[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星授時的無線通信方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410548766.3
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104244401A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 符劍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都微址科技有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 陳朝陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)，具體涉及一種基于衛(wèi)星授時的無線通信方法和裝置。

背景技術(shù)

無線通信的發(fā)展歷史可以追溯到19世紀(jì)。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(yuǎn)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(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國正在實施的自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)均可提供連續(xù)導(dǎo)航定位與授時服務(wù)。衛(wèi)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(dá)30nS。

隨之移動電話的發(fā)展，蜂窩網(wǎng)無線通信已經(jīng)歷了GSM、3G、4G技術(shù)的演變，成為智能手機的主要通信方式。蜂窩網(wǎng)依賴于事先架設(shè)好的基站，終端之間并不直接通信，而是依賴于基站的轉(zhuǎn)發(fā)，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(tài)。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(qū)域不能實現(xiàn)互聯(lián)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?shù)睦@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(shù)不依賴于基站架設(shè)，包括無線數(shù)傳電臺、對講機等，這些通信技術(shù)可實現(xiàn)終端之間的直接通信。無線數(shù)傳電臺是指借助DSP技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺。數(shù)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(fā)展到目前的數(shù)字電臺和DSP、軟件無線電；傳輸信號也從代碼、低速數(shù)據(jù)(300～19.2kbps)到高速數(shù)據(jù)(64Kbps～20Mbps)，可以傳輸包括遙控遙測數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像等業(yè)務(wù)。無線數(shù)傳電臺所使用的調(diào)制方式主要包括FSK、MSK、GMSK、PSK、ASK、單載波、正交頻分復(fù)用(OFDM)等，無線數(shù)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(shù)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?shù)睦@射能力好、空間損耗小，無線數(shù)傳電臺可支持遠(yuǎn)距離傳輸，覆蓋半徑可達(dá)幾公里到幾十公里。

無線數(shù)傳電臺一般采用分時復(fù)用的方式來共享資源，在任意時刻，通信網(wǎng)絡(luò)里的某一個節(jié)點處于發(fā)射狀態(tài)，其它節(jié)點處于接收狀態(tài)，完成發(fā)射節(jié)點到接收節(jié)點間的信息傳輸，如果同時有兩個或多個節(jié)點處于發(fā)射狀態(tài)，則會導(dǎo)致相互干擾，不能完成正確的通信。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有主控節(jié)點時，可以通過主控節(jié)點來控制所有其它受控節(jié)點的發(fā)射與接收，從而避免競爭產(chǎn)生的干擾和錯誤；受控節(jié)點需要先搜索主控節(jié)點并與主控節(jié)點同步后，獲取主控節(jié)點信令及時序信息才能進入信息通信狀態(tài)。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沒有主控節(jié)點時，如果出現(xiàn)競爭導(dǎo)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(dǎo)致有效帶寬下降，如果通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點數(shù)量較多，則競爭沖突的概率會增大，導(dǎo)致系統(tǒng)帶寬的顯著下降。

發(fā)明內(nèi)容

至少為了解決上述問題中的一種或多種，本發(fā)明提出了一種基于衛(wèi)星授時的無線通信方法可在沒有主控節(jié)點的情況下按照衛(wèi)星授時的時序信息進行發(fā)射和接收，避免競爭沖突和相互干擾，更有效的利用系統(tǒng)帶寬，該方法特別適合在戶外無基站并且無主控節(jié)點的應(yīng)用場景。本發(fā)明還提出了一種基于衛(wèi)星授時的無線通信裝置，可在沒有主控節(jié)點的情況下按照衛(wèi)星授時的時序信息進行發(fā)射和接收，避免競爭沖突和相互干擾，更有效的利用系統(tǒng)帶寬，該裝置特別適合在戶外無基站并且無主控節(jié)點的應(yīng)用場景，能實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下的相互通信。