道上的工作时间来度量是否是长时干扰，即附图6示例的干扰判断模块602可以包括判断单元701和确定单元702，如附图7所示本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置，其中：

判断单元701，用于判断在当前频道上的工作时间是否小于第二预设时间。

确定单元702，用于若所述判断单元701判断在当前频道上的工作时间小于第二预设时间，则确定当前频道受到干扰。

若判断单元701判断系统在当前频道上的工作时间小于所述第二预设时间△T₂，则确定单元702认为系统在当前频道上一直在重传数据而未正常工作，因此确定当前频道受到了干扰。

附图6或7示例的装置可以进一步包括屏蔽模块801，如附图8a或附图8b所示本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置。屏蔽模块801用于将所述受到干扰的当前频道屏蔽。

在干扰判断模块602确定当前频道受到了干扰之后，屏蔽模块801可以将所述受到干扰的当前频道屏蔽，如此，可以防止发送端跳频模块603选择新的频道时再次跳到之前受干扰的频道。与此同时，附图8a或附图8b示例的装置还可以启动一个计时器按照预设时间对屏蔽当前频道的时间进行计时。后续发送端跳频模块603在选择新的频道时不再选择所屏蔽频道，直到计时器超时即预设时间到达才释放所屏蔽频道。

为了能够通过新的频道与接收端设备通信，在本发明实施例中，发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道之后，可以等待第三预设时间△T₃后通过所述新的频道向所述接收端设备发送握手信号与所述接收端设备建立连接，即附图6或7示例的装置可以进一步包括握手信号发送模块901，如附图9a或附图9b所示本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置。握手信号发送模块901用于等待第三预设时间后通过所述新的频道向所述接收端设备发送握手信号与所述接收端设备建立连接。

需要说明的是，在附图9a或附图9b示例的ISM频段数据通信实现装置中，之所以在发送端跳频模块603选择新的频道后握手信号发送模块901再等待第三预设时间△T₃而不是在发送端跳频模块603选择新的频道后握手信号发送模块901立即通过所述新的频道向接收端设备发送握手信号，是因为若发送端跳频模块603选择新的频道，例如，以f₂为中心频率的频道后握手信号发送模块901立即通过所述新的频道f₂向接收端设备发送握手信号S₂，则由于接收端设备在处理数据时的时延，并不能在发送端设备预设的时间内通过新的频道f₂向发送端设备反馈握手信号S₂的确认信号ACK₂，发送端跳频模块603可能再次跳频到新的频道，例如，以f₃为中心频率的频道，而握手信号发送模块901通过新的频道f₃向接收端设备发送握手信号S₃；与前类似，接收端设备并不能在发送端设备预设的时间内通过新的频道f₃向发送端设备反馈握手信号S₃的确认信号ACK₃，此时，发送端跳频模块603再次跳频，……，如此反复地跳频可能使得系统进入一个死循环。因此，当发送端跳频模块603选择新的频道后握手信号发送模块901再等待第三预设时间△T₃后通过所述新的频道向接收端设备发送握手信号时，此处的第三预设时间△T₃正好可以补偿发送端设备进行处理数据时的时延，让发送端设备“及时”收到接收端设备通过新的频道反馈的确认（ACK）信号。

请参阅附图10，是本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图10示例的ISM频段数据通信实现装置可以是一种无线通信系统的接收端设备，包括定时模块1001和接收端跳频模块1002，其中：

定时模块1001，用于所述装置在预设时间内没有收到数据时启动定时器。

接收端跳频模块1002，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

在本实施例中，接收端设备预置了与发送端设备相同的跳频策略，即接收端设备预置了一个与发送端设备相同的频率表，该频率表规定了跳频的选择次序，例如，从中心频率为f₁的频道跳到中心频率f₂为的频道，再从中心频率为f₂的频道跳到中心频率为f₄的频道，从中心频率为f₄的频道跳到中心频率为f₇的频道等等。如此，当发送端跳频模块603从中心频率为f₅的频道跳到中心频率f₇为的频道时，接收端跳频模块1002按照相同的跳频策略，也从中心频率为f₅的频道跳到中心频率f₇为的频道。

需要说明的是，以上ISM频段数据通信实现装置的实施方式中，各功能模块的划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述ISM频段数据通信实现装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，实际应用中，本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现，也可以由相应的硬件执行相应的软件完成，例如，前述的定时模块，可以是具有执行前述所述装置在预设时间内没有收到数据时启动定时器的硬件，例如定时器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备；再如前述的接收端跳频模块，可以是具有执行前述若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据功能的硬件，例如接收端跳频器，也可以是能够执行相应计算机程序从而完成前述功能的一般处理器或者其他硬件设备（本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则）。

与发送端设备相同，为了防止接收端设备选择新的频道时再次跳到当前频道（经过发送端设备判断，当前频道可能受到干扰），在本发明实施例中，在按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据之前，接收端设备可以将当前频道屏蔽，即附图10示例的装置可以进一步包括屏蔽模块1101，如附图11所示本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置。屏蔽模块1101用于将当前频道屏蔽。与此同时，附图11示例的ISM频段数据通信实现装置还可以启动一个计时器按照预设时间对屏蔽当前频道的时间进行计时。后续接收端跳频模块1002在选择新的频道时不再选择所屏蔽频道，直到计时器超时即预设时间到达才释放所屏蔽频道。

为了能够通过新的频道与发送端设备通信，在本发明实施例中，接收端设备按照预置的跳频策略选择新的频道之后，若收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则接收端设备向所述发送端设备发送所述握手信号的确认（ACK）信号，此时表明与所述接收端设备已经建立连接。在收到发送端设备通过新的频道发送的握手信号后，接收端设备可以使能其跳频功能。若没有收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则接收端设备禁止跳频功能，如此，可以防止接收端设备随意跳频，从而在很长时间内或者总是无法建立与接收端设备的连接从而通过新的频道进行数据通信，即附图10示例的装置可以进一步包括第一后续处理模块1201和第二后续处理模块1202，如附图12所示本发明另一实施例提供的ISM频段数据通信实现装置，其中：

第一后续处理模块1201，用于若所述接收端设备收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则使能其跳频功能并向所述发送端设备发送所述握手信号的确认信号。

第二后续处理模块1202，用于若所述接收端设备没有收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则禁止跳频功能。

请参阅附图13，是本发明实施例提供的无线通信系统结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图13示例的无线通信系统可以是工作在ISM频段的无线通信系统，其包括附图6至附图9b任一示例的发送端设备131和附图10至附图12任一示例的接收端设备132，发送端设备131包括重传模块1311、干扰判断模块1312和发送端跳频模块1313，接收端设备132包括定时模块1321和接收端跳频模块1322，其中：

重传模块1311，用于所述发送端设备131在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备132重传所述数据；

干扰判断模块1312，用于若所述发送端设备131没有收到所述接收端设备132对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰；

发送端跳频模块1313，用于若所述干扰判断模块1312判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据；

定时模块1321，用于所述接收端设备132在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

接收端跳频模块1322，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备132没有收到数据，按照预置的与发送端设备131相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，比如以下各种方法的一种或多种或全部：

方法一包括：发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；若没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认，则所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰；若判断当前频道受到干扰，则所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

方法二包括：接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器；若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，则所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例提供的ISM频段数据通信实现方法、装置和一种无线通信系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种ISM频段数据通信实现方法，其特征在于，所述方法包括：

发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

若没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认，则所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰；

若判断当前频道受到干扰，则所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端设备判断当前频道是否受到干扰包括：

判断在当前频道上的工作时间是否小于第二预设时间；

若在当前频道上的工作时间小于第二预设时间，则确定当前频道受到干扰。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在确定当前频道受到干扰之后，进一步包括：

所述发送端设备将所述受到干扰的当前频道屏蔽。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端设备按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据之后，进一步包括：

所述发送端设备等待第三预设时间后通过所述新的频道向所述接收端设备发送握手信号与所述接收端设备建立连接。

5.一种ISM频段数据通信实现方法，其特征在于，所述方法包括：

接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，则所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据之前，进一步包括：

所述接收端设备将当前频道屏蔽。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述接收端设备按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据之后，进一步包括：

若收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则所述接收端设备使能其跳频功能并向所述发送端设备发送所述握手信号的确认信号；

若没有收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则所述接收端设备禁止跳频功能。

8.一种ISM频段数据通信实现装置，其特征在于，所述装置为发送端设备，所述装置包括：

重传模块，用于所述装置在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

干扰判断模块，用于若所述装置没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰；

发送端跳频模块，用于若所述干扰判断模块判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述干扰判断模块包括：

判断单元，用于判断在当前频道上的工作时间是否小于第二预设时间；

确定单元，用于若所述判断单元判断在当前频道上的工作时间小于第二预设时间，则确定当前频道受到干扰。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，在装置进一步包括：

屏蔽模块，用于将所述受到干扰的当前频道屏蔽。

11.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

握手信号发送模块，用于等待第三预设时间后通过所述新的频道向所述接收端设备发送握手信号与所述接收端设备建立连接。

12.一种ISM频段数据通信实现装置，其特征在于，所述装置为接收端设备，所述装置包括：

定时模块，用于所述装置在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

接收端跳频模块，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

屏蔽模块，用于将当前频道屏蔽。

14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

第一后续处理模块，用于若所述接收端设备收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则使能其跳频功能并向所述发送端设备发送所述握手信号的确认信号；

第二后续处理模块，用于若所述接收端设备没有收到所述发送端设备通过所述新的频道发送的握手信号，则禁止跳频功能。

15.一种无线通信系统，其特征在于，所述无线通信系统包括发送端设备和接收端设备，所述发送端设备包括重传模块、干扰判断模块和发送端跳频模块，所述接收端设备包括定时模块和接收端跳频模块；

所述重传模块，用于所述发送端设备在第一预设时间内没有收到数据的确认信号时向接收端设备重传所述数据；

所述干扰判断模块，用于若所述发送端设备没有收到所述接收端设备对所述重传的数据的确认时判断当前频道是否受到干扰；

所述发送端跳频模块，用于若所述干扰判断模块判断当前频道受到干扰，则按照预置的跳频策略选择新的频道以传送数据；

所述定时模块，用于所述接收端设备在预设时间内没有收到数据时启动定时器；

所述接收端跳频模块，用于若在所述定时器设定的超时到达时所述接收端设备没有收到数据，按照预置的与发送端设备相同的跳频策略选择新的频道以接收数据。

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