CN101352019A

CN101352019A - 高吞吐量无线个域网的无线通信方法及无线收发装置

Info

Publication number: CN101352019A
Application number: CNA2007800010054A
Authority: CN
Inventors: 吕侃; 姜崇俊; 迈克尔·陈; 徐斌; 汤益彦; 洪慧勇; 吴峰; 吴双力
Original assignee: 3dsp Beijing Ltd Corp
Current assignee: 3dsp Beijing Ltd Corp
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2009-01-21
Also published as: WO2008124964A1

Abstract

本发明提供一种高吞吐量无线个域网的无线通信方法及无线收发装置，该方法采用同蓝牙网络兼容的链路控制、链路管理及上层协议，并采用同无线局域网兼容的物理层信道编码与信号调制方式进行数据传输。包括下列步骤：以蓝牙射频和基带协议建立通信链路的查询和接入过程；以修改的无线局域网物理层协议进行数据传输；其中，所述修改的无线局域网物理层协议的同步、信道编解码和信号调制解调方式与无线局域网物理层协议相同。通过本发明，可以整合无线局域网和蓝牙两种无线通信网络现有的资源，无须增加额外的硬件，或者只需要改变很少的硬件而实现高吞吐量的无线个域网。

Description

高吞吐量无线个域网的无线通信方法及无线收发装置技术领域

本发明是有关于无线通信网络，尤其有关于一种高吞吐量无线个域网的无线通信方法及无线收发装置。

背景技术

目前，人们所携带的电子信息设备越来越多，像笔记本电脑、移动电话、个人数字助理（PDA: Personal Digital Assistant) 等已不再只是商务人员的必备工具，也逐步进入日常生活。这些信息设备的功能越来越强大，同时尺寸却越来越小，但是人们已不能仅仅满足于它们各自独立工作，而是迫切需要各种设备之间能方便地进行信息的交互。因此，在小范围内能够将个人设备互联而组成的网络，即无线个域网（WPAN: Wireless Personal Area Networks) 便应运而生。

蓝牙（Bluetooth) 作为一种小范围无线连接技术，能够在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据和语音通信，是目前实现无线个域网的主流技术之一。蓝牙作为一种取代电子设备之间有线连接的短距离无线通信技术，其主要特点为鲁棒性好、低功耗和低成本。但是，蓝牙的传输速率和传输距离（一般在 10m半径以内）却非常有限。

随着蓝牙技术在无线个域网领域的广泛应用，人们对其传输速率和传输距离也提出了更高的要求，希望通过蓝牙设备获得更快、更远的数据传输，例如，在数码相机、摄像机、投影仪、数字电视、掌上电脑和其它智能终端等多媒体无线传输中的应用。

无线局域网（WLAN: Wireless Local Area Networks) 则是一种广泛用于计算机、计算机外围设备、存储器及网络设备之间无线连接 /无线接入的局域网技术，如 IEEE802.11a、 IEEE802.11b和 IEEE802.11g等无线网络标准。针对不同应用场景的蓝牙与无线局域网在物理层和上层协议上都完全不同。相对于蓝牙，无线局域网具有更高的传输速率和更远的传输距离。然而，随着蓝牙和无线局域网的广泛应用，同一设备往往同时具备无线局域网和蓝牙功能，如电脑、移动电话及其它智能终端。因此，人们开发了同时具备蓝牙和无线局域网信号调制与解调功能的无线通信装置，用以实现蓝牙的射频、基带处理、链路控制和链路管理，以及无线局域网的物理层和媒介接入控制（MAC: Media Access Control) 层。该无线通信装置外置 /内置于主机，如电脑、移动电话等智能终端，与在主机控制器，如中央处理器（CPU: Central Processing Unit)或微控制器（MCU: Micro Controller Unit) 中运行的无线局域网高层协议，如逻辑链路层、网络层、传输层及应用层等一起实现 WLAN功能；并与在主机控制器中运行的蓝牙高层协议，如 L2CAP、 RFCOMM/SDP和应用层等一起实现蓝牙功能。

尽管现有技术能够在同一设备上同时实现蓝牙以及无线局域网的功能，却因为各自独立工作，无法整合无线局域网和蓝牙的现有硬件 /软件资源解决基于蓝牙技术的无线个域网传输速率低、传输距离短的缺陷。

发明内容

为解决上述现有技术中蓝牙与无线局域网功能共存的设备无法利用无线局域网硬件资源提高无线个域网传输速率和传输距离的问题，本发明提出一种高吞吐量无线个域网的无线收发装置及无线通信方法。

一种高吞吐量无线个域网的无线通信方法，该方法采用同蓝牙网络兼容的链路控制、链路管理及上层协议，并采用同无线局域网兼容的物理层信道编码与信号调制方式进行数据传输。

所述方法包括下列步骤：以蓝牙射频和基带协议建立通信链路的查询和接入过程；以修改的无线局域网物理层协议进行数据传输；其中，所述修改的无线局域网物理层协议的同步、信道编解码和信号调制解调方式与无线局域网物理层协议相同。根据本发明的一较佳实施例，所述建立通信链路的查询和接入过程的步骤是通过蓝牙协议的信号调制解调方式来实现。

根据本发明的另一较佳实施例，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构中具有同蓝牙标准兼容的接入码和封包头，用于链路控制；所述数据传输的步骤包括：通过蓝牙协议的信号调制解调方式发送接入码和封包头；通过无线局域网协议的信号调制解调方式进行数据传输。

根据本发明的再一较佳实施例，所述数据传输的步骤是通过无线局域网协议的信号调制解调方式来实现。

其中，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构的负载中具有循环冗余校验码，用于数据传输时的误差校验。

其中，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构的负载长度与现有蓝牙标准的时隙结构保持一致。

另外，该方法在蓝牙信号调制阶段采用蓝牙标准的跳频方式，在无线局域网信号调制阶段采用简化的频率映射图，用于多个无线收发装置共存及干扰控制。

其中，在同一无线个域网内，采用与现有蓝牙相同的时分复用方式工作，以避免多个节点之间的干扰。

其中，在不同无线个域网之间，采用频分复用方式以及跳频技术工作，以避免或降低干扰。

一种高吞吐量无线个域网的无线收发装置，包括天线单元、射频单元、信号处理单元、链路控制单元以及链路管理单元，所述信号处理单元包括: 蓝牙信号处理单元，用于以蓝牙射频和基带协议建立通信链路的查询和接入过程；以及修改的无线局域网信号处理单元，用于以修改的无线局域网物理层协议进行数据传输；其中，所述修改的无线局域网信号处理单元包括同步、信道编解码以及信号调制解调的处理，且该处理过程与无线局域网的信号处理单元的相应处理过程相同。其中，所述修改的无线局域网信号处理单元具有同蓝牙标准兼容的接入码和封包头，用于链路控制。

其中，所述修改的无线局域网信号处理单元具有循环冗余校验码，用于数据传输时的误差校验。

其中，所述修改的无线局域网信号处理单元具有与现有蓝牙标准的时隙结构保持一致的负载长度。

根据本发明的一较佳实施例，所述天线单元包括一个天线，用于接收无线局域网信号或蓝牙信号，传送给射频单元或者辐射到空中；所述射频单元与所述天线单元及所述信号处理单元相耦合，用于接收天线单元或信号处理单元的无线局域网信号或蓝牙信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波等处理。

根据本发明的另一较佳实施例，所述天线单元包括两个天线，用于分别接收无线局域网信号和蓝牙信号，传送给射频单元或者辐射到空中；所述射频单元与所述天线单元及所述信号处理单元相耦合，包括：无线局域网射频单元，用于接收与其连结的一个天线或信号处理单元的无线局域网信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波处理；以及蓝牙射频单元，用于接收与其连结的另一天线或信号处理单元的蓝牙信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波等处理。

本发明的较佳实施例采用同无线局域网兼容的物理层信道编码与信号调制方式，以及同蓝牙网络兼容的链路控制（LC: Link Controller) 、链路管理（LM: Link Manager) 及上层协议，提出一种高吞吐量无线个域网的无线收发装置及无线通信方法。通过该装置和方法，可以整合无线局域网和蓝牙两种无线通信网络现有的资源，无须增加额外的硬件，或者只需要改变很少的硬件而实现高吞吐量的无线个域网。

附图说明

图 1为本发明一较佳实施例的高吞吐量无线个域网的协议结构图；图 2为本发明一较佳实施例的无线收发装置的结构示意图；图 3a为现有技术中蓝牙协议所规定的一种基本帧格式；

图 3b为现有技术中蓝牙协议所规定的另一种基本帧格式；

图 3c为本发明一较佳实施例的高吞吐量无线个域网所釆用的一种帧格式；

图 3d为本发明一较佳实施例的高吞吐量无线个域网所采用的另一种帧格式；

图 4为本发明一较佳实施例的无线通信方法的流程图；

图 5a、图 5b为图 4所示实施例中无线收发装置在混合模式下工作的流程图；

图 6a、图 6b为图 4所示实施例中无线收发装置在高吞吐量模式下工作的流程图。

具体实施方式

本发明的核心内容是：在同时具备无线局域网和蓝牙功能的无线通信装置中，适当修改蓝牙的链路控制和链路管理协议及实现链路控制和链路管理的相应单元，充分利用无线局域网的物理层资源，如射频和基带处理单元，与在主机控制器中运行的蓝牙高层协议一起实现高吞吐量、远距离 / 低功耗的无线个域网。

下面结合图 1所示的协议结构对本发明的一较佳实施例进行说明。首先需要说明的是，蓝牙和无线局域网主要工作在 2.4GHz工业、科学、医疗（ISM)频段，为了避免相互干扰，其物理层一般都是分时工作的，这样，蓝牙就可以在无线局域网不工作的期间利用无线局域网的物理层资源。本发明正是利用了这一点，如图 1 所示，其为本发明一较佳实施例的高吞吐量无线个域网的协议结构图，相对于现有的蓝牙标准，该无线个域网在链路控制层（LC) 以上的协议除了增加相应的功能（features) 之外基本上不需要修改；链路控制层（LC) 以下，所述无线个域网建立高速率传输链路之前的所有过程，包括査询过程（Inquiry Procedures)和接入过程（Access Procedures)等，都釆用现有蓝牙标准中的基带（Baseband)和射频（Radio) 部分来实现，如蓝牙 1.2、 2.0或 2.1协议规范；而在高速率传输过程中，则采用修改后的无线局域网帧格式和无线局域网物理层来实现。如此即可实现高速率的信号调制与解调，从而实现高吞吐量、远距离的无线个域网。

其中一方面，在链路控制层（LC) 以上的协议中增加相应的功能包括：应用层可以增加针对高速率应用的功能（features) ，如数字电视播放、视频会议等功能；主机控制接口（HCI)中可以增加针对高速率传输应用的命令接口；链路管理协议（LMP: Linl Manager Protocol) 中可以增加支持高速率传输的协议，并在支持功能（Supported features) 中增加与高速率传输相关的功能（features)参数。如此即可配合无线收发装置的高速传输功能。当然，本发明并不限于上述几种方式，任何为了配合高速传输而在链路控制层以上的协议中增加 /修改的功能都可以包含于本发明的保护之列。

其中另一方面，对无线局域网物理层 /帧格式进行修改包括：在高吞吐量无线个域网物理层中，在无线局域网物理层的基础上修改其帧（Frame) 结构，包括在帧（Frame) 结构中增加同现有蓝牙标准兼容的包头（Packet Header) ，用于链路控制；在负载（Payload) 中增加循环冗余检验（CRC: Cyclic Redundancy Check)码，用于数据传输时的误差校验；修改负载的长度，以便同现有蓝牙的时隙结构保持一致；以及釆用新的跳频方式，用于多个高速率无线个域网共存及干扰控制。而高吞吐量无线个域网物理层其它部分同 WLAN物理层基本保持一致，主要包括同步、信道编解码和信号调制 /解调方式等。

迸一步说，在本发明的一较佳实施例的高吞吐量无线个域网中，为了提高传输速率并同蓝牙完全兼容，可以采用三种模式的信号调制 /解调方式及相关的帧结构工作，即蓝牙模式、混合模式和高吞吐量（HT: High Throughput) 模式。蓝牙模式完全采用蓝牙协议中的信号调制 /解调方式，可在建立链接 /保持链接的时候采用这种模式，因为在实际使用中，建立链接 /保持链接对于速率没有太高的要求；混合模式在接入码（Access code) 和包头（Packet header)部分采用跟蓝牙协议相同的信号调制 /解调方式，数据传输部分釆用跟无线局域网相同的信号调制 /解调方式，如此在一定程度上提高了传输速率；高吞吐量模式则完全采用无线局域网的信号调制 /解调方式，以便于大数据量的高速传输。

基于上述的协议结构和工作模式，所述高吞吐量无线个域网在高速率传输过程中，信号占用同无线局域网信号相同的带宽，如 IEEE802.11g 中的 20MHz带宽，但通过跳频技术利用所有可获得的 ISM频段。在同一无线个域网内，采用跟现有蓝牙相同的时分复用方式避免多个节点之间的干扰；在不同的无线个域网之间，采用频分复用方式 /跳频技术避免 /降低干扰。而所述高吞吐量无线个域网可以使用 2.4GHz 的 ISM频段，如果所利用的 WLAN物理层支持 5GHz频段，其也可以使用 5GHz的 ISM频段。也就是说，所述高吞吐量无线个域网既可以在 2.4GHz的 ISM频段内的 4个不重叠的 20MHz 的子带之间跳频，也可以在 5GHz频段内的 12个不重叠的 20MHz的子带之间跳频，从而提高抗多高吞吐量无线个域网干扰的性能。

下面结合附图，以采用正交频分复用（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplex)调制的无线局域网物理层为例对本发明的高吞吐量无线个域网的无线通信方法及无线收发装置进行进一步说明。当然，本发明的保护范围并不限定于该实施例。

再请参照图 1，本发明一较佳实施例的高吞吐量无线个域网的协议结构包括物理层、链路控制层（LC) 、链路管理层（LM) 、主机控制器接口层 (HCI) 、逻辑链路控制和适配层（L2CAP) 、串口通信协议 /服务发现协议层（RFCOMM/SDP) 以及应用层（Applications) 等。其中，如前所述，链路控制层（LC) 以上的协议跟蓝牙协议一致，只需要做一些参数修改；物理层有两种协议构成，即蓝牙射频（Radio) 和基带（Baseband) 协议以及修改的无线局域网物理层协议。 * 下面请参照图 2，其为根据上述协议结构的本发明一较佳实施例的无线收发装置的结构示意图。如图所示，该无线收发装置 20包括天线单元 21，用于接收来自空中的蓝牙和无线局域网信号并送给射频单元 22处理，接收来自射频单元 22的蓝牙和无线局域网信号并辐射到空中；射频单元 22，用于接收来自天线单元 21的蓝牙和无线局域网射频信号，并把该信号进行放大、下变频和滤波等处理后送到信号处理单元 23，接收来自信号处理单元 23 的信号，进行滤波、放大和上变频等处理后调制到载波，上送给天线单元 21 ; 信号处理单元 23，用于处理来自射频单元 22的中频 /基带信号，获得链路控制信息和数据，根据链路控制单元 24的控制信息把需要发送的数据处理成基带信号并送给射频单元；链路控制（LC) 单元 24，用于接收链路管理单元 25 的管理信息和数据，并根据管理信息控制信号处理单元 23 处理数据，接收信号处理单元 23获得的控制信息和数据，根据该控制信息控制信号处理单元 23进一步工作，并把接收的数据送给链路管理单元 25 ; 以及链路管理（LM)单元 25，用于接收主机的控制命令和数据，根据主机命令处理数据后送给链路控制单元 24，接收链路控制单元 24的数据并根据链路管理协议处理后送给主机。

该收发装置 20通过主机控制器接口（HCI) 同主机相连，并同在主机上运行的高层协议一起实现高吞吐量的无线个域网功能。

需要说明的是，信号处理单元 23由两个单元构成，一个是修改的无线局域网信号处理单元 231，另一个是蓝牙信号处理单元 232，分别用于处理无线局域网和蓝牙的基带 /中频信号。在本发明的该实施例中，蓝牙信号处理单元 232主要用于建立通信链路的查询和接入过程，可以通过蓝牙射频和基带协议实现；而修改的无线局域网信号处理单元 231, 由于采用与无线局域网相同的同步、信道编解码以及信号调制解调的处理过程，则用于进行高速率的数据传输。另外，由于该修改的无线局域网信号处理单元 231 的帧结构具有同蓝牙标准兼容的封包头，可以方便地与链路控制单' ^q 容，以便于链路控制。此外，还可以在该修改的无线局域网信号处理单元

231的帧结构的负载中增加循环冗余校验码，用于数据传输时的误差校验，还可以通过修改负载的长度，来与现有蓝牙的时隙结构保持一致。

射频单元 22由蓝牙射频单元 221和无线局域网射频单元 222构成，分别处理蓝牙和无线局域网的射频信号。天线单元 21包括两个天线，分别与蓝牙射频单元 221和无线局域网射频单元 222相连， .以便分别把从空中接收的蓝牙射频信号和无线局域网射频信号送给蓝牙射频单元和无线局域网射频单元处理，接收蓝牙射频单元和无线局域网射频单元的蓝牙射频信号和无线局域网射频信号并辐射到空中。本发明并不限于上述实施例，另一个可行实施例是，该无线收发装置也可以只采用一个天线和一个射频单元，即修改的无线局域网信号处理单元和蓝牙信号处理单元共用一个相同的射频单元，并与一个天线相连。因为无线局域网和蓝牙一般工作在相同的 2.4GHz ISM频段，可以采用相同的天线和射频单元接收和处理无线局域网和蓝牙信号。当修改的无线局域网信号处理单元工作时，天线接收来自空中的无线局域网信号并送给射频单元进行下变频、放大和滤波等处理后再送给修改的无线局域网信号处理单元处理，或者射频单元接收修改的无线局域网信号处理单元的基带信号，进行滤波、放大和上变频等处理后送给天线辐射到空中；当蓝牙信号处理单元工作时，天线接收来自空中的蓝牙信号并送给射频单元进行下变频、放大和滤波等处理后再送给蓝牙信号处理单元处理，或者射频单元接收蓝牙信号处理单元的基带信号，进行滤波、放大和上变频等处理后送给天线辐射到空中。

接下来对本实施例的无线收发装置在不同工作模式下的帧结构进行说明。本实施例仍然以无线局域网采用正交频分复用调制为例。

对于蓝牙模式下的帧结构，如图 3a、图 3b所示，其仍然采用蓝牙协议所规定的两种基本格式。但只采用高斯频移键控（ GFSK: Gaussian Frequency Shift Keying)信号调制方式时，如图 3a所示，帧结构主要包括接入码 (Access Code) 、包头（Packet Header) 和负载（Payload) 部分。当釆用差分相移键控（DPSK: Differential Phase Shift Keying) 调制传输数据时，帧结构除了用高斯频移键控调制的接入码和包头部分之外，还包括保护间隔（Guard Time) 和差分移相键控调制的同步序列、负载和拖尾（Trailer) 部分。

对于混合模式下的帧结构，如图 3c所示，前面部分为接入码（Access code)和包头（packet header) ，跟蓝牙协议相同，采用高斯频移键控调制；后面部分为高速率传输段，包括前导码（Preamble) 、信号域（SIGNAL) 和数据域（DATA)，其定义同采用正交频分复用调制的无线局域网协议一致，其中，数据域中的负载（Payload) 跟蓝牙协议中的负载定义相同，一般包括负载体（payload body) 、负载头（payload header) 和 CRC校验码三部分，这里请注意，有些类型的包可以不包含负载头或 CRC校验码。与蓝牙协议唯一不同的是，负载头只有 8 bits, 其中长度作为保留字段，没有定义，而蓝牙协议中的负载长度是由信号域中的 LENGTH字段决定的。另外，还可以在正交频分复用的信号段和高斯频移键控信号段之间插入适当长度的保护间隔（Guard Time) ，用于频率切换等。

对于高吞吐量模式下的帧结构，如图 3d所示，前导码，信号域和数据域的定义同采用正交频分复用调制的无线局域网协议一致，数据域中负载 (payload) 与图 3c中的定义相同；包头的定义如图 3d所示，包括 3比特 (bit) 逻辑传输地址（LT— ADDR: Logical Transport Address) 、 4比特包类型（Type) 、 1比特流控制（Flow) 、 1比特传输确认标志（ARQN) 、 1比特序列数（SEQN)、 8比特包头误差校验位（HEC: header error check) 和 6比特拖尾，其编码和调制方式与信号域相同。

另外，在本实施例中，关于跳频方式，在高斯频移键控或差分移相键控信号调制阶段釆用蓝牙标准中的跳频方式，包括自适应跳频方式；而在无线局域网信号段则釆用简化的跳频方式，该方式选择频率的方法跟蓝牙协议一致，所不同的是，无线局域网信号段采用简化的频率映射图。例如，只包含在 2.4GHz ISM频段内的 4个 20MHz子带的中心频率， /=2412 + k ' 20J Z (k= , ...， 3 ) ；而如果 WLAN射频模块和天线支持 5GHz频段，也可以包含在 5GHz频段内的 12个 20MHz子带的中心频率， /=5180 +k - 20MHZ = 0， …， 7 ) 和/= 5745 + ' 20^^ (k=0, 3 ) 。

下面结合图 4所示的流程对本发明一较佳实施例的收发装置的工作过程，也即本发明的无线通信方法进行说明。

步骤 400: 在两个无线收发装置之间建立链路；

由于建立链路不要求过高速率，因此该过程可以采用与蓝牙协议相同的方法建立，即采用前述的第一种蓝牙模式，而链路主要包括两种，即同步面向连接（SCO: Synchronous Connection-Oriented)和异步无连接（ACL: Asynchronous Connection-Less) 。当然，本发明并不以此作为限制，链路的建立不必采用与蓝牙协议相同的方法，而链路也不限于上述两种类型，而是视实际需要而定。

步骤 402: 当需要传输大量数据时，通过链路管理协议协商采用混合模式或高吞吐量模式传输数据；

步骤 404: 进入混合模式或高吞吐量模式传输数据；

步骤 406: 当大量数据传输结束，只有少量数据传输或只需要保持链路时，通过链路管理协议协商退出混合模式或高吞吐量模式；

步骤 408 : 进入蓝牙模式，处于保持链路、传输少量数据或侦听模式，便于节省功耗。

其中，在步骤 404 中，如果是进入混合模式传输数据，即在混合模式下工作（请同时参照图 3c) ，那么- 在发送过程中，请参照图 5a，发射机首先根据蓝牙协议发射接入码和包头（步骤 500 ) ；根据基于正交频分复用调制的无线局域网协议发射前导码和信号域（步骤 502 ) ，其中，信号域中的 LENGTH字段规定了负载中的数据长度；再根据蓝牙协议，把需要传输的数据（包含 8 bits 的负载头，其中，长度为没有定义的保留字段）依次加 CRC校验码、加密和白化，从而产生跟蓝牙协议一致的负载（步骤 504) ，其中， CRC校验码、加密过程是可选的；然后，根据正交频分复用调制的无线局域网协议在负载之前力 Β 16 bits的服务域，在负载之后依次加 6 bits的 Tail和适当的 Pad bits, 从而产生跟无线局域网协议一致的数据域（步骤 506) ；最后，根据无线局域网协议对数据域进行编码、正交频分复用调制和发射（步骤 508) 。在高斯频移键控信号段釆用跟蓝牙协议一致的跳频，在正交频分复用调制段，切换到前述频分复用所用频率或简化跳频模式所映射的频率；封包（Packets) 的时隙分配和定时按蓝牙协议实现，即只采用长度为 625微秒 (us)的 l-slot、 1875us的 3-slot或 3125us的 5-slot时隙分配方法。

在接收过程中，请参照图 5b，接收机首先根据蓝牙协议进行同步和解包头，把同步和包头信息交给链路控制单元处理（步骤 510) ；再根据无线局域网协议调用无线局域网物理层处理单元接收信号，包括下变频、放大、滤波、 AGC、釆样、同步、信道估计、正交频分复用解调和解码等处理，并获得负载数据（步骤 512) ；然后，根据蓝牙协议进行解白化、解密和 CRC校验等处理（步骤 514) ；最后，把获得的数据传输给蓝牙上层协议进一步处理（步骤 516) 。

其中，在步骤 404中，如果是在高吞吐量模式下工作，请同时参照图 3d。在发送过程中，请参照图 6a，发射机首先根据无线局域网协议发射前导码（步骤 600) ；根据蓝牙协议产生包头，增加 6 bits Tail之后根据无线局域网协议 SIGNAL相同的方法对包头进行编码和正交频分复用调制（步骤 602)；再依次发射信号域（SIGNAL Field)和数据域（DATA Field) (步骤 604)，其中，信号域和数据域的产生方法与混合模式下相同，跳频方式、时隙分配和定时方法也与混合模式下相同，在此不再赘述。

在接收过程中，请参照图 6b，根据蓝牙时隙和定时，接收机调用基于正交频分复用调制的无线局域网物理层单元，首先对接收信号进行下变频、放大、滤波、 AGC、釆样、同步和信道估计等处理（步骤 610) ；采用解 SIGNAL 相同的方法解调出包头中的信息交链路控制单元进行处理（步骤 612) ；再根据无线局域网协议分别解出信号域和数据域数据，并获得负载数据（步骤 614) ；然后，根据蓝牙协议进行解白化、解密和 CRC校验等处理（步骤 616)；最后，把获得的数据传输给蓝牙上层协议进一步处理（步骤 618 ) 。

需要说明的是，上述只是列举说明，并非用以限制本发明，随着无线网络技术的发展，将来也可以考虑使用更宽的带宽或多天线，例如，与 802.11η一样，使用 40MHz带宽或多输入多输出技术（MIMO: multiple input multiple output) ，从而获得更高的数据率。

综上所述，高吞吐量的无线个域网是一种采用同蓝牙共用上层协议，同无线局域网共用物理层资源的方式实现高吞吐量的无线网络技术。达到了下述有益效果：

1、通过所述无线收发装置，即使主机只安装了蓝牙高层协议而没有无线局域网的高层协议，也可以同其它安装了所述装置的设备之间实现高速率、远距离 /低功耗的数据传输；

2、现有的无线局域网装置经过很少的修改，就可以跟安装了蓝牙高层协议的主机一起实现高速率、远距离的无线个域网；

3、在建立和保持无线个域网连接过程中，釆用蓝牙物理层和 MAC层，相对于无线局域网来讲，可以大大降低功耗；当传输数据时，采用无线局域网的物理层，相对于现有的蓝牙物理层，则可以大大提高传输速率。

总之，本发明可以充分利用成熟的蓝牙和无线局域网技术，以及现有的硬件 /软件资源提供更高速率的无线个域网服务，同时在建立和保持链接时大大降低功率消耗。也可以加速相关装置和设备的开发速度，同时降低开发、生产和测试成本。

Claims

权利要求书

1、一种高吞吐量无线个域网的无线通信方法，其特征在于：该方法釆用同蓝牙网络兼容的链路控制、链路管理及上层协议，并采用同无线局域网兼容的物理层信道编码与信号调制方式进行数据传输。
2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：以蓝牙射频和基带协议建立通信链路的査询和接入过程；

以修改的无线局域网物理层协议进行数据传输；

其中，所述修改的无线局域网物理层协议的同步、信道编解码和信号调制解调方式与无线局域网物理层协议相同。
3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述建立通信链路的查询和接入过程的步骤是通过蓝牙协议的信号调制解调方式来实现。
4、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构中具有同蓝牙标准兼容的接入码和封包头，用于链路控制；所述数据传输的步骤包括：

通过蓝牙协议的信号调制解调方式发送接入码和封包头；

通过无线局域网协议的信号调制解调方式进行数据传输。
5、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述数据传输的步骤是通过无线局域网协议的信号调制解调方式来实现。
6、根据权利要求 4或 5所述的方法，其特征在于，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构的负载中具有循环冗余校验码，用于数据传输时的误差校验。
7、根据权利要求 4或 5所述的方法，其特征在于，所述修改的无线局域网物理层协议的帧结构的负载长度与现有蓝牙标准的时隙结构保持一致。
8、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，该方法在蓝牙信号调制阶段采用蓝牙标准的跳频方式，在无线局域网信号调制阶段釆用简化的频率映射图，用于多个无线收发装置共存及干扰控制。
9、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，在同一无线个域网内，采用与现有蓝牙相同的时分复用方式工作，以避免多个节点之间的干扰。
10、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，在不同无线个域网之间，采用频分复用方式以及跳频技术工作，以避免或降低干扰。
11、一种高吞吐量无线个域网的无线收发装置，包括天线单元、射频单元、信号处理单元、链路控制单元以及链路管理单元，其特征在于：所述信号处理单元包括：蓝牙信号处理单元，用于以蓝牙射频和基带协议建立通信链路的査询和接入过程；以及修改的无线局域网信号处理单元，用于以修改的无线局域网物理层协议进行数据传输；

其中，所述修改的无线局域网信号处理单元包括同步、信道编解码以及信号调制解调的处理，且该处理过程与无线局域网的信号处理单元的相应处理过程相同。
12、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述修改的无线局域网信号处理单元具有同蓝牙标准兼容的接入码和封包头，用于链路控制。
13、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述修改的无线局域网信号处理单元具有循环冗余校验码，用于数据传输时的误差校验。
14、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述修改的无线局域网信号处理单元具有与现有蓝牙标准的时隙结构保持一致的负载长度。
15、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述天线单元包括一个天线，用于接收无线局域网信号或蓝牙信号，传送给射频单元或者辐射到空中；所述射频单元与所述天线单元及所述信号处理单元相耦合，用于接收天线单元或信号处理单元的无线局域网信号或蓝牙信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波处理。
16、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于- 所述天线单元包括两个天线，用于分别接收无线局域网信号和蓝牙信号，传送给射频单元或者辐射到空中；

所述射频单元与所述天线单元及所述信号处理单元相耦合，包括：无线局域网射频单元，用于接收与其连结的一个天线或信号处理单元的无线局域网信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波处理；以及蓝牙射频单元，用于接收与其连结的另一天线或信号处理单元的蓝牙信号，并进行放大、下变频 /上变频和滤波处理。