[發明專利]高數據率無線局域網絡

無效

• 申請號: 95191641.6
• 申請日: 1995-02-03
• 公開（公告）號: CN1083648C
• 公開（公告）日: 2002-04-24
• 發明（設計）人: 約翰·H·卡法雷拉;杰弗里·H·菲舍爾
• 申請（專利權）人: 普羅克西姆公司
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發明的領域

一般地說，本發明涉及各種高數據率無線局域網絡，較具體地說，涉及應用于受到多路徑干擾的高數據率的無線局域網絡。

本發明的背景

使各個計算機之間可以互相進行數據通信的計算機通信網已變得很普通。例如，一個第一計算機的用戶可以與一個第二計算機進行文件和實時數據的發送和接收。局域網絡(LAN)是在位于一個共同地區內的多個計算機之間提供計算機通信的計算機通信網。例如，典型的情形是LAN用于使一個辦公樓或者教學樓內的多個個人計算機或工作站互相連通，或者使位于一個校園內的或辦公區內的幾個樓中的多個計算機互相連通。典型的情形是，連接在LAN上的多個計算機之間互相通信，它們通常也還和一個或幾個裝備有輸出設備(如打印機)和大容量數據存儲器(例如文件服務器)的一個或幾個中央的或專業的計算機(例如主計算機)互相通信。

計算機通信網，如LAN，利用某種傳送介質來在網絡中的多個數據裝置之間進行數據信號通信。一般，該傳送介質是導線網絡。導線可能會遇到一些麻煩，例如存在日常的維護問題、要占用空間、需要安裝時間、限制連接在網絡上的計算機的移動等。

為了克服與使用導線作為傳送介質的系統相關聯的問題，可以在計算機通信網中使用多個無線電發送接收機來在各計算機之間進行運載數據信息的無線電信號的通信。由于低的數據傳送率和/或低的可靠度，至今無線電發送接收機的使用被接受的程度不大。典型地，如果降低數據傳送率，則可靠度就能得到改善。或者，可以得到高的數據傳送率，但這時可靠度就降低。

無線局域網絡中各計算機之間的高數據率傳送的主要障礙是一種稱之為“多路徑”的干擾現象。一個無線電信號在傳向接收機時常常會途經多種路徑。例如，傳播環境中的一些表面的反射可能導至多個傳播路徑。這些路徑中的一些路徑比其他的路徑長。因此，由于每條路徑上的信號的傳播速度是相同的，于是沿某些路徑傳播的信號要比沿另外路徑傳播的信號晚一些才到接收機。有時當較晚的信號到達接收機時就會和較早到達的信號發生干涉，造成信號降質。

多路徑時延分散是指最早到達接收機的發送信號的到達時刻和最晚到達接收機的發送信號的到達時刻之間的時間。

為了理解多路徑效應和本發明，討論一下“符號”這個術語是有幫助的。一個或多個符號可以結合起來形成一個能夠傳遞一個意思的消息。每一個符號都是從一組可能的符號中選出的，并能唯一地被識別，這組可能的符號叫做符號表。符號表中的符號數目叫做該符號表的“階次”。例如，字母“a”、“b”、“c”是英語符號表(字母表)中的幾個符號，這里該英語符號表的階次為26。數“0”和“1”是二進制數系統中的兩個符號，該系統的階次為2。

有可能用第二個符號表中的一個符號來代表第一個符號表中的一系列符號，例如用符號“a”來代表二進制符號序列“101”。該二進制符號序列由三個二進制符號組成。由于每個二進制符號都可以是兩個可能符號中的任一個，所以在一個由三個二進制符號組成的序列中，有8種可能的互不相同的二進制符號序列。這樣，為了代表這8種可能的互不相同的含有三個二進制符號的序列，需要一個階次為8的符號表。一般地說，為了代表M＝2N種可能的互不相同的含有N個二進制符號的序列，需要一個階次為M＝2N的符號表。正像二進制發信可以叫做二值發信那樣，一個利用階次為8的符號表來代表三位的二進制序號序列的發信系統叫做8值發信。在通信系統設計的術語中，一個8值符號的表示方式被叫做用“每符號3比特”來代表每一個符號。

一般地說，一個用階次為M＝2N的符號表來代表一個N位的二進制符號序列的發信系統被叫做是M值發信。在M值發信中，等價的二進制數據率R等于符號率S乘以每個符號的比特數N，即R＝S·N。每個符號的比特數N等于log2M。所以，對于8值發信有N＝3，從而等價二進制數據率是符號率的三倍(假定沒有錯誤校正碼，也沒有引頭比特位)。

在二進制發信中，由于這時M＝2，每個符號的比特數N＝1，所以等價二進制數據率等于符號率，即R＝S。這樣，在二進制發信的討論中“比特”和“符號”常常可以互換使用。

在無線電通信中，發送機含有一個調制器，它給出代表提供給它的信息的發送信號。反之，接收機含有一個解調器，它接收發送信號并在理想情形下給出由該發送信號所代表的原始信息。通常，提供給調制器的信息包含有多個符號，這里的每個符號都是從一個有限的符號組中選出的。對于提供給調制器的每一個符號，調制器都產生一個從一組離散的符號波形中選出的相應的符號波形，然后該符號波形被發送到一個通信頻道上，以供至少一個接收機接收。