[发明专利]蜂窝式自生长无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低功耗无线通信系统，尤其涉及一种蜂窝式自生长无线通信系统，属于无线通信技术领域。

背景技术

无线通信技术的发展集中在几个主要方向，提高传输率、降低功耗、降低成本。提高传输率主要采用提高调制阶数，加大传输带宽。例如，第四代无线移动通信技术LTE采用64QAM调制、20MHz的带宽和多天线传输；无线宽带接入技术WiFi也采用64QAM调制和20MHz的带宽。在降低功耗方面，主要采用低峰均比调制、降低传输带宽、提高传输占空比、采用低功耗芯片架构、低功耗工艺。例如，Zigbee技术采用O-QPSK等幅度调制技术，高传输占空比。降低成本主要采用低传输带宽、低芯片内部工作频率、简单芯片内部架构、单芯片集成、深纳米工艺等。例如，从第二代、第三代、第四代移动通信芯片、WiFi芯片、Zigbee芯片均采用单芯片工艺；Zigbee技术广泛采用低成本、低性能的8051微处理器。

为了实现无线传输的低功耗、低成本、高传输率，目前的无线通信技术从系统架构上存在着不可调和的矛盾，具体反映在以下几个方面：

1）提高调制阶数和降低功耗的矛盾；

2）加大传输带宽和降低功耗、成本的矛盾；

3）简单芯片架构和芯片性能的矛盾；

4）复杂芯片架构和芯片实现风险的矛盾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种蜂窝式自生长无线超低功耗无线通信系统。适用于每次数据传输发生的时间点不确定、每次传输的数据量起伏较大、超低功耗、电池供电的应用。并且，绝大部分的数据传输是小数据量传输；极少、且不确定情况下，需要大数据量传输。例如，超低功耗传感器网络通信。

为解决上述技术问题，本发明提供一种蜂窝式自生长超低功耗无线通信系统，包括管理端和终端,终端用于传输采集的数据；管理端用于管理和控制终端、转发终端的数据，其特征是，所述终端包含N个子系统，所述N个子系统通过I接口依次串连；所述管理端为N个，每个管理端负责与对应的所述终端中的一个子系统进行数据传输。

终端的第一个子系统包括传感器、无线收发系统、所述I接口；终端的其它所述子系统中包括无线收发系统、所述I接口，

所述传感器用于采集数据，所述无线收发系统用于与对应的一个所述管理端进行发射和接收数据；所述I接口用于与其它子系统相连接。

每个所述管理端负责发射和接收所述终端中一个子系统的信号，并将接收到的该子系统中的传感器采集的数据转发到指定地点、或指定的网络地址。

第一个所述子系统将其内部的所述传感器采集进来的数据分配给自己和其它N-1个子系统，将分配给自己的数据分段，将每段数据组成传输数据包，在传输数据包中加入该子系统的标志，用于管理端的辨识，并将分配给自己的每个数据包发射出去。

所述子系统同时将分配给其它N-1个子系统的数据通过I接口传送给与其连接的下一个子系统。

所述下一个子系统将上一个子系统分配给自己的数据分段，将每段数据组成传输数据包，在传输数据包中加入该子系统的标志，用于管理端的辨识，并将分配给自己的每个数据包发射出去；

将分配给其它剩余N-2个子系统的数据通过I接口发送给与其连接的下一子系统，依次类推，直至最后一个子系统将分配给自己的数据发射出去。

所述终端的各子系统通过天线将需要传输的所述数据发射给对应的各所述管理端，并接收来自各对应的所述管理端的数据。

所述I接口将每个子系统的芯片连接起来，控制各子系统芯片之间的数据传输。

所述I接口按照I接口软件协议进行数据传输，对互联的各子系统之间完成同步、资源分配、数据传输及控制。

所述I接口软件协议为：

1）N个子系统的传输请求：第一个子系统启动自己的发射接收数据的同步、存储空间分配；将申请其它N-1个子系统发射接收数据的同步、存储空间分配的指令传输给下一个相连接子系统； 

2）N-1个子系统传输请求：本子系统启动自己的发射接收数据的同步、存储空间分配；将申请其它N-2个子系统发射接收数据的同步、存储空间分配的指令传输给下一个相连接子系统；依此类推；

3）N个子系统传输请求应答：若该子系统不是最后一个子系统，该子系统将等待下一个子系统的回复；当收到下一个子系统的回复，该子系统将收到的下一个子系统的回复和该子系统的回复组合起来，一起回复给相连接的上一个子系统；