專(zhuān)利名稱(chēng)：跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)和通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)和通信設(shè)備，尤其是涉及跳頻無(wú)線通信系統(tǒng)和用于此系統(tǒng)的無(wú)線通信設(shè)備，此系統(tǒng)是如此設(shè)置的，即一個(gè)基站可管理多個(gè)通信設(shè)備的通信控制定時(shí)和發(fā)送權(quán)。
業(yè)已提出的一種常規(guī)的無(wú)線通信系統(tǒng)是這樣設(shè)置的，它通過(guò)采用“跳頻擴(kuò)展頻譜”在無(wú)線終端間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這種跳頻擴(kuò)展頻譜用于按照預(yù)定的相同跳頻順序和跳頻周期改變由一個(gè)基站形成的每一網(wǎng)孔的載頻。作為這類(lèi)無(wú)線系統(tǒng)，例如，一種在每一無(wú)線通信幀使載頻跳頻的系統(tǒng)(稱(chēng)作現(xiàn)有技術(shù)1)已公開(kāi)于題目為“用于無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)的中速存取控制協(xié)議”的文章(出版物1)中，此文章刊載于IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))802.11號(hào)工作文獻(xiàn)(IEEEP-802.11/92—39)中。
在出版物1中記載的現(xiàn)有技術(shù)描述了一種無(wú)線通信幀(簡(jiǎn)稱(chēng)通信幀)，它包括由基站使用的第一字段，用于為設(shè)在網(wǎng)孔中的所有通信設(shè)備(移動(dòng)無(wú)線終端)廣播數(shù)據(jù)；由網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端使用的第二字段，用于向基站發(fā)送數(shù)據(jù)，雖然此數(shù)據(jù)可能與由此網(wǎng)孔內(nèi)的另一無(wú)線終端發(fā)送的另一組數(shù)據(jù)相沖突；以及由網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端使用的第三字段，用于根據(jù)由基站給出的指示發(fā)送數(shù)據(jù)。每一字段的長(zhǎng)度可根據(jù)每種系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。指示字段長(zhǎng)度的信息設(shè)在每幀的第一字段中。
基站通過(guò)當(dāng)前通信幀的第一字段發(fā)送指示下一無(wú)線通信幀的載頻的控制信息，以便網(wǎng)孔內(nèi)的每一無(wú)線終端在每幀中跳頻載頻。出版物1提出，在相鄰網(wǎng)孔的重疊部分(如果有的話)中，一個(gè)載頻可能與另一載頻發(fā)生沖突。
另一方面，作為一種用于接入無(wú)線信道的系統(tǒng)，“分離信道備用多址聯(lián)接方法”已是公知的。在此方法中，一個(gè)無(wú)線通信幀被分成控制信息傳送字段和數(shù)據(jù)傳送字段?？刂菩畔魉妥侄蝿t分成由多個(gè)時(shí)隙組成的傳輸請(qǐng)求字段和與每一傳輸請(qǐng)求字段相應(yīng)的應(yīng)答字段。每一無(wú)線終端通過(guò)傳輸請(qǐng)求時(shí)隙請(qǐng)求基站的數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán)，基站則通過(guò)應(yīng)答字段對(duì)請(qǐng)求給予應(yīng)答(發(fā)送權(quán))。
上述分離信道備用多址聯(lián)接方法的具體方案公開(kāi)于題目為“用于無(wú)線LAN的接入控制方法”的文章中，此文章刊載于IEICE(電子、信息和通信工程師協(xié)會(huì))技術(shù)報(bào)告RCS92—37(出版物2)或前述出版物1中。
正如出版物1和2中所述的，一個(gè)欲在所屬網(wǎng)孔內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)線終端或另一個(gè)欲登記于非所屬網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端可使用在每一通信幀的控制信息字段中確定的任一時(shí)隙，以便通過(guò)分時(shí)(Slotted)ALOHA方法的效應(yīng)向基站發(fā)送傳輸請(qǐng)求或登記請(qǐng)求(此系統(tǒng)稱(chēng)作現(xiàn)有系統(tǒng)2)。
另外，要在無(wú)線信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的加密和通過(guò)壓縮傳輸數(shù)據(jù)而得到的數(shù)據(jù)的保密性的情況(稱(chēng)作現(xiàn)有系統(tǒng)3)已公開(kāi)于Nikkei通信NO.148，1993，30和31頁(yè)(出版物3)。
在出版物1中描述的跳頻擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中，如果相鄰網(wǎng)孔彼此部分地重疊，在重疊部分中若可能產(chǎn)生載頻的相互沖突，那么所接收的數(shù)據(jù)可能變成錯(cuò)誤的。所接收數(shù)據(jù)的差錯(cuò)率大約為0.5。
在這種情況下，錯(cuò)誤校正機(jī)構(gòu)的使用無(wú)法實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)通信。因此，由于沖突時(shí)間占用于總通信時(shí)間而使通信效率降低。
一般情況下，在每一網(wǎng)孔中發(fā)生前述的載頻沖突的幾率與相鄰網(wǎng)孔數(shù)成正比，而與在一個(gè)跳動(dòng)周期中的一個(gè)載頻的跳動(dòng)次數(shù)成反比。例如，在任何兩個(gè)順序中采用Read—Solomon順序作為跳動(dòng)順序，將容許在一個(gè)周期內(nèi)載頻的相互沖突最多發(fā)生一次。因此，若在n個(gè)網(wǎng)孔間產(chǎn)生干擾，每一網(wǎng)孔使用n個(gè)頻率跳動(dòng)，那么從理論上講，載頻間的相互沖突可能在所有時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)生。
另外，如果如現(xiàn)有技術(shù)1中所述的那樣，用于在每一無(wú)線通信幀中指示要跳動(dòng)的下一載頻的系統(tǒng)發(fā)生傳輸錯(cuò)誤，由此使得無(wú)法接收載頻信息，那么每一無(wú)線終端均不能正確接收后續(xù)的通信幀，除非該通信幀被重新同步。
另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)2中，對(duì)于每一無(wú)線通信幀的控制信息字段采用分時(shí)ALOHA方法，每一無(wú)線終端能向任一時(shí)隙傳送具有任意內(nèi)容的數(shù)據(jù)。因此，對(duì)位于每一網(wǎng)孔中的無(wú)線終端的數(shù)量是沒(méi)有限制的。這意味著只有該時(shí)隙用于獲取發(fā)送權(quán)和向網(wǎng)孔的登記請(qǐng)求的情況。但是，采用分時(shí)ALOHA方法會(huì)導(dǎo)致下列難以避免的缺陷即，用于向一個(gè)時(shí)隙傳送數(shù)據(jù)的無(wú)線終端的增多(控制信息字段的使用率的提高)會(huì)導(dǎo)致重發(fā)增多，這些重發(fā)是由在相同時(shí)隙上的多個(gè)無(wú)線終端的傳輸爭(zhēng)奪引起的，因此便降低了通過(guò)量。
另外，傳輸數(shù)據(jù)的壓縮是根據(jù)預(yù)定的轉(zhuǎn)換規(guī)則將傳輸數(shù)據(jù)串轉(zhuǎn)換成具有少量信息的另一信息串實(shí)現(xiàn)的。可采用公用規(guī)則作為數(shù)據(jù)壓縮的轉(zhuǎn)換規(guī)則。因此，現(xiàn)有技術(shù)3的應(yīng)用無(wú)法改進(jìn)數(shù)據(jù)傳送效率，并無(wú)法獲得傳輸數(shù)據(jù)的可靠保密性。
本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)和通信終端設(shè)備，如果相鄰網(wǎng)孔相互部分重疊，該系統(tǒng)和設(shè)備不會(huì)降低其通信效率。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)和通信終端設(shè)備，如果產(chǎn)生傳輸錯(cuò)誤，該系統(tǒng)和設(shè)備能適當(dāng)?shù)厥馆d頻跳動(dòng)。
本發(fā)明的再一目的是要提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)和通信終端設(shè)備，如果在每一網(wǎng)孔中的負(fù)載(無(wú)線終端數(shù)量)增加，該系統(tǒng)和設(shè)備能盡可能地保持其高通量。
本發(fā)明的又一目的是要提供一種在數(shù)據(jù)保密性和數(shù)據(jù)傳送效率方面更優(yōu)異的無(wú)線通信系統(tǒng)和通信終端設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)包括多個(gè)用于形成相應(yīng)網(wǎng)孔的基站，以便這些基站為管理位于這些網(wǎng)孔中的通信設(shè)備(移動(dòng)無(wú)線終端)而使其載頻同步跳動(dòng)。為使多個(gè)基站的載頻同步跳動(dòng)，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)是如此運(yùn)作的，從基站中的一個(gè)即主基站向其它基站(從基站)傳送指示跳頻計(jì)時(shí)的控制信息，并使每一從基站按照在上述控制信息中確定的預(yù)定計(jì)時(shí)使網(wǎng)孔內(nèi)的一無(wú)線通信幀的載頻跳動(dòng)。
為在主基站和從基站之間傳輸控制信息，可使用一個(gè)基干網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)由諸如FDDI或Ethernet之類(lèi)的用于連接基站的有線路徑、租用于基站間的控制通信的有線路徑、或具有與網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線頻帶不同的頻帶的無(wú)線通信路徑組成。
在現(xiàn)有技術(shù)中，每一基站通過(guò)通信幀向相應(yīng)網(wǎng)孔中的無(wú)線終端發(fā)送指示下一個(gè)要跳動(dòng)的載頻的控制信息，而為降低由于傳輸錯(cuò)誤產(chǎn)生的不利影響，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，每一基站將在此基站和每一無(wú)線終端間規(guī)定的跳動(dòng)標(biāo)識(shí)符通報(bào)給相應(yīng)網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端。每一無(wú)線終端設(shè)有用于預(yù)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于多個(gè)跳動(dòng)順序標(biāo)識(shí)符的多個(gè)跳動(dòng)順序的列表裝置，這些順序由一組分別按預(yù)定順序跳動(dòng)的載頻組成。如果基站確定一個(gè)跳動(dòng)順序標(biāo)識(shí)符，無(wú)線終端則借助列表裝置去尋找下一要跳動(dòng)的載頻并使之跳動(dòng)，以便按預(yù)定計(jì)時(shí)傳送或接收。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，由每一基站產(chǎn)生的無(wú)線通信幀的控制信息由多個(gè)用于請(qǐng)求登記的時(shí)隙(第一組請(qǐng)求時(shí)隙)和多個(gè)用于請(qǐng)求發(fā)送的時(shí)隙(第二組請(qǐng)求時(shí)隙)組成。第一請(qǐng)求時(shí)隙組的每一時(shí)隙可由傳送至相應(yīng)網(wǎng)孔的無(wú)線終端按分時(shí)ALOHA方式隨意使用。關(guān)于第二請(qǐng)求時(shí)隙組。每一時(shí)隙由基站規(guī)定用于相應(yīng)的無(wú)線終端。
在網(wǎng)孔內(nèi)使用的無(wú)線終端數(shù)量增加的情況下，在一個(gè)通信幀中的時(shí)隙是(變)短的，以便將用于請(qǐng)求發(fā)送的時(shí)隙分配給網(wǎng)孔中的所有無(wú)線終端，此時(shí)采用“多控制信息方法”。即，基站將第二請(qǐng)求時(shí)隙組的一個(gè)時(shí)隙分配給對(duì)應(yīng)各幀的無(wú)線終端，并容許這些無(wú)線終端以分時(shí)方式使用同一時(shí)隙。
另外，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)采取諸如V.42bis之類(lèi)的數(shù)據(jù)加縮過(guò)程和對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)的加密過(guò)程解決所傳輸數(shù)據(jù)的保密性問(wèn)題。如果加密過(guò)程是在此前進(jìn)行的，用戶(hù)數(shù)據(jù)作為一個(gè)比特串是隨機(jī)的，由此數(shù)據(jù)壓縮率可更低。因此，在數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程之后，為提高數(shù)據(jù)傳送效率而對(duì)數(shù)據(jù)加密。
按照本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)是這樣設(shè)置的，多個(gè)從基站使其載頻與主基站同步跳動(dòng)。如果網(wǎng)孔數(shù)未超過(guò)跳動(dòng)次數(shù)，則載頻相互沖突的可能性為零。因此，如果基站是以相鄰網(wǎng)孔相互重復(fù)重疊的方式設(shè)置，通信效率不會(huì)降低。
再者，根據(jù)本發(fā)明，每一基站發(fā)送一個(gè)跳動(dòng)順序標(biāo)識(shí)符作為每一無(wú)線通信幀的跳動(dòng)控制信息，同時(shí)網(wǎng)孔內(nèi)的每一無(wú)線終端參照根據(jù)從基站接收的跳動(dòng)順序標(biāo)識(shí)符形成的列表，了解所使用的載頻和跳動(dòng)順序的組合，并跳至下一載頻。因此，例如，如果傳輸錯(cuò)誤導(dǎo)致n個(gè)幀的跳動(dòng)控制信息無(wú)法接收，每個(gè)無(wú)線終端和基站能通過(guò)其計(jì)時(shí)作用以相同順序跳至相同載頻。
另外，基站和每一無(wú)線終端均是按自身的參考時(shí)鐘工作的，這些時(shí)鐘的配合精度為(例如)幾十ppm。因此，如果無(wú)線通信幀的長(zhǎng)度為大約25K字節(jié)，基站與各無(wú)線終端之間的參考時(shí)鐘差異為10ppm，那么在4幀的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)其間的信號(hào)差大致為1比特。
因此，在每通信幀中載頻跳動(dòng)計(jì)時(shí)容許有幾比特的時(shí)間長(zhǎng)度的情況下，如果未收到對(duì)應(yīng)幾幀的跳動(dòng)控制信息，每一無(wú)線終端根據(jù)自身的時(shí)鐘在具有一公知結(jié)構(gòu)的無(wú)線通信幀中確定一個(gè)跳動(dòng)計(jì)時(shí)，并由此在保持基礎(chǔ)同步的情況下跳至下一載頻。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是顯示在無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的載頻的分配方式的示意圖；圖3是顯示載頻在各基站中如何跳動(dòng)的解釋性示圖；圖4是顯示各基站的無(wú)線通信幀和載頻之間的相互關(guān)系的圖表；
圖5是顯示所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與通過(guò)各無(wú)線通信幀傳輸?shù)钠沃g的關(guān)系的示意圖；圖6是顯示無(wú)線通信幀的格式的一個(gè)例子的示意圖；圖7是顯示片段類(lèi)型與FGAT組合的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖；圖8是顯示用于根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)中的網(wǎng)孔中的具有不同的虛字段長(zhǎng)度的無(wú)線通信幀的示意圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的多請(qǐng)求字段體系的解釋性示圖，在該系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)各通信幀的各無(wú)線終端分享同一個(gè)用于請(qǐng)求傳輸?shù)臅r(shí)隙；圖10是顯示在根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)中采用的通信協(xié)議的一個(gè)例子的示意圖；圖11是顯示包含于基站中的一個(gè)通信功能塊的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是顯示MAC幀處理電路73的詳細(xì)情況的方框圖；和圖13是顯示基帶/無(wú)線模塊75的詳細(xì)情況的方框圖。
圖1示出本發(fā)明采用的一種無(wú)線通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。
該無(wú)線通信系統(tǒng)包括多個(gè)通過(guò)有線路徑(基干線路)3連接的基站1(1A、1B、1C…)和多個(gè)通信設(shè)備(無(wú)線終端)5(5A、5B、5N…)，這些通信設(shè)備可在各基站能響應(yīng)的區(qū)域(網(wǎng)孔)2(2A、2B、2C…)內(nèi)移動(dòng)。
基站1提供各種數(shù)據(jù)庫(kù)?；?控制位于響應(yīng)網(wǎng)孔中的每一無(wú)線終端的無(wú)線鏈路的入口或通過(guò)使用存儲(chǔ)于那些數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息向終端轉(zhuǎn)送傳輸數(shù)據(jù)。位于相應(yīng)網(wǎng)孔中的移動(dòng)無(wú)線終端5A和5N之間的通信或移動(dòng)無(wú)線終端5A和固連至路徑3上的靜止終端4之間通信，是通過(guò)基站和基干線路3實(shí)現(xiàn)的。
數(shù)字8表示一個(gè)無(wú)線信道的通信路徑，此信道用于傳輸(發(fā)送權(quán))請(qǐng)求、用于向網(wǎng)孔登記請(qǐng)求(用于向過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)登記無(wú)線終端的標(biāo)識(shí)符的請(qǐng)求)、或者由基站給出的響應(yīng)，所述兩種請(qǐng)求均是從無(wú)線終端發(fā)給基站的。數(shù)字9表示用于在一個(gè)網(wǎng)孔中的無(wú)線終端之間傳送數(shù)據(jù)的無(wú)線信道的通信路徑。
位于一個(gè)網(wǎng)孔中的無(wú)線終端間的通信可通過(guò)由數(shù)字10a和10b指示的包含基站的通信路徑實(shí)現(xiàn)。數(shù)字11表示用于在多個(gè)網(wǎng)孔之間或者一個(gè)網(wǎng)孔與連至基干線路的一靜止終端之間傳送數(shù)據(jù)的通信路徑。數(shù)字12表示基站之間的控制幀的傳送路徑。
在上述的無(wú)線通信系統(tǒng)中，設(shè)在基站中的自動(dòng)過(guò)區(qū)切換(auto—hand—off)功能容許每一無(wú)線終端在各網(wǎng)孔間自由移動(dòng)，例如，正象箭頭7所示的那樣。
自動(dòng)過(guò)區(qū)切換功能大致分為下列過(guò)程(1)用于向網(wǎng)孔請(qǐng)求登記的過(guò)程，一個(gè)無(wú)線終端對(duì)于一基站執(zhí)行此過(guò)程，以便它移至一新網(wǎng)孔中時(shí)獲取該網(wǎng)孔的響應(yīng)，(2)用于向過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)登記移至該網(wǎng)孔中的無(wú)線終端的地址(無(wú)線終端的標(biāo)識(shí)符)的過(guò)程，此過(guò)程是由基站根據(jù)預(yù)約請(qǐng)求對(duì)網(wǎng)孔進(jìn)行響應(yīng)而執(zhí)行的，和(3)用于消除過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)中移去的無(wú)線終端的地址的過(guò)程，此過(guò)程是由前一基站執(zhí)行的。
通過(guò)將通過(guò)無(wú)線幀接收的基站的目的地址與登記于含在基站中的過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)相比較，每一基站判定一個(gè)目的通信站(終端)是否處于其自身的網(wǎng)孔內(nèi)(基站對(duì)此網(wǎng)孔是有響應(yīng)的)。如果該網(wǎng)孔內(nèi)不存在目的通信站，該基站便將所接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至基干線路。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)位于基干線路上的通信路徑12傳輸?shù)幕鹃g控制幀分為兩種類(lèi)型(1)根據(jù)自動(dòng)過(guò)區(qū)切換功能消除過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)中的入口的通知，和(2)下面要討論的基站間同步的通知。
兩種類(lèi)型的控制幀采用根據(jù)基干線路3上的MAC(多址聯(lián)接信道)協(xié)議的一種幀格式，即這樣一種幀格式，其分配給每一基站的MAC地址為目標(biāo)地址。
圖2示出在根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)中，用于無(wú)線信道的載頻是如何分配的。
該無(wú)線信道使用具有26MHZ帶寬的ISM頻帶14，此帶寬是指配給擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的。這個(gè)ISM頻帶分成11個(gè)子信道13—1至13—11，每一子信道具有2MHZ的帶寬。每一基站根據(jù)預(yù)定的跳頻圖使載頻在一幀時(shí)間周期(低速)內(nèi)在這11個(gè)子信道間跳動(dòng)。
圖3示出由多個(gè)基站同步執(zhí)行的載頻(子信道)的跳頻圖的簡(jiǎn)圖。圖4示出在各基站中載頻在每幀內(nèi)是如何變化的。
這里有五個(gè)基站(基站#1—#5)通過(guò)基干線路3相互連接。假設(shè)基站#5是主基站。這個(gè)主基站向基干線路3發(fā)送一個(gè)基站間控制幀，同時(shí)，響應(yīng)該控制幀，其它四個(gè)基站#1—#4即從基站使載頻與主基站同步跳動(dòng)。
圖3示出的狀態(tài)中，基站#5使用子信道9，其它基站#4、#3、#2和#1使用相應(yīng)的子信道“7”、“5”、“3”和“1”。
按上述方式的子信道位置導(dǎo)致一個(gè)網(wǎng)孔與相鄰網(wǎng)孔的載頻分開(kāi)2MHZ或更多。因此，用于一個(gè)網(wǎng)孔的載頻容許與用于相鄰網(wǎng)孔的另一載頻完全分開(kāi)。這就防止了網(wǎng)孔間的干擾。
每一基站根據(jù)預(yù)定的跳頻計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換信道，以選擇下一子信道時(shí)鐘(使載頻跳動(dòng))。
與由主基站發(fā)送的指令同步，子信道可能同時(shí)由多個(gè)基站轉(zhuǎn)換。根據(jù)彼此差1比特時(shí)間的相應(yīng)計(jì)時(shí)，這些子信道可由響應(yīng)基站轉(zhuǎn)換至下一子信道，以便由全部基站實(shí)施的全部頻率的轉(zhuǎn)換在一個(gè)幀周期內(nèi)完成。這使得在每一幀單元內(nèi)轉(zhuǎn)換每一基站的載頻成為可能的，如圖4中的標(biāo)號(hào)16a—16k所示。
主基站#5獨(dú)立地與每一從基站進(jìn)行基站間控制幀通信，以控制跳頻的同步。在這個(gè)過(guò)程中，如果基干線路保持其高的利用率，同步控制幀則無(wú)法同時(shí)到達(dá)從基站。當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)孔使用彼此相鄰的子信道時(shí)，這些變化的到達(dá)時(shí)間可能暫時(shí)產(chǎn)生一個(gè)周期。
為克服此現(xiàn)象，例如，主基站#5可采用集群廣播控制幀向從基站廣播一個(gè)同步控制指令。這個(gè)過(guò)程不能吸收在每一從基站的基干線路側(cè)的接收幀緩沖器中引起的等待時(shí)間所導(dǎo)致的任何頻散。
在這種情況下，例如，該系統(tǒng)可按下列方式控制從基站#4使載頻從子信道“7”跳至“8”，的時(shí)間比主基站#5跳至子信道“10”的時(shí)間晚1/4幀，多于1/4幀之后，從基站#3使載頻從子信道“5”跳至“6”。由于一個(gè)網(wǎng)孔的載頻總與相鄰網(wǎng)孔的載頻保持離開(kāi)2MHZ，如果在每一網(wǎng)孔中跳動(dòng)時(shí)間的偏差為1/4幀或更小，這種控制可實(shí)現(xiàn)子信道的轉(zhuǎn)換。
圖5示出每一無(wú)線終端5的欲發(fā)送至目標(biāo)終端的數(shù)據(jù)和每一無(wú)線幀中的傳輸數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
響應(yīng)由無(wú)線終端給出的傳輸數(shù)據(jù)20，產(chǎn)生一個(gè)用于檢測(cè)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤的FCS，以便此FCS加至傳輸數(shù)據(jù)幀21。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)幀21的數(shù)據(jù)壓縮是按ITUTS的V.42bis進(jìn)行的。結(jié)果，傳輸數(shù)據(jù)幀21轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的壓縮幀22。此幀22被加密后形成加密數(shù)據(jù)幀23。
加密數(shù)據(jù)幀23分成多個(gè)固定長(zhǎng)度(例如，250字節(jié))的數(shù)據(jù)分組24(24—1，24—2…)。然后，一個(gè)標(biāo)頭25和一個(gè)尾標(biāo)26加至每一數(shù)據(jù)組(在此，稱(chēng)作片段信息)，以形成一個(gè)片段數(shù)據(jù)27。這些片段數(shù)據(jù)27由前述的基站載頻調(diào)制。此后，在由每一基站產(chǎn)生的無(wú)線通信幀的片段字段33(33—1，33—2…)的每次計(jì)時(shí)時(shí)，該已調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送于空中。
每一基站和任一位于相同網(wǎng)孔的無(wú)線終端以與前述發(fā)送過(guò)程相反的順序匯編、加密、擴(kuò)展、和FCS檢測(cè))處理在每一無(wú)線通信幀的片段字段上接收的片段數(shù)據(jù)，以便重現(xiàn)發(fā)送的數(shù)據(jù)20。
圖6示出一種無(wú)線信道上的通信幀格式。這里示出的通信幀是由每一基站1周期性地產(chǎn)生的。網(wǎng)孔中的每一終端5根據(jù)通信幀的格式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
數(shù)字30表示幀控制字段(FC)，它由120ctet(八位位組)長(zhǎng)的報(bào)頭、40ctet長(zhǎng)的多幀標(biāo)和60ctet長(zhǎng)的控制信息部分組成，它們均是由基站發(fā)送的。
在接收?qǐng)?bào)頭的同時(shí)，每一無(wú)線終端5建立一個(gè)位同步，并通過(guò)接收幀標(biāo)建立一個(gè)幀同步或octet同步。
報(bào)頭被設(shè)定為具有“10101010 10101010…10101010”之組合。幀標(biāo)被設(shè)定為具有(例如)“11001100 11001100…11001100”之組合。
控制信息部分包括2Octet長(zhǎng)的基站標(biāo)識(shí)符(BSI)、1Octet長(zhǎng)的幀信息標(biāo)識(shí)符(FII)、1Octet長(zhǎng)的多幀標(biāo)識(shí)符(MFI)、1Octet長(zhǎng)的虛字段標(biāo)識(shí)符(DLG)和1Octet長(zhǎng)的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn)碼)。
基站標(biāo)符(BSI)為用于產(chǎn)生通信幀的標(biāo)識(shí)符。幀信息標(biāo)識(shí)符(FII)為5比特跳頻順序標(biāo)識(shí)符(HPI)和3比特登記請(qǐng)求字段數(shù)(RSN)。多幀標(biāo)識(shí)符(MFI)為多幀標(biāo)識(shí)符。如果它不具備多幀結(jié)構(gòu)，所有比特均設(shè)為“0”。
虛字段長(zhǎng)度(DLG)為以O(shè)ctet表示的虛字段之長(zhǎng)度。此外，為建立基站間同步，該通信系統(tǒng)需對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的每一通信幀設(shè)定相同的DLG。
數(shù)字31表示一個(gè)請(qǐng)求字段，它用于傳送從每一無(wú)線終端至基站的請(qǐng)求信息，諸如請(qǐng)求向網(wǎng)孔中登記位置的信息或請(qǐng)求保留發(fā)送權(quán)的信息。
請(qǐng)求字段31由16個(gè)時(shí)隙(RS1—RS16)組成。每一請(qǐng)求時(shí)隙RSj(j＝1—16)包含12Octet長(zhǎng)的報(bào)頭、4Octet長(zhǎng)的字段標(biāo)記和8Octet長(zhǎng)的請(qǐng)求信息。字段標(biāo)記可設(shè)定為具有(例如)“11001101 11001101…11001101”之組合。
含于請(qǐng)求字段31中的16個(gè)時(shí)隙分成登記請(qǐng)求時(shí)隙組和發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙組。例如，從RSI—RSi的i個(gè)時(shí)隙由在網(wǎng)孔內(nèi)新移動(dòng)的無(wú)線終端使用，用于發(fā)送位置登記請(qǐng)求(登記請(qǐng)求信息)。從RSi＋1—RS16的(16—i)個(gè)時(shí)隙由欲得到發(fā)送權(quán)的無(wú)線終端使用，用于傳輸發(fā)送請(qǐng)求信息。
當(dāng)基站響應(yīng)向網(wǎng)孔的位置登記請(qǐng)求時(shí)，含在發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙組中的每一時(shí)隙的發(fā)送權(quán)(接入權(quán))預(yù)先分配給一特定的無(wú)線終端。另外，i值表示登計(jì)請(qǐng)求時(shí)隙組與發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙組之間的界限。i值是由幀控制字段(FC)30內(nèi)的登記請(qǐng)求字段數(shù)(RSN)確定的。
每一登記請(qǐng)求時(shí)隙(RS1—RSi)為一登記信息，它包括指示請(qǐng)求向網(wǎng)孔登記的無(wú)線終端的6Octet長(zhǎng)的MAC地址(MAD)、1Octet長(zhǎng)的備用字段(RSV)和1Octet長(zhǎng)的CRC。
在這些請(qǐng)求時(shí)隙中，基站從剛移入網(wǎng)孔中的無(wú)線終端接收登記請(qǐng)求。據(jù)此，基站通過(guò)參照數(shù)據(jù)庫(kù)(將在下面討論)判定此無(wú)線終端是否可登記于該系統(tǒng)中。如果基站接受登記請(qǐng)求，那么，已請(qǐng)求登記的無(wú)線終端的MAC地址、加至在網(wǎng)孔內(nèi)有效的無(wú)線終端上的本地(local)無(wú)線終端標(biāo)識(shí)符(MSI移動(dòng)站標(biāo)識(shí)符)、以及分配給此無(wú)線終端的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系會(huì)存儲(chǔ)于用于分配管理信息的信息庫(kù)中。此后，無(wú)線終端標(biāo)識(shí)符(MSI)登記于用于存儲(chǔ)當(dāng)前位于網(wǎng)孔中的終端的標(biāo)識(shí)符的過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)中。
發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙由用于請(qǐng)求登記的終端標(biāo)識(shí)符請(qǐng)求順序號(hào)(RQN)、服務(wù)類(lèi)型(STP)和請(qǐng)求片段號(hào)(RFN)組成，其中每項(xiàng)具有1Octet的長(zhǎng)度，還包括2Octet長(zhǎng)的備用字段、1Octet長(zhǎng)的錯(cuò)誤片段指示(EFI)和1Octet長(zhǎng)的CRC。
請(qǐng)求終端的標(biāo)識(shí)符(MSI)設(shè)為本地?zé)o線終端標(biāo)識(shí)符，當(dāng)終端登記于網(wǎng)孔中時(shí)，它是采用請(qǐng)求應(yīng)答字段32(下面將討論)賦予無(wú)線終端的。請(qǐng)求順序號(hào)(RQN)為模塊256的順序數(shù)，它是隨每次請(qǐng)求增大的。另外，服務(wù)類(lèi)型(STP)為無(wú)線終端在發(fā)送請(qǐng)求被接受的情況下要發(fā)送的片段服務(wù)類(lèi)型。
服務(wù)類(lèi)型由指示非同步數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)的區(qū)別的碼以及指示廣播通信和專(zhuān)用通信的區(qū)別的碼組成。如果傳輸數(shù)據(jù)為非同步數(shù)據(jù)，請(qǐng)求片段號(hào)則在請(qǐng)求片段號(hào)字段中規(guī)定。
另外，由于發(fā)布發(fā)送請(qǐng)求，每一無(wú)線終端需要至少一個(gè)片段。因此，如果請(qǐng)求片段號(hào)為最小的“1”，F(xiàn)RN的數(shù)值會(huì)變?yōu)椤?”。
在錯(cuò)誤片段指示中(EFI)中，含在前一幀的片段字段33中的八片段時(shí)隙分別對(duì)應(yīng)于1Octet的比特(8比特)，在前一幀中發(fā)送的每一片段的錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果由位組合(圖譜)“1”或“0”表示。
數(shù)字32表示用于由無(wú)線終端發(fā)出的登記請(qǐng)求或由基站響應(yīng)發(fā)送請(qǐng)求發(fā)出的請(qǐng)求應(yīng)答的發(fā)送的請(qǐng)求應(yīng)答字段。該請(qǐng)求應(yīng)答字段包括12Octet長(zhǎng)的報(bào)頭、4Octet長(zhǎng)的字段標(biāo)記和16個(gè)各有10Octet長(zhǎng)度的應(yīng)答信息時(shí)隙。應(yīng)答信息時(shí)隙包括與登記請(qǐng)求時(shí)隙RS1—RSi相對(duì)應(yīng)的i個(gè)登記請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙和與發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RSi＋1—RS16相對(duì)應(yīng)的(16—i)個(gè)發(fā)送請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙。
10Octet長(zhǎng)的應(yīng)答信息時(shí)隙包含6Octet長(zhǎng)的MAC地址以及各為1Octet長(zhǎng)的請(qǐng)求應(yīng)答信息(RRI)、終端標(biāo)識(shí)符(MSI)、請(qǐng)求位置標(biāo)識(shí)符(RPI)和CRC。
作為請(qǐng)求應(yīng)答信息(RRI)，存在四種信息(a)“請(qǐng)求的允許”，(b)“由非正常請(qǐng)求信息引起的拒絕”，(c)“由除非正常請(qǐng)求信息之外的諸如通信頻帶過(guò)量之類(lèi)的任一其它原因引起的拒絕”，和(d)“指示被接受的請(qǐng)求的通知”。
請(qǐng)求位置標(biāo)識(shí)符(RPI)用于向無(wú)線終端分配傳送登記請(qǐng)求用的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙。此標(biāo)識(shí)符由3比特的多幀信息和5比特的位置信息組成，后者指示發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙的位置。
此外，檢測(cè)出CRC異常的無(wú)線終端確定其自身的請(qǐng)求是不能被接受的。隨后，此終端將采用隨機(jī)選擇的下一幀或更后面的幀中的一幀的登記請(qǐng)求時(shí)隙再發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求。
片段字段33由8個(gè)片段時(shí)隙FF1—FF8組成。
每一片段時(shí)隙由一個(gè)片段時(shí)隙控制字段(FSC)33A和一個(gè)片段數(shù)據(jù)字段(FSD)33B組成，字段33A由基站使用，用于發(fā)送控制信息，字段33B由由用于發(fā)送此數(shù)據(jù)的FSC規(guī)定的終端使用。每一片段時(shí)隙均帶有由用于發(fā)送應(yīng)答信息的接收終端使用的一個(gè)片段應(yīng)答字段(FR)34。
如果在片段時(shí)隙控制字段(下面將討論)或片段時(shí)隙數(shù)據(jù)字段中檢測(cè)到異常CRC，接收終端會(huì)廢棄所接收的片段時(shí)隙的數(shù)據(jù)。
片段時(shí)隙控制字段(FSC)33A包含12Octet長(zhǎng)的報(bào)頭、4Octet長(zhǎng)的字段標(biāo)記和10Octet長(zhǎng)的片段時(shí)隙控制信息(FSCI)。片段時(shí)隙控制信息(FSCI)包含6Octet長(zhǎng)的分配地址(ASAD；MAC地址)，用于確定一個(gè)無(wú)線終端，此終端用于通過(guò)帶片段時(shí)隙控制字段(FSC)的片段數(shù)據(jù)字段(FSD)發(fā)送數(shù)據(jù)；用于指定如圖7所示的片段類(lèi)型的1Octet長(zhǎng)的片段標(biāo)志(FGAT)；用于指示請(qǐng)求順序號(hào)(RQN)的1Octet長(zhǎng)的請(qǐng)求號(hào)(RSEQ)；以及1Octet長(zhǎng)的片段順序號(hào)(FSEQ)，用于指示假設(shè)的在片段數(shù)據(jù)字段(FSD)上發(fā)送的下一片段的順序號(hào)(RSEQ)。
如果FSEQ的初始值為“0”，F(xiàn)SEQ的最大值不能超過(guò)由通信設(shè)備(無(wú)線終端)在發(fā)射發(fā)送請(qǐng)求時(shí)請(qǐng)求的請(qǐng)求片段號(hào)(RFN)。ASAD用作發(fā)送終端的地址。
片段數(shù)據(jù)字段(FSD)33B包含(例如)12Octet長(zhǎng)的報(bào)頭、4Octet長(zhǎng)的字段標(biāo)記和268Octet長(zhǎng)的片段時(shí)隙數(shù)據(jù)信息(FSDI)。
在前一片段時(shí)隙控制字段(FSC)33A中被賦予發(fā)送權(quán)的每一無(wú)線終端發(fā)送6Octet長(zhǎng)的目的地址(DADD)、1Octet長(zhǎng)的片段分離信息(FSAR)、1Octet長(zhǎng)的片段有效長(zhǎng)度和傳送信息(片段信息FI)，此傳送信息由FSDI字段上的256Octet組成。目的地址指示這個(gè)片段時(shí)隙的目的終端的MAC地址。片段分離信息指示這個(gè)片段的分離位置和順序號(hào)。片段有效長(zhǎng)度指示位于最后的片段信息的有效長(zhǎng)度(Octet數(shù))。
片段應(yīng)答字段34由12Octet長(zhǎng)的報(bào)頭、4Octet長(zhǎng)的字段標(biāo)記和2Octet長(zhǎng)的應(yīng)答圖形組成。采用此片段應(yīng)答字段34，由帶此字段34的前一片段時(shí)隙確定的無(wú)線終端將所接收的這個(gè)片段時(shí)隙的結(jié)果通知基站。
數(shù)字35表示虛字段，用于指示基站和終端均未用于發(fā)送。
如果該系統(tǒng)保持多個(gè)基站間的跳頻同步，每一通信幀則含有在每一系統(tǒng)(網(wǎng)孔)中具有預(yù)定長(zhǎng)度的虛字段35。即，每一系統(tǒng)具有相應(yīng)長(zhǎng)度的虛區(qū)35。
正如圖8中的(A)、(B)和(C)所指示的，這個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得幀控制字段30在系統(tǒng)(網(wǎng)孔2A—2C)中的位置可以變化。這種變化使得有可能克服不利的通信缺陷，因?yàn)檫@種缺陷是由于在多個(gè)通信幀相重疊的網(wǎng)孔周邊區(qū)域中的通信幀之間的不同步引起的。
圖9示出多請(qǐng)求字段方法的一個(gè)實(shí)施例，此方法用于增加登記于每一基站中的無(wú)線終端數(shù)。
圖6所示的通信幀指示出，登記于每一基站的無(wú)線終端數(shù)要受到請(qǐng)求字段31中的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙數(shù)的限制。
在圖6所示的通信幀格式調(diào)整至設(shè)定登記請(qǐng)求時(shí)隙數(shù)i為i＝8的情況下，在一個(gè)通信幀中形成8個(gè)發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RS1—RS16，這樣基站可通過(guò)一個(gè)通信幀從8個(gè)無(wú)線終端中收集發(fā)送請(qǐng)求。
如圖9所示，在第一幀F(xiàn)1(奇數(shù)幀)的請(qǐng)求字段(RS)31—1中，發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RS1—RS16分別分配給無(wú)線終端M1—M8。在第二幀F(xiàn)2(偶數(shù)幀)的請(qǐng)求字段31—2中，發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RS1—RS16分別分配給另外8個(gè)無(wú)線終端M9—M16。按這種安排，每一基站容許有16個(gè)無(wú)線終端。
如果分配給一個(gè)無(wú)線終端的通信幀的間隙(“倍數(shù)”)為N，每一網(wǎng)孔則能登記N×8個(gè)無(wú)線終端。這樣，隨著倍數(shù)N增大，在一個(gè)基站中登記的無(wú)線終端數(shù)也相應(yīng)地增多。
在采用多請(qǐng)求字段方法的情況下，請(qǐng)求應(yīng)答字段31內(nèi)的發(fā)送請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙RR9—RR16分配給第一幀中的無(wú)線終端M1—M8以及第二幀中的無(wú)線終端M9—M16。發(fā)送請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙分配給各對(duì)應(yīng)幾個(gè)幀的每一無(wú)線終端。
根據(jù)在幀控制字段(FC30)上接收的多幀標(biāo)識(shí)符(MFI)的內(nèi)容，每一無(wú)線終端獲取多請(qǐng)求字段的設(shè)置情況。另外，當(dāng)終端向基站發(fā)出一個(gè)登記請(qǐng)求時(shí)，終端從基站報(bào)知的請(qǐng)求位置標(biāo)識(shí)符(RPI)中獲取分配給它的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RSj的位置和發(fā)送請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙RRj的位置。
圖10示出在從無(wú)線終端5A向5B發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下采用的協(xié)議。
用于發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)線終端5A通過(guò)使用分配給它的發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙RSj向基站1發(fā)射發(fā)送請(qǐng)求(步驟51)。
在收到發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，基站1響應(yīng)發(fā)送請(qǐng)求應(yīng)答信息時(shí)隙RRj，并將無(wú)線終端5A指定于任一片段時(shí)隙控制字段FSCK中，以將此時(shí)隙分配給該終端(步驟52)。
分配有字段FSCK中的時(shí)隙的無(wú)線終端5A傳送含有被發(fā)送數(shù)據(jù)的片段(步驟53)。目標(biāo)終端5B通過(guò)片段應(yīng)答字段FRK發(fā)送指示片段的接收是否成功的信息(步驟54)。
如果目標(biāo)無(wú)線終端未收到此片段，則此片段的重發(fā)主要由基站1實(shí)施(步驟55)。但是，如果基站1未收到此片段，基站將再給無(wú)線終端5A分配一個(gè)新的用于重發(fā)數(shù)據(jù)的片段時(shí)隙(步驟56)。此后，無(wú)線終端5A再發(fā)送相同片段(步驟57)。
在應(yīng)答步驟54中，如果所接收的數(shù)據(jù)是專(zhuān)用通信的，目標(biāo)終端將在其片段應(yīng)答字段34上對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答。但是，如果所接收的數(shù)據(jù)是廣播通信的，目標(biāo)終端將在應(yīng)答字段34和請(qǐng)求字段31的錯(cuò)誤片段指示(EFI)上對(duì)基站1進(jìn)行應(yīng)答。此外，如果片段通信是廣播的，無(wú)線終端將使用預(yù)定的片段時(shí)隙字段進(jìn)行應(yīng)答。
圖11是顯示含在基站1中的通信單元的方框圖。
無(wú)線終端5的通信單元由與基站中的點(diǎn)線70圍繞的方框中相同的電路組成。
按照作為基干線路接口的IEEE802.3，基站1提供“10 Base—2”61和“10Base—T”62。基站1通過(guò)分別與接口相應(yīng)的同軸收發(fā)信機(jī)63和TP收發(fā)信機(jī)64的作用處理物理層上的信號(hào)。對(duì)于這些收發(fā)信機(jī)而言，可采用國(guó)家半導(dǎo)體有限公司(National Semiconduc-tor，Ltd.)制造的DP8392和DP83922。
數(shù)字65表示用于處理MAC層的控制器，它連至同軸收發(fā)信機(jī)63和TP收發(fā)信機(jī)64。此控制器可采用國(guó)家半導(dǎo)體有限公司制造的DP83932B。從基干線路接收的分組信息通過(guò)控制器65的作用傳送至總線100。在處理器66的控制下，分組信息存儲(chǔ)于接收緩沖器68中，在緩沖器68中這些分組信息被分成用于基站本身的部分和用于登記的無(wú)線終端的部分。這種劃分是參照用于存儲(chǔ)基站的和當(dāng)前登記的無(wú)線終端的MAC地址的數(shù)據(jù)庫(kù)(表)67執(zhí)行的。
從接收緩沖器68中讀出的要傳送至無(wú)線終端的分組信息由數(shù)據(jù)壓縮電路71中的數(shù)據(jù)壓縮字典69壓縮。數(shù)據(jù)壓縮算法符合(例如)V.42bis。因此，在此省去有關(guān)這種算法的說(shuō)明。
壓縮數(shù)據(jù)暫存于緩沖器72中，然后通過(guò)MAC處理器73的作用讀入總線101，下一步是對(duì)數(shù)據(jù)加密。加密數(shù)據(jù)通過(guò)MAC幀處理電器74和基帶/無(wú)線模塊75順序傳送至無(wú)線電區(qū)域。
為通過(guò)MAC處理器73對(duì)壓縮數(shù)據(jù)加密，可使用一種保密的密鑰密碼，此密碼記載于由信息處理協(xié)會(huì)出版的題目為“多媒體通信和分布式處理40—5“多媒體通信的高率加密””的文章中。
除對(duì)壓縮數(shù)據(jù)加密的程序外，MAC處理器73還實(shí)施將加密的分組信息分成多個(gè)片段的程序、將從無(wú)線終端接收的片段匯編成組的程序、形成圖6所示的無(wú)線幀的程序、圖10所示的通信程序控制、以及形成基站間控制幀和發(fā)送或接收此幀的程序。此外，MAC處理器73還提供用于確定載頻和跳動(dòng)順序之間的關(guān)系的表。因此，基站采用與無(wú)線終端不同的MAC處理器73的軟件。
MAC幀處理電路74實(shí)現(xiàn)相對(duì)于通信幀的位同步、字節(jié)同步和幀同步，檢查幀內(nèi)的CRC并產(chǎn)生一個(gè)CRC。另外，基帶/無(wú)線模塊75執(zhí)行QPSK(四相移相鍵控)程序的調(diào)制和解調(diào)并發(fā)射或接收無(wú)線電區(qū)域的信號(hào)。
為將從路徑接收的加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至基干線路，MAC處理器73向數(shù)據(jù)擴(kuò)展電路76發(fā)送譯碼的分組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過(guò)使用擴(kuò)展字典77被擴(kuò)展，隨后存儲(chǔ)于發(fā)送緩沖器78中。擴(kuò)展數(shù)據(jù)由控制器65讀出，然后被順序發(fā)送至基干線路61或62。
數(shù)字79表示一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，它設(shè)在與基站互連的租用線路120和MAC處理器73之間。驅(qū)動(dòng)電路79發(fā)送或接收用于使基站間的跳頻同步的同步脈沖。主基站發(fā)送此同步脈沖，而從基站接收此脈沖。
為此用途，可用基干線路61或62替代租用線路120。在這種情況下，用于控制主基站的MAC處理器73中產(chǎn)生的同步的基站間控制分組信息通過(guò)基干線路發(fā)送至其它從基站。隨后，跳頻計(jì)時(shí)被控制為在基站間相互同步。
圖12是顯示MAC幀處理電路74的詳細(xì)情況的方框圖。
MAC幀處理電路74通過(guò)總線102連至MAC處理器73，并通過(guò)總線103連至基帶/無(wú)線電模塊75。
在接收處理電路81從無(wú)線電區(qū)域接收數(shù)據(jù)的同時(shí)，當(dāng)接收到幀標(biāo)記、字段標(biāo)記或發(fā)送處理電路82發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送計(jì)時(shí)時(shí)，總線控制電路83產(chǎn)生每四個(gè)字節(jié)一個(gè)的接收間歇。
如果發(fā)送處理電路82用作無(wú)線終端的組件，當(dāng)接收到幀標(biāo)記時(shí)，此電路82根據(jù)相關(guān)基站的發(fā)送時(shí)鐘產(chǎn)生一參考幀。另外，電路82將發(fā)送—接收轉(zhuǎn)換信號(hào)123和所發(fā)送的數(shù)據(jù)124供給基帶/無(wú)線電模塊75，并按預(yù)定計(jì)時(shí)輸出跳頻設(shè)定數(shù)據(jù)125和寫(xiě)入控制信號(hào)126。
如果發(fā)送處理電路82裝至基站上，尤其是適于在基站間采取同步的從基站上，當(dāng)從主基站接收同步通知時(shí)，電路82根據(jù)發(fā)送時(shí)鐘127產(chǎn)生一參考幀。
如果發(fā)送處理電路82裝至主基站或不適于在基站間采取同步的從基站上，電路82根據(jù)發(fā)送時(shí)鐘127產(chǎn)生任一計(jì)時(shí)的參考幀。
接收處理電路81實(shí)現(xiàn)通信幀的位同步、字節(jié)同步和幀同步，并根據(jù)從基帶/無(wú)線電模塊75接收的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)幀內(nèi)的CRC。此后，電路81使數(shù)據(jù)處理計(jì)時(shí)從接收時(shí)鐘121改為發(fā)送時(shí)鐘127。
圖13是詳細(xì)顯示基帶/無(wú)線電模塊75的方框圖。
數(shù)字91S表示一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，它用于將由MAC幀處理電路74饋送的發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。數(shù)字92表示一個(gè)調(diào)制器，用于根據(jù)時(shí)鐘發(fā)生器90中產(chǎn)生的基本時(shí)鐘對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行QPSK調(diào)制。數(shù)字94表示一個(gè)同步器，用于根據(jù)由MAC幀處理電路74給出的跳頻數(shù)據(jù)125轉(zhuǎn)換載頻。調(diào)制器92的輸出先與同步器94的載頻相疊加，后由發(fā)送放大器95放大。放大后的信號(hào)通過(guò)濾波器96送至天線97。
從天線97接收的信號(hào)通過(guò)濾波器98施加至接收放大器99。與同步器94的載頻疊加的信號(hào)分量由調(diào)制器93進(jìn)行QPSK調(diào)制。此信號(hào)送至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器91R，在此轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。此數(shù)字信號(hào)作為接收數(shù)據(jù)施加至MAC幀處理電路74。
從以上的說(shuō)明中可以明顯地看出，在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，每一從基站可按照由主基站規(guī)定的跳頻計(jì)時(shí)跳頻。因此，如果網(wǎng)孔數(shù)在跳頻數(shù)之內(nèi)，載頻沖突的可能性將是零。這使得能防止通信效率降低，如果網(wǎng)孔以與相鄰網(wǎng)孔相互重疊之狀態(tài)形成的話。
另外，在該系統(tǒng)中，每一無(wú)線終端在列表裝置中預(yù)先存儲(chǔ)用于跳頻順序的載頻，和與跳頻順序標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)的跳頻順序。每一載頻的跳動(dòng)根據(jù)由基站規(guī)定的跳頻順序標(biāo)識(shí)符控制。如果發(fā)送錯(cuò)誤使得在幾幀內(nèi)無(wú)法適當(dāng)?shù)亟邮仗l信息，每一無(wú)線終端將使一合適的載頻跳動(dòng)。
再者，每一無(wú)線幀中的登記請(qǐng)求時(shí)隙適于等待由任一無(wú)線終端隨意發(fā)送的新登記請(qǐng)求。發(fā)送請(qǐng)求時(shí)隙適于為每一時(shí)隙預(yù)定具有發(fā)送權(quán)的無(wú)線終端。相同時(shí)隙可由對(duì)應(yīng)多個(gè)相應(yīng)幀的多個(gè)無(wú)線終端分享。因此，登記于每一網(wǎng)孔中的無(wú)線終端的數(shù)量容許增加。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括多個(gè)分別用于形成網(wǎng)孔的基站，所述基站中的每一個(gè)與每個(gè)所述網(wǎng)孔的無(wú)線終端通信，同時(shí)按預(yù)定周期改變載頻，其特征在于所述基站中的一個(gè)(主基站)具有用于將所述載頻的跳頻計(jì)時(shí)通知其它基站(從基站)的裝置，并且所述從基站中的每一個(gè)具有用于根據(jù)所述的給定計(jì)時(shí)在所述網(wǎng)孔的每一個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)換所述載頻的裝置。
2.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主基站通過(guò)一有線路徑連接至所述從基站，以便所述跳頻計(jì)時(shí)在所述路徑上發(fā)送。
3.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主基站通過(guò)第一通信路徑連接至所述從基站，此路徑用于在所述網(wǎng)孔間傳送數(shù)據(jù)，并且所述跳頻計(jì)時(shí)通過(guò)所述的第一通信路徑發(fā)送。
4.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主基站通過(guò)第一通信路徑和第二通信路徑連接至所述從基站，所述的第一通信路徑用于在所述網(wǎng)孔之間傳送數(shù)據(jù)，所述的第二通信路徑用于在所述基站間傳送控制信息，所述的跳頻計(jì)時(shí)通過(guò)所述的第二通信路徑發(fā)送。
5.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述從基站中的每一個(gè)包括用于根據(jù)由所述主基站通知的跳頻計(jì)時(shí)確定每一頻率轉(zhuǎn)換計(jì)時(shí)的裝置，以便所述基站可以預(yù)定相差轉(zhuǎn)換所述的載頻。
6.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述基站中的每一個(gè)包括用于通過(guò)具有預(yù)定格式的無(wú)線通信幀發(fā)送用于規(guī)定跳頻順序的識(shí)別信息的裝置，以便在所述網(wǎng)孔內(nèi)的所述的每一無(wú)線終端按照根據(jù)所述識(shí)別信息確定的特定順序在一無(wú)線通信幀周期內(nèi)使所述載頻依次跳動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述從基站的每一個(gè)包括用于根據(jù)由所述主基站通知的計(jì)時(shí)產(chǎn)生用于每一網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線通信幀的裝置，所述的載頻在每一所述無(wú)線通信幀中轉(zhuǎn)換。
8.按照權(quán)利要求1的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述從基站的每一個(gè)包括用于根據(jù)由所述主基站通知的計(jì)時(shí)產(chǎn)生所述無(wú)線通信幀的裝置，所述的無(wú)線通信幀的所述產(chǎn)生計(jì)時(shí)是相互移相的，所述載頻在每一無(wú)線通信幀中轉(zhuǎn)換。
9.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括多個(gè)分別用于形成網(wǎng)孔的基站，所述基站中的每一個(gè)與所述網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端通信，同時(shí)改變每一通信幀的載頻，其特征在于每一所述基站包括用于產(chǎn)生無(wú)線通信幀的裝置，所述無(wú)線通信幀由用于傳送控制信息的控制字段和由被賦予發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送權(quán)的無(wú)線終端使用的多個(gè)片段字段組成，所述控制信息字段包括第一請(qǐng)求時(shí)隙組和第二請(qǐng)求時(shí)隙組，第一請(qǐng)求時(shí)隙組用于從新移入所述網(wǎng)孔的終端向?qū)?yīng)于所述網(wǎng)孔的所述基站發(fā)送指示登記請(qǐng)求的信息，第二請(qǐng)求時(shí)隙用于向所述基站請(qǐng)求所述網(wǎng)孔內(nèi)的所述無(wú)線終端的發(fā)送權(quán)；和用于將無(wú)線通信幀內(nèi)的所述片段字段分配給通過(guò)無(wú)線通信幀的所述第二請(qǐng)求時(shí)隙組請(qǐng)求所述發(fā)送權(quán)的多個(gè)無(wú)線終端。
10.按照權(quán)利要求9的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述基站中的一個(gè)(主基站)包括用于向其它基站(從基站)通知載頻的跳頻計(jì)時(shí)的裝置，每一所述從基站產(chǎn)生所述通信幀并根據(jù)所述計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換載頻。
11.按照權(quán)利要求10的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述基站包括用于通過(guò)每一無(wú)線通信幀按頻率跳動(dòng)順序向所述網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線終端通知識(shí)別信息的裝置，每一所述無(wú)線終端包括用于在一組根據(jù)所述識(shí)別信息規(guī)定的特定順序的載頻中確定用于接收下一無(wú)線通信幀的載頻的裝置。
12.按照權(quán)利要求9的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述無(wú)線終端包括用于按照分時(shí)ALOHA方法向每一所述無(wú)線通信時(shí)隙的所述第一請(qǐng)求時(shí)隙組的任一時(shí)隙發(fā)送所述登記請(qǐng)求的裝置和用于向由所述第二請(qǐng)求時(shí)隙組的所述基站預(yù)分配的特定時(shí)隙發(fā)送所述發(fā)送權(quán)的請(qǐng)求。
13.按照權(quán)利要求12的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述無(wú)線終端包括用于與另一無(wú)線終端一起至少每隔一幀以時(shí)分方式使用所述第二請(qǐng)求時(shí)隙組的一個(gè)時(shí)隙的裝置。
14.按照權(quán)利要求9的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述無(wú)線通信幀包括用于所述第一和第二請(qǐng)求時(shí)隙組的每一時(shí)隙的應(yīng)答字段，所述基站包括根據(jù)每一無(wú)線通信幀的所述應(yīng)答字段發(fā)送終端標(biāo)識(shí)符的裝置，此標(biāo)識(shí)符在網(wǎng)孔內(nèi)是有效的且被分配給已采用所述的第一請(qǐng)求時(shí)隙組發(fā)出登記請(qǐng)求的每一無(wú)線終端，具有發(fā)送請(qǐng)求的每一無(wú)線終端通過(guò)所述的第二請(qǐng)求時(shí)隙組的一規(guī)定時(shí)隙使用所述終端標(biāo)識(shí)符請(qǐng)求發(fā)送權(quán)，所述基站通過(guò)所述片段字段的第一部分使用所述終端標(biāo)識(shí)符指定一個(gè)無(wú)線終端，被指定的無(wú)線終端通過(guò)所述片段字段的第二部分發(fā)送數(shù)據(jù)。
15.按照權(quán)利要求14的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述無(wú)線通信幀包括位于所述的每一片段字段的第二部分之后的片段應(yīng)答字段，每一所述無(wú)線終端包括用于發(fā)送接收應(yīng)答的裝置，如果用于所述終端的數(shù)據(jù)從所述無(wú)線通信幀的任一片段字段的所述第二部分接收到的話，此裝置將向所述第二部分之后的所述片段應(yīng)答字段發(fā)送接收應(yīng)答。
16.按照權(quán)利要求15的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于所述基站包括用于暫時(shí)存儲(chǔ)從所述無(wú)線通信幀的每一片段字段中接收的發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置和用于從所述存儲(chǔ)裝置中讀出發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，如果沒(méi)有接收應(yīng)答被發(fā)送至所述無(wú)線通信幀的任一片段字段的所述第二部分中的發(fā)送數(shù)據(jù)，這個(gè)讀出發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置在所述無(wú)線通信幀的另一片段字段上發(fā)送所述數(shù)據(jù)。
17.一種無(wú)線終端，用于根據(jù)按照由基站產(chǎn)生的預(yù)定格式形成的無(wú)線通信幀與另一通信設(shè)備進(jìn)行通信，此終端包括存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)要使用的載頻和與跳頻順序標(biāo)識(shí)符相應(yīng)的跳頻順序；和選擇裝置，用于根據(jù)從每一無(wú)線通信幀的控制信息字段中接收的跳頻順序標(biāo)識(shí)符從所述存儲(chǔ)裝置中選擇要跳頻的下一載頻，并用于轉(zhuǎn)換每幀的載頻。
18.按照權(quán)利要求17的無(wú)線終端，其特征在于進(jìn)一步包括用于通過(guò)在每一個(gè)所述無(wú)線通信幀的預(yù)定位置上確定的多個(gè)用于登記請(qǐng)求的時(shí)隙中的任一時(shí)隙以分時(shí)ALOHA方式向一個(gè)新網(wǎng)孔發(fā)送登記請(qǐng)求的裝置；用于通過(guò)在無(wú)線終端發(fā)送登記請(qǐng)求后由所述基站分配的一特定時(shí)隙請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，所述時(shí)隙是多個(gè)在每一所述無(wú)線通信幀的預(yù)定位置上確定的用于發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)隙之一；和用于通過(guò)已由所述基站根據(jù)所述的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求指定的特定字段發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，所述字段是在每一所述無(wú)線通信幀的預(yù)定位置上確定的多個(gè)片段字段之一。
19.按照權(quán)利要求18的無(wú)線終端，其特征在于進(jìn)一步包括用于壓縮所發(fā)送的數(shù)據(jù)的裝置；用于對(duì)由所述壓縮裝置壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的裝置；和用于將由所述加密裝置加密的數(shù)據(jù)分成多個(gè)各具預(yù)定長(zhǎng)度的信息組并將所述信息組送至所述發(fā)送裝置的裝置。
全文摘要
在具有多個(gè)通過(guò)控制線連接的基站和多個(gè)移動(dòng)終端的無(wú)線通信系統(tǒng)中，基站之一(主基站)通過(guò)控制線向其它基站(從基站)通知載頻跳頻計(jì)時(shí)。每一從基站產(chǎn)生用于每一網(wǎng)孔內(nèi)的無(wú)線通信幀，并與由主基站指定的計(jì)時(shí)同步轉(zhuǎn)換無(wú)線通信幀的載頻。每一移動(dòng)終端從無(wú)線通信幀的控制信息字段中接收頻跳順序標(biāo)識(shí)符，跳動(dòng)至從頻跳順序中選出的對(duì)應(yīng)此標(biāo)識(shí)符的載頻，并通過(guò)無(wú)線通信幀的控制信息之后的字段發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1120791SQ9510700
公開(kāi)日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1995年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月22日
發(fā)明者滝安美弦, 天田榮一, 石藤智昭, 石井源一, 重左秀彥, 足立修一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所