[發明專利]一種基于衛星授時的無線通信裝置和方法

無效

• 申請號: 201410547427.3
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104270809A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 符劍
• 申請（專利權）人: 成都微址科技有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;G04R20/02
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 陳朝陽

技術領域

本發明涉及一種無線通信技術，具體涉及一種基于衛星授時的無線通信裝置和方法。

背景技術

無線通信的發展歷史可以追溯到19世紀。1864年麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在；1876年赫茲用實驗證實了電磁波的存在；1900年馬可尼等人利用電磁波進行遠距離無線電通信取得了成功，從此世界進入了無線電通信的新時代。

北斗衛星導航系統是中國正在實施的自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統，與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統兼容共用的全球衛星導航系統，并稱全球四大衛星導航系統。北斗衛星導航系統和GPS系統均可提供連續導航定位與授時服務。衛星授時成功后可提供秒脈沖信號(1PPS/1PPM)輸出，此格式時間信號每秒或每分輸出一個脈沖，該輸出脈沖精度高，授時精度可達30nS。

隨之移動電話的發展，蜂窩網無線通信已經歷了GSM、3G、4G技術的演變，成為智能手機的主要通信方式。蜂窩網依賴于事先架設好的基站，終端之間并不直接通信，而是依賴于基站的轉發，終端在移動過程中會漫游切換，同一個基站下面的終端會共享基站的帶寬資源。終端需要先搜索基站信號并與基站同步后，獲取基站信令及時序信息才能進入信息通信狀態。目前智能手機依賴于基站信號的覆蓋或WIFI接入熱點，在戶外沒有基站信號覆蓋和WIFI接入熱點的區域不能實現互聯互通。WIFI信號一般工作在2.4GHz頻率或5.8GHz頻率，由于工作頻率高、信號傳輸的繞射能力差、空間損耗大，WIFI覆蓋一般為短距離覆蓋，覆蓋半徑一般不超過200米。

還有一些無線通信技術不依賴于基站架設，包括無線數傳電臺、對講機等，這些通信技術可實現終端之間的直接通信。無線數傳電臺是指借助DSP技術和無線電技術實現的高性能專業數據傳輸電臺。數傳電臺的使用從最早的按鍵電碼、電報、模擬電臺加無線MODEM，發展到目前的數字電臺和DSP、軟件無線電；傳輸信號也從代碼、低速數據(300～19.2kbps)到高速數據(64Kbps～20Mbps)，可以傳輸包括遙控遙測數據、動態圖像等業務。無線數傳電臺所使用的調制方式主要包括FSK、MSK、GMSK、PSK、ASK、單載波、正交頻分復用(OFDM)等，無線數傳電臺所使用的編碼方式主要包括卷積碼、Reed-solomon(RS)碼、低密度校驗(LDPC)碼、Turbo碼等。無線數傳電臺一般工作在1GHz以下，包括150MHz、230MHz、433MHz等頻段，由于工作頻率低、信號傳輸的繞射能力好、空間損耗小，無線數傳電臺可支持遠距離傳輸，覆蓋半徑可達幾公里到幾十公里。

無線數傳電臺一般采用分時復用的方式來共享資源，在任意時刻，通信網絡里的某一個節點處于發射狀態，其它節點處于接收狀態，完成發射節點到接收節點間的信息傳輸，如果同時有兩個或多個節點處于發射狀態，則會導致相互干擾，不能完成正確的通信。當通信網絡內有主控節點時，可以通過主控節點來控制所有其它受控節點的發射與接收，從而避免競爭產生的干擾和錯誤；受控節點需要先搜索主控節點并與主控節點同步后，獲取主控節點信令及時序信息才能進入信息通信狀態。當通信網絡內沒有主控節點時，如果出現競爭導致信息傳輸錯誤，只能通過錯誤重傳等方式來解決，這樣會導致有效帶寬下降，如果通信網絡內節點數量較多，則競爭沖突的概率會增大，導致系統帶寬的顯著下降。

發明內容

至少為了解決上述問題中的一種或多種，本發明提出了一種基于衛星授時的無線通信方法可在沒有主控節點的情況下按照衛星授時的時序信息進行發射和接收，避免競爭沖突和相互干擾，更有效的利用系統帶寬，該方法特別適合在戶外無基站并且無主控節點的應用場景。本發明還提出了一種基于衛星授時的無線通信裝置，可在沒有主控節點的情況下按照衛星授時的時序信息進行發射和接收，避免競爭沖突和相互干擾，更有效的利用系統帶寬，該裝置特別適合在戶外無基站并且無主控節點的應用場景，能實現智能手機(蘋果IOS平臺手機、三星Android平臺手機等)在沒有蜂窩網絡的環境下的相互通信。