專利名稱：經(jīng)由通信系統(tǒng)的通信媒體傳輸數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)的方法以及通信系統(tǒng)的用戶和實(shí)施該方法的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過通信系統(tǒng)的通信媒體在重復(fù)的通信循環(huán) 的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)的方法。本發(fā)明還涉及一種用于在重復(fù)的通 信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的用戶。通信系統(tǒng)包括通信媒體、 用戶和至少一個(gè)其它的用戶，其中，為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康亩鴮⒂脩暨B接
在通信媒體上。本發(fā)明最后涉及一種用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳 輸數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括具有之上所連接的多個(gè)用戶的通信 媒體。
背景技術(shù)：
當(dāng)今在汽車中常常遇到的CAN (控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network))協(xié)議，在可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)將達(dá)到它的極限。尤其是在興起 的線傳控制(x-by-wire)應(yīng)用的實(shí)時(shí)要求和安全重要性方面，CAN協(xié)議 具有弱點(diǎn)。為了克服在機(jī)動(dòng)車中的特定要求方面的這些限制，已在聯(lián)合 會(huì)的范圍內(nèi)開發(fā)了 FlexRay協(xié)議。FlexRay是串行的、確定性的和容錯(cuò) 的總線系統(tǒng)，該總線系統(tǒng)滿足了在機(jī)動(dòng)車中未來聯(lián)網(wǎng)的提高的要求、尤 其是數(shù)據(jù)傳輸?shù)母叩膸挕?線傳控制系統(tǒng)的)實(shí)時(shí)能力和失效安全 性。
在FlexRay的開發(fā)中，在要求中首先高的數(shù)據(jù)傳輸速率、確定性的 通信、高的容錯(cuò)和靈活性是^f艮重要的。在FlexRay協(xié)議中，在相繼跟隨 的通信循環(huán)的時(shí)隙中實(shí)現(xiàn)信息傳輸。在電組件(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))中存在著共 同的時(shí)間理解，其中，通過在循環(huán)之內(nèi)的參考消息(所謂的SYNC消息) 使組件同步。為了不僅能夠?qū)崿F(xiàn)同步的消息傳輸而且能夠?qū)崿F(xiàn)異步的消 息傳輸，通信循環(huán)被劃分為靜態(tài)部分(靜態(tài)段)和動(dòng)態(tài)部分(動(dòng)態(tài)段)， 其分別具有至少一個(gè)用于信息傳輸?shù)臅r(shí)隙(時(shí)間片(Slot)或時(shí)隙)。
將靜態(tài)部分的時(shí)間片分配給確定的消息，在沒有對(duì)于對(duì)FlexRay數(shù) 據(jù)總線結(jié)構(gòu)的訪問權(quán)的竟?fàn)幍那闆r下在確定的時(shí)刻周期性傳輸所述消 息。當(dāng)在循環(huán)的靜態(tài)部分中按照時(shí)分多址(TDMA (Time DivisionMultiple Access ))方法訪問FlexRay數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)，而在循環(huán)的動(dòng)態(tài) 部分期間按照所謂的靈活時(shí)分多址(FTDMA (Flexible Time Division Multiple Access))方法訪問總線結(jié)構(gòu)。使用所謂的微時(shí)隙(Minislotting) 方法用于在循環(huán)的動(dòng)態(tài)段期間訪問數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)。規(guī)范v.2.1對(duì)于 FlexRay協(xié)議當(dāng)前是權(quán)威的。也即這里可能說明的協(xié)議細(xì)節(jié)在未來可能 變化?？梢詮囊蛱鼐W(wǎng)在http: 〃www.flexray.de下獲悉關(guān)于FlexRay協(xié)議 的其它信息，在這里還存放了對(duì)于任何人都可以訪問的許多出版物。
在詳細(xì)觀察機(jī)動(dòng)車時(shí)，認(rèn)識(shí)到具有不同特性的各種系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。分 布式調(diào)節(jié)系統(tǒng)因此大多要求循環(huán)性時(shí)間同步的傳輸。與此相反地，可以 有利地異步傳輸所有不持續(xù)需要的，例如來自車身應(yīng)用和舒適性應(yīng)用的 數(shù)據(jù)或診斷數(shù)據(jù)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)確定性的行為，在FlexRay的情況下按 照循環(huán)來組織傳輸^t式。每一個(gè)通信循環(huán)均劃分為可配置長(zhǎng)度的靜態(tài)段 和動(dòng)態(tài)段。在靜態(tài)段之內(nèi)，給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配在其中在固定時(shí)刻傳 輸用戶消息的確定的時(shí)間窗(時(shí)間片)。所分配的時(shí)間片的所定義的發(fā) 送時(shí)間保證了數(shù)據(jù)的確定性的傳輸。在循環(huán)的動(dòng)態(tài)段中，以優(yōu)先權(quán)控制 的方式實(shí)現(xiàn)帶寬的分配，即保證在通信循環(huán)內(nèi)傳輸具有高優(yōu)先權(quán)的消 息，而對(duì)于具有低優(yōu)先權(quán)的消息，發(fā)送時(shí)刻可能延遲。
優(yōu)選地在靜態(tài)段中傳輸實(shí)時(shí)重要的和時(shí)間臨界的消息。而動(dòng)態(tài)段更 好地適用于傳輸具有較少實(shí)時(shí)要求的數(shù)據(jù)。由于不必在每一個(gè)通信循環(huán) 中均傳輸這些數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以共同利用動(dòng)態(tài)段中的可用的帶寬。總 共需要的帶寬需求因此變得較??；通過通信循環(huán)的縮短可以達(dá)到較快的 重復(fù)率，或降低波特率。
由于在靜態(tài)段和動(dòng)態(tài)段之間的可以靈活確定的界限，純靜態(tài)運(yùn)行或 純動(dòng)態(tài)運(yùn)行也是可能的，這對(duì)于FlexRay打開了寬廣的使用范圍。在純 動(dòng)態(tài)運(yùn)行中通常循環(huán)性地由主節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)通信循環(huán)。FlexRay附加地提供 了由外界的事件啟動(dòng)通信循環(huán)的可能性(事件觸發(fā))。
專門對(duì)于該新式的協(xié)議已開發(fā)了一種可替代的通信媒體(物理層)。 該協(xié)議規(guī)定在共同的媒體上整合地傳輸數(shù)據(jù)和能量。在此情況下，涉及 高數(shù)據(jù)速率電力線通信(HDR-PLC ( hochdatenratige Powerline Communication))。與來自家用領(lǐng)域的動(dòng)用已有基礎(chǔ)設(shè)施的常規(guī)的PLC 系統(tǒng)相反，在HDR-PLC的情況下采用了提供幾乎理想的傳輸功能的經(jīng)修改的(或經(jīng)調(diào)整的)電纜樹(Kabelbaum)。這能夠?qū)崿F(xiàn)收發(fā)才幾的成 本低廉的構(gòu)造，因?yàn)榭梢陨釛壓馁M(fèi)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)(例如校正器)。
從DE 101 42 409中公知了機(jī)動(dòng)車中的一種電力線通信。尤其是在 那里說明了經(jīng)調(diào)整的電纜樹的構(gòu)造和擴(kuò)展方案。從DE 101 42 408中公 知了作為冗余數(shù)據(jù)總線的電力線通信的應(yīng)用。從DE 10 2004 008 910中 說明了對(duì)在FlexRay通信系統(tǒng)中用于以冗余方式傳輸信息的電力線通信 的使用。

發(fā)明內(nèi)容
從所說明的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所基于的任務(wù)是創(chuàng)造一種盡可能 成本低廉的、與迄今相比更好地充分利用通信系統(tǒng)的帶寬的可能性，在 該通信系統(tǒng)中在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)。
為了解決該任務(wù)，從根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的方法出發(fā)建 議，在發(fā)送之前借助確定的代碼序列在頻譜上擴(kuò)展數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)，并且 然后在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸所擴(kuò)展的數(shù)據(jù)。
因此根據(jù)本發(fā)明建議使FlexRayTDMA系統(tǒng)擴(kuò)展了所謂的碼分多址 (CDMA)方法、優(yōu)選擴(kuò)展了直接序列(DS ( Direct-S叫uence) ) CDMA 法。由于經(jīng)調(diào)整的通信信道的高的品質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)動(dòng)車中的電力線通 信范圍中的應(yīng)用。本發(fā)明的通信系統(tǒng)符合規(guī)范和對(duì)現(xiàn)代通信系統(tǒng)的要 求。在不同的EMV準(zhǔn)則的臨界的邊界條件方面有利的是，信號(hào)能量被 分配到更寬的頻鐠上，并因此在各個(gè)頻譜范圍中可以毫不費(fèi)力地遵守法 定的極限值。除了在高數(shù)據(jù)速率PLC系統(tǒng)中的特定應(yīng)用之外，該方案是 任何類型的FlexRay系統(tǒng)的在原則上感興趣的遠(yuǎn)景，因?yàn)樗軌驅(qū)τ诿?個(gè)信道在時(shí)隙中時(shí)間同步地傳輸不同用戶的多個(gè)消息。在某種程度上， 將根據(jù)FlexRay規(guī)范的時(shí)隙，劃分為多個(gè)在其中傳輸各個(gè)消息的虛擬的 時(shí)隙。
利用所論述的方案可以對(duì)FlexRay系統(tǒng)、尤其是HRD-PLC-FlexRay 系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單以及4艮有效的或成本低廉的擴(kuò)展，并在此好得多地充分利 用該系統(tǒng)。利用本發(fā)明可以以相當(dāng)簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的擴(kuò)展，其 方式是更好地充分利用預(yù)先給定的信道。在FlexRay中，信道例如被設(shè) 計(jì)用于直至10 Mbit/s的連接。這允許將1 Mbit/s的連接以因子10來擴(kuò) 展。還可以通過將信息信號(hào)擴(kuò)展到廣闊的頻率范圍上來遵守EMV準(zhǔn)則。通過擴(kuò)展將信息符號(hào)的能量分布到大的頻謙范圍上。人們現(xiàn)在也可以相
應(yīng)地在PLC系統(tǒng)中將FlexRay信號(hào)"隱藏"在機(jī)載網(wǎng)絡(luò)(Bordnetz)上， 以便使機(jī)動(dòng)車中的連接在供應(yīng)網(wǎng)上的用戶只受到最少的影響。人們還可 以通過重疊多個(gè)這種僅通過利用不同的用戶特定的代碼序列來區(qū)分的 FlexRay子系統(tǒng)，而實(shí)現(xiàn)在電力線上在相同的頻率范圍中時(shí)間同步地傳 輸消息。


以下借助附圖詳細(xì)闡迷本發(fā)明的其它的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施形式。 圖l展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施形式的具有作為能量供應(yīng)線路結(jié)構(gòu) 的物理媒體的FlexRay通信系統(tǒng)；
圖2展示了用于闡迷直接序列頻帶擴(kuò)展的流程圖；和 圖3展示了本發(fā)明通信系統(tǒng)的示意視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中在其總體上用附圖標(biāo)記l表示根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施形 式的本發(fā)明通信系統(tǒng)。系統(tǒng)1包括通信媒體2，該通信J漆體2例如可以 被構(gòu)成為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸線路， 一個(gè)或多個(gè)無線電連接，或可以被 構(gòu)成為一個(gè)或多個(gè)光學(xué)連接(例如紅外連接)或類似物。通信媒體2擁 有兩個(gè)賦予媒體2星形結(jié)構(gòu)的有源星形耦合器3。通信媒體2還包括多 個(gè)用戶4，在圖中示范性地僅僅示出了用戶4中的八個(gè)。為了互相之間 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康模脩?連接到通信媒體2上。在所示出的通信系統(tǒng) 1中，按照FlexRay協(xié)議規(guī)范，尤其是按照當(dāng)前的規(guī)范V.2.1來傳輸數(shù)據(jù)。 在此，按照TDMA (時(shí)分多址)方法在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù) 據(jù)。本發(fā)明當(dāng)然也包括按照另一協(xié)議規(guī)范傳輸數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，所述另 一協(xié)議規(guī)范負(fù)責(zé)在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)、尤其是負(fù)責(zé)按照 TDMA方法傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明尤其是也包括按照未來的進(jìn)一步發(fā)展的 FlexRay規(guī)范傳輸數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)。
根據(jù)當(dāng)前的FlexRay規(guī)范，在通信循環(huán)的靜態(tài)段中，給每一個(gè)用戶 4或每一個(gè)消息或通知分配確定的時(shí)隙。以此方式可以實(shí)現(xiàn)確定性的數(shù) 據(jù)傳輸，這尤其是對(duì)于安全重要的應(yīng)用有重大意義。附加地在通信循環(huán) 中設(shè)置允許以事件控制的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)段，其中，數(shù)據(jù)傳輸 的順序按照通知或消息的意義或優(yōu)先權(quán)而定。高優(yōu)先的通知時(shí)間近地(zeitnah)被傳輸，低優(yōu)先的信息稍后被傳輸，有時(shí)甚至于在下一個(gè)循 環(huán)中才被傳輸。
在本實(shí)施形式中，將經(jīng)過其給用戶4供應(yīng)能量的能量供應(yīng)線路結(jié)構(gòu) 用作通信媒體2。將能量供應(yīng)線路結(jié)構(gòu)既用于給用戶4供應(yīng)能量，也用 于在用戶4之間傳輸數(shù)據(jù)，也稱作為電力線路通信(PLC)。在機(jī)動(dòng)車 中采用通信系統(tǒng)1時(shí)，可以將車輛的電纜樹作為通信J!某體2用于實(shí)現(xiàn) PLC。在此，如果以特別的方式構(gòu)造電纜樹，并與數(shù)據(jù)傳輸相匹配，則 是有利的。因此例如可以采取以下措施，通過所述措施將在星形耦合器 3中進(jìn)入的各個(gè)分支的輸入阻抗調(diào)整為確定的值。這種電纜樹也稱為經(jīng) 修改的或經(jīng)調(diào)整的電纜樹。經(jīng)調(diào)整的電纜樹提供幾乎理想的傳輸功能。 例如在DE 101 42 409中和尤其是在DE 101 42 410中，詳細(xì)說明了 一種 為了作為FlexRay通信媒體2的物理層而使用所修改的相應(yīng)的電纜樹。 經(jīng)過這樣經(jīng)調(diào)整的電纜樹，可以在沒有較大的干擾的情況下和以較高的 數(shù)據(jù)速率來傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪@種方式因此也稱為HDR(( High Data Rate)高數(shù)據(jù)速率)PLC。
為了更好地充分利用在通信媒體2中的或根據(jù)FlexRay規(guī)范可供使 用的頻率范圍，根據(jù)本發(fā)明建議如下擴(kuò)展FlexRay通信系統(tǒng)1,即在發(fā) 送之前借助確定的代碼序列在頻謙上擴(kuò)展要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并且然后在重 復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸所擴(kuò)展的數(shù)椐。在每一個(gè)時(shí)隙中因此可以同 時(shí)傳輸多個(gè)也可能來自不同用戶4的消息，其中，利用特定的代碼對(duì)在 相同時(shí)隙中所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的每一個(gè)進(jìn)行了編碼，利用該特定的代碼， 數(shù)據(jù)在接收機(jī)處可以被識(shí)別，也就是說，可以被分配給某個(gè)發(fā)送用戶和 被解碼。
數(shù)據(jù)的擴(kuò)展意味著，例如將像在FlexRay情況下存在的100 ns的比 特持續(xù)時(shí)間以確定的因子來縮短，使得在因子為10的實(shí)例上，在發(fā)送 用戶處和在接收用戶處得出100Mbit的處理速率，而傳輸速率依然保持 在10 Mbit。數(shù)據(jù)符號(hào)的能量在大的頻語頻率范圍上分布，使得利用本 發(fā)明可以更好地遵守EMV準(zhǔn)則。通過在發(fā)送用戶處將數(shù)據(jù)流與^f戈碼序 列相乘來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
優(yōu)選地將CDMA (碼分多址)方法用于數(shù)據(jù)流的擴(kuò)展。為了成本低 廉地?cái)U(kuò)展基于FlexRay的通信，在汽車領(lǐng)域中的可能的應(yīng)用方面，進(jìn)行不同的CDMA系統(tǒng)的對(duì)比。從現(xiàn)有技術(shù)中已公知DS (直接序列)、FH (跳頻(Frequency-Hopping))和TH (跳時(shí)(Time-Hopping) ) CDMA 系統(tǒng)。跳時(shí)CDMA系統(tǒng)在已有的TDMA-FlexRay系統(tǒng)中不起作用或幾 乎不提供優(yōu)點(diǎn)。但是兩個(gè)剩下的CDMA系統(tǒng)在傳輸質(zhì)量和頻率經(jīng)濟(jì)性 方面相對(duì)于傳統(tǒng)的FDMA和TDMA系統(tǒng)提供了明顯的優(yōu)點(diǎn)。
FH-CDMA系統(tǒng)雖然預(yù)示了較高的處理增益和較短的采集時(shí)間。不 過FH-CDMA系統(tǒng)在其效率方面大大與所采用的頻率發(fā)生器的效率有 關(guān)。對(duì)于在FH-CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用，由于所要求的極高的轉(zhuǎn)換速度， 該頻率發(fā)生器很復(fù)雜，并引起高的成本。所以FH-CDMA系統(tǒng)對(duì)于在機(jī) 動(dòng)車中的使用只有微小的興趣。
與此相比，DS-CDMA系統(tǒng)的特征在于其比較簡(jiǎn)單的可實(shí)現(xiàn)性。所 需要的代碼發(fā)生器可以通過移位寄存器電路簡(jiǎn)單和成本低廉地來實(shí)現(xiàn)， 并且不要求復(fù)雜的硬件。其特征還在于以所采用的代碼序列的AKF(自 相關(guān)函數(shù))特性為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。所以在本發(fā)明中優(yōu)選采用 這種DS-CDMA系統(tǒng)。
擴(kuò)展頻鐠系統(tǒng)(Spread Spectrum System)(頻帶擴(kuò)展傳輸系統(tǒng))形 成了 CDMA方法的基礎(chǔ)。擴(kuò)展頻語技術(shù)的特征在于，將信號(hào)擴(kuò)展在大 的頻率范圍上，并且用比對(duì)應(yīng)于其初始數(shù)據(jù)速率的帶寬大得多的帶寬發(fā) 送所述信號(hào)。
一般區(qū)分DS、 FH和TH擴(kuò)展頻鐠方法以及不同的混合形式。為了 在機(jī)動(dòng)車中在高速PLC系統(tǒng)之內(nèi)實(shí)現(xiàn)，DS頻帶擴(kuò)展是特別感興趣的，
以下對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)討論。
在DS頻帶擴(kuò)展中，將二進(jìn)制數(shù)據(jù)符號(hào)直接與周期N的高速率的二 進(jìn)制代碼序列相乘(代碼序列的各個(gè)比特稱為碼片(chip))。在此如
此實(shí)現(xiàn)乘法，使得數(shù)據(jù)符號(hào)恰好與碼片序列的周期相乘。因此 幾- w. rc
對(duì)在數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tb和碼片持續(xù)時(shí)間T。之間的關(guān)系適用。 所得出的符號(hào)通過該乘法與初始數(shù)據(jù)符號(hào)相比變?yōu)閷拵У?，因?yàn)閿?shù) 據(jù)符號(hào)的帶寬Bb = 1/Tb比碼片帶寬Bb = 1/TC小許多。于是 Sds w Sc >> Sb大約適用于所得出的帶寬BDS。
因此數(shù)據(jù)信號(hào)在頻語上被擴(kuò)展。 理增益
<formula>formula see original document page 10</formula>
因此可以定義DS-CDMA系統(tǒng)的處
式中Rb= 1/Tb為信號(hào)的數(shù)據(jù)速率。
通過所希望的信號(hào)的所接收的信號(hào)能量與總干擾功率之比來定義 信噪比(S/N)。因此如果只考慮高斯噪音，對(duì)于DS系統(tǒng)中的S/N適用 的是
<formula>formula see original document page 10</formula>
顯然這種被擴(kuò)展的信號(hào)將信號(hào)能量分布在廣闊的頻率范圍上。圖2 展示了 DS頻帶擴(kuò)展的原理性構(gòu)造。BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)調(diào)制在此 應(yīng)看作為示范性的，并對(duì)應(yīng)于汽車PLC系統(tǒng)1的DBPSK (差分二進(jìn)制 移相鍵控(Differential Binary Phase Shift Keying))方法。原則上也可 以采用價(jià)值較高的調(diào)制方法，諸如QPSK (正交相移鍵控)或8-PSK。 用d(t)表示由用戶4經(jīng)由通信媒體2要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。在代碼發(fā)生器5 中生成代碼序列c(t),其中數(shù)據(jù)流d(t)在乘法點(diǎn)6中與該代碼序列c(t)相 乘。在BPSK調(diào)制器7中對(duì)從乘法中得出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。從調(diào)制器7 的輸出信號(hào)中得出s(t)-A 'd(t) 'c(t) 'cos( coct+0 )。碼片速率Rc= 1/TC 明顯大于數(shù)據(jù)速率R-1/Tb。
按照FlexRay系統(tǒng)1的構(gòu)造，多個(gè)用戶4訪問同一媒體2 (物理層) 和同一頻率范圍(在HDR-PLC系統(tǒng)的構(gòu)造、尤其是經(jīng)調(diào)整的信道的構(gòu) 造的情況下)。為了避免消息在該信道上的沖突，F(xiàn)lexRay協(xié)議按照用 于解決多重訪問問題的時(shí)分多址(TDMA)方法工作。該解決方案需要 全局性的系統(tǒng)時(shí)間，其中不同的用戶4必須在系統(tǒng)時(shí)間上同步，并且然 后可以在所分配的不相交的(disjunkt)(虛擬的)時(shí)隙中發(fā)送。
如果應(yīng)將頻分多址(FDMA)方法用于擴(kuò)展FlexRay通信系統(tǒng)1, 則在模擬側(cè)需要擴(kuò)展系統(tǒng)1。尤其是需要可以提供相應(yīng)載頻的高精確的 和因此昂貴的頻率發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明介紹一種用于在模擬(analog)側(cè)擴(kuò)展系統(tǒng)的替代方案，該替代方案能夠在相同頻率范圍中和在相同的
頻道上在同一媒體2上時(shí)間同步地運(yùn)行多個(gè)子系統(tǒng)(用戶4)。在此情 況下優(yōu)點(diǎn)是可以基本上不變地利用迄今的收發(fā)機(jī)方案的模擬部分。僅僅 在數(shù)字信號(hào)處理的范圍中還添加若干少量的擴(kuò)展，但是這些擴(kuò)展在相對(duì) 于系統(tǒng)的模擬組件而言的成本方面是可忽略地微小的。
用于信道分離的本發(fā)明方法是碼分多址(CDMA)方法。該碼分多 址方法在利用直接序列(DS)頻帶擴(kuò)展方法的情況下基于上面所迷的擴(kuò) 展頻鐠技術(shù)。給這種系統(tǒng)1的每一個(gè)用戶4均分配用于在頻譜上擴(kuò)展的 代碼序列。擴(kuò)展頻譜技術(shù)可以有利地應(yīng)用于多用戶通信系統(tǒng)1，其方式 是通過采用用于頻譜擴(kuò)展的正交或準(zhǔn)正交代碼序列來構(gòu)造可區(qū)分的信 號(hào)。于是給這種系統(tǒng)1的每一個(gè)用戶4均分配如此所構(gòu)造的信號(hào)。
因此得出用于擴(kuò)展FlexRay系統(tǒng)1 、尤其是HDR-PLC系統(tǒng)的CDMA 系統(tǒng)的以下定義。
許多用戶4在頻鐠上擴(kuò)展其信號(hào)，并在相同的時(shí)間在相同的頻帶中 發(fā)送這些信號(hào)。通過采用合適的代碼集實(shí)現(xiàn)各個(gè)用戶4的分離或由所述 各個(gè)用戶所傳輸?shù)男盘?hào)流的分離，其中借助所述代碼集生成正交或準(zhǔn)正 交信號(hào)。不同的FlexRay子系統(tǒng)因此能夠在機(jī)動(dòng)車中在通信媒體2或供 電線路上同步地傳輸信息。
與所述的傳統(tǒng)多址方法的主要差別是，既不要求頻率范圍中的正交 性也不要求時(shí)間范圍中的正交性來區(qū)分信號(hào)。因此系統(tǒng)1的所有用戶4 可以在相同頻帶中在相同時(shí)間發(fā)送。
應(yīng)在直接序列CDMA系統(tǒng)中得到應(yīng)用的代碼集必須基本上擁有以 下特性
-良好的自相關(guān)性特性所述自相關(guān)性特性對(duì)于估計(jì)在直接序列 CDMA系統(tǒng)接收機(jī)中的信道脈沖應(yīng)答是必要的，并且對(duì)于快速和可靠的 初始同步(采集(Aquisition))是必要的。
-良好的互相關(guān)性特性所述互相關(guān)性特性是必要的，以便使各個(gè) 用戶4的相互的干擾保持微小(微小的串?dāng)_)；應(yīng)能夠?qū)⑾嗷サ母蓴_解 釋為附加的噪音。
-足夠大的代碼集(足夠數(shù)量的不同代碼)這對(duì)于在汽車領(lǐng)域中 的通信系統(tǒng)中的應(yīng)用是重要的，因?yàn)榻柚谒鲎銐虼蟮拇a集應(yīng)供應(yīng)大量的用戶4 (基本原則代碼集的強(qiáng)度"頻帶擴(kuò)展因子)。
所謂的移位寄存器序列基本上滿足所有這些特性。因此在所述的直 接序列頻帶擴(kuò)展中，在乘法點(diǎn)6上首先將數(shù)據(jù)符號(hào)與代碼序列的周期相 乘。該乘法適用于說明在數(shù)字調(diào)制的信號(hào)側(cè)的頻帶擴(kuò)展。在邏輯方面， 對(duì)應(yīng)于乘法的運(yùn)算是加法模數(shù)2。在二進(jìn)制方面對(duì)代碼序列進(jìn)行定義和 構(gòu)造。
由于在直接序列CDMA系統(tǒng)中所有的用戶4在相同的頻帶中在相 同時(shí)間發(fā)送，數(shù)字調(diào)制信號(hào)的相關(guān)性特性對(duì)于進(jìn)一步的考察是重要的。 相應(yīng)地在信號(hào)側(cè)進(jìn)行對(duì)這些特性的分析。在調(diào)制器7中對(duì)從數(shù)字比特和 代碼比特的邏輯連接中所形成的比特進(jìn)行PSK調(diào)制。因此如此構(gòu)造的信 號(hào)的相關(guān)性特性對(duì)于進(jìn)一步的考察是重要的。PSK調(diào)制的信號(hào)可以在復(fù) 數(shù)層面中被表示為信號(hào)矢量。在消息技術(shù)中通過形成互相關(guān)函數(shù)來實(shí)現(xiàn) 兩個(gè)信號(hào)之間的互相影響的數(shù)學(xué)描述。
如已經(jīng)提及的那樣，在邏輯方面、即在二進(jìn)制方面進(jìn)行代碼序列的 定義和構(gòu)造。由具有反饋的線性移位寄存器、即所謂的線性反饋移位寄 存器(LFSR (LinearFeedback Shift Register))生成這些序列。可以有 利地通過多項(xiàng)式來描述通過LFSR對(duì)所迷序列的生成。具有n個(gè)移位寄 存器的LFSR擁有2"個(gè)可能的寄存器占用。由于零序列不能用作用于頻 帶擴(kuò)展的序列，以下的不等式適用于如此生成的擴(kuò)展頻譜序列的周期N: N s 2n -1
由同一 LFSR可以生成序列的不同的相位，這屬于移位寄存器序列 的特性。具有最大周期的序列稱為M序列(周期N = 2n-1,相當(dāng)于n 次本原多項(xiàng)式(primitive Polynom))。
正是這些M序列根據(jù)其特性擁有很好的適當(dāng)?shù)淖韵嚓P(guān)性特性。為 了在直接序列CDMA系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，但是還要求良好的互相關(guān)性特 性，因?yàn)樵谶@種系統(tǒng)1中所有的用戶4在相同頻帶中在相同時(shí)間發(fā)送。 不理想的互相關(guān)性特性因此造成了應(yīng)盡可能少發(fā)生的附加干擾。兩個(gè)M 序列的直線性互相關(guān)函數(shù)優(yōu)選是至少三值的。它對(duì)于相同長(zhǎng)度的M序列 的特定對(duì)恰好是三值的。于是論及M序列的所謂的優(yōu)選對(duì)(Preferred Pairs )。
一般適用的是，優(yōu)選對(duì)的直線性KKF(互相關(guān)牲函數(shù))的最大旁瓣(Nebenzipfel)小于M序列的所有其它對(duì)。但是附加于良好的相關(guān)性特 性，DS-CDMA系統(tǒng)現(xiàn)在需要足夠大小的代碼集，以便也可以供應(yīng)相應(yīng) 數(shù)量的用戶4。在此情況下，以下的基本原則完全粗略地適用，即代碼 集的強(qiáng)度應(yīng)大致對(duì)應(yīng)于頻帶擴(kuò)展因子。以下的段落探討用于構(gòu)造這種代 碼集的第一方案。
M序列的最大連通集的原理基于優(yōu)選對(duì)原理的擴(kuò)展，以便獲得序列 的較大的集。M序列的最大連通集含有Mn個(gè)序列，在所述序列中所有 的對(duì)形成優(yōu)選對(duì)。但是表明Mn《6保持。所以最大連通集只適用于需要 少量具有卓越AKF和KKF特性的序列的應(yīng)用中。
基于優(yōu)選對(duì)所開發(fā)的另一代碼集是按照R.Gold命名的Gold代碼。 Gold代碼是形成大的集和擁有良好的相關(guān)性特性的周期性序列。在構(gòu)造 Gold代碼時(shí)，與M序列的優(yōu)選對(duì)相比確定出，這些Gold代碼的有利的 直線性互相關(guān)性特性保持，不過成為較不利的直線性自相關(guān)性特性的負(fù) 荷。這里再次又適用的是，非直線性(ungrade)的相關(guān)性特性比直線性 的顯著不利。
所謂的Barker代碼序列的良好的自相關(guān)性使采集容易，并允許借助 相關(guān)性接收機(jī)良好地估計(jì)信道脈沖應(yīng)答。序列的良好的互相關(guān)性是必要 的，以便可以進(jìn)行使用者的可靠分離。此外由于在直接序列CDMA系 統(tǒng)中所有的用戶在相同的頻帶中在相同時(shí)間發(fā)送，互相關(guān)性確定出附加 產(chǎn)生的干擾的程度。
其它可能的代碼集例如是Kasami代碼和Walsh代碼。 在以上的段落中已介紹了允許借助直接序列頻帶擴(kuò)展來構(gòu)造準(zhǔn)正 交信號(hào)的代碼集。但是在此情況下，也顯示了直接序列CDMA系統(tǒng)的 原則性的問題。
對(duì)理想相關(guān)性特性的要求與對(duì)集大小足夠大的那個(gè)要求背道而馳。 不存在具有理想周期性相關(guān)性特性的移位寄存器序列的集體。因此在這 一點(diǎn)需要折衷。對(duì)于機(jī)動(dòng)車中的通信系統(tǒng)的領(lǐng)域、尤其是HDR-PLC系 統(tǒng)的領(lǐng)域，Gold代碼具有最有利的特性，這涉及集大小與相關(guān)性特性之 比。
圖3展示了已擴(kuò)展了直接序列CDMA系統(tǒng)的FlexRay通信系統(tǒng)1的 示意圖。在左側(cè)的每一個(gè)分支對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)1的用戶4。數(shù)椐流di(t)、代碼序列DS-i和發(fā)送機(jī)i屬于所述每個(gè)分支，其中所述發(fā)送機(jī)i用附圖標(biāo) 記8所表示并且在該發(fā)送機(jī)i中借助代碼序列DS-i執(zhí)行頻帶擴(kuò)展。因此 例如在發(fā)送機(jī)#1中，用直接序列代碼序列#1在頻譜上擴(kuò)展用戶#1的數(shù) 據(jù)流di，在接收機(jī)9中用該序列的副本(Duplikat)重新將其去擴(kuò)展 (entspreizen),和因此對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)d、進(jìn)行探測(cè)。通過另 一代碼序 列的去擴(kuò)展是不可能的,也即只有在知道在發(fā)送機(jī)中所采用的代碼序列 時(shí)， 一般來說原則上才可以執(zhí)行探測(cè)。所采用的接收機(jī)是相關(guān)性接收機(jī)。 因此在FlexRay系統(tǒng)的用戶4的迄今的收發(fā)機(jī)系統(tǒng)中，相關(guān)性接收機(jī)總 歸在VHDL (VHSIC (甚高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit))硬件描述語言(Hardware Description Language ))中作為接 收濾波器存在。頻帶擴(kuò)展傳輸?shù)奶幚碓鲆?Prozessgewinn)也與該相關(guān) 性相聯(lián)系，因?yàn)樵诶硐肭闆r下以處理增益的因子抑制噪音。由于所有的 用戶4在相同頻帶中在相同時(shí)刻發(fā)送，在信道中實(shí)現(xiàn)其信號(hào)的相加的重 疊(請(qǐng)參閱圖3)。
不理想的互相關(guān)性特性因此將引起附加的干擾。信道塊2代表電力 線，即在其特性方面作為通信信道的經(jīng)調(diào)整的供電線路。
作為對(duì)相關(guān)性接收機(jī)的替代方案，也可以使用在接收機(jī)側(cè)的所謂 SAW-TDL (表面聲波抽頭延遲線(Surface Acoustic Wave Tapped Delay Line))濾波器用于對(duì)按照本發(fā)明方法所傳輸?shù)臄?shù)椐進(jìn)行解碼。用戶4 由于同時(shí)的傳輸互相干擾。為了降低所謂的多用戶干涉，可以采用多用 戶探測(cè)器。通過使用聲表面波的分接延遲線路(表面聲波抽頭延遲線， SAW-TDL)作為探測(cè)器，可以實(shí)現(xiàn)以下所述的多用戶探測(cè)器。
在以電的方式生成聲表面波(OFW)時(shí)和在反轉(zhuǎn)變成電信號(hào)時(shí)，充 分利用壓電效應(yīng)或交互(reziprok)壓電效應(yīng)。出于該原因，在制造聲表 面波的元件時(shí)，釆用具有明顯壓電特性的材料作為襯底材料。聲表面波 的分接延遲線路按照?qǐng)D4由將電輸入信號(hào)12轉(zhuǎn)換成聲表面波的輸入轉(zhuǎn) 換器10,和由從聲表面波中重新獲取電信號(hào)13的輸出轉(zhuǎn)換器11所組成。
按照?qǐng)D4，由輸入轉(zhuǎn)換器IO所觸發(fā)的聲波在輸出轉(zhuǎn)換器U的每一 個(gè)指狀物14處生成與各自指狀物長(zhǎng)度成比例的電壓。如果改變指狀物 14到匯流排15上的連接順序，則反轉(zhuǎn)該組的每一個(gè)指狀物對(duì)在匯流排 15上所引起的電壓的正負(fù)號(hào)。指狀物組稱為"分接(Anz叩fung) " 16。輸出轉(zhuǎn)換器11的指狀物14離輸入轉(zhuǎn)換器IO越遠(yuǎn)，來自輸入轉(zhuǎn)換器10 的信號(hào)則出現(xiàn)得越晚。在每一個(gè)時(shí)刻，在匯流排15上總計(jì)各個(gè)指狀物 14的具有作為編程輸入的正負(fù)號(hào)17的電壓。部件的脈沖應(yīng)答對(duì)應(yīng)于具 有作為編程輸入的相突變的正弦形信號(hào)。
由指狀物間距、指狀物14的數(shù)量和信息信號(hào)的中心頻率fc確定 SAW-TDL的結(jié)構(gòu)大小。表面波的傳播速度位于3000...4000m/s處。因 此對(duì)于約10 MHz直至幾百M(fèi)Hz的中心頻率得出約3 itmi至300 pm的 表面波波長(zhǎng)。通常的SAW濾波器，也如數(shù)字濾波器，是所謂的4黃向?yàn)V 波器(Transversalfilter),其由延遲元件、乘法器和加法器組成而不是 由線圈、電容和電阻單元件組成。這些元件可以被用作可簡(jiǎn)單操作的和 價(jià)格便宜的匹配濾波器，用于偽隨機(jī)相突變調(diào)制的正弦信號(hào)。SAW-TDL 是模擬的無源濾波器。借助分接的延遲線路、整流器和閾值探測(cè)器，可 以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)精確的系統(tǒng)同步。
圖5展示了由SAW-TDL組成的接收機(jī)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。為了簡(jiǎn)化示圖， 示出了具有SAW-TDL 18(請(qǐng)參閱圖4)的單用戶探測(cè)器。對(duì)于多用戶 探測(cè)器，可以相應(yīng)地添加結(jié)構(gòu)的其它SAW-TDL。
延遲線路(或SAW-TDL) 18以代碼序列的時(shí)鐘頻率1/Tc的"時(shí)間，， 間距具有分接16。所分接的延遲線路的輸出信號(hào)13 —般具有^艮小的幅 度。只有當(dāng)剛好存儲(chǔ)在延遲線路中的信號(hào)片斷的接收信號(hào)12的相突變 適合于代碼序列的在延遲線路中編程輸入的片斷時(shí)，輸出信號(hào)13的幅 度才變大。輸出信號(hào)13的這種最大幅度以時(shí)間間距Tb-N'Tc出現(xiàn)，其 中，N是代碼序列的周期長(zhǎng)度。被分接的延遲線路(SAW-TDL) 18的 在整流器19中被整流的和被輸送給閾值探測(cè)器20的輸出信號(hào)13,可以 被解釋為數(shù)字信號(hào)，并稱為置位脈沖21。 一方面因此獲得關(guān)于主峰值的 時(shí)刻、即正確采樣時(shí)刻的準(zhǔn)確信息，另一方面將置位脈沖用于接收機(jī)時(shí) 鐘脈沖的同步。借助所獲得的同步信息，實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)12、或在混合器 和A/D轉(zhuǎn)換器22中對(duì)信號(hào)12進(jìn)行處理之后輸入信號(hào)y(n)與代碼序列 c (n)同步相乘。用附圖標(biāo)記23表示用于生成代碼Ci (n)的可置位的 偽隨機(jī)發(fā)生器，并用附圖標(biāo)記24在其總體上表示相關(guān)器。用附圖標(biāo)記 25表示解調(diào)器。
以下說明在直接序列CDMA系統(tǒng)中的采集和跟蹤。在接收機(jī)中用采集表示初始同步到發(fā)送機(jī)的信號(hào)上的過程。對(duì)于所有的CDMA系統(tǒng)，
立同步性是相同意義的。在該初始同步之后，需要將所調(diào)定的代碼時(shí)鐘 脈沖保持恒定的措施。人們稱該過程為跟蹤。由于兩項(xiàng)任務(wù)應(yīng)更多地應(yīng) 歸于系統(tǒng)管理，這里只應(yīng)簡(jiǎn)短說明從文獻(xiàn)中本身公知的原理。
最公知的采集設(shè)備可以粗略分為
-具有串行搜索的采集，
-具有順序搜索的采集，和
-具有匹配濾波器的采集。
在所有這些采集方法中，將接收信號(hào)與本地(lokal)生成的代碼序 列相乘。如果在發(fā)送機(jī)代碼序列和接收機(jī)代碼序列之間的相對(duì)位移大于 單的碼片持續(xù)時(shí)間Tc,則由噪音確定在窄帶濾波之后的信號(hào)，因?yàn)樵撔?號(hào)保持是被擴(kuò)展的。但是如果該相對(duì)位移小于T。，在濾波器輸出端處的 有用信號(hào)功率則上升，并且闊值決策器探測(cè)信號(hào)的存在。另一可能性在 于，為了采集和在本來的傳輸過程期間利用不同長(zhǎng)的代碼序列。
通常將以下的兩個(gè)原理用于跟蹤
-延遲鎖相環(huán)(DLL ( Delay Locked Loop)),和
-抖動(dòng)鎖相環(huán)(TDL ( Tau-dither Loop))。
可以認(rèn)為，在本發(fā)明通信系統(tǒng)l中，在K個(gè)用戶4時(shí)的比特誤差概 率大于在只有一個(gè)唯一的用戶4時(shí)的比特誤差概率，如果由其余的用戶 4所引起的干擾可以近似地被解釋為加性(additive)高斯噪音過程的話。
朝向直接序列CDMA系統(tǒng)方向的擴(kuò)展，為在汽車PLC領(lǐng)域中的應(yīng) 用在利用FlexRay協(xié)議的情況下提供主要優(yōu)點(diǎn)
-在直接序列CDMA系統(tǒng)中，多個(gè)用戶在相同頻帶中在相同時(shí)間、 也即在利用同一收發(fā)機(jī)的情況下發(fā)送。這是可能的，因?yàn)椴皇怯捎谠跁r(shí) 間或頻率方面的正交性，而是由于為頻帶擴(kuò)展所使用的代碼序列而產(chǎn)生 了各個(gè)用戶的信號(hào)的可區(qū)分性。此外，與FDMA系統(tǒng)相比，對(duì)于所有用 戶僅需要一個(gè)栽頻。
-人們通過由所有用戶所引起的干擾的統(tǒng)計(jì)學(xué)擾頻 (Verwuerfelung),獲得在觀察干擾情況時(shí)的平均效應(yīng)，因?yàn)樗械挠?戶在相同的頻帶中發(fā)送。這具有以下的結(jié)果，即在直接序列CDMA系
t間建統(tǒng)的情況下由其余用戶所引起的干擾低于在傳統(tǒng)方法時(shí)。
-在用戶數(shù)量上升時(shí)，傳輸質(zhì)量緩慢降低(所謂的遞降
(Degradation))。直接序列CDMA系統(tǒng)是干涉受限的，即傳輸質(zhì)量
^擾來確定。這些干擾和在^二點(diǎn)所談及的平均效應(yīng)不是突然地、、而是 而是緩慢地遞降傳輸情況。在直接序列CDMA系統(tǒng)中因此總是還可以 再接納用戶，所述用戶的干擾的影響于是分散到其余的用戶上。
與傳統(tǒng)的FlexRay-TDMA系統(tǒng)相比，這些點(diǎn)總共實(shí)現(xiàn)了直接序列 CDMA系統(tǒng)的提高了的頻鐠效率。
-直接序列CDMA系統(tǒng)相對(duì)于頻率選擇性的衰落是不敏感的。由于 系統(tǒng)的寬帶性，盡管在子頻帶中的短時(shí)的電平擾動(dòng)，整個(gè)頻帶中的能量 保持近似恒定。
-在兩個(gè)系統(tǒng)的降低的容量的情況下，與已經(jīng)存在的模擬系統(tǒng)共存 的可能性。由于數(shù)據(jù)信號(hào)的能量通過擴(kuò)展而分布在很大的頻譜范圍上， 在模擬窄帶信道中成為干擾的分量，對(duì)于這些模擬系統(tǒng)是可接受的。
-和最后，通過子系統(tǒng)以同步的方式傳輸數(shù)據(jù)。
以上的點(diǎn)是直接序列CDMA系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)在頻率經(jīng)濟(jì)性、 系統(tǒng)管理和傳輸質(zhì)量方面的主要優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.用于經(jīng)由通信系統(tǒng)(1)的通信媒體(2)在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，在發(fā)送之前借助確定的代碼序列c(t)在頻譜上擴(kuò)展數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)，然后在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)。
2. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通信系統(tǒng)(1 )的多個(gè)用戶 (4)分別傳輸數(shù)據(jù)流di(t)的數(shù)據(jù)，由用戶(4)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分別利用不同的代碼序列Ci(t)在頻諮上被擴(kuò)展。
3. 按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在同一頻帶中同時(shí)傳輸由 用戶(4 )要傳輸?shù)谋粩U(kuò)展的數(shù)據(jù)Si(t)。
4. 按照權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，借助發(fā)送用戶(4)的不同的代碼序列Ci(t)生成正交或準(zhǔn)正交數(shù)據(jù)信號(hào)St(t)。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，借助直接序列頻 帶擴(kuò)展方法擴(kuò)展要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于，借助具有反饋的線性移位寄存器生成代碼序列Ci(t)。
7. 按照權(quán)利要求2至6之一的方法，其特征在于，在通信系統(tǒng)(l) 中根據(jù)FlexRay協(xié)議規(guī)范傳輸被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)Si(t)。
8. 按照權(quán)利要求2至7之一的方法，其特征在于，通過通信系統(tǒng)(l) 的能量供應(yīng)線路結(jié)構(gòu)傳輸被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)Si(t),其中，所述能量供應(yīng)線路 結(jié)構(gòu)既用于對(duì)通信系統(tǒng)(1)的用戶(4)進(jìn)行能量供應(yīng)，也用于在用戶(4)之間傳輸數(shù)據(jù)。
9. 用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)流d (t)的數(shù)據(jù)的通信系 統(tǒng)(1 )的用戶(4)，所述通信系統(tǒng)(1)包括通信媒體(2)、用戶(4) 和至少一個(gè)其它的用戶(4),其中，為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?，用?4) 連接在通信媒體(2)上，其特征在于，該用戶(4)具有用于在發(fā)送之 前借助確定的代碼序列c(t)在頻譜上擴(kuò)展數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)的裝置(5,6, 7)和用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中發(fā)送被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)的裝置。
10. 按照權(quán)利要求9的用戶(4)，其特征在于，用戶(4)具有用于 在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中接收被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)的裝置和用于借助確 定的代碼序列c(t)對(duì)所接收的被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)去擴(kuò)展的裝置，其中，用于去擴(kuò)展的代碼序列C(t)與用于擴(kuò)展所使用的代碼序列C(t)有關(guān)。
11. 按照權(quán)利要求9或IO的用戶(4)，其特征在于，用戶(4)被 構(gòu)造用于實(shí)施按照權(quán)利要求2至8之一的方法的所有步驟。
12. 用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)的通信 系統(tǒng)(1)，包括具有多個(gè)連接在其上的用戶(4)的通信媒體(2)， 其特征在于，通信系統(tǒng)的(1)的發(fā)送用戶(4)具有用于在發(fā)送之前借 助確定的代碼序列c(t)在頻譜上擴(kuò)展數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)椐的裝置(5， 6， 7) 和用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中發(fā)送被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)的裝置。
13. 按照權(quán)利要求12的通信系統(tǒng)U ),其特征在于，通信系統(tǒng)(1) 的用戶(4)被構(gòu)造用于實(shí)施按照權(quán)利要求2至8之一方法的所有步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉一種用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)(1)的用戶(4)。通信系統(tǒng)(1)包括通信媒體(2)、用戶(4)和至少一個(gè)其它的用戶(4)。為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?，用?4)連接在通信媒體(2)上。為了可以較好地充分利用可供數(shù)據(jù)傳輸使用的頻率范圍，根據(jù)本發(fā)明建議，用戶(4)具有用于在發(fā)送之前借助確定的代碼序列c(t)在頻譜上擴(kuò)展數(shù)據(jù)流d(t)的數(shù)據(jù)的裝置(5，6，7)和用于在重復(fù)的通信循環(huán)的時(shí)隙中發(fā)送所擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)的裝置。通信系統(tǒng)(1)優(yōu)選地被構(gòu)成為FlexRay通信系統(tǒng)，其中，在通信循環(huán)的時(shí)隙中，可以時(shí)間同步地傳輸系統(tǒng)(1)的不同用戶(4)的所擴(kuò)展的數(shù)據(jù)s(t)。通信媒體(2)優(yōu)選地被構(gòu)成為通過其給用戶(4)供應(yīng)電能的供應(yīng)線路結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101563854SQ200780046725
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者R·盧卡斯, T·赫克 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司