CN1184751C - 改进的无线光通信方法 - Google Patents

Abstract

在发送站和接收站之间进行无线光通信的方法，借此，发送站将请求发送(RTS)帧提供给接收站以通知将要发送数据帧，在正确接收到请求发送(RTS)帧的情况下，接收站为发送站提供清除发送(CTS)帧，并且，发送站随后将数据帧发送给接收站。RTS帧包括前置字段(PA)、同步字段(SYNC)以及强力标题字段(RH)。RTS帧进一步包括源地址/目标地址字段(SA/DA)以及循环冗余校验字段(CRC)。将RTS帧的功率级调节为不同于发送数据帧时的额定传输功率级，并且，通过RTS帧的强力标题(RH)字段中的可变重复编码，允许更大动态范围的链路质量评估和改进的冲突避免特性。根据所选择的可以高于或低于数据传输的额定传输功率级的某个功率级，以及依赖所选功率级的重复编码，就可以得到改进加入站之间联系的若干可能性不同的，并且对此要求保护。

Description

改进的无线光通信方法

技术领域

本发明一般涉及光通信系统，尤其涉及发送站和接收站之间的链路质量和链路质量估算。

背景技术

对于红外设备通信，红外数据学会(IrDA)已经发表了一系列允许在利用红外(Ir)媒体的设备之间进行数据通信的规格说明。F.Gfeller和W.Hirt1997年4月17日在多伦多的IrDA会议上发表的论文“对于高级红外(AIr)物理层规格说明争求意见”描述了Robust Headers(强力标题RH)的概念，用红外媒体访问控制(IrMAC)协议来提供可靠的冲突避免，该协议负责协调红外设备之间对红外媒体的访问。在物理层的标题中使用RH，在保持冲突避免特性时，允许具有不同角度和范围特性的设备共存。

1996年1月3日申请的公开号为WO97/25788的国际专利申请PCT/IB96/00002描述了一种光通信系统，能在几个共存的发送和接收站之间进行通信。为了在共存站之间进行通信，使用了能为所有加入站所理解的一种强力的物理层标题(这里称之为强力标题RH)。

上述的两项公开物形成了本发明的基础以及该技术的现状，在这里加以引用供参考。

根据这些引用文件，红外设备采用对等的方式进行通信，其中，发送站提供请求发送(RTS)帧给接收站，通知要发送数据包，接收站在正确接收到RTS帧的情况下，将一个清除发送(CTS)帧至少提供给该发送站，并且，发送站随后将数据帧发送给接收站。根据一般IrMAC帧格式的要求，RTS帧和CTS帧至少包括一个前置字段(PA)、一个同步字段(SYNC)以及一个强力标题(RH)字段。PA字段允许进行可靠的载体检测、符号时钟同步以及芯片时钟相位获取，达到非常低的信噪比(SNR)。PA字段包括形成脉冲周期系列的符号，每个符号的槽数(例如L-槽脉冲位置调制；提供给AIrPHY的4-槽(4-PPM)编码)，以及对所有加入站都是已知的符号内容。SYNC字段，也是一个具有合法的4-PPM符号系列的字段，能够准确地识别RH字段的开头并且包含预定的一定数目的合法的4-PPM符号。根据上述引用的文件，RH字段包括几个固定长度和已知结构的字段。通过这些字段，可向接收站通知有关数据传输所用的通信方法。此外，这些字段还用于为通信链路或信息交换提供其他的控制信息，允许对用于发送的数据率进行协调和调节，以便根据信道的质量来优化总处理能力。

根据上述的IrDA会议论文，RTS帧进一步包括地址字段，它称为源地址和数据地址(SA/DA)字段，地址字段在RH字段后面。而且，RH字段总是利用重复编码进行强力编码，采用16的速率规约(RR＝16)来提供最大的检测灵敏度。RR定义了重复编码的级别，以便保证正确的数据传输；因此，每个符号被重复RR次。由此造成的符号流中的冗余打算在解调器线路中采用适当的数字处理方法加以开发利用，并且以降低4/RRMb/s数据速率的代价来提供SNR增益。这等价于单独匹配电气接收器带宽与被降低的数据速率。与这种复杂的方法对比，这里所提出的方法采用一种虚拟的带宽缩减而不需要在物理上改变接收器的带宽，因此可以采用与4Mb/s的基速率匹配的简单和优化的接收器实施方案。RR因子被定义为取值1、2、4、8和16，其中RR＝1对应具有4-PPM并且没有重复编码的4Mb/s的基速率。RR因子被定义值的可用数据速率是4、2、1、0.5和0.25Mb/s。每个规约级提供了额定为3dB电气单位的SNR增益，对应光功率为1.5dB的增益。因此，随着RR从1变到16，额定的SNR增益相应地从0dB增加到12dB电气单位。请注意，在本申请的其余部分，相对的功率级将采用光的单位来测量。相对的光功率级XdB对应2XdB的相对电气功率或者2XdB的相对SNR变化。RR＝16的0.25Mb/s的普通数据速率必须被某个通信单元、或者某个通信单元的某个子单元中的所有系统所支持。这个数据速率被用在每个被发送帧的RH字段中，并且用来传送有关MAC和PHY层的信息。随着数据速率规约的提高，通信系统能够在相继变差的SNR条件下操作。这可以用来扩大发送范围，同4Mb/s的基本速率相比，在0.25Mb/s能达到2倍的发送范围，或者在敌对的信道条件下，例如很强的背景光线下，维持链路的质量。此外，重复编码降低了干扰信号的不利影响，并可以通过在较短距离内使用较高的数据速率来进行功率管理，由此使得每个被发送帧的能量消耗达到最小。

与RTS帧相比，CTS帧以RH字段结束。CTS帧的RH字段包括一个RR^*字段而不是RR字段，该字段与RTS帧中的RR字段类似，不同之处在于它建议，根据对该链路质量的评估或者某些其他的指示反向使用RR。由此，目标设备建议源设备在通信时应该使用这个参数。

根据IrDA会议的论文，数据帧在PA、SYNC和RH字段之后加上一个主体字段，该字段包括一个大的数据字段，后面再跟着一个循环冗余校验(CRC)字段。CRC字段是一个可变的重复编码32位字段，采用众所周知的方法来检查发送是否已经成功地完成。

采用现有技术的帧是用单个固定的光功率并且在标题中使用固定的RR来进行发送的。这就无法估计带有短包的4Mb/s数据速率(对应RR＝1)的链路质量，例如RTS和CTS帧。此外，没有为可能出现的奇偶性不匹配条件提供足够的SNR处理余地。请注意，Ir系统的奇偶性概念已经在上面引用的IrDA会议发表的论文中被介绍。

发明内容

因此本发明的一般目的是在AIr的概念中、为加入站之间改进的冲突避免特性和链路质量评估提供一种解决方案。

因此本发明的进一步目的是提供一种方法，如果所选择的RR满足某个所规定的SNR，则保证在站之间只建立一个联系。

本发明的另一个目的是提供解决方案，为链路质量分析引入特定的帧。

本发明的进一步目的是提供一种节能的模式。

如上所述，本发明就是为了满足这些目的。它提供了在发送站和接收站之间进行无线光通信的一种方法，藉此，发送站提供RTS帧给接收站，通知要发送数据包，接收站在正确接收到RTS帧的情况下，将CTS帧提供给该发送站，并且，发送站随后将数据帧发送给接收站。请注意，从接收站发出的CTS帧至少被发送到发出RTS帧的发送站。两种帧(RTS和CTS)都包括一般要求的PA字段、SYNC字段和RH字段。RTS帧进一步包括至少一个源地址/目标地址字段(SA/DA)和一个循环冗余校验字段(CRC)。通过强力标题部分(例如RTS帧的)中的可变重复编码，将RTS帧和/或CTS帧的功率级调节到不同于数据帧被发送时的额定发送功率级，允许有一个较大的链路质量评估的动态范围和被改进的冲突避免特性。依靠可以比数据发送的额定传输功率级高或者低的所选择的光功率级，以及依靠一个取决于所选择的光功率级的可变重复编码，提出了改进加入站之间连接的若干不同的可能性，并且对此要求保护。

CTS帧具有更高的功率级、但不具有可变的重复编码(即RR＝16)，例如，可以增加CTS信号对数据包的发送范围，即，隐藏的终端可以更好地被找到，冲突可以更有效地被避免。

根据一个最佳实施例，RTS帧以小于额定发送功率级的不变传输功率级被发送，RH字段的速率规约RR＝16，SA/DA字段以及随后的CRC字段的变量RR＝1，2，4，8或16。选择发送功率级，与所选择的SA/DA字段结合，使接收站对所要的SNR在平均上得到SA/DA字段的正确解码。发送功率级最好在额定发送功率级的50％到75％的范围内。

根据本发明的另一个实施例，RTS帧的RH字段包括一个区分子字段(发现字段；DISC)，指定RTS帧作为一个发现帧，并且包括SA/DA字段中的一个广播目标地址。这允许具有发现帧的一个过程使用由发送站发送的逐步增加的RR值，直到它接收到来自接收站的回答。

在一个进一步的最佳实施例中，采用比额定数据发送功率级更高的发送功率级来发送RTS帧和CTS帧的字段。此外，RTS帧包括至少带有一个尾部字段(TR)的尾部，该字段跟在CRC字段后面，具有比额定功率级更低的功率级。所述RTS帧的所述RH字段的功率级和RR相应地被选择来产生相等的检测灵敏度，即RR＝16以及额定的功率级。因此，RTS字段至少包括两个不同的功率级。这个方法的一个目的是减少RTS帧的总长度，而另一个目的是通过计数尾部段中的非法4-PPM符号来增加链路质量分析的动态范围。可能使用RR＝2，4或8，它们具有对应的较高功率级，提供了和RR＝16以及额定功率相等的检测灵敏度。通过采用相对于额定光功率而增加的4.5dB，3dB或1.5dB的光功率级并且分别使用等于2、4或8的RR值来满足这个条件。RTS/CTS字段的较高功率级最好是额定功率的两倍，因此RR＝4。而且，在另一个实施例中，至少一个TR字段的较低功率级最好是额定功率的一半，因为这意味着在光功率上减少3dB，当使用按1.5dB步长变化的可变光功率级时，这是一个最佳值。

对于固定的RR不等于16，例如RR＝4，所述SYNC字段中的模式相对于标准模式被倒置，以便通知接收站；RTS帧将以不同的固定RR值(这里RR＝4)被发送，该值对于加入站是已知的。

可以用于评估链路质量的另一个最佳实施例使用了尾部，包括具有不同功率级的几个TR字段，不同的光功率级最好从两倍的额定功率级开始、按1.5dB的步长逐级降低。

为了在一个非常短的区域上(约0.5m距离)发送数据时降低电功率消耗，并且以降低的RTS和CTS的光功率级为成员(站)增加数据吞吐量，就根据一个进一步的实施例发送数据帧，该实施例具有小于额定功率级的光功率级，并且，不用所述RTS/CTS帧的强力标题部分中的可变重复编码，而是相对于标准模式对SYNC字段进行倒置以说明一个降低的功率级。

附图说明

下面，本发明将结合以下的附图进行详细描述，其中

图1A给出了一个新的RTS/DISC帧，它具有发送数据帧时的额定功率级的一半，并且具有可变重复编码(RR＝1，2，4，8或16)的SA/DA和CRC字段；

图1B给出了一个具有两倍的功率级和具有一半功率级的尾部的新的RTS帧，一个具有两倍功率级的CTS帧，以及具有额定功率级的标准数据帧；

图2给出了一个实施例，通过倒置的SYNC系列检测不同类型的帧；

图3表示根据图1B的RTS帧的LQA(链路质量分析)；

图4给出了具有尾部的另一个RTS/DISC帧，该尾部包括4个成斜坡形的功率级；

图5表示根据图4的RTS帧的LQA(链路质量分析)；

图6给出了具有被修改的成斜坡形功率的尾部的一个进一步的RTS/DISC帧；

图7给出了带有尾部的另一个RTS/DISC帧，该尾部具有一半的功率级并且RR＝8；以及

图8给出具有不变的额定功率级的一个DISC帧，带有RR＝16的被编码尾部。

具体实施方式

下面描述不同的应用，这些应用能够控制RTS帧和/或CTS帧的功率级不同于发送数据帧时的额定发送功率级，并且至少在RTS帧的强力标题部分中进行可变的重复编码。操作具有所需冲突避免特性的RTS/CTS媒体访问协议的一个必需的要求是使用强力标题，以增强的检测灵敏度来检测从各种设备发出的传输帧，并且按照上述的IrDA会议论文的定义，为加入RTS/CTS协议的每个设备建立红外信道的相互关系。

当RR＝16时，帧被发送的距离达到使用相同的功率、而RR＝1时的发送距离的两倍。因此，RR＝1在短距离上能节省能量，因为其帧较短。RR＝16时能保证重复16次，因此被发送的数据帧将不容易受到干扰，但其帧却变得较长。RR＝1比RR＝16对应于4倍发送功率的等量差别。发送RTS帧是为了通知数据帧将被发送到某个特定的接收站，并且RTS帧的传输距离应该与被加入的数据帧的传输距离一样长。CTS帧(由接收到RTS帧的站发出)的发送距离应该尽可能长，以便把同发送站建立起来的链路通知其他的站。通过在特定的应用中增加或减少功率级，以及进一步的可变重复编码，尤其是RTS帧的重复编码，就能够影响发送的距离和链路的质量。

新的RTS帧的一个实施例，如图1A所示，包括标准字段PA、SYNC和RH，后面跟着SA/DA字段和CRC字段。该帧的光传输功率级不变，约为数据帧发送时的额定功率级的50％到75％。RH字段包括平常PHY和MAC层的子字段，包括子字段RR，为随后的SA/DA和CRC字段指示重复编码。RH字段本身是16倍的重复编码(即RR＝16)，以便得到最大的检测灵敏度。SA/DA字段和CRC一样都被当做短数据字段来处理，都用相同的RR＝1，2，4，8或16来编码。这样选择RTS传输功率，结合为SA/DA字段选择的RR值，使得目标站对某个所需的SNR在平均上得到SA/DA字段的正确解码(由CRC采用普通的方法进行校验)。

本方法的目的是对被冲突帧(例如来自发送器的奇偶性很差的站)丢失的帧获取进行补偿的余地。为此，假定对于发送数据包到某个特定站所要求的RR值是已知的。用额定功率的一半发送RTS，其发送距离约为以额定功率发送的距离的0.71，因此，如果距离更长，则到达接收站时SA/DA被迫成为假的。平均来说，数据帧发送时使用额定功率，能保证其信道相当好并且能对干扰提供补偿的余地。如果这个链路的SNR对于随后的数据包传输足够好的话，即，用SA/DA字段来测试链路质量，则以降低的功率发送RTS并且用上述的RR对SA/DA和CRC字段进行编码，对SA/DA字段的CRC校验就只能是正确的。这里没有使用符号错误计数。如果CRC检测不正确，就不发送CTS。所以，如果用于被选择的RR的某个规定的SNR被满足的话则这种方法保证目标站只用CTS来响应RTS的发送者。通过以可达到的发送距离的代价来选择一个非常好的SNR，就能得到上述的补偿帧丢失的余地。

加入某个多终端网络(通信单元或子单元)的每个站都要求知道其本身和所有其他站之间链路的质量。可以执行链路质量分析(LQA)并且当帧被交换时进行更新，例如，如上述WO97/25788中所描述的。另外，加入某个活动网络的站必须将自己通知所有的加入者并且必须执行相互的LQA。这在原理上可以做到，如WO公布的那样，然而，这个方法必须用软件(IrMAC)来实现。为了在能够进行速率协调的基础上补充这种LQA方法，在几种情况下，例如，当某个新的站加入某个已经存在的网络时，或者当要求所有的加入站更新其LQA表时，要求得到更快的LQA结果。

因此，在另一个实施例中，使用相同的帧结构和发送功率，但在RH字段中具有不同的子字段并且在DA字段中具有广播目标地址。利用RH中的这个子字段，RTS帧被指定为一个发现帧(DISC)。这里的DA字段中没有对特定的设备寻址，因此RTS/DISC帧发信号给所有的站。为了在第一发送站A与正在听广播地址的某个未知但潜在的第二接收站B之间建立连接，站A发出具有对应最短发送范围的RR＝1时的具有SA/DA和CRC的RTS/DISC帧。如果站B能够以正确的CRC对SA/DA解码，它将用确认以RR＝1接收的应答帧来响应。站A随后以额定功率和RR＝1将数据帧发送给站B。如果站B不能以正确的CRC对SA/DA进行解码，则不发送应答。在这种情况下，站A用对应某个较长范围的RR＝2来发送发现帧。在接到回答后，站A用对应的RR发送数据包。如果站A没有接收到回答，将用逐步增加的RR值继续发出发现帧，直到得到来自站B的响应或者RR＝16(最大的发送范围)。由于能接收到站A发出的RTS/DISC帧的站不止一个，因此，这些站都利用众所周知的“补偿”方法来回答，在这种方法中，每个站在回答之前，等待一个随机选择的时间周期。这减少了CTS帧冲突的危险。

RTS帧的目的是通知要发送一个数据帧。要求RTS帧的发送范围与最大长度数据帧的最大发送范围相同，例如RR＝16。为了使潜在的冲突的时间窗口最小，RTS帧应该尽可能短。因此，根据一个进一步的实施例，为了得到较短的RTS帧，RTS帧的光传输功率以3dB或1.5dB增加，比较数据帧的额定光传输功率，并且进一步将RH字段和SA/DA字段的速率规约因子RR分别设置为4或8。另外，如图1B所示，具有较短长度的RTS帧也可以通过以两倍的功率级发送RTS、而具有用于LQA的增加的动态范围。这里所描述的RTS帧包括以两倍额定功率发送的第一段，正如已经知道的，包含PA、SYNC(被倒置)、RH、SA/DA和CRC字段，其中，RH、SA/DA和CRC是在RR＝4时的重复编码，RTS帧还包括以额定功率的一半发送的第二段，包含具有足够数目4-PPM符号，例如100，的一个尾部(TR)字段，以便决定该链路的质量。请注意，在图1A和1B中，用虚线的水平线来说明额定功率(相对的光功率是一致的)。

图1B还给出CTS帧和数据帧及其选择的功率级。对于CTS帧，有希望得到一个扩展的发送范围(例如RR＝16)来改进其在多终端情况下的冲突避免特性，并且协调IR信道相互关系中的容差。该CTS帧具有双倍的额定功率和一个被正常编码的SYNC模式(见下面)，说明具有RR＝16的RH编码。注意，SYNC模式也被称为同步字。用额定光功率、RH信息的正常编码(RR＝16)以及可变数据速率(RR＝1，2，4，8或16)来发送数据帧。

由于接收站并不知道RH字段是以什么RR值进行编码的(除了总是RR＝16的帧之外)，要求采用另一个发信号的模式来说明允许用于该通信系统的不同的RR。为此发送站以不同的极性对SYNC系列进行编码，这取决于该帧是否包括以RR＝4(正如本实施例所选择的)或者RR＝16(最大，如上述引用所定义的)进行编码的标题/地址信息。如果RTS用RR＝4进行编码，则SYNC字段包括一个被倒置的同步模式并且接收站检测一个负的相关峰值。该事件的出现接着被用来通知调制解调器：强力标题/地址将用RR＝4来解码。图2给出这一模式的一个实施例，其中，第一SYNC子系列(hex′OBEA64E3′)被倒置。根据WO97/25788公开中所描述的方法构造完整的被发送的SYNC系列，不同之处在于如果需要的话，这两个系列中的一个，这里是第一个被倒置。在SYNC字段中，根据第二个系列(例如++-+-)对系列hex(0BEA64E3)或其倒置的系列进行编码，如WO公开中所描述的，以便形成完整的被发送SYNC系列。为了解释本发明，第一系列被倒置；另外，第二系列(++-+-)也可以被倒置(--+-+)。接收到的SYNC字段由用于SYNC检测的第一阶段相关因子1、数字转换器2、用于SYNC检测的第二阶段相关因子3以及SYNC判定4进行处理。因此输出信号有三个可能的值-1、0或+1，分别表示SYNC被检测/RH∶RR＝4、没有SYNC被检测以及SYNC被检测/RH∶RR＝16。因此，图2左下方部分中所示的RTS/DISC中SYNC字段被说明为倒置的SYNC字段。

正如已经提到的那样，TR字段通过对非法的4-PPM符号计数，允许一个增加的LQA动态范围。根据L-槽PPM(L-PPM)的定义，非法的符号意味着所接收的TR字段包含或者没有脉冲，或者有由噪声引起的多于一个的脉冲的符号。基于WO97/25788中所述的计数非法L-PPM符号的现有技术的方法对所有的帧只使用一个功率级。这不允许对使用RR＝1的数据帧的链路质量进行评估，因为RTS帧中能用的符号太少，不能得到满意的测量。如果具有允许以RR＝1的最大数据速率操作的一个非常好的链路质量，则在短尾部系列中可能检测不到非法的符号，但如果具有长数据包(最大为2048字节)，则错误还可能发生，因此可以要求采用RR＝2进行发送。TR字段中的1/2功率级人工地增加错误计数，使得一个增加的和更精确的错误计数出现在尾部中。对于给定的尾部长度(4-PPM符号的数目)，在非法符号出现的可能性和链路质量(SNR in dB)之间存在一个被定义的关系(图3)。因此，本实施例中的TR字段包括以1/2额定光功率发送的100个4-PPM符号。被降低的功率级加强了无效的4-PPM符号(错误)，这可以被检测和计数。通过查表，所要求的RR^*值可以被确定并且通过CTS帧被送回发送站。

现在结合图3以一般的术语解释LQA。以下的功能是相关的(也见图1B)：

1.对接收到的RH和SA/DA中的非法L-PPM符号进行计数，用CRC进行校验并且以增加的功率进行发送，运用硬件阈值。

2.对TR字段中的非法L-PPM符号进行计数，运用硬件阈值。

3.根据非法L-PPM符号的数目(错误计数)确定被推荐的速率规约因子RR^*，并且将RR^*插入CTS帧而不需要IrMAC(软件协议栈的部分)的介入。

4.适当选择确定RR^*的错误计数(＝非法L-PPM符号的数目)阈值，以便得到足够的SNR，例如当RR＝RR^*时，发送成功率为99％。如果根据接收到的RTS帧进行评估而得到的SNR当RR＝16时，不足以支持例如99％的无差错数据传输，就没有CTS帧被送回来。这为RR＝16时的可靠发送建立最小的所需链路SNR。

图3根据图1B的RTS帧，说明相对于额定参考值(REF.Pnom)的两个不同的功率级(2Pnom，Pnom/2)，无效4-PPM符号作为SNR的函数的可能性。该图表明，检测100个符号，对于RR＝1(在参考曲线上标识X的点)和额定功率级Pnom，得不到有意义的错误计数。作为一个例子，根据曲线上表示的点可以期望具有100个被检测符号的错误计数。SNR的点被表示，要求以额定功率级Pnom对512字节的帧取得90％的成功发送率。可以为16字节和2048字节建立各自的点。根据这些参考点，可以确定错误计数范围并且定义阈值，然后用在实际执行过程中确定插入CTR帧的RR^*，如上所述。对于5-10dB之间的SNA，最好使用为两个功率级获取的错误(虚曲线A和B)。这可能有助于区分10dB以上的SNR。

可以产生具有一个以上功率级的尾部。其优点是能使更多的性能曲线用于错误计数并且可以得到更准确的测量。该方法的一个优点是使尾部系列变得更长(见图1B和图4的比较)。然而，RTS帧还是比现有技术的RTS帧要短。如图4所示，RTS帧包括具有4个不同功率级的功率斜坡尾部。例如，对于AIr设备，适合于使用5个光功率级，相邻的每个相隔1.5dB的步长。这提供了在整个SNR的范围内具有相等统计特性的5个错误计数。在SA/DA字段中以及在每个随后的TR字段的子尾部中，128个符号被发送并且100个符号被用于错误计数(允许28个符号用于设置增益控制电路)。这个模式在图5中被说明。它表示对不同功率级评估错误计数时的相同阈值(5-10个错误)。对相邻功率级的错误计数也可以用于某个给定的功率级以便更多地改进SNR评估。为确定RR^*而评估链路的质量，通过在不同的功率级上对每个子尾部单独计数非法符号，对每个子尾部的某个给定长度，确定所需的RR^*，例如100个符号。例如，子尾部提供5-10个错误的错误计数，它说明基于图5所示曲线的所需RR^*值。

图6和图7进一步给出根据本发明的新RTS/DISC帧的变种。这里的概念是即使只使用2个和3个功率级，也利用调制解调器中的信号处理分别取得5个不同功率级的等价物。例如，在图6中，可以通过在计数非法4-PPM符号之前以RR＝2检测对尾部1估值，来虚拟地获取失去的功率级P2(1.5dB光)，对于遗失的功率级P4也一样。这里在每个子尾部中，228个符号被发送并且200个符号被用于错误计数(RR＝1和RR＝2)。在图7中，通过以RR＝2，RR＝4以及RR＝8检测对尾部求值，分别得到与功率级P4、P3和P2等价的错误计数。以RR＝1检测对P1和P5求值。在本实施例中，TR字段包括以RR＝8发送的828个4-PPM符号，并且，800个符号被用于错误计数，以分别对RR＝1、2、4和8的平均检测。

图6和图7所示的RTS帧也可用作发现帧(DISC帧)，正如上面已经讨论的那样。万一没有特定的设备被寻址，图6和图7中的DA记录对所有的站发出信号，并且所有的站都可以对发送地址SA执行LQA并因此调整其LQA表。这种“信号发射”方法可以由硬件来执行。

万一只有一个功率级可用(硬件限制)，可用被编码的尾部RR＝6来使用图8中的发现帧。通过首先降低接收站的灵敏度，例如采用9dB(电气SNR)来获取LQA的5个虚拟功率级，然后利用RR＝1，2，4和16平均检测来得到对应5个相隔1.5dB的不同光功率级的错误计数。此外，可以通过判定设备中的阈值变化来控制接收器的灵敏度。

在另一个实施例中，可以使用所述IrDA会议公布文件中所介绍的相同帧类型，但要在以降低和不变的光功率级，例如以额定功率的5％的节能方式下操作时，对所有的帧类型使用上述某个被倒置的SYNC模式。采用这种方法，在一个很短的距离上(约0.5-1米)发送数据时，能降低功率的消耗，并且对所形成的“picocell”(也称为子单元)的成员增加数据的吞吐量。当使用被倒置的SYNC模式时，接收站无法从采用正常的SYNC模式操作的远程站中检测到帧的存在。因此，来自子单元成员的信号能够捕捉信道，这导致增加数据吞吐量。另一方面，来自子单元成员的发射功率非常小，因此对其他远程站的干扰也最小。

Claims (17)

1.一种在发送站和接收站之间进行无线光通信的方法，其中

·所述发送站将请求发送帧提供给所述接收站，以通知将要发送数据帧，

·在正确接收到请求发送帧的情况下，所述接收站为所述发送站提供清除发送帧，并且

·所述发送站随后以某个额定发送功率级将数据帧发送给该接收站，

所述请求发送帧包括前置字段、同步字段、强力标题字段、源地址/目标地址字段以及循环冗余校验字段，所述请求发送帧以第一光功率级被发送，并且强力标题字段利用第一速率规约进行重复编码，因此，或者

·所述第一光功率级高于所述额定发送功率级，并且所述第一速率规约低于最大的速率规约，或者

·所述第一光功率级低于所述额定发送功率级，并且所述第一速率规约等于所述最大速率规约。

2.权利要求1的方法，其中，所述第一光功率级低于所述额定发送功率级，并且第一速率规约16被用于所述强力标题字段。

3.权利要求2的方法，其中，第二速率规约1、2、4、8或16被用于源地址/目标地址字段以及随后的循环冗余校验字段的发送。

4.权利要求1的方法，其中，适当选择所述第一光功率级，以便结合所述第一速率规约，保证达到在所述发送站和所述接收站之间发送的预定义可靠性。

5.权利要求3的方法，其中，适当选择第一光功率级，以便结合源地址/目标地址字段的所述第二速率规约，接收站对所需信噪比在平均上取得其正确的解码。

6.权利要求2的方法，其中，第一光功率级在额定传输功率级的50％到75％的范围内。

7.权利要求1的方法，其中，所述强力标题字段包括一个区分子字段，它指定所述请求发送帧作为发现帧，并且在所述源地址/目标地址字段中还包括一个广播目标地址。

8.权利要求1的方法，其中，采用高于所述额定发送功率级的所述第一光功率级，发送所述请求发送帧和所述清除发送帧的所述前置字段、同步字段以及强力标题字段，并且所述请求发送帧进一步包括至少具有一个尾部字段的尾部，该字段在请求发送帧的循环冗余校验字段后面，具有低于所述额定发送功率级的第二光功率级，对应地选择所述第一光功率级和所述第一速率规约，以便产生与速率规约16和额定发送功率级相等的检测灵敏度。

9.权利要求8的方法，其中，所述第一光功率级是额定传输功率级的两倍，并且其中所述的第一速率规约为4。

10.权利要求8的方法，其中，所述至少一个尾部字段的所述第二光功率级是额定发送功率级的一半。

11.权利要求1的方法，其中，所述同步字段包括相对于某个标准同步模式而被倒置的模式，以便说明一个不同的速率规约。

12.权利要求8的方法，其中，所述尾部包括具有不同光功率级的几个尾部字段。

13.权利要求12的方法，其中，所述不同光功率级从额定传输功率级的两倍处开始，以1.5dB的步长减少。

14.权利要求1的方法，其中，为了降低功率消耗，采用低于所述额定发送功率级的第三光功率级来发送所述请求发送帧和所述清除发送帧，并且其中，在所述的同步字段中使用倒置的标准同步模式来说明减少的第三光功率级。

15.权利要求1的方法，其中，所述清除发送帧还包括前置字段、同步字段以及强力标题字段。

16.权利要求15的方法，其中，采用不同于所述额定发送功率级的一个光功率级来发送所述清除发送帧。

17.权利要求1的方法，其中，所述数据帧被重复编码。

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