[发明专利]动态能量控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年4月8日提交的第12/420,308号美国专利申请的优先权，其全部公开内容以引用的方式结合在本文中。

技术领域

本申请的实施例涉及通信领域。更具体地，示范性实施例涉及随机相位多址接入通信接口系统与方法。

背景技术

为促进多用户网络中的通信，已经开发了一些调制技术。这样的技术包括码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)以及频分多址接入(FDMA)。CDMA是一种扩频通信技术，其使用伪随机数序列对输入数据进行调制，使用多个发射机发送相同的信号，并且使用正交码(Walsh码)来关联不同的通信信道。TDMA使用时隙来协调在相同子时隙中发送的多个上行链路发射机。用户快速地相继发送(一个接一个地)，各个用户使用他/她自己的时隙，这允许多个站共享同一传输介质(如射频信道)，同时仅使用全部可用带宽的一部分。FDMA为不同用户分配无线频谱的不同载频。

除调制技术以外，还存在用于当两个设备试图同时使用一数据信道时(称为冲突)确定网络设备如何响应的协议。以太网使用CSMA/CD(载波监听多址接入/冲突检测)来物理地监视参与站点处的线上流量。如果在某一时刻未进行传输，则特定的站可以进行发送。如果两个站试图同时发送，这将引起冲突，所述冲突将被所有参与站点检测到。在随机的时段之后，冲突的站点试图再次发送。如果出现另一次冲突，则逐步增加用于选择随机等待时间的所述时段。这称为指数退避。

发明内容

示范性实施例使用随机相位多址接入通信接口。所述接口在不使用正交码的情况下将通信连接到使用扩频调制方法的系统和设备。

示范性随机相位多址接入通信接口通信地连接使用扩频调制方法的系统和设备。将码片(或定时)偏移随机地选为多址接入方案允许非协调的数据传输，而无需被指派唯一的“码”。所有用户使用相同的PN(伪噪声)码进行发送，从而可以使用接入点处的PN阵列解扩器。如果在处于相同PN偏移的接入点处接收两个信号(或者，PN偏移与在多个码片上的传输延迟之和为两个或更多传输产生相同的值)，则表示已经出现“冲突”，且不可能解调所述两个或更多信号。每次的定时偏移的随机化意味着，任何出现的 “冲突”仅在所述帧期间出现。在随后的尝试中使用重传机制和新的随机化偏移来完成传输。

   示范性实施例包括标签(上行链路)处的发射机以及将信号从所述标签发送到接入点的方法。各个标签包括其自身的发射机，所述发射机发送帧形式的信息。可以由在具有固定的数据速率的信道上提供的信息形成帧。可以使用相同的伪噪声(PN)码来对所述数据进行扩频，所述PN码中具有随机选择的码片偏移。所述发射机也应用频率旋转和采样时钟校正，以与所述接入点的基准振荡器匹配。将多个标签与单个接入点关联，以形成所述网络。所述多个标签中的每一个使用相同的PN码连同所述PN码中的随机选择的码片偏移来发送信息。对于包含大量码片（即8192）的每一帧，相位是随机选择的。

另一示范性实施例包括接入点(下行链路)处的发射机和将信号从所述接入点发送到所述标签的方法。所述接入点的发射机可以与标签的发射机的类似。然而，所述接入点的发射机对其与之通信的各个标签使用唯一的PN码。对各个标签使用不同的PN码提供了安全保证，并使得各个标签忽略被导向其他标签的信号。所述接入点发送的帧也包括大约9个符号的前导，以使得标签可以快速获取它们。

另一示范性实施例包括标签处的解调器以及用于解调由所述标签接收的信号的方法。一种自动频率控制(AFC)消转器乘法被施加到在标签处接收的信号。所述AFC消转器乘法是1比特的复数运算，具有1比特的复数输出，以使得门计算得到提高。所述标签使用PN阵列解扩器，所述解扩器在1比特数据路径中节省了大规模计算。

另一示范性实施例包括接入点处的解调器和用于解调在所述接入点处接收的信号的方法。所述接入点解调器具有同时解调从标签接收的数千甚至更多链路的能力。为了解调这样大量的链路，所述接入点解调器包括PN阵列解扩器。

另一示范性实施例包括将所述标签与所述接入点的主定时进行同步。所述接入点能周期性地发送广播帧。在”冷”定时获取期间，所述标签使用其PN解扩器来分析这些广播帧以及识别所述接入点的主定时。预期当将标签首次引入系统中时发生一次冷定时获取。在初始冷获取之后，所述标签可在每当所述标签醒来发送或接收信号时执行“热”定时获取。所述热定时获取比所述冷定时获取使用更少的能量。