一種基于隨機相位多址技術(shù)的擴頻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)，尤其設(shè)及通信中擴頻技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多調(diào)制技術(shù)已經(jīng)得W開發(fā)W便促進在多用戶存在的網(wǎng)絡(luò)中通信。該樣的技術(shù)包 括碼分多址（CDMA)、時分多址（TDMA)、化及頻分多址（FDMA)。CDMA是擴展頻譜技術(shù)，其使 用偽隨機數(shù)序列來調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)，在同一信號上傳遞的多信號傳送器，W及正交碼（沃爾 什編碼）使得不同的通信渠道相互關(guān)聯(lián)。TDMA使用時間槽協(xié)調(diào)在相同的副槽中傳播的多 個上行鏈路傳送器。用戶快速連續(xù)地發(fā)送，一個接一個，每個使用他/她自己的時間槽，允 許多個站共享相同的傳輸介質(zhì)（例如無線電頻道）同時使用僅僅一部分總可用帶寬。FDMA 分配給用戶無線電頻譜的不同載波頻率。
[0003] 除了調(diào)制技術(shù)，協(xié)議存在W確定當(dāng)兩個設(shè)備試圖同時使用數(shù)據(jù)通道時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如 何響應(yīng)（稱作碰撞）。CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/碰撞檢測）是由W太網(wǎng)物理監(jiān)測參與 站在線業(yè)務(wù)量。如果當(dāng)時沒有發(fā)生傳遞，該特定站能傳遞。如果兩個站試圖同時傳遞，該會 引起碰撞，由全部參與站檢測到。在一個隨機時間間隔之后，碰撞的站試圖再次傳遞。如果 另外的碰撞發(fā)生，從中選擇隨機等待時間的時間間隔逐步增加。該就稱為指數(shù)退避。
[0004] 對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存在多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一同用于通訊目的。常用的是點到點通信，星形 組合和環(huán)狀。點到點網(wǎng)絡(luò)是最簡單的，設(shè)及僅僅沿著單個鏈路的兩個節(jié)點之間的通信。星 形組合通過添加許多點到點連接到網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行擴展。任何節(jié)點可W通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點和任何 其他節(jié)點進行通信。星形組合盡管在網(wǎng)關(guān)節(jié)點有問題時，會斷開。環(huán)形模式會將全部節(jié)點 連接在一起，將一個鏈路和每個鄰近節(jié)點W圓形路徑鏈接。數(shù)據(jù)行進是從源節(jié)點開始穿過 全部鄰近節(jié)點到目的節(jié)點。環(huán)形模式擁有的優(yōu)勢是，沒有單點故障斷開和全部其他節(jié)點的 通訊。然而，多個故障點將斷開鏈接。網(wǎng)格模式考慮到圍繞斷鏈的重新配置W及網(wǎng)絡(luò)動態(tài) 配置。
[0005] 現(xiàn)有的網(wǎng)格模式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和方法有許多缺點，其限制了使用它們的通信系統(tǒng)的功 能和權(quán)限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于隨機相位多址技術(shù)的擴 頻方法。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為；一種基于隨機相位多址技術(shù)的擴 頻方法，所述方法包括W下步驟：
[0008] 接收由多路存取通信的數(shù)據(jù)流，其中，傳播數(shù)據(jù)通過使用偽隨機碼（PN)傳播；乘W接收到的數(shù)據(jù)流的第一部分，其包括第一用戶通過第一部分的偽隨機碼（PN)信號獲得 的第一個乘積的數(shù)據(jù)；向第一計數(shù)器提供第一乘積；乘W接收到的數(shù)據(jù)流的第二部分，包 括第二用戶通過第二部分的偽隨機碼（PN)信號獲得的第二個乘積的數(shù)據(jù)；向第二計數(shù)器 提供第二乘積；W及確定偽隨機碼（PN)信號的第一部分和偽隨機碼（PN)信號的第二部分 是否至少在某種程度上在第一乘積和第二乘積的基礎(chǔ)上產(chǎn)生有效序列。
[0009] 進一步地，所述的傳播數(shù)據(jù)是通過和隨機選擇的碼片偏移一起使用偽隨機碼（PN) 進行傳播的。
[0010] 進一步地，還包括確定該數(shù)據(jù)流是否有效利用循環(huán)冗余碼校驗檢查。
[0011]進一步地，還包括通過多個擴展因子迭代偽隨機碼（PN)，直至確定有效序列。
[0012] 進一步地，第二部分的偽隨機碼（PN)是通過在第一部分的偽隨機碼（PN)信號上 實施延遲獲得的。
[0013] 進一步地，還包括利用多個連續(xù)的定時假設(shè)，直至確定有效序列。
[0014] 進一步地，還包括迭代精細(xì)自動頻率控制（AFC)的假設(shè)，直至確定有效序列。
[0015] 本發(fā)明還提供一種基于隨機相位多址技術(shù)的擴頻方法，所述方法包括：
[0016] 第一解擴元素包括被設(shè)置為從第一用戶的數(shù)據(jù)流的第一部分乘W偽隨機碼（PN) 信號的第一部分，W獲得第一乘積的第一組合器，其中，所述傳播數(shù)據(jù)隨著偽隨機碼（PN) 傳播；W及被設(shè)置為從第一組合器接收第一乘積的第一計數(shù)器；
[0017] 第二解擴元素，包括被設(shè)置為從第二用戶的數(shù)據(jù)流的第二部分乘W偽隨機碼（PN) 信號的第二部分，W獲得第二乘積的第二組合器；W及被設(shè)置為從第二組合器接收第二乘 積的第二計數(shù)器；和被設(shè)置為接收第一和第二計數(shù)器的輸出量的多路轉(zhuǎn)接器，其中，所述多 路轉(zhuǎn)接器至少在某種程度上被用于確定，偽隨機碼（PN)信號的第一部分和偽隨機碼（PN) 信號的第二部分是否至少在某種程度上在第一乘積和第二乘積的基礎(chǔ)上產(chǎn)生有效序列。
[0018] 進一步地，還包括延遲模塊，其被設(shè)置為在偽隨機碼（PN)信號上實施延遲，W使 得數(shù)據(jù)流的第二部分與偽隨機碼（PN)信號的第二部分相乘。
[0019] 進一步地，其中第一乘積是第一定時假設(shè)的一部分，W及第二乘積是第二定時假 設(shè)的一部分。
[0020] 由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點；本發(fā)明使用隨機 相位多路存取通信接口，接口能夠在交際功能上連接到使用擴頻調(diào)制方法的系統(tǒng)和設(shè)備， 而不用正交碼，通信高效快速。
【附圖說明】
[0021] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例描述的上行鏈路傳送器的示意圖；
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的下行鏈路傳送器的示意圖；
[0023] 圖3是在本發(fā)明實施例中描述時隙結(jié)構(gòu)和分配的示意圖；
[0024] 圖4是本發(fā)明實施例中描述PN(偽噪聲）解擴陣列的示意圖；
[00巧]圖5是本發(fā)明性實施例中在標(biāo)簽處理廣播信道中從冷啟動開始執(zhí)行的描述操作 的流程圖；
[0026] 圖6是在本發(fā)明實施例中在專用信道標(biāo)簽處理中從熱啟動開始執(zhí)行的描述操作 的流程圖；
[0027] 圖7是在本發(fā)明實施例中描述標(biāo)簽接收數(shù)據(jù)路徑的示意圖；
[002引圖8是在本發(fā)明實施例中描述時間跟蹤的示意圖；
[0029] 圖9是在本發(fā)明實施例中描述AFC(自動頻率控制）旋轉(zhuǎn)的示意圖；
[0030] 圖10是在本發(fā)明實施例中描述專用通信指針的示意圖；
[0031] 圖11是在本發(fā)明實施例中在接入點接收處理過程中描述所執(zhí)行操作的流程圖；
[0032] 圖12是在本發(fā)明實施例中描述接入點接收數(shù)據(jù)路徑的示意圖；
[0033] 圖13是在本發(fā)明實施例中描述異步初始標(biāo)簽傳輸操作的示意圖；
[0034] 圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例中描述接入點和在時隙模式中標(biāo)簽間相互作用的示意 圖；
[00巧]圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例在接入點和標(biāo)簽之間描述數(shù)據(jù)傳送的示意圖；
[0036] 圖16是描述和RPMA設(shè)備形成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的示意圖；
[0037] 圖17是描述和RPMA設(shè)備形成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的微型中繼器示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 本發(fā)明實施例在下列的描述是參考附圖的。應(yīng)當(dāng)理解的是下列描述適用于描述本 發(fā)明實施例而不是在所附權(quán)利要求書中限制定義的發(fā)明。
[0039] 圖1說明了上行鏈路傳送器，其包括的結(jié)構(gòu)，例如卷積編碼器，交織模塊，調(diào)制器， 偽噪聲擴頻器，濾波器，一堆分接器，自動頻率控制（AFC)旋轉(zhuǎn)器，W及其他該結(jié)構(gòu)。該些結(jié) 構(gòu)執(zhí)行在方塊12,14,16,18, 20和22中描述的操作。在上行鏈路傳送器10的傳輸路徑是 編碼的和擴展頻譜波形。在本實施例中，上行鏈路傳送器10可W包括在標(biāo)簽中，它使用解 調(diào)通信信道連同其他標(biāo)簽和接入點通信。另外的，較少的或不同的操作可W由上行鏈路傳 送器進行，該取決于特定的實施例。該操作也可顯示和描述所不同順序進行。
[0040] 正如在此使用的，一個標(biāo)簽可W指任何配置的通信設(shè)備W接收來自接入點的信號 和/或發(fā)送信號到接入點。接入點可W指任何配置的通信設(shè)備W同時和多個標(biāo)簽通信。在 本實施例中，標(biāo)簽可W是移動的，低功率設(shè)備運行電池或其他存儲能量，且接入點可W位于 中央位置并從動力源接收能量，例如壁式插座或發(fā)電機?；蛘?，標(biāo)簽可W插入插座和/或接 入點運行電池或其他存儲動力源。
[0041] 在方塊12中，數(shù)據(jù)流由卷積編碼器和交織模塊接收。在一個實施例中，數(shù)據(jù)流是 128位包括前同步碼?；蛘撸渌叽绲臄?shù)據(jù)流可W使用。一旦接收，數(shù)據(jù)流使用卷積編碼 器編碼。在本實施例中，數(shù)據(jù)流可1/2速率編碼。或者，可W使用其他速率。數(shù)據(jù)流也 可W使用交織模塊進行交叉存取。編碼符號流輸出到方塊14,其中差分二進制相移鍵控調(diào) 制器值-BPSK)是用于調(diào)制編碼符號流的。在替代的實施例中，其他的調(diào)制方案可W使用。 在方塊16中，調(diào)制流應(yīng)用到PN擴頻器上。在本實施例中，PN擴頻器能夠用所選的擴頻因子 使用公用網(wǎng)絡(luò)黃金代碼信道。擴頻因子可W是集合{64,128,256，...，8192}的成員?；蛘?任何其他的代碼和/或擴頻因子可W使用。在給出的擴頻因子下每個標(biāo)簽使用隨機選擇的 碼片偏移通過相同的PN碼傳播，大范圍的可能隨機選擇碼片偏移增加了特定帖在來自另 外傳送器的另外帖下不會碰撞的可能性（或者，換句話說，在接入點有相同的碼片定時）。 在接近容量的極限情況下碰撞的可能性變得不可忽略（-10%或W下）且能通過在不同繪 制的隨機偏移量下通過重發(fā)相同的帖進行解決。PN解擴器參照圖4在下列更詳細(xì)地描述。 在本實施例中，方塊18的輸出的速率為每秒1兆碼片（Mcps)下速率為1位?；蛘撸蒞使