CN111953451A - 一种提高解析物联网帧结构效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种提高解析物联网帧结构效率的方法，属于物联网通信领域，包括以下步骤：在发送端，发送帧突发的帧控制中加入目标设备标识信息，具体方法为：在生成帧控制数据比特之后，进行正常校验计算，得到该帧控制的校验比特，然后使用目标设备标识码和该校验比特进行异或操作，生成新校验比特，最后使用新校验比特替换原来帧控制校验比特；在接收端，终端接收帧控制部分，首先采用循环冗余校验算法，计算出帧控制部分的校验比特，然后使用本设备标识码和该校验比特进行异或操作，得到帧控制的新校验比特，如果新校验比特和接收到帧控制中的校验比特相同，则表明该帧突发需要本终端处理，否则直接结束帧突发接收过程。

Description

一种提高解析物联网帧结构效率的方法

技术领域

本发明属于物联网通信领域，涉及物联网通信中帧结构设计，提出一种提高解析物联网帧效率方法。

背景技术

物联网专网和公网通信在无线资源使用上存在本质区别，公网通信中的基站部署需要进行严格无线覆盖规划，采用严格时频资源分配机制来使用无线资源。但是对于物联网通信系统，物联网设备部署灵活，场景复杂，无线信道变化大，很难做到对物联网系统中设备使用无线资源进行统一调度管理使用，导致物联网和公网通信系统的帧结构也存在本质差异。

物联网通信系统中，通常使用非授权频段，也存在与之相适应的帧结构，也称为帧突发，如图1所示，物联网常用帧结构由三部分组成，即帧前导，帧控制和帧载荷。

物联网采用非授权频段，通常采用竞争方式使用无线资源，最为典型为载波监听多路访问(简称：CSMA)。所以物联网帧结构中需要帧前导，用于CSMA冲突检测以及无线信号同步。

此外，物联网通信系统没有公共控制信道，不能进行统一无线资源分配以及信道管理，所以在帧结构中需要存在帧控制部分，在帧控制中将给出解析帧载荷需要具体配置参数。帧控制部分通常包括5部分内容，即帧同步码，帧载荷类型，帧载荷大小，帧载荷传输参数，以及校验比特。如图2所示。

帧结构中最后一部分为帧载荷，主要用于承载需要传输数据内容，这部分数据长度从几十比特到几百比特不等。

根据上面关于物联网中帧结构定义，目前业内帧结构的接收处理如图3所示。具体分成下面几个步骤来处理。

步骤1：帧前导搜索，物联网通信采用CSMA竞争使用无线资源，所以物联网设备不能提前获得通信线路上是否存在有效的帧突发(一个帧结构数据块)，所以只能采用监听方式进行实时检测。如图3中1，2步。

终端检测到存在CSMA帧突发数据，则进行帧前导搜索，在该过程中同时进行定时和频率同步过程，提高终端接收帧控制和帧载荷成功率。

步骤2：解读帧控制，终端搜索到帧前导，初步确定为一个帧突发，但是依然存在误判情况，所以需要继续解读帧控制部分数据，只有在帧控制中的同步码和校验比特正确才能最终确认该突发是一个有效的帧突发数据。如图3中3，4，5步。

帧控制部分，根据图2描述，终端需要帧控制部分的携带参数对帧载荷数据解读。在物联网设计中，解析帧控制部分参数采用固定方式，但是解析帧载荷部分参数在帧控制中指明，所以只有正确解析帧控制之后才能正确解析帧载荷。如图3中6，7步。

目前，帧控制中没有包括或隐含帧突发目标设备信息，所以无论该突发是否是本设备，终端都需要解析帧载荷部分。

步骤3：解读帧载荷，终端根据帧控制提供参数，继续解读帧突发中的帧载荷，终端根据帧载荷中的目标设备标识最终判定是否需要本终端进行处理，即判定该突发是否是发送给本终端。如果不需要处理，则丢弃该帧突发数据，否则处理该帧突发。如图3中8，9，10步。

物联网数据传输帧结构中，帧前导和帧控制占据帧结构较少比特，但是帧载荷则承载了大量业务数据，根据上描述帧突发接收过程，终端接收到帧控制之后，并不能知道是否需要本设备进行处理，所以必须进行帧载荷的解析。

加之，物联网通信没有严格的资源分配机制以及所有设备共享传输信道特点，所以终端发送帧突发的时候，周围所有的终端都可以接收该突发数据，并且接收帧突发时候都会接收完整的帧突发，解析出帧载荷为止，然后终端接收了大量不是本终端需要处理的帧突发数据。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高解析物联网帧结构效率的方法。本发明的技术方案如下：

一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其包括以下步骤：

在发送端，发送帧突发的帧控制中加入目标设备标识信息，具体方法为：在生成帧控制数据比特之后，采用循环冗余校验，得到该帧控制的校验比特，然后使用目标设备标识码和该校验比特进行异或操作，生成新校验比特，最后使用新校验比特替换原来帧控制校验比特；

在接收端，终端接收帧控制部分，首先采用循环冗余校验，计算出帧控制部分的校验比特，然后使用本设备标识码和该校验比特进行异或操作，得到帧控制的新校验比特，如果新校验比特和接收到帧控制中的校验比特相同，则表明该帧突发需要本接收端处理，否则直接结束帧突发接收过程。

进一步的，物联网中帧数据存在两种类型，一种是广播帧，一种是信息帧，如果是广播帧，所有的设备都需要接收处理，广播帧使用全网统一，固定广播帧标识码，如果是信息帧，则使用目标设备标识。

进一步的，当采用宽带无线微功率电力抄表系统时，该系统工作在470M～510M公共频段，采用Chirp调制方式进行通信，对于用电信息采集系统，宽带载波通信网络形成以中央协调器CCO为中心、以代理控制器PCO为中继代理，连接所有站点STA多级关联的树形网络。

进一步的，宽带无线微功率电力抄表系统的帧突发结构，由前导部分，帧控制部分，帧间隔部分以及载荷数据部分组成，其中，

前导部分由前导码字段构成，前导码可以根据实际环境需求采用变长方式，该部分主要用于接收端对帧的监听和搜索；

控制帧部分由同步码、调制速率、码率、载荷物理块数目、载荷物理块长度以及校验部分组成，其中，同步码字段为固定的码字，接收端使用同步码确定控制帧部分的起始位置；调制速率字段指明载荷数据部分使用的Chirp调制速率，即确定帧结构中载荷数据部分的传输速率；码率字段指明载荷数据部分在进行信道编码时候采用的编码效率；载荷物理块数目字段指明载荷数据部分中包含的物理块数目；载荷物理块长度字段指明载荷数据部分的物理块长度；校验字段指明同步码、调制速率物理块数目以及载荷物理块长度字段的奇偶校验比特；

帧间隔部分由帧间隔字段组成，采用固定长度的码字，起到填充作用，用于接收端接收到调制速率之后进行接收射频时间调整；

载荷承载数据部分，即帧载荷，部分由控制块和物理块组成；该载荷数据块由一块控制块和多个物理块组成，其中控制块采用固定长度字节组成，物理块数目和每个物理块字节长度分别由控制帧部分的载荷物理块数据和载荷物理块长度确定。

进一步的，当采用除了宽带无线微功率电力抄表系统的其他系统时，如果采用设备标识比特长度多于校验比特数，则从设备标识比特中固定取出校验比特长度的数据进行操作，如果设备标识比特数少于校验比特数，则将设备标识比特进行重复拼接到校验比特长度。

进一步的，包括CCO、PCO、STA在内的发送设备发送帧突发处理流程具体包括：

步骤A1：发送设备根据发送需求，组装帧控制和帧载荷数据，然后对帧控制部分进行校验计算，当采用CRC24校验算法时，即c(x)＝x^24+x^23+x^6+x^5+x+1，生成24比特的CRC校验比特；

步骤A2：将帧控制中的CRC24比特，和帧突发目标设备标识进行异或操作；设备的标识码由12比特组成，所以需要将12比特重复两次，拼接成24比特数据，该24比特和CRC24比特数据进行异或即可得到新校验比特。使用新校验比特替换原来的校验比特；

步骤A3：生成帧突发，包括帧前导，帧控制和帧载荷发送到空中无线信道上。

进一步的，CCO、PCO或STA在内的接收设备接收处理流程具体包括：

步骤B1：接收设备实时监听信道上是否存在有效帧突发，即接收端实时搜索是否存在合法的突发帧前导，如果搜索到合法前导，则启动定时和频率同步过程，在这个过程，终端即使搜索到合法的前导，但是不能保证是一个合法的帧突发数据；

步骤B2：设备继续解读帧突发中帧控制部分，获得完整帧控制数据，然后采用CRC24计算方法对帧控制进行校验计算得到帧控制部分CRC24数据，记为实际CRC24比特；

步骤B3：检查帧控制中的同步码是否正确，同步码是一个收发双方都已知的固定码，如果同步码正确，则使用帧控制中的参数接收帧载荷数据；

步骤4：根据协议要求进行帧载荷信息处理。

本发明的优点及有益效果如下：

在物联网通信系统中，每个帧突发数据由三个部分组成，即帧前导，帧控制以及帧载荷，其中帧前导和帧控制占据比特数比较少，帧载荷占据比特数比较多。目前处理帧突发方式存在两个弊端。

第一：由于物联网通信采用竞争冲突方式使用信道，所以接收端将实时监视信道上突发数据，只要检测到存在突发数据，无论是否是发送给本接收端的帧突发数据，接收端都需要进行整个突发数据接收，导致接收端接收突发数据的频率高。

第二：接收端只有接收完整个帧突发数据(包括帧载荷)之后，终端才能从帧载荷中判定是否需要本终端处理，导致了这种帧处理效率比较低。

相比以上存在的弊端，本发明优点在于：

第一：不需要解析完所有的帧突发数据，仅仅解析完帧控制就能够判定该突发是否需要本接收端进行处理。如果不需要本接收端进行处理，那么不需要接收帧载荷部分数据。

第二：本发明的另外一个优点是采用帧控制中循环冗余校验信息比特和目标设备标识进行异或操作来替代原来校验信息比特，这样不增加原来帧控制比特的长度，增加该功能不会影响帧突发传输效率。

附图说明

图1是现有物联网常用的帧结构；

图2是帧控制具体组成结构；

图3是物联网中解析帧的流程；

图4是帧控制处理过程；

图5是宽带微功率组网方式图；

图6是宽带无线微功率电力抄表系统的帧结构图；

图7是发送端发送帧的数据组装过程；

图8是接收端接收帧的数据组装过程；

图9是低压电力线宽带载波通信系统分层结构；

图10是低压低压电力线宽带载波通信系统的物理层帧结构；

图11是电力线宽带载波通信系统中物理层信息帧结构。

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、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

根据目前物联网中接收帧突发效率问题，需要终端解析所有帧突发数据，本发明在发送端发送帧突发的帧控制中加入目标设备标识信息，具体方法为在生成帧控制数据比特之后，采用循环冗余算法计算，得到该帧控制的校验比特，然后使用目标设备标识码和该校验比特进行异或操作，生成新校验比特，最后使用新校验比特替换原来帧控制校验比特。

在接收端，终端接收帧控制部分，首先采用正常校验算法，计算出帧控制部分的校验比特，然后使用本设备标识码和该校验比特进行异或操作，得到帧控制的新校验比特。如果新校验比特和接收到帧控制中的校验比特相同，则表明该突发需要本终端处理，否则直接结束帧突发接收过程。

进一步描述，物联网中帧数据存在两种类型，一种是广播帧，一种是信息帧。如果是广播帧，所有的设备都需要接收处理。广播帧使用全网统一，固定广播帧标识码，如果是信息帧，则使用目标设备标识。

本发明优点在于，在物联网通信系统中，每个帧突发数据由三个部分组成，即帧前导，帧控制以及帧载荷，其中帧前导和帧控制占据比特数比较少，帧载荷占据比特数比较多。由于物联网通信采用竞争冲突方式使用信道，所以接收端将实时监视信道上突发数据，只要检测到存在突发数据，无论是否是发送给本终端的帧突发数据，接收端都需要进行接收解析，导致接收端接收突发数据的频率非常高。但是只有接收完整的帧突发数据(包括帧载荷)之后，终端才能从帧载荷中判定是否需要本终端处理，导致了这种帧处理效率比较低。本发明优点在于不需要解析完所有的帧突发数据，仅仅解析完帧控制就能够判定该突发是否需要本终端进行处理。如果不需要本终端进行处理，那么不需要接收帧载荷部分数据。此外，本发明的另外一个优点是采用帧控制中校验信息比特和目标设备标识进行异或操作来替代原来校验信息比特，这样不增加原来帧控制比特的长度，增加该功能不会影响帧突发传输效率。

为了更加清晰说明本发明在具体实例中应用，将采用宽带无线微功率电力抄表系统来说明，该系统工作在470M～510M公共频段，采用Chirp调制方式进行通信。属于物联网应用中用电信息采集的典型应用，也是物联网应用的一种典型案例。该系统的组网方式如图5所示。对于用电信息采集系统，宽带载波通信网络一般会形成以中央协调器(简称：CCO)为中心、以代理控制器(简称：PCO)(智能电表/I型采集器通信单元、宽带载波II型采集器)为中继代理，连接所有站点(简称：STA)(智能电表/I型采集器通信单元、宽带载波II型采集器)多级关联的树形网络。

在网络结构中，路由管理虽然是采用树形结构，但是采用无线传输方式，任何一个节点设备发送数据，周期节点都可以接收到该突发，将导致每个节点都会接收到很多不需要本设备处理的帧突发数据。

其中，中央协调器为通信网络中的主节点角色，负责完成组网控制、网络维护管理等功能，其对应的设备实体为集中器本地通信单元。站点为通信网络中的从节点角色，其对应的设备实体为通信单元，包括电能表载波模块、I型采集器载波模块或II型采集器。在CCO，PCO和STA之间数据传输是通过物联网帧结构方式进行传输。该宽带微功率无线系统的帧突发结构，由前导部分，帧控制部分，帧间隔部分以及载荷数据部分组成,如图6所示。

前导部分由前导码字段构成，前导码可以根据实际环境需求采用变长方式，该部分主要用于接收端对帧的监听和搜索。

控制帧部分由同步码，调制速率，码率，载荷物理块数目，载荷物理块长度以及校验部分组成。其中，同步码字段为固定的码字，接收端使用同步码确定控制帧部分的起始位置。调制速率字段指明载荷数据部分使用的Chirp调制速率，即确定帧结构中载荷数据部分的传输速率。码率字段指明载荷数据部分在进行信道编码时候采用的编码效率。载荷物理块数目字段指明载荷数据部分中包含的物理块数目。载荷物理块长度字段指明载荷数据部分的物理块长度。校验字段指明同步码、调制速率物理块数目以及载荷物理块长度字段的奇偶校验比特。

帧间隔部分由帧间隔字段组成，采用固定长度的码字，起到填充作用。用于接收端接收到调制速率之后进行接收射频时间调整。

载荷承载数据部分，即帧载荷，部分由控制块和物理块组成。该载荷数据块由一块控制块和多个物理块组成，其中控制块采用固定长度字节组成，物理块数目和每个物理块字节长度分别由控制帧部分的载荷物理块数据和载荷物理块长度确定。根据电力抄表需求，载荷长度可以72/136/264/520字节。

根据本发明的应用，发送端发送帧突发时候，首先计算出帧控制部分的校验比特，然后使用该校验比特和目标设备标识进行异或操作运算，生成新校验比特，使用新校验比特替换原来校验比特。

在其他系统实施例中，如果采用设备标识比特长度多于校验比特数，则从设备标识比特中固定取出校验比特长度的数据进行操作，如果设备标识比特数少于校验比特数，则将设备标识比特进行重复拼接到校验比特长度。

下面从两个角度，即发送端和接收端说明本发明在该实施例中的具体操作方式。

第一：发送设备发送帧突发处理流程，设备可以是CCO，PCO也可能是STA。如图7所示。

步骤1：发送设备根据发送需求，组装帧控制和帧载荷数据，然后对帧控制部分进行校验计算，在该实施例中采用CRC24校验算法，即c(x)＝x^24+x^23+x^6+x^5+x+1，生成24比特的CRC校验比特。如图7中1步。

步骤2：将帧控制中的CRC24比特，和帧突发目标设备标识进行异或操作。在该实施例中，设备的标识码(简称：TEI)由12比特组成，所以需要将12比特重复两次，拼接成24比特数据，该24比特和CRC24比特数据进行异或即可得到新校验比特。使用新校验比特替换原来的校验比特。如图7中2，3，4步。

步骤3：生成帧突发，包括帧前导，帧控制和帧载荷发送到空中无线信道上。

第二：接收设备接收处理流程，设备可以使用CCO，PCO或是STA，如图8所示。

步骤1：接收设备实时监听信道上是否存在有效帧突发，本质就是接收端实时搜索是否存在合法的突发帧前导。如果搜索到合法前导，则启动定时和频率同步过程。在这个过程，终端即使搜索到合法的前导，但是不能保证是一个合法的帧突发数据，如图8中1，2步。

步骤2：设备继续解读帧突发中帧控制部分，获得完整帧控制数据，然后采用CRC24计算方法对帧控制进行校验计算得到帧控制部分CRC24数据，记为实际CRC24比特。

首先采用本设备12比特标识码进行重复拼接，构成24比特长度的设备标识码，记为设备标识24比特码。

将实际CRC24比特和设备标识24比特码进行异或操作，得到新校验24比特。如果帧控制中的携带的校验24比特和新校验24比特相同，则表明该帧突发需要本设备处理。

如果帧控制中的携带的校验24比特和新校验24比特不相同，则采用相同方法，利用广播标识码检查CRC24比特是否正确，如果比较相同，则也需要本设备进行处理该帧突发。广播标识码定义为12比特全1组成。

如果两种情况检查帧控制的校验不正确，则直接丢弃，不再接收该突发任何数据，如果其中任何一种正确，则继续步骤3操作。

如图8中3，4，5，6步。

步骤3：检查帧控制中的同步码(同步码是一个收发双方都已知的固定码)是否正确，如果同步码正确，则使用帧控制中的参数接收帧载荷数据。如图8中7，8步。

步骤4：根据协议要求进行帧载荷信息处理。如图8中10步。

上面采用了宽带无线微功率电力抄表系统说明本发明的使用方法，下面采用低压电力线宽带载波通信系统更进一步进行说明。该系统采用正交频分复用(简称：OFDM)方式进行传输，并且采用电力作为传输介质。其组网方式和宽带微功率无线方式相同，如图5所示。亦采用树形组网方式。每个设备节点CCO，PCO和STA也是采用CSMA冲突竞争方式使用抢占使用PLC传输资源，每个节点设备标识采用12比特表示。两种都是电力抄表的物联网应用案例。

由于电力线处于相互连接状态，呈现网状结构，所以每个节点发送的帧突发数据，其他周围节点都可以接收该突发，但不是所有节点都需要处理该突发。下面具体说明本发明在该实施例中应用。

低压电力线宽带载波通信系统采用分层处理方式，即分为业务层，应用层，MAC层和物理层，每层都有专用头格式，各层数据映射关系如图9所示。

在分层数据处理中，物理层需要处理的信息帧结构如图10所示。

低压电力线宽带载波通信系统在发送之前还需要增加前导部分，形成完整物理层帧结构，如图11所示。

从图11中可以看出，物理层帧突发由三部分组成，即前导，控制帧，以及数据载荷1，2，…。

在使用本发明之前，接收端需要接收完整的前导，控制帧，以及数据载荷数据，才能确定是否需要本设备处理该帧突发。在该实施案例中，接收端仅仅接收完16个字节帧控制就可以确定是否继续接收后续的数据载荷。具体操作方法如下。

在低压电力线宽带载波通信系统的帧控制成员定义如表1所示，其中采用的CRC24校验。

表1低压电力线宽带载波通信系统的帧控制成员

在该实施例中发送端生成帧控制数据之后，采用正常(常规)的CRC24校验计算方式(方法)得出本帧控制的校验24比特(校验计算使用的数据仅仅是帧控制中前13个字节)，记为S_Original_CRC24。如果是广播帧，则目标标识采用24比特全1来标识，如果是单目标设备，则使用目标设备标识12比特，重复两次，拼接成24比特的标识码,记为Target_TEI。

使用该帧控制生成的校验24比特S_Original_CRC24和标识码24比特Target_TEI进行异或计算，得到新校验24比特,记为S_New_CRC24。使用该新校验24比特S_New_CRC24替换原来校验24比特S_Original_CRC24，使用S_New_CRC24填入到帧控制的帧控制校验序列位置中。

在接收端，首先进行帧突发前导搜索，然后接收一个完整的帧控制数据，在该实施例中为16字节数据。对帧控制中前13个字节进行CRC24计算，得到一个校验CRC24比特,记为R_Original_CRC24。

使用本接收设备的设备标识12比特，进行重复拼接生成24比特的标识码，记为Device_TEI。使用该24比特标识码Device_TEI和校验CRC24比特R_Original_CRC24进行异或计算，得到一个新校验24比特,记为R_New_CRC24。如果该新校验24比特R_New_CRC24和接收到帧控制中的校验24比特(帧控制校验序列)相同，则表明需要本设备处理该帧突发，将继续接收后续的载荷数据内容。

如果使用本设备标识12比特，检查CRC24不正确，则使用全为1的24比特作为标识码Device_TEI。检查帧控制中的CRC24比特是否正确。

如果接收端使用本设备标识生成的24比特标识码或是24比特全1作为标识码，最终检查的帧控制校验序列都不正确，则表明该突发不需要本设备处理，直接停止后续载荷数据接收。否则继续接收载荷数据，根据协议处理该帧突发数据。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在发送端，发送帧突发的帧控制中加入目标设备标识信息，具体方法为：在生成帧控制数据比特之后，采用循环冗余校验CRC算法，得到该帧控制的校验比特，然后使用目标设备标识码和该校验比特进行异或操作，生成新校验比特，最后使用新校验比特替换原来帧控制校验比特；

在接收端，终端接收帧控制部分，首先采用循环冗余校验，计算出帧控制部分的校验比特，然后使用本设备标识码和该校验比特进行异或操作，得到帧控制的新校验比特，如果新校验比特和接收到帧控制中的校验比特相同，则表明该帧突发需要本接收端处理，否则直接结束帧突发接收过程。

2.根据权利要求1所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，物联网中帧数据存在两种类型，一种是广播帧，一种是信息帧，如果是广播帧，所有的设备都需要接收处理，广播帧使用全网统一，固定广播帧标识码，如果是信息帧，则使用目标设备标识。

3.根据权利要求1所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，当采用宽带无线微功率电力抄表系统时，该系统工作在470M～510M公共频段，采用Chirp调制方式进行通信，对于用电信息采集系统，宽带载波通信网络形成以中央协调器CCO为中心、以代理控制器PCO为中继代理，连接所有站点STA多级关联的树形网络。

4.根据权利要求3所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，宽带无线微功率电力抄表系统的帧突发结构，由前导部分，帧控制部分，帧间隔部分以及载荷数据部分组成，其中，

前导部分由前导码字段构成，前导码可以根据实际环境需求采用变长方式，该部分主要用于接收端对帧的监听和搜索；

控制帧部分由同步码、调制速率、码率、载荷物理块数目、载荷物理块长度以及校验部分组成，其中，同步码字段为固定的码字，接收端使用同步码确定控制帧部分的起始位置；调制速率字段指明载荷数据部分使用的Chirp调制速率，即确定帧结构中载荷数据部分的传输速率；码率字段指明载荷数据部分在进行信道编码时候采用的编码效率；载荷物理块数目字段指明载荷数据部分中包含的物理块数目；载荷物理块长度字段指明载荷数据部分的物理块长度；校验字段指明同步码、调制速率物理块数目以及载荷物理块长度字段的奇偶校验比特；

帧间隔部分由帧间隔字段组成，采用固定长度的码字，起到填充作用，用于接收端接收到调制速率之后进行接收射频时间调整；

载荷承载数据部分，即帧载荷，部分由控制块和物理块组成；该载荷数据块由一块控制块和多个物理块组成，其中控制块采用固定长度字节组成，物理块数目和每个物理块字节长度分别由控制帧部分的载荷物理块数据和载荷物理块长度确定。

5.根据权利要求3所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，当采用除了宽带无线微功率电力抄表系统的其他系统时，如果采用设备标识比特长度多于校验比特数，则从设备标识比特中固定取出校验比特长度的数据进行操作，如果设备标识比特数少于校验比特数，则将设备标识比特进行重复拼接到校验比特长度。

6.根据权利要求3所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，包括CCO、PCO、STA在内的发送设备发送帧突发处理流程具体包括：

步骤A1：发送设备根据发送需求，组装帧控制和帧载荷数据，然后对帧控制部分进行校验计算，当采用CRC24校验算法时，即c(x)＝x^24+x^23+x^6+x^5+x+1，生成24比特的CRC校验比特；

步骤A2：将帧控制中的CRC24比特，和帧突发目标设备标识进行异或操作；设备的标识码由12比特组成，所以需要将12比特重复两次，拼接成24比特数据，该24比特和CRC24比特数据进行异或即可得到新校验比特。使用新校验比特替换原来的校验比特；

步骤A3：生成帧突发，包括帧前导，帧控制和帧载荷发送到空中无线信道上。

7.根据权利要求6所述的一种提高解析物联网帧结构效率的方法，其特征在于，CCO、PCO或STA在内的接收设备接收处理流程具体包括：

步骤B1：接收设备实时监听信道上是否存在有效帧突发，即接收端实时搜索是否存在合法的突发帧前导，如果搜索到合法前导，则启动定时和频率同步过程，在这个过程，终端即使搜索到合法的前导，但是不能保证是一个合法的帧突发数据；

步骤B2：设备继续解读帧突发中帧控制部分，获得完整帧控制数据，然后采用CRC24计算方法对帧控制进行校验计算得到帧控制部分CRC24数据，记为实际CRC24比特；

步骤B3：检查帧控制中的同步码是否正确，同步码是一个收发双方都已知的固定码，如果同步码正确，则使用帧控制中的参数接收帧载荷数据；

步骤4：根据协议要求进行帧载荷信息处理。

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