发明内容
本发明的主要目的在于提供一种无线通讯的抗干扰方法及装置,旨在提高无线通讯的抗干扰能力和可靠性。
为实现上述目的,本发明提供的一种无线通讯的抗干扰方法包括以下步骤:
A、在目标网关模块接收到环境的无线信号时,监测所述无线信号中是否存在所述目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;
B、当存在无线干扰信号时,判断所述无线干扰信号是否为相同协议网关的无线干扰信号;若是,则执行步骤C,若否,则执行步骤D;
C、按照预置算法确定所述网关中各网关模块的工作频点;并转入执行步骤E;
D、按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点;并转入执行步骤E;
E、当所述目标网关模块的工作频点确定后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙。
优选地,所述当所述目标网关模块的工作频点确定后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙之后还包括:
判断所述无线信号中是否存在与所述目标网关模块同频的干扰信号;
若存在与所述目标网关模块同频的干扰信号,则判断经过预置时间段后所述干扰信号是否存在;
若经过预置时间段后所述干扰信号还存在,则按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为新的工作频点;
当确定新的工作频点后,通过所述预置的注册频点将所述新的工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端。
优选地,所述目标网关模块为所述终端分配时隙之后还包括:
接收所述终端发送的流量控制请求,并根据全网的时间资源给发送流量控制请求的所述终端再次分配预设的时隙。
优选地,所述目标网关模块为所述终端分配时隙之后还包括:
接收所述终端发送的优先级控制请求,并根据所述优先级控制请求对应的优先级别给所述终端分配优先时隙。
优选地,所述无线通讯的抗干扰方法还包括:
输出控制信号至与所述目标网关模块联网的终端,以供所述终端在空闲时隙将状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息进行对比;
当存在所述终端的状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息不一致时,将所述标准状态信息发传至与所述目标网关模块中标准状态信息不一致的终端。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种无线通讯的抗干扰装置包括:
监测模块,用于在目标网关模块接收到环境的无线信号时,监测所述无线信号中是否存在所述目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;
第一判断模块,用于当存在无线干扰信号时,判断所述无线干扰信号是否为相同协议网关的无线干扰信号;
确定模块,用于按照预置算法确定所述网关中各网关模块的工作频点;
第一选择模块,用于按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点;
处理模块,用于当所述目标网关模块的工作频点确定后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙。
优选地,所述无线通讯的抗干扰装置还包括:
第二判断模块,用于判断所述无线信号中是否存在与所述目标网关模块同频的干扰信号;
第三判断模块,用于若存在与所述目标网关模块同频的干扰信号,则判断经过预置时间段后所述干扰信号是否存在;
第二选择模块,用于若经过预置时间段后所述干扰信号还存在,则按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为新的工作频点;
发送模块,用于当确定新的工作频点后,通过所述预置的注册频点将所述新的工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端。
优选地,所述处理模块包括:
第一接收单元,用于接收所述终端发送的流量控制请求,并根据全网的时间资源给发送流量控制请求的所述终端再次分配预设的时隙。
优选地,所述处理模块包括:
第二接收单元,用于接收所述终端发送的优先级控制请求,并根据所述优先级控制请求对应的优先级别给所述终端分配优先时隙。
优选地,所述无线通讯的抗干扰装置还包括:
输出模块,用于输出控制信号至与所述目标网关模块联网的终端,以供所述终端在空闲时隙将状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息进行对比;
传送模块,用于当存在所述终端的状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息不一致时,将所述标准状态信息传送至与所述目标网关模块中标准状态信息不一致的终端。
本发明通过在目标网关模块接收并监测环境的无线信号中是否存在所述目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;当存在无线干扰信号时,判断所述无线干扰信号是否为相同协议网关的无线干扰信号;若是,则按照预置算法确定所述网关中各网关模块的工作频点;若否,则按照所述预置算法选择没有干扰的频点作为工作频点;当所述目标网关模块确定工作频点后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙,从而解决了无线干扰问题。因此本发明可以提高无线通讯的抗干能力和可靠性。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种无线通讯的抗干扰方法,参照图1,在一实施例中,该无线通讯的抗干扰方法包括:
步骤S10,在目标网关模块接收到环境的无线信号时,监测所述无线信号中是否存在所述目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;
步骤S20,当存在无线干扰信号时,判断所述无线干扰信号是否为相同协议网关的无线干扰信号;若是,则执行步骤S30,若否,则执行步骤S40;
步骤S30,按照预置算法确定所述网关中各网关模块的工作频点;并转入执行步骤S50;
步骤S40,按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点;并转入执行步骤S50;
步骤S50,当所述目标网关模块的工作频点确定后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙。
本实施例提供的无线通讯的抗干扰方法主要应用于物联网技术中无线通讯对干扰信号的处理,以下实施例中将以网关模块与终端组建无线通讯网中对工作频点的选择为例作出详细说明。
本实施例中,组建的无线通讯网中网关模块有一个,终端有多个。当网关模块激活后,启动无线接收电路接收环境的无线信号,并监测无线信号中是否存在目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;如果不存在无线干扰信号,则目标网关模块在所在的频率范围内任意选择一个频点作为自己的工作频点。如果存在无线干扰信号,则判断该无线干扰信号的来源。具体地,如果目标网关模块能够解析无线干扰信号的状态,则为相同协议网关(同构异网的网关)的无线干扰信号;如果不能解析,则不是相同协议网关的无线干扰信号。若无线干扰信号来自于相同协议网关的无线干扰信号,则网关中各网关模块之间进行频点的相互协商,分别按照预置算法确定各自不同的工作频点,该预置算法优选为跳频算法;即采用跳频算法约定不同的工作频点。若无线干扰信号不是来自于相同协议网关的无线干扰信号,则目标网关模块按照跳频算法在自己所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点。
应当说明的是,相同协议网关的无线干扰信号可以是一个,也可以是多个;如果存在多个相同协议网关的无线干扰信号时,同样地,多个相同协议网关的多个网关模块进行频率协商,分别按照跳频算法约定自己的工作频点。例如,其中的一个网关模块按照跳频算法选择621频点作为自己的工作频点,另一个网关模块按照跳频算法选择421.1频点作为自己的工作频点,目标网关模块按照跳频算法选择430频点作为自己的工作频点;依此类推,各个网关模块之间分别工作在不同的频点与联网的终端进行无线通讯。可以理解的是,跳频算法对频点的选择可根据实际需要进行确定,在此不做进一步的限定。
应当说明的是,注册频点是专门用于注册时预置的若干个固定频点,可以为三个或者六个,可根据实际需要进行预设为多少个。当目标网关模块通过跳频算法确定工作频点时,不会选择到该注册频点。目标网关模块确定了工作频点后,通过注册频点,将自己的工作频点发送到与目标网关模块联网的所有终端,使与目标网关模块联网的所有终端的工作频点与目标网关模块的工作频点保持一致,自动组网成功。工作在同一个频点上的终端组成网络后,目标网关模块通过时分复用算法,广播发布时钟和分配时隙,各终端接收到目标网关模块分配的时隙后,按分配的时隙发射或接收数据。
在一实施例中,所述目标网关模块为所述终端分配时隙之后还包括:
接收所述终端发送的流量控制请求,并根据全网的时间资源给发送流量控制请求的所述终端再次分配预设的时隙。具体地,有些终端数据量比较大,当该终端向目标网关模块发送流量控制请求时,目标网关模块给发送流量控制请求的终端在原来已经分配了时隙的基础上再次分配预设的时隙。目标网关模块权衡全网的时间资源后,给发送流量控制请求的终端增加分配预设比例的时隙。增加分配的时隙可以根据需要按照预置的固定值进行多分配,也可以通过其他算法进行分配。
在另一实施例中,所述目标网关模块为所述终端分配时隙之后还包括:
接收所述终端发送的优先级控制请求,并根据所述优先级控制请求对应的优先级别给所述终端分配优先时隙。具体地,有些终端对数据实时性要求比较高,当终端向目标网关模块发送优先级控制请求时,目标网关模块根据终端发送的优先级控制请求对应的优先级别将靠前的时隙分配给发送请求的终端。应当说明的是,只有当终端的实时性要求高于预设的实时性要求时,认为该终端的需要优先时隙,该终端才会向目标网关模块发送优先级控制请求。
本发明通过在目标网关模块所在区域内存在无线干扰信号时,判断无线干扰信号的来源,再按照跳频算法选择没有干扰的频点作为工作频点;从而实现了网关模块与终端组建无线通讯网时,解决了无线干扰的问题;同时,利用时分复用算法根据各终端对时隙的需要进行时隙分配,解决了工作在同一频点上的不同终端之间的通讯干扰,因此提高了无线通讯的抗干扰能力和可靠性。
进一步地,参照图2,基于上述实施例,本实施例中,上述步骤S50之后还包括:
步骤S60,判断所述无线信号中是否存在与所述目标网关模块同频的干扰信号;
步骤S70,若存在与所述目标网关模块同频的干扰信号,则判断经过预置时间段后所述干扰信号是否存在;
步骤S80,若经过预置时间段后所述干扰信号还存在,则按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为新的工作频点;
步骤S90,当确定新的工作频点后,通过所述预置的注册频点将所述新的工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端。
本实施例中,目标网关模块与终端组建无线通讯网后,网络在工作过程中,目标网关模块判断接收到的无线信号中是否存在与自己同频的干扰信号;当存在与目标网关模块同频的干扰信号时,判断经过预置时间段后干扰信号是否还存在;该预置时间段可以是10秒或者是其他预置的时间端,可以根据实际需要进行设置。如果与目标网关模块同频的干扰信号还存在,则目标网关模块按照跳频算法在自己所在的频率范围内重新选择没有干扰的频点作为新的工作频点。当确定新的工作频点后,目标网关模块通过与上述实施例一致的预置的注册频点将新的工作频点发送至与目标网关模块联网的各个终端,各个终端接收到目标网关模块的新的工作频点后,各个终端利用跳频算法调整自己的工作频点,使自己与目标网关模块工作在同一频点,完成重新组网过程。如果经过预置时间段后干扰信号消失了,则目标网关模块不用重新选择工作频点。
应当说明的是,目标网关模块存储器的状态表中存储有标准状态信息,该标准状态信息包括通讯状态和关键词数据;通讯状态可以是包含目标网关模块基本的状态信息,例如,目标网关模块处于接收还是处于发射无线信号状态,也可以是还包含其他的一些状态信息;关键词数据是进行通讯时需要的并预设好的数据,例如,通讯数据“abcd123无线通讯”中的“无线通讯”是通讯数据中固定的内容,在通讯的过程中,终端的该固定的内容必须与目标网关模块中保存一致;也可以是其他方式的设置。
本实施例中,所述无线通讯的抗干扰方法还包括:
输出控制信号至与所述目标网关模块联网的终端,以供所述终端在空闲时隙将状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息进行对比;当存在所述终端的状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息不一致时,将所述标准状态信息传送至与所述目标网关模块中标准状态信息不一致的终端。具体地,在网关模块和终端完成组网后,网关模块指令各终端在空闲时隙上传通讯状态和关键词数据;目标网关模块输出控制信号至各个终端后,各个终端在空闲的时隙将自己的状态信息中的通讯状态和关键词数据与目标网关模块存储的标准状态信息中的对应内容进行对比;如果某个终端的通讯状态和关键词数据与目标网关模块存储的状态信息中的通讯状态和关键词数据不一致,应当说明的是,可以是通讯状态不一致,也可以是关键词数据不一致,或者是两个都不一致;则目标网关模块将自己的通讯状态和关键词数据传送至与标准状态信息不一致的终端,进行通讯补救。本实施例通过对无线通讯的轮询检测,解决同频干扰问题;以及对与网关模块状态信息不一致的终端进行补救,保证了无线通讯的可靠性。
本发明还提供一种无线通讯的抗干扰装置,参照图3,在一实施例中,本发明提供的无线通讯的抗干扰装置包括:
监测模块100,用于在目标网关模块接收到环境的无线信号时,监测所述无线信号中是否存在所述目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;
第一判断模块200,用于当存在无线干扰信号时,判断所述无线干扰信号是否为相同协议网关的无线干扰信号;
确定模块300,用于按照预置算法确定所述网关中各网关模块的工作频点;
第一选择模块400,用于按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点;
处理模块500,用于当所述目标网关模块的工作频点确定后,通过预置的注册频点将所述工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端,并为所述终端分配时隙。
本实施例提供的无线通讯的抗干扰装置主要应用于物联网技术中无线通讯对干扰信号的处理,以下实施例中将以网关模块与终端组建无线通讯网中对工作频点的选择为例作出详细说明。
本实施例中,组建的无线通讯网中网关模块有一个,终端有多个。当网关模块激活后,启动无线接收电路接收环境的无线信号,并监测无线信号中是否存在目标网关模块所在区域内的无线干扰信号;如果不存在无线干扰信号,则目标网关模块在所在的频率范围内任意选择一个频点作为自己的工作频点。如果存在无线干扰信号,则判断该无线干扰信号的来源。具体地,如果目标网关模块能够解析无线干扰信号的状态,则为相同协议网关(同构异网的网关)的无线干扰信号;如果不能解析,则不是相同协议网关的无线干扰信号。若无线干扰信号来自于相同协议网关的无线干扰信号,则网关中各网关模块之间进行频点的相互协商,分别按照预置算法确定各自不同的工作频点,该预置算法优选为跳频算法;即采用跳频算法约定不同的工作频点。若无线干扰信号不是来自于相同协议网关的无线干扰信号,则目标网关模块按照跳频算法在自己所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为工作频点。
应当说明的是,相同协议网关的无线干扰信号可以是一个,也可以是多个;如果存在多个相同协议网关的无线干扰信号时,同样地,多个相同协议网关的多个网关模块进行频率协商,分别按照跳频算法约定自己的工作频点。例如,其中的一个网关模块按照跳频算法选择621频点作为自己的工作频点,另一个网关模块按照跳频算法选择421.1频点作为自己的工作频点,目标网关模块按照跳频算法选择430频点作为自己的工作频点;依此类推,各个网关模块之间分别工作在不同的频点与联网的终端进行无线通讯。可以理解的是,跳频算法对频点的选择可根据实际需要进行确定,在此不做进一步的限定。
应当说明的是,注册频点是专门用于注册时预置的若干个固定频点,可以为三个或者六个,可根据实际需要进行预设为多少个。当目标网关模块通过跳频算法确定工作频点时,不会选择到该注册频点。目标网关模块确定了工作频点后,通过注册频点,将自己的工作频点发送到与目标网关模块联网的所有终端,使与目标网关模块联网的所有终端的工作频点与目标网关模块的工作频点保持一致,自动组网成功。工作在同一个频点上的终端组成网络后,目标网关模块通过时分复用算法,广播发布时钟和分配时隙,各终端接收到目标网关模块分配的时隙后,按分配的时隙发射或接收数据。
在一实施例中,所述处理模块包括:
第一接收单元,用于接收所述终端发送的流量控制请求,并根据全网的时间资源给发送流量控制请求的所述终端再次分配预设的时隙。具体地,有些终端数据量比较大,当该终端向目标网关模块发送流量控制请求时,目标网关模块给发送流量控制请求的终端在原来已经分配了时隙的基础上再次分配预设的时隙。目标网关模块权衡全网的时间资源后,给发送流量控制请求的终端增加分配预设比例的时隙。增加分配的时隙可以根据需要按照预置的固定值进行多分配,也可以通过其他算法进行分配。
在另一实施例中,所述处理模块包括:
第二接收单元,用于接收所述终端发送的优先级控制请求,并根据所述优先级控制请求对应的优先级别给所述终端分配优先时隙。具体地,有些终端对数据实时性要求比较高,当终端向目标网关模块发送优先级控制请求时,目标网关模块根据终端发送的优先级控制请求对应的优先级别将靠前的时隙分配给发送请求的终端。应当说明的是,只有当终端的实时性要求高于预设的实时性要求时,认为该终端的需要优先时隙,该终端才会向目标网关模块发送优先级控制请求。
本发明通过在目标网关模块所在区域内存在无线干扰信号时,判断无线干扰信号的来源,再按照跳频算法选择没有干扰的频点作为工作频点;从而实现了网关模块与终端组建无线通讯网时,解决了无线干扰的问题;同时,利用时分复用算法根据各终端对时隙的需要进行时隙分配,解决了工作在同一频点上的不同终端之间的通讯干扰,因此提高了无线通讯的抗干扰能力和可靠性。
进一步地,参照图4,基于上述实施例,本实施例中,上述无线通讯的抗干扰装置还包括:
第二判断模块600,用于判断所述无线信号中是否存在与所述目标网关模块同频的干扰信号;
第三判断模块700,用于若存在与所述目标网关模块同频的干扰信号,则判断经过预置时间段后所述干扰信号是否存在;
第二选择模块800,用于若经过预置时间段后所述干扰信号还存在,则按照所述预置算法在所述目标网关模块所在的频率范围内选择没有干扰的频点作为新的工作频点;
发送模块900,用于当确定新的工作频点后,通过所述预置的注册频点将所述新的工作频点发送至与所述目标网关模块联网的终端。
本实施例中,目标网关模块与终端组建无线通讯网后,网络在工作过程中,目标网关模块判断接收到的无线信号中是否存在与自己同频的干扰信号;当存在与目标网关模块同频的干扰信号时,判断经过预置时间段后干扰信号是否还存在;该预置时间段可以是10秒或者是其他预置的时间端,可以根据实际需要进行设置。如果与目标网关模块同频的干扰信号还存在,则目标网关模块按照跳频算法在自己所在的频率范围内重新选择没有干扰的频点作为新的工作频点。当确定新的工作频点后,目标网关模块通过与上述实施例一致的预置的注册频点将新的工作频点发送至与目标网关模块联网的各个终端,各个终端接收到目标网关模块的新的工作频点后,各个终端利用跳频算法调整自己的工作频点,使自己与目标网关模块工作在同一频点,完成重新组网过程。如果经过预置时间段后干扰信号消失了,则目标网关模块不用重新选择工作频点。
应当说明的是,目标网关模块存储器的状态表中存储有标准状态信息,该标准状态信息包括通讯状态和关键词数据;通讯状态可以是包含目标网关模块基本的状态信息,例如,目标网关模块处于接收还是处于发射无线信号状态,也可以是还包含其他的一些状态信息;关键词数据是进行通讯时需要的并预设好的数据,例如,通讯数据“abcd123无线通讯”中的“无线通讯”是通讯数据中固定的内容,在通讯的过程中,终端的该固定的内容必须与目标网关模块中保存一致;也可以是其他方式的设置。
本实施例中,所述无线通讯的抗干扰装置还包括:
输出模块,用于输出控制信号至与所述目标网关模块联网的终端,以供所述终端在空闲时隙将状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息进行对比;传送模块,用于当存在所述终端的状态信息与所述目标网关模块存储的标准状态信息不一致时,将所述标准状态信息传送至与所述目标网关模块中标准状态信息不一致的终端。具体地,在网关模块和终端完成组网后,网关模块指令各终端在空闲时隙上传通讯状态和关键词数据;目标网关模块输出控制信号至各个终端后,各个终端在空闲的时隙将自己的状态信息中的通讯状态和关键词数据与目标网关模块存储的标准状态信息中的对应内容进行对比;如果某个终端的通讯状态和关键词数据与目标网关模块存储的状态信息中的通讯状态和关键词数据不一致,应当说明的是,可以是通讯状态不一致,也可以是关键词数据不一致,或者是两个都不一致;则目标网关模块将自己的通讯状态和关键词数据传送至与标准状态信息不一致的终端,进行通讯补救。本实施例通过对无线通讯的轮询检测,解决同频干扰问题;以及对与网关模块状态信息不一致的终端进行补救,保证了无线通讯的可靠性。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。