[发明专利]基于窄带解码的WiFi到低功耗蓝牙（BLE）跨技术通信方法

说明书

本发明提出一种基于窄带解码的WiFi到低功耗蓝牙(BLE)跨技术通信方法‑‑NBee。其特征在于：当WiFi发送的802.11b信号通过BLE接收端的低通滤波器(LPF)时，虽然WiFi信号产生了失真，但是接收端滤波后的信号幅值包含有WiFi所发出信息的部分特征。利用这一特征，我们可以通过在WiFi发送端选择合适的数据内容，构造出符合BLE接收端解码条件的相位差，使接收端准确解码；本发明不需要修改发送端和接收端的任何硬件或固件，在不影响设备对标准信号收发的情况下，实现WiFi到BLE全信道的高速，可靠的跨技术通信。

技术领域

本发明为一种基于窄带解码的异构设备跨技术通信方法。确切地说，当WiFi利用DQPSK调制或DBPSK调制发送802.11b信号时，通过合理选择发送的数据内容，可以使经过BLE接收端1MHz低通滤波器后的WiFi信号每间隔1us的相邻采样点间的相位差满足BLE解码条件，实现WiFi到BLE全信道的跨技术信息传输，属于无线通信技术领域。

背景技术

无线物联网设备的爆炸性增长使我们的无线生态系统变得越来越多样性。例如,超过40亿蓝牙设备和超过15亿WiFi设备共存在2.4GHz的ISM频段。这种共存的异构设备导致严重的跨技术干扰(CTI)，并且已成为提升网络可扩展性和频谱效率的主要障碍。

目前已经出现了一些研究来缓解CTI，其中跨技术通信(CTC)作为一个十分有前途的研究领域，使异构设备之间的直接通信成为可能。作为一种新兴技术，CTC可以给物联网应用带来很多好处。首先，传统的网关会带来额外的硬件成本、部署复杂性，并且数据进出这些网关会导致额外的时延，而CTC则避免了这些缺点。其次，CTC能够实现异构无线设备之间的跨技术协作。第三，CTC有助于降低CTI，提高频谱利用率。

近几年出现的物理层级CTC(PHY-CTC)通过信号模拟来实现高吞吐量通信，它通过在发送端选择合适的有效载荷来紧密地模拟接收端信号的波形。然而，这些基于模拟的CTC技术也面临着自身的挑战。首先，它们的可靠性较低，基于OFDM的模拟很容易被固有的错误(如循环前缀所造成的模拟误差)所扭曲，从而丢失近一半的CTC数据包。其次，由于模拟时量化误差的存在，只能采用64QAM等高阶调制方案对目标波形进行模拟，这限制了信号模拟方法在很多应用场合的使用。第三，由于模拟过程的严格限制，物理层级跨技术通信只能支持很少的信道。例如，在WEBee中，一个WiFi信道只能支持两个ZigBee信道，而许多其它ZigBee信道无法实现跨技术通信。

基于信号模拟的CTC的这些缺点严重限制了它在许多场景中的应用。以WiFi到低功耗蓝牙(BLE)的CTC为例。对于一个BLE接收机来说，它没有像ZigBee这样的容错能力，因此不能承受帧内的任何比特错误。即使使用了纠错码，当模拟错误发生在BLE的前导码或访问地址(AA)时，BLE也会丢失整个模拟帧。此外，由于BLE采用了自适应跳频(AFH)来防止干扰，所以当BLE设备跳到CTC不支持的信道时，它就不能接收到任何CTC数据包。由于这些原因，目前的信号模拟方法还不能很好的实现WiFi到BLE的可靠的全信道物理层CTC。

发明内容

本发明提出一种基于窄带解码的WiFi到低功耗蓝牙(BLE)跨技术通信方法--NBee。该方法可以实现WiFi到BLE全信道的高速率，高可靠性的直接通信。

本发明包括以下内容：

1、利用DQPSK调制实现CTC