用于智能公用网络的反转扩频DSSS制造技术

公开了一种操作发射器的方法。该方法包括接收数据位(DATA)的序列，其中每个数据位具有各自的序号。该序列的第一数据位使用第一数据位的序号(502)确定的第一扩频码(504)扩频(508)。该序列的第二数据位使用第二数据位的序号(502)确定的第一扩频码的反转(506)扩频(508)。第一和第二数据位被调制(510)并被发送(516)至远程接收器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及直接序列扩频(DSSS)智能公用网络(smart utility network,SUN)的反转扩频。
技术介绍
智能公用网络(SUN)是专门设计用于公用计量应用(例如从客户终端上的(一个或更多个)计量器/仪表向公共设施(utility)操作的数据收集点(集线器)发送电、气或水使用数据)的低速率(40kb/s到1Mb/s)、低功率的无线技术。例如能够对住宅区内的每个房屋安装计量器，并且然后数据能够每15分钟从每个计量器发送至电线杆顶部的数据采集点。此数据采集点接着能够通过光纤、铜线或无线连接至采集区域的所有数据的中央室。数据能够直接从每个计量器被发送至采集点(星型配置)，或能够从计量器中继至计量器，直到它到达采集点(网状配置)。存在能够用于SUN的包括FSK(频移键控)、DSSS(直接序列扩频)和OFDM(正交频分复用)的不同的物理层(PHYs)。被允许进入附近的公用网络的设备可以受到公共设施或网络操作员的控制。智能公用网络(SUN)标准规范也被称为IEEE 802.15.4g规范，并且其全文通过引用并入本文。网络可以以网状配置建立，其中设备能够与临近设备通信而不是仅仅与集线器通信。这有助于增加覆盖范围，由于即使直接到集线器的链路是不好的，也能够实现通信。然而，这能够增加经过一些设备的业务量，因为它们不得不包括来自它们邻居的数据包数据和它们自己的数据。网状网络可能对于具有高密度计量器和计量器之间非视距情况以使一些计量器和集线器之间的通信链路是差的的城市或郊区是合适的。星型配置是集线器直接与每个计量器通信的配置。这可能对于计量器密度低以使没有方便的邻居可以用作中间中继段的农村环境是合适的。在一些部署中，还能够使用星型网络和网状网络的混合。由于计量器具有诸如20年的长的使用寿命，在公用网络中可能部署有很多代的计量器。早期部署的计量器通常被称为旧有设备。在一个实施例中，在公用网路中的所有旧有设备可以使用FSK，通常以固定数据速率诸如50kb/s、100kb/或150kb/s通信。DSSS(直接序列扩频)PHY(物理层)使用码片速率为100kchip/s、1000kchip/s或2000kchip/s的偏移QPSK(O-QPSK)调制。术语偏移指的是同相(I)信道和正交(Q)信道偏移了一个码片时间。对于100kchip/s模式，存在32个零的前导码，其中每位通过长度为32的扩频码扩频。这导致具有重复周期为320微秒的长度为10240微秒的前导码。对于1000kchip/s模式，存在56个零的前导码，其中每位通过长度为64的扩频码扩频。这导致具有重复周期为64微秒的长度为3584微秒的前导码。对于2000kchip/s模式，存在56个零的前导码，其中每位通过长度为128的扩频码扩频。这导致具有重复周期为64微秒的长度为3584微秒的前导码。DSSS数据包包括同步报头(SHR)，同步报头(SHR)含有前导码和起始帧分界符(SFD)、物理层报头(PHR)和物理层净负荷(PSDU)。对于1000kchip/s模式，SFD包含使用长度为64的扩频码扩频的16位。MAC报头、净负荷和CRC都包含在PSDU内。SFD位序列是1110101101100010。PHY报头包含如下示出的24位：当DSSS用作PSDU扩频时，扩频模式(SM)字段设置为0。DSSS有四个速率模式。速率模式0具有扩频因子16和数据速率31.25kb/s。速率模式1具有扩频因子4(其使用a(16，4)扩频码实现)和数据速率125kb/s。速率模式2具有扩频因子2(其使用a(8，4)扩频码实现)和数据速率250kb/s。速率模式3不使用扩频并具有数据速率500kb/s。对于所有的速率模式，PSDU使用比率1/2、k＝7的卷积码编码。预留的位被设置为0，并且这些位之后可以被用于允许未来的标准演进。帧长度为以八位组为单位的PSDU的长度，所以PSDU能够含有高达2047八位组(字节)。报头校验序列是用于报头的8-位CRC校验。采用IEEE 802.15.4g规范的发射器链的结构在图1中示出。对于902-928MHz带宽，SHR含有56个“全0”的前导码位和16个SFD位。应用了位差分编码(BDE)，但是对于前导码，没有效果，因为在与前面的位差分编码之后“0”位仍然是“0”位。接着对SHR应用64-码片扩频。具有上面示出的24位的PHR具有6个附加的尾部位，并且接着应用比率1/2、k＝7的卷积码，后面跟着交织器。接着应用长度为16的扩频码。对于PSDU，存在6个附加的尾部位和接着可能存在一些填充位以便交织器具有进行处理的整数块。如对PHR所做的一样，接着应用相同的比率1/2、k＝7的卷积码。在交织之后，存在可以使用的4个可能的速率模式。速率模式0是与用于PHR的扩频相同的扩频。速率模式3没有扩频。速率模式1使用(16，4)扩频，以便对于每四个输入位均具有生的成16个码片。在图2中示出O-QPSK调制器的码片计时。同相(I)位和正交(Q)位按时间Tc偏移，并且2Tc是每个位的持续时间。对于902-928MHz带宽，O-QPSK脉冲形状是如下面的等式[1]示出的半正弦波形脉冲。尽管在IEEE 802.15.4g中指定的前面的方法提供了用于智能公用网络的无线通信，但是本专利技术人认识到进一步的改善是可能的。使用块编码(诸如(8，4)编码来扩频两位或(16，4)编码来扩频四个位)的一个问题是生成用于Viterbi解码器必要的软决策是计算复杂的。例如，BPSK符号的硬决策是简单的+1或-1。然而，软决策是十进制数值，其具有指示更可能+1的更正(positive)值和指示更可能-1的更负(negative)值。这种软决策不仅计算困难，而且还比预期更不精确。因此，下面描述的优选实施例针对这个问题以及现有技术进行改善。
技术实现思路
公开了一种操作发射器的示例方法。该方法包括接收数据位的序列，其中序列的每个数据位具有各自的序号。该序列的第一数据位使用第一数据位的序号确定的第一扩频码扩频。该序列的第二数据位使用第二数据位的序号确定的第一扩频码的反转扩频。第一和第二数据位被调制并被发送至远程接收器。附图说明图1是如IEEE 802.15.4g规范中公开的现有技术的智能公用网络(SUN)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作发射器的方法，其包含以下步骤：接收数据位的序列，每个数据位具有各自的序号；使用由第一数据位的所述序号确定的第一扩频码扩频所述序列的所述第一数据位；使用由第二数据位的所述序号确定的所述第一扩频码的反转扩频所述序列的所述第二数据位；调制所述第一和第二数据位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.16 US 61/672,074;2013.06.28 US 13/930,5401.一种操作发射器的方法，其包含以下步骤：
接收数据位的序列，每个数据位具有各自的序号；
使用由第一数据位的所述序号确定的第一扩频码扩频所述序列的所
述第一数据位；
使用由第二数据位的所述序号确定的所述第一扩频码的反转扩频所
述序列的所述第二数据位；
调制所述第一和第二数据位。
2.根据权利要求1所述的方法，其包含：
使用所述第一扩频码扩频具有偶数序号的每个数据位；
使用所述第一扩频码的所述反转扩频具有奇数序号的每个数据位。
3.根据权利要求1所述的方法，其包含使用扰码加扰所述第一和第
二数据位。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述调制步骤包含偏移正交相
移键控调制即O-QPSK调制。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一扩频码包含至少四个
码片。
6.一种操作发射器的方法，其包含以下步骤：
接收数据位的序列，每个数据位具有各自的序号；
使用第一扩频码扩频所述序列的第一数据位；
响应于第二数据位的所述序号，使所述序列的所述第二数据位反转；
使用所述第一扩频码扩频所述序列的所述第二数据位；以及
调制所述第一和第二数据位。
7.根据权利要求6所述的方法，其包含：
使用所述第一扩频码扩频具有偶数序号的所述序列的每个数据位；
使具有奇数序号的所述序列的每个数据位反转；以及
使用所述第一扩频码扩频每个反转的数据位。
8.根据权利要求6所述的方法，其包含使用扰码加扰所述第一和第
二数据位。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述调制步骤包含偏移正交相
移键控调制即O-QPSK调制。

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·舍米德，A·G·达巴克，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US