[發明專利]一種時隙信跳監聽驗證系統及驗證方法

有效

• 申請號: 201410472058.6
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104202762B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 支亞軍;張建鋒;張建奇;成斐鳴;李孟
• 申請（專利權）人: 西安航天自動化股份有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W24/06
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本發明涉及一種符合ISA100.11a標準的時隙信跳監聽驗證方法，屬于無線通信技術領域。

背景技術

在無線傳感器網絡(WSN)的發展過程中，由國際自動化學會(ISA)下屬的ISA100.11a工業無線委員會制定的ISA100.11a標準，其主要內容包括工業無線的網絡構架、共存性、健壯性、與有線現場網絡的互操作性等。ISA100.11a標準希望工業無線設備以低復雜度、合理的成本和低功耗、適當的通信數據速率去支持工業現場應用。

ISA100.11a標準即將成為最受關注、最有影響力的工業無線技術之一，針對ISA100.11a技術的研究和開發工作正如火如荼的進行。另外，該標準媒體接入層和物理層采用IEEE 802.15.4標準，通過空間和時間分集和同步技術，確保無線通訊網絡的穩定性，盡可能的避免無線電干擾和障礙物對無線通訊的影響，降低節點到網關之間的通訊延遲時間，提高網絡內節點間數據傳輸的可靠性和穩定性。但是，由于ISA100.11a標準使用自然語言描述，并涉及很多關鍵技術，設計者對于協議的不同理解會導致不同的協議實現，甚至有時會是錯誤實現。該標準的物理層通信采用IEEE 802.15.4協議，采用多信道跳頻和確定性時隙分配模式，在設備調試過程中非常困難，尤其在不同廠商的互通互聯過程中更是問題很多，不同廠商對于細節問題的處理不同導致不同廠商設備很難運行在一個網絡中。

因此，ISA100.11a標準產業化的前提條件之一是所有產品必須通過嚴格的一致性、互操作性等測試和認證。對于產品的設計者，如果在一致性測試之前進行了較充分的入網測試和互通測試，將大大縮短產品的開發周期，提高產品在該領域的兼容性能，而最終提高產品的市場占有率。

基于這樣的背景，本發明提出了基于ISA100.11a標準的多信道幀監聽和驗證的方法，來滿足在節點入網調試過程中的調試需要。

發明內容

本發明的目的是提出一種符合ISA100.11a標準的時隙信跳監聽驗證系統及驗證方法，該系統能夠實時監聽節點入網通信過程，該方法可以節省大量調試時間，并且可以有效定位和其他廠商產品互通測試出現的問題，大大節省開發周期和人員成本，提高產品的互聯互通性能。

本發明通過以下技術方案實現：一種時隙信跳監聽驗證系統，該系統由無線信道監聽模塊和邏輯分析模塊組成，無線信道監聽模塊負責持續監聽每個信道，每個信道分別使用一套接收裝置，每個接收裝置引出一個接收指示信號，作為接收幀的實時指示信號；邏輯分析模塊負責對接收到的幀進行時隙信跳驗證。

一種時隙信跳監聽驗證方法，包括以下步驟：

(1)配置無線信道監聽模塊對應的信道；

(2)將骨干路由器設備的時隙指示信號連接到邏輯分析模塊；將信道監聽模塊的接收指示信號連接到邏輯分析模塊；

(3)啟動邏輯分析模塊和無線信道監聽模塊，

(4)先運行骨干路由器設備，進行信跳模式確認過程；再運行終端設備，進行信跳模式的驗證過程，判斷是否終端設備的信跳模式是否和骨干路由器當前的信跳模式一致；同時無線信道監聽模塊接收到幀后給邏輯分析模塊指示信號，并將每個信道接收到的幀按時隙指示并保存，通過二維坐標進行顯示，同時邏輯分析模塊對所指示的時隙偏移值進行判斷，是否符合理論偏移值范圍，如果不符合偏移范圍則指示警告信息，直到停止監聽驗證過程。

本發明信道監聽和驗證系統獨立于ISA100.11a標準網絡之外，無線信道監聽模塊接收16個信道的幀，并按照信道號和時隙，在二維空間顯示出來，便于觀測分析。

本發明能夠同時對16個信道進行監聽和幀接收，并按照協議描述的幀格式進行解析，指示所接收到的幀是否符合信道跳頻和時隙調度要求。

本發明能夠對每個信道接收的幀的時隙偏移和時鐘源進行對比，指示偏移值。

本發明能夠滿足ISA-100.11a標準開發過程中對信道監聽和幀數據驗證的需要。

本發明的有益效果是：采用完全獨立于系統網絡的監聽方法，方便于節點調試入網或不同廠商設備互通測試時快速定位問題，也可作為研發測試過程中的測試方案，具有配置靈活，執行簡單，分析顯示清晰等優點。

附圖說明

圖1是系統原理連接示意圖。

圖2是時隙信跳監聽驗證方法流程圖。

圖3是指示時隙偏移值流程圖。

圖4是對應信道和時隙的二維坐標顯示圖。

圖5是信跳模式的判斷處理過程流程圖。

圖6是時隙內發送接收時間偏移示意圖。