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、研发二部口、研发三部口、品质部口、工程部口、深圳研发中心区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&TTE CALSS I的要求,降低认证难 度,修改433MHz频道间隔由500KHz改为400KHz2011-4

2、-27Bx4增加不同产品与不同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RSSl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,Bri

3、dge 一直处于数据层,超时IOs退 出（产品超时12秒退出）4 .数据层等待时间由250ms改为300ms5 .取消连接层70ms重发值6 .更改功率控制（激活时4A,5B,4B,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2络拓扑结构与产品配对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7Bridge数据传输层.86 通道的频率选择97 产品与Bridge的配对98 产品

4、与Bridge数据传输139 产品更新信息的机制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silicon IabS 的 Si443L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

5、 一台产品同时向bridge发出配对请求,bridge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

6、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bridge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GPI02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

7、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

8、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No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

9、14ms（收到第一包）或8ms（收到第二包）,数据层20ms（含自身数据处理时间）LAN-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470ms17x470 = 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

10、（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-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）再发起一 次,共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 BHdge的连接层处于连接层的Bridge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

11、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bri

12、dge的有效数据传输正式开始。5.1 产品数据传输层数据传输层初始化No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Bridge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 BTidge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Br

13、idge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）一

14、公共通道B下行（Bridge至产品）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下行（Bridge至产品）1数据通道23公共通道B上行（产品至Bridge）一公共通道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）。SpiRfWriteRegister（TXPower,Ox 18）;/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Bri

15、dge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Bridge9USB版Bridge将会被更换淇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:CRCPreamble1-512 ByteSFigure 18. Packet StructureO or 2 Bytes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-8dBm,同步时采用正常功率发射）激活（正常）:5A,