EA041986B1

EA041986B1 - METHOD FOR SYNCHRONIZING SENSORS OF THE SECURITY SYSTEM

Info

Publication number: EA041986B1
Application number: EA202190436
Authority: EA
Inventors: Александр Николаевич Танцюра; Сергей Дмитриевич Пьянников; Александр Владимирович Конотопский
Original assignee: Аджакс Системс Кипр Холдингс Лтд
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2022-12-22

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение касается систем беспроводной связи и принадлежит к способам улучшения связи датчиков безопасности с приемопередатчиком, использующим двусторонний датчик безопасности, в системах охранной сигнализации.The invention relates to wireless communication systems and relates to methods for improving the communication of security sensors with a transceiver using a two-way security sensor in burglar alarm systems.

Терминология, которая используется в заявкеTerminology used in the application

Слот - единица распределения канала, которая представляет собой минимальный интервал времени для обмена данными в TDMA. Слот содержит периоды времени, каждый из которых соответствует определенной функции.A slot is a channel allocation unit that represents the minimum time interval for data exchange in TDMA. The slot contains periods of time, each corresponding to a specific function.

Фрейм - набор всех доступных в системе слотов (каналов).Frame - a set of all slots (channels) available in the system.

Суперфрейм или суперкадр - содержит набор фреймов или кадров, от двух и более.Superframe or superframe - contains a set of frames or frames, from two or more.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен способ индикации расположения канала, раскрытый в публикации WO 2018195965A1 от 01.11.2018 г., согласно которому сетевое устройство посылает по меньшей мере один элемент указания информации, который настроен для указания смещения места расположения между каналом данных и первым каналом управления или между вторым каналом управления и первым каналом управления, причем смещение места расположения содержит смещение места расположения во временной области и/или смещение места расположения в частотной области, смещение места расположения во временной области является смещением на уровне символа.The prior art method for indicating the location of the channel, disclosed in the publication WO 2018195965A1 dated 11/01/2018, according to which the network device sends at least one information indication element that is configured to indicate the location offset between the data channel and the first control channel or between a second control channel and a first control channel, wherein the location offset comprises a time domain location offset and/or a frequency domain location offset, the time domain location offset is a symbol level offset.

Также известен способ синхронизации самоорганизующейся сети с множественным доступом и временным распределением каналов (TDMA), описанный в патенте CN 106535138B от 07.01.2020. Способ включает этапы, на которых получают широковещательную информацию относительно соседнего узла целевого узла; ошибка шага синхронизации кадра и конфликт временных интервалов передачи целевых узлов и соседних узлов могут быть обработаны с помощью полученной широковещательной информации, а временные интервалы кадров сети и временной интервал передачи используют для реализации синхронизации.Also known is a method for synchronizing a self-organizing network with multiple access and time distribution of channels (TDMA), described in patent CN 106535138B dated 01/07/2020. The method includes receiving broadcast information about a neighbor node of the target node; the frame synchronization step error and the target node-neighbor transmission time slot collision can be handled with the received broadcast information, and the network frame time interval and the transmission time slot are used to realize synchronization.

Также известен способ беспроводной связи, описанный в патенте US 10541851B2 от 21.01.2020г., который заключается в осуществлении базовой станцией процедуры доступа для получения доступа к совместно используемой полосе радиочастотного спектра во время окна измерения; генерирование пакета сигнала синхронизации (SS), содержащего множество блоков SS; выполнения базовой станцией первой развертки луча с разверткой луча по совместно используемому радиочастотному спектру, основываясь на процедуре доступа, причем каждый блок SS пакета СС передается во время первой передачи с использованием различных лучей пропускания; при этом одна из первой передачи, вторая передача базовой станцией или их комбинации содержит первое указание времени доступа к радиочастотному спектру, совместно используемому в полосе относительно окна измерения, второе указание передачи луча, связанного с блоком SS, и третье указание количества блоков SS, оставшихся из множества блоков SS, для следования за блоком SS в окне измерений.Also known is a wireless communication method described in US Pat. generating a synchronization signal (SS) packet containing a plurality of SS blocks; performing, by the base station, a first beam sweep with a beam sweep over the shared RF spectrum based on the access procedure, each SS block of the CC packet is transmitted during the first transmission using different transmission paths; wherein one of the first transmission, the second transmission by the base station, or a combination thereof, comprises a first indication of the access time of the radio frequency spectrum shared in the band with respect to the measurement window, a second indication of the beam transmission associated with the SS block, and a third indication of the number of SS blocks remaining from set of SS blocks to follow the SS block in the measurement window.

Из патента US 8780790B2 от 15.07.2014 известен способ обеспечения протокола беспроводной связи, содержащий этапы, на которых осуществляют связь с интервалом передачи, который способствует переключению между нисходящей и восходящей частями канала беспроводной связи; и используют один или несколько защитных интервалов в течение интервала передачи для уменьшения перекрытия частот передачи между нисходящей и восходящей частями канала беспроводной связи, причем защитные интервалы включают в себя временные резервирования, являющиеся автоматически конфигурируемыми согласно обнаруженному приложению.From US patent 8780790B2 dated 07/15/2014, a method for providing a wireless communication protocol is known, comprising the steps of communicating with a transmission interval that facilitates switching between the downlink and uplink parts of the wireless communication channel; and using one or more guard intervals during the transmission interval to reduce transmission frequency overlap between the downlink and uplink portions of the wireless communication channel, the guard intervals including time reservations being automatically configurable according to the detected application.

Известен способ обеспечения синхронизации согласно патенту US 10313989B2 от 04.09.2019, который включает формирование сообщения управления, имеющего формат, предназначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления; и резервирование значения одного из полей управления для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа, при этом сообщение управления передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня. Протокол нижнего уровня включает протокол L1/L2, или протокол уровня управления доступом к среде передачи MAC.A known method for providing synchronization according to US patent 10313989B2 dated 09/04/2019, which includes the formation of a control message having a format designed to allocate resources, while the control message contains a plurality of control fields; and reserving a value of one of the control fields to indicate information other than resource allocation information, the value indicating timing information or random access procedure start information, and the control message is transmitted on a control channel according to a lower layer protocol. The lower layer protocol includes the L1/L2 protocol, or the MAC media access control layer protocol.

Также известен способ для связи на больших расстояниях с использованием датчиков с возможностью двусторонней связи, раскрытый в патенте US 10492068B1 от 26.11.2019, включающий в себя установление множества датчиков, сконфигурированных для связи с центральным узлом, сконфигурированным для отправки и приема пакетов в рабочих слотах на двух частотах; выбор частоты с самым сильным сигналом от каждого конкретного датчика; и предотвращение столкновений между двусторонними датчиками путем изменения рабочих щелей двусторонних датчиков в каждом новом кадре путем создания суперкадра, содержащего множество обычных кадров; синхронизацию нескольких обычных кадров; возврат рабочих слотов в исходное положение; создание нового суперкадра; и изменение положения рабочего слота в новом суперкадре. Двунаправленная связь гарантирует, что прием будет подтвержден и увеличивает шансы на получение сигнала. Таким образом, можно передавать информацию в оба направления, то есть можно записывать данные (настройки и др.) в датчики.Also known is a method for communication over long distances using sensors with two-way communication, disclosed in US patent 10492068B1 dated 11/26/2019, which includes the installation of a plurality of sensors configured to communicate with a central node configured to send and receive packets in working slots on two frequencies; selection of the frequency with the strongest signal from each specific sensor; and preventing collisions between the two-way sensors by changing the working slots of the two-way sensors in each new frame by creating a superframe containing a plurality of normal frames; synchronization of several regular frames; return of working slots to their original position; creating a new superframe; and changing the position of the working slot in the new superframe. Bi-directional communication ensures that reception is acknowledged and increases the chances of receiving a signal. Thus, information can be transmitted in both directions, that is, data (settings, etc.) can be written to the sensors.

- 1 041986- 1 041986

Недостатком этого и вышеуказанных решений является то, что со временем происходит рассинхронизация датчиков, которая влияет на надежность системы связи даже при использовании сверхточных кварцев в датчиках. Насколько бы точными не были кварцы, которые используются в датчиках, они все равно отличаются друг от друга по частоте, из-за чего датчики со временем рассинхронизируются с приемопередатчиком и работают не корректно, отправляя на приемопередатчик свой статус, находясь не в своем слоте, за счет чего возникает вероятность внутренних взаимных помех, например, в случаях, когда указанные датчики мешают датчикам соседних устройств системы. Таким образом, на сегодня является актуальным разработать технологию, которая бы позволила достичь корректной работы датчика, при которой он должен находиться в своем слоте и сохранять свое положение в слоте даже с учетом максимального превышения времени по отношению к началу слота, которое обычно составляет + 20 мс.The disadvantage of this and the above solutions is that over time there is a desynchronization of the sensors, which affects the reliability of the communication system even when using ultra-precise quartz in the sensors. No matter how accurate the quartz used in the sensors is, they still differ from each other in frequency, due to which the sensors eventually become out of sync with the transceiver and do not work correctly, sending their status to the transceiver, being not in their slot, for due to which there is a possibility of internal mutual interference, for example, in cases where these sensors interfere with the sensors of neighboring devices of the system. Thus, today it is relevant to develop a technology that would allow to achieve the correct operation of the sensor, in which it must be in its slot and maintain its position in the slot, even taking into account the maximum excess of time in relation to the beginning of the slot, which is usually + 20 ms .

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В основу изобретения поставлена задача разработать способ синхронизации датчиков с центральным приемопередатчиком, который позволяет во время обмена информацией с приемопередатчиком постоянно контролировать параметры синхронизации каждого датчика и, в случае выхода датчика за допустимые пределы параметров синхронизации, корректировку и возврат датчика в указанные пределы параметров синхронизации приемопередатчиком. Поставленная задача решена путем создания способа, в котором приемопередатчик реализован с возможностью указания датчику, на сколько миллисекунд он сейчас опережает или отстает от приемопередатчика, опираясь на что, датчик добавляет или отнимает в свой счетчик соответствующее количество тактов на ближайший слот, тем самым ускоряя или замедляя ход времени в течение указанного слота, также, согласно способа, датчик запоминает и накапливает внесенные изменения, и самостоятельно корректирует свои параметры, минимизируя отклонения синхронизации с приемопередатчиком.The invention is based on the task of developing a method for synchronizing sensors with a central transceiver, which allows, during the exchange of information with the transceiver, to constantly monitor the synchronization parameters of each sensor and, if the sensor goes beyond the allowable limits of the synchronization parameters, correct and return the sensor to the specified limits of the synchronization parameters by the transceiver. The problem is solved by creating a method in which the transceiver is implemented with the ability to indicate to the sensor how many milliseconds it is now ahead or behind the transceiver, based on which, the sensor adds or subtracts the corresponding number of cycles to the nearest slot to its counter, thereby accelerating or slowing down the course of time during the specified slot, also, according to the method, the sensor remembers and accumulates the changes made, and independently corrects its parameters, minimizing synchronization deviations with the transceiver.

Техническим результатом, который при этом достигается, является возможность в режиме реального времени осуществлять контроль параметров синхронизации датчиков, своевременно вносить их корректировки и использовать накопленные данные для самостоятельной корректировки датчиком параметров синхронизации, что уменьшает вероятность внутренних взаимных помех, повышает автономное время работы и стабильность системы.The technical result, which is achieved in this case, is the ability to monitor the synchronization parameters of the sensors in real time, make their corrections in a timely manner and use the accumulated data to independently correct the synchronization parameters by the sensor, which reduces the likelihood of internal mutual interference, increases the autonomous operating time and stability of the system.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved in the following way.

Способ синхронизации датчиков охранной системы, которая содержит по меньшей мере один датчик и приемопередатчик с использованием технологии TDMA, включает отправление датчиком первичного запроса синхронизации на приемопередатчик, ответ приемопередатчика на запрос датчика о первичной синхронизации с указанием корректных параметров синхронизации: номера фрейма, номера суперфрейма, номера слота и положения датчика в слоте, причем положение датчика в слоте устанавливается большим по времени по отношению к началу слота, установление датчиком параметров синхронизации, после установления параметров корректной синхронизации в соответствии с разметкой TDMA, датчик передает свой статус на приемопередатчик, в ответ приемопередатчик отправляет текущие отклонения датчика от ожидаемого места в разметке TDMA в мс, на основании полученной информации формируется первая коррекция синхронизации, далее датчик по разметке TDMA периодически отсылает на приемопередатчик свой статус, приемопередатчик отправляет в ответ на статус датчика данные о его коррекции синхронизации, начиная со второй коррекции, датчик запоминает информацию из трех последовательных коррекций, определяет размер отклонения по времени в слотах, рассчитывает удельное отклонение синхронизации за один слот и определяет поправочный коэффициент, после каждой 4-й коррекции датчик определяет очередной поправочный коэффициент и добавляет его к текущему.A method for synchronizing sensors of a security system, which contains at least one sensor and a transceiver using TDMA technology, includes sending a primary synchronization request by the sensor to the transceiver, the transceiver's response to the sensor's request for primary synchronization, indicating the correct synchronization parameters: frame number, superframe number, number slot and the position of the sensor in the slot, and the position of the sensor in the slot is set to be larger in time with respect to the beginning of the slot, the sensor sets the synchronization parameters, after setting the correct synchronization parameters in accordance with the TDMA markup, the sensor transmits its status to the transceiver, in response the transceiver sends the current deviation of the sensor from the expected place in the TDMA markup in ms, based on the information received, the first synchronization correction is formed, then the sensor periodically sends its status to the transceiver using the TDMA markup, the transceiver sends in response to the status of the sensor, data on its synchronization correction, starting from the second correction, the sensor remembers information from three consecutive corrections, determines the size of the time deviation in slots, calculates the specific timing deviation for one slot and determines the correction factor, after every 4th correction, the sensor determines the next correction factor and adds it to the current one.

Согласно другому аспекту реализации способа поправочный коэффициент вносится в ход часов датчика в каждый 80-й слот.According to another aspect of the implementation of the method, a correction factor is applied to the clock of the sensor in every 80th slot.

Согласно еще одному аспекту реализации способа положение датчика в слоте устанавливается большим на 20 мс по отношению к началу слота.According to another aspect of the implementation of the method, the position of the sensor in the slot is set to be 20 ms larger with respect to the start of the slot.

Согласно еще одному аспекту реализации способа предусмотрено осуществление по меньшей мере еще одного отправления датчиком параметров синхронизации на приемопередатчик после первой установки параметров синхронизации.According to another aspect of the implementation of the method, at least one more sending of the synchronization parameters by the sensor to the transceiver is provided after the first setting of the synchronization parameters.

Согласно еще одному аспекту реализации способа коррекция синхронизации по статусам посылается датчику постоянно.According to another aspect of the implementation of the method, the status synchronization correction is constantly sent to the sensor.

Согласно еще одному аспекту реализации способа при отклонении датчика в пределах ±5 мс синхронизация не корректируется.According to another aspect of the implementation of the method, when the sensor deviates within ±5 ms, the synchronization is not corrected.

Согласно еще одному аспекту реализации способа, если отклонение датчика находится в пределах ±5 мс, в качестве данных о коррекции синхронизации датчику отправляется нулевое значение.According to another aspect of the implementation of the method, if the sensor deviation is within ±5 ms, a value of zero is sent to the sensor as timing correction data.

Поставленная задача также решается таким образом, что в способе синхронизации датчиков охран- 2 041986 ной системы осуществляют отправление датчиком первичного запроса синхронизации на приемопередатчик, приемопередатчик отправляет ответ на запрос датчика о первичной синхронизации с указанием корректных параметров синхронизации: номера фрейма, номера суперфрейма, номера слота и положения датчика в слоте, причем положение датчика в слоте устанавливается на +20 мс по отношению к началу слота, установление датчиком полученных параметров синхронизации, после установления корректной синхронизации в соответствии с разметкой TDMA датчик передает свой статус на приемопередатчик, в ответ приемопередатчик отсылает текущие отклонения датчика от ожидаемого места в разметке TDMA в мс, на основании полученной информации формируют первую коррекцию синхронизации, далее датчик по разметке TDMA периодически отсылает на приемопередатчик свой статус, приемопередатчик отправляет в ответ на статус датчика данные о его коррекции синхронизации, дополнительную коррекцию осуществляют с помощью использования команды CheckSynchro, не привязанной к разметке TDMA и длине фрейма, при использовании команды CheckSynchro приемопередатчик обрабатывает запрос датчика и отправляет ему информацию о дополнительной коррекции синхронизации, приемопередатчик отправляет коррекцию синхронизации на запрос датчика при условии, что отклонение положения датчика находится в пределах ± 20 мс.The problem is also solved in such a way that in the method of synchronizing sensors of the security system, the sensor sends a primary synchronization request to the transceiver, the transceiver sends a response to the sensor's request for primary synchronization indicating the correct synchronization parameters: frame number, superframe number, slot number and the position of the sensor in the slot, and the position of the sensor in the slot is set to +20 ms relative to the beginning of the slot, the sensor establishes the received synchronization parameters, after establishing the correct synchronization in accordance with the TDMA markup, the sensor transmits its status to the transceiver, in response the transceiver sends current deviations sensor from the expected location in the TDMA markup in ms, based on the information received, the first synchronization correction is formed, then the sensor periodically sends its status to the transceiver using the TDMA markup, the transceiver sends yes in response to the sensor status information about its synchronization correction, additional correction is carried out using the CheckSynchro command, which is not tied to the TDMA markup and frame length, when using the CheckSynchro command, the transceiver processes the sensor request and sends information about the additional synchronization correction to it, the transceiver sends a synchronization correction to the sensor request, provided that the sensor position deviation is within ± 20 ms.

Согласно другому аспекту варианта реализации способа датчик отсылает запрос команды CheckSynchro на приемопередатчик, приемопередатчик отправляет коррекцию синхронизации по команде CheckSynchro датчику со смещением на 60 мс относительно начала слота.According to another aspect of the method implementation, the sensor sends a CheckSynchro command request to the transceiver, the transceiver sends a timing correction on the CheckSynchro command to the sensor offset by 60 ms from the start of the slot.

Согласно еще одному аспекту реализации варианта заявленного способа коррекция синхронизации по команде CheckSynchro состоит как минимум из четырех циклов.According to another aspect of the implementation of the variant of the claimed method, the synchronization correction by the CheckSynchro command consists of at least four cycles.

Согласно еще одному аспекту реализации в соответствии со вторым вариантом способа, по окончании 12 положительных попыток дополнительная коррекция синхронизации по механизму CheckSynchro прекращается.According to another aspect of the implementation in accordance with the second variant of the method, after 12 positive attempts, additional synchronization correction by the CheckSynchro mechanism is terminated.

Согласно еще одному аспекту реализации в соответствии со вторым вариантом способа, по окончании 10 последовательных попыток без ответа дополнительная коррекция синхронизации по механизму CheckSynchro прекращается.According to another aspect of the implementation in accordance with the second variant of the method, after 10 consecutive attempts without a response, additional synchronization correction by the CheckSynchro mechanism is terminated.

Согласно еще одному аспекту реализации в соответствии со вторым вариантом способа, датчик для коррекции синхронизации по механизму CheckSynchro отправляет на приемопередатчик дополнительные команды через фиксированные интервалы времени, которые составляют последовательно 15, 30, 60 с.According to another aspect of the implementation in accordance with the second variant of the method, the sensor for correcting synchronization by the CheckSynchro mechanism sends additional commands to the transceiver at fixed time intervals, which are sequentially 15, 30, 60 s.

Следует понимать, что приведенное общее описание и последующее детальное описание являются не ограничивающими заявленное изобретение, а только объясняют суть изобретения.It should be understood that the foregoing general description and the following detailed description are not intended to limit the claimed invention, but only to explain the essence of the invention.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - схема процесса первичной синхронизации датчика, фиг. 2 - схема процесса повторной синхронизации при ошибке первичной синхронизации, фиг. 3 - схема процесса повторной синхронизации при синтаксической ошибке в синхронизации, фиг. 4 - схема процесса коррекции синхронизации по статусам, фиг. 5 - схема процесса синхронизации по механизму CheckSynchro, фиг. 6 - блок-схема логики процесса синхронизации по механизму CheckSynchro, фиг. 7 - блок-схема алгоритма обработки коррекции датчиком, фиг. 8 - блок-схема алгоритма внесения коррекции в датчик.Fig. 1 is a diagram of the sensor primary synchronization process, FIG. 2 is a diagram of a resynchronization process in case of a primary synchronization error, FIG. 3 is a diagram of the resynchronization process for a syntactic error in synchronization, FIG. 4 is a diagram of the status synchronization correction process, FIG. 5 is a diagram of the synchronization process using the CheckSynchro mechanism, FIG. 6 is a block diagram of the synchronization process logic for the CheckSynchro mechanism, FIG. 7 is a flowchart of sensor correction processing, FIG. 8 is a block diagram of the algorithm for introducing correction into the sensor.

Подробное описаниеDetailed description

На фиг. 1 изображен процесс первичной синхронизации датчика, с которой начинается работа датчика. Датчик отправляет запрос первичной синхронизации командой mc_Неу на приемопередатчик, приемопередатчик на запрос датчика отправляет ему ответ с указанием текущих параметров синхронизации: номера фрейма, номера суперфрейма, номера слота и положения датчика в слоте, причем положение датчика в слоте устанавливается на +20 мс по отношению к началу слота. Получив текущие параметры синхронизации, датчик начинает отправлять команду mc_MoveStatus со своим статусом на приемопередатчик. Если приемопередатчик получает некорректные команды со статусом от датчика, а именно текущие параметры синхронизации не совпадают с корректными значениями, которые получил датчик при первичной синхронизации, приемопередатчик принудительно отправляет датчику ответ повторной синхронизации командой mc_GoToFindSynchro. Причин некорректной синхронизации может быть две:In FIG. 1 shows the process of primary synchronization of the sensor, with which the operation of the sensor begins. The sensor sends a primary synchronization request with the mc_Neu command to the transceiver, the transceiver sends a response to the sensor request indicating the current synchronization parameters: frame number, superframe number, slot number and position of the sensor in the slot, and the position of the sensor in the slot is set to +20 ms with respect to the beginning of the slot. Having received the current synchronization parameters, the sensor starts sending the mc_MoveStatus command with its status to the transceiver. If the transceiver receives incorrect status commands from the sensor, namely, the current synchronization parameters do not match the correct values that the sensor received during the initial synchronization, the transceiver will force the sensor to send a resynchronization response with the mc_GoToFindSynchro command. There can be two reasons for incorrect synchronization:

датчик вышел не в свой слот.The sensor has gone out of position.

Слот датчика не совпадает с ожидаемым при запросе первичной синхронизации (ошибка синхронизации) (фиг. 2). Приемопередатчик в ответ на полученную команду mc_MoveStatus со статусом от датчика принудительно отправляет датчику ответ повторной синхронизации командуThe sensor slot does not match what was expected when the primary timing was requested (timing error) (FIG. 2). The transceiver, in response to the received mc_MoveStatus command with the status from the sensor, forces the sensor to send a resynchronization response command

- 3 041986 mc_GoT oF indSynchro;- 3 041986 mc_GoT oF indSynchro;

датчик выходит в свой слот, но постоянно смещается.the sensor goes into its slot, but is constantly shifting.

Датчик выходит в свой слот, но со смещением за допустимые пределы синхронизации по времени на Δt. Приемопередатчик фиксирует, что два фрейма подряд датчик работает с одним и тем же смещением по времени на Δt+2 мс, что с высокой вероятностью свидетельствует о том, что датчик сбился с параметров синхронизации. В ответ на его запрос приемопередатчик посылает команду mc_GoToFindSynchro повторной синхронизации (синтаксическая ошибка синхронизации) (фиг. 3). Повторная синхронизация по команде mc_GoToFindSynchro осуществляется, пока датчик не начнет работать корректно.The sensor goes into its slot, but with a shift beyond the allowable time synchronization limits by Δt. The transceiver detects that the sensor operates with the same time offset for two frames in a row by Δt+2 ms, which indicates with a high probability that the sensor has lost its synchronization parameters. In response to its request, the transceiver sends a resynchronization command mc_GoToFindSynchro (synchronization syntax error) (FIG. 3). Re-synchronization by the mc_GoToFindSynchro command is carried out until the sensor starts to work correctly.

Формат команд и ответов на команды приведен ниже.The format of commands and responses to commands is given below.

mc_Неу - команда запроса информации о синхронизации. Команды, по которым может проходить повторная синхронизация:mc_neu - command to request information about synchronization. Commands that can be resynchronized:

mc_CheckSynchro - уточнение синхронизации, mc_MoveStatus - отправка статуса датчиком, mc_GoToFindSynchro - команды для повторной синхронизации.mc_CheckSynchro - synchronization clarification, mc_MoveStatus - sending status by the sensor, mc_GoToFindSynchro - commands for resynchronization.

Получив команду повторной синхронизации, датчик сразу устанавливает флаг необходимости отправки версий полного статуса и расширенного статуса. Также по этой команде датчик сбрасывает предыдущие результаты синхронизации и запускает команду уточнения синхронизации CheckSynchro сначала. После установки корректной синхронизации в соответствии с разметкой TDMA, датчик начинает передавать свой статус на приемопередатчик.Upon receiving a resynchronization command, the sensor immediately sets the flag to send the full status and extended status versions. Also, with this command, the sensor resets the previous synchronization results and starts the CheckSynchro synchronization refinement command from the beginning. After setting the correct synchronization in accordance with the TDMA markup, the sensor begins to transmit its status to the transceiver.

На фиг. 4 показана длина слота по времени и место расположения датчика в слоте. Фиг. 4 иллюстрирует процесс коррекции синхронизации датчика по статусам. Датчик передает команду mc_MoveStatus, которая содержит данные о его текущем статусе на приемопередатчик, в ответ приемопередатчик отсылает текущие отклонения датчика от ожидаемого места в разметке TDMA в мс. Частота и время отправки датчиком своего статуса на приемопередатчик привязаны к разметке TDMA. Отклонение синхронизации датчика в пределах ±5 мс считается допустимым и не корректируется. При отклонении датчика более ±5 мс, но менее ±20 мс, датчик подлежит коррекции, в ответе на каждую команду mc_MoveStatus со статусом с отклонением приемопередатчик отправляет датчику информацию о степени и направлении отклонения от параметров синхронизации. Зона коррекции времени находится в пределах ±20 мс. Отклонение от заданных параметров синхронизации более ±20 мс не корректируется по двум причинам: при смещении датчика на - 20 мс он попадает в не свой слот, получив такой статус от датчика, приемопередатчик отправляет в ответ команду повторной синхронизации. При смещении датчика на +20 мс предположение об отклонении от параметров синхронизации становится неоднозначным, так как в этом месте также может появится повтор статуса, а повторы никак маркируются, их можно отличить только по смещению. Если отклонение от параметров синхронизации меньше чем ±5 мс, в качестве коррекции датчику отправляется значение 0.In FIG. 4 shows the length of the slot in time and the location of the sensor in the slot. Fig. 4 illustrates the process of correcting sensor synchronization by statuses. The sensor sends the mc_MoveStatus command, which contains data about its current status to the transceiver, in response, the transceiver sends the current deviations of the sensor from the expected location in the TDMA markup in ms. The frequency and time the sensor sends its status to the transceiver is tied to the TDMA markup. Sensor timing deviation within ±5 ms is considered acceptable and is not corrected. If the sensor deviation is more than ±5 ms, but less than ±20 ms, the sensor is subject to correction, in response to each mc_MoveStatus command with a deviation status, the transceiver sends information to the sensor about the degree and direction of deviation from the synchronization parameters. The time correction zone is within ±20 ms. Deviation from the specified synchronization parameters of more than ±20 ms is not corrected for two reasons: when the sensor is shifted by -20 ms, it falls into the wrong slot, having received such a status from the sensor, the transceiver sends a resynchronization command in response. When the sensor is shifted by +20 ms, the assumption of a deviation from the synchronization parameters becomes ambiguous, since a status repeat may also appear in this place, and the repetitions are not marked in any way, they can only be distinguished by the shift. If the deviation from the timing parameters is less than ±5 ms, a value of 0 is sent to the sensor as a correction.

Таким образом, коррекция происходит только по первой попытке отправления статуса, на его основе формируется поправка, которая в свою очередь входит в сформированный пакет ответа на запрос датчика своего статуса по команде mc_MoveStatus.Thus, the correction occurs only after the first attempt to send the status, on its basis an amendment is formed, which, in turn, is included in the generated response packet to the request of the status sensor by the mc_MoveStatus command.

Форматы ответа приемопередатчика датчику приведены ниже:The formats of the transceiver response to the sensor are given below:

Command command Data[0] Data[0] Data[l] Data[l] Data[2] Data[2] Data[3] Data[3] Data[4] Data[4] шс_ОК shs_ok AnswerFactor Answer Factor PowerCom powercom PowerAjust Power Adjust TimeCorr TimeCorr SystemError SystemError

mc_OK - положительный ответ на доставку статуса от датчика, AnswerFactor - флаговая переменная, содержащая указания датчику, PowerCom, PowerAjust - данные для управления мощностью датчика,mc_OK - a positive response to the status delivery from the sensor, AnswerFactor - a flag variable containing instructions to the sensor, PowerCom, PowerAjust - data to control the power of the sensor,

TimeCorr - значение коррекции времени в мс, которое не должно превышать значения ±20 мс, SystemError - поле системных ошибок.TimeCorr - time correction value in ms, which should not exceed ±20 ms, SystemError - system error field.

Датчик получает регулярные коррекции от приемопередатчика и рассчитывает среднюю скорость отклонения от параметров синхронизации. Работает это следующим образом. После первичной синхронизации поправочный коэффициент имеет нулевое значение, начинается процесс его определения. Значение каждой коррекции добавляется к накопительной сумме, первая коррекция после первичной синхронизации не учитывается, так как позиционирование в слоте по информации синхронизации достаточно грубое и значительно превышает точность в 1 мс, что может дать ошибочный результат. Начиная со второй коррекции датчик собирает информацию из трех последовательных коррекций, определяет время и размер отклонения от параметров синхронизации в слотах, рассчитывает удельное отклонение от параметров синхронизации за один слот, формирует поправочный коэффициент, который вносится в ход часов каждый 80-й слот, и начинает процесс уточнения поправочного коэффициента снова. После 4 коррекций будет получен очередной, более точный, поправочный коэффициент, который будет учтен и добавлен к текущему поправочному коэффициенту.The sensor receives regular corrections from the transceiver and calculates the average rate of deviation from the synchronization parameters. It works as follows. After the initial synchronization, the correction factor has a zero value, the process of its determination begins. The value of each correction is added to the cumulative sum, the first correction after the initial synchronization is not taken into account, since the positioning in the slot according to the synchronization information is quite coarse and significantly exceeds the accuracy of 1 ms, which may give an erroneous result. Starting from the second correction, the sensor collects information from three consecutive corrections, determines the time and size of the deviation from the synchronization parameters in the slots, calculates the specific deviation from the synchronization parameters for one slot, generates a correction factor that is introduced into the clock every 80th slot, and starts correction factor refinement process again. After 4 corrections, another more accurate correction factor will be obtained, which will be taken into account and added to the current correction factor.

На фиг. 5 приведена длина слота по времени и место расположения датчика в слоте. Фиг. 5 иллюстIn FIG. 5 shows the length of the slot in time and the location of the sensor in the slot. Fig. 5 illustrations

- 4 041986 рирует схему процесса синхронизации по механизму CheckSynchro, благодаря использованию данного механизма осуществляется дополнительная коррекция параметров синхронизации. Синхронизация по механизму CheckSynchro не привязана к разметке TDMA и длине фрейма, а осуществляется в фиксированные интервалы времени, которые составляют последовательно 15, 30, 60 с. На запросы от датчика по механизму CheckSynchro приемопередатчик отвечает всегда и формирует на них ответ, не проверяя в свой ли слот попал датчик, так как команды по механизму CheckSynchro отправляются в определенные интервалы времени, а не в предусмотренном в фрейме месте. При использовании длинных фреймов (от 3 мин) данные, которые получает датчик по механизму CheckSynchro, обрабатываются аналогично, как и по статусам, что позволяет, до отправки датчиком на приемопередатчик первого статуса, получить предварительный поправочный экспресс-коэффициент. Если используются короткие фреймы (от 12 с), данные, полученные по механизму CheckSynchro, добавляются к данным, которые были получены по статусам, благодаря чему датчик быстрее получает первый поправочный коэффициент. На запрос команды CheckSynchro от датчика, приемопередатчик отправляет коррекцию синхронизации по команде CheckSynchro датчику со смещением на 60 мс относительно начала слота, это сделано для того, чтобы не мешать другим датчикам отправлять статусы на приемопередатчик. При использовании механизма CheckSynchro зона коррекции времени, как и при коррекции по статусам, находится в пределах ±20 мс.- 4 041986 describes the scheme of the synchronization process by the CheckSynchro mechanism, thanks to the use of this mechanism, additional correction of the synchronization parameters is carried out. Synchronization by the CheckSynchro mechanism is not tied to the TDMA markup and frame length, but is carried out at fixed time intervals, which are sequentially 15, 30, 60 s. The transceiver always responds to requests from the sensor using the CheckSynchro mechanism and generates a response to them, without checking whether the sensor has entered its slot, since the commands using the CheckSynchro mechanism are sent at certain time intervals, and not at the place provided in the frame. When using long frames (from 3 minutes), the data that the sensor receives using the CheckSynchro mechanism is processed in the same way as by status, which allows, before sending the sensor to the first status transceiver, to obtain a preliminary correction express coefficient. If short frames (from 12 s) are used, the data received by the CheckSynchro mechanism is added to the data received by statuses, due to which the sensor receives the first correction factor faster. Upon a CheckSynchro command request from the sensor, the transceiver sends a synchronization correction on the CheckSynchro command to the sensor with an offset of 60 ms from the start of the slot, this is done in order not to interfere with other sensors sending statuses to the transceiver. When using the CheckSynchro mechanism, the time correction zone, as with status correction, is within ±20 ms.

На фиг. 6 приведена логика процесса синхронизации по механизму CheckSynchro. Коррекция по механизму CheckSynchro состоит из 3 циклов, разных по времени. Датчик посылает на приемопередатчик запрос коррекции по механизму CheckSynchro, при каждом цикле посылается по меньшей мере 4 запроса. При первом цикле датчик посылает по меньшей мере 4 запроса коррекции по механизму CheckSynchro на приемопередатчик с интервалом 15 с. Приемопередатчик формирует по меньшей мере 4 ответа с поправочным коэффициентом, на основании полученных данных осуществляется перерасчет коррекции синхронизации. Датчик получает уточненный поправочный коэффициент. Второй и третий циклы коррекции по механизму CheckSynchro реализуются по аналогичной схеме, разница лишь в том, что при втором цикле интервал между запросами датчика составляет 30 с, а интервал между запросами при третьем цикле составляет 60 с соответственно.In FIG. Figure 6 shows the logic of the synchronization process using the CheckSynchro mechanism. Correction by the CheckSynchro mechanism consists of 3 cycles, different in time. The sensor sends a correction request to the transceiver via the CheckSynchro mechanism, at least 4 requests are sent in each cycle. On the first cycle, the sensor sends at least 4 CheckSynchro correction requests to the transceiver at 15 s intervals. The transceiver generates at least 4 responses with a correction factor, based on the received data, the synchronization correction is recalculated. The sensor receives an updated correction factor. The second and third correction cycles according to the CheckSynchro mechanism are implemented according to a similar scheme, the only difference is that during the second cycle, the interval between requests from the sensor is 30 s, and the interval between requests during the third cycle is 60 s, respectively.

При этом ответы приемопередатчика датчику имеют формат, который приведен ниже:In this case, the responses of the transceiver to the sensor have the following format:

Command command Data[3] Data[3] mc_OK mc_OK SynchroDelay SynchroDelay

mc_OK - положительный ответ на доставку статуса от датчика,mc_OK - positive response to status delivery from the sensor,

SynchroDelay - значение отклонения от параметров синхронизации в миллисекундах, не должно превышать значение ±20 мс.SynchroDelay - value of deviation from synchronization parameters in milliseconds, must not exceed ±20 ms.

На фиг. 7 приведен алгоритм обработки коррекции синхронизации датчиком, который заключается в следующем. Обработка коррекции начинается с запроса Set shift time 700, на этапе 701, где проверяется размер коррекции с помощью переменной corr<50?, которая выполняет функцию предохранителя от больших значений коррекции, которые влияют на корректную работу датчика. Если значение коррекции превышает заданное значение, процесс завершается на этапе 701. При допустимых значениях коррекций, каждая коррекция вносится с помощью переменной Time Corr на этапе 702. На этапах 703,704,705 с помощью переменных Corr Step = 0, CorrValue += Shift Time, Count Slot = 0, Corr Value = 0 изымается первая коррекция, так как она является результатом первичной синхронизации и имеет низкую точность. На этапе 706 переменная Corr Step ++ вносит следующие коррекции, которые добавляются к накопительной результирующей сумме коррекций, при этом учитывается время, за которое эта сумма была накоплена (время учитывается в слотах или в кратных интервалах слотов), и осуществляется расчет поправочного коэффициента. На этапе 707 с помощью переменной Corr Step <4? проверяется количество коррекций, при каждой четвертой коррекции происходит перерасчет поправочного коэффициента и перезапуск цикла для выявления нового поправочного коэффициента. Полученный новый поправочный коэффициент предназначен для применения в следующих четырех коррекциях, которые будут поступать от датчика. Следующие циклы уточнения поправочного коэффициента будут осуществляться с учетом значений предыдущих поправочных коэффициентов, для его дальнейшего уточнения. На этапах 708 и 709 происходит процесс фиксации поправочного коэффициента датчиком для применения коррекции синхронизации.In FIG. 7 shows the algorithm for processing the synchronization correction by the sensor, which is as follows. Correction processing begins with a Set shift time 700 request, at step 701, where the size of the correction is checked using the variable corr<50?, which acts as a guard against large correction values that affect the correct operation of the sensor. If the correction value exceeds the predetermined value, the process ends at step 701. With valid correction values, each correction is made using the variable Time Corr at step 702. At steps 703,704,705 using the variables Corr Step = 0, CorrValue += Shift Time, Count Slot = 0, Corr Value = 0, the first correction is removed, since it is the result of primary synchronization and has low accuracy. In step 706, the variable Corr Step ++ makes the following corrections that are added to the cumulative result sum of the corrections, taking into account the time over which this amount has been accumulated (time is counted in slots or in multiples of slots), and a correction factor is calculated. At step 707 with the variable Corr Step <4? the number of corrections is checked, with every fourth correction the correction factor is recalculated and the cycle is restarted to identify a new correction factor. The resulting new correction factor is intended to be applied to the next four corrections that will come from the sensor. The next cycles of adjustment of the correction factor will be carried out taking into account the values of the previous correction factors for its further refinement. At steps 708 and 709, a process of capturing a correction factor by the sensor occurs to apply a timing correction.

Получая команду коррекции синхронизации, датчик запоминает размер коррекции и время от предыдущей коррекции. По нескольким последовательным коррекциям, предпочтительно трем, датчик вычисляет среднее отклонение от параметров синхронизации за один слот и определяет поправочный коэффициент, который в дальнейшем будет постоянно вноситься в тактовый генератор датчика, чтобы компенсировать его отклонение от параметров синхронизации. Первая коррекция не учитывается, так как является результатом первичной синхронизации, которая имеет низкую точность. Со второй по четвертую коррекции осуществляется накопление поправочного коэффициента и времени, за которое он накапливается. На четвертой коррекции определяется среднее значение поправочного коэффициента, этоWhen receiving a timing correction command, the sensor remembers the correction size and time from the previous correction. Based on several successive corrections, preferably three, the sensor calculates the average deviation from the synchronization parameters for one slot and determines the correction factor, which will then be constantly applied to the sensor clock generator in order to compensate for its deviation from the synchronization parameters. The first correction is not taken into account, as it is the result of primary synchronization, which has low accuracy. From the second to the fourth correction, the correction factor and the time for which it is accumulated are accumulated. On the fourth correction, the average value of the correction factor is determined, this

--

Claims

the value is added to the existing one and the loop starts over. The correction that the transceiver sends includes the sensor correction factor that was obtained in the previous stages, while the correction factor does not change, but accumulates.

Below is an example of a sensor correction without the CheckSynchro mechanism, with a status-only correction, to demonstrate how the time changes when the sensor approaches the correction limits:

Synchronization (actual process)

3 min +10 ms

8 min +10 ms

7 min +10 ms

8 min +11 ms

Completion of the first cycle, recalculation of the correction factor

40 min 10 ms 38 min 10 ms

37 min 10 ms 38 min 10 ms

Completion of the second cycle, adjustment of the correction factor 120 min 10 ms

96 min 10 ms 80 min 10 ms

110 min 10 ms

Completion of the third cycle...

In FIG. 8 shows the algorithm for making a correction by the sensor.

The calculation of the intervals between corrections and the introduction of a correction factor is carried out in the interruption by the command of the WakeUp Timer variable.

At step 800, the introduction of a correction factor on command from the variable Interrupt WakeUp Timer begins, at step 801 the variable Spec Period=? makes a request about the status of readiness to apply the correction factor. At step 802, the variables Timer_set Period (Corr Period), Spec Period=0, Norm Period=1 set a flag that the next time a correction factor is applied, it will indicate the time of its application (the so-called normal period for applying the correction factor.) If the flag has already been set, is step 803 immediately implemented on the Norm Period variable? and step 804 on the variables Timer_se Period (Corr Period), Norm Period=0, which indicates the time of applying the correction factor. At step 805, the variable Count Cycle ++ indicates the cycle of application of the correction factor. In step 806 on variables (Count Cycle<80 or Time Corr !=0), the correction factor is applied to the cycle that was specified in step 805. If the correction factor cycle does not match the one specified in step 805, steps 807 are implemented using Spec Period variables = 1, Corr Period = Norm Period + Time Corr + MainCorr, Time Corr = 0 and 808 with Count Slott <50000? .

The correction factor is entered into the course of the sensor clock in every 80th slot (24 s). Such a time for introducing a correction factor is chosen to provide a certain sensitivity to the entered numerical values, since at shorter periods of time the numerical values are less than one and will not be taken into account by the sensor, and on the other hand, the selected time ensures the introduction of a correction factor and control of deviation from the synchronization parameters in real time. Thus, an average correction factor is introduced into each 80th slot, which compensates for the deviation of the sensor from the synchronization parameters.

CLAIM

1. A method for synchronizing a security system that contains at least one sensor and a transceiver using TDMA technology, which includes sending the sensor an initial synchronization request to the transceiver, the transceiver's response to the sensor's request for primary synchronization, indicating the correct synchronization parameters: frame number, superframe number , slot number and position of the sensor in the slot, and the position of the sensor in the slot is set to be greater in time with respect to the beginning of the slot, the sensor sets the synchronization parameters, after setting the correct synchronization parameters in accordance with the TDMA markup, the sensor transmits its status to the transceiver, in response the transceiver sends current deviations of the sensor from the expected place in the TDMA markup in ms, based on the information received, the first synchronization correction is formed, then the sensor periodically sends its status to the transceiver using the TDMA markup, the transceiver sends in response to the status of the sensor, data on its synchronization correction, starting from the second correction, the sensor remembers information from three consecutive corrections, determines the size of the time deviation in slots, calculates the specific synchronization deviation

- 6 041986 for one slot and determines the correction factor, after each 4th correction the sensor determines the next correction factor and adds it to the current one.

2. The synchronization method according to claim 1, characterized in that the correction factor is introduced into the course of the clock of the sensor in every 80th slot.

3. The synchronization method according to claim 1, characterized in that the position of the sensor in the slot is set to be 20 ms larger with respect to the beginning of the slot.

4. The synchronization method according to claim 1, characterized in that the sensor sends at least one more synchronization parameters to the transceiver after the first setting of the synchronization parameters.

5. Synchronization method according to claim 1, characterized in that the synchronization correction by status is sent to the sensor constantly.

6. The synchronization method according to claim 1, characterized in that the sensor deviation from synchronization, which is within ±5 ms, is not corrected.

7. The synchronization method according to claim 1, characterized in that when the sensor deviation is within less than ±5 ms, a zero value is sent to the sensor as synchronization correction data.

8. A method for synchronizing a security system that contains at least one sensor and a transceiver using TDMA technology, which includes sending a primary synchronization request by the sensor to the transceiver, sending a response by the transceiver to the sensor's request for primary synchronization indicating the current synchronization parameters: frame number, number superframe, slot number and position of the sensor in the slot, and the position of the sensor in the slot is set to be large in time with respect to the beginning of the slot, the sensor establishes the received synchronization parameters, after establishing the correct synchronization in accordance with the TDMA markup, the sensor transmits its status to the transceiver, in response the transceiver sends the current deviations of the sensor from the expected location in the TDMA markup in ms, based on the information received, the first synchronization correction is formed, then the sensor periodically sends its status to the transceiver using the TDMA markup, the transceiver sends data about its synchronization correction in response to the status of the sensor, additional correction is carried out using the CheckSynchro command, which is not tied to the TDMA markup and frame length, when using the CheckSynchro command, the transceiver processes the sensor request and sends information about the additional synchronization correction to it, the transceiver sends a correction synchronization to the request of the sensor, provided that the deviation of the position of the sensor is within ± 20 ms.

9. The synchronization method according to claim 8, characterized in that the sensor sends a CheckSynchro command request to the transceiver, the transceiver sends a synchronization correction on the CheckSynchro command to the sensor with an offset of 60 ms relative to the beginning of the slot.

10. The synchronization method according to claim 8, characterized in that the synchronization correction by the CheckSynchro command consists of at least four cycles.

11. The method of synchronization according to claim 8, characterized in that after 12 positive attempts, additional synchronization correction by the CheckSynchro mechanism is stopped.

12. The method of synchronization according to claim 8, characterized in that after 10 consecutive attempts without a response, additional synchronization correction by the CheckSynchro mechanism is stopped.

13. The synchronization method according to claim 8, characterized in that to correct the synchronization using the CheckSynchro mechanism, the sensor sends additional commands to the transceiver at fixed time intervals, which are sequentially 15, 30, 60 s.

-