CN101433044B - 通过ofdm调制在多个数据通信的时间和频率上同时传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明能够解决在使用相同技术、属于不同的通信、并且使用相同的时间和频率信道的通信设备之间产生的干扰问题。它包括改变起始信号的一个参数。简而言之，本发明的主要优点在于，其使得设备能够正确同步到从自身网络到达的信号，同时忽略从其他网络接收的、使用相同或不同技术的较低功率的信号，而无需在接收上执行复杂的、高成本的处理。

Description

通过OFDM调制在多个数据通信的时间和频率上同时传输的方法

技术领域

如说明书标题所述，本发明涉及通过OFDM调制在多个数据通信的时间和频率上同时传输的方法。本发明的技术领域为任意传输媒介上的数据通信，并且本发明的主要优点在于使得设备能够正确地从自身的网络接收信号，同时忽略来自其他网络的较低功率的信号，而在接收上无需执行后续处理。基于此，本发明的方法通过改变起始符号，允许针对不同的通信，重复使用时间和频率上的信道，其中，对于指定的通信，无法从背景噪声区分其余通信。由于不需要采用在不同的通信之间共享信道这一机制，传输容量得以增加。

背景技术

在大多数电信系统中都会发生许多不同的通信使用相同的信道进行同时传输的情况。在为了尝试发送一更大数量的信息时，或者因存在不同的数据网络，其中这些网络的通信在同一时刻交叉时，就会发生上述的情况。

在所属技术领域中，区分正确通信的方法包括通过将一目标地址加入待发送的信息中来寻址这些通信。为了使用该方法，接收机需要解调信号，从而使得接收机能够接受信息，或者其中未包含了正确的地址的情况下拒绝信息。另一种可行的方法是使用共存过程调整网络，所述共存过程用于在不同的通信之间分配通信信道的时间或频率范围。

公开号为WO98/09381，名称为“使用空间子信道的高容量无线通信”的专利描述了一种可行的解决方案，其中针对每一个通信，将通信信道划分为一系列独立的子信道。在该方法中，使用阵列天线实现子信道的空间相互分离。本发明包括一种截然不同的方法，其中该方法无需额外的处理即可在单一信道中实现多个通信的共存。

另一种实现信道的多接入的方式是使用码分多址(CDMA)。这一方法需要扩展传输带宽，相比实现通信，该方法需要的带宽要宽得多。本发明的方法不需要扩展信号带宽，因而提高了效率。

本领域中提到的这些方法均需要在接收上执行处理，从而从属于相同网络的设备中恢复出正确的信息。本发明方法避免了必须执行与来自其他网络的较低功率的信号的同步，因而无需在接收上执行任何处理，因为来自其他网络的信号被并入到信道的背景噪声中。

需要指出的是，发明名称为“用于电网络中多通信节点的传输方法的接入方法”、公开号为ES2221803的西班牙专利与本发明属于同一专利拥有人，在该西班牙专利中描述了使用传输起始信号的一种方法。可将该创造性的方法应用到这一信号中，从而解决使用相同技术、但属于使用相同通信信道的不同网络的通信节点之间的干扰问题。

发明内容

为达到目的并且避免上述缺陷，本发明包括一种通过OFDM调制实现在多通信的时间和频率上同时传输数据的方法，其中在相同信道上同时进行数据的多通信，并且在帧传输中使用起始信号，其特征在于所述方法包括改变构成起始信号的至少一个参数，从而改变用于每个通信中传输的起始信号，以便使得与给定通信在时间和频率一致的其余通信被该给定通信视为噪声。

使用与其余通信相比具有特定的区别特征的一组公共的起始信号表征每一通信。

有许多不同的改变起始信号特征的方式，其中的起始信号可用于形成一组不同的通信，本发明选择一种改变构成所述信号的参数的方式。这些改变中典型的是所述信号的频率偏移、时间偏移、信号对称性特征的改变、形成起始信号的基本信号的每个重复持续时间的改变、起始信号的载波间的相位和幅度比率的改变、或者形成起始信号的基本信号的重复次数的改变。还可以使用这些改变之间的组合。

在使用频率偏移改变起始信号这一特殊情况下，所述偏移等于OFDM调制的载波间间隔的分数倍。

下面，为了更好地理解本说明书和形成一个完整的说明书，解释性地、非限制地附加了一些附图，这些附图描述了本发明的目的。

附图说明

图1.表示两个主从网络，其中每一网络中的通信与其他网络的通信相互干扰。

图2.示出了使用本发明的方法进行通信载波的频率偏移，从而实现起始信号的改变。

图3.示出了一个旨在避免混淆从另一网络接收的起始信号和自身网络的起始信号这一问题的实施例。

图4.表示一实施例，其中，起始信号的改变具体为改变形成起始信号的基本信号的重复持续时间。

图5.表示一实施例，其中，起始信号的改变具体为使用不同重复次数的形成起始信号的基本信号。

具体实施方式

下面将按照与附图序号对应的方式来描述本发明的多个实施例。

图1示出了一个典型的实施例，在该实施例中，当存在来自不同网络使用同一信道的两个通信时，本发明的方法可用于增加传输容量。在该实施例中，给出了两个相互独立的主-从网络，第一网络包括主设备1和从设备2，第二网络包括主设备4和从设备5。虽然假设从对方网络接收到的功率小于通信网络自身的设备发送的功率，但这两个网络的邻近仍然意味着第一网络中产生的通信3和第二网络中产生的通信6会被对方的网络接收到。由于使用相同的通信技术，由另一个网络发送的消息将被接收到、解调并最终被拒绝(因为不属于网络自身的设备)。该问题产生于主设备的通信7之间、从设备的通信8之间甚至在属于不同网络的主设备和从设备的交叉通信9和10之间。

通过图3可以发现，当设备14从其自身网络15的其他设备以及使用类似技术的其它网络16的其他设备上接收到用于帧的起始信号时发生的情况。虽然从其他网络中接收到的起始信号17以低于从自身网络中接收到的起始信号18功率的功率到达，但是，如果来自其他网络的信号17在当前网络的起始信号18之前，则设备会将自己同步到来自其他网络的信号上并打开一接收窗口19，这会导致由自身网络中的设备发送的信息20损失掉一部分。

通常，用于帧的起始信号具有特定性质，其中接收机从信道接收的信号中搜索这些特定性质以接收所发送的数据。这些性质可以是以下之一或多个：信号的对称性、各个重复的持续时间、谱位置、载波间的相位/幅度比、或者信号的总持续时间。通过较低限度地改变帧的起始信号的性质，就可能防止接收机准确搜索到该性质，其中，通信会到达潜在的调谐的发送机和接收机，这些发送机和接收机属于不同的组，起始信号性质的改变使得发送机和接收机能将来自其他组的通信并入背景噪声中，同时继续它们自己的通信。这构成本发明的方法的主要优点。假定来自其他系统的通信成为背景噪声的一部分，这意味着噪声的增加，每个系统会发现自身的性能有所下降，但是由于能同时传输几组通信，因此这些系统的性能损失是可以接受的。

尽管存在通过改变起始信号特性达到这一效果的诸多不同方法，但在一个特定的实施例中，在构成用于两通信的起始信号的载波间形成频率偏移，使得载波间有足够的间隔，从而未同步到正确载波位置的接收机无法获取偏移的载波上传输的信息。

图2中，可以发现实施例中的两个系统之间存在载波偏移。虽然可以使用其它的载波间距离的分数倍数值，如获得相似结果的1/4或3/4，但这里，偏移定为载波间距离的1/2。从该图中可以观察到第一网络的载波11的频率位置和第二网络的载波12的频率位置。同样地，图中示出了两个网络的载波11和12之间的频率偏移13。

图4给出了另一个实施例，其中起始信号的改变包括改变形成起始信号的基本信号的重复持续时间。图4所示的为第一网络的每一重复的持续时间21和第二网络的每一重复的持续时间22。接收一起始信号，如果每一重复的持续时间22不同于当前网络中选择的持续时间21，那么接收机将忽略该信号。也可以通过改变形成起始信号的基本信号的重复次数来改变起始信号。图5给出了这一实施例，其中，一网络以具有七次重复23的起始信号工作，并且其他网络以具有3次重复24的起始信号工作。如果接收机没有发现自身网络选择的重复次数，它会忽略起始信号并等待，直到它收到具有正确重复次数的起始信号。

Claims (9)

1.一种用于使用正交频分复用OFDM调制在数据的多个通信的时间和频率上同时传输的方法，所述方法包括：

在单个信道上同时传输数据的多个通信，其中在帧的传输中使用起始信号；以及

通过改变所述起始信号的至少一个参数来修改用于每个通信的传输的起始信号的性质，从而使得与给定通信在时间和频率上一致的其余通信被该通信视为噪声。

2.如权利要求1所述的方法，其中，

每个通信使用一组公共起始信号，所述起始信号具有区别于所述通信中的其余通信的至少一个参数。

3.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括频率偏移。

4.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括时间偏移。

5.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括对称性特性的变化。

6.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括形成所述起始信号的基本信号的持续时间的变化。

7.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括所述起始信号的载波间的相位与幅度的比值的变化。

8.如权利要求2所述的方法，其中，

改变所述至少一个参数包括使用不同重复次数的基本信号，所述基本信号形成所述起始信号。

9.如权利要求3所述的方法，其中，

所述频率偏移等于OFDM调制的载波间的间隔的分数倍。

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