[发明专利]无线装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线装置及方法。更具体地，本发明涉及用于在超宽带网络中使用的无线装置及方法，其中，利用背景扫描技术改善了网络容量和耐干扰性。

背景技术

超宽带是在整个3.1GHz-10.6GHz的非常宽的频率范围内传输数字数据的无线电技术。通过在整个宽大的带宽上传播RF能量，通过传统的频率选择RF技术实际上无法检测到传输的信号。然而，低传输能量通常将通信距离限于小于10米到15米。

有两种实现UWB的方案：时域方案，以具有UWB特性的脉冲波形构造信号；以及频域调制方案，在多(频)带上使用传统的基于FFT的正交频分复用(OFDM)，给出MB-OFDM。两种UWB方案都产生在频谱内覆盖非常宽的带宽的频谱分量，即术语超宽带，从而该带宽占中心频率的20％以上，通常至少为500MHz。

超宽带的这些特性，加上其非常宽的带宽，意味着UWB是用于在通信装置彼此在20m范围内的家庭或办公环境中提供高速无线通信的理想技术。

图1示出了用于超宽带通信的多带正交频分复用(MB-OFDM)系统中的频带布置。MB-OFDM系统包括十四个子带，每个子带为528MHz，并且MB-OFDM系统使用子带之间的每312ns的跳频作为访问方法。在每个子带内，采用OFDM和QPSK或DCM编码来传输数据。应当注意，空出5GHz左右(通常为5.1GHz-5.8GHz)的子带，以避免与例如802.11a WLAN系统、安全代理通信系统或航空工业的现有窄带系统之间的干扰。

十四个子带组织为五个带组，其中四个带组中的每个均具有三个528MHz的子带，一个带组具有两个528MHz的子带。如图1所示，第一带组包括子带1、子带2和子带3。一个示例性的UWB系统将采用带组的子带间的跳频，以使第一数据符号在带组的第一频率子带中在第一312.5ns持续时间间隔内传输，第二数据符号在带组的第二频率子带中在第二312.5ns持续时间间隔内传输，以及第三数据符号在带组的第三频率子带内在第三312.5ns持续时间间隔内传输。因此，在每个时间间隔期间，数据符号在具有528MHz带宽的各个子带内传输，例如具有以3960MHz为中心的528MHz基带信号的子带2。

超宽带的技术特性意味着其配置为用于数据通信领域的应用。例如，存在广泛的各种应用，这些应用集中在以下环境中的电缆替代：

PC与外围设备之间的通信，即，诸如硬盘驱动器、光盘刻录机、打印机、扫描仪等的外围设备。

家庭娱乐设备，诸如电视和通过无线装置连接的装置、无线扬声器等。

手持装置与PC之间的通信，例如移动电话和PDA、数码相机和MP3播放器等。

在诸如UWB网络的无线网络中，一个或多个装置周期性地传输信标帧。信标帧的主要目的是在介质上提供定时结构，也就是分时为所谓的超帧，并允许网络的装置与信标组同步。

背景扫描是一种通常在无线网络特别是UWB系统中使用的技术，它对其它RF活动的出现进行扫描。背景扫描允许存在于RF环境内的装置形成该RF环境的“图片”。

由清晰的“图片”，该装置可以提供将装置接收器重新调谐至不同物理信道(和不同带组)的能力，允许该装置为其它信标组进行背景扫描并评估信道质量。

UWB系统的基本定时结构为如图2所示的超帧。根据欧洲计算机制造商协会(ECMA)标准ECMA-368第二版的超帧由256个介质访问槽(MAS)构成，其中每个MAS具有例如256微秒的限定的持续时间。每个超帧以信标周期开始，该信标周期持续一个或多个连续的MAS。信标周期中第一个MAS的开始被称为该信标周期的开始。

在有效传输或接收的间隙期间执行背景扫描是公知的。通常对于在其它装置具有槽预留的超帧周期或者在装置试图不向信标组内的其它装置发送信号而完成背景扫描的时机调度这样的扫描。

利用以上概括的技术具有许多缺点。例如，扫描周期可以被如此限制使得由于接收器调节时间而限制在现存带组的外部重新调谐物理信道的时机。而且，通过在合适的时刻执行扫描，存在装置漏掉信息包的可能。

本发明的一个目的是提供一种用于背景扫描的无线装置及方法，其不具有上述缺点。

发明内容