СИСТЕМА И СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ В ПРИЕМНИКЕ ИЛИ ПЕРЕДАТЧИКЕ
SYSTEM AND METHOD FOR ELIMINATING PULSES IN RECEIVER OR TRANSMITTER

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет даты подачи Предварительной патентной заявки № 61/078,648, поданной 07 июля 2008 г., которая включена в настоящее описание посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящее изобретение, в целом, относится к системам связи и более конкретно к системе и способу исключения импульсов в приемнике или передатчике.
Предпосылки создания изобретения
[0003] Многие современные устройства беспроводной связи являются портативными, позволяя пользователям осуществлять связь с другими, при этом оставаясь мобильными. Из-за их портативности такие устройства связи функционируют, используя ограниченные источники питания, такие как батареи. Устройства связи, функционирующие с использованием ограниченных источников питания, как правило, имеют ограниченный период непрерывной эксплуатации. Продолжительность периода непрерывной эксплуатации, в целом, зависит от мощности ограниченного источника питания и энергопотребления устройства. Как правило, чем больше мощность ограниченного источника питания, тем продолжительней период непрерывной эксплуатации устройства. Также, чем больше энергии потребляет устройство, тем короче период непрерывной эксплуатации устройства.
[0004] Соответственно, чтобы увеличить период непрерывной эксплуатации устройства беспроводной связи, такие устройства разрабатываются, чтобы функционировать в энергосберегающем режиме. Один метод улучшенного энергосбережения для устройств связи состоит в том, чтобы осуществлять связь с прочими устройствами, используя импульсы ограниченной длительности (например, сверхширокополсные импульсы) и функционировать в режиме относительно низкой мощности, когда не осуществляется связь с прочими устройствами. Такой метод связи может привести к существенному улучшению энергосбережения применительно к тем устройствам, которые функционируют непрерывно, вне зависимости от того, осуществляют ли они связь.
[0005] Хотя этот метод связи может привести к существенному улучшению энергосбережения, могут существовать возможности для дальнейшего улучшения энергосбережения. Например, если не обязательно должны быть переданы или приняты все импульсы, которые составляют информацию, а некоторые импульсы могут быть отброшены или исключены, то устройство связи может функционировать в режиме относительно низкой мощности в течение более продолжительного периода времени. Это дополнительно бы улучшило энергосбережение устройства и, следовательно, продолжительность периода непрерывной эксплуатации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Один аспект изобретения относится к устройству передачи данных. Устройство содержит первый модуль, выполненный с возможностью определения частоты исключения импульсов, и второй модуль, выполненный с возможностью приема импульсов на основании частоты исключения импульсов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью исключения импульсов на основании частоты исключения импульсов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью функционирования в режиме более низкого энергопотребления на основании частоты исключения импульсов. В другом аспекте устройство содержит третий модуль, выполненный с возможностью передачи удаленному устройству связи информации, относящейся к частоте исключения импульсов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью приема импульсов от удаленного устройства связи.
[0007] В другом аспекте изобретения первый модуль устройства выполнен с возможностью определения частоты исключения импульсов посредством приема информации в отношении начальных импульсов, определения одной или более характеристик на основании начальных импульсов и определения частоты исключения импульсов на основании одной или более характеристик. В другом аспекте одна или более характеристики содержат по меньшей мере одно из частоты ошибок по символам или частоты стирания символов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью формирования информации, относящейся к начальным импульсам, посредством выполнения декодирования по алгоритму Витерби и сверточного кодирования на основании начальных импульсов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью формирования информации, относящейся к начальным импульсам, посредством выполнения декодирования по алгоритму Витерби, декодирования по алгоритму Рида-Соломона, операции кодирования по алгоритму Рида-Соломона и сверточного кодирования на основании начальных импульсов. В другом аспекте второй модуль выполнен с возможностью, по сути, возведения в квадрат начальных импульсов, чтобы сформировать первый сигнал, фильтрации первого сигнала, чтобы сформировать второй сигнал, и двухстороннего ограничения второго сигнала, чтобы сформировать третий сигнал, из которого определяется информация, относящаяся к начальным импульсам.
[0008] В другом аспекте первый модуль выполнен с возможностью определения частоты исключения импульсов посредством выполнения поиска по таблице или операции выравнивания, используя одну или более характеристик. В другом аспекте первый модуль выполнен с возможностью непрерывного определения одной или более характеристик последующих импульсов, чтобы непрерывно обновлять частоту исключения импульсов. В другом аспекте первый модуль выполнен с возможностью выбора числа начальных импульсов, используемых при определении частоты исключения импульсов, чтобы получить определенное разрешение для частоты исключения импульсов или определенное время обработки для определения частоты исключения импульсов. В другом аспекте первый модуль выполнен с возможностью выбора числа последующих импульсов, используемых при определении новой частоты исключения импульсов, чтобы получить определенное разрешение для новой частоты исключения импульсов или определенное время обработки для определения новой частоты исключения импульсов.
[0009] Другой аспект изобретения относится к устройству передачи данных, содержащему первый модуль, выполненный с возможностью передачи первого множества импульсов и подмножества второго множества импульсов, и второй модуль, выполненный с возможностью приема информации, относящейся к частоте исключения импульсов, основанной на первом множестве импульсов, при этом подмножество второго множества импульсов основано на информации частоты исключения импульсов. В другом аспекте устройство содержит третий модуль, выполненный с возможностью модуляции первого и второго множества импульсов на основании принятых данных. В другом аспекте второе множество импульсов основано на частоте исключения импульсов, по сути равной нулю (например, никакие импульсы не исключаются). В других аспектах первый модуль содержит приемник, второй модуль содержит передатчик, а третий модуль содержит модулятор импульсов.
[0010] В другом аспекте каждый импульс может быть сконфигурирован так, чтобы иметь дробный спектр примерно в 20% или более, спектр примерно в 500 МГц или более, или дробный спектр примерно в 20% или более и спектр примерно в 500 МГц или более.
[0011] Прочие аспекты, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего подробного описания изобретения при рассмотрении совместно с сопроводительными чертежами.
ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕТРЕЖЕЙ
[0012] Фиг. 1A иллюстрирует структурную схему характерной системы связи в соответствии с аспектом изобретения.
[0013] Фиг. 1B иллюстрирует структурную схему другой характерной системы связи в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0014] Фиг. 2A иллюстрирует структурную схему характерного модуля частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0015] Фиг. 2B иллюстрирует структурную схему другого характерного модуля частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0016] Фиг. 3 иллюстрирует структурную схему другого характерного модуля частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0017] Фиг. 4 иллюстрирует структурную схему еще одной другой характерной системы связи в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0018] Фиг. 5A иллюстрирует структурную схему еще другой характерной системы связи в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0019] Фиг. 5B иллюстрирует блок-схему характерного способа осуществления связи, выполняемого характерной системой связи с Фиг. 5A, в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0020] Фиг. 6A-D иллюстрируют временные диаграммы различных методов модуляции импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения.
[0021] Фиг. 7 иллюстрирует структурную схему различных устройств связи, осуществляющих связь друг с другом через различные каналы в соответствии с другим аспектом изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0022] Ниже описаны различные аспекты изобретения. Очевидно, что изложенные здесь идеи могут быть воплощены в широком многообразии форм и что любая конкретная структура, функция или их сочетание, рассматриваемые здесь, являются всего лишь иллюстративными. Специалист в соответствующей области на основании изложенных здесь идей должен принимать во внимание, что рассмотренный здесь аспект может быть реализован независимо от любых других аспектов и что два или более этих аспектов могут быть объединены различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ может быть воплощен на практике, используя любое число изложенных здесь аспектов. В дополнение, такое устройство может быть реализовано или такой способ может быть воплощен на практике, используя прочие структуры, функциональные возможности или структуры и функциональные возможности в дополнение или вместо одного или более изложенных здесь аспектов.
[0023] В качестве примера некоторых вышеупомянутых концепций, в некоторых аспектах, изобретение относится к устройству передачи данных, которое принимает множество импульсов от удаленного устройства связи, определяет на основании принятых импульсов частоту исключения импульсов и исключает или отбрасывает впоследствии принимаемые импульсы на основании частоты исключения импульсов. Во время интервалов, когда ожидаются исключаемые импульсы, устройство функционирует в режиме сниженного энергопотребления в целях сохранения энергии. В этом примере устройство выполняет как определение частоты исключения импульсов, так и исключение импульсов.
[0024] В другом примере принимающее устройство определяет частоту исключения импульсов на основании принятых импульсов и передает информацию частоты исключения импульсов передающему устройству. В ответ передающее устройство отправляет подмножество из импульсов, которые оно бы передало, при этом подмножество основано на частоте исключения импульсов. Соответственно, в этом примере исключение импульсов происходит в передающем устройстве. Так как принимающее устройство принимает меньше импульсов (например, подмножество), то принимающее устройство может функционировать в режиме сниженного энергопотребления в течение более продолжительных периодов в целях сохранения энергии. В дополнение, так как передающее устройство передает меньше импульсов, оно также может функционировать в режиме сниженного энергопотребления в течение более продолжительных периодов в целях сохранения энергии.
[0025] Фиг. 1A иллюстрирует структурную схему характерной системы 100 связи в соответствии с аспектом изобретения. Система 100 принимает множество импульсов (например, начальные или последующее множество импульсов), определяет на основании принятых импульсов частоту исключения импульсов и исключает или отбрасывает принятые импульсы на основании частоты исключения импульсов. Во время интервалов, когда ожидаются исключаемые импульсы, система 100 функционирует в режиме сниженного энергопотребления в целях сохранения энергии. В качестве примера система 100 может выключить один или более своих компонентов, таких как внешняя радиочастотная (RF) схема и/или т.п.
[0026] В частности, система 100 связи содержит модуль 102 частоты исключения импульсов и приемник 104. Система 100 принимает множество импульсов от удаленного устройства связи через входной сигнал. Как рассматривается здесь в дальнейшем, множество импульсов может переносить конкретную информацию, используя любое число методов модуляции импульсов. Модуль 102 частоты исключения импульсов принимает информацию, относящуюся к демодулированным импульсам от приемника 104, и определяет на основании этой информации частоту исключения импульсов. Информация, полученная от приемника 104 модулем 102 исключения импульсов, может включать в себя последовательность демодулированных символов, последовательность декодированных битов, последовательность перекодированных битов, оценку состояния канала между системой 100 связи и удаленным устройством и т.д. Состояние канала может быть оценено на основании принятых импульсов.
[0027] На основании частоты исключения импульсов, определенной модулем 102 частоты исключения импульсов, приемник 104 отбрасывает или исключает некоторые из принятых от удаленного устройства связи импульсов. Во время интервалов, когда ожидаются исключаемые импульсы, приемник 104 функционирует в режиме сниженного энергопотребления в целях сохранения энергии. В качестве примера приемник 104 может выключить один или более свои компонентов, таких как внешняя радиочастотная (RF) схема и/или т.п.
[0028] Модуль 102 частоты исключения импульсов может определить частоту исключения импульсов на основании начальных импульсов, принятых от удаленного устройства связи. Эта частота исключения импульсов может использоваться для приема некоторых или всех последующих импульсов, принимаемых от удаленного устройства связи. В качестве альтернативы, модуль 102 частоты исключения импульсов непрерывно, неоднократно или другим образом обновляет частоту исключения импульсов на основании импульсов, принятых после начальных импульсов. Таким образом, частота исключения импульсов может лучше отслеживать состояние канала по мере его изменения во времени.
[0029] В качестве альтернативы или в дополнение, модуль 102 частоты исключения импульсов может выбрать и затем изменить число импульсов, которые он использует, чтобы определить частоту исключения импульсов. Например, модуль 102 исключения импульсов может функционировать в режиме относительно высокого разрешения, при котором он использует относительно большое число принимаемых импульсов, чтобы определить частоту исключения импульсов. В этом состоит преимущество использования более высокой частоты исключения импульсов из-за более высокого разрешения или более точного определения частоты. Это помогает улучшить энергосбережение устройства за счет более продолжительного времени обработки по определению частоты исключения импульсов.
[0030] И наоборот, модуль 102 частоты исключения импульсов может функционировать в режиме относительно низкого разрешения, при котором он использует относительно малое число принимаемых импульсов, чтобы определить частоту исключения импульсов. В этом состоит преимущество снижения времени обработки по определению частоты исключения импульсов за счет получения более консервативной частоты исключения импульсов из-за более низкого разрешения или менее точного определения частоты. Модуль 102 частоты исключения импульсов может сохранять разрешение постоянным, в то время как он непрерывно принимает импульсы от удаленного устройства связи, или он может изменять разрешение в зависимости от любого числа факторов.
[0031] Фиг. 1B иллюстрирует структурную схему другой характерной системы 150 связи в соответствии с другим аспектом изобретения. Система 150 связи может быть одним примером конкретной реализации системы 100 связи. Система 150 связи производит оценку состояния канала посредством определения частоты ошибок по символам и частоты стирания символов на основании множества импульсов, принимаемых от удаленного устройства связи. Символ может содержать один или более импульсов. Затем система 150 определяет частоту исключения импульсов на основании частоты ошибок по символам и частоты стирания символов. Затем система 150 отбрасывает или исключает некоторые из впоследствии принимаемых импульсов на основании частоты исключения символов. Во время интервалов, когда ожидаются исключаемые импульсы, система 100 функционирует в режиме сниженного энергопотребления в целях сохранения энергии.
[0032] В частности, система 150 связи содержит модуль 152 частоты ошибок по символам, модуль 154 частоты стирания символов, модуль 156 частоты исключения импульсов и приемник 158. Модуль 152 частоты ошибок по символам принимает информацию, относящуюся к множеству демодулированных импульсов, от приемника 158 и определяет частоту ошибок по символам на основании принятой информации. Как объясняется более подробно ниже, частота ошибок по символам может быть связана с отношением полученного путем оценки числа импульсов, принятых по ошибке к числу принятых импульсов, которые являются нестираемыми. Модуль 154 частоты стирания символов принимает информацию, относящуюся к множеству демодулированных импульсов, от приемника 158 и определяет частоту стирания символов на основании принятой информации. Как объясняется более подробно ниже, частота стирания символов может быть связана с отношением числа ненулевых значений из выходных данных демодулятора импульсов (компонент приемника 158) к общему числу принятых импульсов.
[0033] Модуль 156 частоты исключения импульсов принимает частоту ошибок по символам от модуля 152 частоты ошибок по символам и частоту стирания символов от модуля 154 частоты стирания символов и определяет частоту исключения импульсов на основании частоты ошибок по символам и частоты стирания символов. Модуль 156 частоты исключения импульсов может определять частоту исключения импульсов посредством выполнения операции поиска по таблице, используя в качестве показателей частоту ошибок по символам и частоту стирания символов. В качестве альтернативы, модуль 156 частоты исключения символов может определять частоту исключения символов посредством выполнения операции выравнивания, используя в качестве входных данных частоту ошибок по символам и частоту стирания символов.
[0034] Приемник 158 принимает частоту исключения символов от модуля 156 частоты исключения символов и отбрасывает или исключает некоторые из впоследствии принимаемых импульсов на основании частоты исключения символов. Во время интервалов, когда ожидаются исключаемые импульсы, приемник 158 может функционировать в режиме сниженного энергопотребления в целях сохранения энергии. В качестве примера, приемник 158 может выключить один или более свои компоненты, такой как внешняя радиочастотная (RF) схема и/или другой. Модуль 156 исключения импульсов также может использовать дополнительную информацию от модуля 158 приемника, как проиллюстрировано далее в характерном модуле на Фиг. 3.
[0035] Фиг. 2A иллюстрирует структурную схему характерного модуля 200 частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения. В целях этого примера предполагается, что внешний код системы является сверточным кодом. Метод применим к любой другой схеме внешнего кодирования. Дополнительно предполагается, что имеется один импульс на модулированный символ. Этот метод также применим к множеству импульсов на символ. Модуль 200 частоты исключения импульсов может быть одним примером конкретной реализации ранее рассмотренных модулей 102 частоты исключения импульсов и сочетанием модулей 152, 154 и 156. Вкратце, модуль 200 исключения импульсов включает в себя первый подмодуль, выполненный с возможностью демодуляции принятых импульсов (этот подмодуль может быть частью ранее рассмотренных приемников), второй подмодуль, выполненный с возможностью оценки истинных входных данных канала (этот подмодуль может быть частью ранее рассмотренных приемников), третий подмодуль, выполненный с возможностью определения частоты стирания символов из выходных данных первого и второго подмодулей, четвертый подмодуль, выполненный с возможностью определения частоты ошибок по символам из выходных данных первого и второго подмодулей, и пятый подмодуль, выполненный с возможностью определения частоты исключения импульсов из выходных данных третьего и четвертого подмодулей.
[0036] В частности, первый подмодуль для демодуляции принятых импульсов содержит модуль 202 возведения в квадрат для, по существу, возведения в квадрат импульсов, фильтр 204 нижних частот (LPF) для удаления шумов и гармоник высшего порядка из выходных данных модуля 202 возведения в квадрат и модуль 206 двухстороннего ограничения для квантования выходных данных фильтра 204 нижних частот. Выходные данные модуля 206 двухстороннего ограничения могут быть квантованы по трем уровням (например, -1, 0, +1). Первый уровень (например, -1) представляет собой логический ноль (0), второй уровень (например, 0) представляет собой стирание и третий уровень (например, +1) представляет собой логическую единицу (1). Модуль 206 двухстороннего ограничения может выдавать множество таких значений для каждого принятого символа. Блок 207 вычисления метрики символов обрабатывает выходные данные модуля двухстороннего ограничения и вычисляет метрику для каждого принятого символа. Эта метрика символа используется цепью декодирования для оценки истинных выходных данных канала.
[0037] Второй подмодуль для оценки истинных выходных данных канала содержит декодер 216 по алгоритму Витерби и сверточный кодер 218. Как известно в соответствующей области техники, декодер 216 по алгоритму Витерби принимает выходные данные блока 207 вычисления метрики символов и формирует оценку последовательности битов на выходе сверточного кодера на удаленном устройстве связи. Сверточный кодер 218 перекодирует полученную путем оценки последовательность, сформированную декодером 216 по алгоритму Витерби. Выходные данные сверточного кодера 218 предоставляют оценку истинных выходных данных канала, например последовательность символов или импульсов, переданную удаленным устройством связи.
[0038] Третий подмодуль для определения частоты стирания символов содержит модуль 208 нестираемых импульсов, модуль 210 принятых импульсов и модуль 212 отношения нестираемых к принятым импульсам. Модуль 208 нестираемых импульсов определяет число нестираемых импульсов; например, ненулевые значения, выдаваемые блоком 207 вычисления метрики символов. Модуль 210 принятых импульсов определяет общее число принятых импульсов. Модуль 212 отношения нестираемых к принятым импульсам определяет отношение нестираемых импульсов к общему числу импульсов, которое представляет частоту стирания символов.
[0039] Четвертый подмодуль для определения частоты ошибок по символам содержит модуль 220 нестираемых импульсов, модуль 222 ошибочных импульсов и модуль 224 отношения ошибочных к нестираемым импульсам. Модуль 220 нестираемых импульсов определяет число нестираемых импульсов; например, ненулевые значения выдаваемые блоком 207 вычисления метрики символов. Это точно такая же операция, как и в модуле 208, так что один из этих модулей может быть исключен. Модуль 222 ошибочных импульсов производит оценку числа принятых с ошибками импульсов посредством сравнения принятой последовательности импульсов с выходными данными сверточного кодера 218. Модуль 224 отношения ошибочных к нестираемым импульсам определяет отношение импульсов с ошибками и нестираемых импульсов, которое представляет частоту ошибок по символам.
[0040] Пятый подмодуль для определения частоты исключения импульсов содержит модуль 214 таблицы поиска (LUT) исключения импульсов, который принимает частоту стирания символов от модуля 212 отношения нестираемых к принятым импульсам и частоту ошибок по символам от модуля 224 отношения ошибочных к нестираемым импульсам и формирует частоту исключения импульсов посредством выполнения поиска по таблице, используя частоту стирания символов и частоту ошибок по символам. В качестве альтернативы, модуль 214 может определять частоту исключения импульсов, посредством выполнения операции выравнивания, используя в качестве входных данных частоту стирания символов и частоту ошибок по символам.
[0041] Фиг. 2B иллюстрирует структурную схему характерного модуля 250 частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения. В целях этого примера предполагается, что система содержит код Рида-Соломона, конкатенированный с внешним сверточным кодом. Модуль 250 частоты исключения импульсов использует другой метод при оценке истинных выходных данных канала. То есть, вместо использования только внешнего кода (декодера 216 по алгоритму Витерби и сверточного кодера 218), чтобы сформировать оценку истинных выходных данных канала, модуль 250 частоты исключения импульсов использует в дополнение декодер 252 по алгоритму Рида-Соломона, чтобы выполнить коррекцию ошибок выходных данных декодера 216 по алгоритму Витерби, кодер 254 по алгоритму Рида-Соломона, чтобы перекодировать выходные данные декодера 254 по алгоритму Рида-Соломона. Сверточный кодер 218 формирует оценку истинных выходных данных канала из выходных данных кодера 254 по алгоритму Рида-Соломона. Должно быть понятно, что для оценки истинных выходных данных канала могут использоваться другие алгоритмы и что метод применим к другим конкатенированным кодам.
[0042] Фиг. 3 иллюстрирует структурную схему другого характерного модуля 300 частоты исключения импульсов в соответствии с другим аспектом изобретения. В целях этого примера предполагается, что система содержит код Рида-Соломона, конкатенированный с внешним сверточным кодом. Метод применим к любому типу конкатенированного кодирования. Модуль 300 частоты исключения импульсов подобен модулю 200 и включает в себя ряд таких же элементов, обозначенных теми же самыми ссылочными позициями. Модуль 300 частоты исключения импульсов в добавление использует информацию от декодера 302 по алгоритму Рида-Соломона, который декодирует выходные данные декодера 216 по алгоритму Витерби, чтобы сформировать сигнал управления для модуля 214 LUT частоты исключения импульсов.
[0043] Например, посредством декодирования выходных данных декодера 216 по алгоритму Витерби декодер 302 по алгоритму Рида-Соломона может определить качество сигнала, принимаемого от удаленного устройства связи. На основании качества декодер 302 по алгоритму Рида-Соломона может управлять операцией определения исключения импульсов, выполняемой модулем 214. В качестве примера, если качество принимаемого сигнала относительно высокое, то декодер 302 по алгоритму Рида-Соломона может предписывать модулю 214, выбрать таблицу поиска с более агрессивными или более высокими частотами исключения импульсов для заданных групп частоты ошибок по символам и частоты стирания символов. И наоборот, если качество принимаемого сигнала относительно низкое, декодер 302 по алгоритму Рида-Соломона может предписывать модулю 214, выбирать таблицу поиска с менее агрессивной или более низкой частотой исключения импульсов для заданных групп частоты ошибок по символам и частоты стирания символов.
[0044] Фиг. 4 иллюстрирует структурную схему характерной системы 400 связи в соответствии с другим аспектом изобретения. В рассмотренных ранее системах 100 и 150 принимающее устройство связи может принимать импульсы от удаленного устройства связи, определять частоту исключения импульсов на основании принятых импульсов и затем отбрасывать или исключать принимаемые импульсы на основании определенной частоты исключения импульсов. И, как рассматривалось ранее, принимающее устройство связи может функционировать в режиме относительно низкой энергии во временные интервалы, связанные с исключенными импульсами, в целях сохранения энергии.
[0045] В противоположность этому система 400 связи принимает множество импульсов от удаленного устройства связи, определяет частоту исключения импульсов на основании принятых импульсов, передает частоту исключения импульсов удаленному устройству связи и принимает подмножество из импульсов, которые оно бы получило, от удаленного устройства связи, при этом подмножество основано на частоте исключения импульсов. Другими словами, исключение импульсов происходит в удаленном устройстве связи.
[0046] В частности, система 400 связи содержит модуль 402 частоты исключения импульсов, передатчик 404 и приемник 406. Приемник 406 принимает множество импульсов от удаленного устройства связи. Модуль 402 частоты исключения импульсов принимает информацию, относящуюся к множеству импульсов, от приемника 406. Затем модуль 402 на основании информации определяет частоту исключения импульсов. Затем модуль 402 частоты исключения импульсов отправляет частоту исключения импульсов передатчику 404, который передает информацию удаленному устройству связи. Как более подробно рассматривается со ссылкой на систему, связанную с Фиг. 5A-B, удаленная система связи использует частоту исключения импульсов, чтобы передавать только подмножество из импульсов, которые она бы передала, при этом подмножество основано на частоте исключения импульсов. Другими словами, исключение импульсов происходит на стороне передатчика, а не на стороне приемника, как в системах 100 и 150. Затем приемник 406 принимает подмножество импульсов от удаленного устройства связи, чтобы установить передаваемую информацию.
[0047] В качестве альтернативы, вместо передачи системой 400 связи информации частоты исключения импульсов удаленному устройству связи, система может передать информацию, из которой удаленное устройство связи может определить частоту исключения импульсов. Например, система 400 связи может принять импульсы от удаленного устройства связи, определить частоту ошибок по символам и частоту стирания символов на основании принятых импульсов и передать эти частоты удаленному устройству связи. В свою очередь устройство удаленной связи определяет частоту исключения импульсов на основании частоты ошибок по символам и частоты стирания символов и передает подмножество из импульсов, которые оно бы передало, на основании частоты исключения импульсов. Таким образом, обработка по определению частоты исключения импульсов разделяется между системой 400 связи и удаленным устройством связи.
[0048] Фиг. 5A иллюстрирует структурную схему еще одной характерной системы 500 связи в соответствии с другим аспектом изобретения. Система 500 связи является примером «удаленного» устройства связи, как рассматривалось ранее со ссылкой на систему 400 связи. Вкратце, система 500 связи передает первое множество импульсов удаленному устройству связи (например, такому как система 400 связи), принимает частоту исключения импульсов от удаленного устройства связи и передает подмножество из импульсов, которые она бы передала, при этом подмножество основано на частоте исключения импульсов. Другими словами, исключение импульсов происходит в передающем устройстве вместо принимающего устройства.
[0049] В частности, система 500 связи содержит приемник 502, опционально модулятор 504 импульсов и передатчик 506. Модулятор 504 импульсов модулирует импульсы на основании принятых данных. Модулятор 504 импульсов отправляет созданные посредством модуляции импульсы передатчику 506 для отправки удаленному устройству связи. Удаленное устройство связи может использовать принятые импульсы, чтобы определить частоту исключения импульсов. Затем удаленное устройство связи передает частоту исключения импульсов системе 500 связи.
[0050] Приемник 502 принимает частоту исключения импульсов от удаленного устройства связи и предоставляет частоту модулятору 504 импульсов. Как рассматривалось ранее, модулятор 504 импульсов модулирует импульсы на основании данных, принятых в отношении передачи к удаленному устройству связи. Тем не менее, в этом примере, модулятор 504 импульсов предоставляет только подмножество полученных посредством модуляции импульсов передатчику 506 для передачи удаленному устройству связи. Подмножество основано на частоте исключения импульсов, принятой от удаленного устройства связи. Так как удаленное устройство связи принимает меньше импульсов, чем оно принимало бы, оно может оставаться в режиме относительно низкой мощности в течение более продолжительного периода в целях сохранения энергии. В дополнение, так как система 500 связи передает меньше импульсов, она также может функционировать в режиме более низкой мощности в течение более продолжительных периодов в целях сохранения энергии.
[0051] Фиг. 5B иллюстрирует блок-схему характерного способа 550 осуществления связи, выполняемого характерной системой 500 связи в соответствии с другим аспектом изобретения. Блок-схема всего лишь резюмирует рассмотренное ранее функционирование системы 500 связи. То есть система 500 связи передает первое множество импульсов удаленному устройству связи (блок 552). Затем система 500 связи принимает от удаленного устройства связи частоту исключения импульсов (блок 554). Затем система 500 связи передает подмножество второго множества импульсов удаленному устройству связи, при этом подмножество основано на частоте исключения импульсов (блок 556). Второе множество импульсов может быть основано на частоте исключения импульсов, по сути, равной нулю. Модулятор 504 импульсов может проверить и/или изменить принятую частоту исключения импульсов на основании любого числа факторов и использовать измененную частоту, чтобы выполнить исключение импульсов.
[0052] В качестве альтернативы, вместо приема системой 500 связи от удаленного устройства связи информации частоты исключения импульсов система может принимать только информацию, из которой она может определить частоту исключения импульсов. Например, система 500 связи может принять от удаленного устройства связи частоту ошибок по символам и частоту стирания символов. Затем система 500 связи определяет частоту исключения символов на основании принятой частоты ошибок по символам и частоты стирания символов и передает подмножество из импульсов, которые она бы передала, на основании частоты исключения импульсов. Таким образом, обработка по определению частоты исключения импульсов разделяется между системой 500 связи и удаленным устройством связи.
[0053] Фиг. 6A иллюстрирует разные каналы (каналы 1 и 2), определенные при помощи разных частот повторения импульсов (PRF), в качестве примера модуляции импульсов, которая может использоваться в любой из описанных здесь систем связи. В частности, импульсы для канала 1 имеют частоту повторения импульсов (PRF) соответствующую межимпульсному периоду 602 задержки. И наоборот, импульсы для канала 2 имеют частоту повторения импульсов (PRF) соответствующую межимпульсному периоду 604 задержки. Следовательно, этот метод может использоваться, чтобы определить псевдоортогональные каналы с относительно низкой вероятностью конфликта импульсов между двумя каналами. В частности, низкая вероятность конфликта импульсов может быть получена посредством использования низкого коэффициента заполнения для импульсов. Например, посредством правильного выбора частот повторения импульсов (PRF), по сути, все импульсы для заданного канала могут передаваться в моменты времени, отличные от импульсов для любого другого канала.
[0054] Частота повторения импульсов (PRF), определенная для заданного канала, может зависеть от скорости передачи данных или частот, поддерживаемых этим каналом. Например, канал поддерживающий очень низкие скорости передачи (например, приблизительно в несколько килобит в секунду (Кбит/с)), может использовать соответствующую низкую частоту повторения импульсов (PRF). И наоборот, канал, поддерживающий относительно высокие скорости передачи данных (например, приблизительно в несколько мегабит в секунду (Мбит/с)), может использовать соответственно более высокую частоту повторения импульсов (PRF).
[0055] Фиг. 6B иллюстрирует разные каналы (каналы 1 и 2), определенные при помощи разных позиций импульсов или смещений, в качестве примера модуляции, которая может использоваться в любой из описанных здесь систем связи. Импульсы для канала 1 формируются в момент времени, как представлено линией 606, в соответствии с первым смещением импульсов (например, в отношении к заданному моменту времени, не показано). И наоборот, импульсы для канала 2 формируются в момент времени, как представлено линией 608, в соответствии со вторым смещением импульсов. Задавая разницу смещений импульсов между импульсами (как представлено стрелками 610), этот метод может использоваться, чтобы снижать вероятность конфликтов импульсов между двумя каналами. В зависимости от любых других параметров сигнализации, которые определены для каналов (например, как здесь рассматривается), и точной синхронизации между устройствами (например, относительного смещения тактов), использование разных смещений импульсов может использоваться для обеспечения ортогональных или псевдо-ортогональных каналов.
[0056] Фиг. 6C иллюстрирует разные каналы (каналы 1 и 2), определенные при помощи разных модуляций последовательностей скачкообразного изменения синхронизации, которые могут использоваться в любой из описанных здесь систем связи. Например, импульсы 612 для канала 1 могут формироваться в моменты времени в соответствии с одной последовательностью скачкообразного изменения времени, в то время как импульсы 614 для канала 2 могут формироваться в моменты времени в соответствии с другой последовательностью скачкообразного изменения времени. В зависимости от конкретных используемых последовательностей и точной синхронизации между устройствами этот метод может использоваться, чтобы обеспечить ортогональные или псевдоортогональные каналы. Например, позиции импульсов со скачкообразным изменением по времени могут быть не периодическими, чтобы снизить возможность конфликтов повторных импульсов от соседних каналов.
[0057] Фиг. 6D иллюстрирует разные каналы, определенные при помощи разных слотов времени, в качестве примера модуляции импульсов, которая может использоваться в любой из описанных здесь систем связи. Импульсы для канала L1 формируются в конкретные моменты времени. Подобным образом импульсы для канала L2 формируются в другие моменты времени. Таким же образом импульсы для канала L3 формируются в еще одни другие моменты времени. В целом моменты времени, принадлежащие разным каналам, не совпадают или могут быть ортогональными, чтобы снизить или исключить помехи между разными каналами.
[0058] Должно быть принято во внимание, что могут использоваться другие методы, чтобы определить каналы в соответствии со схемами модуляции импульсов. Например, канал может быть определен на основании разной расходимости последовательностей псевдослучайных чисел или некоторого другого приемлемого параметра или параметров. Более того, канал может быть определен на основании сочетания двух или более параметров.
[0059] Фиг. 7 иллюстрирует структурную схему различных устройств ультраширокополосной радиосвязи (UWB), осуществляющих связь друг с другом через различные каналы в соответствии с другим аспектом изобретения. Например, устройство 1 702 UWB осуществляет связь с устройством 2 704 UWB по двум параллельным каналам 1 и 2 UWB. Устройство 702 UWB осуществляет связь с устройством 3 706 UWB по единственному каналу 3. И устройство 3 706 UWB в свою очередь осуществляет связь с устройством 4 708 UWB по единственному каналу 4. Возможны другие конфигурации. Устройства связи могут использоваться для многочисленных разных практических применений, включая практическое применение в медицине, и могут быть реализованы, например, в наушниках, микрофоне, биометрическом датчике, мониторе частоты сердцебиения, шагомере, устройстве ЭКГ, часах, обуви, пульте дистанционного управления, переключателе, мониторе давления в шине или прочих устройствах связи. Медицинские устройства могут включать в себя интеллектуальный лейкопластырь, датчики, мониторы основных показателей состояния организма и прочие.
[0060] Любые из вышеупомянутых аспектов изобретения могут быть реализованы в многочисленных разных устройствах. Например, в дополнение к практическим применениям в медицине, как рассматривалось выше, аспекты изобретения могут быть использованы в практических применениях в отношении здоровья и поддержания хорошей физической формы. В дополнение, аспекты изобретения могут быть реализованы в обуви для различных типов практического применения. Существует множество практических применений, которые могут заключать в себе любой аспект изобретения в соответствии с тем, что здесь описано.
[0061] Выше были описаны различные аспекты изобретения. Должно быть очевидно, что изложенные здесь идеи могут быть воплощены в широком многообразии форм и что любые рассматриваемые здесь конкретная структура, функция или их сочетание являются всего лишь показательными. Специалист в соответствующей области на основании изложенных здесь идей должен принимать во внимание, что рассмотренный здесь аспект может быть реализован независимо от любых других аспектов и что два или более эти аспекты могут быть объединены различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ может быть воплощен на практике, используя любое число изложенных здесь аспектов. В дополнение, используемое здесь определение или фраза «по меньшей мере, одно из “a”, “b”, или “c”», означает “a”, “b”, “c” или любое их сочетание.
[0062] В дополнение, такое устройство может быть реализовано или такой способ может быть воплощен на практике, используя другие структуры, функциональные возможности или структуры и функциональные возможности в дополнение или вместо одного или более изложенных здесь аспектов. В качестве примера некоторых вышеупомянутых концепций в некоторых аспектах параллельные каналы могут быть созданы на основании частот повторения импульсов. В некоторых аспектах параллельные каналы могут быть созданы на основании позиций или смещений импульсов. В некоторых аспектах параллельные каналы могут быть созданы на основании последовательностей скачкообразного изменения времени. В некоторых аспектах параллельные каналы могут быть созданы на основании частот повторения импульсов, позиций или смещений импульсов и последовательностей скачкообразного изменения времени.
[0063] Специалист в соответствующей области должен понимать, что информация и сигналы могут быть представлены, используя любые из многообразия различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и импульсы, которые могли упоминаться на протяжении описания выше, могут быть представлены напряжениями, несущими, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любым их сочетанием.
[0064] Специалист в соответствующей области дополнительно должен принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, процессоры, средства, схемы и этапы алгоритма, описанные применительно к рассмотренным здесь аспектам, могут быть реализованы в качестве электронного аппаратного обеспечения (например, цифрового исполнения, аналогового исполнения или их сочетания, которые могут быть разработаны, используя кодирование источника или некоторый другой метод), различных видов программ или конструктивного кода, объединяющего инструкции (который может здесь для удобства именоваться как «программное обеспечение» или «модуль программного обеспечения»), или их сочетаний. Для того чтобы однозначно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного и программного обеспечения различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы, в целом, были описаны выше исходя из их функциональных возможностей. Будут ли такие функциональные возможности реализованы в аппаратном или программном обеспечении зависит от конкретного практического применения и ограничений на исполнение, наложенных на всю систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного практического применения, но такие решения реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отступление от объема настоящего изобретения.
[0065] Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к рассмотренным здесь аспектам, могут быть реализованы внутри или выполняться посредством интегральной микросхемы («IC»), терминала доступа или точки доступа. IC может быть выполнена в виде процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), проблемно-ориентированной интегральной микросхемы (ASIC), программируемой вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратного обеспечения, электрических компонентов, оптических компонентов, механических компонентов или любого их сочетания, разработанного чтобы выполнять описанные здесь функции, и которые могут исполнять коды или инструкции, которые размещаются внутри IC, вне IC или в обоих местах. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в качестве сочетания вычислительных устройств, например сочетания DSP и микропроцессора, множеством микропроцессоров, одним или более микропроцессорами, объединенными с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
[0066] Понимается, что любой конкретный порядок или иерархия этапов в любом рассмотренном процессе является примером модели подхода. Основываясь на предпочтениях исполнения, понимается, что конкретный порядок или иерархия этапов процессов могут быть трансформированы, оставаясь при этом в пределах объема настоящего изобретения. Пункты формулы изобретения на способ представляют элементы различных этапов в простом порядке и не являются ограниченными конкретными представленными порядком или иерархией.
[0067] Этапы способа или алгоритма, описанные применительно к рассмотренным здесь аспектам, могут быть воплощены непосредственно в аппаратном обеспечении, модуле программного обеспечения, выполняемом процессором или в сочетании двух. Модуль программного обеспечения (например, включая исполняемые инструкции и связанные данные) и прочие данные могут размещаться в памяти для хранения данных, такой как память RAM, флэш-память, память ROM, память EPROM, память EEPROM, регистры, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM или любой другой вид машиночитаемого носителя данных, известного в данной области техники. Характерный носитель данных может быть объединен с машиной, такой как, например, компьютер/процессор (который для удобства может именоваться здесь как «процессор»), таким образом, чтобы процессор мог считывать информацию (например, код) с и записывать информацию на носитель данных. Характерный носитель данных может быть неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель данных могут размещаться на ASIC. ASIC может размещаться в оборудовании пользователя. В качестве альтернативы, процессор и носитель данных могут размещаться в качестве отдельных компонентов в оборудовании пользователя. Более того, в некоторых аспектах любой приемлемый компьютерный программный продукт может содержать машиночитаемый носитель, содержащий коды, относящиеся к одному или более аспектам изобретения. В некоторых аспектах компьютерный программный продукт может содержать упаковку.
[0068] Хотя изобретение было описано применительно к различным аспектам, должно быть понятно, что возможны дополнительные модификации изобретения. Эта заявка предназначена охватить любые вариации, применения или адаптации изобретения, проистекающие, в целом, из принципов изобретения и включающие такие отступления от настоящего раскрытия, которые являются обычной практикой в рамках области техники, к которой принадлежит изобретение.