无线通信协议bx1a2.docx

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1、A3无线通信协议编制：审核：批准：发行日期：分发部门研发一部区|、研发二部、研发三部、品质部、工程部、深圳研发中心区I修改记录版本描述日期1.添加目录并修改了未激活与未注册时描述2010-8-10BxO增加915MHz频段参数,USB-Bridge通信模式2011-3-18Bxl增加了公共频道跳频方案，确定了6.5k通信速率，每包数2011-4-8据发送两次Bx2增加测试模式,配对成功指示,配对功率降低,采用靠近配对方案2011-4-15Bx3修改频点使产品符合R&TTECALSSI的要求,降低认证难度,修改433MHz频道间隔由500KHz改为400KHz2011-4-27Bx4增加不同产品

2、与不同Bridge屡次配对后的处理方案2011-4-28Bx5增加进入工厂3模式指令2011-5-4Bx6在8A命令增加网络不通指示2011-5-10Bx7更改产品由发送转换至接收的延时由2ms为5msBx8TXPower存放器的配置修改了2011-5-25Bx9增加烧录Bridge密钥2011-5-25BxlO3.更改RSSI阈值从110-1202011-6-13BxlaO1 .取消配对操作,增加激活与同步,相应的增加标志（4A,8A,8C）,定义激活/同步流程.2 .增加实时网络信息,产品区分通信失败原因（RF,实时网络,7天断网）3 .在激活同步过程中,Bridge一直处于数据层,超时I

3、Os退出（产品超时12秒退出）4 .数据层等待时间由25OmS改为300ms5 .取消连接层70ms重发值6 .更改功率控制（激活时4A,5B,4氏5F及测试模式）2011-8-9Bxlal1 .增加8C命令,没有更改任何信息时同步的描述2 .增加4B命令有关同步的描述及流程Bxla21.修改8A,8C命令,增加产品未注册出错提示标志2011-9-14目录1前言32络拓扑结构与产品飒43协议概述44 连接层5产品的连接层5Bridge的连接层65 数据传输层7产品数据传输层7BrMge数据传输层.86 通道的频率选择97 产品与Bridge的配对98 产品与Bridge数据传输139 产品更新

4、信息的机制27定时更新的机制27未注册与未激活时的处理271前言整个系统由一个bridge,最多16个产品组成（USB-bridge最多支持8个产品）。Bridge与产品之间用无线连接的方式进行数据交换,频率选择433MHZ（除美国）频段及915MHZ（美国）频段,芯片选用siliconIabS的Si44310该协议中，使用5个RF频道,每个产品的最大工作时间为60秒,在数据传输之前需要进行一次配对操作。2络拓扑结构与产品配对采用先进先出的原那么。一旦产品与bridge配对完成,产品不再接收其它bridge的信息,除非产品处于请求配对状态.如果超过一台产品同时向bridge发出配对请求,bri

5、dge采取先到先配对的方式进行.3协议概述在整个协议中，一共使用两种通道：一为公共通道，二为数据传输通道。二者的区别在于频率的不同。处于公共通道时的状态称为协议的连接层，处于数据传输通道的状态称为协议的传输层。公共通道分为上行通道和下行通道（上行通道是产品发出的申请时使用的通道,下行通道是指Bridge回复产品申请时使用的通道），上行通道和下行通道有两套方案，分别一一对应，当产品使用公共通道A上行时，Bridge将使用公共通道A下行进行回复；当产品使用公共通道B上行时，Bridge将使用公共通道B下行进行回复。B通道使用的频率尚未公布，产品目前不需要考虑跳频。产品在公共通道中以确定的周期向br

6、idge发送申请，如果得到bridge回复确实认包，那么产品会认为连接可以建立，并且产品会转向bridge指定的频率。Bridge在公共通道中等待产品发出的申请，在接收到产品的申请以后，Bridge会在自身发出的回复数据包中给出数据传输通道的频率。在回复数据包发送完成以后，Bridge会将自身的通道频率改至数据传输通道所在频率。拥有公共通道扫频功能的Bridge,通过Si4431的GPlo2检测无效同步头，当有无效同步头中断信号的时候切换接收频率，在AB两个公共通道上互相切换。关于无效同步头检测时间的设置，请参考附录。每次发送数据，发送方都会连续发送两包，接收方需要判断收到的是第几包数据，从而

7、计算等待时间，待对方发送完毕，并且切换到接收状态后，才能进行下一步通信。数据传输通道的频率是可变值，bridge会根据此前的通信情况确定数据传输通道的频率Bridge在公共通道的上行通道接收到产品发出的申请以后，会在下行通道向产品回复确认数据包，在回复的数据包中，bridge会指定数据通道的频率。在Bridge发送出回复以后，Bridge会立即将自身的通道频率改到数据传输通道所在的频率，并等待产品发送数据，直至通信结束或者超时退出。4连接层连接层的任务是在Bridge与产品之间建立可靠的无线连接以便进行数据传输,产品在有需要时通过在公共通道的上行通道发送申请来初始化连接层。Bridge在普通情

8、况下一直处于侦听状态,当它接收到产品的申请时会认为连接可以建立，于是在公共通道的下行通道回复产品一个确认数据包，告诉产品可以建立无线连接，协议转到数据传输层。4.1 产品的连接层处于连接的层的产品一直以确定的周期对外发送申请包，直至接收到Bridge确实认回复，申请包中包含产品当前的状态.申请包的格式详见第7,8节。在接收到bridge确实认回复以后，产品会依据Bridge的要求重新设置通道频率，然后进入数据传输层。Bridge收到一包数据后,需要进行数据处理及等待发送方切换至接收状态,等待处理时间为连接层14ms（收到第-包）或8ms（收到第二包）,数据层20ms（含自身数据处理时间）1.A

9、N-Bridge:在连接层时产品的申请包重发周期是从固定列表中随机抽取得到的。固定列表如下(单位:ms)：110,130,170,190,230,290,310,370,410,430,470)每次发送完一包数据后，产品会从列表中随机抽取一个时间值作为下一包重发的时间间隔。整个连接层重发超时时间为3秒。3秒钟内重发次数与随机抽取的周期有关(极限的情况为最少6次470ms(7x470=3290)或最多43次70ms(43x70=3010)。如果3秒内没有收到Bridge的回复，产品会在IOmin(同USB-Bridge检测周期)后重新发送请求，如果仍然没有收到回复那么再次发送，共发送3次。USB

10、-Bridge:每IOmin主动发起PING连接一次,产品等待时间为40ms,假设没有收到数据那么IoOOmS(RTC)再发起次洪3次.在等待的100Oms里,需关闭RF模块的主电流,MCU主电流,以节省电流.4.2 Bridge的连接层处于连接层的Brielge一直处在侦听状态，接收到产品发出的申请数据包以后进行判断，如果数据正常，那么回复产品确认包，每个确认包发送之前应该等待不少于IOmS的时间以便于产品处理。在确认包中会包含数据传输层的频率，具体格式请见第7,8节。为了增加数据传输的成功率，Bridge会选择信号较好的通道分配给产品进行数据传输，Bridge在每次数据传输时都会记录数据传

11、输情况，如果连续10次的数据传输都不正常，那么认为这个通道为不平安通道，Bridge会选择下一个约定通道进行传输，依此循环进行，直到数据传输成功。Bridge在每次上电复位以后会认为所有通道都是平安的。5数据传输层数据传输层在连接层之后建立，负责完成Bridge与产品的有效数据的交换。产品在Bridge指定的通道里发送出申请数据包，确认数据传输层是否已经建立。Bridge在接收到产品的申请包以后，确认数据传输通道已经建立，Bridge向产品发送确认数据包，由此刻起产品与bridge的有效数据传输正式开始。5.1 产品数据传输层产品刚进入产品数据传输层时仍然会发送申请数据包，目的是查询Bridg

12、e是否存在，此时的申请包中的数据格式发生改变，具体格式请见第7,8节。在收到Bridge确实认包以后，产品认为数据传输通道已经建立，于是产品开始发送有效数据，并等待Bridge的回复。依此循环直至数据传输完成。在协议进入数据传输层以后，数据的重发以固定周期进行，每次数据重发周期为300ms,每个数据包重发次数为3次。5.2 Bridge数据传输层Bridge在进入数据传输层之后会等待产品发出的申请包，如果在约定时间没有收到产品发出的申请包，那么Bridge认为此次通信不正常，于是Bridge会累加出错标记，并且退回连接层等待产品发起新的申请。如果在数据传输通道中，Bridge成功的接收到了产品

13、发出的申请包，那么Bridge认为数据传输通道已经建立，Bridge会回复产品确认包，每个确认包发送之前应该计算等待时间（按照接收到的是第一或者第二包来计算）以便于产品处理。在发送完确认包之后Bridge会等待产品发送有效数据直至超时退出。6通道的频率选择433MHz频段通道说明通道号频率(MHZ)公共通道A上行（产品至Bridge）043公共通道A下行（Bridge至产品）1433.7数据通道243343公共通道B上行（产品至Bridge）公共通道B下行（Bridge至产品）一一测试通道7436.1915MHz频段通道说明通道号频率(MHZ)公共通道A上行（产品至Bridge）0公共通道A下

14、行（Bridge至产品）1数据通道23公共通道B上行（产品至Bridge）公共通道B下行（Bridge至产品）一测试通道7注意：使用测试通道进行写ID的时候，需要把发射功率调至最低（-8dbm）.SPiRfWriIeRegiSler（TXPOWer,Ox18）;/6D7产品与Bridge的配对产品在第一次使用时，需要进行一次配对操作，配对的目的是为了使产品与Bridge都记录下对方的信息以便在数据传输时使用。每个产品最多可以记录2个Bridge的信息其中只能有一个是USB版。LAN版Bridge最多可以记录16个产品的信息，USB版Bridge最多可以记录8个产品的信息。屡次配对处理机制：假设

15、产品已经与两个Bridge配对，且其中一个是USB版时，当与第三个Bridge（USB）配对时,只保存LAN版Bridge,USB版Bridge将会被更换,其它情况将会只保存最后一次成功通信的Bridge.在产品与Bridge均记录下对方的信息之后，产品会发送出公共信息页。配对的详细流程如下:Figure18.PacketStructure所有字符串均为MSB激活/同步:（在激活状态下4A,5B,4B,5F命令需要把功率调至最低XdBm,同步时采用正常功率发射）激活（正常）5A,4A,5B,4B,9C,8C,.9F激活（异常）：5A,4A,5F同步（正常）:5A,4A,5B,4B,9C,8C,9F（在同步的时候,产品对于4B命令不能记录同步访问时间点,并且不能存储Bridge的MAC进E2prom,该动作的目的是向效劳器发送Pa