КОНКРЕТНЫЕ ШАБЛОНЫ ПЕРЕСКОКА ДЛЯ ПОВТОРЯЮЩЕЙСЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДАННЫХ И СПОСОБЫ ДЛЯ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
SPECIFIC HOPPING PATTERNS FOR REPEATED TRANSMISSION AND RECEPTION OF DATA AND METHODS FOR GENERATING THEREOF

Варианты осуществления относятся к передатчику данных и к способу для его управления. Дополнительные варианты осуществления относятся к приемнику данных и к способу для его управления. Дополнительные варианты осуществления относятся к формированию конкретных шаблонов перескока для повторяющейся передачи данных. Дополнительные варианты осуществления относятся к многократной передаче и приему данных с использованием конкретных шаблонов перескока. Некоторые варианты осуществления относятся к процессу оптимизации для формирования шаблонов перескока, которые должны использоваться в перемеженных повторениях.
Из DE 10 2011 082 098 B4 известен способ разбиения телеграмм, согласно которому телеграмма (или пакет данных) разделяется на множество субпакетов данных, которые передаются распределенными во времени и необязательно по частоте с использованием шаблона перескока.
WO 2015/128385 A1 описывает массив передачи данных, содержащий элемент сбора энергии в качестве источника энергии. В этом случае массив передачи данных выполнен с возможностью передавать данные с использованием способа разбиения телеграмм, в котором частичный пакет, который должен передаваться, передается, буферизуется и передается в последующее время либо отбрасывается в зависимости от величины электроэнергии, предоставленной посредством блока подачи энергии.
Публикация авторов G. Kilian, H. Petkov, R. Psiuk, H. Lieske, F. Beer, J. Robert и A. Heuberger, "Improved coverage for low-power telemetry systems using telegram splitting", in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies (SmartSysTech), 2013 год, описывает улучшенный диапазон для низкоэнергетических телеметрических систем, которые используют способ разбиения телеграмм.
Публикация авторов G. Kilian, M. Breiling, H. H. Petkov, H. Lieske, F. Beer, J. Robert и A. Heuberger "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting", IEEE Transactions on Communications, издание 63, № 3, стр. 949-961, март 2015 года, описывает повышенную надежность передачи для низкоэнергетических телеметрических систем, которые используют способ разбиения телеграмм.
Способ разбиения телеграмм использует конкретные шаблоны перескока шаблоны во времени/шаблоны перескока по частотам, чтобы передавать данные через радиоканал. Чтобы иметь возможность успешно декодировать пакет данных, шаблон перескока, используемый для передачи, должен быть известным в приемнике. Чтобы обеспечивать это, глобальные шаблоны перескока во времени и шаблоны перескока по частотам, известные всем участникам, задаются для сетей на основе разбиения телеграмм.
Связь нескольких участников посредством разбиения телеграмм в идентичной полосе частот приводит к ухудшенной помехоустойчивости передачи, если идентичный шаблон перескока во времени и/или шаблон перескока по частотам используется для передачи данных нескольких узлов. Если два узла начинают передачу с идентичного шаблона перескока в коротком временном окне (например, для длительности субпакета данных), все субпакеты данных телеграммы перекрываются и, в наихудшем случае, компенсируют друг друга.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять принцип, который повышает надежность передачи, когда несколько узлов используют шаблон перескока во времени и/или шаблон перескока по частотам для передачи данных.
Эта задача решается посредством независимых пунктов формулы изобретения.
Преимущественные дополнительные реализации содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
Варианты осуществления предоставляют передатчик данных, выполненный с возможностью, в первом режиме, многократно передавать данные с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока, при этом передатчик данных выполнен с возможностью, во втором режиме, однократно передавать данные с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют приемник данных, выполненный с возможностью, в первом режиме, многократно принимать данные с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока, при этом приемник данных выполнен с возможностью, во втором режиме, однократно принимать данные с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
В вариантах осуществления в первом режиме (= в режиме повторяющейся передачи), передатчик данных и приемник данных используют первый шаблон перескока и второй шаблон перескока для повторяющейся передачи данных, и во втором режиме (= в режиме одной передачи), они используют третий шаблон перескока для одной передачи данных, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются. Вследствие этого, вероятность коллизии при одновременной передаче данных посредством дополнительного передатчика данных в другом режиме может снижаться, и надежность передачи в силу этого может увеличиваться.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнено с возможностью обнаруживать повторяющуюся передачу данных на основе первого шаблона перескока и/или второго шаблона перескока и обнаруживать одну передачу данных на основе третьего шаблона перескока.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнено с возможностью обнаруживать один из двух шаблонов перескока (например, первый шаблон перескока) в потоке принимаемых данных, чтобы принимать данные, передаваемые с первым шаблоном перескока, при этом приемник данных может быть выполнено с возможностью определять другой шаблон перескока (например, второй шаблон перескока) в потоке принимаемых данных с использованием ранее обнаруженного шаблона перескока (например, первого шаблона перескока), чтобы принимать данные, передаваемые с другим шаблоном перескока (например, вторым шаблоном перескока). Вследствие повторения, данные, передаваемые с первым шаблоном перескока, и данные, передаваемые со вторым шаблоном перескока, являются идентичными.
В вариантах осуществления первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут выбираться из первого набора шаблонов перескока, тогда как третий шаблон перескока может выбираться из второго набора шаблонов перескока. Первый набор шаблонов перескока и второй набор шаблонов перескока могут отличаться.
Например, для передачи данных в первом режиме передатчик данных приемника данных может выбирать первый шаблон перескока и второй шаблон перескока из первого класса шаблонов перескока, тогда как, для передачи данных во втором режиме, дополнительное передатчик данных может выбирать шаблон перескока из второго класса шаблонов перескока. Отличие первого класса шаблонов перескока от второго класса шаблонов перескока позволяет обеспечивать то, что даже при одновременной или, по меньшей мере, временно перекрывающейся передаче данных посредством передатчика данных и дополнительного передатчика данных, вероятность коллизии может сохраняться максимально возможно низкой.
В вариантах осуществления, чтобы устанавливать соединение между передатчиком данных и приемником данных, в первом режиме, первый шаблон перескока и второй шаблон перескока и, во втором режиме, третий шаблон перескока может выбираться из третьего набора шаблонов перескока. Третий набор шаблонов перескока может представлять собой поднабор первого набора шаблонов перескока или второго набора шаблонов перескока либо может отличаться от них.
В вариантах осуществления первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут сдвигаться относительно друг друга по частоте и/или во времени таким образом, что первый шаблон перескока и второй шаблон перескока, по меньшей мере, частично перемежаются.
Например, первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут содержать перескоки, которые распределяются во времени и/или по частоте таким образом, что перескоки из шаблона перескока разнесены во времени и/или по частоте, при этом первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут сдвигаться относительно друг друга во времени и/или по частоте таким образом, что, по меньшей мере, одна часть перескоков из второго шаблона перескока размещается, по меньшей мере, между одной частью перескоков из первого шаблона перескока. Например, перескоки из первого шаблона перескока и перескоки из второго шаблона перескока могут размещаться попеременно во времени.
В вариантах осуществления первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут отличаться. Например, перескоки из первого шаблона перескока и перескоки из второго шаблона перескока могут распределяться по-разному во времени и/или по частоте. Например, два последовательных перескока (например, первый перескок и второй перескок) из первого шаблона перескока могут иметь отличающийся временной интервал и/или частотный интервал относительно двух последовательных перескоков (например, первого перескока и второго перескока) из второго шаблона перескока.
В вариантах осуществления второй шаблон перескока может представлять собой сдвинутую по частоте и/или сдвинутую по времени версию первого шаблона перескока. Например, первый шаблон перескока и второй шаблон перескока могут быть идентичными и могут только сдвигаться по частоте и/или во времени. Например, перескоки из первого шаблона перескока и перескоки из второго шаблона перескока могут иметь идентичный относительный временной интервал и частотный интервал.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передавать первый шаблон перескока и второй шаблон перескока только в частично перекрывающихся полосах частот или в различных полосах частот.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью случайно передавать первый шаблон перескока или второй шаблон перескока в одной из по меньшей мере двух различных полос частот и передавать другой шаблон перескока в другой полосе частот.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью определять временное смещение и/или частотное смещение между первым шаблоном перескока и вторым шаблоном перескока в зависимости от рабочего параметра передатчика данных. В этом случае рабочий параметр передатчика данных либо может быть известен для приемника данных, либо приемник данных выполнено с возможностью определять рабочий параметр, например, оценивать или вычислять его посредством проверки гипотезы.
Например, рабочий параметр передатчика данных может представлять собой внутренний параметр непосредственно передатчика данных, например, адресную информацию, идентификационную информацию, допустимое отклонение кварцевого генератора, частотное смещение или доступную энергию передачи.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может представлять собой параметр, назначенный передатчику 100 данных, например, назначенное частотное смещение, назначенное временное смещение, радиосоту, географическую позицию, системное время либо приоритет передатчика данных или данных, которые должны передаваться посредством передатчика данных.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может составлять, по меньшей мере, часть рабочих данных или данных защиты от ошибок.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может представлять собой случайное частотное смещение или случайное временное смещение.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ для передачи данных. Способ включает в себя, в первом режиме, многократную передачу данных с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока. Кроме того, способ включает в себя, во втором режиме, однократную передачу данных с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ для приема данных согласно варианту осуществления. Способ включает в себя, в первом режиме, многократный прием данных с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока. Кроме того, способ включает в себя, во втором режиме, однократный прием данных с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ для формирования первого набора шаблонов перескока и второго набора шаблонов перескока. Способ включает в себя случайное формирование множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока и множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, при этом шаблоны перескока содержат, по меньшей мере, два перескока, которые распределяются во времени и по частоте, при этом шаблоны перескока для первого набора шаблонов перескока и шаблоны перескока для второго набора шаблонов перескока отличаются. Кроме того, способ включает в себя выбор, из множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, автокорреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики автокорреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока, и выбор, из множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, автокорреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики автокорреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными свойствами автокорреляции для второго набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления временной интервал перескоков из шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока может быть, по меньшей мере, равен временной длине одного из перескоков из шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления временные интервалы между перескоками шаблонов перескока могут быть равноотстоящими с отклонением в ±20% в пределах предварительно установленной длины шаблона перескока.
В вариантах осуществления способ может содержать преобразование множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, соответственно, в двумерную матрицу занятости времени/частот, при этом вычисление автокорреляционных функций применяется к ней, и преобразование множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, соответственно, в двумерную матрицу занятости времени/частот, при этом вычисление автокорреляционных функций применяется к ней.
В вариантах осуществления преобразование множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока и/или преобразование множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока может, соответственно, выполняться с учетом возможно возникающих влияний соседних частотных позиций (помех в соседних каналах).
В вариантах осуществления автокорреляционные функции могут представлять собой двумерные автокорреляционные функции.
В вариантах осуществления при выборе шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, вторичные максимумы автокорреляционной функции которых не превышают предварительно установленное максимальное первое пороговое значение амплитуды, и при выборе шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, настоящие характеристики автокорреляции удовлетворяются посредством шаблонов перескока, вторичные максимумы автокорреляционной функции которых не превышают предварительно установленное максимальное второе пороговое значение амплитуды.
В вариантах осуществления первое пороговое значение амплитуды может быть идентичным второму пороговому значению амплитуды.
В вариантах осуществления первое пороговое значение амплитуды может быть равно числу перескоков, которые формируют повторяющийся и сдвинутый по времени и/или сдвинутый по частоте субшаблон перескока из соответствующих шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, и второе пороговое значение амплитуды может быть равно числу перескоков, которые формируют повторяющийся и сдвинутый по времени и/или сдвинутый по частоте субшаблон перескока из соответствующих шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления при выборе шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточная сумма которых, сформированная для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей автокорреляционной функции, меньше предварительно установленного первого порогового значения, и при выборе шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточная сумма которых, сформированная для предварительно установленного числа наибольших пороговых значений амплитуды соответствующей автокорреляционной функции, меньше предварительно установленного второго порогового значения.
В вариантах осуществления первые пороговые значения могут выбираться таким образом, что, по меньшей мере, два шаблона перескока для первого набора шаблонов перескока удовлетворяют предварительно установленным характеристикам автокорреляции, и второе пороговое значение может выбираться таким образом, что, по меньшей мере, два шаблона перескока для второго набора шаблонов перескока удовлетворяют предварительно установленным характеристикам автокорреляции, либо первое пороговое значение и/или второе пороговое значение могут выбираться в зависимости от соответствующих краевых параметров.
В вариантах осуществления способ дополнительно может содержать вычисление взаимных корреляционных функций между шаблонами перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока и взаимных корреляционных функций между шаблонами перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока. Кроме того, способ может содержать выбор, из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции и предварительно установленными характеристиками взаимной корреляции для первого набора шаблонов перескока, и выбор, из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции и предварительно установленными характеристиками взаимной корреляции для второго набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления при вычислении взаимных корреляционных функций, взаимные корреляционные функции между шаблонами перескока для первого набора шаблонов перескока и вторых шаблонов перескока также могут вычисляться, и при выборе шаблонов перескока, могут выбираться только шаблоны перескока для первого набора шаблонов перескока и/или второго набора шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых между шаблонами перескока для первого набора шаблонов перескока и второго набора шаблонов перескока также содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции.
В вариантах осуществления взаимные корреляционные функции могут представлять собой двумерные взаимные корреляционные функции.
В вариантах осуществления при выборе шаблонов перескока из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока, предварительно установленные характеристики взаимной корреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточные суммы которых, сформированные для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей взаимной корреляционной функции, являются наименьшими, и при выборе шаблонов перескока из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока, предварительно установленные характеристики взаимной корреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточные суммы которых, сформированные для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей взаимной корреляционной функции, являются наименьшими.
В вариантах осуществления при случайном формировании множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока и второго набора шаблонов перескока, шаблоны перескока могут формироваться таким образом, что перескоки из соответствующих шаблонов перескока находятся в пределах предварительно установленной полосы частот.
Дополнительные варианты осуществления относятся к передаче данных с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока, при этом данные передаются с использованием первого шаблона перескока, и при этом данные многократно передаются с использованием второго шаблона перескока, при этом первый шаблон перескока и второй шаблон перескока представляют собой шаблон перескока во времени, шаблон перескока по частотам либо комбинацию шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, соответственно, при этом шаблон перескока во времени представляет собой один из следующих восьми шаблонов перескока во времени, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
373
319
545
373
319
443
373
319
349
373
319
454
373
319
578
373
319
436
373
319
398
373
319
2
373
319
371
373
319
410
373
319
363
373
319
354
373
319
379
373
319
657
373
319
376
373
319
3
373
319
414
373
319
502
373
319
433
373
319
540
373
319
428
373
319
467
373
319
409
373
319
4
373
319
396
373
319
516
373
319
631
373
319
471
373
319
457
373
319
416
373
319
354
373
319
5
373
319
655
373
319
416
373
319
367
373
319
400
373
319
415
373
319
342
373
319
560
373
319
6
373
319
370
373
319
451
373
319
465
373
319
593
373
319
545
373
319
380
373
319
365
373
319
7
373
319
393
373
319
374
373
319
344
373
319
353
373
319
620
373
319
503
373
319
546
373
319
8
373
319
367
373
319
346
373
319
584
373
319
579
373
319
519
373
319
351
373
319
486
373
319
- при этом каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока во времени, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока во времени начиная со второго перескока таким образом, что каждый шаблон перескока во времени содержит 24 перескока, при этом каждая ячейка в таблице указывает временной интервал от опорной точки соответствующего перескока до идентичной опорной точки непосредственно последующего перескока в (предпочтительно кратных числах) длительностях символов; при этом шаблон перескока по частотам представляет собой один из следующих восьми шаблонов перескока по частотам, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
4
20
12
0
16
8
3
19
11
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
6
22
14
2
3
19
11
7
23
15
2
18
10
5
21
13
4
20
12
0
16
8
1
17
9
6
22
14
3
6
22
14
0
16
8
1
17
9
4
20
12
3
19
11
5
21
13
2
18
10
7
23
15
4
3
19
11
1
17
9
4
20
12
5
21
13
2
18
10
7
23
15
6
22
14
0
16
8
5
5
21
13
2
18
10
0
16
8
6
22
14
7
23
15
1
17
9
4
20
12
3
19
11
6
1
17
9
3
19
11
4
20
12
6
22
14
7
23
15
5
21
13
2
18
10
0
16
8
7
5
21
13
1
17
9
2
18
10
4
20
12
3
19
11
0
16
8
6
22
14
7
23
15
8
3
19
11
6
22
14
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
0
16
8
4
20
12
- при этом каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока по частотам, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока по частотам, при этом каждая ячейка в таблице указывает частоту передачи соответствующего перескока из соответствующего шаблона перескока по частотам в несущих UCG_C0-UCG_23.
В вариантах осуществления шаблон перескока может представлять собой комбинацию шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, при этом шаблон перескока во времени и шаблон перескока по частотам имеют идентичный номер строки в соответствующей таблице.
В вариантах осуществления пакет данных может передаваться разделенным на множество субпакетов данных согласно шаблонам перескока таким образом, что субпакет данных из множества субпакетов данных передается в каждом перескоке из шаблона перескока.
Дополнительные варианты осуществления относятся к приему данных с использованием первого шаблона перескока во времени и второго шаблона перескока во времени, при этом данные принимаются с использованием первого шаблона перескока, и при этом данные многократно принимаются с использованием второго шаблона перескока, при этом первый шаблон перескока и второй шаблон перескока представляют собой шаблон перескока во времени, шаблон перескока по частотам либо комбинацию шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, соответственно, при этом шаблон перескока во времени представляет собой один из следующих восьми шаблонов перескока во времени, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
373
319
545
373
319
443
373
319
349
373
319
454
373
319
578
373
319
436
373
319
398
373
319
2
373
319
371
373
319
410
373
319
363
373
319
354
373
319
379
373
319
657
373
319
376
373
319
3
373
319
414
373
319
502
373
319
433
373
319
540
373
319
428
373
319
467
373
319
409
373
319
4
373
319
396
373
319
516
373
319
631
373
319
471
373
319
457
373
319
416
373
319
354
373
319
5
373
319
655
373
319
416
373
319
367
373
319
400
373
319
415
373
319
342
373
319
560
373
319
6
373
319
370
373
319
451
373
319
465
373
319
593
373
319
545
373
319
380
373
319
365
373
319
7
373
319
393
373
319
374
373
319
344
373
319
353
373
319
620
373
319
503
373
319
546
373
319
8
373
319
367
373
319
346
373
319
584
373
319
579
373
319
519
373
319
351
373
319
486
373
319
- при этом каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока во времени, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока во времени начиная со второго перескока таким образом, что каждый шаблон перескока во времени содержит 24 перескока, при этом каждая ячейка в таблице указывает временной интервал от опорной точки соответствующего перескока до идентичной опорной точки непосредственно последующего перескока в (предпочтительно кратных числах) длительностях символов; при этом шаблон перескока по частотам представляет собой один из следующих восьми шаблонов перескока по частотам, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
4
20
12
0
16
8
3
19
11
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
6
22
14
2
3
19
11
7
23
15
2
18
10
5
21
13
4
20
12
0
16
8
1
17
9
6
22
14
3
6
22
14
0
16
8
1
17
9
4
20
12
3
19
11
5
21
13
2
18
10
7
23
15
4
3
19
11
1
17
9
4
20
12
5
21
13
2
18
10
7
23
15
6
22
14
0
16
8
5
5
21
13
2
18
10
0
16
8
6
22
14
7
23
15
1
17
9
4
20
12
3
19
11
6
1
17
9
3
19
11
4
20
12
6
22
14
7
23
15
5
21
13
2
18
10
0
16
8
7
5
21
13
1
17
9
2
18
10
4
20
12
3
19
11
0
16
8
6
22
14
7
23
15
8
3
19
11
6
22
14
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
0
16
8
4
20
12
- при этом каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока по частотам, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока по частотам, при этом каждая ячейка в таблице указывает частоту передачи соответствующего перескока из соответствующего шаблона перескока по частотам в несущих UCG_C0-UCG_C23.
В вариантах осуществления шаблон перескока может представлять собой комбинацию шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, при этом шаблон перескока во времени и шаблон перескока по частотам имеют идентичный номер строки в соответствующей таблице.
В вариантах осуществления пакет данных может приниматься разделенным на множество субпакетов данных согласно шаблонам перескока таким образом, что субпакет данных из множества субпакетов данных принимается в каждом перескоке из шаблона перескока.
Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает схематичную принципиальную блок-схему системы, имеющей передатчик данных и приемник данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 показывает на схеме занятость канала передачи при передаче множества субпакетов данных согласно шаблону перескока во времени и по частотам;
Фиг. 3 показывает схематичную принципиальную блок-схему системы, имеющей передатчик данных и приемник данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа для передачи данных согласно варианту осуществления;
Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа для приема данных согласно варианту осуществления;
Фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций способа для формирования набора шаблонов перескока согласно варианту осуществления;
Фиг. 7 показывает блок-схему последовательности операций способа для формирования двух наборов шаблонов перескока согласно варианту осуществления;
Фиг. 8a показывает на схеме структуру кадра в TSMA-шаблоне перескока;
Фиг. 8b показывает на схеме занятость двух частотных каналов и при повторяющейся передаче данных посредством первого шаблона перескока и второго шаблона перескока;
Фиг. 9 показывает на схеме схематичный вид структуры TSMA-шаблона перескока;
Фиг. 10a показывает на схеме первичные и вторичные максимумы автокорреляционной функции шаблона перескока, который содержит предварительно установленные характеристики автокорреляции, проиллюстрированные по частоте и во времени;
Фиг. 10b показывает на схеме первичные и вторичные максимумы автокорреляционной функции шаблона перескока, который не содержит предварительно установленные характеристики автокорреляции, проиллюстрированные по частоте и времени;
Фиг. 11a показывает на схеме первичные и вторичные максимумы взаимной корреляционной функции двух шаблонов перескока, которые содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, проиллюстрированные по частоте и во времени;
Фиг. 11b показывает на схеме первичные и вторичные максимумы взаимной корреляционной функции двух шаблонов перескока, которые не содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, применяемые по частоте и времени; и
Фиг. 12 показывает блок-схему последовательности операций способа 260 для формирования шаблонов перескока согласно варианту осуществления.
В последующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения, идентичные элементы или элементы, имеющие идентичный эффект, предоставляются на чертежах с идентичными ссылками с номерами, так что их описание является взаимозаменяемым.
1. Одна (неповторяющаяся) передача данных с использованием шаблона перескока
Фиг. 1 показывает схематичную принципиальную блок-схему системы, имеющей передатчик 100 данных и приемник 110 данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Передатчик 100 данных выполнен с возможностью передавать данные 120 с использованием шаблона перескока.
Приемник 110 данных выполнен с возможностью принимать данные 120 из передатчика 100 данных с использованием шаблона перескока.
Как указано на фиг. 1, шаблон 140 перескока может иметь множество перескоков 142, которые распределяются во времени и/или по частоте.
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может быть выполнено с возможностью передавать данные 120, распределенные во времени и/или по частоте согласно шаблону 140 перескока. Соответственно, приемник 110 данных может быть выполнен с возможностью принимать данные 120, которые передаются распределенными во времени и/или по частоте согласно шаблону 140 перескока.
Как примерно показано на фиг. 1, передатчик 100 данных может содержать передающий блок 102 (либо передающий модуль или передатчик), выполненный с возможностью передавать данные 120. Передающий блок 102 может соединяться с антенной 104 передатчика 100 данных. Помимо этого, передатчик 100 данных может содержать приемный блок 106 (либо приемный модуль или приемник), выполненный с возможностью принимать данные. Приемный блок 106 может соединяться с антенной 104 или с дополнительной (отдельной) антенной передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных также может содержать комбинированный приемо-передающий блок (приемо-передатчик).
Приемник 110 данных может содержать приемный блок 116 (либо приемный модуль или приемник), выполненный с возможностью принимать данные 120. Приемный блок 116 может соединяться с антенной 114 приемника 110 данных. Помимо этого, приемник 110 данных может содержать передающий блок 112 (либо передающий модуль или передатчик), выполненный с возможностью передавать данные. Передающий блок 112 может соединяться с антенной 114 или с дополнительной (отдельной) антенной приемника 110 данных. Приемник 110 данных также может содержать комбинированный приемо-передающий блок (приемо-передатчик).
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может представлять собой сенсорный узел, тогда как приемник 110 данных может представлять собой базовую станцию. Типично, система связи содержит, по меньшей мере, один приемник 110 данных (базовую станцию) и множество передатчиков данных (сенсорных узлов, к примеру, счетчиков на отопление). Очевидно, что также возможно для передатчика 100 данных представлять собой базовую станцию, тогда как приемник 110 данных представляет собой сенсорный узел. Помимо этого, возможно для передатчика 100 данных и приемника 110 данных представлять собой сенсорные узлы. Помимо этого, возможно для передатчика 100 данных и приемника 110 данных представлять собой базовые станции.
Передатчик 100 данных и приемник 110 данных могут быть необязательно выполнены с возможностью передавать и принимать, соответственно, данные 120 с использованием способа разбиения телеграмм. В этом случае телеграмма или пакет 120 данных разделяется на множество субпакетов 142 данных (либо частичных пакетов данных или частичных пакетов), и субпакеты 142 данных передаются распределенными во времени и/или по частоте из передатчика 100 данных в приемник 110 данных согласно шаблону 140 перескока, при этом приемник 110 данных рекомбинирует субпакеты данных, чтобы получать пакет 120 данных. Каждый из субпакетов 142 данных содержит только часть пакета 120 данных. Пакет 120 данных дополнительно может канально кодироваться таким образом, что не все субпакеты 142 данных, а только часть субпакетов 142 данных требуются для того, чтобы безошибочно декодировать пакет 120 данных.
Как упомянуто выше, временное распределение множества субпакетов 142 данных может осуществляться согласно шаблону перескока во времени и/или шаблону перескока по частотам.
Шаблон перескока во времени может указывать последовательность времен передачи или интервалов времени передачи, с которыми передаются субпакеты данных. Например, первый субпакет данных может передаваться в первое время передачи (или в первом временном кванте передачи), и второй субпакет данных может передаваться во второе время передачи (или во втором временном кванте передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи отличаются. Здесь, шаблон перескока во времени может задавать (либо указывать или показывать) первое время передачи и второе время передачи. Альтернативно, шаблон перескока во времени может указывать первое время передачи или временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Очевидно, что шаблон перескока во времени также может указывать просто временной интервал между первым временем и вторым временем передачи. Между субпакетами данных, могут возникать паузы в передаче, в которые передача не осуществляется. Субпакеты данных также могут временно перекрываться.
Шаблон перескока по частотам может указывать последовательность частот передачи или перескоков по частотам передачи, с которыми передаются субпакеты данных. Например, первый субпакет данных может передаваться с первой частотой передачи (или в первом частотном канале), и второй субпакет данных может передаваться со второй частотой передачи (или во втором частотном канале), при этом первая частота передачи и вторая частота передачи отличаются. Шаблон перескока по частотам может задавать (либо указывать или показывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. Альтернативно, шаблон перескока по частотам может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (перескок по частотам передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Очевидно, что шаблон перескока по частотам также может указывать просто частотный интервал (перескок по частотам передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
Очевидно, что множество субпакетов 142 данных также могут передаваться из передатчика 100 данных в приемник 110 данных распределенными как во времени, так и по частоте. Распределение множества субпакетов данных во времени и по частоте может осуществляться согласно шаблону перескока во времени/по частотам. Шаблон перескока во времени/по частотам может представлять собой комбинацию шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, т.е. последовательность времен передачи или интервалов времени передачи, с которыми передаются субпакеты данных, при этом частоты передачи (или перескоки по частотам передачи) назначаются временам передачи (или интервалам времени передачи).
Фиг. 2 показывает на схеме занятость канала передачи во время передачи множества субпакетов 142 данных согласно шаблону перескока во времени/по частотам. Здесь, ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.
Как можно видеть на фиг. 2, пакет 120 данных может примерно разделяться между n=7 субпакетами 142 данных и может передаваться из передатчика 100 данных в приемник 110 данных распределенным во времени и по частоте согласно шаблону перескока во времени/по частотам.
Как дополнительно можно видеть на фиг. 2, синхронизирующая последовательность 144 также может разделяться между множеством субпакетов 142 данных таким образом, что помимо данных 146 (символов данных на фиг. 2), множество субпакетов 142 данных содержат часть синхронизирующей последовательности 144 (синхронизирующих символов на фиг. 2).
2. Повторяющаяся передача данных с использованием двух шаблонов перескока
Передатчик 100 данных, описанный выше и примерно показанное на фиг. 1, может расширяться посредством режима повторяющейся передачи, в котором передатчик 100 данных передает данные 120 с использованием первого шаблона перескока и многократно (т.е. снова) с использованием второго шаблона перескока. Передатчик 100 данных может работать в режиме повторяющейся передачи и в режиме одной передачи, т.е. как описано выше. Очевидно, что передатчик 100 данных также может работать в обоих режимах.
Аналогично, приемник 110 данных, описанный выше и примерно показанное на фиг. 1, может расширяться посредством режима повторяющейся передачи, в котором приемник 110 данных принимает данные 120 с использованием первого шаблона перескока и многократно (т.е. снова) с использованием второго шаблона перескока. Передатчик 110 данных может работать в режиме повторяющейся передачи и в режиме одной передачи, т.е. как описано выше. Очевидно, что приемник 110 данных также может работать в обоих режимах.
Последующее описание главным образом направлено на режим повторяющейся передачи, тогда как следует обратиться к вышеприведенному описанию относительно режима одной передачи. Помимо этого, следует отметить, что вышеописанные аспекты режима одной передачи также могут применяться к режиму повторяющейся передачи.
Фиг. 3 показывает схематичную принципиальную блок-схему системы, имеющей передатчик 100 данных и приемник 110 данных согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Передатчик 100 данных выполнен с возможностью, в первом режиме (= в режиме повторяющейся передачи), многократно передавать данные 120 с использованием первого шаблона 140_1 перескока и второго шаблона 140_2 перескока. Кроме того, передатчик 100 данных выполнен с возможностью, во втором режиме (= в режиме одной передачи), однократно передавать данные 120 (т.е. один раз, не многократно) с использованием третьего шаблона 142 перескока (см. фиг. 1), при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Приемник 110 данных выполнен с возможностью, в первом режиме, многократно принимать данные 120 с использованием первого шаблона 140_1 перескока и второго шаблона 140_2 перескока. Кроме того, приемник 110 данных выполнен с возможностью, во втором режиме, однократно принимать данные 120 (т.е. один раз, не многократно) с использованием третьего шаблона 142 перескока (см. фиг. 1), при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Например, приемник 110 данных может быть выполнен с возможностью обнаруживать повторяющуюся передачу данных на основе первого шаблона 140_1 перескока и/или второго шаблона 140_2 перескока и обнаруживать одну передачу данных на основе третьего шаблона перескока.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнено с возможностью обнаруживать один из двух шаблонов перескока (например, первый шаблон перескока) в потоке принимаемых данных, чтобы принимать данные, передаваемые с одним шаблоном перескока, при этом приемник данных может быть выполнено с возможностью определять другой шаблон перескока (например, второй шаблон перескока) в потоке принимаемых данных с использованием ранее обнаруженного шаблона перескока (например, первого шаблона перескока), чтобы принимать данные, передаваемые с другим шаблоном перескока (например, вторым шаблоном перескока).
Например, это обеспечивает такое преимущество для приемника данных, что обнаружение и синхронизация (например, частотно-временная оценка) должны выполняться только однократно, или что достаточно обнаруживать один из двух шаблонов перескока. Например, обнаружение может проектироваться таким образом, что оно обнаруживает почти все шаблоны перескока (например, телеграммы) вплоть до указанного Es/N0 (например, приблизительно -3 дБ). Таким образом, при более низком Es/N0, может не гарантироваться то, что обнаружение запускается в обеих передачах. Вследствие частотно-временной когерентности между двумя передачами (первым шаблоном перескока и вторым шаблоном перескока), достаточно обнаруживать только одну из двух передач.
Например, приемник 110 данных может искать шаблоны 140_1 и 140_2 перескока, хотя оно должно находить, по меньшей мере, один из двух шаблонов 140_1 и 140_2 перескока. Затем приемник 110 данных может декодировать этот шаблон перескока и может определять то, является он или нет безошибочным. Если он не является безошибочным, приемник 110 данных может искать другой шаблон перескока, хотя приемник 110 данных не знает то, представляет ранее найденный шаблон перескока собой первую или вторую передачу (первый шаблон 140_1 перескока или второй шаблон 140_2 перескока). Поскольку более затруднительно находить, одно декодирование с большой вероятностью не должно помогать в этом случае. Следовательно, выполняется MRC (комбинирование с максимальным отношением). Приемник 110 данных может вычислять LLR данных из двух передач и суммировать их (взвешивание согласно отдельным C/I), чтобы затем проходить через декодер. Здесь, по сравнению с одним излучением, достигать.
Первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут выбираться из первого набора шаблонов перескока, тогда как третий шаблон перескока может выбираться из второго набора шаблонов перескока. Первый набор шаблонов перескока и второй набор шаблонов перескока могут отличаться.
Например, для передачи данных в первом режиме, передатчик 100 данных (или приемник 110 данных) может выбирать первый шаблон 142_1 перескока и второй шаблон 142_2 перескока из первого класса шаблонов перескока (например, из восьми шаблонов перескока, проиллюстрированных в разделе 3.3), тогда как, для передачи данных во втором режиме, дополнительное передатчик данных может выбирать шаблон перескока из второго класса шаблонов перескока (например, из восьми шаблонов перескока, указываемых в разделе 3.2). Различие первого класса шаблонов перескока и второго класса шаблонов перескока позволяет обеспечивать то, что даже при одновременной или, по меньшей мере, временно перекрывающейся передаче данных посредством передатчика данных и дополнительного передатчика данных, вероятность коллизии может сохраняться максимально возможно низкой.
Чтобы устанавливать соединение между передатчиком данных и приемником данных, в первом режиме, первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока и, во втором режиме, третий шаблон перескока может выбираться из третьего набора шаблонов перескока. Третий набор шаблонов перескока может представлять собой поднабор первого набора шаблонов перескока или второго набора шаблонов перескока, либо он может отличаться от них.
Первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут сдвигаться относительно друг друга по частоте и/или во времени таким образом, что первый шаблон 142_0 перескока и второй шаблон 142_0 перескока, по меньшей мере, частично перемежаются.
Например, первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут содержать перескоки 142, которые распределяются во времени и/или по частоте таким образом, что перескоки 142 шаблона перескока разнесены во времени и/или по частоте, при этом первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут сдвигаться относительно друг друга во времени и/или по частоте таким образом, что, по меньшей мере, одна часть перескоков 142 второго шаблона 140_2 перескока размещается, по меньшей мере, между одной частью перескоков 142 первого шаблона 140_1 перескока. Например, перескоки 142 из первого шаблона 140_1 перескока и перескоки 142 из второго шаблона 140_1 перескока могут размещаться попеременно во времени.
Первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут отличаться. Например, перескоки 142 из первого шаблона 140_1 перескока и перескоки 142 из второго шаблона 140_2 перескока могут распределяться по-разному во времени и/или по частоте. Например, два последовательных перескока (например, первый перескок и второй перескок) из первого шаблона 140_1 перескока могут иметь отличающийся временной интервал и/или частотный интервал относительно двух последовательных перескоков (например, первого перескока и второго перескока) из второго шаблона 140_2 перескока.
Второй шаблон 140_2 перескока может представлять собой сдвинутую по частоте и/или сдвинутую по времени версию первого шаблона 140_1 перескока. Например, первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока могут быть идентичными и могут только сдвигаться во времени и/или по частоте. Например, перескоки 142 из первого шаблона 140_1 перескока и перескоки 142 из второго шаблона 140_2 перескока могут иметь идентичный относительный временной интервал и частотный интервал.
Передатчик 100 данных может быть выполнено с возможностью передавать первый шаблон 140_1 перескока и второй шаблон 140_2 перескока только в частично перекрывающихся или в различных полосах частот.
Кроме того, передатчик 100 данных может быть выполнено с возможностью случайно передавать первый шаблон 140_1 перескока или второй шаблон 140_2 перескока в одной из по меньшей мере двух различных полос частот и передавать другой шаблон перескока в другой полосе частот.
Передатчик 100 данных может быть выполнено с возможностью определять временное смещение и/или частотное смещение между первым шаблоном 140_1 перескока и вторым шаблоном 140_2 перескока в зависимости от рабочего параметра передатчика 100 данных. В этом случае рабочий параметр передатчика 100 данных либо может быть известен для приемника 110 данных, либо приемник 110 данных выполнен с возможностью определять рабочий параметр, например, оценивать или вычислять его посредством проверки гипотезы. Помимо этого, приемник 110 данных может быть выполнен с возможностью пробовать все возможные временные смещения до тех пор, пока не найдено корректное смещение. Помимо этого, приемник 110 данных может быть выполнен с возможностью пробовать все возможные частотные смещения до тех пор, пока не найдено корректное частотное смещение.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может представлять собой внутренний параметр непосредственно передатчика данных, например, адресную информацию, идентификационную информацию, допустимое отклонение кварцевого генератора, частотное смещение или доступную энергию передачи.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может представлять собой параметр, назначенный передатчику 100 данных, например, назначенное частотное смещение, назначенное временное смещение, радиосоту, географическую позицию, системное время либо приоритет передатчика данных или данных.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может составлять, по меньшей мере, часть рабочих данных или данных защиты от ошибок.
Например, рабочий параметр передатчика 100 данных может представлять собой случайное частотное смещение или случайное временное смещение.
Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа 160 для передачи данных согласно варианту осуществления. Способ 160 включает в себя, в первом режиме, многократную передачу 162 данных с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока. Кроме того, способ 160 включает в себя, во втором режиме, однократную передачу 164 данных с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа 170 для приема данных согласно варианту осуществления. Способ 170 включает в себя, в первом режиме, многократный прием 172 данных с использованием первого шаблона перескока и второго шаблона перескока. Кроме того, способ 170 включает в себя, во втором режиме, однократный прием 174 данных с использованием третьего шаблона перескока, при этом шаблоны перескока первого режима и второго режима отличаются.
3. Формирование шаблонов перескока
Далее подробнее описываются варианты осуществления способа для формирования шаблонов перескока. Подробно, фиг. 6 показывает способ для формирования шаблонов перескока для одной (т.е. однократной) передачи данных посредством шаблона перескока, тогда как фиг. 7 показывает способ для формирования шаблонов перескока для повторяющейся передачи данных посредством двух шаблонов перескока.
Фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций способа 200 для формирования набора шаблонов перескока согласно варианту осуществления. Способ 200 включает в себя случайное формирование 202 множества шаблонов перескока, при этом шаблоны перескока содержат, по меньшей мере, два перескока, которые распределяются во времени и по частоте. Способ 200 дополнительно включает в себя выбор 204, из множества шаблонов перескока, шаблонов перескока, автокорреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики автокорреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, вторичные максимумы автокорреляционной функции которых не превышают предварительно установленное минимальное пороговое значение амплитуды. Например, пороговое значение амплитуды может быть равно числу перескоков кластера из множества кластеров, на которые разделяется шаблон перескока. Например, кластер может представлять собой число перескоков, содержащих идентичный временной и/или частотный интервал относительно друг друга.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточная сумма которых, сформированная для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей автокорреляционной функции, меньше предварительно установленного порогового значения. Здесь, пороговое значение может выбираться таким образом, что, по меньшей мере, два шаблона перескока (или предварительно установленное число шаблонов перескока) удовлетворяют предварительно установленным характеристикам автокорреляции.
Как можно видеть на фиг. 6, способ 200 дополнительно может содержать вычисление 206 взаимных корреляционных функций между шаблонами перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции. Кроме того, способ 200 может содержать выбор 208, из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции, шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции и предварительно установленными характеристиками взаимной корреляции.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики взаимной корреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточные суммы которых, сформированные для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей взаимной корреляционной функции, являются наименьшими.
Фиг. 7 показывает блок-схему последовательности операций способа 210 для формирования первого набора шаблонов перескока и второго набора шаблонов перескока. Способ 210 включает в себя случайное формирование 212 множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока и множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, при этом шаблоны перескока содержат, по меньшей мере, два перескока, которые распределяются по частоте и во времени, при этом шаблоны перескока для первого набора шаблонов перескока и шаблоны перескока для второго набора шаблонов перескока отличаются. Помимо этого, способ 210 включает в себя выбор 214, из множества шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, автокорреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики автокорреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока, и выбор, из множества шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, автокорреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики автокорреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления временной интервал перескоков из шаблонов перескока для второго набора шаблонов перескока может быть, по меньшей мере, таким большим, как временная длина одного из перескоков из шаблонов перескока для первого набора шаблонов перескока.
Например, чтобы иметь возможность перемежать максимально возможное число повторений, кратчайший временной интервал между двумя субпакетами данных (или пакетами) может максимизироваться. Он должен представлять собой (T_Frame-N*T_Burst)/(N-1), т.е. равноотстоящее временное распределение пакетов (в кластерах и между кластерами). Очевидно, что поскольку эта регулярность не является оптимальной для процесса проектирования, может вводиться небольшое дрожание.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, вторичные максимумы автокорреляционных функций которых не превышают предварительно установленное минимальное пороговое значение амплитуды. Например, пороговое значение амплитуды может быть равно числу перескоков кластера из множества кластеров, на которые разделяется шаблон перескока. Например, кластер может представлять собой число перескоков, имеющих идентичный временной и/или частотный интервал относительно друг друга.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики автокорреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточная сумма которых, сформированная для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей автокорреляционной функции, меньше предварительно установленного порогового значения. Здесь, пороговое значение может выбираться таким образом, что, по меньшей мере, два шаблона перескока (или предварительно установленное число шаблонов перескока) удовлетворяют предварительно установленным характеристикам автокорреляции.
Как можно видеть на фиг. 7, способ 210 дополнительно может содержать вычисление 216 взаимных корреляционных функций между шаблонами перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока и взаимных корреляционных функций между шаблонами перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока. Кроме того, способ может содержать выбор 218, из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для первого набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции и предварительно установленными характеристиками взаимной корреляции для первого набора шаблонов перескока, и, из шаблонов перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции для второго набора шаблонов перескока, шаблонов перескока, взаимные корреляционные функции которых содержат предварительно установленные характеристики взаимной корреляции, чтобы получать шаблоны перескока с предварительно установленными характеристиками автокорреляции и предварительно установленными характеристиками взаимной корреляции для второго набора шаблонов перескока.
В вариантах осуществления предварительно установленные характеристики взаимной корреляции могут удовлетворяться посредством шаблонов перескока, промежуточные суммы которых, сформированные для предварительно установленного числа наибольших значений амплитуды соответствующей взаимной корреляционной функции, являются наименьшими.
3.1. Формирование шаблонов перескока для TSMA
Например, шаблоны перескока, сформированные с помощью способа, показанного на фиг. 6 или фиг. 7, могут использоваться в системе для однонаправленной или двунаправленной передачи данных из множества сенсорных узлов в базовую станцию с использованием так называемого способа множественного доступа с разбиением телеграмм (TSMA).
В TSMA, передача сообщения подразделяется на множество коротких пакетов 142 (= перескоков или субпакетов данных), между которыми имеются временные интервалы без передачи с различными длинами. Здесь, пакеты 142 могут распределяться во времени, а также по доступным частотам согласно реальному и псевдослучайному принципу.
Этот подход разбиения телеграмм предоставляет, в частности, большую устойчивость к помехам других сенсорных узлов, независимо от того, исходят они из собственных или внешних систем. В частности, устойчивость к помехам в собственных сенсорных узлах достигается посредством распределения различных пользовательских сигнальных пакетов максимально возможно равномерно во временной области, а также в частотной области.
Это случайное распределение может достигаться посредством различных средств, например, (1) посредством неизбежных приемлемых отклонений кварцевого опорного осциллятора относительно частоты, (2) посредством произвольной степени детализации в результатах временной области через случайный доступ асинхронного канала и (3) посредством различных пакетных компоновок различных сенсорных узлов в различные шаблоны перескока.
Чтобы достигать дополнительного увеличения вероятности сбоя в передаче данных, частотно-временное разнесение может использоваться при передаче рабочих данных. Субпакеты данных (пакеты) могут передаваться, по меньшей мере, двукратно с временным смещением, например, в шаблонах перескока, которые отличаются в максимально возможной степени, и, например, в полосах частот, которые отличаются в максимально возможной степени. Поскольку только один передатчик в сенсорном узле доступен для передачи сигнала, определенные ограничения относительно временной пакетной компоновки в шаблоне перескока получаются в результате для перемеженного повторения. Ниже подробнее поясняется перемеженная компоновка первой и второй передач в случае повторений.
Избыточные по разнесению сигналы могут комбинироваться на стороне приемника всеми возможными способами, например, как комбинирование с максимальным отношением (MRC), комбинирование с равным усилением, комбинирование со сканированием/коммутацией или комбинирование с выбором. Тем не менее, при проектировании таких избыточных по разнесению шаблонов перескока, модуль комбинирования должен обнаруживать максимально возможно простым способом то, что повторение передано вместо первой передачи.
Ниже подробно описывается проектирование и оптимизация таких шаблонов перескока.
В способе передачи на основе TSMA, отдельные пакеты из пакета 120 данных (далее называемого также кадром), как проиллюстрировано на фиг. 8a, распределяются во времени, а также по частотам.
Подробно, фиг. 8a показывает на схеме структуру кадра 120, имеющего TSMA-шаблон 140 перескока. В этом случае ордината описывает частоту или каналы (частотные каналы), а абсцисса описывает время.
0
frame
burst
n,(n+1)
A_min
n,(n+1)
A_max
n,(n+1)
C
R
R
C
0
Начальное время T кадра 120 с общей длительностью Tвыбирается посредством сенсорного узла 100 случайно вследствие асинхронной передачи. Длительность T пакета 142 может варьироваться, но предположительно является постоянной в дальнейшем без ограничения общей достоверности, тогда как временные интервалыt, которые обозначают расстояние двух соседних пакетных центров (здесь двух пакетов, имеющих индексы n и n+1), представляют собой случайные величины, которые находятся в пределах указываемого диапазона T≤t≤T для nϵ{1, 2, ..., N-1}. N является числом пакетов 142 в кадре 120. Для частот, используемых для передачи, предполагается, что, они присутствуют в форме дискретных частотных каналов, которые находятся в пределах указываемой сетки частотных каналов. Частотное разделение f между 2 пакетами 142 является кратным числом расстояния B между несущими, используемого в TSMA, и в силу этого является независимым от используемой скорости S передачи символов (S≤B). Относительная начальная частота кадра должна обозначаться с помощью f.
Число доступных частотных каналов задается как L, и N≤L применяется. В этом отношении, обычно предусмотрено больше или точно столько частотных каналов, сколько требуется посредством N пакетов 142, и в силу этого каждый из N пакетов 142 расположен в различном частотном канале в кадре 120. Частоты, используемые посредством N пакетов, не должны обязательно соединяться, а могут произвольно распределяться в L настоящих частот.
Далее, компоновка N пакетов 142 во времени и по частоте упоминается как TSMA-шаблон (TSMA-шаблон перескока). Если этот шаблон перескока известен для приемника, оно может синхронизироваться относительно него на основе пилотных последовательностей, расположенных в некоторых или в каждом пакете 142, и оно затем может декодировать принимаемые данные.
Следующие системные допущения и ограничения могут рассматриваться относительно проектирования одного или нескольких TSMA-шаблонов.
c
frame
burst
Frame
A_min
A_min
(1) Частотное отклонение осциллятора от своей номинальной частоты может рассматриваться. В зависимости от системных параметров и требований к аппаратным средствам, частотное отклонение может быть кратным числом расстояния B между несущими. Поскольку это частотное смещение может иметь как положительное, так и отрицательное значение, защитная полоса 156 S частотных каналов, в которых отсутствует пакет (см. фиг. 9), может предоставляться, соответственно, на обоих краях частотного диапазона, который рассматривается для использования. В этом отношении, степень свободы для отдельных пакетов шаблона перескока уменьшается до (L-2*S) частот, при этом N≤(L-2*S) по-прежнему применяется. (2) Вследствие временно асинхронной передачи, приемник 110 не знает то, когда передатчик 100 передает, и приемник также не знает то, какое передатчик передает с какими шаблонами перескока. В этом отношении, обнаружение сигнала должно сопровождаться значительными дополнительными усилиями, если шаблон компоновки, т.е. группировка N пакетов 142 во временном диапазоне T и по (L-2*S) частотам, является абсолютно случайным. В этом отношении, например, C последующих пакетов 142, которые являются относительными, например, идентичными, друг другу относительно своих временных и частотных интервалов, могут комбинироваться в так называемый кластер 148. Таким образом, шаблон 140 перескока состоит из N/C кластеров 148, каждый из которых содержит C пакетов 142. C может преимущественно выбираться таким образом, что он представляет собой целочисленный делитель N. Таким образом, применяется N/C | N  k:  k·N/C=N. Подробности пояснены, как показано на фиг. 9. Тем не менее, следует уже упомянуть здесь, что конструкция шаблона перескока, состоящая из N/C кластеров 148, которые являются полностью идентичными по внутренней структуре, имеет определенные недостатки относительно их характеристик корреляции (возникновения строго явных боковых максимумов с амплитудой N/C в двумерной автокорреляционной функции). Все первые пакеты 142 в N/C кластеров содержат повторяющиеся шаблоны, которые являются идентичными по способу частотного смещения (и возможно способу временного смещения). Соответственно, происходит то, что N/C пакетов 142 одновременно создают помехи друг другу. Тем не менее, этот недостаток может приниматься с учетом упрощений, которые могут достигаться в приемнике в результате. Размер кластера C=1 (и в силу этого вообще отсутствие кластера) всегда является самым преимущественным относительно характеристик корреляции. (3) Вследствие разбиения телеграмм, длительность T пакета 142 является относительно короткой по сравнению со временем T передачи всего кадра 120. Если определенному минимальному времени T разрешается истекать после передачи первого пакета 142, это может иметь определенные преимущества относительно текущего потребления сенсорных узлов с подачей мощности от аккумулятора (времени регенерации аккумулятора после сравнительно энергоемкого процесса передачи). Это минимальное расстояние T должно также соблюдаться в кластере и между кластерами в качестве принципа проектирования.
Вышеуказанные пункты 1)-3) могут использоваться в качестве основы для проектирования шаблонов перескока для данных (рабочих данных), передаваемых один раз (= однократно или немногократно).
Чтобы дополнительно увеличивать вероятность сбоя в передаче данных, частотно-временное разнесение в форме перемеженных повторений необязательно может использоваться при передаче рабочих данных. В этом случае пакеты 142 (= перескоки или субпакеты данных) двух шаблонов перескока, которые должны повторяться, могут временно перемежаться, например, покадрово, как указано на фиг. 8b. Для того, чтобы время передачи, требуемое для двух повторений, оставалось максимально возможно коротким, может использоваться попеременная перемеженная компоновка, в которой пакеты первой/второй передач чередуются.
Далее описывается то, какие дополнительные требования существуют для шаблонов перескока, которые должны проектироваться как новые. Новые шаблоны перескока для многократно передаваемых данных могут необязательно совпадать с шаблонами перескока для данных, передаваемых однократно, т.е. иметь наименьшую возможную взаимную корреляцию.
(4) Выбор шаблона перескока по частотам. TSMA-шаблоны перескока должны быть надежными a) от внешних помех из других систем (здесь неизвестна ни полоса пропускания, ни длительность помех), и b) от помех из собственной системы. Необязательно, может c) упрощаться в максимально возможной степени для приемника то, чтобы различать между передачами с/без повторения, в частности, при использовании комбинирования с максимальным отношением. Аспекты a) и c) не зависят от процесса проектирования и могут определяться заранее. Например, улучшенная или даже максимальная устойчивость к помехам от внешних помех может достигаться посредством помещения двух кадров таким образом, что они повторяются в двух различных полосах частот (с соответствующими L частотных каналов). Чем больше частотное расстояние (см. фиг. 8b), тем ниже вероятность того, что внешний источник помех может одновременно создавать помехи обоим кадрам. Подробно, фиг. 8b показывает на схеме занятость двух частотных каналов 150_1 и 150_2 при повторяющейся передаче данных посредством первого шаблона 140_1 перескока и второго шаблона 140_2 перескока. Здесь, ордината описывает частоту, и абсцисса описывает время. Другими словами, фиг. 8b показывает перемеженную передачу кадров с повторением при использовании двух различных полос частот.
Например, приемник (приемник данных) может различать между передачами с/без повторения на основе шаблона перескока, если различные шаблоны перескока используются для двух типов передачи. Без ограничения общей применимости, например, шаблоны перескока, показанные в разделе 3.2, могут использоваться для передач без повторения, и шаблоны перескока, показанные в разделе 3.3, могут использоваться для передач с повторением. В принципе, различный (новый) шаблон перескока может использоваться в первой передаче в режиме повторения по сравнению со второй передачей. Тем не менее, показано, что использование одного шаблона перескока является достаточным для всех передач в режиме повторения при использовании соответствующих, нижеописанных мер. Помимо этого, эта мера также облегчает для приемника одновременное обнаружение отдельных пакетов в идентичных шаблонах в режиме повторения.
0
W
C
0
0
Далее поясняется то, как улучшенная или даже максимальная устойчивость к помехам из собственной системы может достигаться при использовании идентичных шаблонов перескока в первой и второй передачах в случае повторений (пункт 4b)). Согласно варианту осуществления, поскольку другие шаблоны перескока используются для одной передачи (например, шаблоны перескока из раздела 3.2) относительно шаблонов для первой и второй передач в случае повторения (например, шаблонов перескока из раздела 3.2), полные помехи шаблонам перескока в случае повторения (перекрытия всех N пакетов кадра) являются невозможными. Нижеприведенный пример показывает на основе взаимной корреляции то, что, в наихудшем случае, максимум C пакетов (кластера) могут встречаться. Если шаблоны перескока, которые должны использоваться для случая повторения, также имеют (немного) различные временные интервалы между пакетами в кластере, среднее число удачных обращений может снова уменьшаться. Далее рассматривается помехоустойчивость передатчиков, которые используют идентичный шаблон перескока в режиме повторения. Если два передатчика с идентичными шаблонами перескока должны запускаться одновременно T (см. фиг. 8b) в идентичной полосе частот, без мер противодействия, все 2N пакетов в обоих кадрах режима повторения должны полностью накладываться. Эта ситуация может почти полностью предотвращаться посредством варьирования параметра. Например, разнесение может достигаться посредством введения переменного многостадийного временного смещения T (см. фиг. 2) или посредством случайного начала первого пакета в одной из двух полос A или B частот. Дополнительно, например, случайное положительное или отрицательное частотное смещение (например, в кратных числах расстояния B между несущими) также может применяться к TSMA-шаблону. Согласно спецификациям в ETSI TS 103 357 V0.0.5 (2017-03), "ERM-Short Range Devices - Low Throughput Networks; Protocols for Interfaces A, B and C", Chapter 7 "Telegram splitting ultra-narrow band (TS-UNB) family", март 2017 года, дополнительная спецификация восьми различных повторяющихся шаблонов перескока должна приводить к остаточной вероятности в 0,2% того, что два шаблона перескока полностью уравновешивают друг друга при случайно равном T. Случайное совпадение передач двух передатчиков данных в T зависит от рабочего цикла и длительности пакета и обычно уже находится в низком PTT-диапазоне.
A_min
n,(n+1)
W
Далее описываются ограничения в поведении во временной области. В качестве ограничений по времени, подразделение кадра на N/C кластеров по C пакетов введено согласно пункту 2), при этом отдельные пакеты кластеров всегда имеют идентичные временные интервалы относительно своих соседних пакетов. В пункте 3), минимальное время T между пакетами введено вследствие текущей экономии, что не должно дестабилизироваться. Обычно, можно указывать, что чем меньше полоса частот, доступная для N пакетов с (L-2*S) возможных частот, которые должны заниматься, тем важнее псевдослучайный принцип временных интервалов t между кластерами. То, до какой степени этот случайный принцип может поддерживаться вследствие переменного многостадийного временного смещения T (см. фиг. 8b), запрашиваемого в пункте 4) для повторяющихся шаблонов перескока, должно проясняться. Тот факт, что идентичный шаблон перескока должен использоваться в случае повторения, может рассматриваться в качестве положительного относительно псевдослучайного принципа в любом случае.
С учетом вышеуказанных ограничений, возникает структура TSMA-шаблона 142, показанная на фиг. 9.
Подробно, фиг. 9 показывает на схеме схематичный вид структуры TSMA-шаблона 142 перескока. В этом случае ордината описывает частоту в частотных каналах, а абсцисса описывает время. Другими словами, фиг. 9 показывает структуру TSMA-шаблона 142 перескока с кластерной компоновкой и занятостью частот.
Для лучшей понятности, значения на фиг. 9 чисто примерно дополняются конкретными цифрами при необходимости: L=44, S=4, N=24, C=3. Вследствие частотного отклонения осциллятора от своей номинальной частоты, S=4 полос частот блокируются для пакетной занятости, что оставляет 36 полос частот для 24 пакетов или 8 кластеров.
Это приводит к следующим степеням свободы относительно занятости частотного канала. Поскольку 3 пакета в 8 кластерах имеют идентичный частотный интервал относительно друг друга, по меньшей мере, 8 дополнительных полос частот могут быть резервироваться, что оставляет максимальное качание в 28 полос частот для базового назначения из 3 пакетов. Например, может выполняться любое относительное назначение с 3 различными полосами частот. Как и в случае базовых назначений (1,28,14) или (1,24,12), например, оказывается то, что наибольшее возможное качание частоты в соседних пакетах является преимущественным относительно последующих оптимизаций. Назначение отдельных кластеров относительно друг друга также может осуществляться случайно. Например, в базовых назначениях (1,28,14), порядок чисел {1,2,3,4,5,6,7,8} может произвольно переставляться между собой (команда Matlab: randperm(8)), и эти 8 различных значений добавляются в базовое назначение, чтобы получать назначение частот пакетов в 8 кластерах. В базовых назначениях (1,24,12) возможна даже перестановка 12 начальных значений (команда Matlab: randperm(12)), и первые 8 значений могут снова добавляться с соответствующим базовым назначением (1,24,12). Если должны проектироваться две группы шаблонов перескока, например, две группы 8 шаблонов перескока с/без повторения, рекомендуется использование двух базовых назначений с различным качанием частоты. В этом случае полные кластеры могут не конфликтовать между группами.
A_min
A_max
frame
A_min
A_max
A_min
W
A_min
A_max
A_min
Это приводит к следующим степеням свободы относительно временных интервалов. Здесь, два временных интервала между 3 пакетами кластеров, а также 7 временных интервалов между 8 кластерами должны определяться. Определенное минимальное время T не должно дестабилизироваться. Верхний временной предел T получается в результате спецификации длительности T кадра. Определение случайных временных интервалов также может выполняться посредством бросания костей (команда Matlab: ΔT=T+(T-T)*rand(7,1)). Здесь, использование различных интервалов времени пакетной передачи в кластерах также рекомендуется, если планируется проектирование двух различных групп шаблонов перескока. Относительно временных интервалов между кластерами, в повторяющихся шаблонах перескока, можно проверять то, до какой степени сдвиг посредством многостадийного временного смещения T не приводит к перекрытиям пакетов, и то, до какой степени T соблюдается между всеми перемеженными пакетами. В ином случае, временное масштабирование может выполняться снова. Также следует отметить, что в вышеуказанной команде Matlab, равноотстоящие временные интервалы ΔT могут достигаться при задании T=T равными.
В способе множественного доступа с разбиением телеграмм (TSMA), сообщение разбивается на множество небольших пакетов 142 в направлении времени и в направлении частоты согласно шаблону 140 перескока. Вследствие асинхронной передачи и различных частотных отклонений отдельных сенсорных узлов 100, пакеты 142 размываются во времени, а также в доступном частотном спектре. Если все сенсорные узлы 100 имеют идентичный шаблон перескока, с растущим числом участников, пакеты различных участников (в наихудшем случае полностью) перекрываются во времени все более часто и в силу этого создают помехи друг другу. Чем больше пакетов 142 в кадре 120 нарушаются пакетами других участников, тем выше вероятность того, что коррекция ошибок на стороне приемника сбоит, и что возникает ошибка при передаче.
selection.
Варианты осуществления предоставляют набор шаблонов перескока, которые в идеале минимизируют частоту ошибок по пакетам (частоту ошибок по кадрам или по пакетам, FER, PER) системы радиопередачи. Это осуществляется при таком допущении, что все радиоучастники используют идентичный набор шаблонов перескока. Хотя относительно компоновки радиочастот в шаблоне перескока, только конечное (хотя обычно относительно большое) число перестановок является возможным посредством введения дискретных радиоканалов, временная компоновка пакетов 142 приводит к чрезвычайно большому числу возможностей перестановки, т.е. шаблонов перескока, вследствие непрерывной временной оси. Таким образом, "полный поиск" по всем возможным шаблонам перескока является почти невозможным. Способ, лежащий в основе изобретения, в силу этого основан на подходе на основе метода Монте-Карло, который выбирает, из очень большого числа (псевдо-)случайно сформированных шаблонов перескока, набор с наилучшими характеристиками в отношении предполагаемой минимальной частоты ошибок с использованием подходящих проектных критериев. Число шаблонов перескока в этом наборе составляет P
Чтобы создавать подходящие шаблоны 142 перескока, требуется матрица, которая в идеале строго монотонно связана с предполагаемой частотой ошибок по пакетам, т.е. минимизация которой в идеале также минимизирует частоту ошибок по пакетам. В вариантах осуществления двумерная автокорреляция и/или взаимная корреляция шаблона перескока могут рассматриваться как проектный критерий.
frame
A
Двумерная автокорреляция (ACF) Θx, xматрицы X шаблона 142 перескока, который охватывает область для длительности T, дискретизированную с кратными числами T, и занятый частотный спектр с L полос частот, может указываться следующим образом:
frame
A
- при этом L является числом строк матрицы X, и M=T/T является числом столбцов матрицы X. Если пакет расположен в соответствующей позиции x(l, m) матрицы X, вход осуществляется в этом местоположении в X с x(l, m)=1, иначе x(l, m)=0. Индексированные элементы X за пределами занятого диапазона также равны нулю:
x(l, m)=0, l<0 или l≥L, или m<0, или m≥M
frame
frame
frame
A.
Поскольку частотная ошибка осциллятора в расчете на участника может составлять по определению максимальное отклонение S частотных каналов, частотный индекс f в ACF расширяется с -2S до +2S. С другой стороны, временной индекс t составляет от -T до T с шагами T/T ACF-размерность Θx, x в силу этого составляет (4S+1)x(2M+1).
Met
Met
В частотно-временной информационной матрице X, при желании, также может учитываться влияние помех в соседних каналах. Это является важным, если фильтры приема в приемнике 110 не имеют конкретной избирательности относительно помех в соседних каналах. Для этого, может вводиться матричный вектор m={соканал, первый соседний канал, второй соседний канал, ...}, который вставляет соответствующую информацию в матрицу X. Например, если матрица с m={1, 0,5, 0,1} указывается в X, предусмотрено 1 в точке x(l, m), когда присутствие пакета предполагается, предусмотрено 0,5 в двух позициях соседних частот x(l-1,m) и x(l+1,m). Соответственно, дальше снаружи, при x(l-2,m) и x(l+2,m), имеется значение в 0,1 для 2-ого соседнего канала. Эта индексация может выполняться во всех позициях, в которых пакет расположен в X.
treshold
Фиг. 10a и 10b показывают два ACF-примера. На фиг. 10a, помимо неизбежного основного максимума в t=f=0 (поскольку несдвинутая последовательность является более всего аналогичной себе, 2D-ACF имеет наибольшее значение для последовательности, несдвинутой в обеих размерностях (во времени и по частоте), в этом случае N коллизий пакетов), и 2 или 4 возможных боковых максимума с амплитудами по N/C вследствие формирования кластеров, имеются только значения, которые меньше или равны пороговому значению N. Чем ниже это пороговое значение, тем меньше пакетов нарушается в кадре, в то время как вероятность ошибки при передаче уменьшается. С другой стороны, фиг. 10b показывает более непредпочтительный шаблон перескока, в котором пороговое значение, например, существенно превышается в некоторых местах. Это увеличивает вероятность ошибок при передаче.
Далее подробно описываются отдельные этапы проектирования.
optimum
threshold
threshold
На первом этапе проектирования могут формироваться P возможных вариантов шаблонов перескока, боковые ACF-максимумы которых не превышают указанное минимальное пороговое значение амплитуды N≥C (C является размером кластера). Формирование возможных вариантов шаблонов перескока выполняется в контексте моделирования методом Монте-Карло, при котором формируются шаблоны перескока, имеющие случайные временные и частотные шаблоны (в контексте упомянутых граничных условий, см. выше). Если N>C применяется для порогового значения, число значений, превышающих значение C, должно быть максимально возможно небольшим.
x, x
sort
ACF
sort
sort
ACF
ACF
ACF
sum_ACF_threshold
ACF
sum_ACF_threshold
optimum
Met
sum_ACF_threshold
Для этого (4S+1)×(2M+1) элементов двумерной автокорреляции Θмогут сортироваться в порядке возрастания в векторе V. Поскольку общая сумма остается приблизительно постоянной для всех ACF-элементов для всех шаблонов перескока, и большинство ACF-элементов имеет значения в 0, 1 или C (коллизия по всему кластеру), только значения, большие C, представляют интерес, при наличии. В этом отношении, достаточно рассматривать только последние v элементов V, т.е. V(end-v+1:end). В качестве критерия (указанной характеристики автокорреляции) в силу этого может определяться то, что сумма SUM этих v элементов не должна превышать пороговое значение S=(v-1)*C+N, если это возможно. Если недостаточно различных шаблонов перескока найдено для этого, значение Sможет инкрементно увеличиваться на 1 до тех пор, пока достаточное число P шаблонов перескока не станет доступно. В частности, если помехи в соседних каналах включены в вычисление 2D-ACF посредством матричного вектора m, пороговое значение S суммы может значительно увеличиваться.
W
W
W
A_min
Если различные наборы шаблонов 142 перескока должны находиться, первый этап проектирования может повторяться с новым набором параметров. Например, может возникать желание формировать несколько наборов шаблонов перескока с различными отклонениями осциллятора и оптимизировать их вместе. Различные отклонения осциллятора могут вызывать различные защитные полосы S, приводя к изменению степени свободы возможной пакетной занятости. В этом отношении, некоторые параметры в пределах ACF-вычисления также изменяются. Альтернативно, должен формироваться новый набор шаблонов перескока, который обеспечивает несколько повторений с использованием многостадийного временного смещения T. Здесь, требования изменяются относительно поведения во времени. Если предусмотрена попакетная попеременная перемеженная компоновка шаблонов перескока, может определяться и указываться кратчайшее расстояние между двумя исходными пакетами шаблона перескока, которое затем задает временное смещение T. В этом случае временное смещение T должно выбираться значительно большим минимального времени T.
1
2
optimum
optimum
threshold
sort
x, x
Первый этап проектирования, т.е. нахождение P возможных вариантов набора шаблонов перескока выполняется полностью независимо от нахождения P возможных вариантов различного набора шаблонов. В этом отношении, все описания параметров в шаблонах (кластер, частотный шаблон, временные интервалы и т.д.) и проектных параметров (N, V, число строк и столбцов 2D-ACF Θ и т.д.) могут произвольно изменяться. Комбинация всех возможных проектных вариантов выполняется только на втором этапе проектирования, т.е. при вычислении взаимной корреляции.
selection
Если данное число P различных шаблонов перескока находится, они должны быть максимально возможно ортогональными друг к другу, и отдельные двумерные взаимные корреляционные матрицы (2D-CCF):
x, y
frame
A
frame
frame
x
y
x
y
двух шаблонов перескока с матрицами X и Y должны содержать наименьшие возможные максимальные значения, поскольку высокие максимальные значения потенциально соответствуют большому числу столкновения с пакетами в одиночном кадре в радиопередаче. Временной индекс Θпродолжается неварьирующимся способом с шагами в T/T от -T до T. Частотный CCF-индекс f, с другой стороны, протягивается в общем от -(S+S) до +(S+S), поскольку два рассматриваемых шаблона перескока могут содержать различные отклонения в своем поведении по частотным ошибкам (частотным отклонениям осциллятора).Фиг. 11a и 11b снова показывают два 2D-CCF-примера, предпочтительный случай (фиг. 11a) и непредпочтительный случай (фиг. 11b).
optimum
optimum
optimum
x, y
x, y
CCF
CCF
sort
CCF
vCCF
optimum
optimum
На втором этапе проектирования, начиная с P ранее выбранных возможных вариантов шаблона перескока с их ассоциированными двумерными автокорреляционными последовательностями Θx, x, все (P-1)x(P) возможных, в общем, различных взаимных корреляционных последовательностей Θмогут вычисляться. В каждой 2D-CCF, значения Θзатем могут снова сортироваться в порядке возрастания (аналогично процессу в 2D-ACF), сумма последних v элементов может вычисляться, т.е. SUM=sum(V(end-v+1:end)) и сохраняться в квадратной матрице O (P x P).
1
2
1
2
1
2
optimum
optimuim
vCCF
optimum
optimum
optimum
optimum
Если двумерные автокорреляционные последовательности Θx, x различных наборов шаблонов перескока вычислены на первом этапе проектирования, различные наборы возможных вариантов (P и P) обрабатываются в последовательности, и как результат, создается квадратная матрица O размерности ((P+P) x (P+P)), имеющая все взаимные корреляционные последовательности Θx, y всех возможных комбинаций.
selection
selection
selection
CCF
vCCF
selection
selection
selection
CCF
vCCF
selection
selection
optimum
optimum
selection
selection
optimum
optimum
selection
selection
CCF
selection
На третьем этапе должны находиться P различных шаблонов 142 перескока, которые содержат наиболее предпочтительные характеристики 2D-CCF относительно друг друга, поскольку они коррелируются со сравнительно низким максимальным числом конфликтующих пакетов в кадре. Для этого, характеристики ((P-1)*P)/2 различных 2D-CCF могут оцениваться на основе сохраненных сумм SUM в матрице O. P различных шаблонов перескока, общая сумма которых для ((P-1)*P)/2 различных промежуточных сумм SUM из O является минимальной, приводят к оптимальным P шаблонов перескока. Поскольку, в контексте обширного моделирования методом Монте-Карло, P<<P представляет собой цель, согласно биномиальному коэффициенту "P по P", имеются различные комбинированные возможности, степень, которая обычно не должна полностью обрабатываться. В этом отношении, P шаблонов перескока могут всегда заново и случайно выбираться из P настоящих шаблонов перескока (команды Matlab: F=randperm(1:P) и Pattern=F(1:P)), и общая сумма TS может всегда вычисляться из различных промежуточных сумм SUM. Для соответственно большого размера выборки, имеется локальный минимум общей суммы, который затем доставляет требуемый набор из P шаблонов перескока.
1
1
2
2
1
2
selection
optimum
selection
optimum
selection,
selection
CCF
Если двумерные автокорреляционные последовательности Θx, x различных наборов шаблонов перескока вычислены на первом этапе проектирования, случайный всегда взаимозаменяемый выбор Pиз P настоящих шаблонов перескока набора 1, а также случайный всегда перестановочный выбор P из Pнастоящих шаблонов перескока набора 2. Через этот набор [PP] шаблонов перескока, общая TS вычисляются из различных промежуточных сумм SUM, и набор с локальным минимумом затем выбирается.
Полный процесс проектирования и степени свободы при определении шаблонов перескока снова проиллюстрированы на фиг. 12. Возможность оптимизировать несколько наборов шаблонов перескока одновременно рассматривается, но только указывается.
Подробно, фиг. 12 показывает блок-схему последовательности операций способа 260 для формирования шаблонов перескока согласно варианту осуществления.
На первом этапе 262 способ 260 начинается.
На втором этапе 264 n задается равным единице, при этом n является скользящей переменной.
На третьем этапе 266 шаблон перескока может случайно формироваться. Здесь, могут рассматриваться вышеуказанные степени свободы относительно занятости частотного канала, например, назначение частотного канала пакетов с базовым назначением пакетов в кластере и назначение кластеров относительно друг друга. Кроме того, вышеуказанные степени свободы относительно временных интервалов могут рассматриваться, например, определение временных интервалов в кластере и между кластерами.
x, x
sort
ACF
sort
ACF
На четвертом этапе 268 автокорреляционная функция случайно сформированного шаблона перескока может вычисляться. Например, может выполняться 2D-ACF-вычисление Θ(f, t). Кроме того, 2D-ACF-значения могут сортироваться в векторе V. Кроме того, промежуточная сумма может формироваться для указанного числа наибольших значений амплитуды автокорреляционной функции, SUM=sum(V(end-v+1:end)).
threshold
ACF
ACF
sum_ACF_threshold
ACF
На пятом этапе 270 может определяться то, содержит или нет случайно сформированный шаблон перескока указанные характеристики автокорреляции. Например, может определяться то, не превышают либо превышают боковые ACF-максимумы шаблона перескока указанное минимальное пороговое значение амплитуды N≥C (C является размером кластера); подробно, может определяться то, не превышает либо превышает сумма SUM этих v элементов (промежуточная сумма) пороговое значение суммы S, например, (v-1)*C+N.
Если шаблон перескока не содержит указанные характеристики автокорреляции, третий этап повторяется. Если шаблон перескока содержит указанные характеристики автокорреляции, способ продолжается.
На шестом этапе 272 шаблон перескока (с указанными характеристиками автокорреляции) и матрица X могут сохраняться. Кроме того, индекс n может увеличиваться на единицу, n=n+1.
optimum
На седьмом этапе 274 может проверяться то, доступно или нет оптимальное число P шаблонов перескока.
optimum
optimum
Если оптимальное число P шаблонов перескока не доступно, третий этап 266 повторяется. Если оптимальное число P шаблонов перескока доступно, способ продолжается.
На восьмом этапе 276 определяется то, должен или нет формироваться новый набор шаблонов перескока. Если это имеет место, второй этап 264 повторяется. В ином случае, способ продолжается. Кроме того, может определяться то, должен или нет необязательно формироваться дополнительный набор шаблонов перескока для другого набора параметров, например, другого смещения осциллятора или другого кластерного проектного решения, имеющего варьирующиеся временные интервалы или перескоки по частотам.
x, y
sort
CCF
sort
CCF
CCF
vCCF
На девятом этапе 278 взаимные корреляционные функции между шаблонами перескока с указанными характеристиками автокорреляции вычисляются. Например, 2D-CCF-вычисление Θ(f, t) для всех наборов шаблонов перескоков может выполняться, 2D-CCF-значения могут сохраняться в векторе V, промежуточные суммы SUM=sum(V(end-v+1:end)) могут вычисляться, и промежуточные суммы SUM могут сохраняться в матрице O.
threshold
6
На десятом этапе 280 n может задаваться равным единице, и TS может задаваться равным большому пороговому значению, например, 10.
1
1
2
2
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2
1
2
selection
optimum
selection
optimum
optimum
optimum
optimum
optimum
selection
selection
selection
selection
selection
selection
selection
selection
CCF
vCCF
selection
selection
selection
На одиннадцатом этапе 282 P шаблонов перескока заново и случайно выбираются из P настоящих первых шаблонов перескока, и P шаблонов перескока заново и случайно выбираются из P настоящих вторых шаблонов перескока. Для этого, P различных чисел случайно выбираются в случайной последовательности, F=randperm(1:P), посредством бросания костей, и P различных чисел случайно выбираются в случайной последовательности, F=randperm(1:P), посредством бросания костей. Из них, первое P может выбираться, шаблон Pattern1=F(1:P) и первое P может выбираться, Pattern2=F(1:P). На основе Pattern1 и Pattern2, общая TS может вычисляться из отдельных промежуточных сумм SUM, которые находятся в матрице O через P=[P; P].
threshold
threshold
threshold
treshold
На двенадцатом этапе 282 может определяться то, составляет или нет TS≤TS. Если TS≤TS не удовлетворяется, n увеличивается на единицу, n=n+1, и одиннадцатый этап 282 повторяется. Если TS≤TS, пороговое значение TSперезаписывается с TS, и способ продолжается.
На тринадцатом этапе 286 выбранный шаблон перескока может сохраняться.
На четырнадцатом этапе 288 может определяться то, составляет или нет n≥cancellation. Если n≥cancellation не удовлетворяется, n увеличивается на единицу, n=n+1, и одиннадцатый этап 282 повторяется. Если n≥cancellation удовлетворяется, способ завершается.
Далее примерно описываются шаблоны перескока, которые формируются с вышеуказанным способом.
3.2. Шаблоны перескока для одной передачи данных
В вариантах осуществления шаблон перескока во времени, шаблон перескока по частотам либо комбинация шаблона перескока во времени и шаблон перескока по частотам могут использоваться для одной передачи данных посредством шаблона перескока.
Шаблон перескока во времени может представлять собой один из следующих восьми шаблонов перескока во времени, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
330
387
388
330
387
354
330
387
356
330
387
432
330
387
352
330
387
467
330
387
620
330
387
2
330
387
435
330
387
409
330
387
398
330
387
370
330
387
361
330
387
472
330
387
522
330
387
3
330
387
356
330
387
439
330
387
413
330
387
352
330
387
485
330
387
397
330
387
444
330
387
4
330
387
352
330
387
382
330
387
381
330
387
365
330
387
595
330
387
604
330
387
352
330
387
5
330
387
380
330
387
634
330
387
360
330
387
393
330
387
352
330
387
373
330
387
490
330
387
6
330
387
364
330
387
375
330
387
474
330
387
355
330
387
478
330
387
464
330
387
513
330
387
7
330
387
472
330
387
546
330
387
501
330
387
356
330
387
359
330
387
359
330
387
364
330
387
8
330
387
391
330
387
468
330
387
512
330
387
543
330
387
354
330
387
391
330
387
368
330
387
В таблице каждая строка представляет собой шаблон перескока во времени, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока во времени начиная со второго перескока таким образом, что каждый шаблон перескока во времени содержит 24 перескока, при этом каждая ячейка в таблице указывает временной интервал от опорной точки соответствующего перескока до идентичной опорной точки непосредственно последующего перескока в (предпочтительно больших числах) длительностях символов.
Шаблон перескока по частотам может представлять собой один из следующих восьми шаблонов перескока по частотам, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
5
21
13
6
22
14
1
17
9
0
16
8
7
23
15
4
20
12
3
19
11
2
18
10
2
4
20
12
1
17
9
0
16
8
6
22
14
7
23
15
2
18
10
5
21
13
3
19
11
3
4
20
12
3
19
11
6
22
14
7
23
15
0
16
8
5
21
13
2
18
10
1
17
9
4
6
22
14
2
18
10
7
23
15
0
16
8
1
17
9
4
20
12
5
21
13
3
19
11
5
7
23
15
4
20
12
3
19
11
2
18
10
6
22
14
0
16
8
1
17
9
5
21
13
6
3
19
11
6
22
14
2
18
10
0
16
8
7
23
15
1
17
9
4
20
12
5
21
13
7
3
19
11
1
17
9
5
21
13
7
23
15
0
16
8
2
18
10
6
22
14
4
20
12
8
0
16
8
6
22
14
3
19
11
2
18
10
4
20
12
7
23
15
5
21
13
1
17
9
Каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока по частотам, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока по частотам, при этом каждая ячейка в таблице указывает частоту передачи соответствующего перескока из соответствующего шаблона перескока по частотам в несущих UCG_C0-UCG_23.
В комбинации шаблона перескока из шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, соответствующий шаблон перескока во времени и соответствующий шаблон перескока по частотам могут иметь идентичный номер строки в соответствующей таблице.
3.3. Шаблоны перескока для повторяющейся передачи данных
В вариантах осуществления для повторяющейся передачи данных посредством двух шаблонов перескока (например, первого шаблона перескока и второго шаблона перескока), могут использоваться шаблон перескока во времени, шаблон перескока по частотам либо комбинация шаблона перескока во времени и шаблон перескока по частотам, соответственно.
Шаблон перескока во времени может представлять собой один из следующих восьми шаблонов перескока во времени, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
373
319
545
373
319
443
373
319
349
373
319
454
373
319
578
373
319
436
373
319
398
373
319
2
373
319
371
373
319
410
373
319
363
373
319
354
373
319
379
373
319
657
373
319
376
373
319
3
373
319
414
373
319
502
373
319
433
373
319
540
373
319
428
373
319
467
373
319
409
373
319
4
373
319
396
373
319
516
373
319
631
373
319
471
373
319
457
373
319
416
373
319
354
373
319
5
373
319
655
373
319
416
373
319
367
373
319
400
373
319
415
373
319
342
373
319
560
373
319
6
373
319
370
373
319
451
373
319
465
373
319
593
373
319
545
373
319
380
373
319
365
373
319
7
373
319
393
373
319
374
373
319
344
373
319
353
373
319
620
373
319
503
373
319
546
373
319
8
373
319
367
373
319
346
373
319
584
373
319
579
373
319
519
373
319
351
373
319
486
373
319
Каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока во времени, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока во времени начиная со второго перескока таким образом, что каждый шаблон перескока во времени содержит 24 перескока, при этом каждая ячейка в таблице указывает временной интервал от опорной точки соответствующего перескока до идентичной опорной точки непосредственно последующего перескока в (предпочтительно кратных числах) длительностях символов.
Шаблон перескока по частотам может представлять собой один из следующих восьми шаблонов перескока по частотам, имеющих по 24 перескока:
Номер
Число субпакетов данных в базовом кадре SC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
4
20
12
0
16
8
3
19
11
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
6
22
14
2
3
19
11
7
23
15
2
18
10
5
21
13
4
20
12
0
16
8
1
17
9
6
22
14
3
6
22
14
0
16
8
1
17
9
4
20
12
3
19
11
5
21
13
2
18
10
7
23
15
4
3
19
11
1
17
9
4
20
12
5
21
13
2
18
10
7
23
15
6
22
14
0
16
8
5
5
21
13
2
18
10
0
16
8
6
22
14
7
23
15
1
17
9
4
20
12
3
19
11
6
1
17
9
3
19
11
4
20
12
6
22
14
7
23
15
5
21
13
2
18
10
0
16
8
7
5
21
13
1
17
9
2
18
10
4
20
12
3
19
11
0
16
8
6
22
14
7
23
15
8
3
19
11
6
22
14
5
21
13
1
17
9
7
23
15
2
18
10
0
16
8
4
20
12
Каждая строка в таблице представляет собой шаблон перескока по частотам, при этом каждый столбец в таблице представляет собой перескок из соответствующего шаблона перескока по частотам, при этом каждая ячейка в таблице указывает частоту передачи соответствующего перескока из соответствующего шаблона перескока по частотам в несущих UCG_C0-UCG_23.
В комбинации шаблона перескока из шаблона перескока во времени и шаблона перескока по частотам, соответствующий шаблон перескока во времени и соответствующий шаблон перескока по частотам могут иметь идентичный номер строки в соответствующей таблице.
В вариантах осуществления пакет данных может передаваться разделенным на множество субпакетов данных согласно шаблонам перескока таким образом, что субпакет данных из множества субпакетов данных передается в каждом перескоке из шаблона перескока.
4. Дополнительные варианты осуществления
Даже если некоторые аспекты описываются в контексте устройства, следует понимать, что упомянутые аспекты также представляют описание соответствующего способа, так что блок или структурный компонент устройства также должен пониматься как соответствующий этап способа или как признак этапа способа. По аналогии с означенным, аспекты, которые описываются в контексте или в качестве этапа способа, также представляют описание соответствующего блока или подробности, или признака соответствующего устройства. Некоторые или все этапы способа могут выполняться при использовании аппаратного устройства, такого как микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема. В некоторых вариантах осуществления, некоторые или несколько из наиболее важных этапов способа могут выполняться посредством такого устройства.
В зависимости от конкретных требований к реализации варианты осуществления изобретения могут реализовываться в аппаратных средствах или в программном обеспечении. Реализация может осуществляться при использовании цифрового носителя хранения данных, например, гибкого диска, DVD, Blu-Ray-диска, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флэш-памяти, жесткого диска либо любого другого магнитного или оптического запоминающего устройства, которое имеет сохраненные электронночитаемые управляющие сигналы, которые могут взаимодействовать или взаимодействовать с программируемой компьютерной системой таким образом, что соответствующий способ осуществляется. В силу этого цифровой носитель хранения данных может быть машиночитаемым.
Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением в силу этого содержат носитель данных, который содержит электронночитаемые управляющие сигналы, которые допускают взаимодействие с программируемой компьютерной системой таким образом, что осуществляется любой из способов, описанных в данном документе.
В общем, варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться как компьютерный программный продукт, имеющий программный код, при этом программный код выполнен с возможностью осуществления любого из способов, когда компьютерный программный продукт работает на компьютере.
Программный код, например, также может сохраняться на машиночитаемом носителе.
Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для осуществления любого из способов, описанных в данном документе, причем упомянутая компьютерная программа сохраняется на машиночитаемом носителе.
Другими словами, вариант осуществления изобретаемого способа в силу этого представляет собой компьютерную программу, которая имеет программный код для осуществления одного из способов, описанных в данном документе, когда компьютерная программа работает на компьютере.
Дополнительный вариант осуществления изобретаемых способов в силу этого представляет собой носитель хранения данных (цифровой носитель хранения данных или машиночитаемый носитель), на котором записывается компьютерная программа для осуществления одного из способов, описанных в данном документе. Носитель данных, цифровой носитель хранения данных или носитель с записанными данными типично является материальным и/или энергонезависимым.
Дополнительный вариант осуществления изобретаемого способа в силу этого представляет собой поток данных или последовательность сигналов, представляющих компьютерную программу для осуществления любого из способов, описанных в данном документе. Поток данных или последовательность сигналов может быть выполнена с возможностью передачи через линию связи для передачи данных, например, через Интернет.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя блок обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное или адаптированное с возможностью осуществлять любой из способов, описанных в данном документе.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя компьютер, на котором устанавливается компьютерная программа для осуществления любого из способов, описанных в данном документе.
Дополнительный вариант осуществления в соответствии с изобретением включает в себя устройство или систему, выполненную с возможностью передавать компьютерную программу для осуществления, по меньшей мере, одного из способов, описанных в данном документе, в приемник. Передача, например, может быть электронной или оптической. Приемник, например, может представлять собой компьютер, мобильное устройство, запоминающее устройство и т.п. Устройство или система, например, может включать в себя файловый сервер для передачи компьютерной программы в приемник.
В некоторых вариантах осуществления, программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица, FPGA) может использоваться для выполнения части или всех из функциональностей способов, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления, программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором, чтобы осуществлять любой из способов, описанных в данном документе. Обычно, способы осуществляются, в некоторых вариантах осуществления, посредством любого аппаратного устройства. Упомянутое аппаратное устройство может представлять собой любые универсально применимые аппаратные средств, такие как процессор компьютера (CPU), либо может представлять собой аппаратные средства, конкретные для способа, такие как ASIC.
Например, оборудование, описанное в данном документе, может реализовываться с использованием аппаратного устройства или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.
Оборудование, описанное в данном документе, или любые компоненты оборудования, описанного в данном документе, по меньшей мере, частично могут реализовываться в аппаратных средствах и/или в программном обеспечении (как компьютерная программа).
Например, способы, описанные в данном документе, могут реализовываться с использованием аппаратного устройства или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.
Способы, описанные в данном документе, или любые компоненты способов, описанных в данном документе, по меньшей мере, могут частично реализовываться посредством выполняемого и/или программного обеспечения (компьютерной программы).
Вышеописанные варианты осуществления представляют просто иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Следует понимать, что специалисты в данной области техники должны принимать во внимание модификации и варьирования компоновок и подробностей, описанных в данном документе. В силу этого подразумевается то, что изобретение должно быть ограничено только посредством объема прилагаемой формулы изобретения, а не посредством конкретных подробностей, которые представлены в данном документе посредством описания и пояснения вариантов осуществления.
Список сокращений
c
B - расстояние между несущими частотами, соответствует расстоянию между двумя соседними частотными каналами
BS - базовая станция
C - число пакетов, формирующих кластер
Кадр - пакет данных, состоящий из N пакетов
L - число доступных полос частот
MRC - комбинирование с максимальным отношением
N - число пакетов, из которых состоит кадр
threshold
N - пороговое значение амплитуды в формировании возможных ACF-вариантов
selection
P - число шаблонов перескока, оптимизированных относительно 2D-ACF- и CCF-характеристик
S - число полос частот, которые, вследствие частотных ошибок осциллятора, в качестве защитных полос, не должны содержать пакеты
R
S - используемая скорость передачи символов
0
T - начальное время кадра
A
T - частота дискретизации временной оси
burst
T - длительность пакета
frame
T - длительность кадра
TSMA - множественный доступ с разбиением телеграмм
TSMA - шаблон перескока шаблона кадра во временных и частотных диапазонах
X - матрица, включающая в себя информацию времени и частоты шаблонов перескока
x, x
Θ - двумерная автокорреляционная функция (2D-ACF)
x, y
Θ - двумерная взаимная корреляционная функция (2D-CCF)