一种用于时分双工无线网络的非对称传输系统及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于时分双工无线网络的非对称传输系统及方法。

背景技术

无线TDD(Time Division Duplex)网络是一种无线通信技术，用于在同一频段上实现双向通信。它通过将时间划分为不同的时隙，使发送和接收在不同的时间间隔内进行，从而实现双向通信。在无线TDD网络中，发送和接收设备在同一频段上工作，但在不同的时间间隔内进行通信。发送设备在一个时隙内发送数据，然后在下一个时隙内切换到接收模式，接收设备则相反。这种时分复用的方式可以有效地利用频谱资源，提高网络的容量和效率。但TDD无线网络要保证良好的通信，都假定各个节点的无线环境质量一致，如果部分节点所处环境的频点存在干扰，则必然影响这些节点与其它节点之间的通信质量，甚至导致断网。

现有技术中一种抗干扰方式是通过人工可以调整网络使用的频点规避干扰，但需要人工参与，操作不便，且实时性不高；还有一种抗干扰方式是采用自动跳频方式，在节点之间快速同步切换频点规避干扰，但当环境中存在主动干扰设备时，干扰设备会自动检测环境中的信号频点，并快速切换到该频点进行干扰。如果设备使用的跳频列表由于各种原因被泄露或公开出去，主动干扰设备可以非常容易的跟踪当前使用频点并进行干扰。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于时分双工无线网络的非对称传输系统，包括：

两个用户设备，两个所述用户设备在时分双工无线网络上建立初始连接时，在同一当前工作频点上进行时分双工通信；

每个所述用户设备均包括切换模块，用于在自身需要将接收频点由所述当前工作频点切换至目标频点时，以所述当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的所述用户设备自身切换至所述目标频点；

对端的所述用户设备用于以所述当前工作频点作为接收频点接收所述切换通知，并将自身的发送频点切换至所述目标频点，以实现两个所述用户设备之间的非对称传输。

优选的，所述切换通知中还包括预设时间，以表征自身在所述预设时间后切换至所述目标频点；

则对端的所述用户设备在接收到所述切换通知时，对应在所述预设时间后将自身的发送频点切换至所述目标频点。

优选的，每个所述用户设备还包括监测模块，连接所述切换模块，用于持续监测当前接收频点的无线信道质量，并在所述无线信道质量不符合预设质量标准时表示需要切换接收频点，输出包含所述目标频点的切换信号；

所述切换模块根据所述切换信号以所述当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的所述用户设备自身在预设时间后切换至所述目标频点。

优选的，所述用户设备还包括周期性测量模块，连接存储模块，用于周期性测量本地各频点的无线信道质量，并根据所述无线信道质量筛选出可用的频点形成频点列表后保存至所述存储模块；

所述监测模块连接所述存储模块，用于在所述无线信道质量表示需要切换接收频点时，由保存的所述频点列表中提取得到所述目标频点。

本发明还提供一种用于时分双工无线网络的非对称传输方法，应用于上述的非对称传输系统，所述非对称传输系统中的两个用户设备在时分双工无线网络上建立初始连接时，在同一当前工作频点上进行时分双工通信；

则所述非对称传输方法包括：

步骤S1，任意一个所述用户设备在自身需要将接收频点由所述当前工作频点切换至目标频点时，以所述当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的所述用户设备自身切换至所述目标频点；

步骤S2，对端的所述用户设备用于以所述当前工作频点作为接收频点接收所述切换通知，并将自身的发送频点切换至所述目标频点，以实现两个所述用户设备之间的非对称传输。

优选的，所述步骤S1中，所述切换通知中还包括预设时间，以表征自身在所述预设时间后切换至所述目标频点；

则所述步骤S2中，对端的所述用户设备在接收到所述切换通知时，对应在所述预设时间后将自身的发送频点切换至所述目标频点。

优选的，所述步骤S1中，每个所述用户设备持续监测当前接收频点的无线信道质量，并在所述无线信道质量不符合预设质量标准时表示需要切换接收频点。

优选的，还包括周期性测量过程，包括：

每个所述用户设备周期性测量本地各频点的无线信道质量，并根据所述无线信道质量筛选出可用的频点形成频点列表后保存；

则所述步骤S1中，所述用户设备在所述无线信道质量表示需要切换接收频点时，由保存的所述频点列表中提取得到所述目标频点。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)两个用户设备之间采用不同的接收频点，使得即使干扰机靠近其中一个用户设备，接收到的也是该用户设备的发射信号，此时，干扰机向该用户设备施加与其发射信号同频的干扰信号，对该用户设备的发射接收均不会产生干扰，另外，干扰信号由于远距离传输到达另一个用户设备后会发生衰减，使得该干扰设备对另一个用户设备的干扰效应也大大减少，有效增强了时分双工无线网络的抗干扰能力；

2)用户设备能够基于无线环境的变化，自动进行接收频点的切换，有效保证通信质量。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种用于时分双工无线网络的非对称传输系统的结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，设备A和设备B共用频点的示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，设备A和设备B采用不同频点的示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，一种用于时分双工无线网络的非对称传输方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种用于时分双工无线网络的非对称传输系统，如图1所示，包括：

两个用户设备1，两个用户设备1在时分双工无线网络上建立初始连接时，在同一当前工作频点上进行时分双工通信；

每个用户设备1均包括切换模块11，用于在自身需要将接收频点由当前工作频点切换至目标频点时，以当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的用户设备1自身切换至目标频点；

对端的用户设备1用于以当前工作频点作为接收频点接收切换通知，并将自身的发送频点切换至目标频点，以实现两个用户设备1之间的非对称传输。

本发明的较佳的实施例中，切换通知中还包括预设时间，以表征自身在预设时间后切换至目标频点；

则对端的用户设备1在接收到切换通知时，对应在预设时间后将自身的发送频点切换至目标频点。

具体地，假设初始状态下，如图2所示，时分双工无线网络上的两个用户设备1(设备A和设备B)建立了初始连接，均工作在当前工作频点C0上。由于设备A和设备B之间使用相同的频率，干扰机无论靠近A还是靠近B，都容易通过无线测量确定两个用户设备当前使用的频点C0，并切换至干扰频点对时分双工无线网络造成强干扰。

基于此，本实施例中，若设备A检测到无线环境变化，需要切换频点，则在当前工作频点C0上发送切换通知给设备B，以通知设备B设备A将要在预设时间后切换到目标频点Ca1上接收数据，设备B此时仍然使用当前工作频点C0，随后与设备A一起在预设时间后切换到目标频点Ca1发送数据给设备A。此时，设备A在当前工作频点C0上发送数据给设备B，设备B在目标频点Ca1上发送数据给设备A，实现非对称异频传输。

同样地，此后若设备B检测到无线环境变化，需要切换频点，则在频点Ca1上发送切换通知给设备A，以通知设备A设备B将要在预设时间后切换到目标频点Cb1，设备A此时仍然使用频点Ca1接收切换通知，随后与设备B一起在预设时间后切换到目标频点Cb1发送数据给设备A。此时，如图3所示，设备A在频点Ca1上发送数据给设备B，设备B在目标频点Cb1上发送数据给设备A，实现非对称异频传输。可以看出，由于设备A和设备B采用不同频点发送数据，如果此时干扰机A靠近设备A，其接收到的是设备A的发射信号，此时施加同频干扰信号，对设备A的发射和接收均没有影响。另外，由于干扰机A距离设备B较远，即使干扰机A发出的干扰信号能够到达设备B，该干扰信号也会由于远距离传输后衰减，干扰效应也大大减小。同理，干扰机B靠近设备B，对设备B的发射和接收均没有影响，同时对设备A的干扰效应也大大减小，可见，非对称异频传输有效增强了时分双工无线网络的抗干扰能力。

过了一段时间后，设备A通过测量再次发现存在更好的频点，则重复执行上述频点切换过程，以此类推。

进一步地，两个用户设备1之间的时隙分配根据两个用户设备1的流量或优先级以及其他因素综合考虑按需分配，具体分配方式为现有技术，并非本申请的发明点，此处不再详述。

本发明的较佳的实施例中，每个用户设备1还包括监测模块12，连接切换模块11，用于持续监测当前接收频点的无线信道质量，并在无线信道质量不符合预设质量标准时表示需要切换接收频点，输出包含目标频点的切换信号；

切换模块11根据切换信号以当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的用户设备自身在预设时间后切换至目标频点。

本发明的较佳的实施例中，用户设备1还包括周期性测量模块13，连接存储模块14，用于周期性测量本地各频点的无线信道质量，并根据无线信道质量筛选出可用的频点形成频点列表后保存至存储模块；

监测模块12连接存储模块13，用于在无线信道质量表示需要切换接收频点时，由保存的频点列表中提取得到目标频点。

具体地，本实施例中，每次周期性测量后，新筛选出的频点列表均会采用覆盖的方式保存至存储模块，以覆盖原有的频点列表，实现频点列表也是周期性更新的。

本发明还提供一种用于时分双工无线网络的非对称传输方法，应用于上述的非对称传输系统，非对称传输系统中的两个用户设备在时分双工无线网络上建立初始连接时，在同一当前工作频点上进行时分双工通信；

如图4所示，则非对称传输方法包括：

步骤S1，任意一个用户设备在自身需要将接收频点由当前工作频点切换至目标频点时，以当前工作频点作为发送频点发送切换通知，以通知对端的用户设备自身切换至目标频点；

步骤S2，对端的用户设备用于以当前工作频点作为接收频点接收切换通知，并将自身的发送频点切换至目标频点，以实现两个用户设备之间的非对称传输。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1中，切换通知中还包括预设时间，以表征自身在预设时间后切换至目标频点；

则步骤S2中，对端的用户设备在接收到切换通知时，对应在预设时间后将自身的发送频点切换至目标频点。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1中，每个用户设备持续监测当前接收频点的无线信道质量，并在无线信道质量不符合预设质量标准时表示需要切换接收频点。

本发明的较佳的实施例中，还包括周期性测量过程，包括：

每个用户设备周期性测量本地各频点的无线信道质量，并根据无线信道质量筛选出可用的频点形成频点列表后保存；

则步骤S1中，用户设备在无线信道质量表示需要切换接收频点时，由保存的频点列表中提取得到目标频点。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。