一种单载波点对点时分双向无线通信方法技术

本发明专利技术涉及一种单载波点对点时分双向无线通信方法。本发明专利技术采用的是突发模式的思路，帧结构由HEAD和DATA两部分组成，其中HEAD主要用于符号同步，可以起到搜索帧的功能；本发明专利技术是基于HEAD特殊字的载波同步方法巧妙地设计了双向同步机制。本发明专利技术通过时分复用的方法实现了单载波点对点无线通信系统的双向传输功能，实现方法复杂度低，性能可靠，同时上下行带宽分配灵活，适用于图像、语音和工业控制等领域的点对点无线传输应用；本发明专利技术的同步过程只利用了符号同步的搜帧功能，不需要将对端的数据解调解码后才握手。

Single carrier point to point time division bidirectional wireless communication method

The invention relates to a single carrier point to point time-division two-way wireless communication method. The invention is used in burst mode ideas and frame structure by HEAD and DATA is composed of two parts, of which HEAD is mainly used for symbol synchronization, can play the function of search frame synchronization method; the invention is based on the special character of carrier HEAD cleverly designed two-way synchronization mechanism. The invention realizes the bidirectional transmission function of single carrier point-to-point wireless communication system by time-division multiplexing method, realization method of low complexity, reliable performance, at the same time on the downlink bandwidth allocation flexibility, point-to-point wireless transmission application for image, voice and industrial control and other fields; synchronization during the process of the invention use only symbol synchronization frame search function, does not need the data demodulation and decoding to end after the handshake.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，具体涉及一种单载波点对点时分双向无线通信方法。
技术介绍
无线通信系统实现双向的方法主要有时分复用（TDD）和频分复用（FDD）两种。FDD在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收信道和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低；另外上下行频谱之间还需要一定宽度的隔离，才能保证上下行通信不会互相干扰。目前频谱资源紧张，特别在点对点传输系统的应用领域，可以开放使用的频谱资源不是很充足。TDD用时间来分离接收和发送信道，在TDD 方式的移动通信系统中, 接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载, 其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行，从单方向的传输效率上来说不及FDD系统。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提出一种单载波点对点时分双向无线通信方法。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：包括近端设备和远端设备；近端设备的通信步骤如下：J1 ：近端设备进入初始发送状态；J2 ：近端设备发送数据帧，发送结束后开启接收状态，当a秒内近端设备搜索到远端设备发送的数据帧，则等待远端设备发送结束后，达到一次握手，并计数握手次数；当a秒内近端设备没有搜索到远端设备发送的数据帧，重新进入步骤J1，同时握手次数计数清零；J3 ：当握手次数达到N次，则进入同步状态；否则重复步骤J2；J4 ：近端设备和远端设备进入同步状态后，双方按照同步的时隙发送数据帧；当近端设备在发送结束后的a秒内接收到远端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当a秒内没有接收到远端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤J1；远端设备的通信步骤如下：Y1 ：远端设备进入初始接收状态；Y2 ：当远端设备搜索到近端设备发送的数据帧，等待近端设备发送结束后，远端设备发送数据帧，发送结束后达到一次握手，计数握手次数；Y3 ：远端设备发送结束后，开启接收状态，当b秒内再次搜索到近端设备发送的数据帧，重复步骤Y2；如果b秒内没有搜索到近端设备发送的数据帧，则重复步骤Y1，同时握手计数清零；Y4 ：当握手次数达到N次，远端和近端进入同步状态；否则重复步骤Y2和Y3；Y5：远端设备进入同步状态后，双方按照各自的时隙发送数据帧；当远端在发送结束后的b秒内接收到近端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当b秒内没有接收到近端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤Y1。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述近端设备的初始状态默认为发送状态，所述远端设备的初始状态默认为接收状态。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述近端设备和所述远端设备均是发送状态和接收状态不同时存在。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述a和b均是根据通信需求进行设置。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述N是根据信道环境进行设置。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述数据帧的结构包括HEAD和DATA。所述的一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：所述近端设备和远端设备搜索检测数据帧的方法均是基于HEAD特殊字的载波同步方法。本专利技术的有益效果为：1. 本专利技术通过时分复用的方法实现了单载波点对点无线通信系统的双向传输功能，实现方法复杂度低，性能可靠，同时上下行带宽分配灵活，适用于图像、语音和工业控制等领域的点对点无线传输应用；2. 本专利技术的同步过程只利用了符号同步的搜帧功能，不需要将对端的数据解调解码后才握手，因为符号同步的灵敏度远高于数据的灵敏度，当处于复杂的无线环境或者传输距离达到极限，数据已经出现误码，符号同步还能正常工作；3. 近端设备和远端设备的参数灵活配置，包括各自每次发送的时间长度，调制模式等，特别适用于非对称码率的信道应用；4. 同步机制利用的是HEAD的载波同步，避免了较复杂的时间校准，并且用载波同步的方法也能灵活的适用于不同的工作距离；5. 本专利技术有大大提高频谱利用效率、缩小产品面积和降低功耗等优点。具体实施方式下面对本专利技术作详细介绍。本专利技术采用的是突发模式的思路，帧结构由HEAD和DATA两部分组成，其中HEAD主要用于符号同步，可以起到搜索帧的功能；本专利技术是基于HEAD特殊字的载波同步方法巧妙地设计了双向同步机制。时分复用（TDD）的关键点在于近端设备和远端设备要做到时隙上的同步，各自在属于自己的时间发送信号，在设定的时间接收信号，这样就要求设备在电初始化或传输中途出现异常的时候近端设备和远端设备能有一个进入同步状态的过程。同步机制就是通过几次帧同步握手，让近端设备和远端设备进入时分同步状态，避免出现远端设备和近端设备都停止发送或同时发送的情况。本专利技术中的a和b均是根据通信需求进行设置，N是根据信道环境进行设置。近端设备和远端设备在进入同步状态前，发送的数据帧大小均为一个时隙一个数据帧；进入同步状态后，一个时隙可连续发送多个数据帧，数量是可以根据需求配置的。本专利技术的双向机制的思路是：1）近端设备和远端设备均是发送状态和接收状态不同时存在；2）近端设备初始默认发送状态，远端设备初始默认接收状态；3）只有当检测到对端发送的帧头以后，再延时一个数据帧的长度后，开启发送状态；4）双方达到N次握手后，进入同步状态；5）当同步机制出现错误时，两端都回到默认状态。近端设备的通信步骤如下：J1 ：近端设备进入初始发送状态；J2 ：近端设备发送数据帧，发送结束后开启接收状态，当a秒内近端设备搜索到远端设备发送的数据帧，则等待远端设备发送结束后，达到一次握手，并计数握手次数；当a秒内近端设备没有搜索到远端设备发送的数据帧，重新进入步骤J1，同时握手次数计数清零；J3 ：当握手次数达到N次，则进入同步状态；否则重复步骤J2；J4 ：近端设备和远端设备进入同步状态后，双方按照同步的时隙发送数据帧；当近端设备在发送结束后的a秒内接收到远端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当a秒内没有接收到远端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤J1；远端设备的通信步骤如下：Y1 ：远端设备进入初始接收状态；Y2 ：当远端设备搜索到近端设备发送的数据帧，等待近端设备发送结束后，远端设备发送数据帧，发送结束后达到一次握手，计数握手次数；Y3 ：远端设备发送结束后，开启接收状态，当b秒内再次搜索到近端设备发送的数据帧，重复步骤Y2；如果b秒内没有搜索到近端设备发送的数据帧，则重复步骤Y1，同时握手计数清零；Y4 ：当握手次数达到N次，远端和近端进入同步状态；否则重复步骤Y2和Y3；Y5：远端设备进入同步状态后，双方按照各自的时隙发送数据帧；当远端在发送结束后的b秒内接收到近端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当b秒内没有接收到近端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤Y1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：包括近端设备和远端设备；近端设备的通信步骤如下：J1 ：近端设备进入初始发送状态；J2 ：近端设备发送数据帧，发送结束后开启接收状态，当a秒内近端设备搜索到远端设备发送的数据帧，则等待远端设备发送结束后，达到一次握手，并计数握手次数；当a秒内近端设备没有搜索到远端设备发送的数据帧，重新进入步骤J1，同时握手次数计数清零；J3 ：当握手次数达到N次，则进入同步状态；否则重复步骤J2；J4 ：近端设备和远端设备进入同步状态后，双方按照同步的时隙发送数据帧；当近端设备在发送结束后的a秒内接收到远端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当a秒内没有接收到远端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤J1；远端设备的通信步骤如下：Y1 ：远端设备进入初始接收状态；Y2 ：当远端设备搜索到近端设备发送的数据帧，等待近端设备发送结束后，远端设备发送数据帧，发送结束后达到一次握手，计数握手次数；Y3 ：远端设备发送结束后，开启接收状态，当b秒内再次搜索到近端设备发送的数据帧，重复步骤Y2；如果b秒内没有搜索到近端设备发送的数据帧，则重复步骤Y1，同时握手计数清零；Y4 ：当握手次数达到N次，远端和近端进入同步状态；否则重复步骤Y2和Y3；Y5：远端设备进入同步状态后，双方按照各自的时隙发送数据帧；当远端在发送结束后的b秒内接收到近端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当b秒内没有接收到近端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤Y1。...

【技术特征摘要】
1.一种单载波点对点时分双向无线通信方法，其特征在于：包括近端设备和远端设备；近端设备的通信步骤如下：J1 ：近端设备进入初始发送状态；J2 ：近端设备发送数据帧，发送结束后开启接收状态，当a秒内近端设备搜索到远端设备发送的数据帧，则等待远端设备发送结束后，达到一次握手，并计数握手次数；当a秒内近端设备没有搜索到远端设备发送的数据帧，重新进入步骤J1，同时握手次数计数清零；J3 ：当握手次数达到N次，则进入同步状态；否则重复步骤J2；J4 ：近端设备和远端设备进入同步状态后，双方按照同步的时隙发送数据帧；当近端设备在发送结束后的a秒内接收到远端设备发送的数据帧，则进行再次发送，同步状态继续；当a秒内没有接收到远端设备发送的数据帧，同步状态中断，则重复步骤J1；远端设备的通信步骤如下：Y1 ：远端设备进入初始接收状态；Y2 ：当远端设备搜索到近端设备发送的数据帧，等待近端设备发送结束后，远端设备发送数据帧，发送结束后达到一次握手，计数握手次数；Y3 ：远端设备发送结束后，开启接收状态，当b秒内再次搜索到近端设备发送的数据帧，重复步骤Y2；如果b秒内没有搜索到近端设备发送的数据帧，则重复步骤Y1，同时握手计数清零；Y4 ：当握手次...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建平，胡俊杰，
申请(专利权)人：浙江天则通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33