[发明专利]用于无线接收器中运行中逐帧空中数据速率检测的前同步码设计及处理方法

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2010年12月27日申请的名为“用于无线接收器中运行中逐帧数据速率检测的前同步码设计及处理(PREAMBLE DESIGN AND PROCESSING FOR ON-THE-FLY，FRAME-BY-FRAME DATA RATE DETECTION IN WIRELESS RECEIVERS)”的第61/427,265号美国临时申请案的权益，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于基于帧的无线数据发射的系统、方法、发射器及接收器。

背景技术

逐帧或基于包的数据发射用于广泛多种协议中。IEEE 802.15.4定义一种使用直接序列展频(DSSS)调制的数据发射速率高达250kbps的无线发射标准，其中可在物理层中使用多种载波频率。最广泛使用的标准变体例如使用2.4GHz频带用于以固定数据速率250 kb/s来发射。然而，固定数据速率可能不适合于所有应用。除了符合标准的操作模式之外，多个制造商因此提供允许额外速度125kbps、500kbps、1Mbps及2Mbps或其子集的专属模式。

其中移动装置电池寿命及因此功率消耗为重要的考虑因素。在无线收发器中，在其它操作状态中的任一者中，无线电在发射时汲取比系统的剩余部分高得多的功率。无线电发射器因此一般保持在深度电源切断状态且仅在其发射数据时接通。在多速率无线收发器中，发射数据帧所需的功率与将所述数据帧置于空中所花费的时间成比例且与发射速率无关。接着将针对每一个别发射操作来选择外部限制因素(系统配置、应用要求、信道特性等)所容许的最高速率。然而，如果通过发射装置独立地进行决策，则由图1上所示的简单无线网络配置所说明的状况出现：接收装置110必须从接收到的帧自身获知发射速率。如图1所示，第一发射器120及第二发射器130各自构成低功率节点，所述低功率节点使用其链路质量所允许的最高可用数据速率来节省发射功率。协调器或接收器110需要在未预先知道传入帧数据速率的情况下使其自身同步。

在普遍采用的解决方案中，帧的初始部分总是以最低可用速率来调制，且速率切换仅在此之后即刻发生。参看图2，发射器210再次在发送无线发射220、230到接收器240。当接收器240已经在解码帧220时，速率切换在标头部分230中发生。在无线网络中，例如基于IEEE 802.15.4标准建立的无线网络，其中绝大多数数据包通常载运几十字节的有效负载，此导致严重低效，如图3上的比较指示。

发明内容

需要一种改良的前同步码集合系统及相关联的前同步码处理方法。

根据一实施例，一种用于无线通信的系统可包含发射器及接收器，其中所述发射器可操作以使用调制格式以多个数据发射速率而将数字信息无线地发射到所述接收器，其中所述数字信息是使用包括标头部分及有效负载部分的发射帧来发射，其中所述标头部分包含前同步码，其中所述调制格式对于所有数据发射速率为相同的，且其中所述数据发射速率至少被编码到所述帧的前同步码中，且其中所述接收器经配置以在接收所述前同步码时确定所述数据发射速率。