一种基于随机相位多址技术的扩频方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信技术，尤其设及通信中扩频技术。
【背景技术】
[0002] 许多调制技术已经得W开发W便促进在多用户存在的网络中通信。该样的技术包 括码分多址（CDMA)、时分多址（TDMA)、化及频分多址（FDMA)。CDMA是扩展频谱技术，其使 用伪随机数序列来调节输入数据，在同一信号上传递的多信号传送器，W及正交码（沃尔 什编码）使得不同的通信渠道相互关联。TDMA使用时间槽协调在相同的副槽中传播的多 个上行链路传送器。用户快速连续地发送，一个接一个，每个使用他/她自己的时间槽，允 许多个站共享相同的传输介质（例如无线电频道）同时使用仅仅一部分总可用带宽。FDMA 分配给用户无线电频谱的不同载波频率。
[0003] 除了调制技术，协议存在W确定当两个设备试图同时使用数据通道时网络设备如 何响应（称作碰撞）。CSMA/CD(载波侦听多路访问/碰撞检测）是由W太网物理监测参与 站在线业务量。如果当时没有发生传递，该特定站能传递。如果两个站试图同时传递，该会 引起碰撞，由全部参与站检测到。在一个随机时间间隔之后，碰撞的站试图再次传递。如果 另外的碰撞发生，从中选择随机等待时间的时间间隔逐步增加。该就称为指数退避。
[0004] 对于网络设备存在多种拓扑结构一同用于通讯目的。常用的是点到点通信，星形 组合和环状。点到点网络是最简单的，设及仅仅沿着单个链路的两个节点之间的通信。星 形组合通过添加许多点到点连接到网关节点进行扩展。任何节点可W通过网关节点和任何 其他节点进行通信。星形组合尽管在网关节点有问题时，会断开。环形模式会将全部节点 连接在一起，将一个链路和每个邻近节点W圆形路径链接。数据行进是从源节点开始穿过 全部邻近节点到目的节点。环形模式拥有的优势是，没有单点故障断开和全部其他节点的 通讯。然而，多个故障点将断开链接。网格模式考虑到围绕断链的重新配置W及网络动态 配置。
[0005] 现有的网格模式网络系统和方法有许多缺点，其限制了使用它们的通信系统的功 能和权限。
【发明内容】
[0006] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种基于随机相位多址技术的扩 频方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为；一种基于随机相位多址技术的扩 频方法，所述方法包括W下步骤：
[0008] 接收由多路存取通信的数据流，其中，传播数据通过使用伪随机码（PN)传播；乘W接收到的数据流的第一部分，其包括第一用户通过第一部分的伪随机码（PN)信号获得 的第一个乘积的数据；向第一计数器提供第一乘积；乘W接收到的数据流的第二部分，包 括第二用户通过第二部分的伪随机码（PN)信号获得的第二个乘积的数据；向第二计数器 提供第二乘积；W及确定伪随机码（PN)信号的第一部分和伪随机码（PN)信号的第二部分 是否至少在某种程度上在第一乘积和第二乘积的基础上产生有效序列。
[0009] 进一步地，所述的传播数据是通过和随机选择的码片偏移一起使用伪随机码（PN) 进行传播的。
[0010] 进一步地，还包括确定该数据流是否有效利用循环冗余码校验检查。
[0011]进一步地，还包括通过多个扩展因子迭代伪随机码（PN)，直至确定有效序列。
[0012] 进一步地，第二部分的伪随机码（PN)是通过在第一部分的伪随机码（PN)信号上 实施延迟获得的。
[0013] 进一步地，还包括利用多个连续的定时假设，直至确定有效序列。
[0014] 进一步地，还包括迭代精细自动频率控制（AFC)的假设，直至确定有效序列。
[0015] 本发明还提供一种基于随机相位多址技术的扩频方法，所述方法包括：
[0016] 第一解扩元素包括被设置为从第一用户的数据流的第一部分乘W伪随机码（PN) 信号的第一部分，W获得第一乘积的第一组合器，其中，所述传播数据随着伪随机码（PN) 传播；W及被设置为从第一组合器接收第一乘积的第一计数器；
[0017] 第二解扩元素，包括被设置为从第二用户的数据流的第二部分乘W伪随机码（PN) 信号的第二部分，W获得第二乘积的第二组合器；W及被设置为从第二组合器接收第二乘 积的第二计数器；和被设置为接收第一和第二计数器的输出量的多路转接器，其中，所述多 路转接器至少在某种程度上被用于确定，伪随机码（PN)信号的第一部分和伪随机码（PN) 信号的第二部分是否至少在某种程度上在第一乘积和第二乘积的基础上产生有效序列。
[0018] 进一步地，还包括延迟模块，其被设置为在伪随机码（PN)信号上实施延迟，W使 得数据流的第二部分与伪随机码（PN)信号的第二部分相乘。
[0019] 进一步地，其中第一乘积是第一定时假设的一部分，W及第二乘积是第二定时假 设的一部分。
[0020] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点；本发明使用随机 相位多路存取通信接口，接口能够在交际功能上连接到使用扩频调制方法的系统和设备， 而不用正交码，通信高效快速。
【附图说明】
[0021] 图1为根据本发明实施例描述的上行链路传送器的示意图；
[0022] 图2是根据本发明实施例描述的下行链路传送器的示意图；
[0023] 图3是在本发明实施例中描述时隙结构和分配的示意图；
[0024] 图4是本发明实施例中描述PN(伪噪声）解扩阵列的示意图；
[00巧]图5是本发明性实施例中在标签处理广播信道中从冷启动开始执行的描述操作 的流程图；
[0026] 图6是在本发明实施例中在专用信道标签处理中从热启动开始执行的描述操作 的流程图；
[0027] 图7是在本发明实施例中描述标签接收数据路径的示意图；
[002引图8是在本发明实施例中描述时间跟踪的示意图；
[0029] 图9是在本发明实施例中描述AFC(自动频率控制）旋转的示意图；
[0030] 图10是在本发明实施例中描述专用通信指针的示意图；
[0031] 图11是在本发明实施例中在接入点接收处理过程中描述所执行操作的流程图；
[0032] 图12是在本发明实施例中描述接入点接收数据路径的示意图；
[0033] 图13是在本发明实施例中描述异步初始标签传输操作的示意图；
[0034] 图14是根据本发明实施例中描述接入点和在时隙模式中标签间相互作用的示意 图；
[00巧]图15是根据本发明实施例在接入点和标签之间描述数据传送的示意图；
[0036] 图16是描述和RPMA设备形成的网状网络的示意图；
[0037] 图17是描述和RPMA设备形成的网状网络相关的微型中继器示意图。
【具体实施方式】
[0038] 本发明实施例在下列的描述是参考附图的。应当理解的是下列描述适用于描述本 发明实施例而不是在所附权利要求书中限制定义的发明。
[0039] 图1说明了上行链路传送器，其包括的结构，例如卷积编码器，交织模块，调制器， 伪噪声扩频器，滤波器，一堆分接器，自动频率控制（AFC)旋转器，W及其他该结构。该些结 构执行在方块12,14,16,18, 20和22中描述的操作。在上行链路传送器10的传输路径是 编码的和扩展频谱波形。在本实施例中，上行链路传送器10可W包括在标签中，它使用解 调通信信道连同其他标签和接入点通信。另外的，较少的或不同的操作可W由上行链路传 送器进行，该取决于特定的实施例。该操作也可显示和描述所不同顺序进行。
[0040] 正如在此使用的，一个标签可W指任何配置的通信设备W接收来自接入点的信号 和/或发送信号到接入点。接入点可W指任何配置的通信设备W同时和多个标签通信。在 本实施例中，标签可W是移动的，低功率设备运行电池或其他存储能量，且接入点可W位于 中央位置并从动力源接收能量，例如壁式插座或发电机。或者，标签可W插入插座和/或接 入点运行电池或其他存储动力源。
[0041] 在方块12中，数据流由卷积编码器和交织模块接收。在一个实施例中，数据流是 128位包括前同步码。或者，其他尺寸的数据流可W使用。一旦接收，数据流使用卷积编码 器编码。在本实施例中，数据流可1/2速率编码。或者，可W使用其他速率。数据流也 可W使用交织模块进行交叉存取。编码符号流输出到方块14,其中差分二进制相移键控调 制器值-BPSK)是用于调制编码符号流的。在替代的实施例中，其他的调制方案可W使用。 在方块16中，调制流应用到PN扩频器上。在本实施例中，PN扩频器能够用所选的扩频因子 使用公用网络黄金代码信道。扩频因子可W是集合{64,128,256，...，8192}的成员。或者 任何其他的代码和/或扩频因子可W使用。在给出的扩频因子下每个标签使用随机选择的 码片偏移通过相同的PN码传播，大范围的可能随机选择码片偏移增加了特定帖在来自另 外传送器的另外帖下不会碰撞的可能性（或者，换句话说，在接入点有相同的码片定时）。 在接近容量的极限情况下碰撞的可能性变得不可忽略（-10%或W下）且能通过在不同绘 制的随机偏移量下通过重发相同的帖进行解决。PN解扩器参照图4在下列更详细地描述。 在本实施例中，方块18的输出的速率为每秒1兆码片（Mcps)下速率为1位。或者，可W使