[發明專利]同頻點無線網絡的融合方法及相關網絡

有效

• 申請號: 200810043692.2
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN101646260A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 吳濤;張小東;簡相超;周秦英
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04B7/26
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 成春榮;竺 云

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及同頻點的傳感網與時分雙工蜂窩網的融合。

背景技術

伴隨全球移動通信系統(Global?System?for?Mobile?communication，簡稱“GSM”)、碼分多址(Code?Division?Multiple?Access，簡稱“CDMA”)等移動網絡在過去的二十年中的廣泛普及，全球語音通信業務獲得了巨大的成功。目前，全球的移動語音用戶已超過了18億。同時，我們的通信習慣也從以往的點到點(Place?to?Place)演進到人與人。個人通信的迅猛發展極大地促使了個人通信設備的微型化和多樣化，結合多媒體消息、在線游戲、視頻點播、音樂下載和移動電視等數據業務的能力，大大滿足了個人通信和娛樂的需求。

目前主流的通信系統絕大部分為蜂窩網，所謂蜂窩網簡單地說，就是把移動電話的服務區別分為一個個正六邊形的小區，每個小區設一個基站，形成了形狀酷似“蜂窩”的結構。

蜂窩網可以采用不同的雙工模式，例如時分雙工(Time?Division?Duplex，簡稱“TDD”)、頻分雙工(Frequency?Division?Duplex，簡稱“FDD”)等。

在時分雙工蜂窩網中，接收和傳送在同一頻率信道(即載波)的不同時隙，用保證間隔來分離接收和傳送信道。

一種正在發展中的時分雙工蜂窩網是第三代合作伙伴項目(3rd?Generation?Partnership?Project，簡稱“3GPP”)組織的長期演進(Long?TermEvolution，簡稱“LTE”)項目。圖1示出了TDD方式的LTE短幀的格式，時域5ms的無線幀被劃分成5個1ms的時隙，分別編號為0，1，2，3，4。其中0時隙是下行時隙，2時隙是上行時隙，3時隙和4時隙的配置可以為“上上”、“上下”、“下下”三種配置方式的一種。圖1中選用的配置為“上下”，在3時隙和4時隙交界處有個上下行轉換點。另外，1時隙被分為下行部分(Downlink?Pilot?Time?Slot，簡稱“DwPTS”)，保護間隔(GuardPeriod，簡稱“GP”)，上行部分(Uplink?Pilot?Time?Slot，簡稱“UpPTS”)三個部分。

閉環時間間隔傳輸時，基站與終端之間建立了無線信號鏈接，基站可以通過下行信道傳輸對于終端上行發射時間的控制調節信息。在工作狀態下，基站控制目標終端，使到達基站的終端上行信號的幀頭與基站對應的系統幀頭一致。在時間同步控制穩定之后，定時關系如圖2所示。

可以通過同步控制，使得基站上行信號按照基站的時序關系到達基站。具體方法是控制終端提前于其接收幀的2TA(傳輸時延)發射上行信號。對于距離較近的終端，TA較小，所以下行-上行間隔較大；反之，對于距離較遠的終端，TA較大，所以下行-上行間隔較小。

除了傳統的蜂窩網，目前還有許多新型的網絡正在發展中，其中無線傳感器網絡(簡稱“傳感網”)就是其中的一個代表。無線傳感器網絡是當代科學技術的熱點也是難點之一，無線傳感器網絡由隨機布設的大量多種類傳感器節點組成，能夠迅速組成自適應的網絡拓撲結構，對分布式動態信息進行協同感知與處理，形成殘缺、受限的自治綜合信息系統，是人類的遠程神經末梢。無線傳感器網絡是眾多的傳感器通過無線通信的方式，相互聯系，處理、傳遞信息的網絡。該網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和通信技術，可以實時監測、感知和采集網絡分布區域內的?各種環境或監測對象的信息，并對這些信息進行處理，傳送給所需用戶。無線傳感器網絡在軍事、工業、交通、安全、醫療、探測以及家庭和辦公環境等很多方面都有著廣泛的用途，其研究、開發和應用，關系到國家安全、經濟發展等各個重大方面，近年來在國際上引起了廣泛的重視和投入。專利號為7119676的美國專利就提出了一種無線傳感器網絡的實施方案。

無線傳感器網絡是集計算機、通信、網絡、智能計算、傳感器、嵌入式系統、微電子等多個領域交叉綜合的新興學科，它將大量的多種類傳感器節點(傳感、采集、處理、收發、網絡于一體)組成自治的網絡，實現對物理世界的動態智能協同感知。如果說移動通信聯接的是人和人，傳感器網絡連接的則是物和物，預計物與物的互聯業務將遠遠超過現在移動通信人與人的互聯業務。

無線傳感器網絡利用Ad?hoc通信技術，將鄰近的各個傳感節點組成一個自組織的網絡。各個傳感節點通過自組織網絡交換傳感器采集的數據，通過集中或分布式處理后得到有價值的信息。