雙向通信方法及通信模塊與流程
2023-05-03 13:56:26
本發明涉及通信
技術領域：
，特別涉及一種雙向通信方法及通信模塊。
背景技術：
：OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用)通信方式由於具有很高的頻譜利用率以及抗多徑幹擾能力，可將高速數據流變成並行低速數據流等優良特性，逐漸成為一種廣泛應用的通信技術方案。此外，電子技術的飛速發展，出現了各種功能的電子產品，為實現一系列功能，往往需要將這個電子產品整合出具有一定功能的新產品，在這些電子產品模塊之間往往需要相互通信完成功能。以電子產品為載體的互動通信方案已得到了飛速發展，在科學研究、汽車電子、智慧型手機、數位電視等領域得到了廣泛的應用。因此，研究OFDM雙向通信方案是十分必要和重要的。在現有的OFDM雙向通信方案中，由於各種功能電路模塊之間需要協調工作，需要相互發送指令、控制工作狀態等操作，佔用各自模塊的兩個I/O(輸入/輸出)埠，通常需要兩條傳輸線來實現雙向通信。該類傳統技術方案如圖1所示，一般採用模塊A的A1口與模塊B的B1口完成A到B的通信，再採用模塊A的A2口與模塊B的B2口完成B到A的通信，最終實現雙向通信。由於設計成本或產品本身的局限，這種傳統的雙向通信方法額外佔用了I/O埠，對原本就比較緊張的I/O埠造成了很大挑戰，以致不能提供足夠的埠與其他功能模塊連接，難以實現需求功能，出現I/O埠不夠用的情況，且兩根傳輸線的存在增加了成本，甚至有時為了系統通信性能，不得不增加額外的電路功能模塊。為解決上述I/O埠不夠用的情況，目前，已有採用基於單線的準雙向通信方法。通常在需要兩信號交換的模塊之間設置電路，通過控制輸入輸出埠使其處於兩種不同的狀態，並在兩種狀態下實現信號不同的傳輸方向，從而完成一條傳輸線上實現信號雙向傳輸。現有的OFDM雙向通信方法，通過一條輸入輸出線實現準雙向通信，利用相互通信模塊之間設置的電路來控制信號傳輸方向，一定程度上減輕了功能模塊的I/O埠資源緊張的問題。但由於仍需要增加額外的設置電路，甚至可能由於同一模塊埠的迴路幹擾影響通信質量。因此，該技術方案仍然未能實現真正意義上的雙向通信，且所需硬體及軟體資源成本較高，對雙向通信方案大面積推廣不利，在低成本狀態下難以有較大突破，尤其在以面積小、低功耗晶片設計生產工業中較為不利，浪費很大資源，限制了產品功能甚至性能。因此，迫切需要研究一種低成本、低複雜度的真正意義上基於單線的OFDM雙向通信技術方案。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種雙向通信方法及通信模塊，能夠實現單線雙向通信，並且可以減低設計成本、複雜度等。為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種雙向通信方法，用於第一通信模塊，所述第一通信模塊與第二通信模塊通過一條傳輸線連接，所述方法包含：生成多個正交頻分復用OFDM幀；以及按照預設的傳送時間間隔，依次通過所述傳輸線向所述第二通信模塊發送所述多個OFDM幀；其中，所述發射時間間隔用於供所述第二通信模塊通過所述傳輸線向所述第一通信模塊發送信號。其中，所述OFDM幀的格式包括：同步頭、前導信號和OFDM符號。其中，所述預設的傳送時間間隔等於預設個OFDM符號的持續時間。本發明的實施例方式還提供了一種雙向通信方法，用於第一通信模塊，所述第一通信模塊與第二通信模塊通過一條傳輸線連接，所述方法包含：通過所述傳輸線接收來自所述第二通信模塊的多個正交頻分復用OFDM幀，其中，所述多個OFDM幀的相鄰幀之間存在一預設的傳送時間間隔；以及在所述預設的傳送時間間隔內，通過所述傳輸線向所述第一通信模塊發送OFDM信號。其中，所述OFDM幀的格式包括：同步頭、前導信號和OFDM符號。本發明的實施例方式還提供了一種通信模塊，所述通信模塊與另一通信模塊通過一條傳輸線連接，所述通信模塊包括：組幀單元，用於生成多個正交頻分復用OFDM幀；以及傳送單元，用於按照預設的傳送時間間隔，依次通過所述傳輸線向所述另一通信模塊發送所述多個OFDM幀；其中，所述發射時間間隔用於供所述另一通信模塊通過所述傳輸線向所述通信模塊發送信號。其中，所述OFDM幀的格式包括：同步頭、前導信號和OFDM符號。其中，所述預設的傳送時間間隔等於預設個OFDM符號的持續時間。本發明的實施例方式還提供了一種通信模塊，所述通信模塊與另一通信模塊通過一條傳輸線連接，所述通信模塊包含：接收單元，用於通過所述傳輸線接收來自所述另一通信模塊的多個正交頻分復用OFDM幀，其中，所述多個OFDM幀的相鄰幀之間存在一預設的傳送時間間隔；以及傳送單元，用於在所述預設的傳送時間間隔內，通過所述傳輸線向所述另一通信模塊發送OFDM信號。其中，所述OFDM幀的格式包括：同步頭、前導信號和OFDM符號。本發明實施方式的有益效果是：本發明實施方式，在相鄰的OFDM幀之間插入一傳送時間間隔，從而使得該傳送時間間隔可供通信接收方來實現數據發送，從而真正意義上的實現單線雙向通信。並且，此種方式只需要一條傳輸線，無需設置額外的電路，因此能夠降低成本和設計複雜度。附圖說明圖1是現有的雙向通信的技術方案的示意圖；圖2是本發明的雙向通信方法的第一實施例的流程示意圖；圖3是本發明實施例的通信模塊之間通過單線連接的示意圖；圖4是本發明的實施例的數據傳輸的示意圖；圖5是本發明的雙向通信方法的第二實施例的流程示意圖；圖6是本發明的通信模塊的第一實施例的結構示意圖；圖7是本發明的通信模塊的第二實施例的結構示意圖。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。本發明實施例的雙向通信方法及通信模塊，可以應用於車載設備，行車記錄儀，其他電子設備與智慧型手機連接以實現多種服務的場景中，如遠程控制與軟體升級等，以及電子產品模塊間信號傳輸等領域。如圖2所示，是本發明的雙向通信方法的第一實施例的流程示意圖，其中圖2主要是從數據發送方的角度對本發明的雙向通信方法進行了說明；例如，圖2的方法流程可以應用於圖3所示的第一通信模塊A中。如圖3所示，第一通信模塊A的A1口與第二通信模塊B的B1口之間通過一條傳輸線連接。如圖2所示，該雙向通信方法包括如下步驟：步驟201：第一通信模塊生成多個OFDM幀。其中，在步驟201中，每個OFDM幀的格式可以如表一所示。如表一所示，每個OFDM幀包括：同步頭(SYNC)+前導信號(Preamble)+OFDM符號(Symbol)。表一：同步頭前導信號OFDM符號其中，同步頭(SYNC)可以由頭信息和載荷構成，其中頭信息例如包括：星座映射方式QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying，正交相移編碼)、16QAM(QuadratureAmplitudeModulation，正交調幅)、64QAM、256QAM，內編碼碼率1/2、2/3、3/4，5/6、7/8、1，每幀的OFDM符號數等等。其中，前導信號(Preamble)用以實現接收端的信號檢測、同步、信道估計、相干解調等。其中，OFDM符號緊跟在前導信號之後，該OFDM符號以OFDM通信方案中完成比特符號交織、信道編碼、星座映射過程的數據和導頻信號組合而成。步驟202：第一通信模塊按照預設的傳送時間間隔，通過第一通信模塊和第二通信模塊之間的單條傳輸線，向第二通信模塊依次發送步驟201中生成的多個OFDM幀。其中，在步驟202中，相鄰OFDM幀之間存在預設的傳送時間間隔，如圖4所示，在相鄰的OFDM幀401之間存在一預定的傳送時間間隔402。其中，預設的傳送時間間隔例如可以是預設個OFDM符號的持續時間；例如，4個OFDM符號的持續時間。又例如，在某實施例中，一個OFDM幀中可以具有8個OFDM符號，而同步頭的數據持續時間可以為1個OFDM符號的持續時間，前導信號的數據持續時間為1個OFDM符號持續時間的1.25倍，預設的傳送時間間隔可以為4個OFDM符號的持續時間。其中，在步驟202中，在傳送完一個OFDM幀之後，並不立即傳送另一個OFDM幀，而是在預設時間之後，再傳送另一個OFDM幀。本發明實施方式，在相鄰的OFDM幀之間插入傳送時間間隔，以使得該傳送時間間隔可供通信接收方來實現數據發送，從而真正意義上的實現單線雙向通信。並且，此種方式只需要一條傳輸線，無需設置額外的電路，因此能夠降低成本和設計複雜度。如圖5所示，是本發明的雙向通信方法的第二實施例的流程示意圖，其中圖5主要是從數據接收方的角度對本發明的雙向通信方法進行的說明。繼續以圖3為例，圖5的雙向通信方法可以用於圖3中的第二通信模塊B。如圖5所示，該雙向通信方法包括如下步驟：步驟501：第二通信模塊通過傳輸線接收來自第一通信模塊的多個OFDM幀，其中，該多個OFDM幀中的相鄰幀之間存在預設的傳送時間間隔。其中，在步驟501為與圖2中的步驟202相配合的步驟，其中的相關細節已在前述說明，在此不贅述。步驟502：在該預設的傳送時間間隔內，第二通信模塊通過該傳輸線向第一通信模塊發送OFDM信號。本實施例方式，第二通信模塊在傳送時間間隔內向第一通信模塊傳送信號，因此能夠實現真正意義上的單線雙向通信。下面舉一個實際的應用場景來說明本發明提出的雙向通信方法。以一種汽車車載設備系統為例，該汽車載車設備包括：位於車外的攝像頭和位於車內的監視器，其中攝像頭和監視器通過單條傳輸線連接，並且兩者之間使用OFDM的方式來相互通信。在本實施例中，當置於汽車外部的攝像頭採集到圖像和聲音數據時，其對採集到的數據進行組幀處理，以得到多個OFDM幀，該多個OFDM幀攜帶所採集的數據；接著，攝像頭通過傳輸線向汽車內部的監視器發送該多個ODFM幀，其中發送時，在相鄰的OFDM幀之間留出一段空閒時間(即預設的傳送時間間隔)，於該段空閒時間內，該IP攝像頭不發送有效數據，或者該攝像頭在間隔該面空閒時間之後再繼續發送數據；而監視器觀察到攝像頭髮送過來的數據時，根據需求更改設置參數，並向攝像頭髮送指令，其中該指令的發送在攝像頭向監視器發送數據的空閒時間段內完成，仍使用同一根傳輸線。由此，實現了單線雙向通信方法，且該傳輸線可使用已有電源線，以節省資源。如圖6所示，是本發明的通信模塊600的實施例的結構示意圖，其包括：組幀單元601，用於生成多個正交頻分復用OFDM幀；以及傳送單元602，用於按照預設的傳送時間間隔，依次通過所述傳輸線向所述另一通信模塊發送所述多個OFDM幀；其中，所述發射時間間隔用於供所述另一通信模塊通過所述傳輸線向所述通信模塊發送信號。其中，圖6是與圖2的方法實施例相對於的裝置實施例，因此相關細節已在前述描述，在此不贅述。如圖7所示，是本發明的通信模塊700的實施例的結構示意圖，其包括：接收單元701，用於通過所述傳輸線接收來自所述另一通信模塊的多個正交頻分復用OFDM幀，其中，所述多個OFDM幀的相鄰幀之間存在一預設的傳送時間間隔；以及傳送單元702，用於在所述預設的傳送時間間隔內，通過所述傳輸線向所述另一通信模塊發送OFDM信號。其中，圖7是與圖5的方法實施例相對於的裝置實施例，因此相關細節已在前述描述，在此不贅述。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程序可存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-OnlyMemory，ROM)或隨機存儲記憶體(RandomAccessMemory，RAM)等。當前第1頁1 2 3