一種無線自組織網絡數據子幀的控制信道產生方法與流程

本發明涉及無線通信領域，更具體地，涉及無線自組織網絡中的數據子幀中控制信道的產生方法。
背景技術：
：(1)無線自組織網絡介紹無線自組織網絡即manet(mobileadhocnetwork)，是一種不同于傳統無線通信網絡的技術。傳統的無線蜂窩通信網絡，需要固定的網絡設備，如基站的支持，進行數據的轉發和用戶服務控制。而無線自組織網絡不需要固定設備支持，各節點即用戶終端自行組網。通信時，由其他用戶節點進行數據的轉發。這種網絡形式突破了傳統無線蜂窩網絡的地理局限性，能夠更加快速、便捷、高效地部署，適合于一些緊急場合的通信需要，如戰場的單兵通信系統等。但無線自組織網絡也存在網絡帶寬受限、對實時性業務支持較差、安全性不高的弊端。目前，國內外有大量研究人員進行此項目研究。無線自組織網絡是一個由幾十到上百個節點組成的、采用無線通信方式的，動態組網的多跳的移動性對等網絡。其目的是通過動態路由和移動管理技術傳輸具有服務質量要求的多媒體信息流。無線自組織網絡是基于ip協議的無線寬帶接入技術，支持多點對多點的網狀結構，具有自組網、自修復、多跳級聯、節點自我管理等智能優勢以及移動寬帶、無線定位等特點，是一種大容量、高速率、覆蓋范圍廣的網絡，成為寬帶接入的一種有效手段。從某種意義上講，無線自組織網絡更主要的是一種網絡架構思想，主要功能體現在無中心、自組網、多級跳接和路由判斷選擇等。無線自組織網絡是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡技術。在傳統的無線局域網(wlan)中，每個客戶端均通過一條與接入點(ap)相連的無線鏈路訪問網絡，用戶若要進行相互通信，必須首先訪問一個固定的ap，這種網絡結構稱為單跳網絡。而在無線自組織網絡中，任何無線設備節點都可同時作為路由器，網絡中的每個節點都能發送和接收信號，每個節點都能與一個或多個對等節點進行直接通信。這種結構的最大好處在于：如果最近的ap由于流量過大而導致擁塞的話，數據可以自 動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推，數據包還可以根據網絡的情況，繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸，直到到達最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。其實我們熟知的互聯網(internet)就是一個無線自組織網絡的典型例子。當我們發送一份電子郵件時，郵件并不是直接到達收件人的信箱中，而是通過路由器從一個服務器轉發到另外一個服務器，經過多次路由轉發才到達用戶的信箱。在轉發過程中，路由器一般會選擇效率最高的傳輸路徑，以便使電子郵件能盡快到達用戶的信箱。因此，無線自組織網絡可看作“互聯網的無線版”。(2)lte技術簡介lte(longtermevolution，長期演進)是由3gpp(the3rdgenerationpartnershipproject，第三代合作伙伴計劃)組織制定的umts(universalmobiletelecommunicationssystem，通用移動通信系統)技術標準的長期演進，于2004年12月在3gpp多倫多tsgran#26會議上正式立項并啟動。lte系統引入了ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交頻分復用)和mimo(multi-input&multi-output，多輸入多輸出)等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率(20m帶寬2x2mimo在64qam情況下，理論下行最大傳輸速率為201mbps，除去信令開銷后大概為140mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100mbps，上行為50mbps)，并支持多種帶寬分配：1.4mhz，3mhz，5mhz，10mhz，15mhz和20mhz等，且支持全球主流2g/3g頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。lte系統網絡架構更加扁平化簡單化，減少了網絡節點和系統復雜度，從而減小了系統時延，也降低了網絡部署和維護成本。lte系統支持與其他3gpp系統互操作。lte系統有兩種制式：fdd-lte和tdd-lte，即頻分雙工lte系統和時分雙工lte系統，二者技術的主要區別在于空中接口的物理層上(幀結構、時分設計、同步等)。fdd-lte系統空口上下行傳輸采用一對對稱的頻段接收和發送數據，而tdd-lte系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，相對于fdd雙工方式，tdd有著較高的頻譜利用率和單一頻點可部署能力。(3)基于lte技術的無線自組織網絡從技術發展看，lte具較高的吞吐量，較低的網絡時延，更值得一提的是lte還在不斷的演進，不斷的進行吞吐量和網絡時延性能的演進。但lte是一種蜂窩技術，因此不能 進行自組織網絡的部署。但基于lte網絡技術的無線自組織網絡將繼承lte的特點。因此將lte技術運用于無線自組織網絡將會提供大帶寬，低時延，提高無線自組織網絡的性能，適合更多的無線自組織網絡應用。技術實現要素：本發明提供一種無線自組織網絡數據子幀的控制信道產生方法。基于lte網絡技術的無線自組織網絡將繼承lte的特點，具較高的吞吐量，較低的網絡時延，更值得一提的是lte技術還在不斷的進行吞吐量和網絡時延性能的演進。其特征在于：所述用于數據發送的控制信道均出現于數據子幀中，且以廣播形式隨機出現。基于lte技術設置了數據子幀的控制信道，其中，當帶寬為5mhz時，共300個子載波，每12個子載波、14個ofdm符號為一個無線塊，共25個無線塊，如圖1所示，其中：(1)該子幀信號為sc信號，即單載波信號，其生成過程與lte上行信號產生過程相同；(2)一些情況下符號1為同步信號符號，該符號內廣播信號在頻域上只占據中間1.26mhz(84個子載波)，該符號內剩余子載波均不承載任何信號，該信號用于其它與本節點無連接的節點對本節點的發現，該同步信號與lte信號中下行主同步信號相同；(3)一些情況下符號1為數據信號，其全部子載波或者部分子載波承載數據信號；(4)符號1為同步信號或者數據信號在l1控制信號中的指示；(5)符號1中的控制信號為物理層控制信道，該信道承載物理層數據傳輸的物理層控制信令信息，該控制信令中包含的信息包括數據傳輸信道的傳輸格式，調制方式，數據包大小，和參考信號映射方式；控制信息比特數數據包大小指示8調制方式3參考信號映射方式2本子幀空閑符號數3控制信道的映射方式如圖2所示，符號的生成方式如上圖所示，數據信道和控制信道的調制符號通過dft進行聯合預編碼再映射到頻域子載波上通過ifft轉化為時域發往射頻模塊進行發送；(6)數據包大小候選數據包大小序號5m帶寬數據包大小10m帶寬數據包大小0109622161141628562180036243221643924260051605311262006349669687400879928439287609496899121057361144811645612960127224141121377361526414799216416159144183361699121984817106802138418114482292019125762545620135362737621141122833622152643057623158403170424183363669625～255保留保留(7)調制方式候選(8)參考信號的映射方式如圖3所示，其中：符號3和10始終為參考信號，參考信號映射方式值為0；當參考信號映射方式值為1時符號6也為參考信號；當參考信號映射方式值為2時符號5和8也為參考信號；參考信號為其他值時保留。附圖說明圖1表示本發明所述的無線自組織網絡數據子幀示意圖；圖2表示本發明所述的無線自組織網絡數據子幀的控制信道映射示意圖；圖3表示本發明所述的數據子幀參考信號映射位置。具體實施方式為了達到本發明的目的，下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細描述。根據本發明的實施例，提供一種無線自組織網絡數據子幀的控制信道產生方法。其特征在于：所述數據子幀的控制信道均出現于數據子幀中，且以廣播形式隨機出現。本發明基于lte系統設計了一種無線自組織網絡數據子幀的控制信道產生方法。能夠最大限度的利用lte技術為自組織網絡服務。本發明中，一個數據子幀包含1ms長信號，包括14個sc符號，如圖1所示。(1)該子幀信號為sc信號，即單載波信號，其生成過程與lte上行信號產生過程相同；(2)一些情況下符號1為同步信號符號，該符號內廣播信號在頻域上只占據中間1.26mhz(84個子載波)，該符號內剩余子載波均不承載任何信號，該信號用于其它與本節點無連接的節點對本節點的發現，該同步信號與lte信號中下行主同步信號相同；(3)一些情況下符號1為數據信號，其全部子載波或者部分子載波承載數據信號；(4)符號1為同步信號或者數據信號在l1控制信號中的指示；(5)符號1中的控制信號為物理層控制信道，該信道承載物理層數據傳輸的物理層控制 信令信息，該控制信令中包含的信息包括數據傳輸信道的傳輸格式，調制方式，數據包大小，和參考信號映射方式；控制信息比特數數據包大小指示8調制方式3參考信號映射方式2本子幀空閑符號數3控制信道的映射方式如圖2所示，符號的生成方式如上圖所示，數據信道和控制信道的調制符號通過dft進行聯合預編碼再映射到頻域子載波上通過ifft轉化為時域發往射頻模塊進行發送；(6)數據包大小候選(7)調制方式候選調制方式序號調制方式0bpsk1qpsk28psk316qam4～7保留(8)參考信號的映射方式如圖3所示，其中：符號3和10始終為參考信號，參考信號映射方式值為0；當參考信號映射方式值為1時符號6也為參考信號；當參考信號映射方式值為2時符號5和8也為參考信號；參考信號為其他值時保留。按照所述方法業務發起過程中的數據發送過程如下：(1)通過廣播控制子幀的控制時隙發起業務請求和應答流程。(2)業務建立后，通過數據子幀進行廣播數據的發送。(3)數據子幀傳輸過程中，也可周期性包含同步信息，便于物理層實現同步。物理層控制信號采用固定的qpsk調制方式和編碼速率。使用物理層控制信號判斷當前子幀的其它載波使用調制編碼格式進行解調。以上為一個無線自組織網絡業務發起過程中數據傳輸的實例。雖然本文已公開了各種方面和實施例，但本領域技術人員將會清楚其他方面和實施例。 本文公開的各種方面和實施例是為了說明，而并不打算進行限定，真實的范圍由所附權利要求以及權利要求所應享有的完整等同范圍來指示。當前第1頁12