ПЕРЕМЕННЫЕ ДЛИНЫ СУБ-ПАКЕТОВ ДЛЯ РАЗБИЕНИЯ ТЕЛЕГРАММЫ В СЕТЯХ С НИЗКИМ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ
VARIABLE LENGTHS OF SUB-PACKETS FOR SPLITTING TELEGRAM IN NETWORKS WITH LOW POWER CONSUMPTION

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к передатчику данных для передачи данных. Кроме того, варианты осуществления относятся к приемнику данных для приема данных. Некоторые варианты осуществления относятся к переменным длинам суб-пакетов для разбиения телеграммы в сетях с низким энергопотреблением.
Документ DE 10 2011 082 098 B4 описывает способ для работающих от батареи передатчиков, при этом пакет данных делится на пакеты передачи, которые меньше фактической информации, которая должна быть передана (так называемое разбиение телеграммы). Телеграммы распределяются по нескольким суб-пакетам. Такие суб-пакеты упоминаются как скачок (hop). В скачке переносится несколько символов информации. Скачки передаются по одной частоте или распределены по нескольким частотам, так называемое скачкообразное изменение частоты. Между скачками присутствуют паузы, в которые передача не происходит.
В типичной сети датчиков несколько 100000 узлов-датчиков охватываются только одной базовой станцией. Поскольку узлы-датчики содержат лишь небольшие батареи, то координация переносов вряд ли возможна в большинстве случаев. Применительно к этому, посредством способа разбиения телеграммы достигается очень высокая надежность переноса.
Документ WO 2015/128385 A1 описывает устройство передачи данных, содержащее элемент сбора энергии и источник энергии. Устройство передачи данных выполнено с возможностью передачи данных с использованием способа разбиения телеграммы, при этом суб-пакет, который должен быть передан либо передается, буферизируется и передается позже, либо отбрасывается в зависимости от величины электрической энергии, предоставленной блоком подачи энергии.
Публикация [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», в издании Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies (SmartSysTech), 2013г.] описывает улучшенный диапазон для телеметрических систем с малым потреблением энергии, который использует способ разбиения телеграммы.
Публикация [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, том. 63, №. 3, стр. 949-961, март 2015г.] описывает улучшенную надежность переноса для телеметрических систем с малым потреблением энергии, которые используют способ разбиения телеграммы.
Документ US 2016/0094269 A1 описывает систему беспроводной связи со множеством базовых станций и множеством конечных точек. Системы связи используют телеграммы с CSS-модулированной преамбулой (CSS=Расширение Спектра Методом Линейной Частотной Модуляции), за которой следуют данные, при этом данные модулированы с более низкой полосой пропускания, чем преамбула.
Вследствие этого цель настоящего изобретения состоит в предоставлении концепции для переноса данных переменной длины, требующей низкой служебной нагрузки и/или обеспечивающая высокую надежность переноса.
Данная цель достигается независимыми пунктами формулы изобретения.
Преимущественные реализации можно найти в зависимых пунктах формулы изобретения.
Варианты осуществления предоставляют передатчик данных для передачи данных переменной длины, при этом передатчик данных выполнен с возможностью распределения данных переменной длины по заданному числу суб-пакетов данных и передачи суб-пакетов данных.
Варианты осуществления предоставляют приемник данных для приема данных переменной длины, при этом приемник данных выполнен с возможностью приема заданного числа суб-пакетов данных, в которых распределены данные переменной длины. Благодаря тому факту, что данные переменной длины всегда распределены по одному и тому же числу суб-пакетов данных независимо от их длины, требуемая служебная нагрузка может сохранятся низкой, поскольку не требуется переносить дополнительные последовательности синхронизации в дополнительных пакетах данных, например. Кроме того, время переноса может быть сохранено коротким так, что вероятность возникновения помех в отношении переноса может быть дополнительно сохранена на низком уровне.
В вариантах осуществления данные переменной длины распределяются по заданному числу суб-пакетов данных (независимо от их длины). Соответственно длины отдельных суб-пакетов данных зависят от длины данных переменной длины.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ для передачи данных переменной длины, при этом способ включает в себя этап распределения данных переменной длины по заданному числу суб-пакетов данных и этап передачи суб-пакетов данных.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ для приема данных переменной длины, при этом способ включает в себя этап приема заданного числа суб-пакетов данных, по которым распределяются данные переменной длины, и этап объединения заданного числа суб-пакетов данных для того, чтобы получить данные переменной длины.
Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ переноса для переноса данных переменной длины, используя строго заданное число суб-пакетов данных, по которым распределяются данные переменной длины.
В нижеследующем описываются предпочтительные варианты осуществления передатчика данных для передачи данных переменной длины.
В вариантах осуществления заданное число суб-пакетов данных может быть строго заданным (или неизменяемым) числом суб-пакетов данных. Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы распределять данные переменной длины всегда по одному и тому же числу суб-пакетов данных (независимо от их длины). Соответственно длины отдельных суб-пакетов данных могут зависеть от длины данных переменной длины.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи суб-пакетов данных в рамках заданного временного интервала.
Например, данные переменной длины могут быть переданы с использованием заданного числа суб-пакетов данных независимо от длины данных переменной длины (всегда) в рамках заданного временного интервала.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи суб-пакетов данных разнесенных по времени друг от друга так, что присутствуют паузы передачи между суб-пакетами данных.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи суб-пакетов данных с заданным временным интервалом так, что временной интервал между суб-пакетами данных остается постоянным независимо от длины данных переменной длины.
Например, паузы (паузы передачи) между суб-пакетами данных могут оставаться постоянными, если длины суб-пакетов данных (длины суб-пакетов) меняются (в зависимости от длины данных переменной длины). Например, три суб-пакета данных могут содержать длину в 24 символа каждый, причем паузы составляют 10мс и 15мс. Если длины суб-пакетов данных увеличиваются из-за длины данных переменной длины и приводят к, например, 34 символам из расчета на суб-пакет данных, то паузы по-прежнему составляют 10мс и 15мс.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи суб-пакетов данных с временным интервалом в зависимости от длины данных переменной длины так, что временной интервал между заданными областями (например, началом начала суб-пакета данных, центром суб-пакета данных, концом суб-пакета данных или последовательностью (частичной-)синхронизации) суб-пакетов данных остается постоянной независимо от длины данных переменной длины.
Например, суб-пакеты данных могут быть переданы так, что расстояние между заданными областями (например, началом начала суб-пакета данных, центром суб-пакета данных, концом суб-пакета данных или последовательностью (частичной-)синхронизации) остается постоянным. Например, три суб-пакета данных могут содержать длину в 24 символа каждый, причем паузы составляют 10мс и 15мс. Если длины суб-пакетов данных увеличиваются из-за длины данных переменной длины и приводят к, например, 34 символам из расчета на пакет, то паузы являются короче, например, 5мс и 10мс.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере части суб-пакетов данных последовательностями синхронизации.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы обеспечивать по меньшей мере часть суб-пакетов данных суб-последовательностями синхронизации. В данном случае передатчик данных может быть выполнен с возможностью деления последовательности синхронизации на суб-последовательности синхронизации.
Последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации могут быть расположены в любом местоположении в суб-пакете данных. Для возможного следующего итеративного декодирования преимущественным является то, что последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации передаются вместе с данными в одному суб-пакете данных. Очевидно, что также существует возможность распределения последовательностей синхронизации или суб-последовательностей синхронизации и данных отдельным суб-пакетам данных (скачкам). В данном случае преимущественным является гарантировать то, что не теряется связность между скачками данных и скачками синхронизации.
Например, суб-пакеты данных могут быть обеспечены последовательностями синхронизации или частичными последовательностями синхронизации. Если суб-пакеты данных обеспечиваются последовательностями синхронизации, то полная синхронизация соответствующего суб-пакета данных и/или обнаружение или локализация его в потоке данных приема возможна на стороне приемника на основании соответствующей последовательности синхронизации. Если суб-пакеты данных обеспечиваются частичными последовательностями синхронизации, то полная синхронизация суб-пакетов данных и/или обнаружение их в потоке данных приема(только) возможна на стороне приемника по нескольким или всем частичным последовательностям синхронизации, на которые разделена последовательность синхронизации.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи суб-пакетов данных с временным расстоянием в зависимости от длины данных переменной длины так, что временное расстояние между последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации суб-пакетов данных является постоянным независимо от длины данных переменной длины.
Например, суб-пакеты данных могут всегда передаваться таким образом, что временное расстояние между последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации является постоянным.
В вариантах осуществления данные могут включать в себя основные данные и данные расширения, при этом основные данные содержат фиксированную длину, а данные расширения содержат переменную длину. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения основных данных информацией сигнализации для сигнализации длины данных расширения.
Передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения основных данных и данных расширения по суб-пакетам данных.
Например, передатчик может быть выполнен с возможностью распределения основных данных таким образом по суб-пакетам данных так, что в суб-пакетах данных соответствующая часть основных данных размещается смежно с (суб-)последовательностями синхронизации. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения основных данных по суб-пакетам данных так, что в суб-пакетах данных соответствующая часть основных данных размещается равномерно перед и за соответствующими (суб-)последовательностями синхронизации.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения данных расширения таким образом по суб-пакетам данных, что в суб-пакетах данных соответствующая часть данных расширения размещается смежно с соответствующей частью основных данных. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения данных расширения таким образом по суб-пакетам данных, что в суб-пакетах данных соответствующая часть данных расширения размещается равномерно перед и за соответствующей частью основных данных.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения основных данных по суб-пакетам данных в зависимости от длин последовательностей синхронизации или суб-последовательностей синхронизации так, что суб-пакеты данных с более длинными последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации содержат большую часть основных данных, чем суб-пакеты данных с более короткими последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации. Другими словами, основные данные распределяются в соответствии с длиной соответствующей длины преамбулы, т.е. если присутствует больше символов преамбулы в суб-пакете данных, то больше символов основных данных может быть к ней прикреплено, чем в суб-пакете данных, содержащем меньше символов преамбулы. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения данных расширения по суб-пакетам данных в зависимости от длин последовательностей синхронизации или суб-последовательностей синхронизации так, что суб-пакеты данных с более длинными последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации содержат большую часть данных расширения, чем суб-пакеты данных с более короткими последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью деления числа суб-пакетов данных на по меньшей мере два независимых блока суб-пакетов данных, при этом передатчик выполнен с возможностью деления суб-пакетов данных таким образом на по меньшей мере два блока суб-пакетов данных, что первый блок из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных может быть отдельно обнаружен на стороне приемника.
В данном случае передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере одного из двух блоков суб-пакетов данных последовательностью синхронизации для синхронизации суб-пакетов данных в приемнике данных. Кроме того, передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения первого блока суб-пакетов данных информацией касательно второго блока суб-пакетов данных из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных. Например, информация может сигнализировать по меньшей мере одно из длины, числа суб-пакетов данных и шаблона скачкообразного изменения, по которому передаются суб-пакеты данных. Например, позиция дополнительных блоков может быть известна или может быть просигнализирована в первом блоке. При этом не требуется чтобы обнаруживались дальнейшие блоки.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения данных переменной длины по меньшей мере одному дополнительному суб-пакету данных, если длина данных переменной длины достаточно большая так, что при передаче суб-пакетов данных в заданном интервале времени не будет достигаться минимальное значение пауз передачи между суб-пакетами данных. В данном случае передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения данных, содержащихся в суб-пакетах данных фиксированного числа, информацией касательно по меньшей мере одного дополнительного суб-пакета данных.
В нижеследующем описываются предпочтительные варианты осуществления приемника данных для приема данных переменной длины.
В вариантах осуществления заданное число суб-пакетов данных может быть строго заданным (или неизменяемым) числом суб-пакетов данных. Например, данные переменной длины могу всегда распределяться по одному и тому же числу суб-пакетов данных (независимо от их длины). Соответственно длины отдельных суб-пакетов данных могут зависеть от длины данных переменной длины.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью приема суб-пакетов данных в рамках заданного интервала времени.
В вариантах осуществления суб-пакеты данных могут быть разнесены по времени друг от друга так, что присутствуют паузы между суб-пакетами данных.
В вариантах осуществления паузы передачи между суб-пакетами данных могут быть постоянными независимо от длины данных переменной длины.
Например, паузы (паузы передачи) между суб-пакетами данных могут оставаться постоянными, если длины суб-пакетов данных (длины суб-пакетов) меняются (в зависимости от длины данных переменной длины). Например, три суб-пакета данных могут содержать длину в 24 символа каждый, причем паузы составляют 10мс и 15мс. Если длины суб-пакетов данных увеличиваются из-за длины данных переменной длины и, например, приводят к 34 символам из расчета на суб-пакет данных, то паузы по-прежнему составляют 10мс и 15мс.
В вариантах осуществления паузы передачи между суб-пакетами данных могут зависеть от длины данных переменной длины так, что временное расстояние между заданными областями (например, началом суб-пакета данных, центром суб-пакета данных, концом суб-пакета данных или последовательность (частичная-)синхронизации) суб-пакетов данных остается постоянной независимо от длины данных переменной длины.
Например, суб-пакеты данных могут быть переданы так, что расстояние между заданными областями (например, началом суб-пакета данных, центром суб-пакета данных, концом суб-пакета данных или последовательность (частичная-)синхронизации) является постоянным. Например, три суб-пакета данных могут содержать длину в 24 символа, причем паузы составляют 10мс и 15мс. Если длины суб-пакетов данных увеличиваются из-за длины данных переменной длины и, например, приводят к 34 символам из расчета на пакет, то паузы являются короче, например, 5мс и 10мс.
В вариантах осуществления по меньшей мере часть суб-пакетов данных может быть обеспечена последовательностями синхронизации, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью обнаружения суб-пакетов данных на основании последовательностей синхронизации.
В вариантах осуществления по меньшей мере часть суб-пакетов данных может быть обеспечена последовательностями синхронизации, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью обнаружения суб-пакетов данных на основании последовательностей синхронизации.
Например, суб-пакеты данных могут быть обеспечены последовательностями синхронизации или частичными последовательностями синхронизации. Если суб-пакеты данных обеспечены последовательностями синхронизации, то полная синхронизация соответствующего суб-пакета данных и/или обнаружение его в потоке данных приема возможно на стороне приемника на основании соответствующей последовательности синхронизации. Если суб-пакеты данных обеспечены частичными последовательностями синхронизации, то полная синхронизация суб-пакетов данных и/или обнаружение или локализация их в потоке данных приема (только) возможна на стороне приемника по нескольким или всем частичным последовательностям синхронизации, на которые разделена последовательность синхронизации.
В вариантах осуществления временное расстояние между последовательностями синхронизации или суб-последовательностями синхронизации может быть постоянным независимо от длины данных переменной длины и/или может быть известно приемнику данных.
В вариантах осуществления данные переменной длины могут включать в себя основные данные и данные расширения, при этом основные данные содержат фиксированную длину, а данные расширения содержат переменную длину.
Основные данные могут быть обеспечены информацией сигнализации для сигнализации длины данных расширения, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью приема данных расширения с использованием информации сигнализации или извлечения их из суб-пакетов данных.
Основные данные и данные расширения могут быть распределены по суб-пакетам данных.
Например, основные данные могут быть распределены таким образом по суб-пакетам данных, что в суб-пакетах данных соответствующая часть основных данных размещается смежно с суб-последовательностями синхронизации. Например, основные данные могут быть распределены таким образом по суб-пакетам данных, что в суб-пакетах данных соответствующая часть основных данных размещается равномерно перед и за соответствующей последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации.
Например, данные расширения могут быть распределены по суб-пакетам данных таким образом, что в суб-пакетах данных соответствующая часть данных расширения размещается смежно с соответствующей частью основных данных. Например, данные расширения могут быть распределены по суб-пакетам данных таким образом, что в суб-пакетах данных соответствующая часть данных расширения размещается равномерно перед и за соответствующей частью основных данных.
Основные данные могут быть распределены по суб-пакетам данных в зависимости от длин последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации так, что суб-пакеты данных с более длинной последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации содержат большую часть основных данных, чем суб-пакеты данных с более короткой последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации. В данном случае приемник данных может быть выполнен с возможностью определения длин частей основных данных, содержащихся в соответствующих суб-пакетах данных на основе длин последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации, содержащейся в соответствующих суб-пакетах данных.
Данные расширения могут быть распределены по суб-пакетам данных в зависимости от длин последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации так, что суб-пакеты данных с более длинной последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации содержат большую часть данных расширения, чем суб-пакеты данных с более короткой последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации. В данном случае приемник данных может быть выполнен с возможностью определения длин частей данных расширения, содержащихся в соответствующих суб-пакетах данных, на основе длин (суб-)последовательности синхронизации, содержащейся в соответствующих суб-пакетах данных.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью декодирования и перекодирования первой области соответствующей части данных переменной длины с использованием последовательности синхронизации или суб-последовательности синхронизации для того, чтобы получить первую частичную область перекодированных данных; декодирования второй области соответствующей части данных переменной длины с использованием первой частичной области перекодированных данных для того, чтобы получить вторую частичную область перекодированных данных; и декодирования третьей области соответствующей части данных переменной длины с использованием второй частичной области перекодированных данных.
В данном случае в соответствующих суб-пакетах данных первая область может быть размещена непосредственно смежно с последовательностью синхронизации или суб-последовательностью синхронизации, а вторая область может быть размещена непосредственно смежно с первой областью.
В вариантах осуществления число суб-пакетов данных может быть разделено на по меньшей мере два независимых блока суб-пакетов данных так, что первый блок из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных может быть отдельно обнаружен. Приемник данных может быть выполнен с возможностью обнаружения первого блока из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных отдельно.
По меньшей мере один из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных (например, первый блок из по меньшей мере двух блоков) может быть обеспечен последовательностью синхронизации для синхронизации суб-пакетов данных в приемнике данных. Приемник данных может быть выполнен с возможностью обнаружения по меньшей мере одного из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных с использованием соответствующей последовательности синхронизации.
Первый блок суб-пакетов данных из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных может быть обеспечен информацией касательно второго блока из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных. Приемник данных может быть выполнен с возможностью приема второго блока из по меньшей мере двух блоков суб-пакетов данных с использованием информации. Например, информация может включать в себя по меньшей мере одно из длины, числа суб-пакетов данных и шаблона скачкообразного изменения, по которому передаются суб-пакеты данных.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного дополнительного суб-пакета данных, который прикрепляется к числу суб-пакетов данных.
В вариантах осуществления данные, включенные с суб-пакеты данных фиксированного числа, могут быть обеспечены информацией касательно по меньшей мере одного дополнительного суб-пакета данных, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного дополнительного суб-пакета данных с использованием информации.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут объяснены более подробно со ссылкой на сопроводительные фигуры, на которых:
Фиг. 1 показывает схематичную блочную принципиальную схему системы с передатчиком данных и приемником данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 показывает на схеме заполнение канала переноса во время переноса данных переменной длины с использованием строго заданного числа суб-пакетов данных в рамках строго заданного интервала времени;
Фиг. 3 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных с использованием множества суб-пакетов данных с паузами передачи, задающими временные расстояния между суб-пакетами данных;
Фиг. 4 показывает на схеме заполнение канала переноса во время переноса данных переменной длины с использованием строго заданного числа суб-пакетов данных в рамках строго заданного интервала времени, при этом расстояния между последовательностями синхронизации и/или суб-последовательностями синхронизации являются постоянными;
Фиг. 5 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов данных с одной последовательностью синхронизации, одной основной последовательностью и одной последовательностью расширения каждый;
Фиг. 6 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов данных с одной последовательностью синхронизации, одной основной последовательностью и одной последовательностью расширения каждый вместе с делением стороны декодера соответствующего суб-пакета данных в соответствии с последовательностями для итеративного декодирования;
Фиг. 7 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов данных с одной последовательностью синхронизации, одной основной последовательностью и одной последовательностью расширения каждый, при этом данные размещаются в соответствии с основной последовательностью и последовательностью расширения в соответствующих суб-пакетах данных так, что расстояние кодированных данных увеличивается по отношению к длине влияния кода, использованного для кодирования данных;
Фиг. 8 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных с использованием множества суб-пакетов данных, объединенных в блоки;
Фиг. 9 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных переменной длины с использованием заданного числа суб-пакетов данных, при этом за заданным числом суб-пакетов данных следуют дополнительные суб-пакеты данных;
Фиг. 10 показывает блок-схему способа передачи данных переменной длины в соответствии с вариантом осуществления; и
Фиг. 11 показывает блок-схему способа для приема данных переменной длины в соответствии с вариантом осуществления.
В последующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения одни и те же элементы или элементы с теми же эффектами снабжены одними и теми же ссылочными позициями на фигурах так, что их описание в разных вариантах осуществления является взаимозаменяемым.
Фиг. 1 показывает систему с передатчиком 100 данных и приемником 110 данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Передатчик 100 данных выполнен с возможностью распределения данных 120 переменной длины по заданному числу суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных и передачи заданного числа пакетов с 142_1 по 142_n данных.
Приемник 110 данных выполнен с возможностью приема заданного числа суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных, по которым распределены данные 120 переменной длины. Приемник 110 данных может дополнительно быть выполнен с возможностью объединения принятых суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных или объединения по меньшей мере части принятых суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных в зависимости от используемого канального кодирования для того, чтобы получить данные 120 переменной длины.
В вариантах осуществления заданное число суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных может быть строго заданным (или неизменяемым) числом суб-пакетов данных, т.е. n является натуральным числом больше или равным двум, причем n является неизменяемым. Вследствие этого передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения данных переменной длины (независимо от их длины) всегда по одному и тому же числу n суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных. Соответственно длины отдельных суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных могут зависеть от длины данных 120 переменной длины.
Как может быть в качестве примера видно на Фиг. 1 данные 120 переменной длины могут быть распределены по n=5 суб-пакетам с 142_1 по 142_5 данных независимо от их длины.
В вариантах осуществления суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных могут быть перенесены в рамках строго заданного (или неизменяемого) интервала 143 времени. Кроме того, суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных могут быть перенесены с временным расстоянием так, что присутствуют паузы передачи между суб-пакетами с 142_1 по 142_n данных. Поскольку длины отдельных суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных зависят от длины данных 120 переменной длины и поскольку данные переносятся в рамках строго заданного интервала 143 времени, то паузы передачи между суб-пакетами с 142_1 по 142_n данных также зависят от длины данных 120 переменной длины.
В некоторых вариантах осуществления суб-пакеты данных могут быть перенесены с использованием шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140 скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления шаблон 140 скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот передачи или скачков частоты передачи, с которыми должны быть переданы суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных.
Например, первый суб-пакет 142_1 данных может быть передан с первой частотой передачи (или в первом частотном канале), а второй суб-пакет данных 142_2 может быть передан со второй частотой передачи (или во втором частотном канале), при этом первая частота передачи и вторая частота передачи отличаются друг от друга. Шаблон скачкообразного изменения частоты может определять (или задавать или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. В качестве альтернативы шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотное расстояние (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Очевидно, что шаблон скачкообразного изменения частоты также может указывать только частотное расстояние (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
В вариантах осуществления шаблон частоты передачи может указывать последовательность времени передачи или расстояний времени передачи, с которыми должны быть переданы суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных.
Например, первый суб-пакет 142_1 данных может быть передан в первое время передачи (или в первый слот времени передачи), а второй суб-пакет данных 142_2 может быть передан во второе время передачи (или во второй слот времени передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи являются разными. Шаблон скачкообразного изменения времени может определять (или задавать или указывать) первое время передачи и второе время передачи. В качестве альтернативы шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время передачи и временное расстояние между первым временем передачи и вторым временем передачи. Очевидно, что шаблон скачкообразного изменения времени также может указывать только временное расстояние между первым временем и вторым временем передачи.
Шаблон 140 скачкообразного изменения времени/частоты может быть сочетанием шаблона скачкообразного изменения частоты и шаблона скачкообразного изменения времени, т.е. последовательностью времен передачи или расстояний времени передачи, с которыми переносятся суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных, при этом частоты передачи (или скачки частоты передачи) назначаются временам передачи (или расстояниям времени передачи).
Другими словами, передатчик 100 данных может быть выполнен с возможностью передачи данных 120 переменной длины посредством использования способа разбиения телеграммы. В данном случае данные 120 переменной длины могут быть телеграммой, при этом передатчик 100 данных может быть выполнен с возможностью деления телеграммы на строго заданное число суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных (или суб-пакетов данных или частичных пакетов данных), при этом каждый из множества суб-пакетов данных короче телеграммы. Множество суб-пакетов данных может быть передано с использованием шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения времени. Например, посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения времени каждому из суб-пакетов данных назначается частота передачи (или скачок частоты передачи по отношению к предыдущему пакету данных) и/или время передачи (или интервал времени передачи, или слот времени передачи или скачок времени передачи по отношению к предыдущему суб-пакету данных)). В дополнение множество суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных может быть передано с временным расстоянием так, что присутствуют паузы передачи между суб-пакетами с 142_1 по 142_n данных.
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может содержать блок 102 передачи (передатчик), выполненный с возможностью передачи данных 120. Блок 102 передачи может быть соединен с антенной 104 передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может дополнительно содержать блок 106 приема (приемник), выполненный с возможностью приема данных. Блок приема может быть соединен с антенной 104 или дополнительной (отдельной) антенной передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных также может содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
Приемник 110 данных может содержать блок 116 приема (приемник), выполненный с возможностью приема данных 120. Блок 116 приема может быть соединен с антенной 114 приемника 110 данных. Кроме того, приемник 110 данных может содержать блок 112 передачи (передатчик), выполненный с возможностью передачи данных. Блок 112 передачи может быть соединен с антенной 114 или дополнительной (отдельной) антенной приемника 110 данных. Приемник 110 данных также может содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может быть узлом-датчиком, тогда как приемник 110 данных может быть базовой станцией. Очевидно, что также возможно, чтобы передатчик 100 данных был базовой станцией, тогда как приемник 110 данных является узлом-датчиком. Кроме того, возможно, что передатчик 100 данных и приемник 110 данных являются узлами-датчиками. В дополнение возможно, что передатчик 100 данных и приемник 110 данных являются базовыми станциями.
В нижеследующем подробные варианты осуществления способа переноса, предлагаемого на основе Фиг. 1, объясняются более подробно, который может быть выполнен передатчиком 100 данных и приемником 110 данных.
Варианты осуществления обеспечивают перенос пакетов данных с разными длинами с помощью телеметрической системы.
В вариантах осуществления вместо адаптации числа скачков (числа суб-пакетов данных) длина скачков (длина суб-пакетов данных) адаптируется по отношению к объему данных.
Адаптация числа скачков по отношению к объему данных обладает недостатком в том, что дополнительная информация сигнализации (например, в форме преамбул), должна быть вставлена в последовательность расширения. Это увеличивает продолжительность переноса телеграммы в канале и, вследствие этого, обеспечивает более высокую восприимчивость к помехам. В дополнение при дополнительных скачках дополнительно требуется преамбула. Дополнительный недостаток создается посредством переменного числа частичных пакетов. Если частичные пакеты прикрепляются к телеграмме, то продолжительность переноса и вследствие этого также время ожидания при переносе увеличиваются. Это в частности является проблемой для приложений, критичных по времени исполнения.
В противоположность в вариантах осуществления используется способ разбиения телеграммы и длины частичных пакетов с 142_1 по 142_n (суб-пакетов данных) варьируются без получения наложения частичных пакетов с 142_1 по 142_n. Если варьируются длины частичных пакетов в классических системах со скачкообразным изменением частоты, то будет происходить временное наложение отдельных частичных пакетов.
Первый подробный вариант осуществления
Данные 120 телеграммы могут быть перенесены распределенными по нескольким скачкам с 142_1 по 142_n (суб-пакетам данных) (см. документ DE 10 2011 082 098 B4). В традиционных системах скачкообразного изменения частичные пакеты переносятся совместным образом; тем не менее в способе разбиения телеграммы присутствует больше пространства для дополнительных данных перед и за соответствующими частичными пакетами с 142_1 по 142_n.
В вариантах осуществления вместо изменения числа частичных пакетов варьируется длина частичных пакетов 142_1 по 142_n. Это означает, что если присутствует мало данных 120, то число символов (также упоминаемое как длина) в частичных пакетах 142_1 по 142_n ниже, чем в случае, когда присутствует много данных.
Фиг. 2 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных 120 переменной длины с использованием строго заданного числа суб-пакетов 142_1 по 142_7 данных в рамках строго заданного интервала 143 времени. В данном случае ось ординат описывает частоту, а ось абсцисс описывает время.
Как может быть видно на Фиг. 2 данные 120 переменной длины всегда могут быть распределены по n=7 суб-пакетам 142_1 по 142_7 данных (независимо от из длины). Суб-пакеты 142_1 по 142_n данных переносятся в рамках строго заданного интервала 143 времени, распределенного по времени и по частоте (т.е. с использованием шаблона скачкообразного изменения времени/частоты) так, что присутствуют паузы передачи между суб-пакетами 142_1 по 142_7 данных.
Суб-пакеты 142_1 по 142_7 данных могут быть обеспечены последовательностями синхронизации или частичными последовательностями синхронизации. Если суб-пакеты 142_1 по 142_7 данных обеспечиваются последовательностями синхронизации, то полная синхронизация соответствующих суб-пакетов данных и/или обнаружение или локализация их в потоке данных приема возможна на стороне приемника на основании соответствующей последовательности синхронизации. Если суб-пакеты 142_1 по 142_7 данных обеспечиваются частичными последовательностями синхронизации, то полная синхронизации суб-пакетов данных и/или их обнаружение в потоке данных приема (только) возможна на стороне приемника по нескольким или всем частичным последовательностям синхронизации, на которые разделена последовательность синхронизации.
Другими словами, Фиг. 2 показывает структуру телеграммы с переменными длинами частичного пакета. Здесь мидамбула 144 (последовательность синхронизации или частичная последовательность синхронизации, размещенная в центре суб-пакета данных) используется для синхронизации и данные 146 прикрепляются справа (или перед) и слева (или сзади) нее. Длина блоков данных варьируется в соответствии с объемом данных, которые должны быть перенесены.
Вместо мидамбулы последовательность синхронизации может быть вставлена в любое местоположение в частичный пакет с 142_1 по 142_n и может быть даже разбита на несколько последовательностей.
0
1
2
В современных системах расстояния между частичными пакетами определяются посредством пауз (перенос отсутствует) между частичными пакетами. Данную схему можно увидеть на Фиг. 3. Подробнее Фиг. 3 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных с использованием множества суб-пакетов с 142_1 по 142_7 данных с паузами передачи, которые задают временные расстояния t, t и t между суб-пакетами с 142_1 по 142_7 данных. В данном случае ось ординат описывает частоту, а ось абсцисс описывает время. Другими словами, Фиг. 3 показывает определение шаблона скачкообразного изменения посредством пауз между частичными пакетами с 142_1 по 142_7. Может быть видно, что расстояния между частичными пакетами с 142_1 по 1472_7 определяется концом предыдущего частичного пакета вплоть до начала следующего частичного пакета. Если эти паузы являются постоянными для разных длин, то расстояния последовательностей синхронизации варьируются по отношению друг к другу. Для того чтобы приемник корректно обнаруживал данные заранее требуется информация в отношении того, какую длину имеют частичные пакеты с 142_1 по 142_7, или пробуются все возможности в приемнике до тех пор, пока не будет найдена корректная длина или расстояние между последовательностями синхронизации.
В вариантах осуществления число n частичных пакетов с 142_1 по 142_n может быть равным для нескольких длин данных, которые должны быть переданы (на стороне приемника или стороне формы волны). Длина частичных пакетов с 142_1 по 142_n варьируется с объемом данных, которые должны быть перенесены.
В вариантах осуществления число принятых символов в декодере может варьироваться в соответствии с длиной телеграммы (на стороне приемника или стороне декодера). Если это неизвестно, то декодер может оценивать все возможные длины в отношении вероятности того, что она была перенесена.
Второй подробный вариант осуществления
В предыдущем подробном варианте осуществления можно сохранить паузы между частичными пакетами постоянными (сравни Фиг. 3). Это означает, что паузы указываются независимо от длин частичного пакета поскольку, по определению, были заданы с конца предыдущего частичного пакета до начала следующего частичного пакета. Тем не менее недостаток этого также может состоять в том, что расстояния между последовательностями синхронизации более не являются постоянными для разных длин телеграммы, приводя к тому, что должно быть выполнено несколько обнаружений для разных расстояний. Если расстояния между последовательностями синхронизации сохраняются постоянными по разным длинам телеграммы, то можно выполнять все длины только с одной единственной синхронизацией. Вследствие этого паузы между частичными пакетами уменьшаются соответственно, если длина данных полезной нагрузки из расчета на телеграмму увеличивается.
Преимущество этого состоит в том, что уже существующие приемники могут продолжать использовать те же самые алгоритмы обнаружения, и в том, что только декодер должен быть адаптирован к переменным длинам телеграммы.
3
4
5
Фиг. 4 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных 120 переменной длины с использованием строго заданного числа суб-пакетов с 142_1 по 142_7 данных в рамках строго заданного интервала 143 времени, при этом расстояния t, t и t являются постоянными между последовательностями синхронизации или частичными последовательностями синхронизации. В данном случае ось ординат описывает частоту, а ось абсцисс описывает время.
Другими словами, Фиг. 4 показывает определение шаблона скачкообразного изменения посредством расстояний последовательностей синхронизации между частичными пакетами.
В вариантах осуществления число n частичных пакетов с 142_1 по 142_n может быть одним и тем же для разных длин данных, которые должны быть перенесены (на стороне приемника или стороне формы волны). Паузы между частичными пакетами могут меняться с длиной телеграммы, тогда как расстояния последовательностей синхронизации (у частичных пакетов с 142_1 по 142_n) остаются одними и теми же.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) синхронизация может быть выполнена совместно для всех длин телеграммы. Для обнаружения не требуется знать длину перенесенной телеграммы.
Третий подробный вариант осуществления
В вариантах осуществления телеграмма может быть разделена на основную последовательность и последовательность расширения. В данном случае основная последовательность представляет минимальную длину телеграммы, которая, вследствие этого, должна всегда переноситься.
Посредством деления телеграммы на основную последовательность и последовательность расширения приемник может декодировать часть информации заранее, до того, как перенесена полная телеграмма.
Фиг. 5 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных с одной последовательностью синхронизации, одной основной последовательностью и одной последовательность расширения каждый. Как может быть видно на Фиг. 5 основная последовательность 147 может быть размещена (непосредственно) смежно с последовательностью 144 синхронизации в соответствующих суб-пакетах с 142_1 по 142_n данных. Кроме того, последовательность 148 расширения может быть размещена (непосредственно) смежно с основной последовательностью 147 в соответствующих суб-пакетах с 142_1 по 142_n данных. Например, первая часть основной последовательности может быть размещена перед последовательностью синхронизации, тогда как вторая часть основной последовательности может быть размещена за последовательностью синхронизации. Первая часть основной последовательности и вторая часть основной последовательности могут иметь одну и ту же длину. Первая часть последовательности расширения может быть размещена перед первой частью основной последовательности, тогда как вторая часть последовательности расширения может быть размещена после второй части основной последовательности. Первая часть последовательности расширения и вторая часть последовательности расширения может иметь одну и ту же длину. Последовательность синхронизации может быть размещена в центре соответствующего суб-пакета с 142_1 по 142_n данных.
Другими словами, Фиг. 5 показывает структуру суб-пакета с 142_1 по 142_n (или частичного пакета) с основной последовательностью и последовательностью расширения. Может быть видно, что символы основной части размещаются ближе всего к символам синхронизации. С помощью этого можно декодировать основную часть независимо от расширения. Вследствие этого не требуется знать длину расширения.
Это также имеет большое преимущество в том, что размер может быть установлен в ранее существующую длину существующей системы. Вследствие этого можно продолжить использование синхронизации и декодирования существующей системы, и должен быть добавлен только дополнительный декодер для расширения.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) телеграмма может быть разделена на основную часть и расширение. Тем не менее в противоположность документу DE 10 2011 082 098 B4 это выполняется с помощью постоянного числа частичных пакетов через вариацию их длин.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) декодирование может быть выполнено в два отдельных этапа после обнаружения. Например, последовательность синхронизации может быть использована для декодирования основной последовательности, тогда как перекодированная основная последовательность может быть использована для декодирования последовательности расширения.
Четвертый подробный вариант осуществления
Посредством деления телеграммы на основную часть и расширение возникает возможность декодирования основной части отдельно от расширения. Вследствие этого, например, длина всей телеграммы может быть не только заранее просигнализирована, но и непосредственно в основной части переносимой телеграммы.
В данном случае существенная информация для восстановления информации о длине выборочно вводится в основную часть в передатчике. Сначала приемник декодирует основную часть и может из нее сделать вывод о длине всей телеграммы. Если данная длина известна, то соответственно требуемые данные могут быть загружены, например, из буфера и может быть выполнено декодирование расширения.
Если коррекция ошибок (например, FEC (Прямая Коррекция Ошибок)) используется для переноса символов, то она может быть либо разбита на две независимые части, либо выполняется полное кодирование телеграммы. Тем не менее во втором случае, должна присутствовать возможность частичного декодирования информации о длине заранее.
Если приемник знает длину телеграммы заранее или если она получается посредством тестирования всех возможностей, то любые данные полезной нагрузки могут быть вставлены в основную часть. Также возможно сочетание информации о длине и дополнительных данных.
Длина основных символов может быть выбрана, чтобы быть произвольно большой, тем не менее, она не должна выбираться по существу больше ожидаемой минимальной длины телеграммы с тем, чтобы не допускать переноса ненужных дополнительных данных. Это актуально, если присутствует меньше данных, чем требуется для основной части.
В дополнение к сигнализации информации о длине дополнительные параметры могут быть вставлены в основную часть, которые приемник может использовать для декодирования.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) информация о длине и/или дополнительная информация сигнализации может быть введена в основную часть.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) декодирование может быть выполнено в два отдельных этапа после обнаружения, при этом часть информации, добытой из основной части, используется для декодирования расширения.
Пятый подробный вариант осуществления
Как показано в предыдущих подробных вариантах осуществления данные могут быть прикреплены к внешней стороны начиная с последовательности 144 синхронизации. Чем больше данных присутствует, тем больше длины частичных пакетов с 142_1 по 142_n (суб-пакетов данных). Это может привести к недостатку в том, что вероятность ошибки у символов линейно возрастает с увеличением расстояния до последовательности 144 синхронизации из-за ошибок в оценке. Это означает, что символы, которые сильнее отдалены от последовательности 144 синхронизации, обычно чаще неверны из-за ошибок в оценке в приемнике, чем символы, которые ближе (в соответствующем суб-пакете с 142_1 по 142_n данных) к последовательности 144 синхронизации.
Чтобы не допускать данной проблемы может быть использовано итеративное декодирование, при этом символы рядом с последовательностью 144 синхронизации декодируются первыми. Они вновь вычисляются посредством перекодирования и вследствие этого также могут быть использованы для оценки в приемнике. Из-за этого обеспечивается более длинная последовательность синхронизации, с использованием которой параметры могут быть лучше оценены. Данный этап может повторяться до тех пор, пока не будет принята вся телеграмма.
Фиг. 6 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных с одной последовательностью 144 синхронизации, одной основной последовательностью 147 и одной последовательностью 148 расширения каждый вместе с делением стороны декодера соответствующего суб-пакета данных в соответствии с последовательностями для итеративного декодирования. Структура суб-пакета данных, показанного на Фиг. 6, соответствует структуре суб-пакета данных, показанного на Фиг. 5.
Как указано на Фиг. 6 основная последовательность 147 может быть декодирована на нулевом этапе 150 с использованием последовательности 144 синхронизации. На первом этапе 152 декодированная основная последовательность (или по меньше мере часть декодированной основной последовательности) может быть перекодирована для того, чтобы получить перекодированную основную последовательность, и первая часть последовательности 148 расширения может быть декодирована посредством использования перекодированной основной последовательности. На втором этапе 154 декодированная первая часть последовательности расширения (или по меньшей мере ее часть) может быть перекодирована для того, чтобы получить перекодированную первую часть последовательности расширения, и вторая часть последовательности 148 расширения может быть декодирована с использованием перекодированной первой части последовательности расширения.
Другими словами, Фиг. 6 показывает итеративное декодирование с использованием примера частичного пакета (суб-пакета данных). Здесь основная часть 147 может быть декодирована на этапе 0. Если ее данные присутствуют, то может быть выполнено повторное кодирование и последовательность 144 синхронизации увеличивается на две части этапа 0 для оценки. Затем оценка может быть вновь выполнена и данные этапа 1 могут быть декодированы. Аналогичным образом это может быть выполнено для этапа 2.
Чтобы данный тип итеративного декодирования был возможен, перемежитель (средство для перемежения данных) может выполнять данное требование. Тем не менее также присутствуют другие возможности для реализации. Следует отметить, что данные для каждого этапа декодера прикрепляются дополнительно к внешней стороне (от последовательности 144 синхронизации). Фиг. 7 показывает пример такого перемежителя.
Подробнее Фиг. 7 показывает принципиальный вид структуры суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных с одной последовательностью 144 синхронизации, одной основной последовательностью 147 и одной последовательностью 148 расширения каждый, при этом данные размещаются в соответствии с основной последовательностью 147 и последовательностью 148 расширения в соответствующих суб-пакетах с 142_1 по 142_n данных так, что расстояние кодированных данных увеличивается (или максимально увеличивается) по отношению к длине влияния кода, использованного для кодирования данных.
Другими словами, Фиг. 7 показывает пример перемежителя для итеративного декодирования. В данном случае декодирование выполняется итеративным образом в два этапа: сначала декодируется основная часть и впоследствии декодируется расширение.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) исполнение перемежителя может быть выбрано таким, что возможно итеративное декодирование. Кодирование телеграммы может быть выполнено так, что возможно раннее частичное декодирование только с частью данных.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) декодер может декодировать часть сообщения (или суб-пакет данных) и использовать добытую информацию для обновленной оценки частоты, фазы и/или времени.
Шестой подробный вариант осуществления
Из-за заданных требований к времени ожидания для системы, паузы между частичными пакетами с 142_1 по 142_n (суб-пакетами данных) могут не превышать максимальной длины для того, чтобы иметь возможность переноса всех частичных пакетов с 142_1 по 142_n в рамках требования (в рамках строго заданного интервала 143 времени). Это означает, что расстояния между частичными пакетами с 142_1 по 142_n не может становиться произвольно большим.
Посредством использования кварцев, которые всегда имеют допуск, полная телеграмма может быть перенесена в определенной продолжительности поскольку времена символов по отношению к времени обнаружения можно более не соблюдать. Данный временной диапазон, в котором должна быть перенесена вся телеграмма, именуется временем связности. Благодаря этому эффекту также требуется ограничить продолжительность пауз между частичными пакетами.
С минимально определенным расстоянием между двумя последовательностями синхронизации у последовательных частичных пакетов с 142_1 по 142_n, существует максимальный размер, который частичные пакеты с 142_1 по 142_n не могут превышать, который достигается как раз, когда пауза полностью заполняется символами двух частичных пакетов.
На практике тем не менее лучше определить максимальный размер так, чтобы он был меньше, так чтобы пауза по-прежнему соблюдалась между частичными пакетами с 142_1 по 142_n для того, чтобы становиться более устойчивой к помехам и, в некоторых обстоятельствах, иметь возможность перезаряжать накопитель энергии.
Для того чтобы не ограничивать максимальны размер телеграммы посредством ограничения продолжительности пауз, телеграмма может быть разделена на так называемые блоки. Это означает, что, если достигается вышеупомянутая максимальная длина частичных пакетов, сигнал разбивается по меньшей мере на два блока. Эту схему можно увидеть на Фиг. 8.
Подробнее Фиг. 8 показывает схему заполнения канала переноса во время переноса данных посредством использования множества суб-пакетов с 142_1 по 142_n данных, объединенных в блоки с 160_1 по 160_m. В данном случае ось ординат описывает частоту, а ось абсцисс описывает время.
В данном случае суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных могут быть (равномерно) распределены по m блокам с 160_1 по 160_m так, что каждый из блоков с 160_1 по 160_m содержит по меньшей мере два суб-пакета данных.
Как может быть видно на Фиг. 8 суб-пакеты с 142_1 по 142_n данных могут быть объединены в блоки с 160_1 по 160_m из трех суб-пакетов данных каждый так, что первый блок 160_1 содержит суб-пакеты с 142_1 по 142_3 данных, второй блок 160_2 содержит суб-пакеты с 142_4 по 142_6 данных и m-ый блок 160_m содержит суб-пакеты с 142_n-2 по 142_n данных.
Другими словами, Фиг. 8 показывает деление телеграммы на несколько блоков с 160_1 по 160_m. В данном случае число, длина и последовательности синхронизации, а также шаблон скачкообразного изменения в каждом блоке с 160_1 по 160_m могут быть выбраны произвольно и независимо от вышеизложенного, при условии, что это известно приемнику.
Большим преимуществом деления телеграммы на блоки с 160_1 по 160_m является увеличенное время связности, поскольку блоки с 160_1 по 160_m могут быть отдельно обнаружены.
С помощью этого время синхронизации, которое истекает из-за кварцевых смещений, может быть повторно вычислено после каждого блока и может соответственно тянуться далее.
Если используется коррекция ошибок, то можно вычислять кодирование либо по всей телеграмме, либо рассматривать кодирование для каждого блока с 160_1 по 160_m отдельно. Последнее имеет преимущество в том, что часть телеграммы может быть декодирована раньше. Если присутствует ошибка во время данного раннего декодирования и переданные данные не могут быть воссозданы, то прием дальнейших блоков с 160_1 по 160_m может быть отменен и вследствие этого может быть уменьшено энергопотребление.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) телеграмма может быть разбита на по меньшей мере два независимых блока с 160_1 по 160_m, которые могут быть отдельно обнаружены. В данном случае число частичных блоков с 142_1 по 142_n у блоков с 160_1 по 160_m может быть разным, длина между блоками с 160_1 по 160_m может варьироваться и шаблон скачкообразного изменения также может быть независимым друг от друга.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) дополнительные блоки могут быть декодированы после обнаружения первого блока, и данные приема могут быть объединены из обоих блоков. Приемник может иметь возможность отдельной синхронизации каждого блока заново.
Седьмой подробный вариант осуществления
Также существует возможность сигнализации в первом или предыдущем блоке числа и размера предстоящих блоков, таким образом, здесь также возможна гибкая длина телеграммы. Также могут быть просигнализированы расстояния и шаблоны скачкообразного изменения в отношении следующих блоков. Если должен быть сгенерирован псевдослучайный шаблон, например, часть данных переноса (например, CRC (Контроль Циклическим Избыточным Кодом) или неизвестные данные полезной нагрузки) могут быть извлечены из предыдущего блока для генерирования расстояний, шаблонов скачкообразного изменения, последовательности синхронизации и дополнительных параметров переноса.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) сигнализация числа, размера, шаблона скачкообразного изменения и т.д. могут быть выполнены в первом или предыдущем блоке.
В вариантах осуществления (на стороне приемника или стороне декодера) декодирование всей телеграммы может быть выполнено на этапах после того, как часть уже декодированной информации используется для сигнализации следующих блоков.
Восьмой подробный вариант осуществления
Вместо деления на блоки с 160_1 по 160_m также можно добавлять отдельные частичные пакеты (суб-пакеты данных) в телеграмму для того, чтобы дополнительно увеличивать максимальную длину телеграммы. Данный способ описывается более подробно в документе DE 10 2011 082 098 B4.
Тем не менее способ, описанный в том документе, имеет недостаток в том, что длины частичных пакетов не могут быть изменены. С помощью способа, описанного в данном документе, теперь может быть реализовано сочетание переменных длин частичного пакета и их числа.
Сочетание блоков, описанных в шестом подробном варианте осуществления, и вставка отдельных частичных пакетов также возможна. Это приводит к большей гибкости. Например, если требуется лишь небольшие данные сверх максимального размера блока, то имеет смысл добавить отдельные частичные пакеты в телеграмму. Тем не менее, если прикрепляется больше данных, лучше сгенерировать новый блок, поскольку время связности увеличивается.
Аналогично седьмому подробному варианту осуществления также можно сигнализировать предстоящие частичные пакеты в предыдущих данных. Это может быть числом, длиной, шаблоном скачкообразного изменения или дополнительными параметрами переноса.
Фиг. 9 показывает на схеме заполнение канала переноса во время переноса данных 120 переменной длины с использованием заданного числа суб-пакетов с 142_1 по 142_7 данных, при этом дополнительные суб-пакеты 162_1 и 162_2 данных прикрепляются к заданному числу суб-пакетов с 142_1 по 142_7 данных.
Данные 120 переменной длины могут быть распределены по дополнительным суб-пакетам 162_1 и 162_2 данных, когда превышают максимально допустимую длину, что приведет при переносе данных 120 переменной длины в рамках заданного интервала времени к не достижению временного определенного минимального расстояния между суб-пакетами с 142_1 по 142_7 данных или даже наложению суб-пакетов с 142_1 по 142_7 данных.
Другими словами, Фиг. 9 показывает структуру телеграммы с переменным числом частичных пакетов.
В вариантах осуществления (на стороне передатчика или стороне формы волны) число используемых частичных пакетов может не быть постоянным и могут дополнительно меняться длины частичных пакетов. В вариантах осуществления (на стороне приемника иди стороне декодера) дополнительные частичные пакеты, которые не могут быть отдельно декодированы, могут быть приняты после обнаружения первого блока. Шаблон скачкообразного изменения этих частичных пакетов может быть определен или может быть перенесен.
Дополнительные варианты осуществления
Фиг. 10 показывает блок-схему способа 200 для передачи данных переменной длины. Способ 200 включает в себя этап 202 в виде распределения данных переменной длины по заданному числу суб-пакетов данных, и этап 204 в виде передачи суб-пакетов данных.
Фиг. 11 показывает блок-схему способа 210 для приема данных переменной длины. Способ 210 включает в себя этап 212 в виде приема заданного числа суб-пакетов данных, по которым распределены данные переменной длины.
В вариантах осуществления длины частичного пакета могут меняться при неизменном числе частичных пакетов.
В вариантах осуществления итеративное декодирование может быть выполнено для получения информации о длине.
В вариантах осуществления может быть выполнено разбиение телеграммы на блоки с отдельным декодированием, если применимо.
Варианты осуществления предоставляют системы для переноса данных от многих узлов-датчиков к базовой станции. Тем не менее концепции, описанные в данном документе, могут быть использованы для любого переноса, если канал не координируется (способ доступа ALOHA или ALOHA с разделением на слоты) и приемник вследствие этого не знает, когда переносится пакет. В дополнение, из-за этого может возникнуть перекрытие с другими участниками, приводя к помехам во время переноса.
Используемая полоса переноса радиосвязи не должна быть зарезервирована исключительно для данного переноса. Ресурс частоты может совместно использоваться многими дополнительными системами, что делает уверенный перенос информации более сложным.
В вариантах осуществления данные полезной нагрузки разной длины могут быть перенесены в телеграмме. В данном случае может быть использован способ разбиения телеграммы, посредством которого можно менять длины частичных пакетов, не требуя какой-либо дополнительной информации сигнализации.
В вариантах осуществления точность оценки может быть повышена для более длинных частичных пакетов посредством итеративного декодирования.
В вариантах осуществления телеграмма может быть разбита на несколько независимых блоков. С помощью этого может быть дополнительно увеличен максимальный объем данных, которые должны быть перенесены.
Даже несмотря на то, что некоторые аспекты были описаны в рамках контекста устройства следует понимать, что упомянутые аспекты также представляют описание соответствующего способа так, что блок или структурный компонент устройства также следует понимать в качестве соответствующего этапа способа или в качестве признака этапа способа. По аналогии с этим аспекты, которые были описаны в рамках контекста или как этап способа, также представляют описание соответствующего блока или подробности, или признака соответствующего устройства. Некоторые или все из этапов способа могут быть выполнены при использовании устройства аппаратного обеспечения, такого как микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема. В некоторых вариантах осуществления некоторые или несколько из наиболее важных этапов способа могут быть выполнены таким устройством.
В зависимости от конкретных требований к реализации варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или в программном обеспечении. Реализация может быть осуществлена при использовании цифрового запоминающего носителя информации, например, гибкого диска, DVD, диска Blu-ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флэш-памяти, жесткого диска или любой другой магнитной или оптической памяти, которые имеют электронно-читаемые сигналы управления, хранящиеся на ней, которые могут взаимодействовать или взаимодействуют с программируемой компьютерной системой так, что выполняется соответствующий способ. Вот почему цифровой запоминающий носитель информации может быть машиночитаемым.
Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением таким образом содержат носитель данных, который содержит электронно-читаемые сигналы управления, которые выполнены с возможностью взаимодействия с программируемой компьютерной системой так, что выполняется любой из способов, описанных в данном документе.
В целом варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в качестве компьютерного программного продукта с программным кодом, причем программный код эффективен для выполнения любого из способов, когда компьютерный программный продукт работает на компьютере.
Программный код также может быть сохранен на машиночитаемом носителе, например.
Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в данном документе, причем упомянутая компьютерная программа хранится на машиночитаемом носителе информации.
Другими словами, вариант осуществления способа изобретения таким образом является компьютерной программой, которая имеет программный код для выполнения любого из способов, описанных в данном документе, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.
Дополнительный вариант осуществления способов изобретения таким образом является носителем данных (или цифровым запоминающим носителем информации или машиночитаемым носителем информации), на котором записана компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в данном документе. Носитель данных, цифровой запоминающий носитель информации или записанный носитель информации, как правило, являются вещественными или энергонезависимыми.
Дополнительный вариант осуществления способа изобретения таким образом является потоком данных или последовательностью сигналов, представляющей собой компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в данном документе. Поток данных или последовательность сигналов могут быть сконфигурированы, например, чтобы переноситься через линию связи для передачи данных, например, через Интернет.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя блок обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или адаптированное для выполнения любого из способов, описанных в данном документе.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя компьютер, на котором инсталлирована компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в данном документе.
Дополнительный варианты осуществления в соответствии с изобретением включает в себя устройство или систему, выполненную с возможностью передачи компьютерной программы для выполнения по меньшей мере одного из способов, описанных в данном документе, приемнику. Передача может быть электронной или оптической, например. Приемник может быть компьютером, мобильным устройством, устройством памяти или аналогичным устройством, например. Устройство или система могут включать в себя файловый сервер для передачи компьютерной программы приемнику, например.
В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая вентильная матрица, FPGA) может быть использовано для выполнения некоторых или всех из функциональных возможностей способов, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором, чтобы выполнять любой из способов, описанных в данном документе. В целом способы выполняются в некоторых вариантах осуществления посредством любого устройства аппаратного обеспечения. Упомянутое устройство аппаратного обеспечения может быть любым универсально применяемым аппаратным обеспечением, таким как компьютерный процессор (CPU), или может быть аппаратным обеспечением особым для способа, таким как ASIC.
Например, устройства, описанные в данном документе, могут быть реализованы с использованием устройства аппаратного обеспечения или с использованием компьютера, или с использованием сочетания устройства аппаратного обеспечения и компьютера.
Устройства, описанные в данном документе, или любые компоненты устройств, описанных в данном документе, могут по меньшей мере частично быть реализованы в аппаратном обеспечении и/или программном обеспечении (компьютерной программе).
Например, способы, описанные в данном документе, могут быть реализованы с использование устройства аппаратного обеспечения или с использованием компьютера, или с использованием сочетания устройства аппаратного обеспечения и компьютера.
Способы, описанные в данном документе, или любые компоненты способов, описанных в данном документе, могут по меньшей мере частично быть реализованы посредством выполняемого и/или программного обеспечения (компьютерной программы).
Описанные выше варианты осуществления представляют лишь иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Следует понимать, что другим специалистам в соответствующей области техники будут понятны модификации и вариации компоновок и подробностей, описанных в данном документе. Вот почему подразумевается, что изобретение должно ограничиваться только объемом нижеследующей формулы изобретения, а не конкретными подробностями, которые были представлены в данном документе посредством описания и обсуждения вариантов осуществления.