1.一种多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,包括:在多频段多网络共存组网过程中,通过通信模块在与多个网络相对应的不同频段上获取信标帧;根据在与多个网络相对应的不同频段上获取的信标帧计算通信模块在各个网络的时钟频偏值;根据通信模块在各个网络的时钟频偏值生成对应各个网络的频偏值映射表,将通信模块对应各个网络的频偏值映射表保存到通信模块的非易失性存储器中;确定通信模块待加入的网络;查询通信模块中保存的频偏值映射表获取对应待加入的网络的时钟频偏值,将该时钟频偏值作为该通信模块在该网络的初始频偏值进行频偏校准,使通信模块自身的时钟频率与待加入的网络的时钟频率同步;所述通信模块为具有多个通信单元的多模通信模块,多模通信模块的多个通信单元分别对应多个通信模式;其中,根据在与多个网络相对应的不同频段上获取的信标帧计算通信模块在各个网络的时钟频偏值,包括:根据连续的信标帧中的信标时间戳确定多模通信模块在各通信模式下的频偏瞬时值;保存各通信模式下最新的频偏瞬时值形成频偏数据矩阵;根据不同通信模式对频偏的敏感度确定各通信模式对应的频偏敏感度权重因子;对频偏数据矩阵中的各通信模式下的频偏瞬时值赋予对应的频偏敏感度权重因子,根据该频偏数据矩阵计算多模通信模块的时钟频偏值。
2.根据权利要求1所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,根据连续的信标帧中的信标时间戳确定多模通信模块在各通信模式下的频偏瞬时值,包括:提取第n通信模式下t时刻信标帧中的信标时间戳和t-1时刻信标帧中的信标时间戳,以及获取第n通信模式下t时刻信标帧同步时对应的本地时钟值和t-1时刻信标帧同步时对应的本地时钟值;计算第n通信模式下t时刻信标帧中的信标时间戳与t-1时刻信标帧中的信标时间戳的差值得到信标时间差,以及计算第n通信模式下t时刻信标帧同步时对应的本地时钟值与t-1时刻信标帧同步时对应的本地时钟值的差值得到本地时钟差;计算信标时间差与本地时钟差的差值,将该差值与本地时钟差的比值确定为第n通信模式下的频偏瞬时值。
3.根据权利要求2所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,根据信标帧中的信标时间戳确定多模通信模块在各通信模式下的频偏瞬时值,还包括:若t时刻信标帧中的信标时间戳与t-1时刻信标帧中的信标时间戳的差值低于预设门限最低值,则舍弃t时刻信标帧;若t时刻信标帧中的信标时间戳与t-1时刻信标帧中的信标时间戳的差值高于预设门限最高值,则舍弃t-1时刻信标帧,将t时刻信标帧中的信标时间戳作为t-1时刻信标帧中的信标时间戳。
4.根据权利要求1所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,在多频段多网络共存组网过程中,通过通信模块在与多个网络相对应的不同频段上获取信标帧,包括:通过通信模块依次在多个频段监听信标帧,在确定当前频段监听到的信标帧不连续或组网不成功的情况下,切换到下一频段进行监听,直至监听到连续的信标帧且组网成功。
5.根据权利要求4所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,通过通信模块依次在多个频段监听信标帧,在确定当前频段监听到的信标帧不连续或组网不成功的情况下,切换到下一频段进行监听,直至监听到连续的信标帧且组网成功,包括:在第i个频段监听信标帧,其中i的初值为1;若判断第i个频段监听到的信标帧不连续或该频段组网不成功,则切换到第i+1个频段监听信标帧,直至监听到连续的信标帧且组网成功;若判断第i个频段监听到的信标帧连续,则将第i个频段监听到的连续信标帧中的信标时间戳作为计算时钟频偏值的依据。
6.根据权利要求5所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,确定通信模块待加入的网络,包括:若通信模块存储有历史组网信息,该历史组网信息包括网络标识、入网频段、入网成功次数、入网成功率及在网时间,则根据历史组网信息选择最优的网络作为通信模块待加入的网络;若通信模块监听到信标帧的所有网络中不存在与历史组网信息中网络标识一致的网络,或者通信模块没有存储历史组网信息,则根据各个网络的网络参数评估各个网络的通信性能,根据通信性能排序确定各个网络的网络标识,将通信性能最优的网络确定为最先加入的网络。
7.根据权利要求6所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,所述方法还包括:在通信模块自身的时钟频率与待加入的网络的时钟频率同步之后,对通信模块进行入网认证。
8.根据权利要求7所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,在通信模块自身的时钟频率与待加入的网络的时钟频率同步之后,对通信模块进行入网认证,包括:在通信模块自身的时钟频率与待加入的第j个网络的时钟频率同步之后,向第j个网络的中央协调器发送附带有通信模块的MAC地址的入网请求报文,其中j的初值为1;中央协调器将入网请求报文中的MAC地址与中央协调器存储的白名单进行对比;若白名单中存在该MAC地址,则确定该通信模块入网认证成功;若白名单中不存在该MAC地址,则在通信模块与第j+1个网络的时钟频率同步完成之后,向第j+1个网络的中央协调器发送含有通信模块的MAC地址的入网请求报文,若所有网络的中央协调器存储的白名单中都不存在该通信模块的MAC地址,则确定该通信模块在该频段入网认证失败,切换至下一频段重新监听信标帧进行组网。
9.根据权利要求1所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,所述方法还包括:在多频段多网络共存组网成功之后,对通信模块中保存的频偏值映射表进行周期性的更新。
10.根据权利要求9所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,所述方法还包括:若网络中的通信模块需要重新入网,则查询该通信模块中保存的频偏值映射表获取对应网络的时钟频偏值,将该时钟频偏值作为该通信模块重新入网的初始频偏值进行频偏校准。
11.根据权利要求9所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准方法,其特征在于,所述方法还包括:在动态路由维护过程中若通信模块启动代理变更组成新的网络拓扑,则查询该通信模块中保存的频偏值映射表获取对应变更后网络的时钟频偏值,将该时钟频偏值作为该通信模块在变更后网络的初始频偏值进行频偏校准。
12.一种多频段多网络共存场景的初始频偏校准系统,包括多个中央协调器、代理协调器和多个通信模块,其特征在于,所述通信模块用于:在多频段多网络共存组网过程中,在与多个网络相对应的不同频段上获取对应网络的中央协调器或代理协调器发送的信标帧;根据在与多个网络相对应的不同频段上获取的信标帧计算该通信模块在各个网络的时钟频偏值;根据该通信模块在各个网络的时钟频偏值生成对应各个网络的频偏值映射表,将通信模块对应各个网络的频偏值映射表保存到该通信模块的非易失性存储器中;确定待加入的网络;查询通信模块中保存的频偏值映射表获取对应待加入的网络的时钟频偏值,将该时钟频偏值作为该通信模块在该网络的初始频偏值进行频偏校准,使通信模块自身的时钟频率与待加入的网络的时钟频率同步;所述通信模块为多模通信模块,所述多模通信模块包括多个通信单元和频偏估计单元,多个通信单元分别对应多种通信模式;所述频偏估计单元用于:根据获取的信标帧中的信标时间戳确定多模通信模块在各通信模式下的频偏瞬时值;保存各通信模式下最新的频偏瞬时值形成频偏数据矩阵;根据不同通信模式对频偏的敏感度确定各通信模式对应的频偏敏感度权重因子;对频偏数据矩阵中的各通信模式下的频偏瞬时值赋予对应的频偏敏感度权重因子,根据该频偏数据矩阵计算多模通信模块的时钟频偏值。
13.根据权利要求12所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准系统,其特征在于,所述多模通信模块还包括控制单元和本地时钟。
14.根据权利要求12所述的多频段多网络共存场景的初始频偏校准系统,其特征在于,所述通信模块还用于在自身的时钟频率与待加入的网络的时钟频率同步之后,向待加入的网络的中央协调器发送入网请求;所述中央协调器还用于对所述通信模块进行入网认证。