无线通信系统的节点唤醒方法、系统、设备和存储介质与流程

文档序号:19871588发布日期:2020-02-08 05:55阅读:180来源:国知局
无线通信系统的节点唤醒方法、系统、设备和存储介质与流程

本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种无线通信系统的节点唤醒方法、系统、设备和存储介质。



背景技术:

随着物联网技术的快速发展,其在各个领域的应用越来越广泛,而无线通信技术作为物联网主要通信技术之一,应用也越来越广泛,因此,在无线通信技术日益广泛的应用中,对无线通信系统的低功耗、远距离传输等都提出了很高的要求。一般的无线通信系统主要由一个主节点和多个从节点组成。

传统技术中,无线通信系统采用周期唤醒机制来降低功耗,从节点在唤醒周期内自动唤醒后,准备接收数据。当从节点在接收数据时发现所接收的数据不属于自身要接收的数据时,会产生多余唤醒的问题,当无线通信系统中的从节点比较多时,频繁的多余唤醒将会大大增加节点的平均功耗,导致增加了无线通信系统的功耗。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够减少功耗的无线通信系统的节点唤醒方法、装置、系统、设备和存储介质。

一种无线通信系统的节点唤醒方法,该方法包括:

从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;该唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,地址码组合包包括多个相同的地址码,同步码组合包包括多个相同的同步码,地址码和述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,该唤醒码组合包为主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

从节点检测唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列;

当从节点检测同步码的扩频序列成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收主节点发送的数据。

在其中一个实施例中,上述地址码包括第一地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,第二同步码为第一同步码的共轭序列,上述当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列,包括:

当从节点检测第一地址码的扩频序列成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列;

上述当从节点检测同步码的扩频序列成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,包括:

当从节点检测第一同步码的扩频序列以及第二同步码的扩频序列均成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。

在其中一个实施例中,上述检测同步码的扩频序列,包括:

从唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码;

采用本地存储的第一同步码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一同步码的相关值,以及采用本地存储的第二同步码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二同步码的相关值;

在多个第一同步码的相关值中进行搜索,得到第一同步码的相关值峰值,以及在多个第二同步码的相关值中进行搜索,得到第二同步码的相关值峰值;

当第一同步码的相关值峰值和第二同步导码的相关值峰值均大于预设的同步码相关值峰值时,则确定从节点检测第一同步码以及第二同步码均成功。

在其中一个实施例中,上述从节点检测唤醒码组合包中的地址码的扩频序列,包括:

从唤醒码组合包中获取一个扩频序列长度的唤醒码;

采用本地存储的第一地址码信号对一个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值,并在多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值;

当第一地址码的相关值峰值大于预设的地址码相关值峰值时,则确定地址码的扩频序列检测成功;

当第一地址码的相关值峰值不大于预设的地址码相关值峰值时,则确定地址码的扩频序列检测失败,从节点进入休眠状态。

在其中一个实施例中,上述地址码包括第一地址码和第二地址码,第二地址码为第一地址码的共轭序列,同步码包括第一同步码和第二同步码,第二同步码为第一同步码的共轭序列,上述当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列,包括:

当从节点检测第一地址码的扩频序列以及第二地址码的扩频序列均成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列。

在其中一个实施例中,上述方法还包括:

当从节点检测第一地址码的扩频序列以及第二地址码的扩频序列中的至少一个失败时,则确定地址码的扩频序列检测失败,从节点进入休眠状态。

在其中一个实施例中,上述从节点检测唤醒码组合包中的地址码的扩频序列,包括:

从唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码;

采用本地存储的第一地址码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值,以及采用本地存储的第二地址码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二地址码的相关值;

在多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值,以及在多个第二地址码的相关值中进行搜索,得到第二地址码的相关值峰值;

当第一地址码的相关值峰值和第二地址导码的相关值峰值均大于预设的地址码相关值峰值时,则确定从节点检测第一地址码以及第二地址码均成功。

一种无线通信系统的节点唤醒装置,该装置包括:

第一接收模块,用于从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

第一检测模块,用于所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

第二检测模块,用于当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

第二接收模块,用于当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

上述无线通信系统的节点唤醒方法、装置、系统、设备和存储介质,从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包,该唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,地址码包括多个相同的地址码,同步码包括多个相同的同步码,地址码和同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,从节点检测检测唤醒码组合包中的地址码扩频序列,当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列,当从节点检测同步码的扩频序列成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收主节点发送的数据。在该方法中,由于从节点只需检测一个恒包络零自相关序列,即可完成地址码的匹配,即在较短的时间内就可以确定出主节点需要发送数据的从节点,从而使检测成功的从节点继续检测同步码,并在同步码检测成功后进入正式唤醒状态以及接收数据,而其他从节点在地址码检测失败时则进入休眠状态,因此不会产生多余唤醒,也就不会增加从节点的功耗,因此,该方法可以在一定程度上降低从节点的功耗。另外,该方法在地址码检测成功之后还可以检测同步码,从而可以快速实现后续接收信号的同步。

附图说明

图1为一个实施例中无线通信系统的结构示意图;

图2a为一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图2b为一个实施例中唤醒码组合包的构成示意图;

图2c为一个实施例中从节点周期唤醒的示意图;

图3为另一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图4a为另一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图4b为另一个实施例中唤醒码组合包的构成示意图;

图4c为另一个实施例中检测地址码和同步码的过程示意图;

图5为另一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图6为另一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图7a为另一个实施例中无线通信系统的节点唤醒方法的流程示意图;

图7b为另一个实施例中唤醒码组合包的构成示意图;

图7c为另一个实施例中检测地址码和同步码的过程示意图;

图8为一个实施例中无线通信系统的节点唤醒装置的结构框图;

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的无线通信系统的节点处理方法,可以适用于图1所示的无线通信系统。如图1所示,该无线通信系统包括一个主节点101和多个从节点102。其中,主节点101可以是云端服务器、远程服务器等,从节点102可以是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、计算机设备等,本申请对主节点101和从节点102的具体形式并不做限定;其中,上述主节点101可以与多个从节点102进行无线或者有线数据传输,从节点在和主节点通信的过程中,可以实现下述实施例的方法步骤。

传统技术中,为了降低无线通信系统的功耗,一般无线通信系统采用的是是周期唤醒机制,具体过程为:当主节点需要向从节点发送数据时,在数据前附加一个长度可以覆盖唤醒周期的前导信号,各个从节点在唤醒周期内的某个时刻,自动唤醒并检测前导信号,检测到前导信号后,通知从节点准备接收数据,如果未检测到前导信号,则进入休眠模式。但是上述方法在检测到前导信号后,从节点正式唤醒并准备接收数据,当该从节点在接收数据时发现所接收的数据属于其他节点时,则会产生多余唤醒的问题;且当无线通信系统中的从节点比较多时,频繁的多余唤醒将会大大增加节点的平均功耗,进而增加了无线通信系统的功耗。本申请实施例提供的无线通信系统的节点唤醒方法、装置、系统、设备和存储介质,旨在解决传统技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是,本申请实施例的执行主体可以是由无线通信系统的节点唤醒装置实现的应用程序,当然还可以是计算机设备,这里的装置和计算机设备可以是在从节点内部设置的,下述方法实施例将以执行主体是从节点为例进行说明。

在一个实施例中,提供了一种无线通信系统的节点唤醒方法,本实施例涉及的是从节点如何根据接收的主节点发送的唤醒码组合包,对该唤醒码组合包中的地址码和同步码进行检测,最终使得从节点正式唤醒,接收主节点发送的数据的具体过程。如图2a所示,该方法可以包括以下步骤:

s202,从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;该唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,地址码组合包包括多个相同的地址码,同步码组合包包括多个相同的同步码,地址码和述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,该唤醒码组合包为主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和。

具体的,唤醒检测状态指的是从节点在自动唤醒时,在唤醒周期内检测主节点发送的唤醒码组合包时的状态,这里的自动唤醒是指能检测但不能接收数据的状态。该主节点发送的唤醒码组合包如图2b所示,其中唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,地址码组合包的长度为ta,同步码组合包的长度为tpre,地址码组合包的长度和同步码组合包的长度之和为唤醒码组合包的长度tw,地址码组合包包括多个地址码基础单元,每个地址码基础单元包括一个地址码,即地址码组合包由相同的地址码重复组成,地址码组合包在这里可以用作用户的地址码匹配检测;同样的,同步码组合包包括多个同步码基础单元,每个同步码基础单元包括一个同步码,即同步码组合包由相同的同步码重复组成,同步码组合包在这里可以用作主节点和从节点的接收数据的同步。示例地,以k从节点为例,当上述主节点需要发送数据给k从节点时,上述地址码组合包中一个地址码即是k从节点的地址码,同步码组合包中的一个同步码即为该k从节点的同步码。

另外,这里的地址码和同步码均可以是恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,可选的,该恒包络零自相关序列可以由坐标旋转数字计算器产生,该恒包络零自相关序列可以是任何一种cazac(constantamplitudezeroautocorrelation)序列,也可以是zadoff-chu序列(即zc序列)、frank序列、golomb多相序列、chirp序列等。示例地,这里以zc序列为例,当序列长度为偶数时,zc序列可以为下述公式(1)所示:

在公式(1)中,n为扩频序列长度,u为整数且与n互质,q为任意整数,当u=1时,上述zc序列可以作为同步码的扩频序列,这样可以方便后续载波频率和符号同步,也可以使载波频率计算过程更简单;当u>1时,上述zc序列可以作为地址码的扩频序列。

另外,在本步骤中,从节点的数量可以是多个,且每个从节点的唤醒周期相同,如图2c所示,唤醒周期t等于每个从节点的探测时长加休眠时长,图2c中的td为从节点的探测时长,即从节点在自动唤醒之后,检测一次唤醒码的时间,tslp为从节点在一个唤醒周期内的休眠时长。在主节点和从节点的通信过程中,从节点可以按照上述唤醒周期,交替工作于探测-休眠-探测-休眠。当主节点在有通信需求时,在预设的时间段内,会向从节点发送上述构成的唤醒码组合包,其中,预设的时间段的长度即为唤醒码组合包的时间长度tw,另外,地址码包的长度ta要大于唤醒周期t,那么预设的时间段tw也会大于唤醒周期t,这样可以以保证每个从节点在唤醒周期内至少可以有一次处在唤醒检测状态,从而均可以检测到主节点发送的地址码组合包,后续在地址码检测成功后也能检测到同步码组合包。

s204,从节点检测唤醒码组合包中的地址码的扩频序列。

具体的,以一个当前唤醒的从节点,即该从节点处于唤醒检测状态为例,该从节点在接收到主节点发送的唤醒码组合时,可以取一个或两个或更多个扩频序列长度的唤醒码,并将其输入至地址码匹配器中,采用一个或两个或多个不同的本地地址码信号分别对其进行频域检测处理或者分别对其进行时域检测处理,然后得到匹配处理结果。可选的,上述地址码匹配器可以包括单个相关器、多个相关器、相关器阵列、时域匹配滤波器、频率匹配滤波器等等。另外,唤醒码在这里指的是从唤醒码组合包中获取的一个码,实质上也是地址码组合包中的码,可能是一个地址码,也可能是两个地址码。

s206,当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列。

在本步骤中,检测成功指的是从节点将获取的唤醒码输入至地址码匹配器中,得到的匹配结果为匹配成功的情况,并不是指从节点检测到了唤醒码,不论唤醒码中的地址码是否匹配成功都认为是检测成功的这种情况。

具体的,上述从节点在将s204取到的唤醒码输入到地址码匹配器中进行匹配处理之后,地址码匹配器可以输出多个地址码相关值,可以将该多个地址码相关值分别和预设的地址码阈值进行对比,也可以将该多个地址码相关值中的相关值峰值和预设的地址码阈值进行对比,这样就可以得到对比结果,根据对比结果就可以确定地址码是否检测成功。可选的,若对比结果为该多个地址码相关值均小于地址码阈值或相关值峰值小于地址码阈值,那么可以认为匹配结果为匹配失败,即从节点检测地址码失败,该从节点不是主节点想要通信的从节点,则该从节点立刻进入休眠状态;可选的,若对比结果为该多个地址码相关值中有至少一个相关值大于地址码阈值或相关值峰值大于地址码阈值,那么就可以认为匹配结果为匹配成功,即从节点检测地址码成功,说明该从节点就是主节点需要通信的从节点,那么就可以继续检测同步码。

在检测同步码时,从节点在将地址码检测成功后,可以在当前地址码后面继续取唤醒码进行同步码检测,同样的,从节点也可以取一个或两个或更多个扩频序列长度的唤醒码,并将其输入至同步码匹配器中,采用一个或两个或多个不同的本地同步码信号分别对其进行频域检测处理或者分别对其进行时域检测处理,然后得到匹配处理结果。当然这里的同步码匹配器也可以是单个相关器、多个相关器、相关器阵列、时域匹配滤波器、频率匹配滤波器等等。

s208,当从节点检测同步码的扩频序列成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收主节点发送的数据。

在本步骤中,检测成功也指的是从节点将获取的唤醒码输入至同步码匹配器中,得到的匹配结果为匹配成功的情况,并不是指从节点检测到了唤醒码,不论唤醒码中的同步码是否匹配成功都认为是检测成功的这种情况。

其中,正式唤醒状态是指可以接收发送的数据的状态。上述从节点在将s206中在当前地址码后面取到的唤醒码输入到同步码匹配器中进行匹配处理之后,同步码匹配器可以输出多个同步码相关值,可以将该多个同步码相关值分别和预设的同步码阈值进行对比,也可以将该多个同步码相关值中的相关值峰值和预设的同步码阈值进行对比,这样就可以得到对比结果,根据对比结果就可以确定同步码是否检测成功。可选的,若对比结果为该多个同步码相关值中有至少一个相关值大于同步码阈值或这里的相关值峰值大于同步码阈值,那么就可以认为匹配结果为匹配成功,即从节点检测同步码成功,后续就可以利用该同步码计算频率偏差和符号偏差等,以对接收数据进行偏差补偿;需要说明的是,一般情况下,只要地址码匹配成功(检测成功),通常同步码也是可以匹配成功(检测成功)的,如果出现同步码检测失败,那么可能会存在两种情况:一种是同步码包还未到来,从节点进行同步码检测时输入的是地址码,这时可以利用后续的唤醒码进行重复检测,直至同步码检测成功;另一种是同步码到来了,从节点进行同步码检测时输入的也是同步码,这时也可以采用重复检测的方法,不过这里的重复可以是重复检测当前输入的同步码,当然还可以是利用后续的同步码进行重复检测,直至同步码检测成功。

具体的,从节点接收的主节点发送的信号中包括唤醒码组合包和数据,从节点在唤醒检测状态确定同步码的扩频序列检测成功时,即就可以确定该从节点为主节点想要发送数据的从节点,同时也完成了同步码的检测,则该从节点就可以进入正式唤醒状态,并在上述唤醒码组合包发送完成之后,开始接收主节点发送的数据,在接收完主节点发送的数据之后,该从节点可以再次进入休眠状态。

上述无线通信系统的节点唤醒方法,从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包,该唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,地址码包括多个相同的地址码,同步码包括多个相同的同步码,地址码和同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,从节点检测检测唤醒码组合包中的地址码扩频序列,当从节点检测地址码的扩频序列成功时,则继续检测同步码的扩频序列,当从节点检测同步码的扩频序列成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收主节点发送的数据。在该方法中,由于从节点只需检测一个恒包络零自相关序列,即可完成地址码的匹配,即在较短的时间内就可以确定出主节点需要发送数据的从节点,从而使检测成功的从节点继续检测同步码,并在同步码检测成功后进入正式唤醒状态以及接收数据,而其他从节点在地址码检测失败时则进入休眠状态,因此不会产生多余唤醒,也就不会增加从节点的功耗,因此,该方法可以在一定程度上降低从节点的功耗。另外,该方法在地址码检测成功之后还可以检测同步码,从而可以快速实现后续接收信号的同步。

在另一个实施例中,提供了另一种无线通信系统的节点唤醒方法,本实施例涉及的是若地址码包括第一地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,则从节点如何对地址码和同步码进行检测的具体过程。在上述实施例的基础上,如图3所示,上述s206可以包括以下s302的步骤:

s302,当从节点检测第一地址码的扩频序列成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列。

在本步骤中,从节点在检测第一地址码的扩频序列时,可选的,可以采用如图4a所示的方法来进行检测,如图4a所示,该检测第一地址码的步骤包括以下s402-s408:

s402,从唤醒码组合包中获取一个扩频序列长度的唤醒码。

s404,采用本地存储的第一地址码信号对一个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值,并在多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值。

s406,当第一地址码的相关值峰值大于预设的地址码相关值峰值时,则确定地址码的扩频序列检测成功。

s408,当第一地址码的相关值峰值不大于预设的地址码相关值峰值时,则确定地址码的扩频序列检测失败,从节点进入休眠状态。

在本实施例中,这里的唤醒码组合包可以参见图4b所示,其中,地址码组合包由c1重复组成,即第一地址码为c1,同步码组合包由c3和c4构成的基础单元重复组成,即同步码的第一同步码为c3,第二同步码为c4,c4为c3的共轭序列。另外,本地存储的第一地址码信号也为恒包络零自相关序列码组中的扩频序列,在这里可以记为c1k,其可以和上述地址码包中的第一地址码的扩频序列相同,扩频序列符号的长度也可以相同,假设长度都为n,在上述公式(1)中,当u>1时,上述zc序列可以作为c1。

以一个当前唤醒的从节点为例,检测过程可以参见图4c所示,在图4c中,从节点在检测地址码时,可以先从接收的唤醒码包中获取一个扩频序列长度的唤醒码,这里长度可以记为n,该从节点在得到一个扩频序列长度的唤醒码之后,其实也是就是得到一个扩频序列长度的地址码之后,可以将该一个扩频序列长度的地址码输入至第一地址码匹配器mf1中,和第一地址码匹配器中的c1k进行匹配处理,之后可以得到多个第一地址码相关值,从中搜索就可以得到最大的第一地址码相关值,即第一地址码相关值峰值,并将该第一地址码相关值峰值和预设的地址码相关值峰值进行对比,若对比结果为该第一地址码相关值峰值大于预设的地址码相关值峰值,则可以认为地址码匹配成功,那么就可以认为该从节点是主节点想要发送数据的目标从节点,该从节点也就可以继续检测第一同步码和第二同步码;若对比结果为该第一地址码相关值峰值不大于预设的地址码相关值峰值,则可以认为地址码匹配失败,那么就可以认为该从节点不是主节点想要发送数据的目标从节点,则该从节点立刻进入休眠状态,也不会再检测后续的第一同步码和第二同步码。

在上述s302的基础上,如图3所示,上述s208可以包括如下s304的步骤:

s304,当从节点检测第一同步码的扩频序列以及第二同步码的扩频序列均成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。

在本步骤中,从节点在检测第一同步码和第二同步码的扩频序列时,可选的,可以采用如图5所示的方法来进行检测,如图5所示,该检测第一同步码和第二同步码的步骤包括以下s502-s508:

s502,从唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码。

s504,采用本地存储的第一同步码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一同步码的相关值,以及采用本地存储的第二同步码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二同步码的相关值。

s506,在多个第一同步码的相关值中进行搜索,得到第一同步码的相关值峰值,以及在多个第二同步码的相关值中进行搜索,得到第二同步码的相关值峰值。

s508,当第一同步码的相关值峰值和第二同步导码的相关值峰值均大于预设的同步码相关值峰值时,则确定从节点检测第一同步码以及第二同步码均成功。

在本实施例中,在地址码检测成功的从节点进入正式唤醒状态之前,还需要对该从节点进行同步码检测,即需要对该从节点进行第一同步码和第二同步码检测,这里的唤醒码组合包可以继续参见图4b所示,其中,同步码组合包由c3和c4构成的基础单元重复组成,即同步码的第一同步码为c3,第二同步码为c4,c4为c3的共轭序列。另外,本地存储的第一同步码信号和本地存储的第二同步码信号也可以为恒包络零自相关序列码组中的扩频序列,在这里可以分别记为c3k和c4k,c4k为c3k的共轭序列,可以和上述同步码包中的第一同步码和第二同步码的扩频序列相同,扩频序列符号的长度也可以相同,假设长度都为n,在上述公式(1)中,当u=1时,上述zc序列可以作为c3,对c3进行共轭处理就可以得到c4。

在对该地址码检测成功的从节点检测之后,检测同步码的过程可以继续参见图4c所示,在图4c中,该从节点可以在上述获取的一个扩频序列长度的唤醒码之后,继续获取两个扩频序列长度的唤醒码,这里扩频序列的长度可以记为2n,之后,可以将该两个扩频序列长度的唤醒码分别输入至第一同步码匹配器mf3和第二同步码匹配器mf4中,该两个扩频序列长度的唤醒码可以和第一同步码匹配器中的c3k进行匹配处理,之后可以得到多个第一同步码相关值,从中搜索就可以得到最大的第一同步码相关值,即第一同步码相关值峰值,同样地,该两个扩频序列长度的唤醒码也可以和第二同步码匹配器中的c4k进行匹配处理,之后可以得到多个第二同步码相关值,从中搜索就可以得到最大的第二同步码相关值,即第二同步码相关值峰值,最后可以将该第一同步码相关值峰值和第二同步码相关值峰值同时和预设的同步码相关值峰值进行对比,若对比结果为该第一同步码相关值峰值和第二同步码相关值峰值均大于预设的同步码相关值峰值,则可以认为同步码匹配成功,即从节点检测第一同步码以及第二同步码均成功;若对比结果为该第一同步码相关值峰值和第二同步码相关值峰值中的至少一个峰值不大于预设的同步码相关值峰值,则可以认为同步码匹配失败,那么可以在上述获取的两个扩频序列长度的唤醒码之后继续获取两个扩频序列长度的唤醒码,并将继续获取的两个扩频序列长度的唤醒码分别输入至第一同步码匹配器mf3和第二同步码匹配器mf4中,继续进行同步码检测,得到新的第一同步码相关值峰值和新的第二同步码相关值峰值,并将新的第一同步码相关值峰值和新的第二同步码相关值峰值同时和预设的同步码相关值峰值进行对比,直至对比结果为新的第一同步码相关值峰值和新的第二同步码相关值峰值均大于预设的同步码相关值峰值为止,此时,也就可以认为同步码匹配成功,从节点检测第一同步码以及第二同步码均成功。

在同步码检测成功之后,就可以认为该从节点是主节点想要发送数据的目标从节点,且完成了同步检测,该从节点就可以进入正式唤醒状态,同时从节点在进行同步码检测时,检测成功之后也可以得到检测成功的第一同步码相关值峰值所在的序号idx1和第二同步码相关值峰值所在的序号idx2,此时,可以利用idx1和idx2来计算载波频率偏差和符号同步偏差,并利用计算的载波频率偏差和符号同步偏差对接收数据进行载波偏差同步和符号时间同步(即补偿同步偏差),之后就可以接收主节点发送的除唤醒码包之外的数据。

本实施例提供的无线通信系统的节点唤醒方法,若地址码包括第一地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,则从节点在对地址码和同步码进行检测时,可以是当从节点检测第一地址码的扩频序列成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列,当从节点检测第一同步码的扩频序列以及第二同步码的扩频序列均成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。在本实施例中,由于只需要检测一个扩频序列长度的唤醒码,即可完成地址码的匹配,即在较短的时间内就可以确定出主节点需要发送数据的从节点,而其他从节点在地址码检测失败时则进入休眠状态,因此不会产生多余唤醒,也就不会增加从节点的功耗。另外,利用两个扩频序列长度的唤醒码进行同步码检测,比较简单地就可以完成对同步码的检测,以为后续计算载波频率偏差和符号同步偏差做基础;同时还可以避免同步码检测过程出现伪峰值的情况,提高同步码检测过程的准确性。

在另一个实施例中,提供了另一种无线通信系统的节点唤醒方法,本实施例涉及的是若地址码包括第一地址码和第二地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,则从节点如何对地址码和同步码进行检测的具体过程。在上述实施例的基础上,如图6所示,上述s206可以包括以下s602的步骤:

s602,当从节点检测第一地址码的扩频序列以及第二地址码的扩频序列均成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列。

在本步骤中,从节点在检测第一地址码的扩频序列和第二地址码的扩频序列时,可选的,可以采用如图7a所示的方法来进行检测,如图7a所示,该检测第一地址码的步骤包括以下s702-s708:

s702,从唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码。

s704,采用本地存储的第一地址码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值,以及采用本地存储的第二地址码信号对该两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二地址码的相关值。

s706,在多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值,以及在多个第二地址码的相关值中进行搜索,得到第二地址码的相关值峰值。

s708,当第一地址码的相关值峰值和第二地址导码的相关值峰值均大于预设的地址码相关值峰值时,则确定从节点检测第一地址码以及第二地址码均成功。

在本实施例中,这里的唤醒码组合包可以参见图7b所示,其中,地址码组合包由c1和c2构成的基础单元重复组成,即地址码的第一地址码为c1,第二地址码为c2,c2为c1的共轭序列,同步码组合包由c3和c4构成的基础单元重复组成,即同步码的第一同步码为c3,第二同步码为c4,c4为c3的共轭序列。另外,本地存储的第一地址码信号和本地存储的第二地址码信号也为恒包络零自相关序列码组中的扩频序列,在这里可以分别记为c1k和c2k,c2k为c1k的共轭序列,其可以和上述地址码包中的第一地址码和第二地址码的扩频序列相同,扩频序列符号的长度也可以相同,假设长度都为n,在上述公式(1)中,当u>1时,上述zc序列可以作为c1,c1的共轭就为c2。

以一个当前唤醒的从节点为例,检测过程可以参见图7c所示,在图7c中,从节点在检测地址码时,可以先从接收的唤醒码包中获取两个扩频序列长度的唤醒码,这里长度可以记为2n,该从节点在得到两个扩频序列长度的唤醒码之后,其实也是就是得到两个扩频序列长度的地址码之后,可以将该两个扩频序列长度的地址码分别输入至第一地址码匹配器mf1和第二地址码匹配器mf2中,该两个扩频序列长度的地址码可以和第一地址码匹配器中的c1k进行匹配处理,之后可以得到多个第一地址码相关值,从中搜索就可以得到最大的第一地址码相关值,即第一地址码相关值峰值,同样地,该两个扩频序列长度的唤醒码也可以和第二地址码匹配器中的c2k进行匹配处理,之后可以得到多个第二地址码相关值,从中搜索就可以得到最大的第二地址码相关值,即第二地址码相关值峰值,最后可以将该第一地址码相关值峰值和第二地址码相关值峰值同时和预设的地址码相关值峰值进行对比,若对比结果为该第一地址码相关值峰值和第二地址码相关值峰值均大于预设的地址码相关值峰值,则可以认为地址码匹配成功,即从节点检测第一地址码以及第二地址码均成功,那么也就可以认为该从节点是主节点想要发送数据的目标从节点,该从节点也就可以继续检测第一同步码和第二同步码。

可选的,当从节点检测第一地址码的扩频序列以及第二地址码的扩频序列中的至少一个失败时,则确定地址码的扩频序列检测失败,从节点进入休眠状态。也就是说,若对比结果为该第一地址码相关值峰值或第二地址码相关值峰值终至少有一个峰值不大于预设的地址码相关值峰值,则可以认为地址码匹配失败,那么就可以认为该从节点不是主节点想要发送数据的目标从节点,则该从节点立刻进入休眠状态,也不会再检测后续的第一同步码和第二同步码。

在地址码检测成功之后,可以继续检测同步码,检测时,可以继续采用上述s304的步骤:

s304,当从节点检测第一同步码的扩频序列以及第二同步码的扩频序列均成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。

该步骤的解释说明过程在上述s304中已经阐述,同样也可以采用s502-s508的步骤对第一同步码和第二同步码进行检测,检测具体过程在此不再赘述。

需要说明的是,上述预设的地址码相关值峰值和预设的同步码相关值峰值可以相同,也可以不同,两者的大小均可以根据实际情况而定,本实施例对此不作具体限定。

本实施例提供的无线通信系统的节点唤醒方法,若地址码包括第一地址码和第二地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,则从节点在对地址码和同步码进行检测时,可以是当从节点检测第一地址码的扩频序列以及第二地址码的扩频序列均成功时,则继续检测第一同步码的扩频序列和第二同步码的扩频序列,当从节点检测第一同步码的扩频序列以及第二同步码的扩频序列均成功时,则从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。在本实施例中,由于只需要检测两个扩频序列长度的唤醒码,即可完成地址码的匹配,即在较短的时间内就可以确定出主节点需要发送数据的从节点,而其他从节点在地址码检测失败时则进入休眠状态,因此不会产生多余唤醒,也就不会增加从节点的功耗。另外,利用两个扩频序列长度的唤醒码进行同步码检测,比较简单地就可以完成对同步码的检测,以为后续计算载波频率偏差和符号同步偏差做基础;同时还可以避免同步码检测过程出现伪峰值的情况,提高同步码检测过程的准确性。

应该理解的是,虽然图2a、3、4a、5、6、7a的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2a、3、4a、5、6、7a中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中,如图8所示,提供了一种无线通信系统的节点唤醒装置,包括:第一接收模块10、第一检测模块11、第二检测模块12和第二接收模13块,其中:

第一接收模块10,用于从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且地址码组合包的时间长度大于从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

第一检测模块11,用于所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

第二检测模块12,用于当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

第二接收模块13,用于当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

关于无线通信系统的节点唤醒装置的具体限定可以参见上文中对于无线通信系统的节点唤醒方法的限定,在此不再赘述。

在另一个实施例中,提供了另一种无线通信系统的节点唤醒装置,若上述地址码包括第一地址码,同步码包括第一同步码和第二同步码,第二同步码为第一同步码的共轭序列,则上述第二检测模块12还用于当所述从节点检测所述第一地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述第一同步码的扩频序列和所述第二同步码的扩频序列;上述第二接收模块13还用于当所述从节点检测所述第一同步码的扩频序列以及所述第二同步码的扩频序列均成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态。

可选的,上述第二检测模块12可以包括第一获取单元、第一检测单元、第一搜索单元和第一匹配单元,其中:

第一获取单元,用于从所述唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码;

第一检测单元,用于采用本地存储的第一同步码信号对所述两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一同步码的相关值,以及采用本地存储的第二同步码信号对所述两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二同步码的相关值;

第一搜索单元,用于在所述多个第一同步码的相关值中进行搜索,得到第一同步码的相关值峰值,以及在所述多个第二同步码的相关值中进行搜索,得到第二同步码的相关值峰值;

第一匹配单元,用于当所述第一同步码的相关值峰值和所述第二同步导码的相关值峰值均大于预设的同步码相关值峰值时,则确定所述从节点检测所述第一同步码以及第二同步码均成功。

可选的,上述第一检测模块11可以包括第二获取单元、第二检测单元、第二搜索单元和第二匹配单元,其中:

第二获取单元,用于从所述唤醒码组合包中获取一个扩频序列长度的唤醒码;

第二检测单元,用于采用本地存储的第一地址码信号对所述一个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值;

第二搜索单元,用于在所述多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值;

第二匹配单元,用于当所述第一地址码的相关值峰值大于预设的地址码相关值峰值时,则确定所述地址码的扩频序列检测成功;当所述第一地址码的相关值峰值不大于所述预设的地址码相关值峰值时,则确定所述地址码的扩频序列检测失败,所述从节点进入休眠状态。

在另一个实施例中,提供了另一种无线通信系统的节点唤醒装置,若上述地址码包括第一地址码和第二地址码,第二地址码为第一地址码的共轭序列,同步码包括第一同步码和第二同步码,第二同步码为第一同步码的共轭序列,则上述第二检测模块12还用于当所述从节点检测所述第一地址码的扩频序列以及所述第二地址码的扩频序列均成功时,则继续检测所述第一同步码的扩频序列和所述第二同步码的扩频序列。

可选的,上述第二检测模块12还用于当所述从节点检测所述第一地址码的扩频序列以及所述第二地址码的扩频序列中的至少一个失败时,则确定所述地址码的扩频序列检测失败,所述从节点进入休眠状态。

可选的,上述第一检测模块11可以包括第三获取单元、第三检测单元、第三搜索单元和第三匹配单元,其中:

第三获取单元,用于从所述唤醒码组合包中获取两个扩频序列长度的唤醒码;

第三检测单元,用于采用本地存储的第一地址码信号对所述两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第一地址码的相关值,以及采用本地存储的第二地址码信号对所述两个扩频序列长度的唤醒码进行检测,得到多个第二地址码的相关值;

第三搜索单元,用于在所述多个第一地址码的相关值中进行搜索,得到第一地址码的相关值峰值,以及在所述多个第二地址码的相关值中进行搜索,得到第二地址码的相关值峰值;

第三匹配单元,用于当所述第一地址码的相关值峰值和所述第二地址导码的相关值峰值均大于预设的地址码相关值峰值时,则确定所述从节点检测所述第一地址码以及第二地址码均成功。

关于无线通信系统的节点唤醒装置的具体限定可以参见上文中对于无线通信系统的节点唤醒方法的限定,在此不再赘述。

上述无线通信系统的节点唤醒装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是从节点,该计算机设备的内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种无线通信系统的节点唤醒方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且所述地址码组合包的时间长度大于所述从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

在一个实施例中,提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

从节点在处于唤醒检测状态时,接收主节点发送的唤醒码组合包;所述唤醒码组合包由地址码组合包和同步码组合包拼接组成,所述地址码组合包包括多个相同的地址码,所述同步码组合包包括多个相同的同步码,所述地址码和所述同步码均采用恒包络零自相关序列码组中的至少一个扩频序列,所述唤醒码组合包为所述主节点在有通信需求时在预设的时间段内发送的,所述预设的时间段的长度大于从节点的唤醒周期的长度,且所述地址码组合包的时间长度大于所述从节点的唤醒周期的长度,所述从节点的唤醒周期的长度为一个从节点的探测时长与休眠时长之和;

所述从节点检测所述唤醒码组合包中的地址码的扩频序列;

当所述从节点检测所述地址码的扩频序列成功时,则继续检测所述同步码的扩频序列;

当所述从节点检测所述同步码的扩频序列成功时,则所述从节点从唤醒检测状态进入正式唤醒状态,并接收所述主节点发送的数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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