專利名稱：應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，特別是涉及一種 使用旗標(biāo)信號(Beacon)進行同步通訊的方法。
背景技術(shù)：
近年來無線上網(wǎng)、移動辦公室及個人無線通訊需求的推波助瀾下，使得個人、家 庭及企業(yè)的電器設(shè)備皆朝向微形化、網(wǎng)絡(luò)化及通訊化發(fā)展，在無線通訊需求增加與無線 通訊應(yīng)用范圍擴展下，促成了無線通訊領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，在此同時，三大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)電信網(wǎng)
(Telecommunication Network)、電視電纜網(wǎng)(CableTV Network)及電腦網(wǎng)(Computer Network)已相互跨足及合作，在實體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已趨于完整，各實體網(wǎng)絡(luò)間，資訊傳輸相關(guān) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已趨于一致下，開始轉(zhuǎn)向無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，在遠(yuǎn)距離(300公尺以上)及中距離
(100至300公尺)的無線網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)與架構(gòu)，但短距離(IOO公尺以下)的個 人無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與架構(gòu)卻仍處于開發(fā)階段。 目前幾種具代表性的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Personal Area Network, WPAN)系統(tǒng)，如藍(lán)牙(Bluetooth)系統(tǒng)與蜂訊(ZigBee)系統(tǒng)，其中蜂訊系統(tǒng)屬于低速無線個 人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Low Rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN)，通過免申請執(zhí)照的 頻道(例如一般國際通用的2. 4GHz的ISM頻道、歐洲的868腿z頻道，以及美國的915腿z 頻道三個頻道)，提供一種低傳輸速率(最高可達(dá)250kbps)、短距離(1-100公尺，一般約為 10公尺)、低消耗功率、架構(gòu)簡單的數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)。 但是，因現(xiàn)階段使用上述免申請執(zhí)照頻道的使用者眾多，頻道中有大量數(shù)據(jù)傳輸， 使得在數(shù)據(jù)傳輸過程中，產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞的機率增加，造成數(shù)據(jù)遺失或不全，影響連線品質(zhì)的 問題，亟需加以改善。

發(fā)明內(nèi)容
為有效克服上述現(xiàn)有技術(shù)中，低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸碰撞的問題，本發(fā) 明將提供一種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，對頻道進行檢測并選擇一可 傳輸數(shù)據(jù)的頻道及時點，以進行通訊單元間的數(shù)據(jù)傳輸。 為能實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方 法，包含 令其中一第一主通訊單元構(gòu)成一通訊子網(wǎng)，且設(shè)定一使用頻道，并在一單位時間 內(nèi)每隔一段時間向外界發(fā)出一搜尋信號，要求在該通訊子網(wǎng)涵蓋范圍內(nèi)至少一第二子網(wǎng)的 主通訊單元回應(yīng)； 令所述第一主通訊單元在后續(xù)兩個單位時間內(nèi)對所述使用頻道進行一監(jiān)測，于通 訊子網(wǎng)范圍內(nèi)存在所述第二子網(wǎng)的主通訊單元，且所述第二子網(wǎng)的主通訊單元有回應(yīng)時， 則在繼續(xù)監(jiān)測該單位時間內(nèi)，后續(xù)的兩個單位時槽內(nèi)，發(fā)現(xiàn)頻道被占用；令所述第一主通訊 單元在所述使用頻道，找出一第一單位時間內(nèi)的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示所述第一連續(xù)空閑最大值的一第一起點及一第一終點； 持續(xù)監(jiān)測所述使用頻道在一第二單位時間內(nèi)，相對應(yīng)于第一單位時間的第一連續(xù) 空閑最大值的第一起點至第一終點的范圍； 確認(rèn)所述使用頻道在所述第二單位時間內(nèi)，相對應(yīng)的一第二連續(xù)空閑最大值的一 第二起點及一第二終點，所述空閑區(qū)段若大于或等于一基本旗標(biāo)單位，則計算一主要旗標(biāo) 正時； 更新所述第一主通訊單元的一同步通訊時間的一主要旗標(biāo)正時位置，并重新設(shè)定 所述第一主通訊單元的使用頻道；及 所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中，定期發(fā)送一主要旗標(biāo)，以供所述 第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。此外，本發(fā)明還提供了一種 應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其包含以下步驟 令一第一主通訊單元設(shè)定一使用頻道，令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中 對外界進行一監(jiān)測； 令所述第一主通訊單元在所述頻道的一監(jiān)測時間內(nèi)，找出頻道連續(xù)空閑的最大 值，及以一終點標(biāo)示所述頻道連續(xù)空閑的結(jié)束點； 當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一預(yù)設(shè)單位時，則計算一主要旗標(biāo)正時； 令所述第一主通訊單元更新一同步通訊時間的一主要旗標(biāo)正時位置，并重新設(shè)定
所述第一主通訊單元的使用頻道；及 令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中，依主要旗標(biāo)正時定期發(fā)送一主
要旗標(biāo)，以供通訊子網(wǎng)內(nèi)至少一副通訊單元與所述第一主通訊單元完成同步校正。 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)可為開機或重新啟動。 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元接收一上層命令。 所述上層命令由至少一預(yù)設(shè)事件觸發(fā)，所述預(yù)設(shè)事件由設(shè)計者自行訂定。 所述使用頻道是所述第一主通訊單元與所述副通訊單元，最后一次同步通訊連結(jié)
使用的頻道。 所述監(jiān)測是檢測所使用的頻道的使用狀態(tài)。 所述監(jiān)測時間是監(jiān)測所述使用頻道的時間長度，是一預(yù)設(shè)值由設(shè)計者自行決定。
所述預(yù)設(shè)值可為一發(fā)送搜尋信號的時間間隔、一單位時間、一單位時槽內(nèi)的一休 眠周期、一單位時間內(nèi)所有的休眠周期或一單位時間內(nèi)所有的執(zhí)行周期。
所述預(yù)設(shè)單位的計算方式如下列方程式所示
St > Ura+Bs(式中St為一預(yù)設(shè)單位，標(biāo)記頻道空閑區(qū)段區(qū)間的長度，UBB為傳送一旗標(biāo)所要 求的基本旗標(biāo)時間長度，BS為一旗標(biāo)安全間隔，不同主通訊單元間，所傳送旗標(biāo)的基本要求 安全間隔)。所述主要旗標(biāo)正時(Primary Beacon Timing)的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB—U朋(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為一監(jiān)測單位 時槽內(nèi)，標(biāo)記頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一 旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。
5
所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB—U朋(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間內(nèi)的一連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所 要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB—U朋(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為一監(jiān)測單位
時槽的一休眠周期，標(biāo)記一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，
UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示 TPB = NFE+IPB—U朋(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間的所有休眠周期，在所述單位時間的休眠周期的一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為 一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。
所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB-Ura(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位
時間的所有執(zhí)行周期，在所述單位時間的執(zhí)行周期的一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為
一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 因此，所述第一主通訊單元能在單一頻道中，找出一適合發(fā)送同步信號的時間區(qū)
段，進而與副通訊單元執(zhí)行同步通訊連結(jié)，據(jù)以克服無線數(shù)據(jù)傳輸易于碰撞的問題，進而提
升通訊品質(zhì)。
除此之外，本發(fā)明更加包含 使用一副通訊單元，所述副通訊單元在一預(yù)設(shè)事件進入待機狀態(tài)； 所述副通訊單元在待機狀態(tài)下開啟一搜尋流程，以搜尋外界的一信號； 所述副通訊單元經(jīng)由所述搜尋流程收取所述信號，取得與所屬一主通訊單元的一
同步通訊時間區(qū)段；及 所述副通訊單元取得所述同步通訊時間區(qū)段的一頻道，并設(shè)定為所述副通訊單元 的一使用頻道，在所述使用頻道中定期接收所屬所述主通訊單元的信號，與所屬所述主通 訊單元完成無線通訊的同步通訊。
所述信號是一旗標(biāo)訊框。 所述預(yù)設(shè)事件是所述副通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)可為開機、重新啟動或喪失
同步，所述喪失同步的定義為，所述副通訊單元連續(xù)失去所述主要旗標(biāo)達(dá)到一預(yù)設(shè)喪失主
要旗標(biāo)次數(shù)，或收到所屬一主通訊單元傳送的一更新頻道命令后，無法在所述更新頻道接
收到所述主要旗標(biāo)，此時所述副通訊單元已無法與所屬所述主通訊單元同步，所述副通訊
單元進入待機狀態(tài)，并同時通報一上層進行后續(xù)的處理工作。 所述搜尋流程分為A、 B、 C與D四種 A:在最近一次使用的一服務(wù)頻道聽取所述旗標(biāo)信號，聽取時間長度為一單位時
b:依頻道搜尋的順序，在各頻道聽取所述旗標(biāo)信號，各頻道聽取時間長度為一單 位時間。
C :在最近一次使用的一頻道進行一頻道搜尋流程。
D :依頻道搜尋的順序，在各頻道進行所述頻道搜尋流程。 所述服務(wù)頻道為所述主通訊單元定期發(fā)送所述主要旗標(biāo)及提供服務(wù)，所使用的頻 道。 因此，所述副通訊單元在環(huán)境中能找出所屬所述主通訊單元所發(fā)出的旗標(biāo)信號，
取得與所述所述主通訊單元同步通訊的頻道，且當(dāng)所述副通訊單元喪失同步通訊后，能立
即開啟所述搜尋流程以搜尋所屬所述主通訊單元發(fā)出的信號，恢復(fù)同步通訊。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過所述主通訊單元與所述副通訊單元的分工，及對外
界環(huán)境的監(jiān)測，能降低無線通訊數(shù)據(jù)傳輸過程因頻道近似，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)碰撞造成傳輸數(shù)
據(jù)遺失的問題，以實現(xiàn)提升無線通訊系統(tǒng)的通訊品質(zhì)與穩(wěn)定性的目的。


圖1為本發(fā)明的同步通訊方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明的主通訊單元的旗標(biāo)時點搜尋流程圖； 圖3為本發(fā)明的副通訊單元的頻道搜尋流程圖； 圖4為本發(fā)明的副通訊單元的頻道搜尋流程圖； 圖5為本發(fā)明的主通訊單元的更改頻道流程一圖； 圖6為本發(fā)明的主通訊單元的更改頻道流程二圖； 圖7為本發(fā)明的主通訊單元的更改頻道流程三圖； 圖8為本發(fā)明的副通訊單元的通用傳送數(shù)據(jù)流程圖； 圖9為本發(fā)明的副通訊單元的停止更改頻道要求流程圖； 圖10為本發(fā)明的副通訊單元的通用傳送數(shù)據(jù)流程圖； 圖11為本發(fā)明的副通訊單元的強制通用傳送數(shù)據(jù)流程圖； 圖12為本發(fā)明的媒體控制層狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖l，揭示出本發(fā)明應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法的流程 圖l，本實施例以iso-osi七個層級為基礎(chǔ)簡化為三個層級，由上至下分別為上層、媒體存 取層及實體層，在所述實施環(huán)境中使用一第一主通訊單元，所述第一主通訊單元在一預(yù)設(shè) 事件進入待機狀態(tài)后，所述第一主通訊單元開啟一服務(wù)流程，同時，令所述第一主通訊單元 設(shè)定一使用頻道ll，令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，在一單位時間內(nèi)向外界連 續(xù)發(fā)出一信號，要求在通訊子網(wǎng)涵蓋范圍內(nèi)至少一第二子網(wǎng)的主通訊單元回應(yīng)，令所述第 一主通訊單元在后續(xù)兩個單位時間內(nèi)對所述使用頻道進行一監(jiān)測，于通訊子網(wǎng)范圍內(nèi)存在 所述第二子網(wǎng)的主通訊單元，且所述第二子網(wǎng)的主通訊單元有回應(yīng)時，則在繼續(xù)監(jiān)測該單 位時間內(nèi)，后續(xù)的兩個單位時槽內(nèi)，發(fā)現(xiàn)頻道被占用的狀況，令所述第一主通訊單元在所述 使用頻道，找出一第一單位時間內(nèi)的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示所述第一連續(xù)空閑最
7大值的一第一起點及一第一終點，持續(xù)監(jiān)測所述使用頻道在一第二單位時間內(nèi)，相對應(yīng)于 第一單位時間的第一連續(xù)空閑最大值的第一起點至第一終點的范圍，找出所述使用頻道在 所述第二監(jiān)測單位時槽內(nèi)，頻道連續(xù)空閑最大值的一第二起點及一第二終點，并以一空閑 區(qū)段表示，所述空閑區(qū)段大于或等于一基本旗標(biāo)單位，則計算一主要旗標(biāo)正時位置12，更新 所述第一主通訊單元的一主要旗標(biāo)正時位置13，并重新設(shè)定所述第一主通訊單元的使用頻 道14，及所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中，定期發(fā)送一主要旗標(biāo)15，以供所 述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 據(jù)此，所述第一主通訊單元能在所述頻道中找出一空閑時間區(qū)段，與副通訊單元 實現(xiàn)同步通訊的目的。 在更加具體的實施上，本發(fā)明也包含 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)可為開機或重新啟動。 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元接收一上層命令。 所述上層命令由至少一預(yù)設(shè)事件觸發(fā)，所述預(yù)設(shè)事件由設(shè)計者自行訂定。 所述使用頻道是所述第一主通訊單元與所述副通訊單元，最后一次同步通訊連結(jié)
使用的頻道。 所述監(jiān)測是檢測所使用的頻道的使用狀態(tài)，在本實施上以運用一
CCA (ClearChannel Assessment,凈信道評估)以監(jiān)測目前使用的頻道狀態(tài)，依據(jù)判定條件
不同，分為下列三種模式 模式l :能量超過門檻值； 模式2 :檢測到使用相同調(diào)變及展頻特性的信號； 模式3 :檢測到使用相同調(diào)變及展頻特性的信號，且其能量超過所述門檻值；
被監(jiān)測頻道以上述特定模式進行一頻道監(jiān)測，當(dāng)被監(jiān)測頻道的狀態(tài)符合所述特定 模式的判別條件時，即判定所述頻道屬于忙碌，舉如當(dāng)以模式一進行監(jiān)測時，當(dāng)被監(jiān)測頻道 的能量值超過門檻值則判定被監(jiān)測頻道忙碌時，即使所述被監(jiān)測頻道沒有檢測到使用相同 調(diào)變及展頻特性的信號，仍判定被監(jiān)測頻道不適用。 所述監(jiān)測時間是監(jiān)測所述使用頻道的時間長度，是一預(yù)設(shè)值由設(shè)計者自行決定。
所述預(yù)設(shè)值可為一發(fā)送搜尋信號的時間間隔、一單位時間、一單位時槽內(nèi)的一休眠周期、一
單位時間內(nèi)所有的休眠周期或一單位時間內(nèi)所有的執(zhí)行周期。 所述預(yù)設(shè)單位的計算方式如下列方程式所示 St > UBB+BS(式中St為一預(yù)設(shè)單位，標(biāo)記頻道空閑區(qū)段區(qū)間的長度，UBB為傳送一旗標(biāo)所要 求的基本旗標(biāo)時間長度，BS為一旗標(biāo)安全間隔，不同主通訊單元間，所傳送旗標(biāo)的基本要求 安全間隔)。所述主要旗標(biāo)正時(Primary Beacon Timing)的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB-UBB(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為一監(jiān)測單位 時槽內(nèi)，標(biāo)記頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一 旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB-UBB(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間內(nèi)的一連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所 要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB-UBB(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為一監(jiān)測單位
時槽的一休眠周期，標(biāo)記一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，
UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示 TPB = NFE+IPB-UBB(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間的所有休眠周期，在所述單位時間的休眠周期的一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為 一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。
所述主要旗標(biāo)正時的計算方式如下列方程式所示
TPB = NFE+IPB-UBB(式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間的所有執(zhí)行周期，在所述單位時間的執(zhí)行周期的一頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為 一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。
所述信號是一旗標(biāo)訊框。
另外，本發(fā)明也包含 使用一副通訊單元，所述副通訊單元在一預(yù)設(shè)事件進入待機狀態(tài)； 所述副通訊單元在待機狀態(tài)下開啟一搜尋流程，以搜尋外界的一信號； 所述副通訊單元經(jīng)由所述搜尋流程收取所述信號，取得與所述第一主通訊單元的
一同步通訊時間區(qū)段；及 所述副通訊單元取得所述同步通訊時間區(qū)段的一頻道，并設(shè)定為所述副通訊單元 的一使用頻道，在所述使用頻道中定期接收所述第一主通訊單元的信號，與所述第一主通 訊單元完成無線通訊的同步通訊。
所述信號是一旗標(biāo)訊框。 所述預(yù)設(shè)事件是所述副通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)可為開機、重新啟動或喪失
同步，所述喪失同步的定義為，所述副通訊單元連續(xù)失去所述主要旗標(biāo)達(dá)到一預(yù)設(shè)喪失主
要旗標(biāo)次數(shù)，或收到所述第一主通訊單元傳送的一更新頻道命令后，無法在所述更新頻道
接收到所述主要旗標(biāo)，此時所述副通訊單元已無法與所述第一主通訊單元同步，所述副通
訊單元進入待機狀態(tài)，并同時通報一上層進行后續(xù)的處理工作。 所述搜尋流程分為A、 B、 C與D四種 A:在所述副通訊單元進入待機狀態(tài)前，最后設(shè)定的使用頻道開啟一單位時間接收 所述旗標(biāo)信號。 B :依頻道搜尋的順序，在各頻道開啟一單位時間接收所述旗標(biāo)信號。 C:在所述副通訊單元進入待機狀態(tài)前，最后設(shè)定的使用頻道進行一頻道搜尋流程。 D :依頻道搜尋的順序，在各頻道進行所述頻道搜尋流程。 所述第一主通訊單元對外界一特定的頻道搜集資訊，并以一時間規(guī)劃方法對所述 頻道進行時間結(jié)構(gòu)劃分，所述時間規(guī)劃方法以一預(yù)設(shè)時間單位，均分所述頻道的時間為多 個時槽，16個時槽構(gòu)成一主要旗標(biāo)發(fā)送時間間隔單位，每一主要旗標(biāo)時間的第一時槽內(nèi)發(fā) 送一次一主要旗標(biāo)，且連續(xù)發(fā)送的5個主要旗標(biāo)中，至少有一個需使用一數(shù)據(jù)加密機制保 護，以防制假冒的信號。 此外，同步通訊需在一媒體控制層運作，而所述媒體控制層狀態(tài)共有四個狀態(tài)如 下所述(如圖12所示) 待機狀態(tài)一通訊裝置開機完成或所述副通訊單元失去與所述第一主通訊單元間 的同步通訊而進入所述待機狀態(tài)。此時尚無法與其它通訊裝置進行溝通，需等待一上層指 令要求工作。 開啟狀態(tài)所述第一主通訊單元在待機狀態(tài)下啟動一開啟服務(wù)流程，而后即進入 開啟狀態(tài)。所述第一主通訊單元在此時選擇最適當(dāng)?shù)囊活l道及一時間，準(zhǔn)備發(fā)送一主要旗 標(biāo)信號。若開啟成功即進入服務(wù)狀態(tài)，開啟失敗即回到待機狀態(tài)。 搜尋狀態(tài)所述副通訊單元在待機狀態(tài)啟動一服務(wù)搜尋流程后即進入搜尋狀態(tài)。 所述副通訊單元在此時搜尋所述第一主通訊單元發(fā)送的一主要旗標(biāo)信號的頻道及時間。若 搜尋成功即進入服務(wù)狀態(tài)，搜尋失敗即回到待機狀態(tài)。 服務(wù)狀態(tài)所述第一主通訊單元在開啟成功后即進入服務(wù)狀態(tài)。此時所述第一主 通訊單元需定期發(fā)送一主要旗標(biāo)信號，并開始輪巡各周期。 所述副通訊單元在搜尋成功后即進入服務(wù)狀態(tài)。此時所述副通訊單元需定期接收 一主要旗標(biāo)信號，據(jù)此校正時槽邊界時間，維持與所述第一主通訊單元同步，并開始輪巡各 周期。若所述副通訊單元無法維持與所述第一主通訊單元同步，則必須回到待機狀態(tài)。
其中，所述時槽在所述第一主通訊單元及所述副通訊單元進入服務(wù)狀態(tài)后，所述 時槽更可切割為一執(zhí)行周期、一休眠周期、一旗標(biāo)周期及一準(zhǔn)備周期四種(如圖12所示)， 且依據(jù)下列A至D順序輪巡各周期 A.旗標(biāo)周期是所述第一主通訊單元在旗標(biāo)周期內(nèi)發(fā)送旗標(biāo)信號，所述副通訊單 元在此周期內(nèi)接收旗標(biāo)信號。 B.執(zhí)行周期是所述第一主通訊單元在執(zhí)行周期內(nèi)，接收所述副通訊單元傳送的 數(shù)據(jù)或命令訊框，反之，所述副通訊單元在執(zhí)行周期內(nèi)可視需要傳送數(shù)據(jù)或命令訊框，在執(zhí) 行周期內(nèi)無數(shù)據(jù)需傳送，可提早進入節(jié)能模式以節(jié)省電源消耗。 C.休眠周期當(dāng)無特別事件待處理時，所述第一主通訊單元與所述副通訊單元皆 可在休眠周期內(nèi)進入節(jié)能模式以節(jié)省電源消耗。 D.準(zhǔn)備周期當(dāng)所述第一主通訊單元在下一個時槽不傳送旗標(biāo)信號時，所述第一 主通訊單元在準(zhǔn)備周期內(nèi)提早開啟，以接收所述副通訊單元傳送的數(shù)據(jù)，反之，當(dāng)下一個時 槽有旗標(biāo)信號要傳送時，所述副通訊單元應(yīng)在準(zhǔn)備區(qū)間提早開啟，所述提前開啟的動作是 克服所述第一主通訊單元與所述副通訊單元之間，因其振蕩元件差異所引起的時間誤差， 接收端必需在所述接收信號的時槽邊界之前，提前開啟接收器以免漏失數(shù)據(jù)，此提前開啟 的區(qū)間長度為一前置時間，若下個旗標(biāo)周期無旗標(biāo)信號需接收，則所述副通訊單元可進入
10節(jié)能模式以節(jié)省電源消耗。 所述第一主通訊單元針對外界頻道搜集資訊，以找出適合發(fā)送一主要旗標(biāo)信號的 時點，且在所述頻道定期發(fā)送所述主要旗標(biāo)信號，以避免與存在于外界所述第二通訊子網(wǎng) 的主通訊單元所發(fā)送的主要旗標(biāo)信號發(fā)生碰撞，所述尋找主要旗標(biāo)信號發(fā)送時點的流程稱 為旗標(biāo)時點搜尋流程，依適用情況不同可分為五種流程，以下所示依序為流程一至五；
以下為流程一，并請參閱圖2所示 (1)令所述所述第一主通訊單元在所述搜尋頻道中，在一旗標(biāo)搜尋時間內(nèi)不經(jīng)由 CSMA-CA程序機制，在所述頻道每一固定間隔向外界連續(xù)發(fā)出一旗標(biāo)需求命令訊框2311， 要求所述第二通訊子網(wǎng)的主通訊單元回應(yīng)； (2)對所述頻道進行一 CCA監(jiān)測，且采用所述CCA監(jiān)測的模式一，監(jiān)測所述頻道的 能量值2312 ; (3)監(jiān)測兩個時槽的時間區(qū)段，在一第一時槽的時間區(qū)段內(nèi)，確認(rèn)所述頻道的一第 一連續(xù)空閑最大值，并在所述第一時槽時間區(qū)段內(nèi)，標(biāo)示所述第一連續(xù)空閑最大值的一第 一起點及一第一終點2313 ; (4)持續(xù)監(jiān)測所述頻道在一第二時槽的時間區(qū)段內(nèi)，相對應(yīng)于第一時槽的第一連 續(xù)空閑最大值的第一起點至第一終點的時間區(qū)段，確認(rèn)所述頻道在所述時間區(qū)段內(nèi)的一第 二連續(xù)空閑最大值的一第二起點及一第二終點存在2314，所述第二連續(xù)空閑最大值以一空 閑區(qū)段表示2315 ; (5)當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一基本旗標(biāo)區(qū)段時2316時，則計算一主要旗標(biāo)正 時21，其中所述主要旗標(biāo)正時計算方式如[計算式1]所示
TPB = NFE+IPB-UBB [計算式1](式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為所述第二監(jiān) 測單位時槽內(nèi)，標(biāo)記頻道連續(xù)空閑最大值的第二終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB 為傳送一旗標(biāo)所要求的基本時間長度)。 (6)令所述所述第一主通訊單元更新所述主要旗標(biāo)正時及所述使用頻道22。
(7)令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中23，依更新的主要旗標(biāo)正時 定期發(fā)送一主要旗標(biāo)24，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步 通訊。 以下為流程二，并請參閱圖3所示 (1)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，對所述頻道進行一CCA監(jiān)測，且采 用所述CCA監(jiān)測的模式三，監(jiān)測所述頻道中的一主要旗標(biāo)發(fā)送時間間隔區(qū)段內(nèi)的能量值及 特定調(diào)變及展頻特性的信號2321 ; (2)令所述第一主通訊單元在所述主要旗標(biāo)發(fā)送時間間隔區(qū)段內(nèi)，找出頻道連續(xù) 空閑的最大值，并以一空閑區(qū)段表示，及以一終點標(biāo)示所述空閑區(qū)段的結(jié)束點2322 ;
(3)當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一預(yù)設(shè)單位2323時，計算方式如[計算式2]所 示 St > UBB+BS [計算式2](式中St為一預(yù)設(shè)單位，標(biāo)記頻道空閑區(qū)段區(qū)間的長度，UBB為傳送一旗標(biāo)所要 求的基本旗標(biāo)時間長度，BS為一旗標(biāo)安全間隔，不同主通訊單元間，所傳送旗標(biāo)的基本要求
11安全間隔)。 則計算一主要旗標(biāo)正時21，計算方式如[計算式3]所示；
TPB = NFE+IPB-UBB [計算式3](式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為監(jiān)測一單位 時間內(nèi)的一連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳送一旗標(biāo)所 要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 (4)令所述第一主通訊單元更新所述主要旗標(biāo)正時及所述使用頻道22。 (5)令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中23，依更新的主要旗標(biāo)正時
定期發(fā)送一主要旗標(biāo)24，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 以下為流程三，并請參閱圖2所示 (1)令所述第一主通訊單元在一休眠周期內(nèi)，不經(jīng)由CSMA-CA程序機制，在所述頻 道向外界每一固定間隔連續(xù)發(fā)出一旗標(biāo)要求命令訊框2311，要求所述第二通訊子網(wǎng)的主通 訊單元回應(yīng)； (2)同時對所述頻道進行一 CCA監(jiān)測，且采用所述CCA監(jiān)測的模式一，監(jiān)測所述頻 道的利用狀況2312 ; (3)連續(xù)監(jiān)測后續(xù)兩個休眠周期，在一第一休眠周期的時間區(qū)段內(nèi)，確認(rèn)所述頻 道的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示所述第一連續(xù)空閑最大值的一第一起點及一第一終點 2313 ; (4)持續(xù)監(jiān)測所述頻道在一第二休眠周期的時間區(qū)段內(nèi)，相對應(yīng)于第一休眠周期 的第一連續(xù)空閑最大值的第一起點至第一終點的時間區(qū)段，確認(rèn)所述頻道在所述時間區(qū)段 內(nèi)的一第二連續(xù)空閑最大值的一第二起點及一第二終點存在2314，所述第二連續(xù)空閑最大 值以一空閑區(qū)段表示2315 ; (5)當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一基本旗標(biāo)區(qū)段時2316時，則計算一主要旗標(biāo)正
時21，其中所述主要旗標(biāo)正時計算方式如[計算式4]所示TPB = NFE+IPB-UBB [計算式4](式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為所述第二休 眠周期，標(biāo)記一頻道連續(xù)空閑最大值的第二終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為 傳送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 (6)令所述第一主通訊單元更新所述主要旗標(biāo)正時及所述使用頻道22。 (7)令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中23，依更新的主要旗標(biāo)正時
定期發(fā)送一主要旗標(biāo)24，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 以下為流程四，并請參閱圖3所示 (1)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，對所述頻道進行一CCA監(jiān)測，且采 用所述CCA監(jiān)測的模式三，監(jiān)測所述頻道中的一主要旗標(biāo)發(fā)送時間間隔區(qū)段內(nèi)，每一個休 眠周期的頻道利用狀況2321 ; (2)令所述第一主通訊單元在所有休眠周期區(qū)段內(nèi)，找出頻道連續(xù)空閑的最大值， 并以一空閑區(qū)段表示，及以一終點標(biāo)示所述空閑區(qū)段的結(jié)束點2322 ;
(3)當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一預(yù)設(shè)單位2323時{計算式如[計算式2]所
示h則計算一主要旗標(biāo)正時21，計算方式如[計算式5]所示； TPB = NFE+IPB-UBB [計算式5](式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為在所有休眠
周期區(qū)段內(nèi)，所述頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳
送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 (4)令所述第一主通訊單元更新所述主要旗標(biāo)正時及所述使用頻道22。 (5)令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中23，依更新的主要旗標(biāo)正時
定期發(fā)送一主要旗標(biāo)24，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 以下為流程五，并請參閱圖3所示 (1)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，對所述頻道進行一CCA監(jiān)測，且采 用所述CCA監(jiān)測的模式三，監(jiān)測所述頻道中的一主要旗標(biāo)發(fā)送時間間隔區(qū)段內(nèi)，每一個執(zhí) 行周期的能量值及特定調(diào)變及展頻特性的信號2321 ; (2)令所述第一主通訊單元在所有執(zhí)行周期區(qū)段內(nèi)，找出頻道連續(xù)空閑的最大值， 并以一空閑區(qū)段表示，及以一終點標(biāo)示所述空閑區(qū)段的結(jié)束點2322 ; (3)當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一預(yù)設(shè)單位2323時{計算式如[計算式2]所 示h則計算一主要旗標(biāo)正時21，計算方式如[計算式6]所示；
TPB = NFE+IPB-UBB [計算式6](式中TPB為一主要旗標(biāo)正時，發(fā)送下次一主要旗標(biāo)的時間點，NFE為在所有執(zhí)行 周期區(qū)段內(nèi)，所述頻道連續(xù)空閑最大值的終點，IPB為一主要旗標(biāo)發(fā)送間隔時間，UBB為傳 送一旗標(biāo)所要求的基本旗標(biāo)時間長度)。 (4)令所述第一主通訊單元更新所述主要旗標(biāo)正時及所述使用頻道22。 (5)令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中23，依更新的主要旗標(biāo)正時
定期發(fā)送一主要旗標(biāo)24，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 因此，所述第一主通訊單元能在一頻道中，找出一適合發(fā)送同步信號的時間區(qū)段，
與至少一副通訊單元完成同步通訊連結(jié)。 另外，本發(fā)明也包含 使用所述副通訊單元，所述副通訊單元在一預(yù)設(shè)事件進入待機狀態(tài)，所述副通訊 單元在待機狀態(tài)下開啟一搜尋流程，以搜尋外界的一旗標(biāo)信號，所述副通訊單元經(jīng)由所述 搜尋流程收取所述旗標(biāo)信號，取得與所述第一主通訊單元的一同步時間區(qū)段及一頻道，并 設(shè)定為所述副通訊單元的一使用頻道，在所述使用頻道中定期接收所述第一主通訊單元的 旗標(biāo)信號，與所述第一主通訊單元完成無線通訊的同步通訊。 所述預(yù)設(shè)事件是所述副通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)可為開機、重新啟動或喪失 同步，所述喪失同步的定義為，所述副通訊單元連續(xù)失去所述主要旗標(biāo)達(dá)到一喪失旗標(biāo)次 數(shù)，或收到所述第一主通訊單元傳送一更新頻道命令后，無法在所述更新頻道接收所述主 要旗標(biāo)，此時所述副通訊單元已無法與所述第一主通訊單元同步，所述副通訊單元進入待 機狀態(tài)，并同時通報上層進行后續(xù)的處理工作。
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所述搜尋流程分為A、 B、 C與D四種 A:在最近一次使用的一服務(wù)頻道聽取所述旗標(biāo)信號，聽取時間長度為一單位時 間。 B:依頻道搜尋的順序，在各頻道聽取所述旗標(biāo)信號，各頻道聽取時間長度為一單 位時間。
C :在最近一次使用的一頻道進行一頻道搜尋流程。
D :依頻道搜尋的順序，在各頻道進行所述頻道搜尋流程。 所述服務(wù)頻道為所述主通訊單元定期發(fā)送所述主要旗標(biāo)及提供服務(wù)，所使用的頻 道。 因此，所述副通訊單元能在環(huán)境中，通過搜尋并接收所述旗標(biāo)信號，取得與所述第
一主通訊單元同步通訊的頻道，并與所述第一主通訊單元完成同步通訊連結(jié)。 其中，所述頻道搜尋流程是所述副通訊單元，用以搜尋所述第一主通訊單元在頻
道中所發(fā)出的旗標(biāo)信號，所述副通訊單元利用所述旗標(biāo)信號，取得與所述第一主通訊單元
進行同步通訊的一時間區(qū)段與頻道，且所述副通訊單元可以所述接收到旗標(biāo)信號的時間，
比較實際接收與預(yù)估接收所述旗標(biāo)信號的一時間誤差，并利用所述時間誤差用來修正下次
預(yù)估接收所述旗標(biāo)信號的時間。 頻道搜尋流程所使用的參數(shù)及名詞說明如下 1. NR :所述副通訊單元有收到確認(rèn)訊框，卻搜尋不到所述第一主通訊單元0的旗 標(biāo)的次數(shù)，從0開始，逐次加1 。 2.搜尋計時器記錄所述副通訊單元搜尋的時間，單位為symbols,每4位元的二 進位制數(shù)據(jù)編成一個symbol，每個symbol占用時間16 y s，每個位元占用4 y s，每個字元占 用32ii s。 3.最大搜尋旗標(biāo)次數(shù)允許所述副通訊單元搜尋旗標(biāo)的最大嘗試次數(shù)。
頻道搜尋流程詳細(xì)的流程步驟分述如下，以下為流程一，并請參閱圖4所示
(1)令所述副通訊單元的NR值及搜尋計時器歸零31 ; (2)令所述副通訊單元不經(jīng)CSMA-CA程序，發(fā)出一限制型旗標(biāo)需求命令訊框32，所 述限制型旗標(biāo)需求命令訊框的位址欄設(shè)為所述第一主通訊單元的位址，一訊框控制欄的確 認(rèn)要求欄位值設(shè)為1，同時開啟一搜尋計時器計時33，并等待一確認(rèn)訊框回應(yīng)34 ;
(3)接收到所述確認(rèn)訊框之后35，令所述副通訊單元連續(xù)在下兩個時槽單位時間 內(nèi)搜尋一旗標(biāo)訊框3521 ; (4)令所述副通訊單元接收到所述旗標(biāo)訊框后，拆解其訊框解讀取位址欄，且以所
述位址欄與所述副通訊單元內(nèi)建的所述第一主通訊單元的位址比對，當(dāng)兩位址數(shù)據(jù)相同即
利用所述旗標(biāo)訊框與所述第一主通訊單元進行同步3522。 以下為流程二，并請參閱圖4所示 (1)令所述副通訊單元的NR值及搜尋計時器歸零31 ; (2)令所述副通訊單元不經(jīng)CSMA-CA程序，發(fā)出一限制型旗標(biāo)需求命令訊框32，所 述限制型旗標(biāo)需求命令訊框的位址欄設(shè)為所述第一主通訊單元的位址，并要求所述第一主 通訊單元以一的確認(rèn)訊框回應(yīng)，同時開啟一搜尋計時器計時33，并等待所述第一主通訊單 元回應(yīng)一確認(rèn)訊框34 ;
(3)未接收到所述確認(rèn)訊框35 ; (4)如果所述副通訊單元搜尋計時器的累計值3511，小于一預(yù)設(shè)值計算方式如 [計算式7]所示 St < Sd+LCd [計算式7](式中St為記錄所述副通訊單元搜尋的時間，單位為symbols, Sd為一時槽的基 本時間長度，LCd為自一時槽邊界起算，所述第一主通訊單元接收所述副通訊單元所傳送數(shù) 據(jù)的區(qū)間長度)。 令所述副通訊單元回到步驟(2)，重新發(fā)送所述限制型旗標(biāo)需求命令訊框。
(5)令所述副通訊單元，在搜尋計時器的累計值小于一預(yù)設(shè)值下，持續(xù)上述流程直
到與所述第一通訊單元完成同步程序。 以下為流程三，并請參閱圖4所示 (1)令所述副通訊單元的NR值及搜尋計時器歸零31 ; (2)令所述副通訊單元不經(jīng)CSMA-CA程序，發(fā)出一限制型旗標(biāo)需求命令訊框32，所 述限制型旗標(biāo)需求命令訊框的位址欄設(shè)為所述第一主通訊單元的位址，一訊框控制欄的確 認(rèn)要求欄位值設(shè)為1，同時開啟一搜尋計時器計時33，并等待一確認(rèn)訊框回應(yīng)34 ;
(3)于所述副通訊單元接收到所述確認(rèn)訊框35，之后連續(xù)在下兩個時槽單位時間 內(nèi)搜尋一目標(biāo)旗標(biāo)訊框3521 ; (4)在搜尋時間內(nèi)未收到所述目標(biāo)旗標(biāo)訊框3522，令所述副通訊單元的NR值加一 3523。 (5)當(dāng)NR值大于或等于最大搜尋旗標(biāo)次數(shù)3524時，則搜尋失敗，當(dāng)NR值小于最大 搜尋旗標(biāo)次數(shù)3524時，則令所述副通訊單元將所述搜尋計時器歸零3525并回到步驟(2)， 重新發(fā)送所述限制型旗標(biāo)需求命令訊框。
除此之外，本發(fā)明更加包含 在外界環(huán)境中存在多個主通訊單元與副通訊單元，環(huán)境中所傳送的訊息密度增 加，導(dǎo)致各通訊單元間所傳送的訊息相互碰撞的可能性上升，為避免因訊息碰撞導(dǎo)致數(shù)據(jù) 喪失，造成主通訊單元與副通訊單元無法進行同步通訊，以下將分別說明，所述第一主通訊 單元與所述副通訊單元檢測出頻道沖突后，對頻道沖突的排除流程。 所述第一主通訊單元在所述執(zhí)行周期聽取數(shù)據(jù)時，接收到環(huán)境中所述第二通訊子 網(wǎng)的主通訊單元的旗標(biāo)信號，所述第一主通訊單元應(yīng)立即計算產(chǎn)生通訊頻道沖突的可能 性，如果確認(rèn)與所述第二通訊子網(wǎng)的主通訊單元的通訊頻道產(chǎn)生沖突，或收到所述副通訊 單元傳送一更改頻道要求命令訊框，則啟動一更改頻道流程，并有三種流程以因應(yīng)不同的 需求， 一般以流程一為主要執(zhí)行流程。 另外，如果所述第一主通訊單元收到所述副通訊單元傳送所述更改頻道要求命令 訊框，應(yīng)以所述訊框所代表的不同意義執(zhí)行對應(yīng)的流程；其中，且所述訊框分為兩種一為 代表喪失旗標(biāo)的訊框，如果所述第一主通訊單元接收到所述副通訊單元傳送所述所述喪失 旗標(biāo)訊框，即應(yīng)啟動流程二以更換至適合的同步通訊頻道；另一為代表頻道擁塞的訊框，如 果所述第一主通訊單元收到所述副通訊單元傳送所述頻道擁塞訊框，即應(yīng)啟動流程三以更 換至適合的同步通訊頻道。
更改頻道流程所使用的參數(shù)及代號說明如下
(l)macl :等待取消更改頻道命令的時間期限。 (2)mac2 :距離下一個主要旗標(biāo)的時槽邊界的時間長度。 (3)mac3 :計時器，用以記錄更改頻道流程已進行的時間。 (4) Interframe Spacing: 采用IEEE Std 802. 15. 4TM_2006， 7. 5. 1. 3節(jié) Interfr咖e spacing的定義。
(5)頻道掃描所述掃描順序是依預(yù)設(shè)的順序在不同的頻道一一進行旗標(biāo)時點搜 尋流程，直到同步頻道搜尋成功或掃描完所有規(guī)定的頻道。
以下所示依序為流程一至三；
以下為流程一，并請參閱圖5所示 (1)令所述第一主通訊單元在設(shè)定一使用頻道4101，所述使用頻道是所述主通訊 單元最后一次與多個副通訊單元成功同步通訊的頻道； (2)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程三 4102，所述頻道搜尋流程成功4103則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4103則執(zhí)行步 驟(3)。 (3)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程四 4104，所述頻道搜尋流程成功4105則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4105則執(zhí)行步 驟(4)。 (4)令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中，進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程五 4106，所述頻道搜尋流程成功4107則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4107則執(zhí)行步 驟(5)。 (5)令所述第一主通訊單元依頻道掃描順序4108，在各頻道進行所述旗標(biāo)時點搜 尋流程三4109，所述頻道搜尋流程成功4110則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4110 則執(zhí)行步驟(6)。 (6)令所述第一主通訊單元依頻道掃描順序4111，在各頻道進行所述旗標(biāo)時點搜 尋流程四4112，所述頻道搜尋流程成功4113則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4113 則執(zhí)行步驟(7)。 (7)當(dāng)步驟(2)至(6)都失敗時，則頻道掃描失敗，令所述第一主通訊單元結(jié)束此 流程419 ; (8)令所述第一主通訊單元組成一更改頻道宣告訊框411，所述更改頻道宣告訊 框內(nèi)設(shè)所述同步流程搜尋成功的頻道412，且接收到所述訊框的副通訊單元，不需以確認(rèn)訊 框回應(yīng)所述第一主通訊單元。 (9)令所述第一主通訊單元在下一個主要旗標(biāo)信號內(nèi)設(shè)定一待傳送訊框的訊息， 表示有后續(xù)的訊框待傳送，且所述待送的訊框仍在所述使用頻道傳送413。
(10)令所述第一主通訊單元等待一 Interframe Spacing時間414，之后執(zhí)行 CSMA-CA Mode B程序415。 (11)無論CSMA-CA是否成功，結(jié)束所述程序，并立即向外界傳送一所述更改頻道 宣告訊框416，不需等待確認(rèn)訊框回應(yīng)。 (12)將所述使用頻道設(shè)為所述頻道搜尋流程成功的新頻道417，并依頻道搜尋流 程成功回傳的主要旗標(biāo)正時418開始發(fā)送主要旗標(biāo)，所述第一主通訊單元進入一服務(wù)狀
16態(tài)，此流程完成。 以下為流程二，并請參閱圖6所示 (1)令所述第一主通訊單元將mac3歸零4201。 (2)令所述第一主通訊單元依下列[計算式8]計算macl [4202]: macl = mac2+PBI+(MTR+1) *Sd+LCd [計算式8](式中macl是等待取消一更改頻道命令的時間期限，mac2是距離下一個主要旗 標(biāo)的時槽邊界的時間長度，PBI是二主要旗標(biāo)傳送的間隔時間，MTR是在本流程實施中，所 允許的最大重新傳送次數(shù)，Sd是一時槽的單位時間長度，LCd為自一時槽邊界起算，所屬所 述主通訊單元等待聽取副通訊單元傳送數(shù)據(jù)的區(qū)間長度)。 (3)令所述第一主通訊單元在一使用頻道中進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程三4203， 所述使用頻道是所述第一主通訊單元最后一次與多個副通訊單元成功同步通訊的頻道，所 述頻道搜尋流程成功4204則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失4204敗則執(zhí)行步驟(4)。
(4)令所述第一主通訊單元在一使用頻道中進行進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程四 4205，所述頻道搜尋流程成功4206則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4206則執(zhí)行步 驟(5)。 (5)令所述第一主通訊單元依頻道掃描順序4207，在各頻道進行所述旗標(biāo)時點搜 尋流程三4208，所述頻道搜尋流程成功4209則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4209 則執(zhí)行步驟(6)。 (6)令所述第一主通訊單元依頻道掃描順序4210，在各頻道進行所述旗標(biāo)時點搜 尋流程四4211，所述頻道搜尋流程成功4212則執(zhí)行步驟(8)，所述頻道搜尋流程失敗4212 則執(zhí)行步驟(7)。 (7)當(dāng)步驟(3)至(6)失敗時，則頻道掃描失敗，令所述第一主通訊單元結(jié)束此流 程419。 (8)當(dāng)mac3小于macl [4213]時，令所述第一主通訊單元等待至mac3等于macl 時，才進行下一步驟。 (9)令所述第一主通訊單元組成一更改頻道宣告訊框411，所述更改頻道宣告訊 框內(nèi)設(shè)所述同步流程搜尋成功的頻道412，且接收所述更改頻道宣告訊框的副通訊單元，不 須以確認(rèn)訊框回應(yīng)。
(10)令所述第一主通訊單元在下一個主要旗標(biāo)信號內(nèi)設(shè)定一待傳送訊框的訊息， 表示有后續(xù)的訊框待傳送，且所述待送的訊框仍在所述使用頻道傳送413。
(11)令所述第一主通訊單元等待一 Interframe Spacing時間414，之后執(zhí)行 CSMA-CA Mode B程序415。 (12)無論CSMA-CA是否成功，結(jié)束所述程序，并立即向外界傳送一所述更改頻道 宣告訊框416，不需等待確認(rèn)訊框回應(yīng)。 (13)將所述使用頻道設(shè)為所述頻道搜尋流程成功的新頻道417，并依頻道搜尋流 程成功回傳的主要旗標(biāo)正時418開始發(fā)送主要旗標(biāo)，所述第一主通訊單元進入一服務(wù)狀 態(tài)，此流程完成。 以下為流程三，并請參閱圖7所示 (1)令所述第一主通訊單元在一使用頻道中4301，所述使用頻道是所述第一主通訊單元最后一次與多個副通訊單元成功同步通訊的頻道，進行所述旗標(biāo)時點搜尋流程三 4302，所述頻道搜尋流程成功4303則執(zhí)行步驟(4)，所述頻道搜尋流程失敗4303則執(zhí)行步 驟(2)。 (2)令所述第一主通訊單元依頻道掃描順序4304，在各頻道進行所述旗標(biāo)時點搜 尋流程三4305，所述頻道搜尋流程成功4306則執(zhí)行步驟(4)，所述頻道搜尋流程失敗4306 則執(zhí)行步驟(3)。 (3)當(dāng)步驟(1)至(2)失敗時，則頻道掃描失敗，令所述第一主通訊單元結(jié)束此流 程419。 (4)令所述第一主通訊單元組成一更改頻道宣告訊框411，所述更改頻道宣告訊 框內(nèi)設(shè)所述同步流程搜尋成功的頻道412，且接收所述更改頻道宣告訊框的副通訊單元，不 須以確認(rèn)訊框回應(yīng)。 (5)令所述第一主通訊單元在下一個主要旗標(biāo)信號內(nèi)設(shè)定一待傳送訊框的訊息， 表示有后續(xù)的訊框待傳送，且所述待送的訊框仍在所述使用頻道傳送413。
(6)令所述第一主通訊單元等待一 Interframe Spacing時間414，之后執(zhí)行 CSMA-CA Mode B程序415。 (7)無論CSMA-CA是否成功，結(jié)束所述程序，并立即向外界傳送一所述更改頻道宣 告訊框416，不需等待確認(rèn)訊框回應(yīng)。 (8)當(dāng)所述使用頻道設(shè)為所述頻道搜尋流程成功的新頻道417，并依頻道搜尋流 程成功回傳的主要旗標(biāo)正時418開始發(fā)送主要旗標(biāo)時，所述第一主通訊單元進入一服務(wù)狀 態(tài)，此流程完成。 當(dāng)所述副通訊單元收到所述第一主通訊單元傳送的更改頻道宣告訊框時，所述副 通訊單元立即啟動此流程。 (1)令所述副通訊單元將一使用頻道，設(shè)為一更改頻道宣告訊框所指定的頻道，并 進入待機狀態(tài)。
(2)令所述副通訊單元進行頻道搜尋流程一的流程兩次。 (3)于所述副通訊單元在所述指定的頻道搜尋到目標(biāo)旗標(biāo)，并重新完成與所述第 一主通訊單元的同步程序，則令所述副通訊單元結(jié)束此流程；當(dāng)所述副通訊單元在所述指 定的頻道未搜尋到目標(biāo)旗標(biāo)，無法完成與所述第一主通訊單元的同步程序時，則令所述副 通訊單元向所述上層通報喪失同步，并結(jié)束此流程。 當(dāng)同步通訊所使用的頻道受到干擾時，所述副通訊單元可能不易收到正確的主要
旗標(biāo)信號。因此當(dāng)所述副通訊單元連續(xù)漏失一預(yù)設(shè)次數(shù)(判定喪失同步的連續(xù)漏失旗標(biāo)次
數(shù)減一預(yù)設(shè)值)的主要旗標(biāo)信號時，應(yīng)立即啟動一更改頻道要求流程，要求所述第一主通
訊單元變更頻道，所述更改頻道要求流程(如圖8所示)如下所示 (1)確認(rèn)副通訊單元進入服務(wù)狀態(tài)51，若未進入服務(wù)狀態(tài)則結(jié)束此程序。
(2)令所述副通訊單元組成一更改頻道要求命令訊框52，其訊框內(nèi)容注明要求更
改頻道的原因，且要求所述第一主通訊單元以一確認(rèn)訊框回應(yīng)。
(3)令所述副通訊單元啟動一通用傳送數(shù)據(jù)流程53，所述通用傳送數(shù)據(jù)流程成功
54則結(jié)束本流程，所述通用傳送數(shù)據(jù)流程失敗54則執(zhí)行步驟(4)。
(4)令所述副通訊單元啟動一強制傳送數(shù)據(jù)流程，并結(jié)束本流程。
此外，所述副通訊單元在發(fā)送一更改頻道要求命令訊框后，在喪失同步前再次收
到一正確的主要旗標(biāo)信號，應(yīng)立即啟動一停止更改頻道要求流程，要求所述第一主通訊單
元停止變更頻道，所述停止更改頻道要求流程(如圖9所示)如下所示 (1)令所述副通訊單元進入服務(wù)狀態(tài)61，若未進入服務(wù)狀態(tài)則結(jié)束此程序。
(2)令所述副通訊單元組成一取消更改頻道要求命令訊框62，且要求所述第一主
通訊單元以一確認(rèn)訊框回應(yīng)。 (3)令所述副通訊單元啟動一通用傳送數(shù)據(jù)63，所述通用傳送數(shù)據(jù)流程成功64則
結(jié)束本流程，所述通用傳送數(shù)據(jù)流程失敗64則執(zhí)行步驟(4)。 (4)令所述副通訊單元啟動一強制傳送數(shù)據(jù)流程65，并結(jié)束本流程。 所述通用傳送數(shù)據(jù)流程(如圖10所示)如下所示 (1)令所述副通訊單元將一時槽計數(shù)歸零531。 (2)令所述副通訊單元在一執(zhí)行周期532，進行CSMA-CA Mode A程序533，所述 CSMA-CA程序成功534則傳送組好的訊框5351 ，并等待確認(rèn)訊框回應(yīng)5352 ;當(dāng)所述CSMA-CA 程序失敗534，令所述副通訊單元執(zhí)行步驟(5)。 (3)成功收到確認(rèn)訊框回應(yīng)后，令所述副通訊單元結(jié)束此流程5353 ;未收到確認(rèn) 訊框回應(yīng)，令所述副通訊單元執(zhí)行步驟(4)。 (4)當(dāng)所述時槽計時小于一預(yù)設(shè)值一 5354時，計算方式如下列[計算式9]所示
時槽計時< LCd-3X*UBF [計算式9](式中LCd為自一時槽邊界起算，所屬所述主通訊單元接收所述副通訊單元所傳
送數(shù)據(jù)的區(qū)間長度，UBF是CSMA-CA機制中的一 Backoff的基本單位)。 令所述副通訊單元在同一個執(zhí)行周期，回到步驟(2)繼續(xù)嘗試傳送；當(dāng)時槽計時
大于或等于所述預(yù)設(shè)值一 5354，令所述副通訊單元執(zhí)行步驟(5)。 (5)令所述副通訊單元對所述時槽計數(shù)加一 5361。 (6)當(dāng)所述時槽計數(shù)小于一預(yù)設(shè)值二 5362時，計算方式如下列[計算式10]所示 時槽計數(shù)< MTR [計算式10](式中MTR是在本流程實施中，所允許的最大重新傳送次數(shù))。 令所述副通訊單元等待下一個執(zhí)行周期5363，回到步驟(2)繼續(xù)嘗試傳送，在時
槽計數(shù)的累計值小于MTR值下，持續(xù)上述流程直到接收到所述回應(yīng)訊框；於時槽計數(shù)大于
或等于所述預(yù)設(shè)值5362，令所述副通訊單元結(jié)束此流程537。 所述強制傳送數(shù)據(jù)流程(如圖11所示)如下所示 (1)令所述副通訊單元設(shè)一初始值N歸零551。 (2)令所述副通訊單元在執(zhí)行周期552，不經(jīng)CSMA-CA程序，傳送組好的訊框553， 并等待確認(rèn)訊框回應(yīng)554。 (3)當(dāng)成功收到確認(rèn)訊框回應(yīng)5551時，令所述副通訊單元結(jié)束此程序556 ;未收到 確認(rèn)訊框回應(yīng)5551，令所述副通訊單元執(zhí)行步驟(4)。 (4)令所述副通訊單元對初始值加一 5552，計算方式如下列[計算式11]所示
N = N+1 [計算式ll] (5)當(dāng)所述初始值N大于或等于一預(yù)設(shè)值三5553時，計算方式如下列[計算式12] 所示
N FTx [計算式12](式中FTx是在本流程實施中，所允許的強制傳送數(shù)據(jù)次數(shù))。 所述傳送失敗，令所述副通訊單元結(jié)束此流程556 ;當(dāng)初始值N小于所述預(yù)設(shè)值三
5553時，令所述副通訊單元執(zhí)行步驟(6)。 (6)當(dāng)所述時槽計時小于一預(yù)設(shè)值四5554時，計算方式如下列[計算式13]所示
時槽計時< LCd-UBF [計算式13](式中LCd為自一時槽邊界起算，所屬所述主通訊單元接收所述副通訊單元所傳
送數(shù)據(jù)的區(qū)間長度，UBF是CSMA-CA機制中的一 Backoff的基本單位)。 令所述副通訊單元在同一個執(zhí)行周期，回到步驟(2)繼續(xù)嘗試傳送，在時槽計時
的累計值小于預(yù)設(shè)值四下，持續(xù)上述流程直到接收到所述回應(yīng)訊框；時槽計時的累計值大
于或等于預(yù)設(shè)值四5554，令所述副通訊單元等待下一個執(zhí)行周期5555，再回到步驟(2)繼
續(xù)嘗試傳送。 因此，所述第一主通訊單元能在判定頻道沖突，或所述副通訊單元要求更改頻道 時，依上述流程找出一更新的頻道供同步通訊使用。 據(jù)此，應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，能降低無線通訊數(shù)據(jù)傳輸過程因 頻率近似，及同時大量數(shù)據(jù)在環(huán)境中傳輸，所導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)碰撞造成傳輸數(shù)據(jù)遺失的問題， 進而使所述主通訊單元與所述副通訊單元完成同步通訊連結(jié)，實現(xiàn)提升無線通訊系統(tǒng)的通 訊品質(zhì)與穩(wěn)定性的目的。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保 護范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，具有多個主通訊單元，其特征在于，其包含令其中一第一主通訊單元構(gòu)成一通訊子網(wǎng)，且設(shè)定一使用頻道，并在一單位時間內(nèi)每隔一段時間向外界發(fā)出一搜尋信號，要求在該通訊子網(wǎng)涵蓋范圍內(nèi)至少一第二子網(wǎng)的主通訊單元回應(yīng)；令所述第一主通訊單元在后續(xù)兩個單位時間內(nèi)對所述使用頻道進行一監(jiān)測，在通訊子網(wǎng)范圍內(nèi)存在所述第二子網(wǎng)的主通訊單元，且所述第二子網(wǎng)的主通訊單元有回應(yīng)時，則在繼續(xù)監(jiān)測所述單位時間內(nèi)，后續(xù)的兩個單位時槽，發(fā)現(xiàn)頻道被占用；令所述第一主通訊單元在所述使用頻道找出一第一單位時間內(nèi)的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示所述第一連續(xù)空閑最大值的一第一起點及一第一終點；持續(xù)監(jiān)測所述使用頻道在一第二單位時間內(nèi)，相對應(yīng)于第一單位時間的第一連續(xù)空閑最大值的第一起點至第一終點的范圍；確認(rèn)所述使用頻道在所述第二單位時間內(nèi)，相對應(yīng)的一第二連續(xù)空閑最大值的一第二起點及一第二終點，所述空閑區(qū)段若大于或等于一基本旗標(biāo)單位，則計算一主要旗標(biāo)正時；更新所述第一主通訊單元的一同步通訊時間的一主要旗標(biāo)正時位置，并重新設(shè)定所述第一主通訊單元的使用頻道；及所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中，定期發(fā)送一主要旗標(biāo)，以供所述第一主通訊單元與多個副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。
2. 如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于，所 述單位時間內(nèi)具至少兩單位時槽，且所述使用頻道利用一狀況監(jiān)測，在所述第一主通訊單 元的通訊子網(wǎng)涵蓋范圍內(nèi)，存在所述第二子網(wǎng)的主通訊單元，且所述第二子網(wǎng)的主通訊單 元無回應(yīng)，則在繼續(xù)監(jiān)測該單位時間內(nèi)，后續(xù)的兩個單位時槽，發(fā)現(xiàn)頻道沒被占用，令所述 第一主通訊單元在所述使用頻道找出一第一單位時間內(nèi)的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示 所述第一連續(xù)空閑最大值的一第一起點及一第一終點。
3. —種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于，其包含 令一第一主通訊單元設(shè)定一使用頻道，令所述第一主通訊單元在所述使用頻道中對外界進行一監(jiān)測；令所述第一主通訊單元在所述頻道的一監(jiān)測時間內(nèi)，找出頻道連續(xù)空閑的最大值，及 以一終點標(biāo)示所述頻道連續(xù)空閑的結(jié)束點；當(dāng)所述空閑區(qū)段大于或等于一預(yù)設(shè)單位時，則計算一主要旗標(biāo)正時；令所述第一主通訊單元更新一同步通訊時間的一主要旗標(biāo)正時位置，并重新設(shè)定所述 第一主通訊單元的使用頻道；及令所述第一主通訊單元在重新設(shè)定的使用頻道中，依主要旗標(biāo)正時定期發(fā)送一主要旗 標(biāo)，以供通訊子網(wǎng)內(nèi)至少一副通訊單元與所述第一主通訊單元完成同步校正。
4. 如權(quán)利要求1或3所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于， 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元的一狀態(tài)，所述狀態(tài)為開機或重新啟動。
5. 如權(quán)利要求1或3所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于， 所述預(yù)設(shè)事件是所述第一主通訊單元接收一上層命令。
6. 如權(quán)利要求5所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于，所 述上層命令由至少一預(yù)設(shè)事件觸發(fā)，所述預(yù)設(shè)事件由設(shè)計者自行訂定。
7. 如權(quán)利要求1或3所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于， 所述使用頻道是所述第一主通訊單元與所述副通訊單元，最后一次同步通訊連結(jié)使用的頻 道。
8. 如權(quán)利要求1或3所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于， 所述監(jiān)測是檢測所使用的頻道的使用狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求1或3所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于， 所述監(jiān)測時間是監(jiān)測所述使用頻道的時間長度，是一預(yù)設(shè)值由設(shè)計者自行決定。
10. 如權(quán)利要求9所述應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，其特征在于，所 述預(yù)設(shè)值為一發(fā)送搜尋信號的時間間隔、一單位時間、一單位時槽內(nèi)的一休眠周期、一單位 時間內(nèi)所有的休眠周期或一單位時間內(nèi)所有的執(zhí)行周期。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于分時多重存取無線網(wǎng)絡(luò)的同步通訊方法，包含使用一主通訊單元，連續(xù)于第一單位時間內(nèi)，向外界的一頻道連續(xù)發(fā)出一信號并進行監(jiān)測，找出所述單位時間內(nèi)的一第一連續(xù)空閑最大值，并標(biāo)示出第一起點及第一終點，且持續(xù)監(jiān)測所述頻道在第二單位時間，確認(rèn)相對應(yīng)于第一單位時間的第一連續(xù)空閑最大值的第一起點至第一終點的范圍，與第一連續(xù)空閑最大值及范圍相同，并以一空閑區(qū)段表示，且回傳一主要旗標(biāo)至所述主通訊單元，并更新所述主通訊單元的一同步通訊時間的起點及終點位置，以供所述主通訊單元與至少一副通訊單元完成無線通訊的同步通訊。
文檔編號H04W84/12GK101753235SQ200810183298
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者吳孝忠, 周俊奇, 陳永芳 申請人:上海釗輝科技有限公司