CN104540214B - 一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法 - Google Patents

一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法，该方法包括：在一个基站范围内，多个时隙组成一个上告周期，每个时隙的起始在上告周期内的系统定义的每一时间标记周期内唯一；终端在接入过程获取自己的上告时隙编号后进入休眠，在自己的上告时隙到达前唤醒，通过监测前面时隙的起始位置，得到目前工作的时隙号，修正自己的上告时间。本发明方法结合超窄带无线传输技术，能够较好的解决构架物联网传感器网络，用于构建一个较大区域物联网传感器网络，应用产品包括终端和基站。具有传输效率高、功耗小、成本低、系统容量大的优点。

Description

一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置 方法
技术领域
本发明涉及物联网传感器网络，具体地指一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法。
背景技术
目前，物联网传感器网络实现的方式主要包括两类，一类是以802.15.4为代表的短距离组网技术，此类技术终端成本低廉，终端功耗很低，可以在使用电池的情况下，保证较长的工作时间，但是其短距离组网的方式导致了其需要较大的基站部署数量，而在其采用自组织方式进行传输时，传输效率较低且传输时延难以保证；另一类是以目前3G/4G无线通信方式作为物联网的传感器传输平台，但此类终端需要较大的功耗，成本高于较短距离组网终端，且一旦终端数量较大时，会对3G/4G业务也会造成影响。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设计方法，该方法结合超窄带无线传输技术，能够较好的解决构架物联网传感器网络时，传输效率、功耗、成本、系统容量的问题。
实现本发明目的采用的技术方案是一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法，该方法包括：
在一个基站范围内，多个时隙组成一个上告周期，每个时隙的起始在上告周期内的系统定义的每一时间标记周期内唯一；
终端在接入过程获取自己的上告时隙编号后进入休眠，在自己的上告时隙到达前唤醒，通过监测前面时隙的起始位置，得到目前工作的时隙号，修正自己的上告时间。
作为本发明的一种优选实施方案，每个时隙的起始在设定的时间周期内唯一，所述时间周期定时由基站授于起始，终端自行维护，或者由GPS提供。
本发明方法结合超窄带无线传输技术，能够较好的解决构架物联网传感器网络，用于构建一个较大区域物联网传感器网络，应用产品包括终端和基站。
本发明具有以下优点：
1、由于在所定义的多个时隙组成的上告周期中，终端无需随时监测无线链路，只需在上告前唤醒，在同等电池容量情况下，采用本发明方法的终端能够提供较现有技术3-5倍的工作时间。
2、相对现有技术，每个终端ID编号将占用一定字节，以一个65535容量的基站设定，每个终端ID编号将占16bit，在整个无线链路传输带宽为k级的系统中，这个开销是相当大的，而本发明方法后由于采用时隙预约的实现方式，终端上告信息时，无需带自己的编号ID，因而能够至少提高30％以上的有效传输效率。
3、低成本，当终端采用基站授时，无需GPS模块，能够以较低的成本实现。
附图说明
图1为通过本发明方法设置时隙的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明涉及到传感器网络的基站和终端，传感器网络采用星型组网，系统中可以有多个基站，基站间以空分或频分实现更大区域覆盖。在一个基站范围内，多个时隙组成一个上告周期，而每个时隙的起始在上告周期内的每一秒(或其它可以实现的周期秒冲)内唯一，周期秒冲可以由基站授于起始，终端自行维护，也可以由GPS或其它外围设备提供。
终端在接入过程获取自己的上告时隙编号后，便可进入休眠以节省电源损耗，而自身的定时无需十分精确，在自己的上告时隙到达前终端唤醒，通过监测前面时隙的起始位置，得到目前工作的时隙号，修正自己的上告时间；同时由于采用时隙预约的实现方式，终端上告信息时，无需带自己的编号ID，这在此类窄带应用中将大大提高无线链路的传输效率。
具体地，如图1所示，在系统以秒为周期脉冲的情况下，当采用21ms作为终端上告的一个时长周期时，在21*48＝1008个时隙组成的上告周期内，每个时隙与秒脉冲的间隔都是唯一的。1008个时隙的计算来自秒脉冲和21ms上告时长的选取，每个时隙21ms，则21*48＝1008ms，那么第49个时隙起始于第二秒的第9ms，依次可得到顺序每一秒中(1+N*48)N＝0、1、2...时隙的起始时间为8的倍数，当第21个48个时隙倍数时，其第(1+21*48)时隙的起始时间为21*8，则与N＝0时的第22个时隙起始时间重合。因此系统在选用21ms为时隙长度，秒脉冲为定时脉冲周期时，上告周期可设定为21000ms，即每个上告周期内时隙数为1000个。在使用本方法时，可通过选取不同的时隙长度和周期脉冲间隔得到不同的上告周期设计和上告周期内的时隙个数。

Claims (2)

1.一种基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法，其特征在于包括：
在系统以秒为周期脉冲的情况下，当采用21ms作为终端上告的一个时长周期时，在21*48＝1008个时隙组成的上告周期内，每个时隙与秒脉冲的间隔都是唯一的；1008个时隙的计算来自秒脉冲和21ms上告时长的选取，每个时隙21ms，则21*48＝1008ms，那么第49个时隙起始于第二秒的第8ms，依次可得到顺序每一秒中(1+N*48)时隙的起始时间为8的倍数，其中N＝0、1、2…，当第21秒后，其第(1+21*48)时隙的起始时间为21*8，则与N＝0时的第9个时隙起始时间重合；因此系统在选用21ms为时隙长度，秒脉冲为定时脉冲周期时，上告周期设定为21000ms，即每个上告周期内时隙数为1000个；终端在接入过程获取自己的上告时隙编号后进入休眠，在自己的上告时隙到达前唤醒，通过监测前面时隙的起始位置，得到目前工作的时隙号，修正自己的上告时间。
2.根据权利要求1所述基于时标和时隙位置确定时隙编号的时分系统时隙设置方法，其特征在于：每个时隙的起始在设定的时间周期内唯一，所述时间周期定时由基站授于起始，终端自行维护，或者由GPS提供。
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