[发明专利]多路复用多个区域无线收发器的通信装置及工作方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种多路复用多个区域无线收发器的通信装置及工作方法，属于无线通信网络设备技术领域。

背景技术

当历史迈进21世纪大门的时候，世界已进入了网络化、信息化的科技时代。随着时代与通讯技术的进步，通讯方式也迅速地由有线演变为有线与无线共存。而且，无线电波通讯的应用也不再只局限于现在广泛流行的GSM、GPRS与未来的第3代移动通信CDMA广域网构成的移动通讯系统；在办公室、家庭、社区等短距离内(从零点几米至100-200米的范围内)，各种网络终端、资讯设备之间也能以无线方式互相连接进行信息传递和交换。后者又被称为：区域性的无线通讯系统。其中最广为人知的便是区域无线网络(802.11协议)与蓝牙技术(bluetooth或称802.15协议)。1994年由爱立信公司率先提出的短距离无线通信的“蓝牙(Bluetooth)”一词是新的无线通信技术标准的代称，也是“让连接电缆消失在空气中”、实现网络终端无线化的新信息技术革命。随着制造成本与售价的快速下降，使用上述技术的通信装置有着惊人的用户成长速度。

以下就这两种区域性的无线通讯系统设备(区域无线网络802.11与蓝牙协议)来做简要说明：

区域性的无线通讯系统装置的设备组成可包含有：天线4、区域无线收发器模块2(RF module或RF)、基带(baseband)控制器模块1与其他可选择性附加模块；如图1所示。其中基带控制器模块1所完成的功能为：经过控制与数据传输接口3接收区域无线收发器模块2从天线4接收到的符合特定无线传输协议的数据封包，以及将符合特定无线传输协议格式的数据封包，通过控制与数据传输接口3传输至区域无线收发器模块2，并完成串并行转换、比对、编码/解码、加密/解密、校验码产生/检验、跳频生成和协议所要求的其他相应工作(例如：连接控制Link control，介质接入控制Media Access control…等)，再藉助天线4发送出去。

而区域无线收发器模块2的功能是将要发送的数字信息利用数字调制(Modulation)技术转换成高频(2.4GHz或5GHz)的无线电波讯号，或将接收到的高频(2.4GHz或5GHz)无线电波讯号利用解调(Demodulation)技术转换成数字信息。该收发器模块2再以特定的收发频率(频道)接收与发送这些数据信息。而且，在蓝牙设备中该收发频率会随时间不断地由一个频率跳到另一个频率(即所谓“跳频”Hopping)，跳频技术可以减少信号间的干扰现象与增加传输安全性。

随着CPU设计与制造工艺技术的快速进步，CPU的性能与运行速度已大幅度地提升，只要利用软件程序控制好各个信号之间的时序、时钟(clock)与实时(real time)处理问题，基带控制器内的CPU的运行速度及其性能足够提供多个区域无线收发器(RF module)模块的时分运作和操控的需求。

随着电子设计与制造工艺技术的快速进步，区域无线收发器模块(RFModule)的价格已随之迅速下降至相当便宜，使得收发器模块成本仅占该区域无线装置产品售价极小的比例。另外，随着区域无线收发器(RF Module)设计与制造工艺技术的快速进步，在使用于特定功率的情况下，其无线电波有效的工作距离也有着大幅度增加；例如，美国德州仪器公司采用蓝牙技术的MC13180型号的收发器模块的灵敏度可达-84dBm，比蓝牙标准规定的-70dBm还高许多。而灵敏度的提高使得其工作距离可以扩大到120m，比蓝牙标准的规定提高了4倍。因为有效工作距离增加了，其信号的有效涵盖范围更是呈平方比的扩大。然而，在比过去大数倍或数十倍的地域范围内，当然也将有更多的区域无线网络设备提出无线通讯的需求，因此也衍生了相应的问题。例如：在无线因特网网关、局域网接入点(Wireless Access Point，AP)设备中，如果更多的用户端无线通讯设备要求接入通讯，因为众多用户必须共享频宽，所以，各自所得到的实际频宽越窄，传输速度也越慢，传输的效能也越差。另外，对于蓝牙技术的无线因特网网关、局域网接入设备，由于规范(目前是：bluetooth 1.1)的限制，在同一时间只能与7个用户端设备进行通讯，其他用户端设备则只能处于等待(Standby)状态。这个限制已经成为其扩大工作距离或使用范围上的一大瓶颈。