[发明专利]在初始阶段采用混合直扩/跳频模式的跳频无线系统

说明书

发明背景

本发明涉及到采用跳频扩频技术的无线系统，更特别涉及到在建立连接的时侯用于加速跳频系统内部单元之间的跳频同步的方法和装置。

在过去的几十年中，由于无线技术与超大规模集成电路(VLSI)技术的进步，已经使得无线通信在用户应用领域内得到广泛的发展。便携式设备(例如移动无线电话)的价格、尺寸大小以及功率消耗等方面都已经达到了人们可以接受的程度。

尽管无线通信目前主要集中于语音通信(例如)，但是在不远的将来该领域就会得到扩展，从而能够向其它类型的移动或固定设备提供更多的信息流，或者从这些设备中接收信息流。更加特别的是，技术的进一步发展可以提供价格非常低廉的无线装置，使其可以很容易地被集成到许多设备当中。这可以减小目前在很多应用中所用电缆的数量。例如，无线通信可以消除或减少用于连接主机设备及其相关外设所用电缆的数量。

上述的无线通信要求容量足够大的未限制使用的频段以允许高速数据传输。适当的频段就是所谓的全球通用的2.4GHz的工业、科学和医学(ISM)频段。ISM频段可以提供83.5MHz的无线频谱带宽。

为了允许不同的无线网络可以共享相同的无线介质，而不用再经过协调，则通常需要采用信号扩频技术。实际上当发射功率大约超过0dBm的时候，美国的联邦通信协会(FCC)就会要求目前工作在2.4GHz的无线设备应采用某种扩频技术。扩频通信技术产生于第二次世界大战期间，由于其能够对抗干扰，而且允许多个信号同时占用相同的带宽，所以扩频技术已经成为了当今商业应用的重点。

扩频可以在符号上采用直接序列扩频技术或者在信道上采用跳频扩频技术的方法来实现。在DS扩频中，要被传输的信息数据流被映射到一个速率要高得多的数据流上，该数据流被公认为是签名(signature)序列。该签名序列数据可以典型地采用二进制，由此能够提供比特流。生成该签名序列的一个方法就是采用看似随机、但又可以由授权的接收机进行复制的伪随机(PN)过程。假设用+1或-1来表示比特流的两个二进制值，则可以通过把信息数据流和高比特速率签名序列流的两个比特相乘组合在一起，生成所谓的“码片”流。这种较高比特速率的信号与较低的比特速率数据流的组合被称做对信息数据流信号的扩频。每一个信息数据流或信道被分配一个唯一的签名序列。在接收机内，采用同一个唯一的签名序列来恢复基础的信息数据流信号。

在跳频系统中，扩频是通过在随时变化的无线频率上发送信息数据比特流的方法来实现的。对每一次通信来说，接收机和发射机所采用的这些特定频率都是由预定的跳频序列所决定的。

对于上述的无线应用来说，跳频的使用是十分具有吸引力的，这是因为它可以更加有效地利用无线资源。然而在需要快速建立连接的情况下，FH(跳频)系统是不太实用的。这是因为为了进行通信，FH发射机与接收机必须要保持跳变同步，这样才能使得两者可以在同一时间内使用相同的跳频信道。在实现同步之前，发射机可能不知道接收方要在哪一个跳频信道上以及在什么时刻进行监听。因此在同步过程中，必须要解决这种时间和频率上的不确定性。在FH系统中所采用的跳变频率的数量增加的情况中，该问题就会变得更加困难，其原因在于当同步过程中的频率数量增加的时候，频率的不确定性也会随之增加，而且建立同步所需要的时间也会随之增加，从而接入时间就会存在时延。

这就是为何需一种技术来减小FH系统中的接入时延以使得时间与频率上的不确定性都可以得到快速地解决的原因。

发明概述

本发明的上述以及其它的目的可以在一些用于通信系统的方法和装置中得到实现。根据本发明的一个方面，可以在连接的初始阶段采用混合跳频/直接序列扩频的通信模式。而且当连接处于已连接模式之后，还可以采用单纯的跳频扩频通信模式。

根据本发明的另一个方面，在混合跳频/直接序列扩频通信传输模式中所采用的码片速率要等同于单纯跳频扩频通信传输模式中所采用的比特传输速率。

根据本发明的另一个方面，在连接的初始阶段，寻呼消息是通过采用混合跳频/直接序列扩频通信传输模式被发送出去。在一个实施例中，寻呼消息可以包含一个固定码片的序列，该序列对于被寻呼的无线单元来说是唯一的。在另一实施例中，寻呼消息可以包含一个固定码片的序列，该序列对于无线系统内所有的无线单元来说是通用的。

根据本发明的另一个方面，寻呼消息的码片速率可以等同于采用单纯跳频扩频通信传输模式时的比特速率。

仍然根据本发明的另一个方面，可以采用滑动相关器对连接初始阶段内传输的寻呼消息进行解扩。在某些实施例中，该滑动相关器可以用抽头延时线的方法来实施。