專(zhuān)利名稱(chēng):一種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及ー種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置。
背景技術(shù):
ZigBee與無(wú)線(xiàn)相容性認(rèn)證(WiFi, Wireless Fidelity)、藍(lán)牙之間存在同頻干擾的問(wèn)題,且工作在2. 4GHz頻段時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的穿透性和靈敏度較差,數(shù)據(jù)傳輸距離也不盡人意。WiFi所采用的擴(kuò)頻技術(shù),對(duì)ZigBee的影響很大,通常在有WiFi熱點(diǎn)的地方,ZigBee基本無(wú)法工作。在無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)中,主流技術(shù)采用低頻ISM(Industrial ScientificMedical)頻段的專(zhuān)有協(xié)議無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù),其頻段包括915MHz、868MHz、433MHz以及剛剛釋放出來(lái)的470 510MHz頻段。低頻段組網(wǎng)雖然具有傳輸距離優(yōu)勢(shì)(尤其是433MHz和470 510MHz頻段下傳輸距離是ZigBee傳輸距離的五倍),且能避開(kāi)與WiFi、藍(lán)牙的同頻 干擾。但即使使用470 510MHz頻段通信,節(jié)點(diǎn)在布表密集的應(yīng)用場(chǎng)景和復(fù)雜多變的小區(qū)電磁環(huán)境下,通信鏈路也容易受到時(shí)間和空間上不可預(yù)知的干擾,數(shù)據(jù)交互的可靠性受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。根據(jù)無(wú)線(xiàn)抄表應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn),ー個(gè)個(gè)域網(wǎng)(PAN, Personal Area Network)內(nèi)的信標(biāo)幀間隔比較長(zhǎng),活躍期的占空比較小。因此,網(wǎng)關(guān)根據(jù)GB/T15629. 15-2010協(xié)議信道掃描所判定的信道質(zhì)量,跟不上相對(duì)復(fù)雜的室內(nèi)電磁環(huán)境變化的節(jié)奏(信道質(zhì)量在ー個(gè)小的時(shí)間范圍內(nèi)出現(xiàn)快速變化),并且在GB/T15629. 15中沒(méi)有請(qǐng)求發(fā)送/允許發(fā)送(RTS/CTS,Request To Send/Clear To Send)握手機(jī)制。因此,可能出現(xiàn)即使在現(xiàn)有協(xié)議下動(dòng)態(tài)選擇的信道,也在下一個(gè)超幀周期開(kāi)始后突然受到其他干擾信號(hào)干擾的情況,降低了一次數(shù)據(jù)采集成功率。通過(guò)結(jié)合重傳的自適應(yīng)跳頻技術(shù)解決突發(fā)通信干擾問(wèn)題是目前直接有效的方法?,F(xiàn)有技術(shù)中,以下面兩種方式通過(guò)結(jié)合重傳的自適應(yīng)跳頻技術(shù)解決突發(fā)通信干擾問(wèn)題第一種方式針對(duì)IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)中定義的信標(biāo)幀進(jìn)行改進(jìn),對(duì)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言,將傳統(tǒng)的802. 15. 4超巾貞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成多個(gè)由組確認(rèn)巾貞(GACK, Group acknowledgeframe)劃分的小超幀,并且GACK幀還為后續(xù)的擴(kuò)展非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期(ECFP,ExtendedContention Free Period)分配新的保證時(shí)隙(GTS, Guaranteed Time Slot),將其分配給之前傳輸失敗需要重傳的節(jié)點(diǎn)和在GTS中臨時(shí)申請(qǐng)資源處理突發(fā)數(shù)據(jù)流的節(jié)點(diǎn),以GACK的形式縮減了數(shù)據(jù)交互中的開(kāi)銷(xiāo)和加快數(shù)據(jù)交互節(jié)奏。對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言,在超幀開(kāi)始時(shí)定義了管理時(shí)隙,以告知全網(wǎng)新加入/離開(kāi)的完整功能設(shè)備(FFD,F(xiàn)ull FunctionalDevice),還定義了 FFD的信標(biāo)時(shí)隙,方便獲取鄰近FFD的通信信息,超幀周期可調(diào),且每個(gè)公告時(shí)期(Announcement Cycle)中所用的信道可以不同,姆個(gè)PAN也使用不同信道,這些都以信標(biāo)巾貞中的信息為準(zhǔn)。但以上技術(shù)方案中,通過(guò)GACK提高平均數(shù)據(jù)交互的速率,完全基于信道質(zhì)量持續(xù)良好的前提,一旦出現(xiàn)鏈路故障,部分節(jié)點(diǎn)收不到GACK巾貞,將導(dǎo)致GACK中的信息增加,若信道質(zhì)量持續(xù)低靡,GACK消息長(zhǎng)度會(huì)出現(xiàn)累加的雪崩效應(yīng),并且,若節(jié)點(diǎn)掉網(wǎng)沒(méi)有指定約定信道或備用信道收聽(tīng)信標(biāo),重新發(fā)起入網(wǎng)過(guò)程將能耗倍増。第二種方式面向分簇?zé)o線(xiàn)傳感器的兩級(jí)自適應(yīng)跳頻方案,針對(duì)用于エ業(yè)過(guò)程自動(dòng)化的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(WIA-PA, Wireless Networks for Industrial Automation-ProcessAutomation)星型和網(wǎng)狀結(jié)合的兩層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),擴(kuò)展信標(biāo)幀載荷的內(nèi)容,并對(duì)超幀進(jìn)行改迸,實(shí)現(xiàn)兩級(jí)自適應(yīng)跳頻,其中,在活躍期的信標(biāo)幀階段、競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期(CAP,ContentionAccess Period)階段、非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期(CFP, Contention Free Period)階段采用各階段自適應(yīng)跳頻(PAFH, Phase Adaptive Frequency Hopping),即此三個(gè)階段在同一超巾貞周期內(nèi)使用相同的信道,在不同超幀周期內(nèi)根據(jù)信道狀況切換信道,非活躍期的簇內(nèi)通信階段采用時(shí)隙自適應(yīng)跳頻(TAFH,Timeslot Adaptive Frequency Hopping),即簇內(nèi)通信階段的姆個(gè)時(shí)隙根據(jù)信道狀況更換通信信道。但以上技術(shù)方案中,在各超幀周期中切換所用信道進(jìn)行通信,統(tǒng)計(jì)、判定、下發(fā)ー系列程序?qū)е滦诺狼袚Q周期過(guò)長(zhǎng),不能滿(mǎn)足信道質(zhì)量時(shí)變的要求,信道切換存在嚴(yán)重的滯 后性,簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)或簇首節(jié)點(diǎn)將統(tǒng)計(jì)的信道信息上傳至簇首節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn),占用帶寬資源大,網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)需要周期性地統(tǒng)計(jì)所用信道的狀況信息,占用節(jié)點(diǎn)設(shè)備較多緩存容量,降低設(shè)備處理速度,增加設(shè)備功耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置,用以在CFP階段建立的跳頻-重傳機(jī)制,靈活應(yīng)對(duì)通信鏈路在受到時(shí)間和空間上不可預(yù)知的干擾,提高數(shù)據(jù)交互的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)傳輸方法,包括協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,所述約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù);將ー超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且所述第二 SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同;在所述超幀的信標(biāo)期內(nèi),在所述約定信道上廣播信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息;接收所述節(jié)點(diǎn)基于所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù),并發(fā)送確認(rèn)幀。本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)傳輸方法,包括節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含信道劃分信息和時(shí)隙劃分信息,所述信道劃分信息包含協(xié)調(diào)器選擇的約定信道和備用信道的信息,所述時(shí)隙劃分信息包含一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP被劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP的信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序和所述第二 SCFP的時(shí)隙順序相同;根據(jù)所述信道劃分信息和所述時(shí)隙劃分信息,在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù);若在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則根據(jù)所述時(shí)隙劃分信息和信道劃分信息,跳至約定信道,并在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中再次發(fā)送數(shù)據(jù);若在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則跳至備用信道,并在所述第三SCFP內(nèi)在備用信道上再次發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的協(xié)調(diào)器,包括選擇單元,用于選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,所述約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù);劃分單元,用于將ー超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且所述第二 SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同;廣播單元,用于所述超幀的信標(biāo)期內(nèi),在所述約定信道上廣播信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息;接收數(shù)據(jù)単元,用于接收所述節(jié)點(diǎn)基于所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù);發(fā)送單元,用于發(fā)送確認(rèn)幀。本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn),包括接收單元,用于接收信標(biāo)巾貞,所述信標(biāo)巾貞中包含信道劃分信息和時(shí)隙劃分信息,所述信道劃分信息包含協(xié)調(diào)器選擇的約定信道和備用信道的信息,所述時(shí)隙劃分信息包含一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP被劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入 時(shí)期SCFP的信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同;發(fā)送數(shù)據(jù)單元,用于根據(jù)所述信道劃分信息和所述時(shí)隙劃分信息,在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù);切換信道単元,用于若在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則根據(jù)所述時(shí)隙劃分信息和信道劃分信息,跳至約定信道;若在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則跳至備用信道;發(fā)送數(shù)據(jù)單元,還用于跳至所述約定信道后,在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中再次發(fā)送數(shù)據(jù);跳至所述備用信道后,在所述第三SCFP內(nèi)再次發(fā)送數(shù)據(jù)。從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,該約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),將ー超幀中的CFP劃分為第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,以各SCFP的信道質(zhì)量作為傳輸數(shù)據(jù)的依據(jù),如果在前ー個(gè)SCFP發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則可立即在下ー個(gè)SCFP跳入其他信道質(zhì)量更好的信道中再次發(fā)送該數(shù)據(jù),縮短切換周期,提高數(shù)據(jù)傳輸效率,并在ー超幀的信標(biāo)期內(nèi),在該約定信道上廣播信標(biāo)幀,在該信標(biāo)幀中包含上述信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,以通知節(jié)點(diǎn),使得節(jié)點(diǎn)在接收到信標(biāo)幀后,在ー超幀內(nèi),按照以上的信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,協(xié)調(diào)器接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),井向成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)消息,以供節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收發(fā)情況,使得節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸情況判斷信道質(zhì)量,以在ー超幀內(nèi),相應(yīng)切換信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,縮短切換周期,提高設(shè)備處理速度,及時(shí)應(yīng)對(duì)不可預(yù)知的干擾,提高數(shù)據(jù)交互可靠性。
圖I為本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的典型應(yīng)用場(chǎng)景示意圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的一個(gè)實(shí)施例示意圖;圖3為在超幀的不同時(shí)期發(fā)生突發(fā)干擾的概率分析圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的另ー個(gè)實(shí)施例示意圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例中信道劃分和選擇示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例中協(xié)調(diào)器和節(jié)點(diǎn)從約定信道切換至備用信道收發(fā)數(shù)據(jù)示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例中樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的家庭組網(wǎng)中,具有父子關(guān)系的節(jié)點(diǎn)發(fā)生干擾的不意圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的另ー個(gè)實(shí)施例示意圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的另ー個(gè)實(shí)施例示意圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)的具體過(guò)程示意圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)切換信道過(guò)程的示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例中協(xié)調(diào)器的一個(gè)實(shí)施例示意圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置,用于在ー個(gè)超幀的CPF內(nèi)建立的跳頻-重傳機(jī)制,據(jù)此相應(yīng)切換信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,縮短切換周期,提高設(shè)備處理速度,及時(shí)應(yīng)對(duì)不可預(yù)知的干擾,提高數(shù)據(jù)交互可靠性。本發(fā)明實(shí)施例中提供的技術(shù)方案,典型應(yīng)用場(chǎng)景如圖I所示,家庭網(wǎng)關(guān)與抄表系統(tǒng)中的表節(jié)點(diǎn)之間形成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以家庭為單位組成個(gè)域網(wǎng),每個(gè)家庭內(nèi)部有ー個(gè)家庭網(wǎng)關(guān),將家庭中的水表、氣表、其他傳感節(jié)點(diǎn)以及電力井處的電表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)集中抄至一起,上傳至小區(qū)中心機(jī),小區(qū)中心機(jī)可通過(guò)協(xié)議,如網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP, Network TimeProtocol),實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)的精確時(shí)間同步,家庭網(wǎng)關(guān)可通過(guò)信標(biāo)對(duì)表節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步,形成ー個(gè)良好的通信資源調(diào)度環(huán)境。為便于控制,通常將PAN的協(xié)調(diào)器設(shè)置于網(wǎng)關(guān)內(nèi)部。為便于描述,本發(fā)明實(shí)施例中以協(xié)調(diào)器和節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行技術(shù)方案的描述,可以理解的,網(wǎng)絡(luò)控制器和終端設(shè)備,或者其他具有類(lèi)似功能在信道中可實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案的接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備,均包括在本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi),請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的一個(gè)實(shí)施例包括101、協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,該約定信道和該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù);本實(shí)施例中,基于GB/T15629. 15-2010標(biāo)準(zhǔn),以470兆赫茲(MHZ)-510兆赫茲(MHZ)頻帶范圍內(nèi),按一定帶寬劃分為多個(gè)信道,個(gè)域網(wǎng)的協(xié)調(diào)器根據(jù)信道質(zhì)量,選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道(Rendezvous Channel)和備用信道(Backup Channel),并產(chǎn)生信道選擇信息,該約定信道和該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),而該約定信道還用于發(fā)送信標(biāo)幀,以及用于節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)入網(wǎng)。102、將ー超幀的CFP劃分為三個(gè)SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,該三個(gè)SCFP中包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且該第二 SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在該第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一SCFP中的時(shí)隙順序與第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同;每ー個(gè)超幀周期包含信標(biāo)期、CAP期、CFP期和非活躍期,請(qǐng)參閱圖3,圖3中包括兩個(gè)超幀周期,在任一個(gè)超幀周期中,活躍期(CAP+CFP)比整個(gè)超幀周期短,即在活躍期(第ニ區(qū)域)中出現(xiàn)突發(fā)干擾的可能性比在整個(gè)超幀(第一區(qū)域)中的可能性小。本實(shí)施例中,將同一超幀的CFP分為3個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP (Son ContentionFree Period),即第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,該第二 SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在該第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一 SCFP中 的時(shí)隙順序和第二 SCFP的時(shí)隙順序相同,即,相對(duì)于ー個(gè)節(jié)點(diǎn),其第一 SCFP中的各時(shí)隙順序和第二 SCFP中的各時(shí)隙順序相同,節(jié)點(diǎn)在第一 SCFP的某個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則仍在第二 SCFP中的該某個(gè)時(shí)隙再次發(fā)送數(shù)據(jù),由于在第一 SCFP和第二SCFP種使用相同的時(shí)隙重發(fā)數(shù)據(jù),這樣才使得協(xié)調(diào)器在不同時(shí)隙接收到數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)時(shí)隙判斷該數(shù)據(jù)是由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的。需要說(shuō)明的是,將ー個(gè)超幀的CFP分為3個(gè)SCFP,以各SCFP的信道質(zhì)量作為傳輸數(shù)據(jù)的依據(jù),如果在第一 SCFP發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則可立即在第二 SCFP跳入其他信道質(zhì)量更好的信道中再次發(fā)送該數(shù)據(jù),相對(duì)于以超幀為周期進(jìn)行信道質(zhì)量判斷及跳轉(zhuǎn)信道再次發(fā)送數(shù)據(jù),縮短切換周期,傳輸效率更高。在第一 SCFP中,協(xié)調(diào)器為PAN內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配ー個(gè)時(shí)隙,分配時(shí)需保證每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度滿(mǎn)足一個(gè)表節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)并收到確認(rèn)幀的過(guò)程(如5毫秒),各節(jié)點(diǎn)在各自所分得的時(shí)隙、信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。103、在該超幀的信標(biāo)期內(nèi),在該約定信道上廣播信標(biāo)幀,該信標(biāo)幀中包含該信道選擇信息及該時(shí)隙劃分信息;信標(biāo)巾貞在超巾貞的第一個(gè)時(shí)隙傳輸,協(xié)調(diào)器在同一個(gè)超巾貞的信標(biāo)期內(nèi),在選擇的約定信道上廣播信標(biāo)幀,在廣播的信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,接收到該廣播信標(biāo)幀的節(jié)點(diǎn)則可通過(guò)其中包含的信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,獲知約定信道及備用信道,以及所劃分的3個(gè)SCFP的信息。104、接收節(jié)點(diǎn)基于該信道選擇信息及該時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù),并發(fā)送ACK幀。接收節(jié)點(diǎn)基于該信道選擇信息及該時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù),井向成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)(ACK, Acknowledgement)中貞。本發(fā)明實(shí)施例中,協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,該約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),將ー超幀中的CFP劃分為第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,以各SCFP的信道質(zhì)量作為傳輸數(shù)據(jù)的依據(jù),如果在前ー個(gè)SCFP發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則可立即在下一個(gè)SCFP跳入其他信道質(zhì)量更好的信道中再次發(fā)送該數(shù)據(jù),縮短切換周期,提高數(shù)據(jù)傳輸效率,并在同一超幀的信標(biāo)期內(nèi),在該約定信道上廣播信標(biāo)幀,在該信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,以通知節(jié)點(diǎn),使得節(jié)點(diǎn)在接收到信標(biāo)幀后,在同一超幀內(nèi),按照以上的信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,協(xié)調(diào)器接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),井向成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送確認(rèn)消息,以供節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收發(fā)情況,使得節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸情況判斷信道質(zhì)量,以在ー個(gè)超幀內(nèi),相應(yīng)切換信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,縮短切換周期,提高設(shè)備處理速度,及時(shí)應(yīng)對(duì)不可預(yù)知的干擾,提高數(shù)據(jù)交互可靠性。為便于理解,下面以另ー實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案中的數(shù)據(jù)傳輸方法,請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法包括
201、協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道并產(chǎn)生信道選擇信息,該約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù);本實(shí)施例中,基于GB/T15629. 15-2010標(biāo)準(zhǔn),以470兆赫茲(MHZ)-510兆赫茲(MHZ)頻帶范圍內(nèi),按一定帶寬劃分為多個(gè)信道,個(gè)域網(wǎng)的協(xié)調(diào)器掃描信道質(zhì)量,選擇兩個(gè)信道質(zhì)量最好的信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,該約定信道用于當(dāng)信道質(zhì)量差時(shí),重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該備用信道用于當(dāng)約定信道質(zhì)量差時(shí),重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),而該約定信道還用于發(fā)送信標(biāo)幀,以及用于節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)入網(wǎng)。除約定信道和備用信道之外的其他信道,被節(jié)點(diǎn)順序編號(hào)作為傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信道。信道劃分和選擇示意圖請(qǐng)參閱圖5,在470MHZ-510MHZ的頻寬上,劃分若干個(gè)頻寬為2MHZ的信道,在其中選擇2個(gè)信道質(zhì)量最好的信道分別作為預(yù)定信道和備用信道。 其中,由于約定信道質(zhì)量最好,因此,協(xié)調(diào)器在約定信道中發(fā)送信標(biāo)幀,節(jié)點(diǎn)接收到信標(biāo)幀后,在該約定信道內(nèi)申請(qǐng)入網(wǎng),成功入網(wǎng)后在該約定信道內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)器為成功入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)內(nèi)16位短地址,從0x0001、0x0002、0x0003依次遞增,方便節(jié)點(diǎn)在SCFP中結(jié)合跳頻參數(shù)在相應(yīng)的信道發(fā)送數(shù)據(jù)。202、協(xié)調(diào)器將一超幀的CFP劃分為三個(gè)SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息;本實(shí)施例中,將同一超幀的CFP分為3個(gè)SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,該3個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,其中,第一 SCFP和第二 SCFP的時(shí)隙數(shù)相等,該第二SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在該第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),該第三SCFP還用于繼續(xù)傳輸節(jié)點(diǎn)在該第一 SCFP或該第二 SCFP未完全發(fā)送的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一 SCFP中的時(shí)隙順序和第二 SCFP的時(shí)隙順序相同,即,相對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn),其第一 SCFP中的各時(shí)隙順序和第二 SCFP中的各時(shí)隙順序相同,節(jié)點(diǎn)在第一 SCFP的某個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則仍在第二 SCFP中的該某個(gè)時(shí)隙再次發(fā)送數(shù)據(jù),這樣才使得協(xié)調(diào)器在不同時(shí)隙接收到數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)時(shí)隙判斷該數(shù)據(jù)是由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的。在第一 SCFP中,協(xié)調(diào)器為PAN內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)時(shí)隙,分配時(shí)需保證每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度滿(mǎn)足一個(gè)表節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)并收到確認(rèn)幀的過(guò)程(如5毫秒),各節(jié)點(diǎn)在各自所分得的時(shí)隙、信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。具體地,當(dāng)節(jié)點(diǎn)在第一 SCFP中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則在第二 SCFP、第三SCFP跳至約定信道重新發(fā)送,第二 SCFP是協(xié)調(diào)器專(zhuān)為第一 SCFP中數(shù)據(jù)發(fā)送失敗的節(jié)點(diǎn)設(shè)置的,發(fā)送數(shù)據(jù)失敗的節(jié)點(diǎn)在與第一 SCFP對(duì)應(yīng)的時(shí)隙上重發(fā)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地,部分節(jié)點(diǎn)在第一 SCFP中的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)不能將所有數(shù)據(jù)全部發(fā)送,或者在第二 SCFP中仍然發(fā)送失敗,需要額外的時(shí)隙資源發(fā)送分片或重傳的數(shù)據(jù),將在第三SCFP中再次發(fā)送數(shù)據(jù),是在協(xié)調(diào)器和節(jié)點(diǎn)的約定的第三個(gè)SCFP的時(shí)隙發(fā)送,第三SCFP3是協(xié)調(diào)器為在第一 SCFP和第二 SCFP中未發(fā)送或未完全發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)額外分配的時(shí)隙資源。203、在一超幀的信標(biāo)期內(nèi),在該約定信道上廣播信標(biāo)幀,該信標(biāo)幀中包含該信道選擇信息及該時(shí)隙劃分信息;信標(biāo)巾貞在超巾貞的第一個(gè)時(shí)隙傳輸,協(xié)調(diào)器在同一個(gè)超巾貞的信標(biāo)期內(nèi),在選擇的約定信道上廣播信標(biāo)幀,在廣播的信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,接收到該廣播信標(biāo)幀的節(jié)點(diǎn)則可通過(guò)其中包含的信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,獲知約定信道及備用信道,以及所劃分的3個(gè)SCFP的信息。在本實(shí)施例中,對(duì)信標(biāo)幀的幀結(jié)構(gòu)中包含SCFP字段,顯而易見(jiàn)的,超幀中也包含SCFP字段,幀結(jié)構(gòu)中的信標(biāo)負(fù)載字段中包含信道類(lèi)型標(biāo)識(shí)。具體地,信標(biāo)幀的幀結(jié)構(gòu)參見(jiàn)表I。表I
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳輸方法,其特征在于,包括 協(xié)調(diào)器選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,所述約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù); 將一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且所述第二 SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同; 在所述超幀的信標(biāo)期內(nèi),在所述約定信道上廣播信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息; 接收所述節(jié)點(diǎn)基于所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù),并發(fā)送確認(rèn) 幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于, 所述第三SCFP還用于繼續(xù)傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP或所述第二 SCFP未完全發(fā)送的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法,其特征在于,所述方法還包括 更新信道使用列表,所述信道使用列表用于記錄所述超幀內(nèi)各信道上最近一次成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)信息; 根據(jù)所述信道使用列表在所述第三SCFP自適應(yīng)切換約定信道和備用信道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于, 所述信標(biāo)幀的幀結(jié)構(gòu)中包含SCFP字段。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于, 所述節(jié)點(diǎn)為一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn),包括具有父子關(guān)系的父節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn),所述父節(jié)點(diǎn)為路由節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于, 所述第一 SCFP、所述第二 SCFP或所述第三SCFP分別包括多個(gè)時(shí)隙,所述多個(gè)時(shí)隙分別被分配給所述父節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
7.一種數(shù)據(jù)傳輸方法,其特征在于,包括 節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含信道劃分信息和時(shí)隙劃分信息,所述信道劃分信息包含協(xié)調(diào)器選擇的約定信道和備用信道的信息,所述時(shí)隙劃分信息包含一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP被劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP的信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序和所述第二 SCFP的時(shí)隙順序相同; 根據(jù)所述信道劃分信息和所述時(shí)隙劃分信息,在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù); 若在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則根據(jù)所述時(shí)隙劃分信息和信道劃分信息,跳至約定信道,并在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中再次發(fā)送數(shù)據(jù); 若在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則跳至備用信道,并在所述第三SCFP內(nèi)在備用信道上再次發(fā)送數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法還包括 若在所述第一 SCFP或所述第二 SCFP內(nèi)未完全發(fā)送數(shù)據(jù),則在所述第三SCFP內(nèi)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述方法還包括 更新信道使用列表,所述信道使用列表用于記錄所述超幀內(nèi)各信道上最近一次成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)信息; 根據(jù)所述信道使用列表在所述第三SCFP內(nèi)自適應(yīng)切換約定信道和備用信道。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于, 在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中用于再次發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)隙與在所述第一 SCFP內(nèi)在所述分配的信道中用于發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)隙相同。
11.一種協(xié)調(diào)器,其特征在于,包括 選擇單元,用于選擇兩個(gè)信道分別作為約定信道和備用信道,并產(chǎn)生信道選擇信息,所述約定信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在其他信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述備用信道用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在約定信道中發(fā)送失敗的數(shù)據(jù); 劃分單元,用于將一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP,并產(chǎn)生時(shí)隙劃分信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且所述第二SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),所述第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第二 SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二 SCFP中的時(shí)隙順序相同; 廣播單元,用于所述超幀的信標(biāo)期內(nèi),在所述約定信道上廣播信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息; 接收數(shù)據(jù)單元,用于接收所述節(jié)點(diǎn)基于所述信道選擇信息及所述時(shí)隙劃分信息發(fā)送的數(shù)據(jù); 發(fā)送單元,用于發(fā)送確認(rèn)幀。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的協(xié)調(diào)器,其特征在于, 所述第三SCFP還用于繼續(xù)傳輸節(jié)點(diǎn)在所述第一 SCFP或所述第二 SCFP未完全發(fā)送的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的協(xié)調(diào)器,其特征在于, 所述協(xié)調(diào)器還包括 更新單元,用于更新信道使用列表,所述信道使用列表用于記錄所述超幀內(nèi)各信道上最近一次成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)信息; 切換單元,還用于根據(jù)所述信道使用列表在所述第三SCFP自適應(yīng)切換約定信道和備用信道。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任一項(xiàng)所述的協(xié)調(diào)器,其特征在于, 所述信標(biāo)幀的幀結(jié)構(gòu)中包含SCFP字段。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14任一項(xiàng)所述的協(xié)調(diào)器,其特征在于, 所述節(jié)點(diǎn)為一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn),包括具有父子關(guān)系的父節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn),所述父節(jié)點(diǎn)為路由節(jié)點(diǎn);所述第一 SCFP、所述第二 SCFP或所述第三SCFP分別包括多個(gè)時(shí)隙,所述多個(gè)時(shí)隙分別被分配給所述父節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
16.一種節(jié)點(diǎn),其特征在于,包括 接收單元,用于接收信標(biāo)幀,所述信標(biāo)幀中包含信道劃分信息和時(shí)隙劃分信息,所述信道劃分信息包含協(xié)調(diào)器選擇的約定信道和備用信道的信息,所述時(shí)隙劃分信息包含一超幀的非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期CFP被劃分為三個(gè)子非競(jìng)爭(zhēng)接入時(shí)期SCFP的信息,所述三個(gè)SCFP包括第一 SCFP、第二 SCFP和第三SCFP,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所述第一 SCFP中的時(shí)隙順序與所述第二SCFP中的時(shí)隙順序相同; 發(fā)送數(shù)據(jù)單元,用于根據(jù)所述信道劃分信息和所述時(shí)隙劃分信息,在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù); 切換信道單元,用于若在所述第一 SCFP內(nèi)在分配的信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則根據(jù)所述時(shí)隙劃分信息和信道劃分信息,跳至約定信道;若在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中發(fā)送數(shù)據(jù)失敗,則跳至備用信道; 發(fā)送數(shù)據(jù)單元,還用于跳至所述約定信道后,在所述第二 SCFP內(nèi)在約定信道中再次發(fā)送數(shù)據(jù);跳至所述備用信道后,在所述第三SCFP內(nèi)再次發(fā)送數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的節(jié)點(diǎn),其特征在于, 所述發(fā)送數(shù)據(jù)單元,還用于若在所述第一 SCFP或所述第二 SCFP內(nèi)未完全發(fā)送數(shù)據(jù),則在所述第三SCFP內(nèi)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù); 所述節(jié)點(diǎn)還包括 更新列表單元,用于更新信道使用列表,所述信道使用列表用于記錄所述超幀內(nèi)各信道上最近一次成功發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)信息; 所述切換信道單元,還用于根據(jù)所述信道使用列表在所述第三SCFP內(nèi)自適應(yīng)切換約定信道和備用信道。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置,用于在一個(gè)超幀的CPF內(nèi)建立的跳頻-重傳機(jī)制,據(jù)此切換信道,縮短切換周期,提高數(shù)據(jù)交互可靠性。本發(fā)明實(shí)施例方法包括選擇兩個(gè)信道作為約定信道和備用信道,并將一超幀的CFP劃分為三個(gè)SCFP,其中,第二SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在第一SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),第三SCFP用于重新傳輸節(jié)點(diǎn)在第二SCFP發(fā)送失敗的數(shù)據(jù),且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一SCFP中的時(shí)隙順序與第二SCFP中的時(shí)隙順序相同,在該超幀的信標(biāo)期內(nèi),在該約定信道上廣播信標(biāo)幀,該信標(biāo)幀中包含信道選擇信息及時(shí)隙劃分信息,接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),并發(fā)送確認(rèn)幀。
文檔編號(hào)H04L1/16GK102857327SQ20121011092
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉培 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司