无线网络接入方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明涉及无线网络，尤其涉及一种无线网络接入方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、随着工业无线通信技术的飞速发展，工业无线网络复杂度日益提高，功能完整、高效、安全等方面的要求日益严格。工业场景下的终端站(terminal station，ts)对低延时、高可靠、多接入性能也提出了高要求。而智能化、数字化工厂的发展趋势，迫使传统工业网络需要更加快速向智慧工业发展，导致无线网络接入系统及其接入方法开发面临巨大挑战。

2、传统的无线局域网不需要借助随机接入序列就能进行系统接入，所有ts通过带有冲突避免的载波侦听多点接入机制发送媒体接入请求帧完成系统接入，这种方式易于实现，物理层上也不需要单独的设计，但是各种媒体接入请求帧不仅占用了较多的正交频分复用(orthogonal frequency multiplexing，ofdm)符号，并且当用户数较多时，冲突概率的增大会造成系统效率降低，这对工业网络中的低延时、高可靠性能带来了巨大的负面影响。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种无线网络接入方法、装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术中工业无线网络接入时延高且可靠性差的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种无线网络接入方法，所述方法包括以下步骤：

3、根据管理站下发的系统配置信息确定系统覆盖半径；

4、根据所述系统配置信息和所述系统覆盖半径获取接入参数集合、循环前缀长度和保护时间间隔长度；

5、根据所述接入参数集合、所述循环前缀长度和所述保护时间间隔长度确定上行同步信号的时域结构；

6、根据各终端站的唯一识别号获取各终端站对应的唯一循环移位尺寸；

7、根据所述接入参数集合和所述唯一循环移位尺寸生成各终端站的接入序列；

8、对所述接入序列进行子载波映射，并将进行子载波映射后的接入序列转换为序列时域信号；

9、根据所述循环前缀长度在所述序列时域信号的尾部截取循环前缀；

10、在所述序列时域信号中添加所述循环前缀，得到各终端站对应的具有所述时域结构的上行同步信号，以使各终端站根据对应的上行同步信号进行无线网络接入。

11、可选地，所述根据管理站下发的系统配置信息确定系统覆盖半径之前，还包括：

12、基于各系统覆盖半径测算传播往返时延，并测定信道时延扩展；

13、设定各系统覆盖半径的循环前缀长度大于或等于各系统覆盖半径对应的传播往返时延与所述信道时延扩展之和；以及

14、设定各系统覆盖半径对应的保护时间间隔长度大于或等于各系统覆盖半径对应的传播往返时延。

15、可选地，所述根据各终端站的唯一识别号获取各终端站对应的唯一循环移位尺寸，包括：

16、根据所述接入参数集合确定基循环移位尺寸和序列长度；

17、根据各终端站的唯一识别号、所述基循环移位尺寸和所述序列长度确定各终端站对应的唯一循环移位尺寸。

18、可选地，所述接入参数集合包括序列长度和生成序列的初始值；

19、所述根据所述接入参数集合和所述唯一循环移位尺寸生成各终端站的接入序列，包括：

20、根据所述序列长度、所述生成序列的初始值和所述唯一循环移位尺寸，通过序列生成公式生成各终端站的接入序列；

21、所述序列生成公式为：

22、xu,v(n+v),u∈{1,...,nzc-1},n＝0,1...,n-1

23、其中对(n+v)进行取模(n-1)操作，使其不超过生成的接入序列的序列长度。

24、式中，u为生成序列的初始值，v为唯一循环移位尺寸，nzc为序列长度，nzc小于等于子载波总数。

25、可选地，各终端站的接入序列为zc序列，所述zc序列的序列长度包括239、113和59。

26、可选地，上行同步信号的时域结构基于所述zc序列的序列长度配置，所述时域结构配置为如下结构中的至少一个：1符号对齐格式时域结构、2符号对齐格式时域结构、预备量提前格式时域结构和cp1填充格式时域结构。

27、可选地，所述系统覆盖半径包括第一室内基础覆盖半径、第二室内基础覆盖半径、第一室内增强覆盖半径、第二室内增强覆盖半径和室外增强覆盖半径，所述第一室内基础覆盖半径小于所述第二室内基础覆盖半径，所述第二室内基础覆盖半径小于所述第一室内增强覆盖半径，所述第一室内增强覆盖半径小于所述第二室内增强覆盖半径，所述第二室内增强覆盖半径小于所述室外增强覆盖半径。

28、可选地，若系统覆盖半径为第一室内基础覆盖半径，所述上行同步信号的时域结构由第一循环前缀长度、序列长度和第一保护时间间隔长度组成1个ofdm符号长度。

29、可选地，若系统覆盖半径为第二室内基础覆盖半径，所述上行同步信号的时域结构由第一循环前缀长度、序列长度、第一保护时间间隔长度和下一个符号cp1长度组成1个ofdm符号长度加下一个符号cp1长度。

30、可选地，若系统覆盖半径为第一室内增强覆盖半径，所述上行同步信号的时域结构由第二循环前缀长度、序列长度、第二保护时间间隔长度组成1个ofdm符号长度加预备量，所述第二循环前缀长度大于第一循环前缀长度，所述第二保护时间间隔长度大于第一保护时间间隔长度。

31、可选地，若系统覆盖半径为第二室内增强半径时，所述上行同步信号的时域结构由第二循环前缀长度、序列长度、第二保护时间间隔长度和下一个符号的cp1长度组成1个ofdm符号长度加下一个符号cp1长度加预备量。

32、可选地，若系统覆盖半径为室外增强覆盖半径，所述上行同步信号的时域结构由第三循环前缀长度、序列长度和第三保护时间间隔长度组成2个ofdm符号长度，所述第三循环前缀长度大于第二循环前缀长度，所述第三保护时间间隔长度大于第二保护时间间隔长度。

33、可选地，若所述zc序列的序列长度为239，则对所述zc序列进行子载波映射的方式为无插入映射；

34、若所述zc序列的序列长度为113，则对所述zc序列进行子载波映射的方式为插入1个零映射；

35、若所述zc序列的序列长度为59，则对所述zc序列进行子载波映射的方式为插入3个零映射。

36、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种无线网络接入装置，所述装置包括：

37、半径确定模块，用于根据管理站下发的系统配置信息确定系统覆盖半径；

38、第一获取模块，用于根据所述系统配置信息和所述系统覆盖半径获取接入参数集合、循环前缀长度和保护时间间隔长度；

39、结构确定模块，用于根据所述接入参数集合、所述循环前缀长度和所述保护时间间隔长度确定上行同步信号的时域结构；

40、第二获取模块，用于根据各终端站的唯一识别号获取各终端站对应的唯一循环移位尺寸；

41、生成模块，用于根据所述接入参数集合和所述唯一循环移位尺寸生成各终端站的接入序列；

42、子载波映射模块，用于对所述接入序列进行子载波映射，并将进行子载波映射后的接入序列转换为序列时域信号；

43、截取模块，用于根据所述循环前缀长度在所述序列时域信号的尾部截取循环前缀；

44、添加模块，用于在所述序列时域信号中添加所述循环前缀，得到各终端站对应的具有所述时域结构的上行同步信号，以使各终端站根据对应的上行同步信号进行无线网络接入。

45、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种无线网络接入系统，所述系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无线网络接入程序，所述无线网络接入程序配置为实现如上文所述的无线网络接入方法的步骤。

46、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有无线网络接入程序，所述无线网络接入程序被处理器执行时实现如上文所述的无线网络接入方法的步骤。

47、本发明根据管理站下发的系统配置信息确定系统覆盖半径；根据所述系统配置信息和所述系统覆盖半径获取接入参数集合、循环前缀长度和保护时间间隔长度；根据所述接入参数集合、所述循环前缀长度和所述保护时间间隔长度确定上行同步信号的时域结构；根据各终端站的唯一识别号获取各终端站对应的唯一循环移位尺寸；根据所述接入参数集合和所述唯一循环移位尺寸生成各终端站的接入序列；对所述接入序列进行子载波映射，并将进行子载波映射后的接入序列转换为序列时域信号；根据所述循环前缀长度在所述序列时域信号的尾部截取循环前缀；在所述序列时域信号中添加所述循环前缀，得到各终端站对应的具有所述时域结构的上行同步信号，以使各终端站根据对应的上行同步信号进行无线网络接入。本发明中的系统配置信息可根据具体工业无线网络接入场景进行更新，通过可配置更新的参数来实现工业无线网络中终端站的接入功能，能够对终端站进行统一高效地管理，降低了工业无线网络的接入时延，提高了无线接入网络运行的可靠性、鲁棒性和灵活性。