CN104093193B - 一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，该方法包括以下步骤：（1）依序逐个扫描频率组中的频率，每扫描一个频率则根据该频率上所接收的探测信号质量的好坏判断其是否为好频率；（2）若出现好频率，则将除该好频率外的其它频率划为备用频率并进行步骤（3），否则继续按步骤（1）扫描；（3）先扫描一遍好频率，然后扫描一个备用频率，再扫描一遍好频率，然后再扫描另一个备用频率，以此循环直到扫描完最后一个备用频率。本发明能够根据扫描频率质量动态调整频率扫描次序，增加好频率的扫描概率，在相同扫描频率数的条件下，本发明扫描方法与传统方法相比，能够明显减少建链时间，从而提升整个短波通信系统的传输效率，特别适合于频率数较多的大规模短波组网应用。

Description

一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法

技术领域

本发明涉及短波通信领域，尤其是涉及一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法。

背景技术

目前，短波无线通信技术已从原来点对点的通信方式，发展到无线分组传输网络通信方式，例如美国的HFGCS(短波全球通信系统)。由于短波信道具有不稳定的特点，决定了短波通信的工作方式以及使用的通信频率需要随信道质量的变化而适时地进行调整。传统频率扫描方法如美国HFGCS系统采用的2G ALE方式，其采用固定次序、依次扫描的方法，在一个扫描周期中，对频率组中的每个频率都扫描一次，因此当频率数增加时，扫描周期也随之增加；建链时，由于不知道被呼节点当前处于哪个频率，呼叫节点需要在好频率上一直处于呼叫状态，呼叫持续时间至少要大于一个扫描周期，因此导致建链时间将随扫描频率数的增加而增大，其原理如图1所示(设f3为好频率)。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，解决了采用传统扫描方法时，如果频率数增加，会造成扫描周期变长，建链时间也会随之增加，给通信系统带来较大的传输时延的问题。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)依序逐个扫描频率组中的频率，每扫描一个频率则根据该频率上所接收的探测信号质量的好坏判断其是否为好频率；

(2)若出现好频率，则将除该好频率外的其它频率划为备用频率并进行步骤(3)，否则继续按步骤(1)扫描；

(3)先扫描一遍好频率，然后扫描一个备用频率，再扫描一遍好频率，然后扫描另一个备用频率，以此循环直到扫描完最后一个备用频率。

优选的，步骤(3)中当扫描完最后一个备用频率后，再一直重复步骤(3)。

优选的，该方法还包括步骤：在步骤(3)扫描过程中，每扫描一个频率也要对该频率的质量好坏进行判断，若判断某个备用频率质量变好，则将其划分到好频率，再进行步骤(3)。

优选的，该方法还包括步骤：在步骤(3)扫描过程中，若某个划分的好频率质量变差，则将其重新划分到备用频率，再进行步骤(3)。

优选的，若划分的好频率的质量全部变差并被划分到备用频率，则转到步骤(1)。

优选的，该方法还包括步骤：对需要扫描的总的好频率个数可以根据需要进行任意设定。

优选的，需要扫描的总的好频率个数设定为1个。

优选的，需要扫描的总的好频率个数设定为2个。

优选的，需要扫描的总的好频率个数设定为3个。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、能够根据探测的频率质量调整频率扫描次序，增加好频率的扫描概率，在相同扫描频率数的条件下，本发明扫描方法与传统方法相比，能够明显减少建链时间，从而提升整个短波通信系统的传输效率，参见表1；

2、在扫描过程中能够根据实时扫描的频率质量情况，动态调整扫描次序，进一步优化，避免当好频率质量变差时还要花大部分时间对其进行扫描以及当备用频率质量变好时不能得到重点扫描，从而更能大幅减少建链时间，从而显著提升整个短波通信系统的传输效率；

3、通过从好频率中再挑选若干扫描好频率，能够实现根据需要对好频率进行优中选优，从而最大程度上将最多的时间用于扫描最优的好频率，实现最大幅度减少建链时间，最大程度上提升整个短波通信系统的传输效率。

附图说明

图1为传统频率扫描方法流程图；

图2为本发明一实施例动态频率扫描流程(好频率数＝1)；

图3为本发明二实施例动态频率扫描流程(好频率数＝2)；

图4为本发明三实施例动态频率扫描流程(好频率数＝3)；

图5为本发明方法应用于多点多频的短波接入系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本发明一种用于短波建链的动态频率扫描方法，适用于多点多频的短波接入系统，如图5所示，各固定接入站分配有互不相同的一组频率，并在该频率组上发送探测信息，如固定接入站1分配频率组F1(包括频率f1、f2和f3)，固定接入站2分配频率组F2(包括频率f4和f5)，固定接入站3分配频率组F3(包括频率f6、f7和f8)；各移动站(移动站1和移动站2)采用本发明的扫描方法，在全网所有频率上进行扫描接收，实时监测各频率质量；通信时，双方选择好频率建链传输。本发明扫描方法包括以下步骤：

步骤一、依序逐个扫描频率组中的频率，每扫描一个频率则根据该频率所接收的探测信号质量的好坏判断其是否为好频率；

判断是否为好频率可依据现有的频率质量评估技术，对扫描的频率进行质量评估，然后以一个设定分值作为分界点，大于等于该分值的频率划分为好频率，小于该分值的划分为备用频率。

步骤二、若出现好频率，则将除该好频率外的其它频率划为备用频率并进行步骤三，否则继续按步骤一扫描。若扫描完一遍频率组中的频率还未发现好频率，则重复步骤一进行扫描，依次循环。

步骤三、先扫描一遍好频率，然后扫描一个备用频率，再扫描一遍好频率，然后扫描另一个备用频率，以此循环直到扫描完最后一个备用频率。当扫描完最后一个备用频率后，再一直重复步骤三。

例：参见如图2所示，步骤一在扫描时找到好频率，假设为f3，则转到步骤三：扫描一次好频率f3，然后选择一个备用频率f1进行扫描，再然后扫描一次好频率f3，然后选择一个备用频率f2进行扫描，以此循环直到选择完最后一个备用频率fn。当选择完最后一个备用频率fn后，再重头选择f1进行扫描。若步骤一未找到好频率，则依次扫描f1、f2、f3…fn，扫描完再扫描f1、f2、f3…fn，….。

为了能找完所有频率组中的好频率，在步骤三扫描过程中，每扫描一个频率也要对该频率的质量好坏进行判断，若判断某个备用频率质量好，则将其划分到好频率，再进行步骤三。例：最先扫描时找到1个好频率，假设为f3，则步骤三扫描顺序如图2所示，扫描一次好频率f3，然后选择一个备用频率f1进行扫描，再然后扫描一次好频率f3，然后选择一个备用频率f2进行扫描，以此循环直到选择完最后一个备用频率fn。当前述扫描过程中发现某个备用频率质量好，将其划分到好频率，即找到2个好频率时，假设为f3和f2，则步骤三扫描顺序如图3所示，扫描一遍好频率f3、f2，然后选择一个备用频率f1进行扫描，再然后扫描一遍好频率f3、f2，然后选择一个备用频率f4进行扫描，以此循环直到选择完最后一个备用频率fn。当选择完最后一个备用频率fn后，再重头选择f1进行扫描。当划分出3个好频率时，假设为f3、f2、f4，则步骤三扫描顺序如图4所述，扫描一遍好频率f3、f2、f4，然后选择一个备用频率f1进行扫描，再然后扫描一遍好频率f3、f2、f4，然后选择一个备用频率f5进行扫描，以此循环直到选择完最后一个备用频率fn。当选择完最后一个备用频率fn后，再重头选择f1进行扫描。根据经验，好频率数为3时就可满足短波通信可靠性要求，因此在此条件下扫描周期最大为4个频率驻留时间(3个好频率+1个备用频率)，而与扫描频率总数无关，呼叫建链时间也就固定等于4个频率驻留时间+建链响应时间。

采用本方法可使扫描周期与频率总数无关，有效减少了短波通信建链时间，提高了短波通信系统的传输效率；同时，由于扫描顺序的调整，使移动站大部分时间用于扫描收听好频率，小部分时间用于扫描收听备用频率，对短波建链的可靠性也有一定程度的改善。

本发明方法主要参照2G-ALE进行优化改进，且相对于2G-ALE效能有显著提高，其效能分析如下表1所示。

表1动态频率扫描方法与传统频率扫描方法的效能对比

(注：表中假设每个频率的驻留时间＝5s，建链响应时间＝5s)

实施例2

本发明一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法还包括步骤：在步骤三的扫描过程中，若某个好频率质量变差，则将其重新划分到备用频率，再进行步骤三。若所有好频率的质量全部变差并被划分到备用频率，则转到步骤一。

其余步骤与实施例1方法相同。

本实施例由于在扫描过程中能够根据实时扫描的频率质量情况，动态调整扫描次序，进一步优化，避免当好频率质量变差时还要花大部分时间对其进行扫描以及当备用频率质量变好时不能得到重点扫描，从而更能大幅减少建链时间，从而显著提升整个短波通信系统的传输效率。

实施例3

本发明一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法中，在执行步骤三时，该方法还包括步骤：对需要扫描的总的好频率个数进行限定为N个。需要扫描的总的好频率个数可设定为1个、2个、3个。以需要扫描的总的好频率个数设定为3个为例：当先扫描判断得到3个好频率F1，F2，F3后，此时若在备用频率中再扫描到好频率如F8，则也将F8仍作为备用频率，直到3个好频率F1，F2，F3中的某个频率质量变差后被划分到备用频率，此时由于好频率不满3个，则再将从备用频率中扫描到的质量好的频率划分到3个好频率中，然后进行扫描。其余步骤与实施例1一样。

通过对好频率个数进行设定，能够实现根据需要对好频率进行优中选优，从而最大程度上将最多的时间用于扫描最优的好频率，实现最大幅度减少建链时间，最大程度上提升整个短波通信系统的传输效率。

根据经验，好频率数为3时就可满足短波通信可靠性要求，因此在此条件下扫描周期最大为4个频率驻留时间(3个好频率+1个备用频率)，而与扫描频率总数无关，呼叫建链时间也就固定等于4个频率驻留时间+建链响应时间。因此，最优方式为将扫描好频率设定为3个，这样不管找到多少个好频率，步骤四中扫描时都只扫描三个好频率。

实施例4

本发明一种用于短波建链的动态频率扫描方法中，在执行步骤三时，该方法还包括步骤：对需要扫描的总的好频率个数进行限定为N个。需要扫描的总的好频率个数可设定为1个、2个、3个。以需要扫描的总的好频率个数设定为3个为例：当先扫描判断得到3个好频率F1，F2，F3后，此时若在备用频率中再扫描到好频率如F8，则也将F8仍作为备用频率，直到3个好频率F1，F2，F3中的某个频率质量变差后被划分到备用频率，此时由于好频率不满3个，则再将从备用频率中扫描到的质量好的频率划分到3个好频率中，然后进行扫描。其余步骤与实施例2一样。

通过对好频率个数进行设定，能够实现根据需要对好频率进行优中选优，从而最大程度上将最多的时间用于扫描最优的好频率，实现最大幅度减少建链时间，最大程度上提升整个短波通信系统的传输效率。

根据经验，好频率数为3时就可满足短波通信可靠性要求，因此在此条件下扫描周期最大为4个频率驻留时间(3个好频率+1个备用频率)，而与扫描频率总数无关，呼叫建链时间也就固定等于4个频率驻留时间+建链响应时间。因此，最优方式为将扫描好频率设定为3个，这样不管找到多少个好频率，步骤四中扫描时都只扫描三个好频率。

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，应当指出的是，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。

Claims (7)

1.一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)依序逐个扫描频率组中的频率，每扫描一个频率则根据该频率上所接收的探测信号质量的好坏判断其是否为好频率；

(2)若出现好频率，则将除该好频率外的其它频率划为备用频率并进行步骤(3)，否则继续按步骤(1)扫描；

(3)先扫描一遍好频率，然后扫描一个备用频率，再扫描一遍好频率，然后再扫描另一个备用频率，以此循环直到扫描完最后一个备用频率；

其中，在步骤(3)扫描过程中，每扫描一个频率也要对该频率的质量好坏进行判断，若判断某个备用频率质量变好，则将其划分到好频率，若发现某个划分的好频率质量变差，则将其重新划分到备用频率，再进行步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，步骤(3)中当扫描完最后一个备用频率后，再一直重复步骤(3)。

3.根据权利要求1所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，若划分的好频率的质量全部变差并被划分到备用频率，则转到步骤(1)。

4.根据权利要求1所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，该方法还包括步骤：对需要扫描的总的好频率个数可以根据需要进行任意设定，一般好频率个数设为3，即可满足一般短波通信需求。

5.根据权利要求4所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，需要扫描的总的好频率个数设定为1个。

6.根据权利要求4所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，需要扫描的总的好频率个数设定为2个。

7.根据权利要求4所述的一种用于短波组网建链的动态频率扫描方法，其特征在于，需要扫描的总的好频率个数设定为3个。