CN113348629B - 通信方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种通信方法和装置,涉及通信领域,用于提高窄带通信的抗干扰能力。该通信方法包括:第一通信装置获取第一跳频列表,其中,第一跳频列表包括第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点;第一通信装置确定可变跳频时长,其中,可变跳频时长指第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上停留的时间;第一通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第二通信装置进行业务交互;第一通信装置向第二通信装置发送可变跳频时长,或者,发送第一跳频列表和可变跳频时长。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及一种通信方法和装置。
背景技术
802.11标准中规定了无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)信号可以采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)调制方式,对应的带宽包括20MHz的标准带宽以及10MHz、5MHz的窄带带宽。标准带宽抗干扰能力强、传输速率高但是覆盖范围小。窄带带宽的覆盖范围比标准带宽大,但是抗干扰能力较差。
发明内容
本申请实施例提供一种通信方法和装置,用于提高窄带通信的抗干扰能力。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供了一种通信方法,该方法包括:第一通信装置获取第一跳频列表,其中,第一跳频列表包括第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点;第一通信装置确定可变跳频时长,其中,可变跳频时长指第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上停留的时间;第一通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第二通信装置进行业务交互;第一通信装置向第二通信装置发送可变跳频时长,或者,发送第一跳频列表和可变跳频时长。本申请实施例提供的通信方法,第一通信装置作为通信的发起方,第二通信装置作为通信的接听方,由第一通信装置获取跳频列表,并根据通信帧的时长确定可变跳频时长,并将跳频列表和可变跳频时长发送给第二通信装置。第一通信装置和第二通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上进行业务交互。通过上述跳频方式来提高窄带通信的抗干扰能力,并且可以根据业务量来确定可变跳频时长,提高时隙利用率。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置确定可变跳频时长,包括:第一通信装置根据进行业务交互的通信帧的时长确定可变跳频时长,其中,通信帧的符号长度Tsymbol与保护间隔时长Tgi满足Tgi/(Tsymbol*M)=0.2或0.4,其中Tsymbol>16us,M为自然数。该实施方式提供了确定可变跳频时长的一种可能方式。
在一种可能的实施方式中,通信帧包括业务数据帧、控制帧和管理帧,第一通信装置根据进行业务交互的通信帧的时长确定可变跳频时长,包括:第一通信装置按照以下公式确定可变跳频时长:Thop=MAX[(Tdata+Tcontrol)*N,Tmanage]+Tload;其中,Thop表示可变跳频时长,MAX表示取最大值,Tdata表示业务数据帧的时长,Tcontrol表示控制帧的时长,Tmanage表示管理帧的时长,Tload表示退避时长和定时间隔,N为正整数。该实施方式提供了根据进行业务交互的通信帧的时长确定可变跳频时长的一种可能方式。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置获取第一跳频列表,包括:第一通信装置从第二通信装置接收第二跳频列表,第二跳频列表包括对第二通信装置具有弱干扰的频点;第一通信装置将第二跳频列表与第三跳频列表取交集,得到第一跳频列表,其中,第三跳频列表包括对第一通信装置具有弱干扰的频点。该实施方式使得第一跳频列表中的频点对第一通信装置和第二通信装置均为弱干扰。
在一种可能的实施方式中,在跳频的频点上与第二通信装置进行业务交互,包括:在跳频的频点上经过时隙误差等待时间后与第二通信装置进行业务交互。时隙误差等待时间为第一通信装置和第二通信装置跳频至新频点的稳定时间,第一通信装置和第二通信装置在跳频稳定后再进行通信,防止出现通信帧错误。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:第一通信装置按照周期,依次在寻呼信道列表的频点上向第二通信装置发送探测请求消息,并在对应频点上监听探测响应消息;如果第一通信装置在对应频点上监听到探测响应消息,则在对应频点上向第二通信装置发送确认消息。该实施方式使得第一通信装置和第二通信装置互相扫描对方的存在。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置向第二通信装置发送同步帧,其中,同步帧用于携带可变跳频时长的同步信息。该实施方式使得第一通信装置和第二通信装置进行可变跳频时长同步。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置向第二通信装置发送同步帧,包括:第一通信装置在第一跳频列表中的频点上向第二通信装置发送同步帧。该实施方式提供了发送同步帧的一种频点。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置向第二通信装置发送同步帧,包括:第一通信装置在广播信道上向第二通信装置发送同步帧。该实施方式提供了发送同步帧的另一种频点。
在一种可能的实施方式中,同步帧还包括跳频列表更新信息,跳频列表更新信息用于指示对第一跳频列表增加或删除频点。该实施方式可以对第一跳频列表进行更新。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:如果第一跳频列表中的频点数大于跳频列表允许的最少跳频点个数;并且如果在预设时间段内,第一跳频列表中第一频点的误包率PER大于第一门限,或者,第一频点的信道抢占失败率大于第二门限,则第一通信装置确定从第一跳频列表中删除第一频点。该实施方式提供了如何确定更新第一跳频列表的一种可能方式。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:如果第一频点的频谱密度小于第三门限,则第一通信装置确定向第一跳频列表中增加第一频点。该实施方式提供了如何确定更新第一跳频列表的另一种可能方式。
第二方面,提供了一种通信方法,包括:第二通信装置从第一通信装置接收可变跳频时长,或者,接收第一跳频列表和可变跳频时长,其中,第一跳频列表包括第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点,可变跳频时长指第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上停留的时间;第二通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第一通信装置进行业务交互。本申请实施例提供的通信方法,第一通信装置作为通信的发起方,第二通信装置作为通信的接听方,由第一通信装置获取跳频列表,并根据通信帧的时长确定可变跳频时长,并将跳频列表和可变跳频时长发送给第二通信装置。第一通信装置和第二通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上进行业务交互。通过上述跳频方式来提高窄带通信的抗干扰能力,并且可以根据业务量来确定可变跳频时长,提高时隙利用率。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:第二通信装置向第一通信装置发送第二跳频列表,第二跳频列表包括对第二通信装置具有弱干扰的频点。第二跳频列表可以用于生成第一跳频列表。
在一种可能的实施方式中,在跳频的频点上与第一通信装置进行业务交互,包括:在跳频的频点上经过时隙误差等待时间后与第一通信装置进行业务交互。时隙误差等待时间为第一通信装置和第二通信装置跳频至新频点的稳定时间,第一通信装置和第二通信装置在跳频稳定后再进行通信,防止出现通信帧错误。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:第二通信装置在寻呼信道列表的至少一个频点上监听探测请求消息;如果第二通信装置在寻呼信道列表的一个频点上监听到探测请求消息,则在对应频点上向第一通信装置发送探测响应消息,并在对应频点上监听确认消息。该实施方式使得第一通信装置和第二通信装置互相扫描对方的存在。
在一种可能的实施方式中,该方法还包括:第二通信装置从第一通信装置接收同步帧,同步帧用于携带可变跳频时长的同步信息。该实施方式使得第一通信装置和第二通信装置进行可变跳频时长同步。
在一种可能的实施方式中,第二通信装置从第一通信装置接收同步帧,包括:第二通信装置在第一跳频列表中的频点上从第一通信装置接收同步帧。该实施方式提供了发送同步帧的一种频点。
在一种可能的实施方式中,第二通信装置从第一通信装置接收同步帧,包括:第二通信装置在广播信道上从第二通信装置接收同步帧。该实施方式提供了发送同步帧的一种频点。
在一种可能的实施方式中,同步帧还包括跳频列表更新信息,跳频列表更新信息用于指示对第一跳频列表增加或删除频点。该实施方式可以对第一跳频列表进行更新。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的通信帧的符号长度Tsymbol与保护间隔时长Tgi满足Tgi/(Tsymbol*M)=0.2或0.4,其中Tsymbol>16us,M为自然数。该实施方式提供了第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的通信帧的属性。
第三方面,提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如第一方面所述的通信方法,或者,如第二方面所述的通信方法。
第四方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面所述的通信方法,或者,如第二方面所述的通信方法。
第五方面,提供一种通信装置,包括:处理器和存储器,存储器用于存储程序,处理器调用存储器存储的程序,以执行如第一方面所述的通信方法。
第六方面,提供一种通信装置,包括:处理器和存储器,存储器用于存储程序,处理器调用存储器存储的程序,以执行如第二方面所述的通信方法。
第七方面,提供了一种通信系统,包括如第一方面所述的通信装置和如第二方面所述的通信装置。
第三方面至第七方面的技术效果可以参照第一方面和第二方面的各种可能实施方式所述内容。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种通信系统的架构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图一;
图4为本申请实施例提供的一种第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的周期示意图一;
图5为本申请实施例提供的一种第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的周期示意图二;
图6为本申请实施例提供的一种第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的周期示意图三;
图7为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图二;
图8为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图三;
图9为本申请实施例提供的一种第一通信装置和第二通信装置进行寻呼建链的示意图一;
图10为本申请实施例提供的一种第一通信装置和第二通信装置进行寻呼建链的示意图二。
具体实施方式
现有技术中,由于跳频时隙固定,为了提高跳频时隙的利用率,通常由发送方根据跳频时隙的大小将完整的数据包拆分成多个子数据包后,分别在各个跳频时隙中发送给接收方。相应地,接收方将各个跳频时隙接收子数据包合并后得到完整的数据包。对于一些远距离的、干扰较小的通信场景,这种跳频时隙固定的实现方式不够灵活。
另外,为了抗干扰,现有技术中跳频时隙的长度为us量级,为了保证跳频通信的双方严格同步,在硬件实现上对系统时钟有严格的要求,因此,硬件实现的代价较大。
综上所述,为了降低系统实现的复杂度,同时兼顾跳频系统的抗干扰能力,本申请实施例提供了一种可变跳频时隙的通信方法和装置。
如背景技术中所描述的,802.11标准中定义了采用OFDM调制的Wi-Fi信号可以具有20MHz的标准带宽或者10MHz、5MHz的窄带带宽。本申请实施例提供了一种1MHz的窄带带宽,可以用于采用OFDM调制的信号,该信号可以是Wi-Fi窄带信号或蓝牙窄带信号。1MHz的窄带带宽的物理参数如表1所示。
表1
需要说明的是,本申请实施例涉及的通信方法、通信装置、通信系统不仅可以应用于802.11标准中定义的20MHz的标准带宽或者10MHz、5MHz的窄带带宽,还可以应用于本申请实施例提供的1MHz的窄带带宽。
本申请实施例提供了一种通信系统,如图1所示,该系统包括第一通信装置11和第二通信装置12,二者可以进行Wi-Fi或蓝牙通信。需要说明的是,本申请实施例不限于上述两个通信装置之间的点对点通信,还可以应用于两个以上的通信装置之间的通信。
示例性的,第一通信装置11可以为接入点(access point,AP),或者,接入点中的芯片或片上系统;第二通信装置12可以为工作站(station),或者,工作站中的芯片或片上系统。或者,第一通信装置11可以为工作站,或者,工作站中的芯片或片上系统;第二通信装置12可以为接入点,或者,接入点中的芯片或片上系统。接入点可以包括:例如,Wi-Fi热点、无线路由器等。工作站可以包括:例如,终端设备、手机、笔记本电脑等。
如图2所示,本申请实施例提供了一种通信装置的结构示意图,可以作为上述第一通信装置11或第二通信装置12。通信装置200包括:至少一个处理器201、至少一个存储器202、至少一个通信接口203。其中,至少一个处理器201、至少一个存储器202、至少一个通信接口203可以通过总线相连。
存储器202,用于存储计算机程序代码。
处理器201,用于调用存储器202存储的计算机程序代码,以执行下述各方法实施例中第一通信装置的功能。
通信接口203,用于与其他通信装置之间进行通信。该通信接口203可以以无线通信方式进行通信。
在本申请实施例中,示例性的,第一通信装置为通信的发起方,第二通信装置为通信的接听方,但并不意在限定于此。
本申请实施例提供的通信方法,通过跳频方式来提高窄带通信的抗干扰能力,并且可以根据业务量来确定可变跳频时长,提高时隙利用率。
本申请实施例提供了一种通信方法,如图3中所示,该通信方法包括:
S301、第一通信装置获取第一跳频列表。
其中,第一跳频列表包括第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点。第一通信装置可以在按照802.11标准进行认证和关联过程中,通过以下方式获取第一跳频列表:
在一种可能的实施方式中,第二通信装置向第一通信装置发送第二跳频列表,第二跳频列表包括对第二通信装置具有弱干扰的频点,第二跳频列表用于生成第一跳频列表。相应地,第一通信装置从第二通信装置接收第二跳频列表。
第一通信装置将第二跳频列表与第三跳频列表取交集,得到第一跳频列表。其中,第三跳频列表包括对第一通信装置具有弱干扰的频点。
从中可以看出,第一跳频列表包括的频点对于通信双方均是弱干扰,可以保证二者的通信质量。
S302、第一通信装置确定可变跳频时长。
在一种可能的实施方式中,因为通信的发起方知道业务的吞吐量,所以由第一通信装置根据进行业务交互的通信帧的时长确定可变跳频时长。可变跳频时长指第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上停留的时间。
第一通信装置与第二通信装置进行业务交互的通信帧可以为正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)帧。通信帧的符号长度Tsymbol与保护间隔时长Tgi满足Tgi/(Tsymbol*M)=0.2或0.4,其中Tsymbol>16us,M为自然数。例如在本申请实施例中,Tsymbol=80us,Tgi=16us或32us。
在满足第一通信装置和第二通信装置完成至少一次业务交互的条件下,尽量缩短可变跳频时长,以减少第一通信装置和第二通信装置在一个跳频的频点上停留的时间,降低在该频点上的干扰对通信的影响。
本申请实施例中业务交互指第一通信装置和第二通信装置通过发送通信帧和接收通信帧完成业务交互。
二者进行通信过程中的通信帧包括业务数据(例如DATA)帧、控制帧(例如确认(acknowledge,ACK)消息)和管理帧(例如信标(Beacon)帧、探测请求消息、探测响应消息)。
假设第一通信装置和第二通信装置进行64Kbps的双向语音通话,在1MHz带宽下的吞吐量为300Kbps。
当通信帧为业务数据帧时的时长Tdata为:
Tdata=118字节*8/300kbps+高吞吐率前导(high throughout preamble,HTPreamble)时长=118字节*8/300kbps+0.72ms=3.867ms。
其中,118字节中包括媒体访问控制(media access control,MAC)头26字节、子网接入协议(subnetwork access protocol,SNAP)8字节、互联网协议(internet protocol,IP)20字节、用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)8字节、有效载荷(payload)56字节。
当通信帧为控制帧时的时长Tcontrol为:
Tcontrol=14字节*8/300kbps+非高吞吐率前导(non high throughoutpreamble,NHT Preamble)时长=14字节*8/300kbps+0.4ms=0.773ms。
当通信帧为管理帧时的时长Tmanage为:
Tmanage=300字节*8/300Kbps+NHT Preamble时长=8ms+0.72ms=8.72ms。
退避时长和定时间隔Tload(接收通信帧与发送通信帧之间的固有间隔)为:
Tload=载波监听(carrier sense multiple access,CSMA)退避时长+短帧间隔(short interframe space,SIFS)等定时间隔=约数百us。
第一通信装置按照以下公式确定可变跳频时长Thop:
Thop=MAX[(Tdata+Tcontrol)*N,Tmanage]+Tload;其中,Thop表示可变跳频时长,MAX表示取最大值,Tdata表示业务数据帧的时长,Tcontrol表示控制帧的时长,Tmanage表示管理帧的时长,Tload表示退避时长和定时间隔,N为正整数。
S303、第一通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第二通信装置进行业务交互。
相应地,第二通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第一通信装置进行业务交互。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置在跳频的频点上经过时隙误差等待时间后与第二通信装置进行业务交互。时隙误差等待时间为第一通信装置和第二通信装置跳频至新频点的稳定时间,第一通信装置和第二通信装置在跳频稳定后再进行通信,防止出现通信帧错误。时隙误差等待时间T2=定时同步功能(timing synchronization function,TSF)定时器的定时偏差*T1+各通信装置进行信道切换稳定时间的最大值。
S304、第一通信装置向第二通信装置发送可变跳频时长,或者,发送第一跳频列表和可变跳频时长。
相应地,第二通信装置从第一通信装置接收可变跳频时长,或者,接收第一跳频列表和可变跳频时长。
如果第一通信装置向第二通信装置发送可变跳频时长,而不发送第一跳频列表,则第一通信装置和第二通信装置可以根据预设的第一跳频列表或事先协商的第一跳频列表进行跳频。
在802.11协议规定的关联过程中,可变跳频时长可以携带在关联请求(associaterequest)消息中,第二通信装置接收到关联请求消息后,向第一通信装置发送关联响应(associate response)消息,以完成可变跳频时长Thop的协商。
另外,第一通信装置可以向第二通信装置发送同步帧。
相应地,第二通信装置从第一通信装置接收同步帧。其中,同步帧用于携带可变跳频时长的同步信息,第一通信装置和第二通信装置可以根据该同步信息进行可变跳频时长的同步。根据802.11标准规定的定时同步功能(timing synchronization function,TSF)机制,同步帧携带TSF定时信息,可以同步第一通信装置和第二通信装置的TSF定时器,从而使得第一通信装置和第二通信装置进行可变跳频时长同步。同步帧的发送周期T1大于可变跳频时长Thop。
同步帧可以是信标(Beacon)帧,也可以是精简的信标帧(例如,减少信标帧中的无用域,并且采用固定信息单元(information element,IE)的参数),也可以是携带可变跳频时长的同步信息的其他管理帧,本申请不作限定。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置在第一跳频列表中的频点上向第二通信装置发送同步帧。相应地,第二通信装置在第一跳频列表中的频点上从第一通信装置接收同步帧。
在另一种可能的实施方式中,第一通信装置在广播信道上向第二通信装置发送同步帧。相应地,第二通信装置在广播信道上从第二通信装置接收同步帧。广播信道可以是第一跳频列表里面信道质量最好(例如误包率(packet error rate,PER)最低)的频点,可以是下面的步骤S702中,第一通信装置和第二通信装置进行寻呼建链过程中扫描成功的频点。
在一种可能的实施方式中,同步帧还可以包括跳频列表更新信息,跳频列表更新信息用于指示对第一跳频列表增加或删除频点。跳频列表更新信息可以携带在同步帧的由运营商定义的信标帧主体(Beacon frame body)中。
第一通信装置通过以下方式确定对第一跳频列表增加或删除频点:
在一种可能的实施方式中,如果第一跳频列表中的频点数大于跳频列表允许的最少跳频点个数;并且如果在预设时间段内,第一跳频列表中第一频点的误包率(packeterror rate,PER)大于第一门限,或者,第一频点的信道抢占失败率大于第二门限,则第一通信装置确定从第一跳频列表中删除第一频点。如果第一跳频列表中的频点数小于或等于跳频列表允许的最少跳频点个数,则不删除频点。
在一种可能的实施方式中,第一通信装置根据频谱扫描结果增加频点。例如,如果第一频点的频谱密度小于第三门限,则第一通信装置确定向第一跳频列表中增加第一频点。
示例性地,下面对第一通信装置与第二通信装置进行业务交互进行说明。
如图4-图6所示,同步帧的发送周期为T1,可变跳频时长为Thop,时隙误差等待时间为T2。第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上经过时隙误差等待时间T2后进行业务交互。即第一通信装置在跳频的频点上经过时隙误差等待时间T2后与第二通信装置进行业务交互,第二通信装置在跳频的频点上经过时隙误差等待时间T2后与第一通信装置进行业务交互。
在Thop-T2的时间内,按照802.11标准规定的方式完成一次或多次业务交互,一次业务交互可以包括:退避+抢占发送机会+数据(DATA)帧+确认(ACK)帧。
如图4所示,第一通信装置在第一跳频列表中的频点(例如频点1、频点4)上向第二通信装置发送同步帧。相应地,第二通信装置在第一跳频列表中的频点(例如频点1、频点4)上从第一通信装置接收同步帧。
如图5-图6所示,第一通信装置在广播信道上向第二通信装置发送同步帧。相应地,第二通信装置在广播信道上从第一通信装置接收同步帧。第一通信装置和第二通信装置在广播信道上停留的时间T3大于同步帧的时长。
第一通信装置和第二通信装置每经过同步帧的发送周期T1,就会跳回到广播信道,在广播信道上向第二通信装置发送同步帧或其他管理帧。如图5所示,第一通信装置和第二通信装置在广播信道上停留的时间T3等于可变跳频时长Thop。如图6所示,第一通信装置和第二通信装置在广播信道上停留的时间T3小于可变跳频时长Thop,在一个可变跳频时长Thop内可以完成多次业务交互。
本申请实施例提供的通信方法,第一通信装置作为通信的发起方,第二通信装置作为通信的接听方,由第一通信装置获取跳频列表,并根据通信帧的时长确定可变跳频时长,并将跳频列表和可变跳频时长发送给第二通信装置。第一通信装置和第二通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上进行业务交互。通过上述跳频方式来提高窄带通信的抗干扰能力,并且可以根据业务量来确定可变跳频时长,提高时隙利用率。
如图7所示,该通信方法还包括:
S701、第一通信装置和第二通信装置分别进行背景扫描。
具体的,第一通信装置和第二通信装置在开机后至寻呼建链之前,各自以扫描周期(TIMEscan=60s)对工作频段(2.4GHz/5GHz/60GHz)各频点的干扰强度进行频谱扫描。
第一通信装置和第二通信装置分别根据各频点的干扰强度,从默认跳频列表(Fhoplist0)(包括例如频点1-80)中去掉强干扰的频点得到本通信装置的跳频列表,该跳频列表中包括对本通信装置具有弱干扰的频点。
例如,第二通信装置根据各频点的干扰强度,从默认跳频列表中去掉强干扰的频点后得到第二跳频列表,该第二跳频列表中包括对第二通信装置具有弱干扰的频点。第一通信装置根据各频点的干扰强度,从默认跳频列表中去掉强干扰的频点后得到第三跳频列表,该第三跳频列表中包括对第一通信装置具有弱干扰的频点。
满足强干扰的条件可以包括:例如,接收信号强度指示(received signalstrength indicator,RSSI)>第一门限,或者,信噪比(signal to noise ratio,SNR)<第二门限,或者,信号强度占空比>第三门限,等等。
第一通信装置和第二通信装置分别从默认跳频列表中选择相隔较远的P个频点,作为寻呼信道列表(Fpagelist)。特别地,P可以为1。示例性的,以P=3为例,第一通信装置和第二通信装置从2.4GHz频段中的频点1-80里选择出三个频点,例如,频点0(C0)、频点12(C1)、频点39(C3),作为寻呼信道列表。
需要说明的是,上述参数中,扫描周期(TIMEscan)、默认跳频列表(Fhoplist0)、寻呼信道列表(Fpagelist)均为配置的默认值。默认跳频列表的频段可为非授权(Unlicensed)的频谱,例如2.4GHz/5GHz/60GHz,也可以使用整个频段,例如,802.11协议中定义的2.4GHz的跳频列表。
第一通信装置和第二通信装置通过背景扫描,选择干扰较少的频点用于通信。
S702、第一通信装置和第二通信装置进行寻呼建链。
假设第一通信装置为通信的发起方,第二通信装置为通信的接听方。则可以通过以下主动扫描过程在第一通信装置和第二通信装置之间进行寻呼建链。如图8所示,步骤S702包括S7021-S7024:
S7021、第一通信装置按照周期T0,依次在寻呼信道列表的频点上向第二通信装置发送探测请求(probe request)消息,并在对应频点上监听探测响应(probe response)消息。
周期T0的默认初始值可以为100ms。
S7022、第二通信装置在寻呼信道列表的至少一个频点上监听探测请求消息。
如图9所示,第二通信装置可以按照周期T0,依次在寻呼信道列表的频点(例如P个频点)上监听探测请求消息。或者,如图10所示,第二通信装置可以在寻呼信道列表的最低频点(例如频点C0)上监听探测请求消息。
S7023、如果第二通信装置在寻呼信道列表的一个频点上监听到探测请求消息,则在对应频点上向第一通信装置发送探测响应消息,并在对应频点上监听确认(ACK)消息。
S7024、如果第一通信装置在对应频点上监听到探测响应消息,则在对应频点上向第二通信装置发送确认消息。
如果第一通信装置在该频点上监听到探测响应消息,则第一通信装置扫描过程成功。如果第二通信装置在该频点上监听到确认消息,则第二通信装置扫描过程成功。
如图9所示,第一通信装置在周期T0内,分别在C0-C2频点上发送探测请求消息。第一通信装置在其第一个周期T0内,在频点C0上向第二通信装置发送探测请求消息1,第二通信装置在其第一个周期T0内,在频点C0上监听探测请求消息1失败,第一通信装置和第二通信装置扫描均不成功。第一通信装置在其第二个周期T0内,在频点C1上向第二通信装置发送探测请求消息5,第二通信装置在其第二个周期T0内在频点C1上成功监听探测请求消息5,并在频点C1上向第一通信装置发送探测响应消息5。第一通信装置在频点C1接收到探测响应消息5,第一通信装置扫描过程成功。第一通信装置在频点C1上向第二通信装置发送ACK消息5。第二通信装置在频点C1接收到ACK消息5,第二通信装置扫描过程成功。
如图10所示,第二通信装置始终监听频点C0。第一通信装置在其第一个周期T0内,在频点C0上向第二通信装置发送探测请求消息1,第二通信装置在频点C0上监听探测请求消息1失败,第一通信装置和第二通信装置扫描均不成功。第一通信装置在其第二个周期T0内,在频点C0上向第二通信装置发送探测请求消息4,第二通信装置在频点C0上成功监听探测请求消息4,并在频点C0上向第一通信装置发送探测响应消息4。第一通信装置在频点C0接收到探测响应消息4,第一通信装置扫描过程成功。第一通信装置在频点C0上向第二通信装置发送ACK消息4。第二通信装置在频点C0接收到ACK消息4,第二通信装置扫描过程成功。
第一通信装置和第二通信装置在扫描成功的信道(例如频点C0)上,按照802.11标准的规定进行认证和关联过程。
在寻呼信道列表的指示的至少一个频点上进行轮询扫描,可提高寻呼建链的成功率。
第一通信装置和第二通信装置通过寻呼建链,确认存在通信双方。
本申请实施例还提供一种通信装置,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储程序,所述处理器调用存储器存储的程序,以使通信装置执行图3、图7、图8中的第一通信装置的相关方法。
本申请实施例还提供一种通信装置,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储程序,所述处理器调用存储器存储的程序,以使通信装置执行图3、图7、图8中的第二通信装置的相关方法。
本申请实施例还提供一种存储一个或多个程序的计算机存储介质,所述一个或多个程序包括指令,指令当被计算机执行时使计算机执行图3、图7、图8中的第一通信装置或第二通信装置的相关方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行图3、图7、图8中的第一通信装置或第二通信装置的相关方法。
本申请实施例提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于通信装置执行图3、图7、图8中的第一通信装置或第二通信装置的相关方法。例如,第一通信装置获取第一跳频列表,其中,第一跳频列表包括第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点;第一通信装置确定可变跳频时长,其中,可变跳频时长指第一通信装置和第二通信装置在跳频的频点上停留的时间;第一通信装置按照可变跳频时长在第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与第二通信装置进行业务交互;第一通信装置向第二通信装置发送可变跳频时长,或者,发送第一跳频列表和可变跳频时长。
在一种可能的设计中,该芯片系统还包括存储器,该存储器,用于保存终端设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以包括芯片,集成电路,也可以包含芯片和其他分立器件,本申请实施例对此不作具体限定。
其中,本申请提供的通信装置、计算机存储介质、计算机程序产品或者芯片系统均用于执行上文所述的通信方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的实施方式中的有益效果,此处不再赘述。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带),光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
1.一种通信方法,其特征在于,包括:
第一通信装置获取第一跳频列表,其中,所述第一跳频列表包括所述第一通信装置和第二通信装置进行业务交互时跳频的频点;
所述第一通信装置确定可变跳频时长,其中,所述可变跳频时长指所述第一通信装置和所述第二通信装置在所述跳频的频点上停留的时间,所述可变跳频时长由进行业务交互的通信帧的时长决定;所述通信帧的时长是所述第一通信装置与所述第二通信装置在完成至少一次业务交互的条件下得到的;
所述第一通信装置按照所述可变跳频时长在所述第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与所述第二通信装置进行业务交互;
所述第一通信装置向所述第二通信装置发送所述可变跳频时长,或者,发送所述第一跳频列表和所述可变跳频时长。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置确定可变跳频时长,包括:
所述第一通信装置根据进行业务交互的通信帧的时长确定所述可变跳频时长,其中,所述通信帧的符号长度Tsymbol与保护间隔时长Tgi满足Tgi/(Tsymbol*M)=0.2或0.4,其中Tsymbol>16us,M为自然数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通信帧包括业务数据帧、控制帧和管理帧,所述第一通信装置根据进行业务交互的通信帧的时长确定所述可变跳频时长,包括:
所述第一通信装置按照以下公式确定所述可变跳频时长:
Thop=MAX[(Tdata+Tcontrol)*N,Tmanage]+Tload;其中,Thop表示所述可变跳频时长,MAX表示取最大值,Tdata表示所述业务数据帧的时长,Tcontrol表示所述控制帧的时长,Tmanage表示所述管理帧的时长,Tload表示退避时长和定时间隔,N为正整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置获取第一跳频列表,包括:
所述第一通信装置从所述第二通信装置接收第二跳频列表,所述第二跳频列表包括对所述第二通信装置具有弱干扰的频点;
所述第一通信装置将所述第二跳频列表与第三跳频列表取交集,得到所述第一跳频列表,其中,所述第三跳频列表包括对所述第一通信装置具有弱干扰的频点。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述在跳频的频点上与所述第二通信装置进行业务交互,包括:
在跳频的频点上经过时隙误差等待时间后与所述第二通信装置进行业务交互。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一通信装置按照周期,依次在寻呼信道列表的频点上向所述第二通信装置发送探测请求消息,并在对应频点上监听探测响应消息;
如果所述第一通信装置在对应频点上监听到探测响应消息,则在对应频点上向所述第二通信装置发送确认消息。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一通信装置向所述第二通信装置发送同步帧,其中,所述同步帧用于携带所述可变跳频时长的同步信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置向所述第二通信装置发送同步帧,包括:
所述第一通信装置在所述第一跳频列表中的频点上向所述第二通信装置发送所述同步帧。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置向所述第二通信装置发送同步帧,包括:
所述第一通信装置在广播信道上向所述第二通信装置发送所述同步帧。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述同步帧还包括跳频列表更新信息,所述跳频列表更新信息用于指示对所述第一跳频列表增加或删除频点。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述第一跳频列表中的频点数大于跳频列表允许的最少跳频点个数;
并且如果在预设时间段内,所述第一跳频列表中第一频点的误包率PER大于第一门限,或者,所述第一频点的信道抢占失败率大于第二门限,则所述第一通信装置确定从所述第一跳频列表中删除所述第一频点。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果第一频点的频谱密度小于第三门限,则所述第一通信装置确定向所述第一跳频列表中增加所述第一频点。
13.一种通信方法,其特征在于,包括:
第二通信装置从第一通信装置接收可变跳频时长,或者,接收第一跳频列表和可变跳频时长,其中,所述第一跳频列表包括所述第一通信装置和所述第二通信装置进行业务交互时跳频的频点,所述可变跳频时长指所述第一通信装置和所述第二通信装置在所述跳频的频点上停留的时间,所述可变跳频时长由进行业务交互的通信帧的时长决定;所述通信帧的时长是所述第一通信装置与所述第二通信装置在完成至少一次业务交互的条件下得到的;
所述第二通信装置按照所述可变跳频时长在所述第一跳频列表中的频点上进行跳频,并在跳频的频点上与所述第一通信装置进行业务交互。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二通信装置向所述第一通信装置发送第二跳频列表,所述第二跳频列表包括对所述第二通信装置具有弱干扰的频点。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述在跳频的频点上与所述第一通信装置进行业务交互,包括:
在跳频的频点上经过时隙误差等待时间后与所述第一通信装置进行业务交互。
16.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二通信装置在寻呼信道列表的至少一个频点上监听探测请求消息;
如果所述第二通信装置在所述寻呼信道列表的一个频点上监听到探测请求消息,则在对应频点上向所述第一通信装置发送探测响应消息,并在对应频点上监听确认消息。
17.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二通信装置从所述第一通信装置接收同步帧,所述同步帧用于携带所述可变跳频时长的同步信息。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述第二通信装置从所述第一通信装置接收同步帧,包括:
所述第二通信装置在所述第一跳频列表中的频点上从所述第一通信装置接收所述同步帧。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述第二通信装置从所述第一通信装置接收同步帧,包括:
所述第二通信装置在广播信道上从所述第二通信装置接收所述同步帧。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于,所述同步帧还包括跳频列表更新信息,所述跳频列表更新信息用于指示对所述第一跳频列表增加或删除频点。
21.根据权利要求13或14或18或19所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置与所述第二通信装置进行业务交互的通信帧的符号长度Tsymbol与保护间隔时长Tgi满足Tgi/(Tsymbol*M)=0.2或0.4,其中Tsymbol>16us,M为自然数。
22.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1-12任一项所述的通信方法,或者,如权利要求13-21任一项所述的通信方法。
23.一种通信装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,存储器用于存储程序,处理器调用存储器存储的程序,以执行如权利要求1-12任一项所述的通信方法。
24.一种通信装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,存储器用于存储程序,处理器调用存储器存储的程序,以执行如权利要求13-21任一项所述的通信方法。
25.一种通信系统,其特征在于,包括如权利要求23所述的通信装置和如权利要求24所述的通信装置。
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