数据传输系统的频率方法 本发明系关于一种数据传输系统，其具至少两个站，其间资料爆冲经由射频被互换。本发明亦关于一种在至少两个站间经由射频路径使用跳频方法的数据传输方法。
例如此种的数据传输系统被用于资料要经由射频在短距离互换的任何时候，亦即，例如在无线电话的基台部份及手机部份间互换资料。其它实例关于在PC及接口设备间、在游戏机的游戏键盘及附属固定站间、等的互换资料。
各种未申请频带被保留以进行此种数字无线通讯系统，例如WDCT、蓝牙、HomeRF，亦即，所指的是ISM频带(科学及医疗(IndustrialScientific and Medical))，例如在2.4 GHz。
由这些基地台至移动站的数据传输被称为下行，相反的情况，当该资料由移动站传输至基地台时称为上行。资料爆冲一般使用基于时槽的方法，或是TDMA方法(分时多重存取)在这些站间互换。
责任标准化当局，美国联邦通讯委员会(the FederalCommunication Commission(FCC))，已定义管理方式的规则，其中资料应被互换以用于该ISM频带。这些规则的其中一个说明无线数据传输必须使用跳频方法(跳频展频)进行，该方法亦规定在特定时间间隔内多少次频率变换需被进行。
为使进行该传输频率的必要变换为可行，该传输器端及接收器端的当地振荡器必须皆在新的振荡器频率被稳定化。在该传输频率的每一个变换需要一段时间以使频率合成器于个别新的传输频率被稳定化，这些稳定化次数必须藉由在该传输资料爆冲间的保护时间间隔被考虑，且此减少该数据传输速度。
因此，本发明目的为提供一种数据传输系统及使用跳频方法的数据传输方法，其允许更高的数据传输速度及简化的操作方法。
根据本发明地数据传输系统具至少两个站，在两个站间资料爆冲经由射频被互换。该第一站具第一传输装置，其在第一频道中频传输资料爆冲，及第一接收装置，其在第二频道中频接收资料爆冲及降混频这些数据爆冲至中间频率。该第二站具第二传输装置，其在第二频道中频传输资料爆冲，及第二接收装置，其在第一频道中频接收资料爆冲及降混频这些数据爆冲至中间频率。
根据本发明，在用于自第一中间站至第二中间站的下行传输的第一频道中频及用于自第二站至第一站的上行传输的第二频道中频间的差异对应于所使用的中间频率。
以此方式选择该两个传输频率的优点在于在该第一站及在该第二站的个别当地振荡器频率不再需要如目前为止所必需的在该下行传输及该上行传输被切换。不再需要更换自该第一站至该第二站的该下行传输及自该第二站至该第一站的该上行传输间的当地振荡器。基于此原因，在该下行传输及该上行传输间不需任何稳定化阶段，且该相对应保护时间间隔可被缩短。此允许较过去为更高的数据传输速度。
当在两站间传输资料时，首先一种传送器端的基频信号必须藉由传送器端振荡器频率升混频至该第一频道中频。在第二站，在该第一频道中频接收的信号由接收器端振荡器频率降混频至该中间频率，且其余的信号评估再于此中间频率被进行。于第二站用于降混频的该当地振荡器频率亦用于自基频升混频至该信号要被送回的该第二频道中频。因基频信号与该中间频率信号正好相差该中间频率，Δf，此产生一种与该第一频道中频及该第二频道中频间的该中间频率相同值的跳频。
在该第二频道中频传输回去的信号可在该第一站被接收，且可使用用于此处的未被改变的振荡器频率被降混频至该中间频率。因此，不需于该下行传输及该上行传输期间，在该第一站或在该第二站改变该当地振荡器频率。虽然如此，该第一频道中频与该第二频道中频精确而言正好相差该中间频率。此表示其可能依照FCC要求在具变更为该当地振荡器频率的较少数目的变更之特定时间间隔内进行最少数目的频率变更。此亦简化该当地振荡器的控制。
该第一频道中频较有利为基于伪随机基准被选择，一种相符的跳频序列可在传送器端及接收器端被定义以进行此目的。该后续第二频道中频再由个别伪随机决定的第一频道中频藉由加或减该中间频率而得到。
要使用跳频方法传输的资料较有利为该频道中频在每一个经传输数据爆冲后被改变。该频道中频亦较有利为在数据爆冲传输期间保持恒定，此确保在数据爆冲期间不需更改传输频率。传输频率的改变及频率合成器的再稳定化在两个资料爆冲间的停止期间可能发生。
根据本发明更进一步有利具体实施例，该频道分离的非整数倍数(例如用于2.4Ghz频带的1MHz)被选择用做该中间频率(或用做该第一及第二频道中频间的差)。此造成彼此互为漂移的传输及接收频率的型式，此使得避免不同频道间的隔线干扰为可行，及使得同信道与相邻频道干扰减少。
该第一站及该第二站较有利为具产生当地频率的当地振荡器，此频率为自基频至该个别传输频率的升混频所必需及自该个别接收频率至该中间频率的降混频所必需。在此情况下，该当地振荡器特别有利为藉由锁相回路被频率稳定化，一种例如此种的装置允许在各种传输及接收装置所必需的该混合频率以所欲准确性及较低实体复杂性被制造。
根据本发明更进一步有利具体实施例，该数据传输系统具在各个资料爆冲之间产生保护时间间隔的装置。在各个资料爆冲之间提供保护时间间隔的必要性的一个理由为位于不同站的当地振荡器间的时差，由如时脉漂移所引起的此种时差会导致不同资料爆冲间的重叠。适当期间的保护时间间隔必须被提供以防止当第一资料爆冲仍在传送时，第二资料爆冲被接收，若该当地振荡器频率必须在两个数据爆冲间被改变，较长的保护时间间隔必须被提供，其期间至少对应于稳定化方法的期间。
自第一站至第二站的该下行传输及自第二站至第一站的该上行传输间的保护时间间隔长度较佳为约略对应于该个别振荡器的时脉漂移。使用根据本发明方法，不需重新设定该下行传输及该上行传输间的该当地振荡器频率，因而所选择该所需保护时间间隔较先前方法为短，在先前方法该当地振荡器的再稳定化是必要的。
根据更有利方法，该站具于每一个资料爆冲的传输开始时产生辨识信息(CAC)的装置。当一种资料爆冲被接收时，此辨识信息可被使用以推论此是否属于与接收站相同的微微网络，或者不是这种情况。
根据本发明更进一步有利的细节，这些站的其中一个为基地台且另一个为移动站。许多数据传输系统具易于处理的小的移动部份，它们为手机、游戏键盘、或行动助理等，经由此用户可进行其输入。
数据传输系统特别有利的是用于无线通讯系统，该数据传输系统亦有利的是用于计算机控制游戏系统。
在至少两个站间经由射频路径使用跳频方法的根据本发明数据传输方法中，首先一种第一信号在第一频道中频由第一站传送至第二站，该第一信号由第二站接收且被降混频至该中间频率。该第二站再于第二频道中频传送第二信号至该第一站。根据本发明，该第一频道中频及该第二频道中频精确地相差中间频率。该第二信号由第一站接收且被降混频至该中间频率。若第一频道中频及该第二频道中频系根据本发明选择，则不需在该传输器端或该接收器端的振荡器频率的任何耗时重新设定。
本发明于下文参考示例具体实施例更详细叙述，其说明于图标中，其中：
第1图显示一种数据传输系统，其包括一个基地台及四个移动站；
第2图显示一种爆冲结构，其被用于基地台及移动站间的互换资料；
第3A图显示一种该传输器端及该接收端器的当地振荡器频率，及
所使用传输频率的频率方法；及
第3B图显示一种第3A图所示方法的替代频率方法。
第1图显示一种数据传输系统，其包括一个基地台B及四个移动站Mi(I＝1，…，4)做为实例。该基地台B可经由设频传送资料至该移动站Mi的每一个，该移动站Mi可同样地经由设频传送资料至该基地台B。为进行经由设频的资料传送，该基地台B及该移动站Mi的每一个具当地振荡器LO。类似此种包括一个基地台及N个移动站的数据传输系统被称为微微网络，且仅具短程。
第2图显示于一段时间在该基地台B及该移动站Mi、Mj间互换的资料爆冲，首先，资料爆冲”B→Mi”被由该基地台B传送至该移动站Mi(下行)。
该数据在该频道中频f2n传送；该传送时间为TBM1。此第n个下行资料爆冲的传输之后为保护时间间隔ΔT1，在此期间没有任何资料被传输。该上行资料爆冲”Mi→B”再由该移动站Mi传送回到该基地台B。对根据本发明方法，该频道中频f2n+1被用于此上行传输，且在根据本发明方法，此与先前使用的该频道中频f2n相差该中间频率Δf。该第n个上行资料爆冲”Mi→B”的传输期间为TMB1，此资料爆冲的传输之后为保护时间间隔ΔT2。
根据本发明方法允许不同频率被用于资料爆冲”B→Mi”及”Mi→B”的传输，由此使得符合根据FCC标准的经常频率变更之要求为可行，且当地振荡器不需于该保护时间间隔ΔT1期间再稳定化。该保护时间间隔ΔT1因此为一种长度使得在传送器及接收器间的时差可被补偿，以使用此种方式预防在资料爆冲间的任何重叠。
在该保护时间间隔ΔT2期间，该传送器端及该接收器端的当地振荡器再被设定为新的频率，这些频率使用预先决定的跳频方法基于伪随机基准被选择，为确保于资料爆冲”B→Mi”传输开始时稳定的当地振荡器频率被提供，该保护时间间隔ΔT2的期间被选择以符合锁相回路(PLL)的稳定化时间。因此，根据本发明方法的优点为ΔT1可被选择为较ΔT2为短。
被示于第2图的这些资料爆冲的每一个具不同组的资料及信息。做为实例，在蓝牙标准中，微微网络的辨识信息CAC(频道存取码)在数据爆冲开始时被传输，接着为要被传输的实际资料区块、及标头信息H、承载资料D及检查位图样CRC(循环冗余校检)以进行已传输承载资料D的错误辨识及修正。
第3A及3B图显示在基地台B及移动站Mi间传输资料的两个替代频率方法。
说明于第3A图的方法首先被叙述。要被传输的该信号为在基地台B端的基频信号1的形式，且此信号意欲于第一资料爆冲”B→Mi”被传输至该移动站Mi。为进行此目的，该基频信号1藉由该当地振荡器频率fB，2n在该基地台端被升混频至该传输频率f2n。此传输频率f2n被用于自该基地台至该移动站的下行传输2。由该移动站Mi接收的射频信号藉由在该移动站端产生的该当地振荡器频率fMi，2n被降混频至该中间频率带3，且此中间频率带3系在频率-Δf，此中间频率信号再被进一步评估。
对上行传输，在该移动站Mi端的该基频信号4意欲被传输至该基地台B。为进行此工作，其由该当地振荡器频率fMi，2n+1被向上传输至该频率f2n+1，其被用于传输。
在此情况：
fMi，2n＝fMi，2n+1
为使在该移动站端的该当地振荡器不需于新的频率被稳定化，由该移动站Mi至该基地台B的上行传输5再于该传输频率f2n+1进行。因在该移动站端的该中间频率信号3与该基频信号4相差频率Δf，用于该下行传输2及该上行传输5的传输频率必须亦相差Δf：
f2n+1＝f2n+Δf
在该传输频率f2n+1传输回去的信号由该基地台B接收且由该当地振荡器频率fB，2n+1被降混频至该中间频率带。以此方式得到的该中间频率信号6可再被进一步处理。
于该基地台端该当地振荡器的变更频率亦应被避免，所以：
fB，2n＝fB，2n+1
若在该基地台端的该中间频率为+Δf则可满足。
第3B图显示另一种频率方法，在该基地台端的基频信号1由该当地振荡器频率fB，2n被升混频至该传输频率f2n，且被传送至该移动站Mi做为资料爆冲”B→Mi”。该移动站Mi接收此射频信号及由该当地振荡器频率fMi，2n被降混频至在频率Δf的该中间频率信号3。
对资料爆冲”Mi→B”的上行传输，该基频讯号4由该当地振荡器频率fMi，2n+1被升混频至该传输频率f2n+1，其被用于上行传输5。在该移动站Mi的当地振荡器频率于该下行传输2及该上行传输5间未变化，及所以：
fMi，2n＝fMi，2n+1
此产生下列该下行传输2的频率f2n及该上行传输的频率5的频率f2n+1间的关系：
f2n+1＝f2n-Δf
在传输频率f2n+1传输回去的信号由基地台接收且藉由该当地振荡器频率fB，2n+1被降混频至在频率Δf的该中间频率带。该当地振荡器频率fB，2n及fB，2n+1以下式相关连
fB，2n＝fB，2n+1
该当地振荡器未于该下行传输及该上行传输间于基地台端再稳定化，该中间频率信号6再于接受器端进一步被加工。
因而，概略言之，可说明该当地振荡器不需在该下行传输及该上行传输间交替，若该下行传输的传输频率f2n及该上行传输的频率f2n+1相差中间频率Δf。