[发明专利]基于码分多址的多无源反射标签接入系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于码分多址的多无源反射标签接入系统及控制方法，包括：多个无源反射标签、激励源和接收器；其中，每个无源反射标签均通过将所发送的数据依次进行封帧、编码和调制后，经对激励源的反向散射信号向所述接收器发送，每个编码中均包含对应的无源反射标签自有的唯一PN序列；所述接收器，能对接收的无源反射标签发送的编码数据进行解码，并根据解码得出的PN序列区分开不同无源反射标签发送的编码数据。该系统实现了在包含多个无源反射标签的无源反射通信系统中，用码分多址来实现多个节点同时传输。

技术领域

本发明涉及无源通信领域，尤其涉及一种基于码分多址的多无源反射标签接入系统及控制方法。

背景技术

虽然传统的802.11无线网络在为每个设备提供越来越高的传输速率方面取得了巨大的成功，但是近来越来越多的物联网设备为未来的网络范例设计带来了新的要求和挑战。到2020年，预计将有30亿台物联网设备，这一数字每年以20％的速率增长。这些大量的设备将部署在人们周围甚至身体上，以提供各种类型的感知，以改善人们的生活质量。与需要高传输速率的传统笔记本电脑和智能手机不同，这些物联网设备通常以低速率或突发方式传输数据。这样面临的主要问题有两个，第一个是，能量需求问题，这些没有电源插头的物联网设备的需要的微小的电量从哪里来。第二个是，连接的IoT设备的数量将大几个数量级。

在过去的几年中，反向散射通信由于其低功耗和易于部署的特性而引起了很多关注。采用反向散射技术，大部分都满足了低功耗要求。然而，现有的工作集中于单节点(标签)场景，并且多个节点(标签)不能同时通信，严重限制了可扩展性以适应未来大量的物联网设备。

为了实现高容量，目前的方法都是基于避免冲突的方案，主要包括两种复用方式：频分多址复用和时分多址复用。其中，在频分多址复用技术中，不同的标签(tag)被分配了不同的频率信道以与接收器通信。标签应该能够在带宽内自由调整传输频率。在这种情况下，标签的成本增加，接收器应作为控制节点来分配频带。此外，可用带宽极其有限，这导致频分多址复用技术成为大规模部署的一个非常昂贵的解决方案。而时分多址复用技术是背向散射技术最流行的多路复用方法。媒体访问方案可以是确定性的，通常是基于树搜索的方案，或者是概率性的方案。框架式基于ALOHA(FSA)的方案。然而，接收器充当时隙ALOHA集中控制节点，其协调网络中的帧大小。因此，它无法满足分布式方案的要求。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于码分多址的多无源反射标签接入系统及控制方法，能在无源反射信号上用码分多址实现多个节点的同时传输。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种基于码分多址的多无源反射标签接入系统，包括：

多个无源反射标签、激励源和接收器；其中，

每个无源反射标签均通过将所发送的数据依次进行封帧、编码、能量控制和调制后，经对激励源的反向散射信号向所述接收器发送，每个编码数据中均包含对应的无源反射标签自有的唯一PN序列；

所述接收器，能对接收的无源反射标签发送的编码数据进行解码，并能根据不同的PN序列解码区分开不同无源反射标签发送的编码数据。

本发明实施方式还提供一种基于码分多址的多无源反射标签接入控制方法，采用本发明所述的基于码分多址的多无源反射标签接入系统，包括以下步骤：

由每个无源反射标签均将所发送的数据依次进行封帧、编码、能量控制和调制后，经对激励源的反向散射信号向所述接收器发送，每个编码数据中均包含对应的无源反射标签自有的唯一PN序列；

由接收器对接收到的无源反射标签发送的编码数据进行解码，并根据每个无源反射标签不同的PN序列解码从而区分开不同无源反射标签发送的编码数据。