CN108616477B - 一种无线通信方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例中提供了一种无线通信方法，所述方法包括：接收数据源装置发送的蓝牙数据；将所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，所述调制信号中含有预设的包格式；将所述调制信号发送至数据接收装置；所述预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域。本发明实施例还提出了一种无线通信装置及系统。本发明适用于拓展蓝牙设备的蓝牙无线传播的距离。

Description

一种无线通信方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及无线蓝牙通信领域，具体地，涉及一种无线通信方法、装置及系统。
背景技术
蓝牙技术的广泛发展使蓝牙产品成为人们生活的一部分，尤其是以智能手机为中心节点的蓝牙耳机和蓝牙音箱等音频应用带给人们极大的方便。但是，蓝牙是一种短距离点到点的通信技术，星形结构的网络拓扑限制了蓝牙满足人们更多更广泛的需求。例如，更远更可靠的通信距离，在家庭各个房间都能分享来自智能手机的音乐乐趣。
在蓝牙技术的基础上扩展通信距离和范围的方法较多，例如蓝牙多跳或网格网络，以及通过wifi等现有通信技术转发等。但是，蓝牙多跳或网格网络每个节点之间的距离仍然较短，扩展距离需要的节点多，数据经过多次转发，有效带宽会越来越小，无法满足尤其是音乐数据率的需求。通过现有的其他的通信技术，例如wifi，比如会增加系统的复杂度和兼容性的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种无线通信方法、装置及系统，用以拓展蓝牙设备的蓝牙无线传播的距离。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例第一方面提出了一种无线通信方法，所述方法包括：
接收数据源装置发送的蓝牙数据；
将所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，所述调制信号中含有预设的包格式；
将所述调制信号发送至数据接收装置；
所述预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域；
所述短训练序列用于数据接收装置的自动增益控制和粗同步；
所述长训练序列用于数据接收装置的精同步和信道估计；
所述接入地址用于区分数据源装置和/或数据接收装置；
所述信号域数据用于传输包控制信息；
所述负载数据域用于传输数据。
本发明实施例第二方面提供了一种无线通信装置，所述装置包括天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器；所述天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器依次连接；
所述调制解调器包括蓝牙数字调制解调器和窄带正交多载波数字调制解调器；
所述蓝牙数字调制解调器用于接收数据源装置发送的蓝牙数据；
所述窄带正交多载波数字调制解调器用于执行本发明实施例第一方面所述的无线通信方法中的操作指令。
本发明实施例第三方面提供了一种无线通信系统，所述系统包括：
数据源装置，用于发送蓝牙数据；
一个如本发明实施例第二方面所述的第一无线通信装置，接收数据源装置发送的蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，所述调制信号中包括预设的包格式；
一个或多个如本发明实施例第二方面所述的第二无线通信装置，接收第一无线通信装置发送的调制信号，并对所述调制信号进行解调处理，在所述预设的包格式中获得蓝牙数据；
所述预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域；
所述短训练序列用于第二无线通信装置的自动增益控制和粗同步；
所述长训练序列用于第二无线通信装置的精同步和信道估计；
所述接入地址用于区分数据源装置和/或第二无线通信装置；
所述信号域数据用于传输包控制信息；
所述负载数据域用于传输数据。
本发明的有益效果如下：本发明利用经典蓝牙现有的天线、射频收发模块、基带处理器和协议处理器等设备的基础上，增加了基于正交多载波的调制调解技术，提高频谱利用率和接收灵敏度，从而以相同的发射功率扩展通信距离以提高传输速率。在此基础上，通过这种无线通信装置组成一种无线通信系统，扩展智能手机或其它蓝牙设备的通信距离和通信范围。其中，一个无线通信装置作为转发节点，接收数据源装置，如智能手机的数据，再转发给其它一个或多个无线通信装置。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1所述的无线通信方法的流程图；
图2为本发明实施例1和2所述的预设的包格式的示意图；
图3为本发明实施例1和2所述的32个正交多载波的排布示意图；
图4为本发明实施例1和2所述的预设的包格式中的信号域的数据示意图；
图5为本发明实施例2所述的无线通信装置的原理示意图；
图6为本发明实施例2所述的NB-OMC数字调制器的原理示意图；
图7为本发明实施例2所述的NB-OMC数字解调器的原理示意图；
图8为本发明实施例2所述的纠错编码单元的原理示意图；
图9为本发明实施例2所述的3/4编码速率的打孔示意图；
图10为本发明实施例2所述的QPSK调制格式示意图；
图11为本发明实施例2所述的16QAM调制格式示意图；
图12为本发明实施例2所述的扰码生成器的原理示意图；
图13为本发明实施例3所述的无线通信系统的原理示意图；
图14为本发明实施例3所述的数据转发节点与数据接收装置之间的一种链路情况示意图；
图15为本发明实施例3所述的数据转发节点与数据接收装置之间的另一种链路情况示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种无线通信方法，所述方法包括：
S101，接收数据源装置发送的蓝牙数据；
S102，将所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号；
S103，将所述调制信号发送至数据接收装置。
具体的，本实施例所述的无线通信方法应用在转发节点中，该转发节点的作用是接收数据源装置发送的原始蓝牙数据，然后将该蓝牙数据进行一系列的调制处理生成能够扩展通信距离的调制信号，最后发送给数据接收装置。
在本实施例所述方法中的调制处理过程采用编码的窄带正交多载波(NB-OMC:Narrow-Band Orthogonal Multi-Carrier)调制技术实现，该调制技术能够解决多路径干扰和衰落的问题，同时提高接收灵敏度来增加通信链路预算以实现远距离通信。其中，为了能够更加适用于本实施例所述的方法，本实施例中生成的调制信号中含有特定的预设包格式，具体的，如图2所示，本实施例的预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域。
其中，短训练序列用于数据接收装置的自动增益控制和粗同步；长训练序列用于数据接收装置的精同步和信道估计；接入地址用于区分数据源装置和/或数据接收装置；信号域数据用于传输包控制信息；负载数据域用于传输数据。短训练序列40微秒；长训练序列36微秒；接入地址、信号域数据和负载数据每个符号长度为18微秒。
下面依次对预设包格式中所涉及的各个组成部分进行相应的介绍：
首先需要说明的是，本实施例所提出的窄带正交多载波调制方式采用32个正交多载波并行地传输数据。其中包括2个导频子载波、24个数据子载波、1个直流子载波以及5个作为保护间隔的子载波不调制任何信号。每个相邻的子载波之间的间隔为62.5kHz。调制信号占用约1.70MHz带宽。32个正交多载波的排布如图3所示，总共32个子载波，其中，+10和-10子载波为导频序列，虚线所示的子载波都不调制数据，其它实线子载波为调制负载数据的数据子载波。本实施例方法在接收数据源装置发送的蓝牙数据后先要经过滤波，这时会使得部分子载波的信号能量可能会有衰减，可以通过发射子载波预补偿解决。
预设的包格式中短训练序列的产生方式为：对序列{0,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,0,0,0,0,0,0,+1+j,0,-1-j,0,+1+j,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0}做32点逆快速傅里叶变换(IFFT)得到32个时域点{s0,s1,s2,……,s30,31}，再用这32个时域点周期扩展为2.5个周期的序列，即80个时域点{s16,s17,s18,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31}。
预设的包格式中的长训练序列的产生方式为：对序列{0,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,0,0,0,0,0,+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,-1,+1,-1,-1,+1,+1}做32点逆快速傅里叶变换(IFFT)到32个时域点{t0,t1,t2,……,t30,t31}，再用这32个时域点周期扩展为72个时域点{s24,s25,s26,……,s30,s31,t0,t1,t2,……,t30,t31,t0,t1,t2,……,t30,t31}。
蓝牙数据中的接入地址的字段长度为48比特，经过正交相位(QPSK)调制为24个复信号，然后将所述24个复信号调制在24个数据子载波上，生成预设的包格式中的接入地址。
蓝牙数据中的信号域数据的字段长度总共48比特，如图4所示，包括4比特调制编码速率(MCS)、4比特包类型(TYPE)、1比特自动重传标志位(ARQN)、1比特序列号(SEQN)、2比特逻辑链路指示位(LLID：Logic Link Indication)、1比特流控标志位(FLOW)、1比特后续数据指示(MD)，12比特负载数据长度(LENGTH)、16比特循环冗余校验位(CRC)和6比特卷积编码拖尾位。
48比特信号域数据经过白化处理后，再进行纠错编码为96比特，再经过交织处理和正交相位调制为48个复信号。将48个复信号分为两组，分别调制在信号域1和信号域2的24个数据子载波上，生成预设的包格式中的信号域数据。
蓝牙数据中的负载数据经过白化后，依次进行纠错编码、交织以及正交相位或正交幅度调制处理后，将调制后的复信号按照24个为一组进行分组，并调制在24个数据子载波上，生成预设的包格式中的负载数据。
在接入地址、信号域数据和负载数据调制在24个数据子载波后，分别在图3所示的子载波的+10和-10子载波的位置插入两个导频信号，其它子载波设置为0.然后，经过32点逆快速傅里叶变换计算得到32点时域信号{x0,x1,x2,……,x30,x31}。32点时域信号加循环前缀，即循环扩展为36个点{x28,x29,x30,x31,x0,x1,x2,……,x30,x31}。
通过上述过程分别获得了短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据1、信号域数据2、负载数据1至N，每个采样点的时间间隔为0.5微秒。这些时域采样点再经过过采样把时域信号的采样率调整至预设的采样率。
另外，数据接收装置接收到调制信号后进行解调处理以从预设的包格式中获取到原始的蓝牙数据，其具体的解调处理过程与调制过程相反，对于本领域技术人员而言，根据前述调制过程能够非常清楚解调过程，在此不再进行说明。在数据接收装置接收到调制信号后，经过对调制信号进行解调获得的短训练序列对数据接收装置的接收增益进行控制。
实施例2
如图5所示，本实施例提出了一种无线通信装置，所述无线通信装置包括天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器；所述天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器依次连接；
所述调制解调器包括蓝牙数字调制解调器和窄带正交多载波数字调制解调器；
所述蓝牙数字调制解调器用于接收数据源装置发送的蓝牙数据；
所述窄带正交多载波数字调制解调器用于将所述数据源装置发送的蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，并将所述调制信号发送至数据接收装置，或者接收所述调制信号，并对所述调制信号进行解调；所述调制信号中含有预设的包格式。
具体的，本实施例所述的无线通信装置可以理解为由蓝牙收发机和NB-OMC(Narrow-Band Orthogonal Multi-Carrier，窄带正交多载波)收发机组成的，其中蓝牙收发机包括天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、蓝牙数字调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器；NB-OMC收发机包括天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、NB-OMC数字调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器。其中所述蓝牙收发机和NB-OMC收发机共用同一个天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器。由此，即便增加了NB-OMC数字调制解调器，但是也只是利用了现有的蓝牙收发机的设备，无需增加很多成本和功耗。仅仅增加了新的NB-OMC数字调制功能和NB-OMC数字解调功能，以及相关的支持协议。随着芯片工艺的进步，增加的数字电路带来的功耗和成本相对于射频等模拟电路和存储器的成本和功耗来讲可以忽略不计。
本实施例所述的NB-OMC数字调制解调器包括NB-OMC数字调制器和NB-OMC数字解调器；
所述NB-OMC数字调制器用于将所述蓝牙基带处理器发送的信号进行调制处理后发送至所述数模/模数转换器；
所述NB-OMC数字解调器用于将所述数模/模数转换器发送的信号进行解调处理后发送至所述蓝牙基带处理器。
具体的，其中，如图6所示，所述NB-OMC数字调制器包括短训练序列产生单元、长训练序列产生单元、纠错编码单元、交织单元、正交相位/正交幅度调制单元、逆快速傅里叶变换单元、循环前缀单元和过采样单元；
所述纠错编码单元接收蓝牙基带处理器发送的信号，所述纠错编码单元、交织单元、正交相位/正交幅度调制单元、逆快速傅里叶变换单元、循环前缀单元和过采样单元依次连接；
所述短训练序列产生单元生成用于自动增益控制和粗同步的短训练序列并发送至过采样单元；
所述长训练序列产生单元生成用于精同步和信道估计的长训练序列并发送至过采样单元；
所述过采样单元输出数字调制信号至数模/模数转换器。
如图7所示，所述NB-OMC数字解调器包括数字滤波下采样单元、去保护间隔单元、频偏校准单元、快速傅里叶变换单元、频域均衡单元、正交相位/正交幅度解调单元、解交织单元、纠错解码单元、时间频率同步单元、信道估计单元和频率采样偏差跟踪单元；
所述数字滤波下采样单元接收数模/模数转换器发送的信号，所述数字滤波下采样单元、去保护间隔单元、频偏校准单元、快速傅里叶变换单元、频域均衡单元、正交相位/正交幅度解调单元、解交织单元和纠错解码单元依次连接；
所述快速傅里叶变换单元、信道估计单元和频域均衡单元依次连接；
所述频域均衡单元、频率采样偏差跟踪单元和频偏校准单元依次连接；
所述数字滤波下采样单元连接时间频率同步单元，所述时间频率同步单元分别连接频偏校准单元和去保护间隔单元；
所述纠错解码单元将纠错解码后的信号发送至蓝牙基带处理器。
本实施例所述的NB-OMC数字调制解调器的调制信号的包格式如图2所示，由短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域构成。短训练序列用于自动增益控制和粗同步，长训练序列用于精同步和信道估计，接入地址用于区分设备，信号域数据用于传输包控制信息，负载数据用于传输数据。其中，短训练序列40微秒；长训练序列36微秒；接入地址、信号域数据和负载数据域的每个符号长度为18微秒。
本实施例所述的无线通信装置在发送信号时，NB-OMC数字调制器依次产生和发送短训练序列、长训练序列、接入信号域和负载数据信号；而在接收信号时，NB-OMC数字解调器先接收短训练序列自动调整射频接收机的接收增益。
具体的，所述NB-OMC数字解调器还包括自动增益控制单元，所述自动增益控制单元接收数字滤波下采样发送的信号，并根据所述信号的强度控制所述蓝牙射频收发模块的接收增益。
在具体实施过程中，本实施例所述的无线通信装置中的NB-OMC数字调制解调器采用32个正交多载波并行地传输数据，其中，2个导频子载波、24个数字子载波、1个直流子载波和5个作为保护间隔的子载波不调制任何信号。子载波之间的间隔为62.5kHz。调制信号占用约1.70MHz带宽。32个正交多载波的排布如图3所示，总共32个子载波，其中，+10和-10子载波为导频序列，虚线所示的子载波都不调制数据，其它实线子载波为调制负载数据的数据子载波。通过蓝牙射频收发模块的模拟滤波器滤波后，部分子载波的信号能量可能会有衰减，可以通过发射子载波预补偿解决。
图2所示的NB-OMC包格式中的短训练序列的产生方式为：对序列{0,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,0,0,0,0,0,0,+1+j,0,-1-j,0,+1+j,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0}做32点逆快速傅里叶变换(IFFT)得到32个时域点{s0,s1,s2,……,s30,s31}，再用这32个时域点周期扩展为2.5个周期的序列，即80个时域点{s16,s17,s18,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31}。
图2所示的NB-OMC包格式中的长训练序列的产生方式为：对序列{0,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,0,0,0,0,0,+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,-1,+1,-1,-1,+1,+1}做32点逆快速傅里叶变换(IFFT)到32个时域点{t0,t1,t2,……,t30,t31}，再用这32个时域点周期扩展为72个时域点{s24,s25,s26,……,s30,s31,t0,t1,t2,……,t30,t31,t0,t1,t2,……,t30,t31}。
图2所示的NB-OMC包格式中的接入地址为48比特，经过QPSK(正交相位)调制为24个复信号，调制如图5所示的NB-OMC正交多载波的24个数据子载波上。
图2所示的NB-OMC包格式中的信号域的数据如图6所示，总共48个比特，包括：4比特调制编码速率(MCS)、4比特包类型(TYPE)、1比特自动重传标志位(ARQN)、1比特序列号(SEQN)、2比特逻辑链路指示位(LLID：Logic Link Indication)、1比特流控标志位(FLOW)、1比特后续数据指示(MD)，12比特负载数据长度(LENGTH)、16比特循环冗余校验位(CRC)和6比特卷积编码拖尾位。
48比特信号域数据经过蓝牙基带处理器白化后，送至NB-OMC数字调制器中，经过纠错编码单元进行纠错编码为96比特，再经过交织单元的交织处理以及正交相位/正交幅度调制单元的QPSK调制处理生成48个复信号。48个复信号分为两组，分别调制在信号域1和信号域2的NB-OMC正交多载波的24个数据子载波上。
图2所示的NB-OMC包格式中的负载数据，将蓝牙基带处理器发送的已经白化的负载数据经过NB-OMC数字调制器中的纠错编码、交织、正交相位或正交幅度调制处理后，把调制后的复位号串并转换为24个一组，调制在24个数据子载波上。
接入地址、信号域和负载数据再调制24个数据子载波后，分别在图3所示的+10和-10子载波的位置插入两个导频信号，其它子载波设置为0。然后，经过32点逆快速傅里叶变换单元(IFFT)计算得到32点时域信号。32点时域信号加循环前缀，即循环扩展为36个点{x28,x29,x30,x31,x0,x1,x2,……,x30,x31}。
上述过程获得的短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域1、信号域2、负载数据1到负载数据N，每个采样点的时间间隔为0.5微秒。这些时域采样点再经过过采样把时域信号的采样率提高到跟蓝牙数模转换器一直的采样率，例如，过采样12倍微24MHz采样率。最后把过采样信号送至数模/模数转换器转换为模拟信号，再经过蓝牙射频收发模块调制到2.4GH载波上，通过天线发射给数据接收装置。
本实施例所述的NB-OMC数字调制器中的纠错编码单元采用1/2和3/4两种编码速率的卷积编码器。卷积编码器如图8所示，约束长度为7，生成多项式如下：
G0(x)＝1+x2+x3+x5+x6
G1(x)＝1+x+x2+x3+x6
在图8中的卷积编码器中，编码数据A总是在编码数据B之前输出。3/4编码速率通过1/2编码速率打孔实现，如图9所示。其中，编码后的数据中，阴影部分在发送前被抠掉，只发送打孔后的数据。
本实施例所述的NB-OMC数字调制解调器支持的调制编码集如表1所示：
表1
MCS编号 调制方式 编码速率 N_CBPS N_DBPS 数据率
0 QPSK 1/2 48 24 1.33Mbps
1 QPSK 3/4 48 36 2Mbps
2 16QAM 1/2 96 48 2.67Mbps
3 16QAM 3/4 96 72 4Mbps
其中，NB-OMC数字调制解调器支持QPSK(正交相位)和16QAM(正交幅度)两种调制，支持1/2和3/4两种编码速率，组合为四种调制编码组合，分别支持1.33Mbps、2Mbps、2.67Mbps和4Mbps四种传输速率。表1中，N_CBPS代表每个NB-OMC符号传输的编码数据比特个数，N_CBPS代码每个NB-OMC符号传输的编码前数据比特个数。QPSK和16QAM调制格式分别如图10和图11所示。
本实施例所述的NB-OMC数字调制器中的交织单元把编码后的比特顺序打乱，使相邻的编码比特不调制在相邻的子载波上，也不调制在QPSK/QAM调制的相同点上。这样，交织分为两步：
第一步，设k为编码比特的编号，第一步交织后的比特编号为i，那么，交织方法如下:
i＝(NCBPS/8)*(k％8)+floor(k/8)
其中，％表示求模运算，floor(x)便是不大于x的最大整数。
第二步，设第二步交织后的比特编号为j，那么，j的计算如下：
j＝s*floor(i/s)+(i+NCBPS-floor(8*i/NCBPS))％s
其中，QPSK调试时s＝1，16QAM调制时s＝2。
图3中所示的+10和-10子载波调制导频序列，+10子载波的导频序列由图12中所示的扰码生成器初始为全1后产生的周期为127的伪随机序列的1用-1代替，0由+1代替后生成。而-10子载波的导频序列则是由图12所示的扰码生成器初始为全1后产生的周期为127的伪随机序列的1用+1代替，0由-1代替后生成。
实施例3
如图13所示，本实施例提出了一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：
数据源装置，用于发送蓝牙数据；
一个第一无线通信装置，接收数据源装置发送的蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，所述调制信号中包括预设的包格式；
一个或多个第二无线通信装置，接收第一无线通信装置发送的调制信号，并对所述调制信号进行解调处理，在所述预设的包格式中获得蓝牙数据。
所述预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域；
所述短训练序列用于第二无线通信装置的自动增益控制和粗同步；
所述长训练序列用于第二无线通信装置的精同步和信道估计；
所述接入地址用于区分数据源装置和/或第二无线通信装置；
所述信号域数据用于传输包控制信息；
所述负载数据域用于传输数据。
具体的，其中，第一无线通信装置和第二无线通信装置的结构组成完全相同，可参照实施例2中所述的无线通信装置的说明，在此不再进行赘述。因此，任意一个第一无线通信装置或第二无线通信装置都可以作为转发节点。
本实施例所述的无线通信系统中的数据源装置可以为现有的、普通的蓝牙设备，任意一个无线通信装置作为数据转发节点，其他无线通信装置则作为数据接收装置。数据转发节点通过蓝牙收发机与数据源装置建立蓝牙连接，数据源装置将数据发送至数据转发节点。数据转发节点再通过NB-OMC收发机跟作为数据接收装置的无线通信装置中的NB-OMC收发机建立连接，并将数据转发给其他的无线通信装置。数据转发节点与数据源装置和数据接收装置之间的通信采用时分复用方式，如图14和图15所示。其中，FN代表数据转发节点，TX代表数据源装置，RX代表作为数据接收装置的无线通信装置。如图14所示的是数据转发节点和数据接收装置之间存在交互链路的情况，如图15所示的是数据转发节点和数据接收装置之间存在广播链路的情况，也就是只有从FN到RX之间的数据传输方向，没有从RX到FN的反向连接。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或
方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无线通信方法，其特征在于，所述方法包括：
无线通信装置与数据源装置建立蓝牙连接，通过所述无线通信装置的天线和蓝牙射频收发模块接收数据源装置发送的蓝牙数据；
采用窄带正交多载波调制技术将所述蓝牙数据进行调制处理生成能够扩展通信距离的调制信号；
无线通信装置与数据接收装置建立连接，将所述调制信号通过所述无线通信装置的所述蓝牙射频收发模块和所述天线发送至数据接收装置；
所述无线通信装置与数据源装置和数据接收装置之间的通信采用时分复用方式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制信号中含有预设的包格式，所述预设的包格式包括短训练序列、长训练序列、接入地址、信号域数据和负载数据域；
所述短训练序列用于数据接收装置的自动增益控制和粗同步；
所述长训练序列用于数据接收装置的精同步和信道估计；
所述接入地址用于区分数据源装置和/或数据接收装置；
所述信号域数据用于传输包控制信息；
所述负载数据域用于传输数据；
所述含有预设包格式的调制信号包括32个正交多载波，所述32个正交多载波包括2个导频子载波、24个数据子载波、1个直流子载波和5个作为保护间隔的子载波，每个子载波之间的间隔为62.5kHz。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获得所述预设的包格式中的短训练序列的过程包括：
对序列{0,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,+1+j,0,0,0,0,0,0,0,+1+j,0,-1-j,0,+1+j,0,-1-j,0,-1-j,0,+1+j,0}做32点逆快速傅里叶变换得到32个时域点{s0,s1,s2,……,s30,s31}；
将所述32个时域点周期扩展为2.5个周期的序列，即80个时域点{s16,s17,s18,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31,s0,s1,s2,……,s30,s31}，获得短训练序列。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获得所述预设的包格式中的长训练序列的过程包括：
对序列{0,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,0,0,0,0,0,+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,-1,+1,-1,-1,+1,+1}做32点逆快速傅里叶变换得到32个时域点{t0,t1,t2,……,t30,t31}；
将所述32个时域点周期扩展为72个时域点{s24,s25,s26,……,s30,s31,t0,t1,t2,……,t30,t31,t0,t1,t2,……,t30,t31}，获得长训练序列。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述蓝牙数据进行调制处理成含有预设包格式的调制信号的具体过程包括：
将所述蓝牙数据中字段长度为48比特的接入地址调制为24个复信号，并将所述24个复信号调制在所述24个数字子载波上，生成预设包格式中的接入地址。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述蓝牙数据进行调制处理成含有预设包格式的调制信号的具体过程包括：
将所述蓝牙数据中的字段长度为48比特的信号域数据进行纠错编码使字段长度转换为96比特；
将转换后的字段长度为96比特信号域数据进行交织和调制生成48个复信号；
将所述48个复信号分为两组，分别调制在所述24个数字子载波上，生成预设包格式中的信号域数据。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述蓝牙数据进行调制处理成含有预设包格式的调制信号的具体过程包括：
将所述蓝牙数据中的负载数据进行纠错编码、交织和调制生成复信号；
将所述复信号进行分组，每组包括24个复信号；
将每一组分别调制在所述24个数字子载波上生成预设包格式中的负载数据。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述2个导频子载波上分别插入1个导频信号，并将所述24个数据子载波、1个直流子载波和5个作为保护间隔的子载波均设置为0生成第一调制信号；
将所述第一调制信号经过32点逆快速傅里叶变换得到32点时域信号；
将所述32点时域信号加循环前缀，循环扩展为36个点{x28,x29,x30,x31,x0,x1,x2,……,x30,x31}作为时域采样点；
经过过采样将所述36个时域采样点所对应的所述32点时域信号的采样率调整至预设的采样率。
9.一种无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置包括天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器；所述天线、蓝牙射频收发模块、数模/模数转换器、调制解调器、蓝牙基带处理器和蓝牙协议处理器依次连接；
所述调制解调器包括蓝牙数字调制解调器和窄带正交多载波数字调制解调器；
所述蓝牙数字调制解调器用于接收数据源装置发送的蓝牙数据；
所述窄带正交多载波数字调制解调器采用编码的窄带正交多载波调制技术将所述蓝牙数据进行调制处理生成能够扩展通信距离的调制信号，并将所述调制信号通过所述无线通信装置的所述数模/模数转换器、所述蓝牙射频收发模块和所述天线发送至数据接收装置，所述天线和所述蓝牙射频收发模块被时分复用的用来接收数据源装置发送的蓝牙数据以及发送采用窄带正交多载波调制技术生成的调制信号。
10.一种无线通信系统，其特征在于，所述无线通信系统包括：
数据源装置，用于发送蓝牙数据；
一个第一无线通信装置，所述第一无线通信装置为如权利要求9所述的无线通信装置，接收数据源装置发送的蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行调制处理生成调制信号，所述调制信号中包括预设的包格式；
一个或多个第二无线通信装置，所述第二无线通信装置为如权利要求9所述的无线通信装置，接收第一无线通信装置发送的调制信号，并对所述调制信号进行解调处理。
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