[发明专利]基于多调频率啁啾展频的多业务混合传输方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多业务混合传输方法及系统，尤其涉及一种基于多调频率啁啾展频的多业务混合传输方法及系统。

背景技术

随着无线通信的发展和普及，业务的多样性和差异性日益显著。如何利用稀缺的无线通信资源更好地满足对多样性业务的传输要求，是无线通信亟待解决的关键问题之一。目前，解决多业务传输问题的一般方法主要依靠上层资源调度策略，如频谱、时隙的分配，数据帧结构的设计以及业务流量的控制等。这些现有技术一般具有如下特点：

    业务类别在上层体现：业务数据在物理层不进行区分，物理层设计对于各业务是透明的；不同业务按照协议在上层通过端口进行区分。

    单一物理层技术选择：由于在物理层并不对业务进行识别和区分，各业务的信号一般按相同形式进行设计，例如均采用CDMA或OFDM等方式，并采用统一的传输质量评价标准。因此，对于物理层技术的选择必须满足各项业务对物理层传输性能的最高要求。

业务间具有同步关系：以终端传输多业务为例, 需首先将不同业务数据进行装帧，则来自不同业务的数据间具有严格的时序关系。

物理层技术主要基于频域、时域设计：现有系统的物理层技术主要基于信号的频域、时域性质进行设计，如频带的划分，时隙大小的设计、以及采用传统的基于频域的信号处理手段如频域带通滤波等。

虽然现有和即将推出的无线通信系统能够对多业务传输提供支持，但尚存在一些不足之处：

业务类别无法在物理层进行识别和分类：虽然物理层对于业务透明具有设计简单等优点，但将导致上层调度算法复杂度的增加。尤其当系统所支持的业务种类繁多，并且终端业务种类进行频繁切换时，对资源调度算法提出了很高的要求。

稀缺无线通信资源的浪费：由于不同业务均采用相同的物理层传输技术，那么业务间对物理层传输性能要求的差异无法体现。因此对物理层技术的选择必须满足业务对传输性能的最高要求，这将导致两个问题：其一是物理层技术的复杂度提升，成本上升；第二是，高性能物理层技术对于某些低质量要求的业务来说没有必要，将造成性能的浪费，同时将噪声无线通信资源的浪费。尤其当终端频繁切入大量低质量要求的业务时，资源浪费是非常可观的。

    不利于业务间协同资源调度、跨层设计的实现：当采用业务间协同资源调度以共享系统资源时，协同设计并没有与传输质量相联系，因此协同设计的优势很难在提升系统无线资源使用效率上获得体现。

灵活性受到限制：业务装帧数据具有严格同步关系，一定程度上限制了业务发起的灵活性，基于频域、时域的资源划分导致业务信号形式单一，对传输性能的调制缺乏灵活性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种基于多调频率啁啾展频的多业务混合传输方法及系统，克服现有技术中在进行多业务混合传输时业务类别无法在物理层进行识别和分类、浪费无线通信资源以及灵活性受到限制的技术问题。

本发明的技术方案是：提供一种多调频率啁啾展频（Chirp Spread Spectrum，啁啾展频，简称“CSS”）多业务混合传输方法，包括如下步骤：

基带调制：将分类后的待发送数据进行基带调制；

啁啾展频：接收基带调制后的信号，然后分别采用不同调频率的chirp信号进行啁啾展频，再混合传输；

分数阶傅里叶变换：对接收的混合传输信号进行对应阶次的分数阶傅里叶变换以确定信号成分；

变换域滤波：在已确定的变换阶次的变换域上进行滤波；

逆扫频：对确定的信号成分分别进行逆扫频；

解调：将信号进行解调。

本发明的进一步技术方案是：在基带调制步骤中，采用四相相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，四相相移键控，简称“QPSK”）或差分四相相移键控（Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying，差分四相相移键控，简称“DQPSK”）调制方式将分类后的待发送数据进行基带调制。

本发明的进一步技术方案是：在啁啾展频步骤中，对于单业务信号传输时，还包括对CSS符号的中心频率和起止时间进行控制以实现变换域复用。

本发明的进一步技术方案是：在啁啾展频步骤中，对不同业务进行混合传输时，还包括增加某业务符号的传输时间间隔。

本发明的进一步技术方案是：在逆扫频步骤中，还包括对干扰信号进行抑制。