CN117295064A - 一种无线通信方法、装置及系统 - Google Patents

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State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种无线通信装置，该装置包括：根据配对指令，切换为主端模式或从端模式；若切换为主端模式，发射携带第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；若切换为从端模式，对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。本发明中，无线通信装置可切换为主端模式或从端模式，提供相同两个无线通信装置，一个无线通信装置可作为主端模式无线通信装置且另一个可作为从端模式无线通信装置进行配对，以此实现无线通信。不用考虑其兼容性，适合与野外环境的监测设备配合使用，达到降低设备功耗且提升传输效率的效果。

Description

一种无线通信方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线通信方法、装置及系统。
背景技术
随着国家双碳战略的实施，西电东送、新能源发电、特高压输电等输电工程的飞速发展，越来越多的特高压输电线路被建设投运。特高压输电线路是国家能源战略的重要环节，因此其投运后的运行状态监测对于特高压输电工程十分重要。
目前，特高压输电线路上设置有监测其运行状态的监测设备。在网络便利地区，监测设备使用网络实现通信。但部分特高压输电线路处于山区等人迹罕至地区，网络难以覆盖到，这种环境下监测设备的通信就只能依靠无线微波等无线宽带通信设备。
然而，现有无线宽带通信设备在通信过程中存在传输速率低、功耗大等问题，难以满足监测设备的野外使用需求。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种无线通信方法、装置及系统，以解决现有无线宽带通信设备在通信过程中传输速率低、功耗大等问题。
为实现此目的，本发明所设计的一种无线通信装置包括模式切换模块、主端工作模块和从端工作模块，所述模式切换模块用于根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，进入所述主端工作模块，所述无线通信装置为主端模式无线通信装置，若切换为所述从端模式，则进入所述从端工作模块，所述无线通信装置为从端模式无线通信装置；所述主端工作模块用于发射携带所述第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；所述从端工作模块用于对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带所述第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
所述无线通信装置具有第一配对标识和第一密钥；
所述无线通信装置的配置参数包括：频率、频宽、配对标识和密钥；
所述第一配对标识和第一密钥为预先设置的配置参数，具体设施方法为：
所述无线通信装置作为主端模式无线通信装置时，确定其待配对从端模式无线通信装置，对所述无线通信装置和所述待配对从端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥；
所述无线通信装置作为从端模式无线通信装置时，确定其待配对主端模式无线通信装置，对所述无线通信装置和所述待配对主端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥；
在工作过程中，无线通信装置发出的信号均包含第一配对标识，无线通信装置接收的信号均包含第一配对标识。
所述主端工作模块的具体实现方法为：
步骤2.1，主端模式无线通信装置发射携带第一配对标识的第一握手信号，任一从端模式无线通信装置接收到所述第一握手信号，且检测到第一配对标识与所述任一从端模式无线通信装置的配对标识相同，所述任一从端模式无线通信装置为配对成功从端模式无线通信装置，则所述配对成功从端模式无线通信装置发送携带配对标识和密钥的应答信号；
步骤2.2，主端模式无线通信装置在不发射第一握手信号的间隔时间段内，开启接收模式以检测是否接收到应答信号，将接收到的应答信号定义为第一应答信号；第一应答信号来自所述配对成功从端模式无线通信装置，且第一应答信号携带所述配对成功从端模式无线通信装置的配对标识和密钥；
步骤2.3，主端模式无线通信装置对所述第一应答信号进行解析，根据解析结果判断配对情况，若配对成功，则所述主端模式无线通信装置进入工作状态，若配对不成功，则所述主端模式无线通信装置继续发送第一握手信号，直至配对成功进入工作状态。
所述主端工作模块中发射携带第一配对标识的第一握手信号包括：按照第一发射功率和第一设定时长，周期性发射第一握手信号，所述第一发射功率为所述无线通信装置的最大发射功率；所述第一设定时长大于等于50毫秒且小于等于100毫秒；
所述主端工作模块根据解析结果判断配对情况的具体实现方法为：若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识相同，所述主端模式无线通信装置再检测第一密钥与第一应答信号中携带的密钥是否相同；若第一应答信号中携带的密钥与第一密钥相同，则所述主端模式无线通信装置与发送第一应答信号的从端模式无线通信装置配对为主从端模式无线通信装置，所述主端模式无线通信装置进入工作状态且不再发送第一握手信号；若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识不同，或者，第一应答信号中携带的密钥与第一密钥不同，所述主端模式无线通信装置不能进入工作状态且需要继续发送第一握手信号，直至进入工作状态。
所述从端工作模块的具体实现方法为：
步骤3.1，从端模式无线通信装置检测是否接收到握手信号，将接收到的握手信号定义为第二握手信号，所述第二握手信号来自任一主端模式无线通信装置，且第二握手信号携带所述主端模式无线通信装置的配对标识；
步骤3.2，从端模式无线通信装置对所述第二握手信号进行解析，根据解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号；若所述第二握手信号中携带的配对标识与第一配对标识相同，发送第二应答信号；
若从端模式无线通信装置的第一配对标识与所述第二握手信号中携带的配对标识相同，则所述从端模式无线通信装置发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号，所述从端模式无线通信装置切换为工作状态；若所述从端模式无线通信装置的第一配对标识与第二握手信号中携带的配对标识不同，所述从端模式无线通信装置继续接收握手信号；所述从端模式无线通信装置配对成功以后，每收到一个握手信号回复一个应答信号。
所述进入工作状态之后的具体操作为：若所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置进入工作状态，所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置传输数据包，所述数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置在检测到所述数据包中携带的配对标识与所属第一配对标识相同时，通过数据位数对数据包校验完整性并反馈数据包报文，所述数据包报文包括数据包完整通知或数据包重传通知；
所述数据包传输模式包括：主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括从端设备的配对标识、应用数据和从端设备的校验码。
所述数据包传输的具体实现方式为：当主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包时，所述主端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述主端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述从端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述从端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述从端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述从端模式无线通信装置重新发送当前数据包；当从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包时，所述从端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述从端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述主端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述主端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述主端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述主端模式无线通信装置重新发送当前数据包。
一种无线通信系统，包括N个无线通信装置；所述无线通信装置包括模式切换模块、主端工作模块和从端工作模块；所述模式切换模块用于根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，进入所述主端工作模块，所述无线通信装置为主端模式无线通信装置，若切换为所述从端模式，则进入所述从端工作模块，所述无线通信装置为从端模式无线通信装置；所述主端工作模块用于发射携带所述第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；所述从端工作模块用于对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带所述第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
一种无线通信方法，它包括如下步骤：
步骤S10、根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，则进入步骤S20，若切换为所述从端模式，则进入步骤S30；
步骤S20、若切换为主端模式，发射携带第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；
步骤S30、若切换为从端模式，对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
本发明的有益效果为：本发明采用极简通信控制实现主从端加密的无线通信装置，适合与野外环境的监测设备配合使用，达到降低设备功耗且提升传输效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种无线通信方法的示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种无线通信方法的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种无线通信装置的示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种无线通信装置的示意图；
图5是OFDM频谱示意图；
图6是OFDM系统框图；
图7是多路子载波频谱的模型图；
图8是具有多用户自适应资源分配的发射机原理框图；
图9是认知用户通信对授权用户的干扰示意图；
其中，10-模式切换模块、20-主端工作模块、30-从端工作模块、101-基带、102-收发射机、103-双极化天线、104-水平极化天线、105-垂直极化天线、106-模数转换器ADC、107-数模转换器DAC、108-放大器和109-天线系统。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
一种无线通信装置包括模式切换模块10、主端工作模块20和从端工作模块30，如图3所示；
所述模式切换模块10用于根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，进入所述主端工作模块20，所述无线通信装置为主端模式无线通信装置，若切换为所述从端模式，则进入所述从端工作模块30，所述无线通信装置为从端模式无线通信装置；
所述主端工作模块20用于发射携带所述第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；
所述从端工作模块30用于对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带所述第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
所述无线通信装置包括主端模式和从端模式两种通信模式，所述两种通信模式之间可任意切换；若所述无线通信装置切换为主端模式，那么所述无线通信装置作为主端模式无线通信装置应用，可与至少一个从端模式无线通信装置建立连接并进行无线通信；若无线通信装置切换为从端模式无线通信装置，那么无线通信装置作为从端模式无线通信装置应用，可与至少一个主端模式无线通信装置建立连接并进行无线通信。若提供两个相同的无线通信装置，其中一个无线通信装置可切换为主端模式作为主端模式无线通信装置应用，另一个无线通信装置可切换为从端模式作为从端模式无线通信装置应用，两者可以建立连接并进行无线通信；由此可知，多个相同的无线通信装置可以应用在输电线路的监测设备中，作为主端模式无线通信装置和从端模式无线通信装置，无需考虑无线通信装置的兼容性，适合与野外环境的监测设备配合使用，也能够提升无线通信装置的硬件效率及频谱率用率，降低不必要的资源开销，达到降低设备功耗且提升传输效率的效果。
上述技术方案中，所述无线通信装置具有第一配对标识和第一密钥；
所述无线通信装置的配置参数包括：频率、频宽、配对标识和密钥；
所述第一配对标识和第一密钥为预先设置的配置参数，具体设施方法为：
所述无线通信装置作为主端模式无线通信装置时，确定其待配对从端模式无线通信装置，那么用户可以对所述无线通信装置和所述待配对从端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥，便于建立连接；
所述无线通信装置作为从端模式无线通信装置时，确定其待配对主端模式无线通信装置，那么用户可以对所述无线通信装置和所述待配对主端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥，便于建立连接；
在工作过程中，无线通信装置发出的信号均包含第一配对标识，无线通信装置接收的信号均包含第一配对标识。
示例性的，用户可以直接操作无线通信装置以输入配对指令，比如无线通信装置上设置有主端按钮和从端按钮，用户按压无线通信装置的主端按钮以生成相应的配对指令，则无线通信装置根据该配对指令切换为主端模式；或者，用户按压无线通信装置的从端按钮以生成相应的配对指令，则无线通信装置根据该配对指令切换为从端模式。需要说明的是，配对指令的输入包括但不限于用户直接操作输入，在其他实施例中还可选用户通过智能终端给无线通信装置提供配对指令等。
上述技术方案中，所述主端工作模块20的具体实现方法为：
对于无线通信装置的通信模式为主端模式的情况，无线通信装置切换为主端模式，此时无线通信装置作为主端模式无线通信装置应用，主端模式无线通信装置需要与至少一个从端模式无线通信装置建立连接以通信；
步骤2.1，主端模式无线通信装置发射携带第一配对标识的第一握手信号，握手信号即为握手报文，任一从端模式无线通信装置接收到所述第一握手信号，且检测到第一配对标识与所述任一从端模式无线通信装置的配对标识相同，所述任一从端模式无线通信装置为配对成功从端模式无线通信装置，则所述配对成功从端模式无线通信装置发送携带配对标识和密钥的应答信号；若任一从端模式无线通信装置接收到第一握手信号，且检测到第一配对标识与所述从端模式无线通信装置的配对标识不同，所述任一从端模式无线通信装置为配对不成功从端模式无线通信装置，则配对不成功从端模式无线通信装置不会发送应答信号；
步骤2.2，主端模式无线通信装置在不发射第一握手信号的间隔时间段内，开启接收模式以检测是否接收到应答信号，将接收到的应答信号定义为第一应答信号；第一应答信号来自所述配对成功从端模式无线通信装置，且第一应答信号携带所述配对成功从端模式无线通信装置的配对标识和密钥；
步骤2.3，主端模式无线通信装置对所述第一应答信号进行解析，根据解析结果判断配对情况，若配对成功，则所述主端模式无线通信装置进入工作状态，若配对不成功，则所述主端模式无线通信装置继续发送第一握手信号，直至配对成功进入工作状态。
上述技术方案中，所述主端工作模块20中发射携带第一配对标识的第一握手信号包括：按照第一发射功率和第一设定时长，周期性发射第一握手信号，所述第一发射功率为所述无线通信装置的最大发射功率；所述第一设定时长大于等于50毫秒且小于等于100毫秒。无线通信装置可以使用最大发射功率，间隔固定的时间(50～100毫秒)循环发射第一握手信号，但发射功率和发射时间间隔不限于此。
所述主端工作模块20根据解析结果判断配对情况的具体实现方法为：
所述主端模式无线通信装置解析所述第一应答信号；若所述第一应答信号中携带的配对标识与所述第一配对标识相同，且所述第一应答信号中携带的密钥与所述第一密钥相同，所述主端模式无线通信装置进入工作状态并停止发射第一握手信号；
若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识相同，表征所述主端模式无线通信装置无线通信装置和发射第一应答信号的从端模式无线通信装置可以配对；所述主端模式无线通信装置再检测第一密钥与第一应答信号中携带的密钥是否相同；若第一应答信号中携带的密钥与第一密钥相同，则所述主端模式无线通信装置与发送第一应答信号的从端模式无线通信装置配对为主从端模式无线通信装置，所述主端模式无线通信装置进入工作状态且不再发送第一握手信号；
反之，若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识不同，或者，第一应答信号中携带的密钥与第一密钥不同，则表征所述主端模式无线通信装置与发送第一应答信号的从端模式无线通信装置不能进行配对，所述主端模式无线通信装置不能进入工作状态且需要继续发送第一握手信号，直至进入工作状态。
上述技术方案中，所述从端工作模块30的具体实现方法为：
对于无线通信装置的通信模式为从端模式的情况，无线通信装置切换为从端模式，此时无线通信装置作为从端模式无线通信装置应用，从端模式无线通信装置可以与至少一个主端模式无线通信装置建立连接以通信；
步骤3.1，从端模式无线通信装置检测是否接收到握手信号，将接收到的握手信号定义为第二握手信号，所述第二握手信号来自任一主端模式无线通信装置，且第二握手信号携带所述主端模式无线通信装置的配对标识；
步骤3.2，从端模式无线通信装置对所述第二握手信号进行解析，根据解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号；若所述第二握手信号中携带的配对标识与第一配对标识相同，发送第二应答信号；
若从端模式无线通信装置的第一配对标识与所述第二握手信号中携带的配对标识相同，表征所述从端模式无线通信装置和发射第二握手信号的主端模式无线通信装置可以配对，则所述从端模式无线通信装置发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号，所述从端模式无线通信装置切换为工作状态；反之，若所述从端模式无线通信装置的第一配对标识与第二握手信号中携带的配对标识不同，表征所述从端模式无线通信装置与发送所述第二握手信号的所述主端模式无线通信装置不能进行配对，所述从端模式无线通信装置不发送应答信号且继续接收握手信号；所述从端模式无线通信装置配对成功以后，每收到一个握手信号都需要回复一个应答信号，直到收不到主端模式无线通信装置的握手信号为止。
上述技术方案中，所述进入工作状态之后的具体操作为：若所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置进入工作状态，所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置传输数据包，所述数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置在检测到所述数据包中携带的配对标识与所属第一配对标识相同时，通过数据位数对数据包校验完整性并反馈数据包报文，所述数据包报文包括数据包完整通知或数据包重传通知；
若主端模式无线通信装置进入工作状态，则判定与至少一个从端模式无线通信装置配对完成建立连接关系，那么两者之间可以传输数据包；数据包传输模式包括：主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括从端设备的配对标识、应用数据和从端设备的校验码。
上述技术方案中，所述数据包传输的具体实现方式为：
当主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包时，所述主端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述主端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述从端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述从端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述从端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述从端模式无线通信装置重新发送当前数据包；
当从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包时，所述从端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述从端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述主端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述主端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述主端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述主端模式无线通信装置重新发送当前数据包。
一种无线通信系统，包括N个无线通信装置；所述无线通信装置配置参数相同，N大于1，所述N个无线通信装置包括至少一个主端模式无线通信装置和至少一个从端模式无线通信装置，所述主端模式无线通信装置与所述从端模式无线通信装置建立无线连接。
图2是本发明实施例提供的无线通信方法示意图。如图2所示，提供两个相同配置的无线通信装置，该无线通信装置的频率为5800MHz、频宽为20MHz、配对标识(即配对ID)为0001以及密钥为123456，其中一个无线通信装置作为主端模式无线通信装置应用，另一个无线通信装置作为从端模式无线通信装置应用，其通信过程如下：
步骤一、主端模式无线通信装置循环发射第一握手信号，其中携带第一配对标识即配对ID(0001)，发射时隙即发射一个握手信号所用时长为1～2ms，发射时隙后进入接收应答信号的接收时隙，接收时隙为50～100ms；
步骤二、从端模式无线通信装置接收到第一握手信号，在其接收到第一握手信号之前，一直工作在接收时隙以用于检测是否有握手信号；
步骤三、从端模式无线通信装置验证出第一握手信号中配对ID(0001)与本设备的配对ID相同，发射应答信号，应答信号中携带从端模式无线通信装置的配对ID(0001)和密钥(123456)；
步骤四、主端模式无线通信装置在接收到应答信号后停止发射握手信号，主端模式无线通信装置验证出应答信号中配对ID(0001)与本设备的配对ID相同，且应答信号中密钥(123456)与本设备的密钥(123456)相同，主端模式无线通信装置与从端模式无线通信装置完成配对，且主端模式无线通信装置转入工作状态；
步骤五、主端模式无线通信装置发射数据包，数据包的包头为配对ID(0001)且包尾为校验码，数据包的配对ID(0001)和校验码之间的字节为传输的应用数据；
步骤六、从端模式无线通信装置接收数据包并校验数据包的完整性，向主端模式无线通信装置反馈数据包完整性报文，数据包完整性报文的包头为配对ID(0001)且包尾为重传通知或无需重传通知；
步骤七、主端模式无线通信装置接收到数据包完整性报文后，验证配对ID(0001)正确后，根据重传通知重新传输当前数据包，或者，根据无需重传通知继续下一个数据包的传输，通过循环数据发射过程实现多个数据包的传输。需要说明的是，主端模式无线通信装置和从端模式无线通信装置进入工作状态后，在相邻数据包的发射时间间隔内始终处于接收时隙，接收是否有信号或数据包。
可选数据包中配对ID占据4字节，校验码占据4字节，应用数据占据56～1500字节，但不限于此。数据包中只包含配对ID、数据正文及校验码，所以是一种极简通信协议，数据包中跟数据正文无关的报文极少，因此单位载波内可加载的数据正文内容多，使得通信协议执行效率高、频谱利用率高。
本实施例中，相同两个无线通信装置可以作为主端模式无线通信装置和从端模式无线通信装置进行配对，以此实现无线通信。其中，主从端模式无线通信装置采用完全相同的软硬件架构，固定的调制模式，通过提前配置好配对信息，降低通信协议的复杂性，提高硬件执行效率和频谱利用率，提升传输效率且降低功耗。
上述技术方案中，如图4所示，所述无线通信设备包括基带101、收发射机102、模数转换器ADC106、数模转换器DAC107、放大器108和天线系统109；
当所述模式切换模块10切换为主端模式时，所述基带101用于调制信号源；将调制好的信号源传输至所述模数转换器ADC106或所述数模转换器DAC107，所述模数转换器ADC106或所述数模转换器DAC107输出转换后的信号源，并将转换后的信号源传输至所述收发射机102，所述收发射机102将所述转换后的信号源传输至所述放大器108，所述放大器108对所述转换后的信号源进行放大获得待发射信号，并将待发射信号传输至所述天线系统109，所述天线系统109将待发射信号发射出去；
当所述模式切换模块10切换为从端模式时，所述天线系统109接收信号，并将接收到的信号传输至所述放大器108，所述放大器108对所述接收到的信号进行放大获得放大后的接收信号，并将放大后的接收信号传输至所述收发射机102，所述收发射机102将放大后的接收信号传输至所述模数转换器ADC106或所述数模转换器DAC107进行信号数模转换，所述模数转换器ADC106或所述数模转换器DAC107将转换后的接收信号传输至所述基带101，所述基带101用于调制转换后的接收信号。
所述放大器108包括低噪声放大器LNA(low noise amplifier)和功率放大器PA(Power Amplifier)；所述天线系统109包括水平极化天线、交叉双极化天线和垂直极化天线。
可选无线通信装置基于正交频分复用OFDM、MIMO天线等技术，利用正交频分复用OFDM技术可以提高设备抗多径衰耗的性能，利用MIMO多天线技术可以提高设备的整体发射功率EIRP和接收灵敏度，如此可以提高无线通信装置的传输速率、抗干扰性及运行效率，降低功耗。其中，无线通信装置可以采用TDD时分双工进行通信。
所述天线系统(109)采用两个单极化天线以及一个±45°交叉的双极化天线103，其中，两个单极化天线包括水平极化天线104和垂直极化天线105，每个单极化天线后端配有独立的低噪声放大器LNA，且±45°交叉双极化天线103后端也配有独立的低噪声放大器LNA，可以提高MIMO天线的接收信号灵敏度，在±45°交叉双极化天线103后还增加一个独立的PA(Power Amplifier)放大器，可以增加设备整体发射功率EIRP。
可选无线通信装置可以与一个或多个设备建立主从连接，那么由于无线传输的多径问题，无线通信装置可以接收到多个配对设备的数据包，此时无线通信装置可以对接收到的多个数据包逐一认证配对ID，配对ID无误后，对接收到的多个数据包校验完整性，并分别发送数据包完整性报文。其中，无线通信装置可以作为主端模式无线通信装置，与一个或多个从端模式无线通信装置建立主从连接；或者，无线通信装置可以作为从端模式无线通信装置，与一个或多个主端模式无线通信装置建立主从连接。
本发明中，无线通信装置中设计有全新的极简通信协议，使无线通信装置可以作为主端模式无线通信装置或从端模式无线通信装置，那么主从端模式无线通信装置可以采用完全相同的软硬件架构，固定的调制模式。若主从端模式无线通信装置提前配置好配对信息，可以降低通信协议的复杂性，提高无线通信装置的硬件执行效率和频谱利用率，降低不必要的资源开销，实现降低设备功耗的目的。
本发明中，无线通信装置遵循一种极简通信协议，通过切换模式可以作为主端模式无线通信装置应用，也可以作为从端模式无线通信装置应用，因此不需要考虑不同型号、品牌设备间的兼容问题，摒弃了大部分无用的协议代码，让无线通信装置的硬件资源更多的用来验证处理数据正文的完整性。如此，可以大幅降低设备硬件的运行功耗，并提高设备的抗干扰性能。从而使设备在野外使用小功率的光伏电源时能长时间稳定的工作。适用于山区等网络难以覆盖地区的无线通信。
无线通信系统采用正交频分复用调制技术进行无线信号传输。本实施例中，利用正交频分复用调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术可以提高无线通信装置的抗多径衰耗的性能，还能够提升无线通信装置抗多径干扰的效果。
0FDM技术是多载波调制的一种实现途径，采用多载波调制(MCM)可以解决无线信道中多径效应产生的问题。一般所采用的单载波调制在数据传输速率不太高、多径干扰不是特别严重时，通过合适的时域均衡算法可使系统正常工作。但对于宽带业务来说，由于数据传输速率较高，时延扩展会造成数据符号间重叠，从而产生符号间干扰，这对均衡提出了更高的要求，需要引入非常复杂的均衡算法，实现比较困难。另外，当信号的带宽超过和接近信道的相干带宽时，信道还会造成频率选择性衰落。而多载波调制采用多个载波信号，它把数据流分解为若干个子数据流，再利用这些子数据流分别去调制若干个载波。所以，多载波调制信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相比小于一定的门限，就不会造成码间干扰，因而多载波调制方案可以解决信道的时间弥散性问题。
OFDM技术是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。
图5是OFDM频谱示意图，图6是OFDM系统框图。如图所示，OFDM系统中多个载波相互正交，一个信号内包含有整数个载波周期，每个载波的频点都是和相邻载波零点重叠，这种载波间的部分重叠提高了频带利用率，而且正交多载波的利用，使信道衰落引起的突发误码分散到不相关的子信道上，变为随机性误码，有效地减少和克服了码间干扰带来的影响。OFDM技术又采用了HOME PLUG技术，把所有并行子信号合并成一个独立信号传输，这样增加了数据的吞吐量，提高了传输速度。
OFDM的实现过程是，在发送端，串行码元序列先进行基带调制输出d0，d1，…，d(N-1)，然后串并转换成N路子码元，分别调制在正交的N个f0，f1，…，f(N-1)子载波上，最后将N路调制信号相加发送出去。在接收端，首先对接收信号进行采样，然后使用N个相同的子载波进行N路解调，再将这N路解调信号并串输出，复现发送的原始信号。
另外，OFDM还可以利用离散傅立叶反变换/离散傅立叶变换(IDFT/DFT)代替多载波调制和解调。
OFDM调制原理虽然是用N个正交的载波分别调制N路子信道码元序列，但实际中很难独立产生N个正交的载波。OFDM调制采用了VLSI技术，实际中用FFT算法代替多载波调制和解调。使用FFT实现时，N个子载波自然是正交的，由此避免了由本振产生各子载波调制和解调时的子载波频偏。当子信道数目比较多时，采用FFT可以大大减少系统的复杂度。用IFFT/FFI实现OFDM调制解调，还有效地提高了OFDM调制解调速度。随着数字信号处理技术不断发展，FFT的硬件实现越来越容易，这使得OFDM调制解调的实现变得更简单。
本实施例中，无线通信系统采用OFDM技术，最大优点是对抗频率选择性衰落或窄带干扰；在单载波系统中，单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败；但是在多载波系统中，仅仅有很小一部分载波会受到干扰，对这些子信道可以采用纠错码来进行纠错。
无线通信系统采用OFDM技术，还可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输；当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，因此系统总的误码率性能要好得多。
由于一般的OFDM系统均采用循环前缀(Cyclic Prefix，CP)方式，使得它在一定条件下可以完全消除信号的多径传播造成的码间干扰，完全消除多径传播对载波间正交性的破坏，因此OFDM系统具有很好的抗多径干扰能力。OFDM的子载波把整个信道划分成许多窄信道，尽管整个信道有可能是极不平坦的衰落信道，但在各子信道上的衰落却是近似平坦的，这使得OFDM系统子信道的均衡特别简单。
无线通信系统采用OFDM技术，还通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以使系统性能得到提高。
无线通信系统采用OFDM技术，还使抗码间干扰(ISI)能力强，码间干扰是乘性干扰，是数据通信系统中除了噪声干扰之外的最主要的干扰源。在高速数据业务中，以往的单载波的时分多址(TDMA)和窄带的CDMA系统都在这方面有很大的不足。无线信道存在时延扩展，高速信息流的符号宽度相对较窄，所以符号间会产生严重的码间干扰。这样在TDMA系统中应用的均衡器标准就会相应提高，使算法的复杂性也大大增加。信号带宽大于信道的带宽就产生了码间干扰，在相同信道带宽基础上，虽然可以通过减小信号带宽来避免或减小码间干扰，但是这与高速传输的宗旨相违背。对于窄带CDMA来说，它的缺点在于扩频增益与高速数据流之间的矛盾。在相同带宽前提下，高速数据流所使用的扩频增益不能过高，若要保持高的GP，必须提高带宽，而太低的GP会影响系统的抗噪声能力。OFDM系统将高速数据进行串/并转换，分割为若干低速数据流，使得每个子载波上数据符号周期增加，减小了由于时延扩展带来的ISI，从而减小了接收方均衡器的复杂性。理想情况下，可以省略均衡器，仅仅通过插入循环前缀就可以消除码间干扰。
无线通信系统采用OFDM技术，可以选用基于IFFT/FFT的OFDM实现方法，各个子信道的正交调制和解调可以通过IDFT/IFFT和DFT/FFT完成，速度非常快，适合高速数据传输。
由OFDM信号表示式我们可以看出，它的形式就如同逆离散傅里叶变换(IDFT)式，所以可以采用计算IDFT以及DFT的方法进行OFDM调制和解调，通过IDFT运算，把频域信号变换为时域数据，经过射频载波调制之后，发送到无线信道中。
在IFDM系统的实际运用中，可以采用更加便捷和快速的IFFT/FFT进行调制解调。N点IDFT运算需要N2次复数乘法，但是IFFT可以大幅度减少运算的复杂性。对于2IFFT算法来说，其复数乘法次数仅为(N/2)log2(N)，以64点变换为例，IDFT和IFFT中所需乘法次数分别为4096和192次，并且随着子载波个数N的增加，IFFT算法优势会越来越大，所以完全可以采用IFFT/FFT来胜任高速数据传输的调制与解调任务。
无线通信系统采用OFDM技术，可以使频谱利用率大幅度提高。对于频率资源，尽管承载着日益增长的各种业务，但是它本身却不可再生。因此，在世界上的每个国家，频谱都是最有价值的资源，对于一些拥有高密度人口的城市来说，移动通信系统要求每平方公里必须支持5-10万用户，否则基站会变得非常的密集。与1G、2G不同，3G、4G要求的是高速度的数据传输，这要比单纯的语音需求占用多很多的频率资源。所以，好的频谱利用率在有限的频带宽度会提供更多更好的服务。
图7是多路子载波频谱的模型图。在OFDM中，各相邻的子载波德频率间隔等于最小容许间隔Δfmin＝1/Ts。从图7中可以看出，各路子载波的频谱重叠。实际上，在一个码元持续时间内它们是正交的。在接收端很容易利用此正交特性将各路子载波分离开。在传统的频分多路，各子载频虽然并行但是并不正交，且各子信道之间要保留足够的保护频带，但OFDM采用这样密集的子载频，并且在子信道间不需要保护频带间隔，可以充分的利用频带。
以下提出OFDM算法研究过程。认知无线电系统需要考虑一个新的物理量——干扰温度，干扰温度限制了频谱上功率的分配，即限制了信道容量的上限。认知无线电系统可以根据检测到的频谱使用情况和相应频谱上的干扰温度，在多用户中动态的分配资源，已达到充分利用频谱的目的。认知无线电系统需要灵活高效的传输技术，OFDM技术成为一种能满足认知无线电系统要求的候选技术。OFDM技术相对于其他传输技术优势在于可以灵活的分配子载波；提高了信号对抗码间干扰(ISI)的能力，无需复杂的信道均衡；子载波间有1/2的频谱重叠，提高了频谱的利用率。
基于认知无线电技术的OFDM多用户功率控制分配算法，提出兼顾比例公平原则的改进算法。
认知无线电系统可以覆盖很宽的频段，并在覆盖频段内检测是否存在频谱空洞。如果系统采用OFDM作为传输技术，系统将所覆盖的频段分成多个子载波，这样系统检测到的频谱空洞就是可以使用的若干子载波。对于有授权用户工作的频段所对应的子载波，发射机分配功率时，在这些子载波上分配的功率为零，避免了对授权用户通信的干扰。
如何使多个认知用户充分利用检测到的频谱空洞，就变成了如何在多个认知用户之间分配这些子载波，以及分配这些子载波上的发射功率。图8是具有多用户自适应资源分配的发射机原理框图。在传统的多用户OFDM系统的基础上增加了资源检测、功率分配算法和功率控制单元。
资源分配算法在AP(BS)中进行，假设AP(BS)和认知用户间存在一个用于传输信道和功率分配信息的反馈信道(通过传感器网络等可以获得)。因此，假设AP(BS)可以实时的获得信道信息，并能通过对干扰温度的估计计算出个别子载波上功率分配的上限。并且一个子载波只能被一个用户所使用，不能被多个用户共享。
图9是认知用户通信对授权用户的干扰示意图。认知用户的通信不能干扰授权用户和其他认知用户的通信，资源分配算法限制条件只考虑认知用户对于授权用户的干扰。认知用户对授权用户的干扰集中体现在对授权用户信干比的干扰。当授权用户离认知AP节点距离足够远时，即图9中两个深色圆(发射机强功率覆盖范围)重叠不多时，认知节点可以使用此授权用户的频段，但发射功率必须要低于一定的门限值。这个门限值可以通过资源分配算法来计算。
资源分配算法的目标是，通过对子载波和功率的分配使得整个信道容量达到最大，同时要兼顾比例公平原则。比例公平原则的引入可能会使得信道容量有所下降，但是保障了每个用户都能满足一定的通信要求。
以上是OFDM技术的基础、模型和算法的相关描述。本实施例中，采用OFDM技术可以提高无线通信装置的抗多径衰耗的性能，还能够提升无线通信装置抗多径干扰的效果。
一种无线通信方法，包括以下步骤：
步骤S10、根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，则进入步骤S20，若切换为所述从端模式，则进入步骤S30；
步骤S20、若切换为主端模式，发射携带第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；
步骤S30、若切换为从端模式，对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
图1是本发明实施例提供的一种无线通信方法的示意图，本实施例中无线通信方法应用于无线通信装置中，适用于无线通信装置进行无线通信的情况，该无线通信方法可以由无线通信装置来执行，该无线通信装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该无线通信装置可配置于无线通信装置中。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线通信装置，其特征在于：包括模式切换模块(10)、主端工作模块(20)和从端工作模块(30)；
所述模式切换模块(10)用于根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，进入所述主端工作模块(20)，所述无线通信装置为主端模式无线通信装置，若切换为所述从端模式，则进入所述从端工作模块(30)，所述无线通信装置为从端模式无线通信装置；
所述主端工作模块(20)用于发射携带所述第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；
所述从端工作模块(30)用于对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带所述第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
2.基于权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：
所述无线通信装置具有第一配对标识和第一密钥；
所述无线通信装置的配置参数包括：频率、频宽、配对标识和密钥；
所述第一配对标识和第一密钥为预先设置的配置参数，具体设施方法为：
所述无线通信装置作为主端模式无线通信装置时，确定其待配对从端模式无线通信装置，对所述无线通信装置和所述待配对从端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥；
所述无线通信装置作为从端模式无线通信装置时，确定其待配对主端模式无线通信装置，对所述无线通信装置和所述待配对主端模式无线通信装置设置相同的第一配对标识和相同的第一密钥；
在工作过程中，无线通信装置发出的信号均包含第一配对标识，无线通信装置接收的信号均包含第一配对标识。
3.基于权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述主端工作模块(20)的具体实现方法为：
步骤2.1，主端模式无线通信装置发射携带第一配对标识的第一握手信号，任一从端模式无线通信装置接收到所述第一握手信号，且检测到第一配对标识与所述任一从端模式无线通信装置的配对标识相同，所述任一从端模式无线通信装置为配对成功从端模式无线通信装置，则所述配对成功从端模式无线通信装置发送携带配对标识和密钥的应答信号；
步骤2.2，主端模式无线通信装置在不发射第一握手信号的间隔时间段内，开启接收模式以检测是否接收到应答信号，将接收到的应答信号定义为第一应答信号；第一应答信号来自所述配对成功从端模式无线通信装置，且第一应答信号携带所述配对成功从端模式无线通信装置的配对标识和密钥；
步骤2.3，主端模式无线通信装置对所述第一应答信号进行解析，根据解析结果判断配对情况，若配对成功，则所述主端模式无线通信装置进入工作状态，若配对不成功，则所述主端模式无线通信装置继续发送第一握手信号，直至配对成功进入工作状态。
4.基于权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于：
所述主端工作模块(20)中发射携带第一配对标识的第一握手信号包括：按照第一发射功率和第一设定时长，周期性发射第一握手信号，所述第一发射功率为所述无线通信装置的最大发射功率；所述第一设定时长大于等于50毫秒且小于等于100毫秒；
所述主端工作模块(20)根据解析结果判断配对情况的具体实现方法为：
若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识相同，所述主端模式无线通信装置再检测第一密钥与第一应答信号中携带的密钥是否相同；若第一应答信号中携带的密钥与第一密钥相同，则所述主端模式无线通信装置与发送第一应答信号的从端模式无线通信装置配对为主从端模式无线通信装置，所述主端模式无线通信装置进入工作状态且不再发送第一握手信号；
若所述主端模式无线通信装置的第一配对标识与第一应答信号中携带的配对标识不同，或者，第一应答信号中携带的密钥与第一密钥不同，所述主端模式无线通信装置不能进入工作状态且需要继续发送第一握手信号，直至进入工作状态。
5.基于权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述从端工作模块(30)的具体实现方法为：
步骤3.1，从端模式无线通信装置检测是否接收到握手信号，将接收到的握手信号定义为第二握手信号，所述第二握手信号来自任一主端模式无线通信装置，且第二握手信号携带所述主端模式无线通信装置的配对标识；
步骤3.2，从端模式无线通信装置对所述第二握手信号进行解析，根据解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号；若所述第二握手信号中携带的配对标识与第一配对标识相同，发送第二应答信号；
若从端模式无线通信装置的第一配对标识与所述第二握手信号中携带的配对标识相同，则所述从端模式无线通信装置发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号，所述从端模式无线通信装置切换为工作状态；若所述从端模式无线通信装置的第一配对标识与第二握手信号中携带的配对标识不同，所述从端模式无线通信装置继续接收握手信号；所述从端模式无线通信装置配对成功以后，每收到一个握手信号回复一个应答信号。
6.基于权利要求3或5所述的无线通信装置，其特征在于：所述进入工作状态之后的具体操作为：若所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置进入工作状态，所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置传输数据包，所述数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置在检测到所述数据包中携带的配对标识与所属第一配对标识相同时，通过数据位数对数据包校验完整性并反馈数据包报文，所述数据包报文包括数据包完整通知或数据包重传通知；
所述数据包传输模式包括：主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括从端设备的配对标识、应用数据和从端设备的校验码。
7.基于权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于：所述数据包传输的具体实现方式为：
当主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包时，所述主端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述主端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述从端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述从端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述从端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述从端模式无线通信装置重新发送当前数据包；
当从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包时，所述从端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述从端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述主端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述主端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述主端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述主端模式无线通信装置重新发送当前数据包。
8.一种无线通信系统，其特征在于：包括N个如权利要求1-7中任一项所述的无线通信装置；所述无线通信装置配置参数相同，N大于1，所述N个无线通信装置包括至少一个主端模式无线通信装置和至少一个从端模式无线通信装置，所述主端模式无线通信装置与所述从端模式无线通信装置建立无线连接。
9.一种利用权利要求1所述无线通信装置的无线通信方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤S10、根据配对指令，切换为主端模式或从端模式，若切换为所述主端模式，则进入步骤S20，若切换为所述从端模式，则进入步骤S30；
步骤S20、若切换为主端模式，发射携带第一配对标识的第一握手信号，对接收到的第一应答信号进行解析，根据该解析结果判断是否进入工作状态；
步骤S30、若切换为从端模式，对接收到的第二握手信号进行解析，根据该解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号。
10.根据权利要求9所述的无线通信方法，其特征在于：
所述步骤20的具体实现方法为：
步骤2.1，主端模式无线通信装置发射携带第一配对标识的第一握手信号，任一从端模式无线通信装置接收到所述第一握手信号，且检测到第一配对标识与所述任一从端模式无线通信装置的配对标识相同，所述任一从端模式无线通信装置为配对成功从端模式无线通信装置，则所述配对成功从端模式无线通信装置发送携带配对标识和密钥的应答信号；
步骤2.2，主端模式无线通信装置在不发射第一握手信号的间隔时间段内，开启接收模式以检测是否接收到应答信号，将接收到的应答信号定义为第一应答信号；第一应答信号来自所述配对成功从端模式无线通信装置，且第一应答信号携带所述配对成功从端模式无线通信装置的配对标识和密钥；
步骤2.3，主端模式无线通信装置对所述第一应答信号进行解析，根据解析结果判断配对情况，若配对成功，则所述主端模式无线通信装置进入工作状态，若配对不成功，则所述主端模式无线通信装置继续发送第一握手信号，直至配对成功进入工作状态；
所述步骤30的具体实现方法为：
步骤3.1，从端模式无线通信装置检测是否接收到握手信号，将接收到的握手信号定义为第二握手信号，所述第二握手信号来自任一主端模式无线通信装置，且第二握手信号携带所述主端模式无线通信装置的配对标识；
步骤3.2，从端模式无线通信装置对所述第二握手信号进行解析，根据解析结果判断是否发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号；若所述第二握手信号中携带的配对标识与第一配对标识相同，发送第二应答信号；
若从端模式无线通信装置的第一配对标识与所述第二握手信号中携带的配对标识相同，则所述从端模式无线通信装置发送携带第一配对标识和第一密钥的第二应答信号，所述从端模式无线通信装置切换为工作状态；若所述从端模式无线通信装置的第一配对标识与第二握手信号中携带的配对标识不同，所述从端模式无线通信装置继续接收握手信号；所述从端模式无线通信装置配对成功以后，每收到一个握手信号回复一个应答信号；
所述进入工作状态之后的具体操作为：若所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置进入工作状态，所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置传输数据包，所述数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；所述主端模式无线通信装置或所述从端模式无线通信装置在检测到所述数据包中携带的配对标识与所属第一配对标识相同时，通过数据位数对数据包校验完整性并反馈数据包报文，所述数据包报文包括数据包完整通知或数据包重传通知；
所述数据包传输模式包括：主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括第一配对标识、应用数据和第一校验码；从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包，数据包包括从端设备的配对标识、应用数据和从端设备的校验码；
所述数据包传输的具体实现方式为：当主端模式无线通信装置给从端模式无线通信装置发送数据包时，所述主端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述主端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述从端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述从端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述从端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述从端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述主端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述从端模式无线通信装置重新发送当前数据包；
当从端模式无线通信装置给主端模式无线通信装置发送数据包时，所述从端模式无线通信装置将待发送的信息拆分封包生成数据包，并在所述数据包的包头加上第一配对标识且在包尾加上第一校验码，通过调制后发射该数据包；所述从端模式无线通信装置在发射完成一个数据包后转为接收模式，检测是否接收到来自其他无线通信装置的数据包；所述主端模式无线通信装置接收到一个或多个数据包后，会对接收到的多个数据包逐一认证配对标识；所述主端模式无线通信装置确认其配对标识和接收的数据包中携带的配对标识一致后，通过数据位数对该数据包校验完整性并反馈数据包报文；所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包完整，则将数据包完整通知写入数据包报文，所述主端模式无线通信装置校验后确定数据包不完整，则将数据包重传通知写入数据包报文；所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包完整通知的数据包报文，继续准备向所述主端模式无线通信装置传输下一个数据包；或者，所述从端模式无线通信装置接收到携带数据包重传通知的数据包报文，则向所述主端模式无线通信装置重新发送当前数据包。
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