專利名稱：基于2.4GHz跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻技術(shù)的跳頻方法，尤其是涉及在一個(gè)主控設(shè)備控制多 個(gè)設(shè)備時(shí)，被控的所有從屬設(shè)備由于功耗原因需要在完成傳輸任務(wù)后快速進(jìn)入 休眠狀態(tài)，在需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)又要能夠快速喚醒和同步并傳輸數(shù)據(jù)的一種跳頻方法。
背景技術(shù)：
隨著射頻技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的射頻設(shè)備走入了普通人的生活，人們常 用的手機(jī)、數(shù)字無(wú)繩電話、無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙耳機(jī)、無(wú)線鼠標(biāo)、鍵盤、游戲手柄 等都是射頻技術(shù)的典型運(yùn)用產(chǎn)品。由于射頻頻段資源是有限的，在實(shí)際運(yùn)用中往往存在多種不同類型或者同 類型多套設(shè)備在同一頻段、同一使用環(huán)境、同時(shí)、使用的狀況，例如在某個(gè)辦公場(chǎng)合同時(shí)存在微波爐、無(wú)線路由AP、無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙耳機(jī)、數(shù)字無(wú)繩電 話、無(wú)線游戲手柄、無(wú)線鼠標(biāo)鍵盤等，而這些設(shè)備又同時(shí)在使用中，這些設(shè)備 共同使用2.4GHz的射頻頻段，這樣就容易造成射頻設(shè)備之間的相互干擾，所 以需要使用跳頻技術(shù)來(lái)提高設(shè)備的抗干擾能力，每個(gè)設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)在該頻 段內(nèi)尋找相對(duì)干擾小的頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，盡量避免設(shè)備間的相互干擾，以達(dá) 到數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)哪康摹＿@一類的射頻設(shè)備從供電的方式來(lái)看又可以分為2類，1、采用長(zhǎng)期可靠 電源供電，2、采用電池供電。采用電源供電的設(shè)備如無(wú)線AP、無(wú)線網(wǎng)卡等 設(shè)備由于擁有穩(wěn)定的電源供給，所以往往不需要太多考慮功耗的問(wèn)題，無(wú)線設(shè) 備間長(zhǎng)期處于連接狀態(tài)，隨時(shí)可以進(jìn)行跳頻和數(shù)據(jù)傳輸。但是使用電池的設(shè)備就需要考慮功耗的問(wèn)題，如藍(lán)牙耳機(jī)、數(shù)字無(wú)繩電話、 無(wú)線鼠標(biāo)鍵盤等，在不需要數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，使用電池的設(shè)備往往會(huì)關(guān)閉一些功能 模塊以降低自身功耗，這其中包括射頻模塊，在需要數(shù)據(jù)傳輸時(shí)再喚醒所有的 功能模塊，進(jìn)行設(shè)備間的同步和數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)備從休眠到喚醒到設(shè)備間的同步 和數(shù)據(jù)傳輸需要一定的時(shí)間，比如藍(lán)牙耳機(jī)從休眠到喚醒到與主機(jī)的同步和數(shù)
據(jù)傳輸，藍(lán)牙協(xié)議允許有數(shù)秒的時(shí)間來(lái)完成以上的工作，不同類型的設(shè)備根據(jù) 使用場(chǎng)合這個(gè)時(shí)間允許長(zhǎng)短不一，以不妨礙用戶的正常使用為宜，但是從技術(shù) 角度上講這個(gè)時(shí)間是越短越好的，比如鼠標(biāo)鍵盤、游戲手柄、遙控器等使用電 池需要頻繁進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低設(shè)備自身功耗，在使用時(shí)又需要快速連機(jī)，讓用戶使用時(shí)無(wú)延遲感，就絕對(duì)不允許有太長(zhǎng)的連機(jī)時(shí)間，以ms級(jí)的時(shí)間為宜， 使用戶正常使用感覺不到明顯的滯后。在實(shí)際運(yùn)用中，射頻設(shè)備解脫了線的束縛后，往往需要一個(gè)主控Host同時(shí) 控制多個(gè)被控端Device,典型的運(yùn)用如PC的鼠標(biāo)、鍵盤、游戲手柄、多媒體 遙控器等多個(gè)輸入設(shè)備同時(shí)對(duì)一個(gè)接收端。目前，這種多個(gè)依賴電池的輸入設(shè) 備同時(shí)對(duì)一個(gè)接收端的現(xiàn)狀是，主控Host反應(yīng)尤其遲鈍，同步使用效果非常不 好，制約了這類產(chǎn)品的使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于2.4GHz跳頻技術(shù)的一對(duì)多快 速同步方法，用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)在一個(gè)主機(jī)對(duì)多個(gè)服務(wù)終端的情況下，無(wú)法實(shí) 現(xiàn)良好同步響應(yīng)的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種基于2.4GHz頻段跳 頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方法，其在主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間采用多個(gè)跳頻頻 點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)，該方法還包括設(shè)定一個(gè)快速同步頻點(diǎn)；主控設(shè)備定時(shí)在快速同步頻點(diǎn)和跳頻頻點(diǎn)都發(fā)送 同步信息，從屬設(shè)備收到同步信息后，進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)，并通過(guò)査找預(yù)先固定的 跳頻頻點(diǎn)表或用相同的偽隨機(jī)數(shù)算法的迅速算出下一個(gè)跳頻頻點(diǎn)及一個(gè)序列的 多個(gè)跳頻頻點(diǎn)；傳送幀分成多個(gè)收發(fā)時(shí)隙，主控設(shè)備在不同的時(shí)隙上連接不同 的從屬設(shè)備，不同的從屬設(shè)備只在一幀中相應(yīng)的時(shí)隙進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包采用編號(hào)的方式進(jìn)行傳輸， 接收端在接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包之后，發(fā)送數(shù)據(jù)包編號(hào)作為應(yīng)答，發(fā)射端通過(guò)應(yīng)答 的數(shù)據(jù)包編號(hào)，確認(rèn)數(shù)據(jù)是否發(fā)送接收成功，如果不成功則可根據(jù)需要重發(fā)原有數(shù)據(jù)包。優(yōu)選地每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備都有相應(yīng)的、用來(lái)實(shí)現(xiàn)主控設(shè)備與從 屬設(shè)備進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊的雙向收發(fā)時(shí)隙。 優(yōu)選地每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備都有相應(yīng)的單向收發(fā)時(shí)隙，并包括所 有從屬設(shè)備的應(yīng)答時(shí)隙。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果。
本發(fā)明基于數(shù)字射頻的跳頻技術(shù)。從屬設(shè)備從休眠喚醒后，可以通過(guò)接收 同步信道的同步信息進(jìn)行同步，同步后即可發(fā)送有效數(shù)據(jù)，設(shè)備從休眠喚醒到 數(shù)據(jù)收發(fā)和處理，只需要毫秒級(jí)的時(shí)間即可完成。在每一幀中分成多個(gè)收發(fā)時(shí) 隙，主動(dòng)設(shè)備可以在不同的時(shí)隙上連接不同的從屬設(shè)備，不同的從屬設(shè)備只在 一幀中相應(yīng)的收發(fā)時(shí)隙進(jìn)行射頻發(fā)送接收數(shù)據(jù)，從而保證一個(gè)主控設(shè)備與多個(gè) 從屬設(shè)備進(jìn)行同時(shí)通訊。因此，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)對(duì)多個(gè)服務(wù)終端的情況下， 良好同步響應(yīng)。


圖1是本發(fā)明設(shè)備實(shí)現(xiàn)程序的流程圖。
圖2是本發(fā)明的接收發(fā)送時(shí)序的第一種圖例。
圖3是本發(fā)明的接收發(fā)送時(shí)序的第二種圖例。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種基于2.4GHz跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方法。該方法基 于數(shù)字射頻的跳頻技術(shù)。這種方法在主控設(shè)備(Host)與從屬設(shè)備(Device) 之間采用多個(gè)跳頻頻點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)，該方法還包括設(shè)定一個(gè)快速同步頻點(diǎn)；主 控設(shè)備(Host)定時(shí)在快速同步頻點(diǎn)和跳頻頻點(diǎn)都發(fā)送同步信息，從屬設(shè)備(Device)收到同步信息后，進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)，并通過(guò)查找預(yù)先固定的跳頻頻點(diǎn) 表或用相同的偽隨機(jī)數(shù)算法的迅速算出下一個(gè)跳頻頻點(diǎn)及一個(gè)序列的多個(gè)跳 頻頻點(diǎn)；傳送幀分成多個(gè)收發(fā)時(shí)隙，主控設(shè)備(Host)在不同的時(shí)隙上連接不 同的從屬設(shè)備(Device),不同的從屬設(shè)備(Device)只在一幀中相應(yīng)的時(shí)隙進(jìn) 行射頻數(shù)據(jù)傳輸。其中跳頻頻點(diǎn)序列可以通過(guò)主控設(shè)備(Host)和從屬設(shè)備(Device)預(yù)先約定的跳頻頻點(diǎn)表或采用相同的偽隨機(jī)數(shù)算法的計(jì)算生成。實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)的同步主要為從屬設(shè)備(Device)獲得主控設(shè)備(Host)同步信息和校 對(duì)時(shí)鐘的方式。
本發(fā)明的優(yōu)選方式主控設(shè)備(Host)與從屬設(shè)備(Device)之間傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)包采用編號(hào)的方式進(jìn)行傳輸，接收端在接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包之后，發(fā)送數(shù)據(jù)包
編號(hào)作為應(yīng)答，發(fā)射端可以通過(guò)應(yīng)答的數(shù)據(jù)包編號(hào)，確認(rèn)數(shù)據(jù)是否發(fā)送接收成 功，如果不成功則重發(fā)原有數(shù)據(jù)包。本發(fā)明的優(yōu)選方式每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備(Device)都有相應(yīng)的、用 來(lái)實(shí)現(xiàn)主控設(shè)備(Host)與從屬設(shè)備(Device)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊的雙向收發(fā)時(shí) 隙?；蛘邇?yōu)選為每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備(Device)都有相應(yīng)的單向收發(fā)時(shí) 隙，并包括所有從屬設(shè)備(Device)的應(yīng)答時(shí)隙。本發(fā)明方法快速同步跳頻實(shí)現(xiàn)跳頻通訊系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)跳頻通訊，正確接收 跳頻信號(hào)的條件是跳頻系統(tǒng)的同步。系統(tǒng)的同步包括主控設(shè)備(Host)和從屬 設(shè)備(Device)產(chǎn)生的跳頻圖案相同，即有相同的跳頻規(guī)律。主要為從屬設(shè)備(Device)獲得主控設(shè)備(Host)同步信息和校對(duì)時(shí)鐘的 方式。該方法采用獨(dú)立的同步信道和自同步的混合方式，主控設(shè)備(Host)在 每個(gè)幀中用一個(gè)專門的信道在固定的時(shí)間點(diǎn)傳送同步信息，同步信息中包含當(dāng) 前幀采用的跳頻頻點(diǎn)信息，從屬設(shè)備(Device)在同步信道上接收同步信息， 根據(jù)接收到的同步信息的時(shí)間和其中的跳頻頻點(diǎn)信息和接收時(shí)間，設(shè)置主控設(shè) 備(Host)的跳頻圖案、頻點(diǎn)序列和起止時(shí)間，并校準(zhǔn)從屬設(shè)備(Device)的 時(shí)鐘。由于主控設(shè)備(Host)每一個(gè)幀中在的同步信道中都會(huì)發(fā)送同步信息， 因此正常情況下，從屬設(shè)備(Device)在約大于一個(gè)幀的時(shí)間內(nèi)就可以接受到 同步信息，因此可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的快速同步。設(shè)備從休眠喚醒后，可以通過(guò)接 收同步信道的同步信息進(jìn)行同步，同步后即可發(fā)送有效數(shù)據(jù)。設(shè)備從休眠喚醒 到數(shù)據(jù)收發(fā)和處理，只需要毫秒級(jí)的時(shí)間即可完成。本發(fā)明方法一對(duì)多設(shè)備實(shí)現(xiàn)在每一幀中分成多個(gè)收發(fā)時(shí)隙，主控設(shè)備 (Host)可以在不同的時(shí)隙上連接不同的從屬設(shè)備(Device),不同的從屬設(shè)備 (Device)只在一幀中相應(yīng)的收發(fā)時(shí)隙進(jìn)行射頻發(fā)送接收數(shù)據(jù)，從而保證一個(gè) 主控設(shè)備(Host)與多個(gè)從屬設(shè)備(Device)進(jìn)行同時(shí)通訊。本發(fā)明可靠數(shù)據(jù)傳輸跳頻通訊系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)包采用包編號(hào)的方式識(shí)一個(gè) 數(shù)據(jù)包，接收端在接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包之后，發(fā)送包編號(hào)作為應(yīng)答，發(fā)射端可以 通過(guò)應(yīng)答的包編號(hào)，確認(rèn)數(shù)據(jù)是否發(fā)送接收成功，如果不成功則重發(fā)原有數(shù)據(jù) 包。實(shí)施本發(fā)明的一種情況為每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備(Device)都有相 應(yīng)的雙向收發(fā)時(shí)隙，實(shí)現(xiàn)主控設(shè)備(Host)與從屬設(shè)備(Device)之間的雙向
數(shù)據(jù)通訊。參看圖2所示，該接收發(fā)送時(shí)序?qū)嵗奶攸c(diǎn)是在每一個(gè)幀中針對(duì)每 個(gè)設(shè)備都有相應(yīng)的雙向的收發(fā)時(shí)隙，可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和多個(gè)設(shè)備之間的雙向數(shù)據(jù) 通訊，其中每個(gè)時(shí)隙的排列可以實(shí)際情況進(jìn)行排列組合。適合在雙向遙控器、 雙向無(wú)線音頻設(shè)備等方面的應(yīng)用。實(shí)施本發(fā)明的另一種情況為每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備(Device)都有相 應(yīng)的單向收發(fā)時(shí)隙，并包括所有從屬設(shè)備(Device)的應(yīng)答時(shí)隙。參看圖3所示， 該接收發(fā)送時(shí)序?qū)嵗奶攸c(diǎn)在每一個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)設(shè)備都有相應(yīng)的單向收發(fā)時(shí) 隙，同時(shí)包括對(duì)所有設(shè)備的設(shè)備應(yīng)答時(shí)隙，主機(jī)可以在設(shè)備應(yīng)答時(shí)隙中包括每 個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)的接收情況，可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和多個(gè)設(shè)備之間的單向數(shù)據(jù)通訊，其中 每個(gè)時(shí)隙的排列可以實(shí)際情況進(jìn)行排列組合。適合在無(wú)線鼠、標(biāo)鍵盤、單向遙 控器、單向無(wú)線音頻設(shè)備等方面的應(yīng)用。參看圖1是本發(fā)明設(shè)備實(shí)現(xiàn)程序的流程圖示例。第一步從屬設(shè)備(Device)根 據(jù)通訊狀態(tài)判斷跳頻時(shí)序是否需要同步，如果是，在同步信道接收主控設(shè)備 (Host)的同步數(shù)據(jù)包進(jìn)行快速同步和時(shí)間校準(zhǔn)，然后判斷是否需要接收應(yīng)答包 或者需要進(jìn)行時(shí)間同步；如果否，直接判斷是否需要接收應(yīng)答包或者需要進(jìn)行 時(shí)間同步。第二步如果從屬設(shè)備(Device)認(rèn)為需要，則在應(yīng)答包時(shí)隙以跳頻 信道接收主控設(shè)備(Host)應(yīng)答包，根據(jù)應(yīng)答包中的包編號(hào)確定是否需要重發(fā), 并進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)；如果從屬設(shè)備(Device)認(rèn)為不需要，則從屬設(shè)備(Device) 判斷是否有新數(shù)據(jù)或者需要重發(fā)，如果沒有，則繼續(xù)根據(jù)設(shè)備自身性質(zhì)確定是 否需要休眠；如果有新數(shù)據(jù)或者需要重發(fā)，則在設(shè)備發(fā)送時(shí)隙以跳頻信道向主 控設(shè)備(Host)發(fā)送數(shù)據(jù)。第三步如果從屬設(shè)備(Device)沒有新數(shù)據(jù)或者需 要重發(fā)數(shù)據(jù)，又需要休眠的，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)入休眠狀態(tài)的設(shè)備由外部終 端事件喚醒，并重新執(zhí)行步驟一。如果設(shè)備不需要休眠，則直接執(zhí)行步驟一。
權(quán)利要求
1、一種基于2.4GHz頻段跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方法，其在主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間采用多個(gè)跳頻頻點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)，其特征在于，該方法還包括設(shè)定一個(gè)快速同步頻點(diǎn)；主控設(shè)備定時(shí)在快速同步頻點(diǎn)和跳頻頻點(diǎn)都發(fā)送同步信息，從屬設(shè)備收到同步信息后，進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)，并通過(guò)查找預(yù)先固定的跳頻頻點(diǎn)表或用相同的偽隨機(jī)數(shù)算法的迅速算出下一個(gè)跳頻頻點(diǎn)及一個(gè)序列的多個(gè)跳頻頻點(diǎn)；傳送幀分成多個(gè)收發(fā)時(shí)隙，主控設(shè)備在不同的時(shí)隙上連接不同的從屬設(shè)備，不同的從屬設(shè)備只在一幀中相應(yīng)的時(shí)隙進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)傳輸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于2.4GHz頻段跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方 法，其特征在于主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包采用編號(hào)的方式進(jìn)行 傳輸，接收端在接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包之后，發(fā)送數(shù)據(jù)包編號(hào)作為應(yīng)答，發(fā)射端通 過(guò)應(yīng)答的數(shù)據(jù)包編號(hào)，確認(rèn)數(shù)據(jù)是否發(fā)送接收成功，如果不成功則可根據(jù)需要 重發(fā)原有數(shù)據(jù)包。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于2.4GHz跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方 法，其特征在于每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備都有相應(yīng)的、用來(lái)實(shí)現(xiàn)主控設(shè)備 與從屬設(shè)備進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊的雙向收發(fā)時(shí)隙。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于2.4GHz跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方 法，其特征在于每個(gè)幀中針對(duì)每個(gè)從屬設(shè)備都有相應(yīng)的單向收發(fā)時(shí)隙，并包 括所有從屬設(shè)備的應(yīng)答時(shí)隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于2.4GHz頻段跳頻技術(shù)的一對(duì)多快速同步方法，其在主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間采用多個(gè)跳頻頻點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)，還需設(shè)定一個(gè)快速同步頻點(diǎn)；主控設(shè)備定時(shí)在快速同步頻點(diǎn)和跳頻頻點(diǎn)都發(fā)送同步信息，從屬設(shè)備收到同步信息后，進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)，并通過(guò)查找預(yù)先固定的跳頻頻點(diǎn)表或用相同的偽隨機(jī)數(shù)算法的迅速算出下一個(gè)跳頻頻點(diǎn)及一個(gè)序列的多個(gè)跳頻頻點(diǎn)；傳送幀分成多個(gè)收發(fā)時(shí)隙，主控設(shè)備在不同的時(shí)隙上連接不同的從屬設(shè)備，不同的從屬設(shè)備只在一幀中相應(yīng)的時(shí)隙進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明基于數(shù)字射頻的跳頻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)對(duì)多個(gè)服務(wù)終端的情況下，良好同步響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04L7/04GK101119133SQ20071007693
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者倪郁青, 白金穎, 剛 陳 申請(qǐng)人:倪郁青;白金穎;陳 剛