一种基于IP over RF网络制式的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于IP over RF网络制式的装置，包括：RF单元，用于在动态变化的频率范围内收发RF信号；可重构的模拟基带单元，用于对信号进行滤波、放大、数/模与模/数处理，从而输出带宽、增益、采样速率可重构的处理信号；数字基带单元，所述数字基带单元是参数化的，从而可兼容多种协议并可动态产生自定义的协议；以及多协议兼容MAC单元，用于以可自动切换的方式以多种MAC层协议中的一种协议通信。本发明专利技术提供的基于IP over RF网络制式的装置，解决泛在网不同构架与协议兼容与融合难题，使得未来网络统一成IP网络成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种IPoverRF网络制式。
技术介绍
随着互联网技术的迅速发展，因特网协议(IP)已经成为数据通信的主流协议，虽然目前还存在着如电信网、移动网等其他网络，但由于IP网络自身的优势，如网络建设容易、成本低、覆盖范围广等，未来的各种网络势必会统一成IP网络。同样，随着智能终端、移动通信和物联网的发展，RF通信技术也越来越重要。然而，现有的通信网络主要存在以下问题：各种网络制式同时存在，比如DVB-T、GSM、CDMA、3G、4G、ZigBee、Bluetooth、IEEE802.11x等，但并没有任何一个RF通信芯片能同时兼容这些网络制式。因此，在MAC层和PHY层，存在各种协议，每种协议需要特定的硬件电路来实现。
技术实现思路
针对现有技术中没有任何一个RF通信芯片能同时兼容各种网络制式的缺陷，本专利技术提供一种IPoverRF网络制式。本专利技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：一种IPoverRF网络制式，包括：RF单元，用于在动态变化的频率范围内收发RF信号；可重构的模拟基带单元，用于对信号进行滤波、放大、数/模与模/数处理，从而输出带宽、增益、采样速率可重构的处理信号；数字基带单元，所述数字基带单元是参数化的，从而可兼容多种协议并可动态产生自定义的协议；以及多协议兼容MAC单元，用于以可自动切换的方式以多种MAC层协议中的一种协议通信；所述MAC单元具有时分与统计时分比例自适应机制，通过自适应控制每个周期内时分与统计时分的时间比例。优选地，所述的IPoverRF网络制式还包括：IP单元，用于实现IP层通信；所述IP单元包括IP安全过滤器，用于防止在芯片管脚监听/窃听通信信息。优选地，所述RF单元包括：天线，用于收发RF信号；低噪声放大器，用于对接收的RF信号进行放大；下混频器，用于将接收的RF信号线性搬移到中频信号；频率合成器，用于产生一定频率范围的频率源；上混频器，用于将中频信号线性搬移到RF信号；以及功率放大器，用于将RF信号放大后通过所述天线发射。优选地，所述频率范围为0～100GHz。优选地，所述可重构的模拟基带单元包括：固定增益放大器，用于以固定的增益对信号进行放大；低通滤波器，用于对接收到的信号进行低通滤波；所述低通滤波器带宽可重构；可变增益放大器，用于以可变增益对信号进行放大；模数转换器，用于以可调的采样速率将模拟信号转换成数字信号；数模转换器，用于以可调的采样速率将数字信号转换成模拟信号。优选地，所述数字基带单元包括：快速傅里叶逆变换模块，用于提供可变点数的频域到时域的变换；快速傅里叶变换模块，用于提供可变点数的时域到频域的变换；矢量映射调制解调模块，用于提供基于矢量的调制解调方式，从而兼容多种调制解调方式；编解码模块，用于提供多种编解码方式。优选地，所述多种MAC层协议包括：CSMA/CA、CSMA/CD、TDD、WCDM、CDM2000、TD-SCDMA、DAMA-TDMA以及GSM等。优选地，所述IPoverRF网络制式可应用于泛在网络、软件定义网络、D2D通信、P2P通信、M2M通信、物联网。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术通过IPoverRF无线收发器系统构架，解决泛在网不同构架与协议兼容与融合难题，使得未来网络统一成IP网络成为可能。通过模拟基带、数字基带和MAC层这三层的参数化重构与配置结构，使得芯片系统结构可动态重构、可编程，实现SDN、P2P、M2M、D2D并使动态定义网络协议成为现实。在MAC层，提出了时分(TimeDivision)与统计时分(StatisticsTimeDivision)比例自适应机制，通过自适应控制每个周期(T)内时分(TD)与统计时分(STD)的时间比例，解决了时分与统计时分信道访问机制无法兼容的难题，是IP网络兼容实时网络和非实时网络的基石，在IP层，通过芯片IO与IP层缓冲区之间的IP安全过滤器的过滤，防止在芯片管脚监听/窃听的安全漏洞附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的IPoverRF网络制式结构示意图；图2是本专利技术提供的第一实施例IPoverRF网络制式结构示意图；图3是本专利技术提供的第二实施例基带处理器结构示意图；图4是本专利技术提供的数字基带单元结构示意图；图5A-5E是本专利技术提供的IPoverRF网络制式应用示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种IPoverRF网络制式，用于解决一款芯片无法兼容各种网络制式的难题，使得未来网络统一成IP网络成为可能。如图1所示，本专利技术实施例提供一种IPoverRF网络制式，包括：RF单元102，用于在动态变化的频率范围内收发RF信号；可重构的模拟基带(ABB)单元104，用于对信号进行滤波、放大、数/模与模/数处理，从而输出带宽、增益、采样速率可重构的处理信号；数字基带(DBB)单元106，数字基带单元106是参数化的，从而可兼容多种协议并可动态产生自定义的协议；以及多协议兼容MAC单元108，用于以可自动切换的方式以多种MAC层协议中的一种协议通信；MAC单元108具有时分与统计时分比例自适应机制，通过自适应控制每个周期内时分与统计时分的时间比例。多种MAC层协议包括：CSMA/CA、CSMA/CD、TDD、WCDM、CDM2000、TD-SCDMA、DAMA-TDMA以及GSM等。在一个实施例中，IPoverRF网络制式还可包括IP单元122，用于实现IP层通信。所述IP单元122包括IP安全过滤器302，设置在芯片IO接口与IP层缓冲区之间，用于防止在芯片管脚监听/窃听通信信息。IP安全过滤器的形式有多样，例如黑白名单。与现有技术的网络制式相比，本申请的网络制式的层次结构并没有实质性的改变，但是本申请对物理层(包括RF单元、ABB单元和DBB单元)、MAC层、IP层中的每一层的结构都进行了改进。改进后的系统构架在物理层和MAC层都支持多种协议兼容，从而可实现异构网的融合，并使得未来网络统一成IP网络成为可能。其中，ABB、DBB和MAC层这三层具有参数化重构与配置结构，使得芯片系统结构可动态重构、可编程，实现软件定义网络(SDN)、P2P、M2M、D2D并使动态定义网络协议成为现实。在MAC层，提供了一种矢量映射(Vector-Mapping)的调制解调方法。所谓适量映射是指将星座图中的点以矢量的方式与符号进行映射。在实际实施中，根据实际使用需求限制矢量的最大数量，通过选择不同的矢量数量和矢量来构成不同的调制解调方式。比如，可限制矢量的最大矢量为1024，而实际使用可以自由选择所需的矢量为128、256、512或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IP over RF网络制式，其特征在于，包括：RF单元，用于在动态变化的频率范围内收发RF信号；可重构的模拟基带单元，用于对信号进行滤波、放大、数/模与模/数处理，从而输出带宽、增益、采样速率可重构的处理信号；数字基带单元，所述数字基带单元是参数化的，从而可兼容多种协议并可动态产生自定义的协议；以及多协议兼容MAC单元，用于以可自动切换的方式以多种MAC层协议中的一种协议通信；所述MAC单元具有时分与统计时分比例自适应机制，通过自适应控制每个周期内时分与统计时分的时间比例。

【技术特征摘要】
1.一种IPoverRF网络制式，其特征在于，包括：RF单元，用于在动态变化的频率范围内收发RF信号；可重构的模拟基带单元，用于对信号进行滤波、放大、数/模与模/数处理，从而输出带宽、增益、采样速率可重构的处理信号；数字基带单元，所述数字基带单元是参数化的，从而可兼容多种协议并可动态产生自定义的协议；以及多协议兼容MAC单元，用于以可自动切换的方式以多种MAC层协议中的一种协议通信；所述MAC单元具有时分与统计时分比例自适应机制，通过自适应控制每个周期内时分与统计时分的时间比例。2.根据权利要求1所述的IPoverRF网络制式，其特征在于，还包括：IP单元，用于实现IP层通信；所述IP单元包括IP安全过滤器，用于防止在芯片管脚监听/窃听通信信息。3.根据权利要求1所述的IPoverRF网络制式，其特征在于，所述RF单元包括：天线，用于收发RF信号；低噪声放大器，用于对接收的RF信号进行放大；下混频器，用于将接收的RF信号线性搬移到中频信号；频率合成器，用于产生一定频率范围的频率源；上混频器，用于将中频信号线性搬移到RF信号；以及功率放大器，用于将RF信号放大后通过所述天线发射。4.根据权利要求1-3任意一项所述的IPoverRF网络制式，其特征在于，所述频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科峰，
申请(专利权)人：武汉芯泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42