CN111954165A - 无线同步数据传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线同步数据传输方法和装置：无线从端设备根据接收到的同步时间标识与无线主端设备建立同步匹配状态，在每个同步时间周期内保持的无线时隙同步，在同步有效期内至少执行一次同步时间校正；无线从端设备以同步时隙调制的方式接收同步数据包，并将状态核验码置入设备状态信标之中；无线主端设备收集所有无线从端设备反馈发送的状态核验码，核验监控所有设备成员同步数据包的接收状态。本发明通过同步时间校正保持高效无线时隙同步，解决了面向低功耗无线接收端并发数据传输与群控响应效率的平衡问题、接收状态反馈的监控及重发进程管理问题；提升了无线同步数据传输的侦测时隙效率与接收成功率，从而具有更好的时效性与稳定性。

Description

无线同步数据传输方法和装置

技术领域

本发明涉及无线物联网边缘域网络的无线通信技术领域，具体主要涉及网络服务节点与目标对象设备之间的无线通信方式及服务机制与流程，尤其涉及一种无线同步数据传输方法和装置。

背景技术

物联网及其相关无线通信技术是智能科技快速发展的重要支撑技术之一，由此带来面向个人、家居和不同应用行业的各种智能硬件设备与智能服务系统产品创新的快速发展。对于不同智能应用场景，由边缘服务节点与其周边的若干目标对象设备(即网络客户端设备)所构成的具有动态信息交互特征的物联网边缘域，主要面向解决目标对象域和感知控制域的无线网络通信及其信息交互的服务机制与流程问题。

按照无线通信节点拓扑与协议架构，就目前面向近距离、低功耗的物联网无线技术标准，可将网络服务节点与目标对象设备(即网络客户端设备)之间无线多点通信的网络拓扑传输方式，归结为无线定向广播、无线多点连接与无线Mesh网络几种基本的类型。

与经典的互联网及移动通讯网络不同的是，物联网边缘域网络及其服务节点所面向的目标对象设备并不仅仅包括像电脑与智能手机那样支持标准无线网络接入、具有较强资源能力、可安装各种应用软件的强智能终端设备，还包括具有更低成本、超低功耗、资源能力相对较弱的移动式或分布式的目标对象设备(如可穿戴设备、分布式传感器、外围执行设备等)。

物联网边缘域内设备之间网络服务节点与目标对象设备之间的无线网络通信方式，在很多情况下边缘网络的稳定性与互操作性显得更为重要，而不需要大数据量宽带通信；在网络服务节点需要以“一对多”或“多对多”对于作为客户端的目标对象设备进行并发服务时，除了动态接入网络的互操作性问题，还需要追求硬件资源、功耗与瞬态响应效率之间的平衡，即一个或多个服务节点设备可同时为若干处于低功耗待机状态的目标对象设备或设备群组提供同步瞬态触发以及并发数据传输的服务。

物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点，与周边若干被代理节点通过协同配网构成一个协同代理网络系统。协同代理节点由上位协同代理节点或网络系统主机(简称“系统主机”)所管理；服务节点设备可以通过对目标对象设备在不同信道或时隙内发送的无线信标进行无线扫描探测，可以在一个瞬间(极短的时间内)对周边众多的目标对象设备的状态变量反馈进行监测收集；典型地，无线设备能够以无线扫描探测方式获得无线信标达到每秒几十到几百次。但是由于无线扫描探测需要占用较多的功耗与资源，在建立无线连接之前处于低功耗待机状态的目标对象设备并不能以同样的方式获得来自服务节点设备的快速触发响应与并发控制。

在现有技术中，无线定向广播虽然拓扑结构简单，无线资源占用少、同步数据传输效率高、触发响应速度快及无线协议简单，互操作性好，但有明显的缺陷：数据传输方向不对称性、非同步数据传输效率低、数据接收反馈监测效率偏低及无线接收端功耗偏高。

无线多点连接虽然可多点双向无线数据传输、无线数据传输稳定、异步连接通信便利及安全性相对较高，但亦有一定缺陷：如建立连接的响应时间较长，对环境及资源因素较为敏感、无线信道资源占用较大，尤其当客户端设备数量较多时，无线多点连接趋于稳定性变差、无线传输距离缩短及无线传输功耗增高。

无线Mesh网络虽然安装配置简单，易于快速组网、无线传输路径灵活、冗余机制和通信负载平衡强及较低的无线传输功率，但亦有明显的缺陷：如无线互操作兼容性差、无线通信延迟高、不同无线标准交叉覆盖协同性差，尤其对低功耗客户端设备不适合作中继节点，须解决待机功耗与触发响应时间的平衡问题。

因此，如何解决无线同步数据接收端的设备功耗、解决同步匹配状态下同步时间的准确性与同步匹配的稳定性、解决同步数据传输的触发响应及接收反馈的速度与同步同步数据传输的接收状态反馈的监控的监控及同步数据包数据重发成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，面向低功耗无线同步数据接收端设备群组的并发数据传输的侦测接收时效问题、同步匹配状态下同步时间的准确性与同步匹配的稳定性问题、同步数据传输的触发响应及接收反馈的速度与同步同步数据传输的接收状态反馈的监控的监控及同步数据包数据重发进程的管理问题。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种无线同步数据传输方法，包括：无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式，向目标设备群组中若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；当所述无线从端设备接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据所述同步时间标识与所述无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；所述无线从端设备在与所述无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态；所述无线从端设备在其同步侦测接收时隙内启动接收所述同步数据包，并在所述同步有效期内接收所述同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入所述设备状态信标之中；所述无线主端设备以无线扫描侦测方式收集目标设备群组中所有无线从端设备反馈发送的包含于所述设备状态信标的所述状态核验码，核验监控所有无线从端设备对所述同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新所述同步序列信标的发送进程。

可选地，所述同步数据包为由无线主端设备以无线时隙同步方式同时并发传送给多个无线从端设备的数据包；所述无线时隙同步为处于同步匹配状态的若干无线从端设备通过所述同步时间校正使自身的同步侦测时隙与所述无线主端设备的同步发送时隙在时域上保持时隙匹配。

可选地，所述同步时间标识为无线设备本次发送的无线信标在其同步时间周期内的相对时间特征的标识信息；所述同步时间标识包含以下相对时间特征的一种或组合：1)同步指示标识，用于标示在所述同步时间周期Ts内的特定时序位置，而不需直接给定特征参数；2)同步偏移标识，用于指示在所述同步时间周期内与特定时序位置的相对时间偏移量，在一个或多个同步时间周期中，所述同步序列信标中至少有一个同步信标具有同步偏移标识。

可选地，所述同步时间校正为所述无线从端设备根据所述同步时间标识在同步时间周期内对自身的同步侦测时隙进行时间偏移校正的计算；每次执行所述同步时间校正之后，基于给定的可缺省周期数N与/或本次同步时间校正量的校正偏移量，屏蔽当前N个同步时间周期的所述同步时间校正。

可选地，所述无线从端设备基于时隙匹配关系进行所述同步时间校正，按照所述同步时间标识中的时隙匹配时间偏移量进行偏移校正计算；所述时隙匹配时间偏移量为所述无线主端设备本次发送的同步信标与其同步发送时隙的时域特征位置(典型地为时隙起始位置)的偏移时间；所述时隙匹配关系是指所述无线从端设备的同步侦测时隙与所述无线主端设备的同步发送时隙的时域匹配对齐的时间关系。

可选地，所述同步有效期为保持所述同步匹配状态，在一次同步时间校正之后所允许的最长持续时间；所述无线从端设备在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态，具体为：每当根据所述同步时间标识执行一次所述同步时间校正，则启动新的同步有效期计时；当所述同步有效期计时超过其允许最大值，则视为失去所述同步匹配状态。

可选地，当无线主端设备作为协同代理节点接收到与之处于直接匹配状态的所述无线从端设备发送的设备状态信标时，将其中与群组序码对应的位选码叠加于匹配监测多选码之中；所述协同代理节点基于设定的匹配监控周期，将所述匹配监测多选码与代理匹配多选码进行比较，当二者不相等时，直接以所述匹配监测多选码代替更新所述代理匹配多选码；所述代理匹配多选码为由所述协同代理节点与其当前建立直接匹配状态的所有无线从端设备的位选码进行位选叠加操作而形成的一个多选码。

可选地，当所述无线从端设备处于与作为所述协同代理节点的无线主端设备保持同步匹配状态时，通过同步匹配切换进行协同匹配代理切换；所述同步匹配切换包括同步相位时间调整，并与新的协同代理节点建立所述同步匹配状态；根据不同协同代理节点之间的同步相位时间差进行所述同步相位时间调整，即可瞬态完成所述同步匹配切换；所述同步相位时间差为一个可根据当前同步时间参数以及可匹配的不同协同代理节点的协同代理参数而导出的伪随机值。

可选地，所述同步匹配状态为所述无线从端设备基于时间同步对某一匹配的无线从端设备保持有效的无线信号侦测及数据接收的状态；当所述无线从端设备基于同步时间校正之后，在没有新的同步时间校正之前，按照给定的同步时间参数对应的同步时序对无线模式参数进行周期性切换，以自动维持与所述无线主端设备处于同步匹配状态。

根据第二方面，本发明实施例公开了一种无线同步数据传输装置，所述无线同步数据传输装置包括无线主端设备与/或无线从端设备角色模块，为两种物理装置或同一种物理装置的两种设备角色；所述装置包括：

同步发送模块，用于所述无线主端设备角色，以特定无线模式的无线定向广播方式，向若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；

同步建立模块，用于所述无线从端设备角色，当接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据所述同步时间标识与所述无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；

同步保持模块，用于所述无线从端设备角色，在与所述无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态；

数据接收模块，用于无线从端设备角色，在所述同步侦测接收时隙内启动接收所述同步数据包，并在所述同步有效期内接收所述同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入所述设备状态信标之中；

扫描侦测模块，用于所述无线主端设备角色，以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的包含于所述设备状态信标的所述状态核验码，

反馈监控模块，用于所述无线主端设备角色，核验监控所述群组成员集合中所有成员对所述同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新所述同步序列信标的发送进程。

本发明具有以下有益效果：通过无线从端设备基于接收到的同步时间标识，以无线时隙同步的方式与无线主端设备建立同步匹配状态；以此解决无线同步数据接收端的设备功耗问题，避免无线接收端在等待同步数据包接收时需要更多的时间处于功耗较大的无线侦测状态。通过无线从端设备在同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持基于时隙匹配关系的无线时隙同步，并在同步有效期内至少执行一次同步时间校正；以此解决同步匹配状态下同步时间的准确性与同步匹配的稳定性问题，通过提升侦测时隙效，提升低功耗状态下的触发接收响应速度与成功率。通过无线从端设备在同步侦测接收时隙内启动接收，并以同步时隙调制的方式接收同步数据包，并将当前对应的同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；以此解决同步数据传输的触发响应及接收反馈的速度问题，提升同步数据传输与执行反馈的灵活性与兼容性。通过无线主端设备以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的状态核验码，以多选叠加比较方式核验监控所有设备成员同步数据包的接收状态；以此解决同步同步数据传输的接收状态反馈的监控的监控及同步数据包数据重发问题，改善状态反馈监控及核验算法效率，减少主端无效数据冗余发送。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例公开的一种无线同步数据传输方法的流程图；

图2是本实施例公开的一种无线同步数据传输装置的结构模块示意图；

图3是本实施例公开的一种无线同步数据传输装置作为无线主端设备角色时的嵌入式软件主流程图；

图4是本实施例公开的一种无线同步数据传输装置作为无线从端设备角色时的嵌入式软件主流程图；

图5是本实施例公开的一种无线同步群控装置中扫描侦测模块的流程示意图；

图6是本实施例公开的一种无线同步群控装置中数据接收模块的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

本发明实施例公开了一种无线同步数据传输方法，如图1所示，包括：

步骤S10，无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式，向目标设备群组中若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；

步骤S20，当无线从端设备接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据同步时间标识与无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；

步骤S30，无线从端设备在与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持同步匹配状态；

步骤S40，无线从端设备在其同步侦测接收时隙内启动接收同步数据包，并在同步有效期内接收同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；

步骤S50，无线主端设备以无线扫描侦测方式收集目标设备群组中所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的状态核验码，核验监控所有无线从端设备对同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新同步序列信标的发送进程。

需要说明的是，本发明实施例公开了一种无线同步数据传输方法，无线从端设备基于接收到的同步时间标识，与无线主端设备建立同步匹配状态；无线从端设备在同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持的无线时隙同步；无线从端设备以同步时隙调制的方式接收同步数据包，并将当前对应的同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；无线主端设备收集所有无线从端设备反馈发送的状态核验码，核验监控所有设备成员同步数据包的接收状态。解决了无线同步数据接收端的设备功耗问题，避免无线接收端在等待同步数据包接收时需要更多的时间处于功耗较大的无线侦测状态；通过提升侦测时隙效，提升低功耗状态下的触发接收响应速度与成功率；提升同步数据传输与执行反馈的灵活性与兼容性；改善状态反馈监控及核验算法效率，减少主端无效数据冗余发送。

无线定向广播：无线发送设备向特定网域、特定目标对象设备(无线接收设备)或目标设备群组发送的无线广播信号。无线定向广播的信标发送时隙与特定目标对象设备的侦测接收时隙保持时域匹配。

典型地，无线发送设备在进行无线定向广播时，同时通过无线扫描探测，监测收集来自若干无线接收设备在不同的无线信道或时隙内反向发送的无线信标；实现无线定向广播的方式，如：

1)通过特定物理层的无线调制信道、时隙发送无线广播信号；

2)通过特定算法或限定性参数信息发送无线广播信息。

在具体实施过程中，设备状态信标为无线从端设备以应答方式反馈/发送的反映设备自身及其关联对象的特征属性及当前物理状态的无线信标。设备状态信标指无线从端设备发送的无线信号，所包含的短信息涉及设备基本属性、专用状态标识、变量参数及报文推送信息。无线主端设备通过建立同步匹配或无线连接对无线从端设备在状态信标模式的信标广播参数进行调整，信标广播参数包括信标广播间隔时间、信标广播持续时间、信标广播功率等级、信标广播调制参数等。

无线主端设备的信标广播间隔时间基于自身的信标广播配置信息的变化而自适应调整，包括：

1.当信标广播配置信息无变化时，信标广播时间间隔取常规配置参数，

2.一旦信标广播配置信息发生任何变化(如匹配请求呼叫、建立匹配成功、状态控制反馈)后的N个周期内，加快信标广播，即短期内缩短信标广播间隔时间。

当无线从端设备处于同步匹配状态时，无线从端设备基于设备自身的群组序码与/或匹配码调整其信标广播相位时间，以使得处于同一同步匹配状态下多个无线从端设备保持一定的信标广播相位时间差。无线从端设备按照指定的广播相位分配码Ns计算其信标广播相位时间△T：

△T＝△T0+Ns*τ

其中△T0为群组序码为起始序号(通常为0)对应的信标广播相位时间，τ为给定的信标广播相位的最小(基准)时间差；广播相位分配码Ns由协同代理节点所指定；默认地，广播相位分配码Ns等于其隶属于设备群组中的群组序码；典型地，取τ为大于信标广播脉冲宽度；可选地，取τ为单周期内允许信标广播时隙宽度除以最大群组序码。

在具体实施过程中，同步数据包为由无线主端设备以无线时隙同步方式同时并发传送给多个无线从端设备的数据包；无线时隙同步为处于同步匹配状态的若干无线从端设备通过同步时间校正使自身的同步侦测时隙与无线主端设备的同步发送时隙在时域上保持时隙匹配。同步数据包包含一个或多个连续的同步数据侦，同步数据包可以是单侦或多侦的数据包。当同步数据包或其中的同步数据侦包含指定无线接收设备的群组成员集合的群控多选码。同步配置数据包即包含配置信息的同步数据包。在同步时间周期不变的前提下，同步时间校正即对同步周期定时器的当前计时值进行校正；等效地，也可对同步周期定时器的首次定时值进行校正，并在时间校正后的首次定时触发时将同步周期定时器的定时值还原为同步时间周期的值。

在具体实施过程中，同步时间标识为无线设备本次发送的无线信标在其同步时间周期内的相对时间特征的标识信息；1)同步时间标识用于反映同步时间周期内特定的相位时间的标识信息；2)同步时间标识还可以用于反映同步时间周期内相对于特定的时隙时序位置的标识信息。相对时间特征如以下信息/参数(示例)：时间序列码、时间相位、同步偏移量(时间)、时隙偏移量(时间)等。

同步时间标识包含以下相对时间特征的一种或组合：

1)同步指示标识，用于标示在同步时间周期Ts内的特定时序位置，而不需直接给定特征参数；

2)同步偏移标识，用于指示在同步时间周期内与特定时序位置的相对时间偏移量，在一个或多个同步时间周期中，同步序列信标中至少有一个同步信标具有同步偏移标识。

同步偏移标识为反映其所在的同步信标的收发后沿时间在对应同步时间周期内的相对于特定时序位置的相对时间偏移量。特定时序位置，如同步周期的起始时间及其预定时间偏移量、同步侦测时隙起始时间、中心时间或给定时间偏移量；时间偏移量为预先配置值或默认值，并不需要动态包含在同步指示标识之中；典型地，同步指示标识只需占用特定一位，即可标示特定时序位置。

同步序列信标为以无线定向广播方式发送的、服务于指定目标设备群组的、包含同步信息的一系列无线信标；同步序列信标为基于同步时间参数给定的同步时序触发而发送的周期性的无线信标，一个同步时间周期内至少发送一个或一组包含同步信息无线信标；典型地一个同步时间周期内发送多个无线信标。典型地，同步序列信标基于信标定时器中断触发而发送，信标定时器的值基于相对时间特征信息相互关联而导出；在本次发送无线信标之前的任何时间，将相应的同步时间标识植入无线信标的发送缓冲区。

同步信标为包含于同步序列信标中的用于无线收发设备之间时序同步的一个无线信标；同步序列信标所包含的一系列无线信标中，可以全部或部分是同步信标，如：

1)一个同步时间周期包含一个或多个同步信标；

2)一个或多个同步时间周期包含一个同步信标。

同步序列信标包含同步信标识别码；同步信标识别码为用以指示本次同步数据传输ID或同步数据包ID的信息；同步数据传输ID对于源于任何相同网域或上位网络节点的无线数据传输，在短期内是一个不可逆代码(如循环序列码或时钟关联码)；因此无线从端设备只要将本次接收的同步数据传输ID与最近一次(即上一次)已经响应处理的同步数据传输ID进行比较，即可判断本次接收的同步数据传输ID的冗余性及时效性；

在具体实施过程中，分组同步序列信标即包含于同步序列信标之中的用于服务不同不同或多个目标设备群组的子集；

通过以下方式任一或组合，以区分同步信标隶属于不同的分组同步序列信标：1)不同的设备群组ID；2)不同的同步时间周期或其倍率；3)不同的同步信标时隙相位、宽度。典型地，当对多个目标设备群组发送的同步数据包相同时，可利用相同的同步信标时隙发送同步数据包；而当对多个目标设备群组发送的同步数据包不相同时，需在不同的同步信标时隙发送不同的同步数据包；以此减少对同步数据包的发送冗余，提升发送效率。

在具体实施过程中，根据对不同的目标设备群组触发能控制的响应特性需求的不同，对不同的分组同步序列信标配置不同的同步信标参数，如：同步时间周期或其倍率、同步信标时隙相位、同步信标时隙宽度。

在具体实施过程中，同步时间校正为无线从端设备根据同步时间标识在同步时间周期内对自身的同步侦测时隙进行时间偏移校正的计算；

每次执行同步时间校正之后，基于给定的可缺省周期数N与/或本次同步时间校正量的校正偏移量，屏蔽当前N个同步时间周期的同步时间校正。可缺省周期数N为允许缺省进行同步时间校正的同步时间周期的次数，其给定方式包括预定默认值或包含于同步时间标识之中；无线从端设备基于预定的待机功耗策略，根据当前功耗平衡需求与本次同步时间校正的校正偏移量动态调整可缺省周期数N：若校正偏移量符合预期(不大于预定值)则无需调整，反之若不符合预期(高于预定值)，则可以相应地调低可缺省周期数N的值(相当于自适应加快同步时间校正的频率)。

在具体实施过程中，无线从端设备基于时隙匹配关系进行同步时间校正，按照同步时间标识中的时隙匹配时间偏移量进行偏移校正计算；

时隙匹配时间偏移量为无线主端设备本次发送的同步信标与其同步发送时隙的时域匹配的偏移时间；时隙匹配关系是指无线从端设备的同步侦测时隙与无线主端设备的同步发送时隙的时域对齐的时间匹配关系(如给定同步接收时隙的起始时间提前量、侦测时隙中心匹配)。

状态核验码为对数据包接收是否完成及结果状态是否符合预期的核验标识；状态核验码包括与一系列同步数据包所对应的多包核验标识；多包核验标识由多包位选码与/或数据校验码的叠加所构成；多包位选码为对不同分包序码的同步数据包中的接收状态进行位选设置，从而构成一个状态叠加标识；数据校验码包括对已接收的当前同步数据包与/或多个同步数据包的校验信息。当无线从端设备在若干同步侦测接收时隙内接收到由一个完整数据包拆分而构成的一系列同步数据包时，与当前同步数据包对应的以下标识信息之一或组合包含于同步数据信息(指同步序列信标与/或同步数据包自身)：1)起始地址偏移；2)分包序码。同步数据包的字节长度通过默认值或长度标识或结束符所指定；可选地，标识信息项还包括数据包被拆分为同步数据包的总包数与/或总长度。

若采取侦测时隙中心匹配，则给定同步接收时隙的起始时间提前量为同步侦测时隙宽度Td的一半，使同步侦测时隙中心与预计的同步发送时隙的起始时间对齐；设同步时间周期为Ts，同步侦测时隙宽度为Td，若同步时间标识中的时隙匹配时间偏移量为ΔT，则同步时间校正即对同步周期定时器的当前计时值t进行校正：

t'＝Td/2+ΔT

Δt＝t'-t

式中，t、t'分别为本次同步时间校正前后的当前计时值，Δt为本次同步时间偏移校正量；当前计时值t以无线从端设备的同步侦测时隙的起始时间设为t＝0；等效地，同步侦测时隙的起始时间相对于本次同步时间校正的时间间隔应为：

t1＝Ts-T1/2-Δt。

在具体实施过程中，同步有效期为保持同步匹配状态，在一次同步时间校正之后所允许的最长持续时间；

无线从端设备在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持同步匹配状态，具体为：

每当根据同步时间标识执行一次同步时间校正，则启动新的同步有效期计时；

当同步有效期计时超过其允许最大值，则视为失去同步匹配状态。典型地，同步有效期可以被表达同步有效周期数，即同步时间周期的次数；超出同步有效期则意味着同步匹配状态已经断开；即失去原有的同步匹配状态。每次执行同步时间校正后清零并开始对同步有效期进行计数，当该计数值大于同步有效周期数，则视为同步匹配状态已经断开，即失去原有的同步匹配状态。

在具体实施过程中，当无线从端设备在其同步侦测接收时隙内接收到同步序列信标包含同步群控编码信息时，以位选比较识别方式对同步群控编码进行识别判断：无线从端设备是否隶属于同步群控编码所选定的群组成员集合。

状态核验码为对数据包接收是否完成及结果状态是否符合预期进行核验的代码或标识。

在具体实施过程中，当无线主端设备作为协同代理节点接收到与之处于直接匹配状态的无线从端设备发送的设备状态信标时，将其中与群组序码对应的位选码叠加于匹配监测多选码之中；

协同代理节点基于设定的匹配监控周期，将匹配监测多选码与代理匹配多选码进行比较，当二者不相等时，直接以匹配监测多选码代替更新代理匹配多选码；代理匹配多选码为由协同代理节点与其当前建立直接匹配状态的所有无线从端设备的位选码进行位选叠加操作而形成的一个多选码。

协同代理节点根据每增加或减少一个直接匹配状态的无线从端设备的群组序码对应的位选字节偏移J和单字节位选码E，按以下操作算法对代理匹配多选码中的对应字节A[J](若以C语言指针可表达为：*(A+J))进行调整：

1)当每增加一个直接匹配的无线从端设备时，对代理匹配多选码与单字节位选码E进行“逻辑或”的位选叠加操作：

A[J]＝A[J]ORE(若以C语言可表达为：A[J]＝A[J]|E)

2)当每减少一个直接匹配的无线从端设备时，对代理匹配多选码与单字节位选码E的按位取反～E，进行“逻辑与”的位选屏蔽操作：

A[J]＝A[J]ANDE(若以C语言可表达为：A[J]＝A[J]&～E)。

代理匹配多选码与群控多选码的数据类型完全相同，若设定代理匹配多选码字节长度为N，则允许协同匹配的无线从端设备的最大数量为8N；协同代理节点在没有任何无线从端设备与之建立的协同匹配的初始状态时，代理匹配多选码中的每一个字节的初值均被设为0。典型地，一旦代理匹配多选码发生任何改变，协同代理节点将更新的代理匹配多选码上传给网络系统主机。

匹配监测多选码与代理匹配多选码的数据类型完全相同，若设定代理匹配多选码字节长度为N，则允许协同匹配的无线从端设备的最大数量为8N；在匹配监控周期内，匹配监测多选码中的每一个字节的初值均被设为0；当协同代理节点接收到的设备状态信标中的位选码包含于代理匹配多选码之中，但处于非直接匹配状态时，通过对代理匹配多选码进行“逻辑与”的位选屏蔽操作，立即更新代理匹配多选码；典型地，一旦代理匹配多选码发生任何改变，协同代理节点将更新的代理匹配多选码上传给网络系统主机。

当同一协同代理网络系统包括多个协同代理节点时，在基于多选叠加比较进行群控反馈监控时，需要将群控多选码替换为按以下方式获得的匹配群控多选码；

协同代理节点基于当前代理匹配多选码A，将群控多选码G基于“逻辑与”操作变换为匹配群控多选码GA：

GA＝GANDA

并由GA代替G基于多选叠加比较进行群控反馈监控。同一协同代理网络系统中的不同协同代理节点发送的群控多选码是相同的，有利于：

1)无线从端设备可以通过多点匹配或匹配切换而增加获得来自不同协同代理节点发送的具有一致性的有效群控信息；

2)客户控制端(如手机APP)及网络系统主机(如系统服务器或局域协同主机)均不需要将与群组成员集合对应的群控多选码进行拆分分配，从而减化了群控过程的系统数据处理，提升了群控效率。

群组序码为一种包含于协同匹配参数之中的服务识别码，为对指定设备群组分配给不同无线从端设备的成员序号或识别码；协同代理网络系统中由协同代理节点对某一指定设备群组中的不同设备成员在分配给不同的群组序码。典型地，群组序码为成员序号或其它形式的可识别短码；例如，同一设备群组允许最大的设备成员数量不超过256，则群组序码可被定义为单字节类型的成员序号0至255(即0xff)。

通过一次性转换，将群组序码表达为另一种更适合位选比较识别、多选叠加比较的形式：即将群组序码表达为位选码的形式，无线从端设备的位选码与群组序码相对应并可相互转换；无线从端设备的位选码包括位选字节偏移和单字节位选码；位选字节偏移：将群组序码转换为多字节位选码，其中位1所在的字节序号；单字节位选码：将成员序号转换为多字节位选码，其中位1所在的字节编码。如：群组序码以成员序号形式表达，成员序号＝60(即0x3c)，则，

通过位选(第60位，从位0开始)，获得多字节位选码为(低字节在前)：0,0,0,0,0,0,0,0x10；

通过将成员序号整除以8，获得位选字节偏移为7(第7个字节，从字节0开始)；

通过将成员序号除以8取余数，得到单字节位序号为4(第4位，从位0开始)，对应的单字节位选码为0x10(二进制00010000)。

当无线主端设备接收到群组成员集合中某一设备成员反馈的状态核验码与监控的目标值一致时，将无线从端设备的位选码叠加于群控监控多选码之中；然后将群控监控多选码与群控多选码进行比较，当且仅当二者相等时，群组成员集合中所有的成员已完既定的操作任务；等效地，将无线从端设备的单字节位选码E与位选字节偏移J指向的群控监控多选码的对应字节R[J]进行“逻辑或”操作并赋给群控监控多选码：

R[J]＝R[J]ORE，

即无线从端设备的位选码叠加于群控监控多选码之中。群控监控多选码与群控多选码的数据类型完全相同，若设定群控多选码字节长度为N，则允许单次同步群控的无线从端设备的最大数量为8N；在进行多选叠加比较之前，群控监控多选码中的每一个字节的初值均被设为0；典型地，一旦群控监控多选码发生任何改变，协同代理节点将更新的群控监控多选码上传给网络系统主机。

当既定的操作任务包含多项子任务时，无线主端设备根据状态核验码包含的与每个子任务对应的核验状态，按照多选叠加比较的方法，分别监控所有成员对于每个子任务的执行状态。

无线主端设备按照收集的群组成员集合中所有状态核验码，以多选叠加比较的方式，监控判断是否群组成员集合中所有的成员已完成既定的操作任务；

若尚未完成，在指定的允许重发限制时间(或其它限制条件)之内，继续保持发送包含同步群控编码的同步序列信标；若已完成，则中止发送包含同步群控编码的同步序列信标。

同步群控编码：为一种对作为目标对象设备的群控设备或设备群组进行选择及对群控类别/方式识别的编码；同步群控编码包括群控操作模式、群控多选码、状态操作参数的任一或组合；当群控操作模式为默认模式(如写参数)时可缺省，当群控多选码为默认集合选项(如全选)时可缺省，当状态操作参数为非必要或默认参数(如取反、加1)时可缺省。

群控多选码：为对一个或多个目标设备群组中的全部或部分成员进行多重选择，从而构成一个群组成员集合的编码；群控多选码包括群组多选码与/或设备多选码；群控多选码还可包括对多个不同群组成员集合施以不同群控操作模式的复合群控多选码。

设备群组中的任一无线从端设备在其同步侦测接收时隙内接收到同步信标序列中所包含的同步群控编码信息，当且仅当无线从端设备判断自身的设备网络属性与群控编码信息符合关联匹配性时，通过判断同步信标识别码，执行与之相对应同步操作处理。

允许重发限制时间(或允许重发限制条件)：指当群组成员集合之中存在有全部或部分成员尚未完成既定的操作任务时，对于是否继续重发或停止重发的判断条件或来自于系统接口上层或系统主机的动态指令(如操作任务参数、状态进程查询、发送任务队列及其优先级)。

无线从端设备通过位选比较识别的方法判断其是否隶属于群控多选码所选定的群组成员集合；位选比较识别：为将无线从端设备的群组序码转换为对应的位选码，再与包含于同步群控编码中的群控多选码中对应的位进行比较，从而判断是否隶属于群控多选码的识别方法；无线从端设备根据其群组序码对应的位选字节偏移和单字节位选码，将单字节位选码按“逻辑与”与位选字节偏移指向的群控多选码的对应字节进行操作，判断操作后该字节不为0即可确认隶属于群控多选码。

当同一协同代理网络系统包括多个协同代理节点时，对服务识别码的分配，采取以下方案之一：

方案一单服务识别码方案：不同协同代理节点分配的服务识别码具有同一性，，当某一无线从端设备通过匹配请求与一个协同代理节点建立协同匹配而获得包括服务识别码的协同匹配参数时，即视为与协同代理网络系统及其所有协同代理节点建立了协同匹配状态；

方案二多服务识别码方案：不同协同代理节点分配的服务识别码具有独立性，当某一无线从端设备与多个协同代理节点的建立协同匹配时，需要分别通过匹配应答信号获得不同协同代理节点分配给无线从端设备的服务识别码。方案一的优点：无线从端设备不需要重复与多个协同代理节点的建立协同匹配(获得并保存不同的服务识别码)，从而减化协同匹配流程；方案二的优点：不同协同代理节点分配的服务识别码具有独立性，从而减化服务识别码的区间分配管理，也具有更大的序码容量。

协同代理节点为基于其设备职责角色为若干共同服务的目标对象设备(作为被代理节点)提供协同代理服务的协同服务节点设备；协同代理节点基于设备代理管理为周边若干与之协同匹配的目标对象设备提供协同数据通信服务；协同代理节点为协同代理网络系统中，可为共同服务的目标对象设备(作为被代理节点)提供具有可替换性的关联一致的协同服务。设备职责角色可以赋予物联网网关类设备(含基站、中继、路由器等)或执行类设备(如插座、开关、控制器等)。

在具体实施过程中，当无线从端设备处于与作为协同代理节点的无线主端设备保持同步匹配状态时，通过同步匹配切换进行协同匹配代理切换；

同步匹配切换包括同步相位时间调整，并与新的协同代理节点建立同步匹配状态；

根据不同协同代理节点之间的同步相位时间差进行同步相位时间调整，即可瞬态完成同步匹配切换；

同步相位时间差为一个可根据当前同步时间参数以及可匹配的不同协同代理节点的协同代理参数而导出的伪随机值。同步时间参数为无线从端设备为保持与某一无线主端设备的同步匹配状态，而对自身无线模式参数进行周期性切换所依据的关键时序参数；同步时间参数至少包括同步时间周期和同步侦测时隙宽度；当与无线从端设备处于同步匹配状态时，同步时间参数包含于协同匹配参数之中。同步序列信标的同步时序基于同步时间参数；同步时间参数包括若干定义同步信标序列的关键时序参数；同步时间参数的部分或全部关键参数为预先配置或动态调整，或已存在于同步信标序列之中。

协同匹配代理切换为：当无线从端设备与当前直接匹配的协同代理节点之间的数据传输效率较低时，通过与对其它非匹配的协同代理节点的接收信号质量的近期侦测值进行对比，在必要时按照协同代理匹配优选的条件规则，重新选择当前与之协同匹配的协同代理节点，并相应地更改自身的设备状态信标中的匹配核验标识。

协同代理匹配优选为符合安全性关联核验的前提下，基于无线信号优选对协同代理节点及其隶属的协同代理网络系统进行优先的规则/机制。无线从端设备进入优选匹配状态后，根据接收到的不同协同代理节点发送的的无线定向广播信号，判断与协同代理节点的匹配优先级，并根据匹配优先级选定某一协同代理网络系统中的一个或多个协同代理节点建立协同匹配状态。

安全性关联核验包括：

1)协同代理节点发送的协同代理参数是否符合匹配属性条件，

2)协同代理节点与匹配用户APP之间是否符合协同一致性以及附加的安全核验条件。当无线从端设备在指定的优选匹配时间内接收到多个符合安全性关联核验的协同代理节点时，无线信号优选包括基于对不同协同代理节点发送的无线定向广播的信号接收质量(如信号的强度、频次、稳定性、信噪比、信道偏差等)进行比较的优选；当存在多级协同代理节点隶属于同一协同代理网络系统时，比较不同协同代理节点的代理级别，优选代理级别最高的。对信号接收质量进行比较的优选，包括：

1)对选定的协同代理节点的信号接收质量至少达到预设的下限期望值，否则延长优选匹配时间或优选匹配失败；

2)当发现对多个协同代理节点的信号接收质量均达到或超过上限期望值，在预先配置规则允许的条件下可同时选定多个协同代理节点。基于接收信号强度(RSSI)进行无线信号优选：无线从端设备对在一段时间内所接收到的不同协同代理节点所发送的无线定向广播的接收信号强度(RSSI)，根据以下任一或平衡性组合进行优选：

1)比较对不同协同代理节点的接收信号强度(RSSI)的平均值，优选平均值最大的；

2)比较对不同协同代理节点的接收信号稳定性或数据接收校验成功率，优选稳定性或成功率最大的。

协同匹配状态为无线从端设备作为被代理节点接入协同代理网络系统，并可选择协同代理网络系统的至少一个协同代理节点作为当前直接匹配的数据传输接入点。物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点(作为网络服务节点)，与周边若干被代理节点通过协同匹配构成一个协同代理网络系统。协同代理网络系统指无线物联网边缘域内，由多个作为代理节点的服务节点设备为周边若干作为被代理节点的目标对象设备提供协同代理服务，由此构成的边缘性网络系统。

协同同步匹配状态：无线从端设备与作为协同代理节点的无线主端设备同时或先后建立协同匹配状态与同步匹配状态；即协同同步匹配状态为无线从端设备以同步匹配的方式建立的协同匹配状态。同步匹配状态为无线从端设备基于时间同步对某一匹配的无线主端设备保持有效的无线信号侦测及数据接收的状态。无线从端设备基于收到的同步时间标识进行同步时间校正，保持与无线主端设备处于同步匹配状态。

在具体实施过程中，同步匹配状态为无线从端设备基于时间同步对某一匹配的无线从端设备保持有效的无线信号侦测及数据接收的状态；

当无线从端设备基于同步时间校正之后，在没有新的同步时间校正之前，按照给定的同步时间参数对应的同步时序对无线模式参数进行周期性切换，以自动维持与无线主端设备处于同步匹配状态。

在具体实施过程中，无线从端设备以无线时隙同步的方式与一个或多个协同代理节点保持同步匹配状态，并将相应的同步匹配核验标识置入其设备状态信标之中。

在具体实施过程中，当若干无线从端设备或目标设备群组与同一无线主端设备保持同步匹配状态时，无线主端设备通过同步配置对指定的目标设备群组及其无线从端设备的同步时间参数进行调整配置。同步时间参数还包括在同步时间周期中发送设备状态信标的时间间隔与/或相位时间。

在具体实施过程中，同一无线主端设备根据对无线主端设备在待机功耗及触发响应的动态平衡需求，以相同或不同的同步匹配模式参数与不同的无线从端设备建立同步匹配状态；

与/或对不同的无线从端设备或目标设备群组以不同的同步时间参数进行调整配置；

包括：1)单周期或多周期同步匹配；2)单时隙或多时隙同步匹配；3)单倍率或多倍率周期同步匹配。同步匹配模式的不同体现在，无线主端设备发送的同步序列信标包含以下任一或组合，以对不同的无线从端设备或目标设备群组以不同的同步匹配模式参数建立同步匹配状态：

1)多周期同步匹配：无线主端设备发送的同步序列信标包含多个不同的同步时间周期；

2)多时隙同步匹配：同一同步时间周期内包含具有不同侦测相位时间的多个同步侦测时隙；

3)多倍率周期同步匹配：基于同一同步时间周期，按不同的倍率，对不同的无线主端设备的同步时间周期进行调整配置；即无线从端设备侦测响应的同步时间周期为同步时间周期基准值的N倍。

基于给定的同步时间周期参数，实际动态的同步时间周期为一个固定值或经过伪随机扰动的调整值：

Ts'＝Ts*(1+Δ)

其中，Δ为一个远小于1的伪随机扰动码。伪随机扰动码基于匹配码按给定的伪随机序列算法生成。

同步侦测接收时隙包括同步侦测时隙与同步接收时隙；同步侦测/接收时隙是指当多个无线从端设备均与某一无线主端设备建立或保持同步匹配状态时，并具有相同或交叠的侦测/接收时隙。

无线从端设备的同步侦测时隙参数指未接收到同步数据信息时的预定(包括预先配置与动态调整)参数；同步数据信息包括与之同步匹配的无线主端设备发送的同步序列信标与/或同步数据包；当无线从端设备在其预定的同步侦测时隙内接收到同步数据信息时，则实际的同步侦测接收时隙取决于同步时隙调制及对当前同步数据包的接收方式。

在具体实施过程中，无线主端设备通过一个发送任务队列对由一个完整数据包或数据块拆分而构成的一系列同步数据包进行发送进程管理，发送进程管理包括发送同步数据包的优先级排序方式及参数；允许重发限制时间为对完成发送任务队列中的全部发送任务。当无线主端设备对某一个分包序码的同步数据包，按照多选叠加比较的方法，监控判断群组成员集合中所有的成员均已完成该同步数据包接收任务时，则将该同步数据包从发送任务队列中移除，直至清空发送任务队列。

无线从端设备反馈的状态核验码包含与系列同步数据包每一个分包序码所对应的多包核验标识。可选地，一旦无线从端设备对每一分包序码的同步数据包接收成功，根据接收到的同步调制标识，可对其自身的无线模式参数按预定方式进行模式调整，以降低可能需要等待其它从机接收数据包的间歇功耗。优先级排序包括以下任一或组合的方式及参数：1)循环队列；2)发送轮换条件：如指定发送时间/次数限制与/或从机接收反馈成功率/数量；3)当前从机接收反馈的成功率排序(通常较低的优先)。发送进程管理的技术效果是提升完整数据包发送的效率与成功率。

同步调制标识为无线主端设备用以指示与其保持同步匹配状态的无线从端设备进行无线同步接收调制的标识信息。

同步时隙调制：为无线从端设备对同步侦测接收时隙相关模式参数进行的无线同步接收调制，即无线从端设备根据与其保持同步匹配状态的无线主端设备的同步指示，对设备自身进行的无线接收调制。

无线同步接收调制：是指处于同步匹配状态下的无线从端设备所进行的无线接收调制：无线从端设备根据与其保持同步匹配状态的无线主端设备的同步指示，基于当前的调制特征参数对设备自身的发送/接收状态及相关模式参数，按给定时序进行动态调整。

无线接收调制：无线接收设备在其无线侦测及数据接收过程中，对来自无线发送设备的无线信号，基于当前的调制特征参数进行侦测接收，对关联的模式参数及射频参数按给定时序进行的动态调整；

无线接收调制包括无线接收时隙调制与/或无线接收耦合调制：

1)无线接收时隙调制：无线设备对其无线信号侦测接收时隙及其时序参数进行动态调整；

2)无线接收耦合调制：无线设备对其无线信号接收耦合性能的射频接收参数进行动态调整。

与同步时隙调制关联的调制特征参数即同步侦测时隙参数，包括以下一组或多组参数：

1)同步侦测时隙宽度、同步侦测时隙周期(典型地，为同步时间周期或相互整数倍率)，

2)可选地，还包括：同步侦测时隙相位、同步侦测时隙占空比(即同步侦测时隙宽度/同步侦测时隙周期)。

同步时隙调制关联的调制特征参数由以下任一或组合的方式给定：

1)预先配置的调制信息，包括预先配置的调制特征参数和调制预案信息，

2)同步调制标识的指示：包含于无线主端设备发送的同步序列信标之中，

3)基于状态反馈调制：根据对设备自身及其服务对象的状态监测变量进行反馈调制。

无线从端设备根据当前同步数据传输的状态需求，对无线时隙同步关联的调制特征参数，进行自适应时隙调制。

无线从端设备根据自身对一系列同步数据包中不同数据分包(即不同分包序码的同步数据包)选择性的接收调制需求，基于多时隙同步匹配进行同步时隙调制；多时隙同步匹配是指无线从端设备在一个或多个同步时间周期内，按与多个数据分包的侦测相位时间的匹配关系，动态设定多个同步接收时隙。

接收调制需求由接收调制多选码给定，接收调制多选码为对一系列同步数据包中不同数据分包进行多重选择的多选码(如位选码)；

接收调制多选码由以下任一或组合的方式给定：1)预定默认值：选定所有的数据分包(根据系列同步数据包的总包数)；2)给定初始值：包含于无线从端设备接受到的无线主端设备发送的同步群控编码与/或同步调制标识之中；3)修改动态值：当无线从端设备接收到每一同步数据包之后，根据对应的分包序码屏蔽对该同步数据包的选择，并更新多包核验标识(数据包接收的状态核验码)。无线从端设备在接收一系列同步数据包时，在非选定的或已接收成功的数据分包对应的同步发送时隙，无需启动同步侦测，从而大大减少了自身的同步侦测时隙功耗。

在无线从端设备与无线主端设备保持同步匹配状态且同步时间参数不改变的前提下，无线从端设备根据当前调制需求，按照自适应倍率调制的方式对设备自身自动进行同步时隙调制，自适应时隙调制包括：同步侦测时隙宽度调制、同步侦测时隙周期调制。

低功耗待机状态下的平均功耗由状态信标模式与/或同步侦测模式的功耗所组成。低功耗待机状态基于以下低功耗的无线模式参数：无线模式时间参数由周期性间歇式的无线广播与/或侦测的模式切换所构成：

状态信标模式：持续时间Ts1，信标发送时隙宽度T1

同步侦测模式：持续时间Ts2，同步侦测时隙宽度T2

同步时间周期为：Ts＝Ts1+Ts2

在时隙宽度Td1、Td2以外的时间均进入睡眠或休眠状态；

当状态信标模式为可连接信标模式时，时隙宽度T1包括信标发送时隙Tt1与信标侦测时隙Tr1

T1＝Tt1+Tr1

其中，T1/Ts为状态信标模式的发送时隙占空比D1，T2/Ts为同步侦测模式的侦测时隙占空比D2。

无线从端设备处于低功耗待机状态下的平均功耗远远小于无线传输状态下的平均功耗，无线传输状态为基于触发控制响应而建立的同步匹配状态或无线连接状态；典型地，低功耗待机状态下的平均功耗由状态信标模式与同步侦测模式的功耗所组成。由于低功耗待机状态的侦测时隙占空比非常低，导致处于低功耗待机状态的无线从端设备侦测接收到来自无线主端设备的触发控制的响应时间很长；因此，当无线主端设备进入潜在触发状态时，需要基于同步时隙调制与/或状态反馈调制对无线从端设备的无线模式参数进行调整。

如图2所示，本发明实施例公开了一种无线同步数据传输装置，无线同步数据传输装置包括无线主端设备与/或无线从端设备角色模块，为两种物理装置或同一种物理装置的两种设备角色；

同步发送模块601，用于无线主端设备角色，以特定无线模式的无线定向广播方式，向若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；

同步建立模块602，用于无线从端设备角色，当接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据同步时间标识与无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；

同步保持模块603，用于无线从端设备角色，在与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持同步匹配状态；

数据接收模块604，用于无线从端设备角色，在同步侦测接收时隙内启动接收同步数据包，并在同步有效期内接收同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；

扫描侦测模块605，用于无线主端设备角色，以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的状态核验码，

反馈监控模块606，用于无线主端设备角色，核验监控群组成员集合中所有成员对同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新同步序列信标的发送进程。

图3是本实施例公开的一种无线同步数据传输装置作为无线主端设备角色时的嵌入式软件主流程图；图4是本实施例公开的一种无线同步数据传输装置作为无线从端设备角色时的嵌入式软件主流程图；图5是本实施例公开的一种无线同步群控装置中扫描侦测模块的流程示意图；图6是本实施例公开的一种无线同步群控装置中数据接收模块的流程示意图。

此外，本发明实施例中还提供一种计算机装置，处理器通过执行计算机指令，从而实现以下方法：

无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式，向目标设备群组中若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；当无线从端设备接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据同步时间标识与无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；无线从端设备在与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持同步匹配状态；无线从端设备在其同步侦测接收时隙内启动接收同步数据包，并在同步有效期内接收同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；无线主端设备以无线扫描侦测方式收集目标设备群组中所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的状态核验码，核验监控所有无线从端设备对同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新同步序列信标的发送进程。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，该存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法：

无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式，向目标设备群组中若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；当无线从端设备接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据同步时间标识与无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；无线从端设备在与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持同步匹配状态；无线从端设备在其同步侦测接收时隙内启动接收同步数据包，并在同步有效期内接收同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中；无线主端设备以无线扫描侦测方式收集目标设备群组中所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的状态核验码，核验监控所有无线从端设备对同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新同步序列信标的发送进程。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种无线同步数据传输方法，其特征在于，包括：

无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式，向目标设备群组中若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；

当所述无线从端设备接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据所述同步时间标识与所述无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；

所述无线从端设备在与所述无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态；

所述无线从端设备在其同步侦测接收时隙内启动接收所述同步数据包，并在所述同步有效期内接收所述同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入所述设备状态信标之中；

所述无线主端设备以无线扫描侦测方式收集目标设备群组中所有无线从端设备反馈发送的包含于所述设备状态信标的所述状态核验码，核验监控所有无线从端设备对所述同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新所述同步序列信标的发送进程。

2.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述同步数据包为由无线主端设备以无线时隙同步方式同时并发传送给多个无线从端设备的数据包；

所述无线时隙同步为处于同步匹配状态的若干无线从端设备通过所述同步时间校正使自身的同步侦测时隙与所述无线主端设备的同步发送时隙在时域上保持时隙匹配。

3.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述同步时间标识为无线设备本次发送的无线信标在其同步时间周期内的相对时间特征的标识信息；

所述同步时间标识包含以下相对时间特征的一种或组合：

1)同步指示标识，用于标示在所述同步时间周期Ts内的特定时序位置，而不需直接给定特征参数；

2)同步偏移标识，用于指示在所述同步时间周期内与特定时序位置的相对时间偏移量，在一个或多个同步时间周期中，所述同步序列信标中至少有一个同步信标具有同步偏移标识。

4.根据权利要求1至3任何一项所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述同步时间校正为所述无线从端设备根据所述同步时间标识在同步时间周期内对自身的同步侦测时隙进行时间偏移校正的计算；

每次执行所述同步时间校正之后，基于给定的可缺省周期数N与/或本次同步时间校正量的校正偏移量，屏蔽当前N个同步时间周期的所述同步时间校正。

5.根据权利要求1至4任何一项所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述无线从端设备基于时隙匹配关系进行所述同步时间校正，按照所述同步时间标识中的时隙匹配时间偏移量进行偏移校正计算；

所述时隙匹配时间偏移量为所述无线主端设备本次发送的同步信标与其同步发送时隙的时域中心的偏移时间；

所述时隙匹配关系是指所述无线从端设备的同步侦测时隙与所述无线主端设备的同步发送时隙的时域匹配对齐的时间关系。

6.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述同步有效期为保持所述同步匹配状态，在一次同步时间校正之后所允许的最长持续时间；

所述无线从端设备在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态，具体为：

每当根据所述同步时间标识执行一次所述同步时间校正，则启动新的同步有效期计时；

当所述同步有效期计时超过其允许最大值，则视为失去所述同步匹配状态。

7.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，当无线主端设备作为协同代理节点接收到与之处于直接匹配状态的所述无线从端设备发送的设备状态信标时，将其中与群组序码对应的位选码叠加于匹配监测多选码之中；

所述协同代理节点基于设定的匹配监控周期，将所述匹配监测多选码与代理匹配多选码进行比较，当二者不相等时，直接以所述匹配监测多选码代替更新所述代理匹配多选码；所述代理匹配多选码为由所述协同代理节点与其当前建立直接匹配状态的所有无线从端设备的位选码进行位选叠加操作而形成的一个多选码。

8.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，当所述无线从端设备处于与作为所述协同代理节点的无线主端设备保持同步匹配状态时，通过同步匹配切换进行协同匹配代理切换；

所述同步匹配切换包括同步相位时间调整，并与新的协同代理节点建立所述同步匹配状态；

根据不同协同代理节点之间的同步相位时间差进行所述同步相位时间调整，即可瞬态完成所述同步匹配切换；

所述同步相位时间差为一个可根据当前同步时间参数以及可匹配的不同协同代理节点的协同代理参数而导出的伪随机值。

9.根据权利要求1所述的无线同步数据传输方法，其特征在于，所述同步匹配状态为所述无线从端设备基于时间同步对某一匹配的无线从端设备保持有效的无线信号侦测及数据接收的状态；

当所述无线从端设备基于同步时间校正之后，在没有新的同步时间校正之前，按照给定的同步时间参数对应的同步时序对无线模式参数进行周期性切换，以自动维持与所述无线主端设备处于同步匹配状态。

10.一种无线同步数据传输装置，其特征在于，所述无线同步数据传输装置包括无线主端设备与/或无线从端设备角色模块，为两种物理装置或同一种物理装置的两种设备角色；所述装置包括：

同步发送模块，用于所述无线主端设备角色，以特定无线模式的无线定向广播方式，向若干无线从端设备发送包含同步时间标识和同步数据包的同步序列信标；

同步建立模块，用于所述无线从端设备角色，当接收到无线主端设备发送的同步时间标识时，根据所述同步时间标识与所述无线主端设备建立并保持同步匹配状态，将相应的匹配核验标识置入其设备状态信标之中；

同步保持模块，用于所述无线从端设备角色，在与所述无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态；

数据接收模块，用于所述无线从端设备角色，在所述同步侦测接收时隙内启动接收所述同步数据包，并在所述同步有效期内接收所述同步数据包，并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入所述设备状态信标之中；

扫描侦测模块，用于所述无线主端设备角色，以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的包含于所述设备状态信标的所述状态核验码，

反馈监控模块，用于所述无线主端设备角色，核验监控所述群组成员集合中所有成员对所述同步数据包的接收状态，并根据状态监控信息，相应地保持或更新所述同步序列信标的发送进程。

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