[发明专利]一种无线网络通信的方法及信标设备

说明书

技术领域

本发明涉及宽带无线接入技术，特别涉及一种无线网络通信的方法及信标(Beacon)设备。

背景技术

宽带无线接入技术是指，以无线传输方式，使用户能够以2Mbit/s以上的数据速率接入到因特网(Internet)。美国电器及电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronic Engineers)设立了802.22无线区域网络(WRAN，Wireless Regional Area Network)标准工作组，规定WRAN系统工作在47MHz～910MHz的甚高频(VHF)/超高频(UHF)的电视广播频段。这是因为电视广播频段信号的穿透能力好，可以实现大面积覆盖，便于降低成本，提高市场竞争力。发展WRAN的目的是，为人口稀少但分布范围广的地区的用户，如农村用户，提供宽带无线接入服务。

基于802.22协议的WRAN系统的工作频段包括了电视信号等已授权频段，而WRAN系统不能使用正在使用中的已授权频段。为此，WRAN系统采用认知无线电(CR，Cognitive Radio)技术，对已经授权的但实际处于闲置的频段加以利用。通常情况下，WRAN系统周期性检测系统外部环境中正在使用的已授权频段，根据已授权频段的使用情况找出已授权但实际处于闲置状态的频段，进而利用找出频段进行WRAN系统内部的通信。

而在实际应用中，多数使用授权设备所发送的信号强度低，不容易被WRAN系统所接收。为此，在授权设备中安装了可以发送高强度信号的Beacon设备。Beacon设备周期性发送其所在的授权设备所对应的物理层业务数据单元PSDU信息；WRAN系统周期性预留大于所述PSDU信息时长的静默时间，在静默时间内接收PSDU信息，根据接收到的PSDU信息选择已授权但实际处于闲置状态的频段，进而利用找出的频段进行WRAN系统内部的通信。

这里所述授权设备是指，使用授权频段的设备，例如电视，无线麦克风等；所述PSDU信息是指反映授权设备使用授权频段的情况的信息，例如授权设备占用了哪些授权频段，占用了授权频段中的哪些子频段，当前PSDU信息的发送时间，授权频段的验证码等。

所述静默时间是指，WRAN系统为了接收Beacon信号，周期性停止WRAN系统内部当前通信的时间。例如，WRAN系统以2s为周期检测Beacon信号，如果静默时间为100ms，则WRAN系统每2s就停止WRAN系统内部当前通信100ms，这100ms用于接收Beacon信号。所述静默时间的长度由Beacon信号的时长决定。静默时间的长度要大于Beacon信号的时长，一般在保证正常通信的情况下，可以选择Beacon信号时长的1.5倍左右作为静默时间的长度。

现有技术中，Beacon设备发送PSDU信息的方法包括：Beacon设备采用差分四相移键控(DQPSK，Differential Quadrature Phase Shift Keying)调制生成高信号强度的信标(Beacon)信号，所述Beacon信号载有Beacon设备所在的授权设备所对应的PSDU信息；输出生成的Beacon信号。其中，采用DQPSK调制生成的Beacon信号经过后分为两路传输，图1为现有技术中单个Beacon信号结构图，如图1所示：I路传输同步突发SyncBurst信号，Q路传输载有PSDU信息的物理层业务数据单元PSDU信号。SyncBurst信号的作用在于，标明PSDU信号的起始点。在PSDU信号中，可以将PSDU信息分为三部分：消息1，包括授权设备的地址、天线高度等信息；消息2，包括加密信息，例如发送当前PSDU信号的时间等；消息3，包括已授权频段的验证码等信息。

一般我们称具有大于2路输出信号的调制为高阶调制，例如具有4路输出信号的16阶正交幅度调制(16QAM，16Quadrature AmplitudeModulation)；称具有小于等于2路输出的调制为低阶调制，如具有2路输出信号的DQPSK。

现有技术中，Beacon设备采用DQPSK调制，而DQPSK属于低阶调制，载有PSDU信息的PSDU信号是通过Q路串行发送的。WRAN系统为了接收来自Beacon设备的PSDU信息，需要周期性预留出大于PSDU信息时长的静默时间。所述PSDU信息时长是指，PSDU信息在传输的过程中所占用的时间。