用场景包括主节点A和从节点B，还有干扰信号S。
[0029]参照图3，本发明的【具体实施方式】如下:
[0030]步骤1:初始化:
[0031]Ia)首先进行频谱感知生成多级bitmap集合，生成方式参照图4，频谱识别效果参照图5，阈值小于Rl的信道存于集合
[0032]bitmapl = {changoodl, changood2,..., changoodm}，
[0033]阈值介于Rl与R2之间的信道集合
[0034]bitmap2 = {chancoml, chancom2,..., changcomn}，
[0035]阈值大于R3的信道集合
[0036]bitmap3 = {chanbadl, chanbad2,..., chanbadk}，
[0037]其中阈值大小关系为R1〈R2〈R3，其中m+n+k = 201，A和B节点的各级bitmap集合元素及m、n、k值不一定相同。
[0038]Ib)信标帧入网，入网阶段A、B节点按照自身最优信道集合bitmapl依次切换信道，A在每个信道发送beacon包，B处于接收状态，当接收到A的数据后返回一个ACK相应。此时入网成功，当前信道作为初始信道。
[0039]Ic)在初始信道交换各种最优信道集合bitmapl，协商公共最优信道集合bitmapO作为跳频序列。
[0040]步骤2:协商更新跳频序列:
[0041]2a)在正常工作时隙进行收发操作，监测当前信道接收率或LQI是否达到阈值，如果是则按协商跳频序列向后跳频，如果不是则继续其他操作
[0042]2b)在bitmap更新时隙，监测各级bitmap集合的信道质量变化，将bitmap更新时隙时信道质量的变化的信道重新分到相应的bitmap中，同时A、B将各自bitmapl集合的变化元素交换，若产生新的交集，则加入bitmapO ;不再是公共集合的信道则移出bitmapO。
[0043]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于bitmap的协商自适应跳频方法，包括如下步骤: 1)初始化: Ia)装置上电后首先对470-510MHZ的工业计量频段的能量进行扫描，对频谱状态进行认知和分析，对信道提取分级，按信道质量生成3级bitmap频道集合，按质量从好到差分为bitmapl、bitmap2、bitmap3 ； lb)基于最优信道集合的时间差快速入网:基于点对点通信的主动节点A和被动节点B，入网时，主动节点A根据在步骤Ia)阶段生成的最优信道集合bitmapl的序列依次切换信道发送beacon包，被动节点B处于接收状态，根据自身最优信道集合bitmapl序列切换信道，当A、B在同一信道chansame通信成功即为入网成功，信道chansame即作为初始通信信道，实现了快速入网； Ic)生成自适应跳频序列:装置入网成功后，首先交换彼此的最优信道集合bitmapl，并选择两个集合的交集存入公共最优信道集合bitmapO，集合bitmapO的序列作为自适应跳频时的跳频序列； 2)协商自适应跳频: 装置入网成功后进入正常工作时隙，通信过程中监测当前使用信道的接收率和LQI的变化，当接收率下降到阈值Pl时或LQI低于阈值LI时，进入协商跳频阶段，在某个固定时隙时刻A、B节点按照公共最优信道集合bitmapO中的序列同时切换到下一信道进行通信，同时两节点将当前信道降级到信道集合bitmap2中； 3)多级频道集合bitmap定时协商更新: 3a)在正常工作时隙中，选取若干时隙作为实现多级频道集合bitmap定时协商更新的更新时隙，实现动态认知和调整，及时发现多级信道集合bitmap中的信道质量变化，及时更新公共最优信道集合bitmapO，从而在保证检测可信度的前提下降低节点功耗； 3b)在更新时隙，监测信道集合bitmapO是否有干扰信道chanbad出现，若出现chanbad则通过A、B节点协商通信，将集合bitmapO中的chanbad信道降级，没有chanbad则不操作； 3c)在更新时隙，监测多级bitmap集合的变化，当集合bitmapl、bitmap2、bitmap3中的信道质量出现变化时对相应信道进行升级或降级处理，其中集合bitmapl发生变化时，即让A、B进行协商通信，查看变化信道是否对公共最优信道产生影响，产生影响则更新公共最优信道bitmapO。
2.根据权利要求1所述的基于bitmap的协商跳频方法，其中所述步骤Ia)中的能量扫描是指在非通信时扫描470-510MHZ的每个信道的RSSI能量值，信道的spacing channel为200khz，共有信道201个；信道能量值低于阈值Rl的信道视为无干扰的稳定良好信道存于I级信道集合bitmapl，信道能量值高于阈值Rl同时低于R2的信道视为不稳定信道存于2级信道集合bitmap2，信道能量值高于阈值R2的信道视为有干扰的不良信道存于3级信道bitmap30
3.根据权利要求1所述的基于bitmap的协商跳频方法，其中所述步骤Ib)中的A节点发送beacon包时的信道切换的时间间隔为A发送一个beacon包到A接收到B发回ACK相应的最小收发时间tmin，B节点的切换信道的最小时间间隔为最小收发时间tminx信道数 nbitmapO。
【专利摘要】本发明公开了一种基于bitmap的协商自适应跳频方法。工业计量频段(470-510MHz)上存在的诸如流媒体广播、设备工频等无线干扰，本发明采用频谱状态感知的方法产生多级bitmap信道集合，将最优信道集合作为入网频道切换序列，优化了入网时间，将公共最优信道集合作为协商自适应跳频序列，定时更新多级bitmap信道集合，保证了通信的成功率和跳频可靠性，降低了资源消耗。
【IPC分类】H04B1-713
【公开号】CN104660302
【申请号】CN201510073197
【发明人】王沁, 孟凡辉, 万亚东, 段世红
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月11日