(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実行可能な命令とともに構成される１つまたは複数のプロセッサの制御下で、
複数の異なって変調された信号をリッスンするステップと、
前記複数の異なって変調された信号のうちの１つに関連付けられたプリアンブルを検出するステップであって、前記検出することは、状態機械における第１の状態で複数のプリアンブル検出プロセスによって並列に実行される、ステップと、
前記プリアンブルによって示されるプロトコルを識別するステップと、
前記識別されたプロトコルに従ってパケット復調器を選択するステップと、
前記第１の状態から、受信されたパケットが復調される第２の状態に進むステップであって、前記復調することは、前記選択されたパケット復調器によって直列に実行される、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記受信されたパケットを復調するステップは、前記プロトコルと適合するソフトウェア無線の設定を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の異なるように変調された信号をリッスンするステップは、
前記異なるように変調された信号の全てについて、同一チャネルの中心周波数上でリッスンすることと、
前記異なるように変調された信号のいずれかによって使用される最も広い帯域幅と同じ帯域幅にわたってリッスンすることと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の異なるように変調された信号をリッスンするステップは、
帯域幅内で定義された複数のチャネルにわたって周波数ホッピングをすること、および、各ホップで前記複数の異なるように変調された信号をリッスンすることと、
複数のプロトコルの全てについて同一の周波数ホッピングパターンを使用することと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
実行可能な命令とともに構成される１つまたは複数のプロセッサの制御下で、
無線周波数（ＲＦ）信号によって定義されるプリアンブルを受信するステップであって、前記受信することは、並列に動作する、複数のプリアンブル検出プロセスによって実行される、ステップと、
状態機械の第１の状態で、前記複数のプリアンブル検出プロセスのうちの１つで並列に前記プリアンブルを検出するステップと、
前記検出されたプリアンブルによって示されるプロトコルを識別するステップと、
前記識別されたプロトコルに従ってパケット復調プロセスを選択するステップと、
前記第１の状態から第２の状態に進むステップと、
前記プロトコルに従って、ソフトウェア無線を構成するステップと、
前記ソフトウェア無線を使用してパケットを受信するステップと、
前記第２の状態で前記プロトコルに従って、前記受信されたパケットを、前記選択された復調プロセスで直列に復調するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記複数のプリアンブル検出プロセスは、それぞれ、複数のプロトコルに関連付けられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ソフトウェア無線を構成するステップは、
前記プロトコルを使用して、前記ソフトウェア無線のフィルタおよび復調器を構成することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ソフトウェア無線を構成するステップは、
前記ソフトウェア無線の設定を行うことであって、前記設定は、前記プロトコルに従って、変調されたデータを処理することのために示されるように、ミキサ、フィルタ、および、増幅器を構成する、ことを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記プリアンブルを受信するステップは、ハードウェア装置によって並列処理モードで実行され、
前記受信されたパケットを復調するステップは、前記ソフトウェア無線によって直列処理モードで実行される
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のプリアンブル検出プロセスは、以前に受け取られたプリアンブルまたは受け取られる見込みであるプリアンブルに関連付けられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
複数のプロトコル受信機であって、
プロセッサと、
前記プロセッサと通信するメモリと、
信号を受信するためのアンテナと、
前記アンテナと通信する、無線周波数（ＲＦ）フロントエンドと、
前記プロセッサ上で並列に動作し、および情報を前記ＲＦフロントエンドから受信するように構成された、複数の異なるプリアンブル検出プロセスであって、前記複数のプリアンブル検出プロセスの各々は、複数の異なるプリアンブルのうちの１つおよび複数の異なるプロトコルのうちの１つに関連付けられる、複数の異なるプリアンブル検出プロセスと、
複数の異なるパケット復調器であって、前記複数の異なるパケット復調器の各パケット復調器は、前記複数の異なるプロトコルプリアンブル検出プロセスに関連付けられ、前記複数の異なるプリアンブル検出プロセスのそれぞれのプリアンブル検出プロセスによるプリアンブルの検出の成功は、関連付けられたパケット復調器の直列の実行をもたらす、複数の異なるパケット復調器と
を備えたことを特徴とする複数のプロトコル受信機。
【請求項１２】
前記複数のプロトコル受信機は、
前記複数の異なるプリアンブル検出プロセスの並列処理から、前記関連付けられたパケット復調器をともなうパケットの直列の復調へ、切り替えるために構成され、
前記切り替えることは、前記プリアンブルの検出に応答して実行され、
プリアンブル検出は、並列処理モードで実行され、データ復調は、前記プロトコルに従って直列モードで実行され、両方が同一のパケット上で実行される
ことを特徴とする請求項１１に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１３】
前記複数の異なるプリアンブル検出プロセスは、複数の世代のノードからプリアンブルをリッスンし、前記複数の世代のノードは、複数の異なる変調の種類を有するように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１４】
実行されるときに方法を行うように構成される、コンピュータ実行可能命令として前記メモリで定義された状態機械をさらに備え、前記方法は、
前記複数の異なるプリアンブル検出プロセスを並列処理モードで実行するステップと、
前記プリアンブルの検出に応答して、前記並列処理モードから直列処理モードへ切り替えるステップと、
前記直列処理モードでパケットを復調するステップと
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１５】
前記プロトコルに従って構成されるフィルタおよび復調器を有するソフトウェア無線をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１６】
複数のプロトコル受信機であって、
アンテナと、
前記アンテナと通信する、複数の異なるように変調された信号をリッスンするための無線機と、
１つまたは複数のハードウェア集積回路であって、
前記無線機によって受信された前記複数の異なって変調された信号のうちの１つに関連付けられたプリアンブルを、状態機械における第１の状態で、複数のプリアンブル検出プロセスの並列動作により検出し、各々は、前記複数の異なるように変調された信号のうちの１つをリッスンするようにそれぞれ構成され、
前記プリアンブルによって示されるプロトコルを識別し、
前記識別されたプロトコルに従ってパケット復調器を選択し、ならびに、
前記第１の状態から、パケットが復調される第２の状態に進み、前記復調は、前記プロトコルに従って前記選択されたパケット復調器によって直列に実行される、ための１つまたは複数のハードウェア集積回路と
を備えたことを特徴とする複数のプロトコル受信機。
【請求項１７】
前記無線機は、
前記異なるように変調された信号の全てについて、同一チャネルの中心周波数上でリッスンし、
前記異なるように変調された信号のいずれかによって使用される最も広い帯域幅と同じ帯域幅にわたってリッスンする
ために構成されたことを特徴とする請求項１６に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１８】
前記無線機は、
帯域幅内で定義された複数のチャネルにわたって周波数ホッピングし、および、各ホップで前記複数の異なるように変調された信号をリッスンし
複数のプロトコルの全てについて同一の周波数ホッピングパターンを使用する
ために構成されたことを特徴とする請求項１６に記載の複数のプロトコル受信機。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のハードウェア集積回路は、
前記プリアンブルを検出することおよび前記プロトコルを識別することに応答して、状態機械における第１の状態から前記状態機械における第２の状態へ進むために構成され、
前記第１の状態は、並列処理を備え、前記第２の状態は、直列処理を備える
ことを特徴とする請求項１６に記載の複数のプロトコル受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数プロトコル受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願）
本特許出願は、同一出願人による、参照により本明細書に組み込まれる２０１１年１０月２１日出願の「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ」という名称の欧州特許出願第１１１８６２１０．８号の優先権を主張する。
【０００３】
ワイヤレスネットワークは多くの目的で構成される。それらは、住居などの小さいエリア、または企業全体のネットワークなどのより大きいエリアで構成されることがある。いくつかのケースでは、ワイヤレスネットワークは、都市全体、州、大陸、および地球に及ぶ。一般に、ワイヤレスネットワークは複数のノードを含み、各ノードは、少なくとも一方向通信が可能である。
【０００４】
ノードの多様性は、ネットワークの間で一般的である。例えば、ノードは、異なる目的、位置、および能力を有することがある。この多様性の一部は、ノードの世代、ノードの出力制限、アンテナ制限などによるものである。多様性は、いくつかのノードおよび／またはネットワークの部分の役割の範囲の拡大または変更によってさらに増大することがある。
【０００５】
ハードウェアの違いとソフトウェアの違いの両方が、ノード間で、およびネットワークにわたって存在することがある。ハードウェアの違いは、構成要素の世代、技術、電源、アンテナ設計などを含むことがある。ソフトウェアの違いは、メモリ、プロセッサ速度、プロトコル可用性、ソフトウェアバージョンなどによる制限を含むことがある。
【０００６】
したがって、かなりの多様性がネットワーク内に存在することがある。
【発明の概要】
【０００７】
複数プロトコル受信機の実装および動作が本明細書で説明される。一例では、複数プロトコル受信機は、第１の状態と第２の状態とを交互に繰り返すことができる。第１の状態では、複数プロトコル受信機は、複数の異なるように変調された信号をリッスンする。そのようなリッスンを並列に実施することができ、複数のプリアンブル検出プロセスがマルチタスキング環境で動作し、それぞれが異なるプリアンブルをリッスンする。リッスンの結果、プリアンブル検出プロセスのうちの１つによってパケットのプリアンブルを検出することができる。そのような検出は、第２の状態への遷移をトリガすることができる。検出したプリアンブルは、パケットの送信で使用されるプロトコルを示すことができる。使用されたプロトコルに基づいて、パケット復調器を選択することができる。次いで、データレート、同期、誤り訂正、および／またはプロトコルによって示される他の要素に従って、受信したパケットを復調することができる。受信したパケットを受信側ノードで利用することができ、または再送信することができる。複数プロトコル受信機は、第１の状態に戻って手順を反復および続行することができる。
【０００８】
この発明の概要は、以下の発明を実施するための形態でさらに説明される概念の抜粋を簡略化した形で紹介するために与えられる。この発明の概要は、特許請求される主題の主要な特徴または不可欠な特徴を特定することも、特許請求される主題の範囲を決定する助けとして使用されることも意図していない。例えば、「技法」という用語は、上記および文書全体にわたる文脈によって許されるような、装置（複数可）、システム（複数可）、方法（複数可）、および／またはコンピュータ可読命令を指すことがある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
添付の図を参照しながら詳細な説明が説明される。図では、参照番号の左端の桁（複数可）が、その参照番号が最初に現れる図を特定する。同様の特徴および構成要素を参照するのに、図面全体にわたって同一の番号が使用される。さらに、図は、要求される要素および／または必要な要素を示すのではなく、一般的な概念を示すものとする。
【図１】複数プロトコル受信機と共に構成されたノードを有するネットワークの高レベル表示を示す図である。
【図２】複数プロトコル受信機の実施形態と共に使用可能なパケット構造の一例を示す図である。
【図３】複数プロトコル受信機の一例を示す図である。
【図４】複数プロトコル受信機の第２の例を示す図である。
【図５】複数プロトコル受信機に関連する例示的プロセスを示す流れ図である。
【図６】複数プロトコル受信機の設計、実装、プログラミング、および／または操作で使用することのできる例示的状態機械である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、複数プロトコル受信機に関連する技法を説明する。一例では、複数プロトコル受信機は、複数の異なるように変調された信号を同時にリッスンすることができる。信号は、無線周波数（ＲＦ）ネットワーク内のノードによって送られたＲＦ信号でよい。公益事業の設定では、ノードは、例えば、エンドポイント、メータ、セルラリレー、ルータ、変圧器、サブステーション、サーバ、およびヘッドオフィスを含むことができる。本明細書では公共ネットワークの状況で技法が説明されるが、この技法は、例えば、電気通信ネットワーク、センサネットワークなどの他のタイプのネットワークにも適用可能である。他のネットワークの状況では、ノードは、サーバ、コンピュータ、ルータ、スイッチ、センサ、または任意のタイプのネットワークに結合された任意の他の装置を含むことができる。
【００１１】
複数のプリアンブル認識プロセスが並列処理モードで動作し、複数の変調された信号をリッスンすることができる。プリアンブル認識プロセスのうちの１つは、パケットのプリアンブルを検出することができる。プリアンブルは、パケットのプロトコルを示し、または識別することができる。プロトコルに関連するパケット復調器を選択して、パケットを復調することができる。シリアル処理モードで動作すると、選択されたパケット復調器は、パケットで受信したデータをプロトコルに従って復調することができる。複数のパケットについて、プリアンブルの検出、プロトコルの識別、およびデータの復調のシーケンスを反復することができる。したがって、複数プロトコル受信機は、複数の異なるプロトコルおよび変調に関連する複数のパケットを順次受信することができる。したがって、複数プロトコル受信機によって受信および復調されるパケットのシーケンスは、単一のプロトコルに関連する必要はない。
【００１２】
別の例では、複数プロトコル受信機は、第１の状態と第２の状態とを交互に繰り返すことができる。第１の状態では、複数プロトコル受信機は、複数の異なるように変調された信号をリッスンする。そのようなリッスンを並列に実施することができ、複数のプリアンブル検出モジュールまたはプロセスがマルチタスキング環境で動作し、それぞれが異なるプリアンブルをリッスンする。リッスンの結果、パケットのプリアンブルを検出することができ、それが第２の状態への遷移をトリガする。検出したプリアンブルは、パケットの送信で使用されるプロトコルを示すことができる。次いで、データレート、同期、冗長性、およびプロトコルによって示される他の要素に従って、受信したパケットを復調することができる。受信したパケットを、複数プロトコル受信機に関連する装置で利用することができ、または受信機を有する別の装置に再送信することができる。複数プロトコル受信機は、第１の状態に戻って手順を反復および続行することができる。したがって、複数プロトコル受信機は、多様なハードウェア、ソフトウェア、および伝送プロトコルを有するノードを含む、ネットワーク内の多様なノードからパケットを受信することができる。
【００１３】
本明細書の議論はいくつかのセクションを含む。各セクションは非限定的なものとする。より具体的には、この説明全体は、必ず必要とされる構成要素ではなく、複数プロトコル受信機で利用することのできる構成要素を示すものとする。議論は、本明細書に記載の技法を実装することのできる一環境を説明する「例示的ネットワーク」と題するセクションから始まる。次に、「例示的パケット構造」と題するセクションは、ネットワーク環境内で使用することのできる例示的データ技法を示し、説明する。次に、「例示的複数プロトコル受信機」と題するセクションは、ネットワーク環境内の複数プロトコル受信機の構造および設計で使用することのできる技法を示し、説明する。次に、「例示的プロセス」と題するセクションは、ネットワーク環境内の複数プロトコル受信機の動作に関連する技法を示し、説明する。このセクションは、複数プロトコル受信機で使用可能な状態機械または類似の論理構成の例示的実装および動作にも対処する。最後に、議論は簡潔な結論で終わる。
【００１４】
セクションタイトルおよび対応する概要を含む、この簡潔な導入は、読者の便宜のために与えられるものであり、本開示の特許請求の範囲または何らかのセクションを限定しないものとする。
【００１５】
（例示的ネットワーク）
図１は、ネットワーク１００の高レベル表示を示す図であり、複数プロトコル受信機が動作することのできる例示的環境として与えられる。ネットワーク１００は、現実にはワイヤレスなものでよく、無線周波数（ＲＦ）通信信号を含むことができる。ネットワーク１００は、要求される要素および／または必要な要素を示すものではなく、特定の実装を提供し、一般的概念を示すものとする。一例では、ネットワーク１００は複数のノードを含む。ノードは、電気、天然ガス、および／または水の消費を測定するメータなどの需給計器を含むことができる。追加または代替として、ノードは、セルラリレー、変圧器、エンドポイント、インターネットへの接続、サーバ、および他のネットワーク要素を含むことができる。
【００１６】
例示的ネットワーク１００は複数のノード１０２〜１１２を含み、そのうちの１つまたは複数を複数プロトコル受信機と共に構成することができる。ノードは、かなりの多様性を含むことがある。例えば、いくつかのノードは、到達が困難であることがある。そのような到達が困難なノードは、遠隔エリアに位置することがあり、またはかなりの信号減衰が生じるエリア内に位置することがあり、あるいはその両方であることがある。具体的には、到達が困難なノードは、他のノードに対して使用されるビットレートよりも低いビットレート、および／または他のノードに対して必要とされるよりも高い信号出力レベルを必要とすることがある。
【００１７】
ノードの多様性の別の例として、ノードは異なる「世代」であることがある。異なる世代は、異なるプロトコル、異なる技術、異なる変調タイプ、異なる出力レベル、異なるアンテナ設計および実装、異なる信号強度などを定義および／または実装することがある。
【００１８】
ノードは、従来型アナログ無線、ソフトウェア定義された無線、およびデジタル処理と組み合わせたＲＦフロントエンドを含むことのあるハイブリッド無線技術を備えるものを含むことができる。
【００１９】
したがって、複数の異なるノード構成、技術、世代、目的、および／または動作の結果、ネットワーク内の多様性が生じる。具体的には、複数の信号および／または伝送プロトコルがネットワーク１００内に存在することがある。複数のプロトコルの結果、ＲＦリンクまたは変調された信号１１４〜１１８にかなりの多様性が生じることがある。
【００２０】
（例示的パケット構造）
図２は、本明細書で論じる複数プロトコル受信機の実施形態と共に使用可能であるパケット２００の例示的構造を示す図である。パケット構造２００は、図１のＲＦリンクまたは変調された信号１１４〜１１８内の情報のフォーマットまたは編成を表す。
【００２１】
パケット２００は、同期ヘッダ２０２およびデータ部分２０４を含むことができる。パケット２００の１つの例示的実施形態では、左端の要素、例えば同期ヘッダ２０２が、ＲＦ信号（例えば、図１のＲＦ信号１１４〜１１８）内で時間的に最初に送信され、右端の要素、例えばデータ２０４が時間的に２番目に送信される。
【００２２】
送信では、異なるプロトコルに従って、複数の異なる方式でパケット２００を変調することができる。変調は、ビットレート、同期、冗長性、および／または他の要素などの送信の態様を示すことができる。同期ヘッダ２０２を使用して、送信側ノード（変調中）および受信側ノード（復調中）によって使用される特定の伝送プロトコルを示すことができる。
【００２３】
同期ヘッダ２０２をプリアンブル２０６および同期ワード２０８と共に構成することができる。関係するノード（例えば、図１のノード１０２〜１１２）によって使用される所望の送信／受信プロトコルに基づいて、プリアンブル２０６および同期ワード２０８を変更することができる。したがって、複数のプロトコルを使用して、パケット２００によって一般的に表されるパケットを送信することができる。したがって、有利なことに、複数の異なるプロトコルのいずれかとして構成されたパケットを受信するように複数プロトコル受信機を構成することができる。
【００２４】
（例示的複数プロトコル受信機）
図３は、ＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号に同調し、プリアンブルを（例えば、図２の同期ヘッダ２０２から）検出し、検出したプリアンブルに基づいてプロトコルを決定し、プロトコルに基づいてデータを（例えば、図２のデータ部分２０４から）復調するように構成された複数プロトコル受信機３００の一例を示す図である。本明細書で論じる複数プロトコル受信機を、ハードウェア、ソフトウェア、および／または２つの何らかの組合せで構成することができる。例えば、プロセッサ、メモリ、およびソフトウェア命令を使用して複数プロトコル受信機を構成することができる。あるいは、デジタルおよび／またはアナログ構成要素および／または機能を有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他のハードウェア論理装置として複数プロトコル受信機３００を構成することができる。ＡＳＩＣで定義されるそのような機能は、プロセッサと、メモリと、メモリで定義され、プロセッサで実行されるプロセッサ実行可能ステートメントとを含むことができる。さらに、ネットワークノード、エンドポイント、需給計器、セルラリレー、変圧器、サブステーション、中央局／サーバ、または他の装置内の他の構成要素に、複数プロトコル受信機を関連付けることができ、複数プロトコル受信機をそれらの中に統合することができ、または複数プロトコル受信機がそれらと通信することができる。
【００２５】
アンテナ３０２は、ＲＦフロントエンド３０４にＲＦ信号（例えば、図１の信号１１４〜１１８）を供給する。ＲＦ信号の１つまたは複数の周波数を受信するようにＲＦフロントエンド３０４を構成することができる。出力として、ＲＦフロントエンド３０４は、一般にはベースバンドプロセッサ３０６に送られるアナログまたはデジタル化ベースバンド信号の形態であるデータを供給することができる。典型的および／または限定的なケースと解釈すべきでないが、特定のケースは、データおよび／またはパケット（複数可）を表す１および０のストリームを含むことができる。
【００２６】
ＲＦフロントエンド３０４は、ネットワーク内のノードから得られたＲＦ信号に同調することができ、ＲＦフロントエンド３０４を、高周波ハードウェア構成要素を使用して構成することができる。アナログ構成では、１つまたは複数の周波数の同調を可能にする従来型または最新式技術を使用して、ＲＦフロントエンド３０４を無線機または送受信機として構成することができる。
【００２７】
ＲＦフロントエンド３０４の一例では、単一周波数、例えば同一チャネル中心周波数が、ネットワークの１つまたは複数のノード（例えば、ノード１０２〜１１２）によるＲＦ通信のために利用される。そのような例では、ＲＦフロントエンド３０４は、任意のサポートされるプロトコルによって使用される最も広い帯域幅と同じ広さの帯域幅にわたる中心周波数に同調し、または中心周波数をリッスンすることができる。
【００２８】
ＲＦフロントエンド３０４の第２の例では、複数の周波数を使用することができる。そのような例では、周波数ホッピング機能を実施するようにＲＦフロントエンド３０４を構成することができる。周波数ホッピング機能を、プロトコルの一部またはすべてに対して使用することのできる周波数ホッピングのパターンと関連付けることができる。したがって、帯域幅内で定義される複数のチャネルにわたって周波数ホッピングを実施することができる。各ホップで、ＲＦフロントエンドは、複数の異なるように変調された信号をリッスンする。一例では、複数のプロトコルのすべてについて同一の周波数ホッピングパターンが使用される。
【００２９】
同時に複数の異なるように変調された信号をリッスンし、パケットのプリアンブルを認識し、認識したプリアンブルに関連するプロトコルを決定し、認識したプリアンブルに従ってパケット内のデータを復調するようにベースバンドプロセッサ３０６を構成することができる。ベースバンドプロセッサ３０６の一例では、異なるように変調された信号をリッスンすることを並列に実施することができ、並列に動作する複数のプリアンブル検出プロセスを使用することができ、各プリアンブル検出プロセスが、複数の異なるパケットプリアンブルのうちの１つを認識するように構成される。対照的に、プロトコルに従ってデータを復調することを、プロトコルに関連するパケット復調器によって直列に実施することができる。
【００３０】
複数のプリアンブル検出プロセスを含むようにベースバンドプロセッサ３０６を構成することができ、プリアンブル検出プロセスのそれぞれを、複数のパケット復調器のうちの１つに関連付けることができる。複数のプリアンブル検出プロセスを並列に動作するように構成することができる。各プリアンブル検出プロセスは、１つまたは複数の受信したパケットから、複数の同期ヘッダ（またはプリアンブルのみ）のうちの１つまたは複数を認識、検出、および／または区別することができる。並列または同時に動作することにより、複数のプリアンブル検出プロセスのそれぞれは、関連するプリアンブルをリッスンすることができる。いくつかのプリアンブルの間のコリジョンまたは信号減衰がなければ、プリアンブル検出プロセスのうちの１つがプリアンブルを検出することができる。検出したプリアンブルは、関連するプロトコルを決定するのに使用される。
【００３１】
プリアンブルまたはプリアンブルを検出したプリアンブル検出プロセスに基づいてプロトコルを決定するようにベースバンドプロセッサ３０６を構成することができる。例えば、プリアンブルをプロトコルにリンクすることができ、またはプリアンブル検出プロセスは、適切なパケット復調器プロセスを指すことができる。パケットに関連するプロトコルを決定すると、ベースバンドプロセッサ３０６は、プロトコルに従ってパケット内のデータを復調するように構成される。
【００３２】
同期ヘッダに関連するパケット（複数可）からデータを抽出（復調）するようにベースバンドプロセッサ３０６を構成することができる。決定した同期ヘッダおよび／またはプリアンブルによって示されるプロトコルに従って復調を実施することができる。決定したプロトコルに従って、この復調プロセスを直列に実施することができる。
【００３３】
動作の際には、複数プロトコル受信機３００は、アンテナ３０２でＲＦ信号を受信する。ＲＦフロントエンド３０４は、受信した信号に同調し、それによってＲＦ入力に従ってデジタル出力を供給する。デジタル出力は、複数のプリアンブル検出プロセスが並列またはマルチタスキングモードで同時に動作しているベースバンドプロセッサ３０６に到達する。各プリアンブル検出プロセスは、特別に変調された信号をリッスンし、それによって特定のプリアンブルを検出するように構成される。複数のプリアンブル検出プロセスのうちの１つが既知のプリアンブルを検出したとき、関連するプロトコルが識別される。識別されたプロトコルに基づいて、複数のパケット復調器の中から適切なパケット復調器が選択される。次いで、シリアルモードで動作するパケット復調器は、パケット内のデータを復調する。
【００３４】
図４は、複数プロトコル受信機４００の第２の例を示す図である。複数プロトコル受信機４００は、ＲＦ信号を受信し、それに同調し、同期ヘッダおよび／またはプリアンブルを検出し、関連する変調プロトコルを見つけ、パケットまたはパケットのストリームからデータを復調するように構成される。例示的複数プロトコル受信機４００が、論理またはプログラミングブロックを含むように示されている。そのようなブロックは、例示および／または議論のためにソフトウェアおよび／またはハードウェア論理の一例として意図され、ソフトウェアステートメントまたは集積回路論理の必要な編成を示すことは意図されない。
【００３５】
複数プロトコル受信機４００は、アンテナ３０２およびＲＦフロントエンド３０４を含むことができ、それらを図３の構成要素と同様に構成することができる。さらに、複数プロトコル受信機４００は、プロセッサ４０２、メモリ装置４０４、および通信バス４０６を含むことができる。プロセッサ４０２は、マイクロプロセッサ、並列プロセッサ、専用プロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、プロセッサアレイ、または他のタイプのプロセッサでよい。あるいは、プロセッサ４０２をモノリシックフォーマットの形でメモリ４０４と一体化することができる。さらに、複数プロトコル受信機４００を関連付けることのできる装置の他の構成要素と共に、または伴わず、プロセッサ、メモリ、および／またはＲＦフロントエンド３０４をＡＳＩＣ装置内に構成することができる。
【００３６】
メモリ装置４０４は、オペレーティングシステムと、１つまたは複数の他のプログラム４０８とを含むことができる。さらに、メモリ装置は、１つまたは複数のプリアンブル検出プロセス４１０、１つまたは複数のパケット復調器４１２、ソフトウェア定義された無線４１４、プロトコル管理モジュール４１６、および状態機械４１８を含むことができる。そのようなプログラム、プロセス、モジュールなどは、コンピュータ可読および／またはプロセッサ可読ステートメントを含むことができ、その結果、プロセッサ４０２によって実行されたとき、ＲＦ信号を受信し、またはそれに同調し、プリアンブルおよび／または同期ヘッダを検出および／または認識し、関連する変調プロトコルを決定し、プロトコルに従ってパケットからデータを復調する方法を含む１つまたは複数の方法が実行される。コンピュータ可読ステートメントを別個のメモリで定義し、マイクロプロセッサなどのプロセッサで実行することができ、または論理で定義し、ＡＳＩＣ装置や他の構成要素などの中のプロセッサで実行することができる。
【００３７】
マルチタスキング環境内などの同時操作、すなわち並列操作のために複数のプリアンブル検出プロセス４１０を構成することができる。特別に変調された信号および／またはパケットの特定の同期ヘッダおよび／またはプリアンブルを検出および／または認識するように、複数のプリアンブル検出プロセス４１０のそれぞれを構成することができる。図２の例を参照すると、パケット２００内のプリアンブル２０６を検出または認識するように、複数のプリアンブル検出プロセス４１０のそれぞれを構成することができる。同様に、プリアンブル２０６および／または同期ワード２０８の検出または認識などによって同期ヘッダ２０２を検出するように複数のプリアンブル検出プロセス４１０のそれぞれを構成することができる。
【００３８】
したがって、特定の変調に関連する特定のプリアンブルを認識するように複数のプリアンブル検出プロセス４１０のそれぞれを構成することができる。したがって、特定のプリアンブルの複数のプリアンブル検出プロセス４１０のうちの１つによる検出および／または認識の結果、検出したプリアンブルに関連するパケットを変調するのに使用された特定のプロトコルが決定され、または認識される。認識したプリアンブルと、認識したプリアンブルのパケットを変調するのに使用されたプロトコルとの間のこの関連付けは、いくつかの方式のいずれかで行うことができる。一例では、データ構造内のプロトコルにプリアンブルをリンクすることができる。第２の例では、各プリアンブル検出プロセス４１０が、複数のパケット復調器の中から適切なパケット復調器４１２を指すことができ、各パケット復調器が複数のプロトコルのうちの１つに関連付けられる。したがって、複数のプリアンブル検出プロセスのうちの１つによるプリアンブルの検出の結果、プロトコルの知識と、パケットを復調する際に使用されるプロトコルに関連する適切なパケット復調器４１２の知識が得られる。
【００３９】
複数のパケット復調器またはパケット復調プロセス４１２をシリアル操作のために構成することができる。一例では、複数のパケット復調器４１２のそれぞれが、複数のプリアンブル検出プロセス４１０のうちの１つに関連付けられる。動作の際には、プリアンブル検出プロセスによるプリアンブルの検出の成功の結果、そのプリアンブル検出プロセスに関連するパケット復調器が実行される。したがって、プロトコルが認識されると、プロトコルに関連するパケット復調器４１２が選択および実行される。パケット復調器４１２の実行は、復調器に関連するプロトコルに従ってパケットを復調する。したがって、パケット復調器４１２は、プロトコルに関連するビットレート、同期、誤り訂正冗長性などを使用して、検出したプリアンブルに関連するパケット内のデータを復調する。さらに、ソフトウェア定義された無線４１４を構成し、および／または直接的に操作するように、パケット復調器４１２を構成することができる。
【００４０】
ソフトウェア定義された無線４１４は、ＲＦフロントエンド３０４と通信することができる。ソフトウェア定義された無線４１４は、あるいはアナログ構成要素（例えば、ミキサ、フィルタ、増幅器、変調器および／または復調器、検出器など）を使用して実装することができる構成要素、プロセッサまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他の組込みコンピューティング装置（複数可）によって実行されるソフトウェアで実装することができる構成要素を含むことができる。ソフトウェア定義された無線４１４は、プロセッサ４０２と、メモリ４０４内に定義または格納されたソフトウェアとを利用することができる。したがって、ＲＦフロントエンド３０４によって実施される機能と、ソフトウェア定義された無線４１４によって実施される機能との間の平衡を取ることができる。パケット復調器に関連するプロトコルに基づいて、パケット復調器４１２による操作のために、ソフトウェア定義された無線４１４を構成することができる。そのような構成は、ミキサ、フィルタ、増幅器、変調器、および／または復調器、検出器などに関する設定を含むことができる。
【００４１】
プリアンブル検出プロセス４１０、パケット復調器４１２、ソフトウェア定義された無線４１４、および他の構造、ソフトウェアオブジェクトおよび装置の動作を、特定の応用分野または設計によって示されるように管理するようにプロトコル管理モジュール４１６を構成することができる。一例では、プロトコル管理モジュール４１６は、状態機械または他の論理構成を利用して、プリアンブル検出、プロトコル認識、パケット復調器選択、およびパケット復調の管理を支援することができる。あるいは、同様の結果を得るために、異なる論理制御を利用することができる。
【００４２】
複数プロトコル受信機４００の動作の管理を支援するように状態機械４１８を定義することができる。状態機械４１８は、プロセスの制御および動作を管理し、それによって、所望のシーケンスで、所望のタイミングに従って１つまたは複数のプロセスまたはモジュールを呼び出すのに使用されるいくつかの論理装置、構成、または技法のいずれかを表すことができる。第２の例示的状態機械が、図６に関連して以下で論じられる。初期の例として、状態機械４１８は、２つ以上の状態および状態間の移動を利用することができる。例示的状態は、（１）パケットを示す異なるように変調された信号ＲＦ信号を同時にリッスンすること、（２）パケットに関連するプリアンブルを検出すること、（３）プリアンブルによって示されるプロトコルを決定すること、および（４）プロトコルに従って、受信したパケットを復調することを含む。上記の４つの状態の各反復を順次実施することができ、４つの状態の完了、またはいずれか状態での失敗の結果、第１の状態に戻ることができる。
【００４３】
（例示的プロセス）
図５および６に、部分的には図１〜４の構成を参照することによって理解することのできる例示的プロセスを示す。しかし、図５および６は、一般的な適用可能性を含み、他の図面および／または前の議論によって限定されない。
【００４４】
本明細書に記載の各プロセスは、ハードウェア（例えば、専用または一般設計の集積回路）、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実装することのできるオペレーションのシーケンスを表す、論理フローグラフ中のブロックまたは動作の集合として示される。プロセスは、複数のプロトコルの受信の方法などの方法を実施し、プロセッサ上の命令を実行するコンピュータ実行可能命令を、プロセッサに通信可能に結合されたメモリに格納することができる。
【００４５】
ソフトウェアの状況では、動作は、１つまたは複数のプロセッサ４０２によって実行されたとき、列挙された動作を実施する１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体４０４上に格納されたコンピュータ実行可能命令を表す。所望の設計または実装に従って、そのような記憶媒体４０４、プロセッサ４０２、およびコンピュータ可読命令を複数プロトコル受信機（例えば、図３および４の受信機またはシステム３００、４００）内に配置することができる。図４で示される記憶媒体４０４は、取外し可能と取外し不能の両方の、任意の技術の記憶媒体を一般的に表す。したがって、列挙される動作は、図５および６に記載されるような処置を表し、実行可能命令と共に、示される処置を実施するように構成された１つまたは複数のプロセッサの制御下に置かれる。一般にコンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実施し、特定の抽象データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含む。動作が説明される順序は、限定と解釈されないものとし、プロセスを実装するために、任意の数の記載の動作を任意の順序で、および／また並列に組み合わせることができる。上記の議論は、本明細書に記載の他のプロセスに適用することができる。
【００４６】
コンピュータ記憶媒体および／またはメモリは、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、他のデータなどの情報の記憶のための任意の方法または技術で実装された、揮発性および不揮発性の、取外し式および非取外し式媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、限定はしないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、または他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気記憶装置、あるいはコンピューティング装置によるアクセスのために情報を格納するのに使用することができる任意の他の非伝送媒体を含む。任意のコンピュータ記憶媒体は、システムまたは複数プロトコル受信機の部分でよい。さらに、コンピュータ可読媒体は、プロセッサ（複数可）４０２によって実行されるとき、本明細書に記載の様々な機能および／または動作を実施するコンピュータ実行可能命令を含むことができる。
【００４７】
さらに、本明細書の目的では、コンピュータ可読媒体、および媒体内のステートメントまたは論理を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他のハードウェア装置のすべてまたは部分を含むことができる。そのようなハードウェア装置を、計量装置、ネットワークノード、エンドポイント、または他の装置で実施される機能を含む他の機能を含むように構成することができる。したがって、そのような集積回路内で、１つまたは複数のプロセッサが実行可能命令と共に構成され、実行可能命令を論理、トランジスタまたは他の構成要素、あるいは搭載メモリによって定義することができる。
【００４８】
本明細書で定義されるように、コンピュータ記憶媒体は、搬送波、データ信号、または他の一時的媒体を含まない。
【００４９】
図５は、例示的複数プロトコル受信機の動作に関連する例示的プロセス５００を示す流れ図である。一例では、ノード、複数プロトコル受信機、またはＲＦまたはワイヤレスネットワーク内の任意の要素でプロセス５００を実施することができる。プロセスは、ＲＦ信号を受信し、それに同調し、パケット内のプリアンブルを検出することを含む第１の状態（例えば、状態機械または他のプログラミングまたはハードウェア論理構成で示される）。一例では、並列処理および複数のプリアンブル検出プロセス（または複数のプリアンブルを検出することができる単一のプロセス）を使用して、この状態を実施することができる。第２の状態は、プリアンブルによって示されるプロトコルを決定し、プロトコルに従ってデータを復調することを含むことができる。一例では、シリアル処理を使用してこの状態を実施することができる。
【００５０】
図５は、動作５０２で、複数の異なるように変調された信号がリッスンされることを示す。一例では、信号の異なる変調は、異なるノードの世代、設計、またはタイプの結果として生じる。例えば、古いノードと新しいノードとの間に技術の違いがあることがあり、その結果、異なる変調が使用されることがある。異なるノードタイプまたは設計の結果、その伝送の異なる変調が生じることもある。部分的にその位置のために、任意の特定のノードが、複数の異なるように変調された信号を受信することがある。
【００５１】
動作５０４で、並列に動作する複数のプリアンブル検出プロセスを操作することができる。複数のそれぞれが、パケットの特定のプリアンブル部分をリッスンする。図４の例を参照すると、複数のプリアンブル検出プロセス４１０がマルチタスキング（例えば、タイムシェアリング）環境で動作することができる。ハードウェア装置では、動作は実際には同時でよい。複数のプリアンブル検出プロセス４１０のそれぞれを、パケットが変調される特定のプロトコルに関連する特定のタイプのパケットプリアンブルをリッスンするように構成することができる。一例では、複数のプリアンブル検出プロセス４１０が、近くのノードによって使用されるプロトコルに関連するプロセスのみを含むことができる。代替例では、複数のプリアンブル検出プロセス４１０が、プロセスのより広いセットを含むことができる。このことは、ネットワークに対する変更の結果、認識されないプリアンブルが生じることがなく、複数プロトコル受信機のカスタマイズを回避することができるので有利である。
【００５２】
動作５０６で、プリアンブルが検出される。図４の例を再び参照すると、複数のプリアンブル検出プロセス４１０のうちの１つが、プリアンブルの検出に成功することができる。成功は、プロセス５００に従って動作する複数プロトコル受信機の近傍のノードが、複数のプリアンブル検出プロセス４１０のうちの１つによって検出されるプリアンブルを有するパケットをブロードキャストしたことを示す。
【００５３】
動作５０８で、プリアンブルによって示されるプロトコルが識別および／または決定される。図４の例を参照すると、プリアンブルを検出したプリアンブル検出プロセス４１０は、プリアンブルに関連するプロトコルの指示または識別を行うことができる。具体的には、各プリアンブル検出プロセス４１０を、プロトコルおよび／またはプロトコルに関連するパケット復調器に関連付けることができる。したがって、プリアンブルの検出の成功時に、成功したプリアンブル検出プロセス４１０が、プロトコルおよび／またはプロトコルに関連するパケット復調器４１２を指し、あるいは示すことができる。
【００５４】
動作５１０で、検出または発見したプロトコルに対応するようにパケット復調器が選択される。選択されたパケット復調器は、示されるプロトコルに従う、検出したプリアンブルを有するパケットの復調および復号化のために構成される。図４の例を参照すると、複数のパケット復調器４１０を利用可能とすることができる。特定の例では、各プロトコルについて１つのパケット復調器を利用可能にすることができる。したがって、パケット復調器の選択が、検出されたプリアンブルによって示されるプロトコルによって決定される。
【００５５】
動作５１２で、複数プロトコル受信機は、複数のプリアンブル検出プロセスの並列処理から、プリアンブルによって示されるプロトコルに基づいて、複数のパケット復調器の中から選ばれたパケット復調器のシリアル操作に切り替わる。
【００５６】
動作５１４で、プロトコルに従って、またはプロトコルに適合する方式で、ソフトウェア無線を構成することができる。一例では、プロトコルの要件に従って、ソフトウェア無線のミキサ、フィルタ、増幅器、変調器および／または復調器、検出器などを構成することができる。図４の例では、選択されたパケット復調器４１２が、復調器に関連するプロトコルに従って、ソフトウェア無線４１４を構成することができる。
【００５７】
動作５１６で、ソフトウェア無線を使用して、データおよび／またはパケット（複数可）が受信される。代替実施形態では、任意のタイプの無線、プロセッサ実行可能ソフトウェア、および／または集積回路装置で着信信号を処理することができる。いずれの場合も、変調されたデータが着信ＲＦ信号から生成される。
【００５８】
動作５１８で、変調されたデータが、使用中のパケット復調器に関連するプロトコルに従って復調される。例えば、動作５１０で選択されたパケット復調器が動作し、それによって、そのプリアンブルが認識されたパケット内のデータを復調する。復調は、ビットレート、同期、および誤り訂正冗長性などの問題に対処する。
【００５９】
動作５２０で、プロセス５０２〜５１８を反復することができる。一例では、複数プロトコル受信機によって受信される各パケットについてプロセスが反復される。
【００６０】
図６に、例示的状態機械６００の詳細を示す。複数プロトコル受信機の設計、実装、プログラミング、および／または動作で状態機械６００を使用することができる。状態６０２で、例示的複数プロトコル受信機が複数のプリアンブルのリッスンを実施する。一例では、並列に動作する複数のプリアンブル検出器が、既知のプリアンブルを検出および／または認識するように試みる。図４の一例では、複数のプリアンブル検出プロセス４１０が複数の異なるように変調された信号をリッスンし、それぞれのプリアンブル検出プロセスがそれに関連するプリアンブルの識別および／または検出を試みる。プリアンブルが検出されたとき、状態は、認識されたプリアンブルに関連するプロトコルに従う、データの復調に変化する。そのような復調が状態６０４〜６０８で示されている。例えば、「タイプ１」プリアンブルが検出された場合、状態は状態６０４に変化し、「タイプ１」パケットがリッスンおよび／または受信される。
【００６１】
状態６０４で、「タイプ１」のパケット（複数可）が受信される。「タイプ１」パケットを、状態６０２で検出されたプリアンブルによって示されるプロトコルに関連付けることができる。そのプロトコルに関連するパケット復調器が選択される。図４の例を再び参照すると、パケット復調器４１２が選択される。パケット復調器の動作はパケットを復調し、それによってパケットからデータを得る。状態６０４でのパケットの復調の完了時に、状態機械の制御がブロック６０２に戻る。
【００６２】
状態６０６および６０８は、状態６０４と同様であるが、異なる「タイプ」またはプロトコルのパケットに従って構成される。したがって、パケットは、異なるパケット復調器を使用して復調される。したがって、状態６０４〜６０８は、任意の数のパケットタイプまたはプロトコルの受信を表し、示されるプロトコルに従う動作のために構成されるパケット復調器で復調される。
【００６３】
（結論）
構造的特徴および／または方法的動作に特有の言い回しで主題が説明されたが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は記載の特定の特徴または動作に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および動作は、特許請求の範囲を実装する例示的形態として開示される。
【図１】
0006028803.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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