ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ ШАБЛОНЫ СКАЧКООБРАЗНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ДЛЯ РАЗНЫХ СЕНСОРНЫХ УЗЛОВ И ПЕРЕМЕННЫХ ДЛИН ДАННЫХ НА ОСНОВЕ СПОСОБА ПЕРЕДАЧИ С РАЗБИЕНИЕМ ТЕЛЕГРАММЫ
OPTIMIZED ABRUPT CHANGE PATTERNS FOR DIFFERENT SENSOR NODES AND VARIABLE DATA LENGTHS BASED ON SPLIT TELEGRAM  TRANSMISSION METHOD

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к передатчику данных для передачи данных. Дополнительные варианты осуществления относятся к приемнику данных для приема данных. Некоторые варианты осуществления относятся к оптимизированным шаблонам скачкообразного изменения для разных сенсорных узлов и переменных длин данных на основе способа передачи с разбиением телеграммы.
DE 10 2011 082 098 B4 описывает способ для передатчиков на батареях, при этом пакет данных делится на пакеты передачи, которые меньше, чем фактическая информация, которая должна быть передана (так называемое разбиение телеграммы). Телеграммы разбиваются на несколько подпакетов. Такой подпакет называется скачком. Несколько символов информации передаются за один скачок. Скачки отправляются на одной частоте или распределяются среди нескольких частот, так называемое скачкообразное изменение частоты. Между скачками есть разрывы, во время которых передача не осуществляется.
В обычной сенсорной сети раздельные 100000 сенсорных узлов покрываются только одной базовой станцией. Так как сенсорные узлы имеют только очень небольшие батареи, в большинстве случаев координация передач мало возможна. Посредством способа с разбиением телеграммы, для этой цели достигается очень высокая надежность передачи.
Идеально, каждый сенсорный узел имеет свой собственный шаблон скачкообразного изменения частоты (в том, что касается времени и возможно частоты), так что полное наложение двух телеграмм невозможно. Однако, из-за ограниченной вычислительной мощности внутри базовой станции невозможно использовать какое-либо число желаемых последовательностей скачкообразного изменения. Это приводит к полному наложению телеграмм, когда две телеграммы отправляются одновременно двумя сенсорными узлами. Из этих двух телеграмм, корректно декодированы могут быть обычно только одна или ни одна их двух телеграмм.
DE 10 2011 082 100 A1 описывает базовую станцию, содержащую двунаправленную передачу данных на узел. Базовая станция содержит средство для приема пакета данных, отправленного узлом на частоте передачи узла, причем частота передачи узла получается от частотного генератора узла. В дополнение, базовая станция содержит средство для определения частоты передачи узла на основе принятого пакета данных и для определения отклонения частотного генератора узла на основе частотного отклонения между определенной частотой передачи узла и целевой частотой передачи узла, ассоциированной с узлом. Кроме того, базовая станция содержит средство для отправки пакета данных узлу на частоте передачи базовой станции, причем средство для отправки пакета данных, выполненное с возможностью задания частоты передачи базовой станции на основе определенного отклонения частотного генератора узла.
WO 2015/128385 A1 описывает установку передачи данных, содержащую элемент аккумулирования энергии в качестве своего источника энергии. Установка передачи данных выполнена с возможностью отправки данных при использовании способа с разбиением телеграммы, при этом подпакет, который готовится к отправке, либо отправляется, либо помещается в буфер, либо отправляется позднее, или отбрасывается как функция величины электрической энергии, которая может быть обеспечена средством 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 работах Европейской конференции 2013 по смарт-объектам, Системы и Технологии (SmartSysTech), 2013] описывает улучшенное покрытие для систем телеметрии с низкой энергией, использующих способ с разбиением 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", транзакции по связи IEEE, том 63, № 3, сс. 949-961, март 2015] описывает повышенную надежность передачи для систем телеметрии с низкой энергией, использующих способ с разбиением телеграммы.
Публикация [Sam Dolinar, Dariush Divsalar, и Fabrizio Pollara, "Turbo Code Performance as a Function of Code Block Size", 1998 IEEE Международный симпозиум по теории информации] описывает производительность турбо кодов как функции размера блока.
Вследствие этого, целью настоящего изобретения является предоставить концепцию, которая уменьшает вычислительную мощность, требуемую для приема данных, и/или уменьшает издержки при передаче данных с переменными длинами.
Эта цель достигается посредством независимых пунктов формулы изобретения.
Предпочтительные дополнительные наработки заданы в зависимых пунктах формулы изобретения.
Варианты осуществления предусматривают передатчик данных, выполненный с возможностью отправки данных при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов, является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов.
Варианты осуществления предусматривают приемник данных, выполненный с возможностью приема данных при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов, является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов.
В вариантах осуществления два идентичных шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, которые сдвинуты относительно друг друга по времени и/или частоте, используются для передачи данных, так что данные, отправленные посредством использования двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, не накладываются друг на друга.
Варианты осуществления предусматривают передатчик данных, выполненный с возможностью отправки данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
Варианты осуществления предусматривают приемник данных, выполненный с возможностью приема данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
В вариантах осуществления шаблоны скачкообразного изменения времени и/или шаблоны скачкообразного изменения частоты используются для передачи данных с переменными длинами, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ передачи данных. Способ включает в себя этап отправки данных при использовании двух шаблонов скачкообразного изменения времени или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из двух шаблонов является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого шаблона из двух шаблонов.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ приема данных. Способ включает в себя этап приема данных при использовании двух шаблонов скачкообразного изменения времени или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из двух шаблонов является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого шаблона из двух шаблонов.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ отправки данных. Способ включает в себя этап отправки данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени/частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени/частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит переменные длины.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ приема данных. Способ включает в себя этап приема данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени/частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени/частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит переменные длины.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ передачи для беспроводной передачи данных внутри системы связи (например, сенсорной сети или системы телеметрии). Способ включает в себя этап передачи данных при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов.
Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ передачи для беспроводной передачи данных внутри системы связи (например, сенсорной сети или системы телеметрии). Способ включает в себя этап передачи данных при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
В нижеследующем будут описаны предпочтительные варианты осуществления передатчика данных, который выполнен с возможностью отправки данных при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов, является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот передачи или скачки частоты передачи, при которых должны быть отправлены данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена на первой частоте передачи (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть отправлена на второй частоте передачи (или внутри второго частотного канала), причем первая частота передачи и вторая частота передачи различны. В этом контексте шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. В качестве альтернативы шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать только частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени передачи или интервалы времени передачи, при которых данные должны быть отправлены.
Например, первая порция данных может быть отправлена в первое время передачи (или в пределах первого временного слота передачи), и вторая порция данных может быть отправлена во второе время передачи (или в пределах второго временного слота передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время передачи и второе время передачи. В качестве альтернативы шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.
В вариантах осуществления данные могут включать в себя множество пакетов данных, причем передатчик данных выполнен с возможностью отправки по меньшей мере двух пакетов данных из множества пакетов данных при использовании первого шаблона и отправки по меньшей мере двух дополнительных пакетов данных из множества пакетов данных при использовании второго шаблона.
Например, множество пакетов данных могут содержать разные или перекрывающиеся порции данных, соответственно, так что данные передаются не целиком, а в состоянии, в котором они разбиваются на пакеты данных.
Данные могут быть телеграммой, причем передатчик данных выполнен с возможностью разбиения телеграммы на множество пакетов данных, причем каждый из множества пакетов данных короче, чем телеграмма.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью распределения последовательности синхронизации для синхронизации данных внутри одного приемника данных на два шаблона.
Передатчик данных может быть выполнен с возможностью разбиения последовательности синхронизации по меньшей мере на две частичные последовательности синхронизации и обеспечении по меньшей мере двух из множества пакетов данных одной из упомянутых по меньшей мере двух частичных последовательностей синхронизации.
В нижеследующем будут описаны предпочтительные варианты осуществления приемника данных, который выполнен с возможностью приема данных при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов, является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот приема или скачки частоты приема, при которых должны быть приняты данные.
Например, первая порция данных может быть принята на первой частоте приема (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть принята на второй частоте приема (или внутри второго частотного канала), причем первая частота приема и вторая частота приема различны. Шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту приема и вторую частоту приема. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту приема и частотный интервал (скачок частоты приема) между первой частотой приема и второй частотой приема. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать только частотный интервал (скачок частоты приема) между первой частотой приема и второй частотой приема.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени приема или временные интервалы приема, при которых данные должны быть приняты.
Например, первая порция данных может быть принята в первое время приема (или в пределах первого временного слота приема), и вторая порция данных может быть принята во второе время приема (или в пределах второго временного слота приема), при этом первое время приема и второе время приема различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время приема и второе время приема. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время приема и временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать только временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема.
В вариантах осуществления данные могут включать в себя множество пакетов данных, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью приема упомянутых по меньшей мере двух пакетов данных в соответствии с первым шаблоном и приема упомянутых по меньшей мере двух дополнительных пакетов данных в соответствии со вторым шаблоном.
Данные могут быть телеграммой, которая разбита на множество пакетов данных, причем каждый из множества пакетов данных короче, чем телеграмма. Приемник данных может быть выполнен с возможностью объединения по меньшей мере некоторых из множества пакетов данных для того, чтобы получить телеграмму.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью выполнения первой синхронизации для первого шаблона для того, чтобы получить первый результат синхронизации, и выполнения второй синхронизации для второго шаблона для того, чтобы получить второй результат синхронизации. Приемник данных может быть выполнен с возможностью объединения первого результата синхронизации и второго результата синхронизации для того, чтобы получить итоговый результат синхронизации.
В дополнение, приемник данных может быть выполнен с возможностью выполнения первой синхронизации для первого шаблона для того, чтобы получить первый результат синхронизации, и выполнения второй синхронизации для второго шаблона при использовании первого результата синхронизации для того, чтобы получить итоговый результат синхронизации.
Приемник данных может быть выполнен с возможностью получения еще одного результата синхронизации для второй синхронизации при использовании первого результата синхронизации для того, чтобы получить еще один итоговый результат синхронизации.
В дополнение, приемник данных может быть выполнен с возможностью получения второго результата синхронизации для второй синхронизации и объединения первого результата синхронизации первой синхронизации и второго результата синхронизации второй синхронизации для того, чтобы получить итоговый результат синхронизации.
В вариантах осуществления последовательность синхронизации для синхронизации данных может быть распределена на упомянутые по меньшей мере два шаблона, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью выполнения синхронизации при использовании последовательности синхронизации, для того, чтобы обнаружить данные в принимаемом потоке данных.
Например, по меньшей мере два из множества пакетов данных могут быть обеспечены частичной последовательностью синхронизации, соответственно, из упомянутых по меньшей мере двух частичных последовательностей синхронизации, на которые разбивается последовательность синхронизации, при этом приемник данных может быть выполнен с возможностью выполнения синхронизации при использовании частичных последовательностей синхронизации, для того, чтобы обнаружить данные в принимаемом потоке данных.
В нижеследующем будут описаны предпочтительные варианты осуществления передатчика данных, который выполнен с возможностью отправки данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит переменную длину.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот передачи или скачки частоты передачи, при которых должны быть отправлены данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена на первой частоте передачи (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть отправлена на второй частоте передачи (или внутри второго частотного канала), причем первая частота передачи и вторая частота передачи различны. В этом контексте шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать только частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени передачи или интервалы времени передачи, при которых данные должны быть отправлены.
Например, первая порция данных может быть отправлена в первое время передачи (или в пределах первого временного слота передачи), и вторая порция данных может быть отправлена во второе время передачи (или в пределах второго временного слота передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время передачи и второе время передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.
В вариантах осуществления данные могут включать в себя множество пакетов данных, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит постоянное число множества пакетов данных, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит переменное число множества пакетов данных.
Например, данные с переменными длинами могут быть разделены на множество пакетов данных, так что каждый пакет данных из множества пакетов данных содержит порцию данных с переменными длинами.
Данные с переменными длинами могут включать в себя порцию данных, имеющую постоянную длину, и порцию данных, имеющую переменные длины. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью отправки порции данных, имеющей постоянную длину, посредством использования первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и отправки порции данных с переменными длинами посредством использования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Данные могут быть телеграммой, причем передатчик данных выполнен с возможностью разбиения телеграммы на множество пакетов данных, причем каждый из множества пакетов данных короче, чем телеграмма.
В вариантах осуществления первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты могут отличаться друг от друга, даже при том, что они имеют равные длины.
В вариантах осуществления участок второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты может быть идентичным с соответствующим участком первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты. Оба участка могут содержать длину самого короткого из первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, тот же шаблон может быть использован для первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и для второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем передача данных с переменными длинами посредством использования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты просто прерывается, как только данные с переменными длинами были (полностью) переданы, т.е., для того, чтобы полностью передать шаблон фиктивные данные не прикрепляются, или шаблон используется повторно, или повторяется, в случае, когда еще не все из данных с переменными длинами были (полностью) переданы.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью обеспечения данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частот, информацией о длине второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, для того, чтобы сигнализировать длину второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью использования порции данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью добавления информации о длине второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты к данным, так что порция данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, может быть использована для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе (порции) данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, данные могут содержать данные защиты от ошибок, при этом передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе данных защиты от ошибок или порции данных защиты от ошибок.
В дополнение, передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования последовательности синхронизации для второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе порции данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования последовательности синхронизации для второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью предоставления первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты с разными последовательностями синхронизации.
Передатчик данных может быть выполнен с возможностью предоставления первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты с последовательностями синхронизации с разными длинами.
Передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи данных содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты со скоростью передачи данных, отличной от скорости, которая используется для данных, содержащихся внутри второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования скорости передачи данных, с которой второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты передается на основе порции данных.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования скорости передачи данных, с которой второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты передается на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью передачи данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, посредством способа передачи, отличного от способа, который используется для данных, содержащихся внутри шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования способа передачи, посредством которого второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты передается на основе порции данных.
В дополнение, передатчик данных может быть выполнен с возможностью генерирования способа передачи, посредством которых второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты передается на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью использования двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты в качестве первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем второй подшаблон скачкообразного изменения времени и/или подшаблон скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или временных шаблонов скачкообразного изменения частоты является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого подшаблона скачкообразного изменения времени и/или подшаблона скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты.
В дополнение, передатчик данных может быть выполнен с возможностью использования двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты в качестве второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем второй подшаблон скачкообразного изменения времени и/или подшаблон скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или временных шаблонов скачкообразного изменения частоты является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого подшаблона скачкообразного изменения времени и/или подшаблона скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты.
Например, передатчик данных может быть выполнен с возможностью предоставления двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты с разными последовательностями синхронизации.
В нижеследующем будут описаны предпочтительные варианты осуществления приемника данных, который выполнен с возможностью приема данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит переменную длину.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот приема или скачки частоты приема, посредством которых данные должны быть приняты.
Например, первая порция данных может быть принята на первой частоте приема (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть принята на второй частоте приема (или внутри второго частотного канала), причем первая частота приема и вторая частота приема различны. Шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту приема и вторую частоту приема. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту приема и частотный интервал (скачок частоты приема) между первой частотой приема и второй частотой приема. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может также указывать только частотный интервал (скачок частоты приема) между первой частотой приема и второй частотой приема.
В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени приема или временные интервалы приема, при которых данные должны быть приняты.
Например, первая порция данных может быть принята в первое время приема (или в пределах первого временного слота приема), и вторая порция данных может быть принята во второе время приема (или в пределах второго временного слота приема), при этом первое время приема и второе время приема различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время приема и второе время приема. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время приема и временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может также указывать только временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью определения длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты из данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления данные могут содержать множество пакетов данных, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит постоянное число множества пакетов данных, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон скачкообразного изменения частоты содержит переменное число множества пакетов данных.
Например, данные с переменными длинами могут быть разделены на множество пакетов данных, так что каждый пакет данных из множества пакетов данных содержит порцию данных с переменными длинами.
Данные с переменными длинами могут включать в себя порцию данных, имеющую постоянную длину, и порцию данных, имеющую переменные длины. Передатчик данных может быть выполнен с возможностью отправки порции данных, имеющей постоянную длину, посредством использования первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты и отправки порции данных с переменными длинами посредством использования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Данные могут быть телеграммой, которая разбита на множество пакетов данных, причем каждый из множества пакетов данных короче, чем телеграмма. Приемник данных может быть выполнен с возможностью объединения множества пакетов данных, для того, чтобы получить телеграмму.
В вариантах осуществления данные, содержащиеся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, могут быть обеспечены информацией о длине второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты. Приемник данных может быть выполнен с возможностью извлечения информации о длине второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты из данных.
Например, порция данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, может быть использована для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты. Приемник данных может быть выполнен с возможностью определения длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты из порции данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе порции данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Например, приемник данных может быть выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе данных защиты от ошибок или порции данных защиты от ошибок, содержащихся внутри данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
Приемник данных может быть дополнительно выполнен с возможностью генерирования второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью генерирования опорной последовательности синхронизации на основе порции данных, содержащихся внутри первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты. Приемник данных может быть выполнен с возможностью приема данных, которые должны быть приняты при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, при использовании опорной последовательности синхронизации.
Например, приемник данных может быть выполнен с возможностью генерирования опорной последовательности синхронизации на основе той порции данных, которая используется для сигнализации длины второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления приемник данных может быть выполнен с возможностью использования двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты в качестве первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем второй подшаблон скачкообразного изменения времени и/или подшаблон скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или временных шаблонов скачкообразного изменения частоты является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого подшаблона скачкообразного изменения времени и/или подшаблона скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления передатчик данных может быть выполнен с возможностью использования двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты в качестве второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты, причем второй подшаблон скачкообразного изменения времени и/или подшаблон скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или временных шаблонов скачкообразного изменения частоты является версией со сдвигом по времени или частоте относительно первого подшаблона скачкообразного изменения времени и/или подшаблона скачкообразного изменения частоты из двух подшаблонов скачкообразного изменения времени и/или подшаблонов скачкообразного изменения частоты.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно разъяснены ниже со ссылкой на прилагаемые Фигуры, в которых:
Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик данных и приемник данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 показывает, на схеме, занятость канала передачи во время передачи множества пакетов данных при использовании множество шаблонов скачкообразного изменения времени и частоты;
Фиг. 3 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик данных и приемник данных, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 показывает, на схеме, занятость канала передачи во время передачи множества пакетов данных при использовании первого времени и шаблона скачкообразного изменения частоты и второго времени и шаблона скачкообразного изменения частоты;
Фиг. 5 показывает схему последовательности операций способа передачи данных, в соответствии с вариантом осуществления;
Фиг. 6 показывает схему последовательности операций способа приема данных, в соответствии с вариантом осуществления;
Фиг. 7 показывает схему последовательности операций способа передачи данных, в соответствии с дополнительный вариант осуществления; и
Фиг. 8 показывает схему последовательности операций способа приема данных, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления.
В нижеследующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения, элементы, которые идентичны или идентичны по действию, будут указаны идентичными ссылочными номерами на Фигурах, так что их соответствующие описания в разных вариантах осуществления взаимозаменяемы.
Формирование кластеров
Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик 100 данных и приемник 110 данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Передатчик 100 данных выполнен с возможностью отправки данных 120 при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты 140_1 и 140_2, причем второй шаблон 140_2 из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов 140_1 и 140_2 является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона 140_1 из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов 140_1 и 140_2.
Приемник 110 данных выполнен с возможностью приема данных 120 при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты 140_1 и 140_2, причем второй шаблон 140_2 из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов 140_1 и 140_2 является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона 140_1 из упомянутых по меньшей мере двух шаблонов 140_1 и 140_2.
На Фиг. 1, в качестве примера предполагается, что данные передаются при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения частоты и времени (т.е., объединенных шаблонов скачкообразного изменения частоты и шаблонов скачкообразного изменения времени) 140_1 и 140_2. Конечно, данные 120 могут также быть переданы только при использовании чистых шаблонов скачкообразного изменения частоты или шаблонов скачкообразного изменения времени.
Шаблоном скачкообразного изменения частоты может быть последовательность частот передачи или скачки частоты передачи, посредством которых передатчик 100 данных отправляет данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена на первой частоте передачи (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть отправлена на второй частоте передачи (или внутри второго частотного канала), причем первая частота передачи и вторая частота передачи различны. В этом контексте шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать только частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
Шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени передачи или интервалов времени передачи, при которых передатчик 100 данных отправляет данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена в первое время передачи (или в пределах первого временного слота передачи), и вторая порция данных может быть отправлена во второе время передачи (или в пределах второго временного слота передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время передачи и второе время передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.
Как может быть видно на Фиг. 1, второй шаблон 140_2 может быть сдвинутая по времени версия первого шаблона 140_1. В качестве альтернативы, второй шаблон 140_2 может также быть сдвинутой по частоте версией первого шаблона 140_1. Конечно, второй шаблон 140_2 может также быть сдвинутой по времени и частоте версией первого шаблона 140_1.
В вариантах осуществления данные 120 могут включать в себя множество пакетов 142_1-142_n данных, которые передаются от передатчика 100 данных приемнику 110 данных соответственно и/или при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения частоты и/или шаблонов скачкообразного изменения времени 140_1 и 140_2.
На Фиг. 1, данные 120 содержат, в качестве примера, n=8 пакетов 142_1-142_n данных, которые передаются при использовании m=2 шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты 140_1-140_m. В вариантах осуществления число n пакетов данных может быть целочисленным кратным числа m шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, так что пакеты данных могут быть разбиты равномерно на число m шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем число n пакетов 142_1-142_n данных по меньшей мере является в два раза большим числа m шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты 140_1-140_m, так что по меньшей мере два пакета данных передаются в каждом шаблоне скачкообразного изменения времени и/или шаблоне скачкообразного изменения частоты 140_1-140_m.
Данные могут передаваться таким образом, что между пакетами 142_1-142_n данных есть паузы передачи (паузы, во время которых передатчик данных не передает).
Данные могут быть телеграммой, разбитой на множество пакетов 142_1-142_m данных, причем каждый из множества пакетов 142_1-142_m данных короче, чем телеграмма.
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может содержать блок 102 передачи, выполненный с возможностью отправки данных 120. Блок 102 передачи может быть соединен с антенной 104 передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может дополнительно содержать блок 106 приема выполненный с возможностью приема данных. Блок приема может быть соединен с антенной 104 или с дополнительной антенной передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может также содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
Приемник 110 данных может содержать блок 116 приема, выполненный с возможностью приема данных 120. Блок 116 приема может быть соединен с антенной 114 или с дополнительной антенной приемника 110 данных. Более того, приемник 110 данных может содержать блок 112 передачи, выполненный с возможностью передачи данных. Блок 112 передачи может также быть соединен с антенной 114 приемника 110 данных. Приемник 110 данных может также содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
В вариантах осуществления передатчиком 100 данных может быть сенсорный узел, тогда как приемником 110 данных может базовая станция. Конечно, также возможно для передатчика 100 данных быть базовой станцией, тогда как приемник 110 данных является сенсорным узлом. В дополнение, также и для передатчика 100 данных, и для приемника 110 данных возможно быть сенсорными узлами. В дополнение, и для передатчика 100 данных, и для приемника 110 данных возможно быть базовыми станциями.
Подробные варианты осуществления способа передачи, которые представлены посредством Фиг. 1 и могут быть выполнены передатчиком 100 данных и приемником 110 данных, будут разъяснены более подробно ниже.
В этом контексте будут описаны варианты осуществления, которые обеспечивают возможность увеличения надежности передачи внутри нескоординированных каналов при использовании одного и того же канала для нескольких абонентов. В дополнение, передача может происходить в нелицензированных полосах, при этом внешними системами вызываются дополнительные помехи.
В дополнение, будут описаны варианты осуществления, которые обеспечивают возможность уменьшения вычислительной мощности внутри базовой станции при использовании нескольких шаблонов скачкообразного изменения частоты. Более того, будут описаны признаки, которые увеличивают число возможных одновременных передач двух телеграмм, т.е. которые могут вследствие этого увеличить использование пропускной способности канала, при этом оставляя такой же частоту возникновения ошибок.
Из-за ограниченной вычислительной мощности, в большинстве случаев существующие системы могут параллельно вычислять обнаружение посредством только одного или лишь нескольких шаблонов скачкообразного изменения частоты. Если два сенсорных узла начинают осуществлять передачу в одно время, корректное декодирование будет возможно, только если были использованы два разных шаблона скачкообразного изменения частоты. Иначе, обычно корректно может быть принят и декодирован только один пакет или ни один из них.
Существующие системы использовали псевдослучайные шаблоны скачкообразного изменения для времени и, если существует, также для частоты, между всеми скачками 142_1-142_n. Обнаружение пакетов для этой цели обычно совершается при использовании нижеследующих этапов.
Первый этап включает в себя восстановление предполагаемых символов (с помощью повышения частоты выборки по времени и частоте). Второй этап включает в себя обнаружение посредством частичных последовательностей, или скачков. Третий этап включает в себя обнаружение посредством результатов всех частичных последовательностей или скачков.
Если дополнительный шаблон скачкообразного изменения частоты используется вместо шаблона скачкообразного изменения частоты, который был использован, второй этап и третий этап должны быть вычислены параллельно для обоих шаблонов скачкообразного изменения частоты, что сильно увеличивает требуемую величину вычислительной мощности.
Вместо взятия псевдослучайной паузы и/или скачка частоты между каждым скачком 142_1-142_n, скачки 142_1-142_n или частичные последовательности объединяются в кластеры 140_1-140_m, причем каждый из вышеуказанных кластеров 140_1-140_m, имеющий размер по меньшей мере двух скачков 142_1-142_n или частичных последовательностей, как будет разъяснено более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 2. В результате, размер псевдослучайного шаблона скачкообразного изменения частоты уменьшается на коэффициент длины кластера. Дополнительно, шаблон скачкообразного изменения (времени и/или частоты) может быть использован внутри кластера. Однако, вышеуказанный шаблон скачкообразного изменения частоты должен быть идентичным во всех кластерах.
На схеме, Фиг. 2 показывает занятость канала передачи при передаче множества пакетов 142_1-142_n данных при использовании множества шаблонов 140_1-140_m скачкообразного изменения времени и частоты. Ордината описывает частоту, и абсцисса описывает время.
Как может быть видно на Фиг. 2 в качестве примера, девять пакетов данных 142_1-142_9 могут быть разбиты на три шаблона 140_1-140_3 скачкообразного изменения времени и частоты, так что каждый из трех шаблонов 140_1-140_3 скачкообразного изменения времени и частоты включает в себя три из пакетов 142_1-142_9 данных. Второй шаблон 140_2 скачкообразного изменения времени и частоты может быть сдвинутой по времени и частоте версией первого шаблона 140_1 скачкообразного изменения времени и частоты, при этом третий шаблон 140_3 скачкообразного изменения времени и частоты может быть сдвинутой по времени и частоте версией первого шаблона 140_1 скачкообразного изменения времени и частоты. Временные интервалы Δx1 и Δx2 и частотные интервалы между пакетами данных одинаковы во всех трех шаблонах 140_1-140_3 скачкообразного изменения времени и частоты. Пакеты 142_1-142_9 данных или по меньшей мере порция пакетов данных может быть обеспечена последовательностями синхронизации или частичными последовательностями синхронизации (разбитыми последовательностями синхронизации) для синхронизации и/или обнаружения на приемнике данных.
Другими словами, Фиг. 2 показывает разбиение скачков 142_1-142_n на кластеры 140_1-140_m. Фиг. 2 показывает этот способ в качестве примера для девяти скачков 142_1-142_9, которые были объединены в три кластера 140_1-140_3 с размером трех скачков. Внутри вышеуказанных кластеров 140_1-140_3, шаблон скачкообразного изменения частоты для времени и, опционально, частоты является одинаковым. Между/среди кластеров 140_1-140_3, паузы и частоты могут быть разными.
Обнаружение может быть расширено на один дополнительный этап при вычислении, так что обнаружение включает в себя нижеследующие этапы.
Первый этап включает в себя восстановление предполагаемых символов (с помощью повышения частоты выборки по времени и частоте). Второй этап включает в себя обнаружение посредством частичных последовательностей, или скачков. Третий этап включает в себя обнаружение посредством результатов частичных последовательностей, или скачков, внутри кластера. Четвертый этап включает в себя обнаружение посредством результатов кластеров.
Несмотря на это расширение, при использовании нескольких последовательностей скачкообразного изменения требуется меньшая вычислительная мощность. Это должно быть продемонстрировано посредством нижеследующего примерного вычисления для телеграммы, содержащей 30 скачков, которые разбиваются на размер кластера трех скачков и трех шаблонов скачкообразного изменения частоты для этапа вычисления.
С помощью классического способа, 30 добавлений результатов корреляции скачков, или частичных последовательностей, выполняются для каждого шаблона скачкообразного изменения частоты, т.е., 30 добавлений/шаблонов скачкообразного изменения * 3 шаблоны скачкообразного изменения=90 добавлений.
С помощью способа с кластерами, частичные результаты добавляются в кластеры, т.е., 3 скачка * 1 добавление/скачок=3 добавлений. Более того, результаты кластеров добавляются в корреляцию телеграммы, т.е., 10 кластеров/шаблонов скачкообразного изменения * 1 добавление/кластер * 3 шаблона скачкообразного изменения=30 добавлений. В итоге, результат - 33 добавления.
Как может быть видно, это приводит к сбережениям, величина которых равняется почти коэффициенту три (соответствует длине кластера). Вышеуказанные сбережения могут использоваться для использования нескольких шаблонов скачкообразного изменения.
Если две передачи начинаются в один и тот же момент времени, обе могут быть обнаружены и декодированы, если они имеют разные шаблоны скачкообразного изменения. Посредством использования разных шаблонов скачкообразного изменения таким образом может быть увеличена надежность передачи или пропускная способность.
В вариантах осуществления группы скачков (так называемые кластеры) внутри группы могут содержать (на стороне передатчика или на стороне колебательного сигнала) относительные шаблоны скачкообразного изменения времени и частоты, которые идентичны друг другу (внутри обозначенных здесь кластеров).
В вариантах осуществления кластеры могут быть использованы (на стороне приемника или приемника декодера) для обнаружения (см. вышеуказанное описание способа с кластерами), для того, чтобы обнаружить телеграммы с упрощенными вычислительными затратами.
Переменное число скачков
Фиг. 3 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик 100 данных и приемник 110 данных, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Передатчик 100 данных выполнен с возможностью отправки данных 120 с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_1 скачкообразного изменения частоты и при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_2 скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон 140_1 скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон 140_2 скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
Приемник 110 данных выполнен с возможностью приема данных 120 с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_1 скачкообразного изменения частоты и при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_2 скачкообразного изменения частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон 140_1 скачкообразного изменения частоты, имеющий постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или шаблон 140_2 скачкообразного изменения частоты, имеющий переменные длины.
На Фиг. 3, в качестве примера предполагается, что данные передаются при использовании по меньшей мере двух шаблонов скачкообразного изменения частоты и времени (т.е., объединенных шаблонов скачкообразного изменения частоты и шаблонов скачкообразного изменения времени) 140_1 и 140_2. Конечно, данные 120 могут также быть переданы только при использовании чистых шаблонов скачкообразного изменения частоты или шаблонов скачкообразного изменения времени.
Шаблоном скачкообразного изменения частоты может быть последовательность частот передачи или скачки частоты передачи, посредством которых передатчик 100 данных отправляет данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена на первой частоте передачи (или внутри первого частотного канала), и вторая порция данных может быть отправлена на второй частоте передачи (или внутри второго частотного канала), причем первая частота передачи и вторая частота передачи различны. В этом контексте шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или точно определять или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать только частотный интервал (скачок частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.
Шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени передачи или интервалов времени передачи, при которых передатчик 100 данных отправляет данные.
Например, первая порция данных может быть отправлена в первое время передачи (или в пределах первого временного слота передачи), и вторая порция данных может быть отправлена во второе время передачи (или в пределах второго временного слота передачи), при этом первое время передачи и второе время передачи различны. Шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или точно определять или указывать) первое время передачи и второе время передачи. В качестве альтернативы, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.
В вариантах осуществления данные 120 с переменными длинами могут включать в себя множество пакетов 142_1-142_n данных, которые передаются от передатчика 100 данных приемнику 110 данных в соответствии с первым шаблоном скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном 140_1 скачкообразного изменения времени и со вторым шаблоном скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном 140_2 скачкообразного изменения времени.
На Фиг. 3, данные 120 включают в себя, в качестве примера, девять пакетов 142_1-142_9 данных, при этом четыре пакета 142_1-142_4 данных из девяти пакетов 142_1-142_9 данных передаются при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_1 скачкообразного изменения частоты, и при этом пять пакетов 142_5-142_9 данных из девяти пакетов 142_1-142_9 данных передаются при использовании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона 140_2 скачкообразного изменения частоты.
Данные могут передаваться таким образом, что между пакетами 142_1-142_n данных есть паузы передачи (паузы, во время которых передатчик данных не передает).
Данные могут быть телеграммой, разбитой на множество пакетов 142_1-142_n данных, причем каждый из множества пакетов 142_1-142_n данных короче, чем телеграмма. Таким образом, каждый из множества пакетов 142_1-142_n данных содержит разную или перекрывающуюся порцию данных телеграммы, так что данные передаются не целиком, а в состоянии, в котором они разбиваются на пакеты данных. Так как пакеты 142_1-142_n данных содержат (только) порцию данных, они также будут здесь называться подпакетами данных или частичными пакетами данных.
В вариантах осуществления передатчик 100 данных может содержать блок 102 передачи, выполненный с возможностью отправки данных 120. Блок 102 передачи может быть соединен с антенной 104 передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может дополнительно содержать блок 106 приема выполненный с возможностью приема данных. Блок приема может быть соединен с антенной 104 или с дополнительной антенной передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может также содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
Приемник 110 данных может содержать блок 116 приема, выполненный с возможностью приема данных 120. Блок 116 приема может быть соединен с антенной 114 или с дополнительной антенной приемника 110 данных. Более того, приемник 110 данных может содержать блок 112 передачи, выполненный с возможностью передачи данных. Блок 112 передачи может также быть соединен с антенной 114 приемника 110 данных. Приемник 110 данных может также содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).
В вариантах осуществления передатчиком 100 данных может быть сенсорный узел, тогда как приемником 110 данных может базовая станция. Конечно, также возможно для передатчика 100 данных быть базовой станцией, тогда как приемник 110 данных является сенсорным узлом. В дополнение, также и для передатчика 100 данных, и для приемника 110 данных возможно быть сенсорными узлами. В дополнение, и для передатчика 100 данных, и для приемника 110 данных возможно быть базовыми станциями.
Подробные варианты осуществления способа передачи, которые представлены посредством Фиг. 3 и могут быть выполнены передатчиком 100 данных и приемником 110 данных, будут разъяснены более подробно ниже.
Предыдущие системы использовали постоянно заданное число скачков 142_1-142_n, которые известны приемнику. Таким образом, приемник знает в любое время, сколько скачков 142_1-142_n он должен еще получить вслед за синхронизацией. Однако, если полезных данных (пригодных данных) меньше, то они могут быть кодированы в телеграмму, должны быть вставлены дополнительные фиктивные данные, которые будут снова удалены в приемнике. Однако, это увеличивает занятость канала, даже если вышеуказанные данные не должны будут передаваться. Это приводит к более высокому уровню занятости канала, что влечет на собой повышенную вероятность коллизии с другими абонентами. Таким образом, это ухудшает надежность передачи.
Для того, чтобы реализовать переменные длины данных, приемник должен быть проинформирован об используемой длине телеграммы. Будет возможно, например, сигнализировать длину следующей телеграммы в предыдущей телеграмме.
Эти варианты осуществления используют другой подход, с помощью которого тем не менее возможно сигнализировать длину непосредственно внутри передаваемой телеграммы и, таким образом, сэкономить на затратах для новых битов, которые должны быть переданы, которые могут быть защищены, в том, что касается передачи, только посредством большой величины дополнительной энергии посредством FEC. Для этой цели, телеграмма разбивается на базовую последовательность 140_1 и последовательность 140_2 расширения. Базовая последовательность 140_1 имеет здесь постоянную длину, которая таким образом представляет минимальную длину при рассмотрении телеграмм. Внутри базовой последовательности 140_1, сигнализируется вся длина телеграммы (базовая последовательность+последовательность расширения), и приемник может, как только базовая последовательность 140_1 была успешно декодирована, вывести последовательность 140_2 расширения и принять ее.
На схеме, Фиг. 4 показывает занятость канала передачи во время передачи множества пакетов 142_1-142_10 данных при использовании первого шаблона 140_1 скачкообразного изменения времени и частоты и второго шаблона 140_2 скачкообразного изменения времени и частоты. В этом контексте ордината описывает частоту, и абсцисса описывает время.
Как может быть видно на Фиг. 4, данные могут включать в себя десять пакетов 142_1-142_10 данных, при этом семь пакетов 142_1-142_7 данных передаются при использовании первого времени и шаблона 140_1 скачкообразного изменения частоты, и при этом три пакета 142_8-142_10 данных передаются при использовании второго шаблон 140_2 скачкообразного изменения времени и частоты.
Первым шаблоном 140_1 скачкообразного изменения времени и частоты может быть так называемый базовый шаблон скачкообразного изменения частоты, тогда как вторым шаблоном 140_2 скачкообразного изменения времени и частоты может быть шаблон скачкообразного изменения частоты расширения. Данные с переменными длинами могут включать в себя базовые данные и данные расширения, причем базовые данные передаются при использовании базового шаблона 140_1, и данные расширения передаются при использовании шаблона 140_2 расширения. Например, базовыми данными могут быть данные, которые должны передаваться всегда, тогда как данными расширения могут быть данные, например, которые должны передаваться лишь время от времени.
Другими словами, Фиг. 4 показывает телеграмму, содержащую базовую последовательность и последовательность расширения.
В вышеописанном случае, кодирование канала может применяться отдельно, в каждом случае, к базовой последовательности и к последовательности расширения. Конечно, кодирование канала базовой последовательности и последовательности расширения может также осуществляться вместе.
В вариантах осуществления число скачков может быть переменным (на стороне передатчика данных и/или на стороне колебательного сигнала). В дополнение, может сигнализироваться число скачков. Например, величина скачков, следующих внутри последовательности расширения может сигнализироваться внутри базовой последовательности.
В вариантах осуществления декодер может декодировать длину (на стороне передатчика данных и/или на стороне декодера) и использовать вышеуказанную информацию для сбора данных всех требуемых скачков и для декодирования всей телеграммы.
Шаблоны скачкообразного изменения для последовательности расширения
При использовании того же шаблона (шаблона скачкообразного изменения времени и/или шаблона скачкообразного изменения частоты) для последовательности 140_2 расширения и внутри базовой последовательности 140_1, могут происходить полные наложения, когда передача последовательности 140_2 расширения начинается в "тот же самый момент времени", что и передача еще одной телеграммы другого абонента. Обозначение "тот же самый момент времени" здесь относится к времени передачи скачка. В идеале, еще одна телеграмма с тем же шаблоном скачкообразного изменения частоты не должна начинаться в пределах вышеуказанного периода времени.
Для того, чтобы дополнительно уменьшить восприимчивость телеграмм к сбоям, шаблон скачкообразного изменения частоты должен вследствие этого не быть таким как шаблон скачкообразного изменения частоты для базовой последовательности.
Так как последовательность 140_2 расширения передается, например, после базовой последовательности 140_1, синхронизация уже произошла. Таким образом, скачки могут разбиваться случайным образом в том, что касается времени и возможно частоты, пока приемнику известны положения. Вышеуказанная информация может сигнализироваться приемнику. Конечно, также возможна передача базовой последовательности 140_1 после последовательности 140_2 расширения. В этом случае, возможно извлечь последовательность 140_2 расширения из буфера данных приема следом за синхронизацией и/или обнаружением базовой последовательности 140_2.
Для того, чтобы не передавать дополнительную информацию для сигнализации шаблона скачкообразного изменения частоты, порция переданных полезных данных или CRC (CRC=циклический контроль избыточности) может быть использована для генерирования шаблона.
С помощью вышеуказанных данных, шаблон скачкообразного изменения частоты может быть извлечен из таблица соответствия (LUT), например. Также возможно сгенерировать шаблон скачкообразного изменения частоты посредством доступных данных посредством использования регистр сдвига с обратной связью (например, для LFSR (линейного регистра сдвига с обратной связью)). CRC или другая порция полезных данных может здесь использоваться как источник для LFSR.
Преимуществом вышеуказанного способа является то, что не нужно передавать дополнительной информации сигнала для шаблона скачкообразного изменения частоты. Это уменьшает занятость канала и, вследствие этого, также восприимчивость к сбоям других сенсорных узлов и, возможно, систем в пределах той же полосы частот.
В вариантах осуществления CRC (или другие элементы) может быть использован как псевдослучайное число, которое таким образом известно как передатчику, так и приемнику. Главное преимущество состоит в том, что CRC является почти случайным, и что не нужно передавать дополнительные данные.
Еще одним главным преимуществом этого способа является то, что последовательности расширения (почти) всех из абонентов являются разными. Вследствие этого, при событии, когда два передатчика передали телеграмму с разными базовыми последовательностями в одно время, последовательности расширения также будут переданы параллельно.
В вариантах осуществления данные защиты от ошибок (например, CRC) или другие элементы и/или порции данных могут быть использованы (на стороне передатчика и/или стороне колебательного сигнала) как псевдослучайное число. Шаблон скачкообразного изменения частоты последовательности расширения может варьироваться. Шаблон скачкообразного изменения частоты может быть задан посредством переданных данных защиты от ошибок (например, CRC) или других данных.
В вариантах осуществления декодер может сначала декодировать (на стороне приемника и/или на стороне декодера) порцию и использовать элементы из вышеуказанной порции для получения информации о декодировании остатка (или другого и/или оставшейся порции). Декодер может использовать переданные данные защиты от ошибок (например CRC) или другие данные, для того, чтобы получить информацию о структуре и/или декодировании остатка (или другого и/или оставшейся порции).
Вместо генерирования шаблона скачкообразного изменения частоты для каждого частичного пакета 142_1-142_n, несколько частичных пакетов могут быть объединены в один кластер или блок, аналогично описанию относительно Фиг. 1-2. Шаблон в пределах вышеуказанного кластера/блока может отличаться от шаблона базовой последовательности. В результате, уменьшается ширина данных, требуемых для генерирования шаблонов. Это уменьшает время вычисления при использовании LFSR или уменьшает потребление памяти при использовании LUT.
Шаблон скачкообразного изменения частоты внутри кластера может также быть получен из порции переданных данных, в результате чего может быть увеличена стойкость к помехам среди нескольких телеграмм.
В вариантах осуществления данные защиты от ошибок (например CRC) или другие элементы и/или порции данных могут быть использованы (на стороне передатчика и/или стороне колебательного сигнала) как псевдослучайное число. Шаблон скачкообразного изменения частоты последовательности расширения может варьироваться. Шаблон скачкообразного изменения частоты может быть задан посредством переданных данных защиты от ошибок (например, CRC) или других данных.
В вариантах осуществления декодер может сначала декодировать (на стороне приемника и/или на стороне декодера) порцию и использовать элементы из вышеуказанной порции для получения информации о декодировании остатка (или другого и/или оставшейся порции). Декодер может использовать переданные данные защиты от ошибок (например CRC) или другие данные, для того, чтобы получить информацию о структуре и/или декодировании остатка (или другого и/или оставшейся порции).
Символы пилот-сигнала внутри последовательности расширения
Как уже было упомянуто выше, синхронизация телеграмм может осуществляться еще на основе базовой последовательности 140_1. Из-за разрывов фаз между отдельными скачками 142_1-142_n предпочтительно, для недифференциальных способов передачи, ввести символы пилот-сигнала в каждый скачок (или по меньшей мере в порцию скачков), для того, чтобы иметь возможность реконструирования абсолютного положения фазы внутри приемника. С помощью вышеуказанных символов пилот-сигнала возможно, внутри базовой последовательности 140_1, дополнительно обнаружить пакет и оценить сдвиги времени и частоты.
Однако, внутри последовательности 140_2 расширения, синхронизация была уже осуществлена, в результате чего, только фаза скачков может быть оценена внутри последовательности расширения. С помощью непостоянного сдвига частоты, частота скачков может быть дополнительно оценена внутри последовательности расширения. Если передача всей телеграммы (базовая последовательность+последовательность расширения) превышает допустимое время когерентности (как используемую функцию кварца), сдвиг времени может также быть повторно оценен в последовательности расширения.
Для того, чтобы уменьшить ошибочные обнаружения блока синхронизации внутри приемника, символы пилот-сигнала последовательности 140_2 расширения могут иметь другой порядок. Вышеуказанный порядок должен проявлять взаимную корреляцию как можно меньше, во всех местах, с пилот-последовательностью из базовой последовательности 140_1 или должен отличаться от нее другим образом. При использовании той же последовательности, что и в базовой последовательности 140_1, корреляция проявляется по максимуму и таким образом может более легко привести к ошибочным обнаружениям.
Хорошим вариантом для низкого результата перекрестной корреляции является произвольная последовательность. Однако, так как последняя может быть известна приемнику для декодирования, она может быть получена из CRC или из порции полезных данных аналогичным образом как генерирование шаблона скачкообразного изменения частоты.
В вариантах осуществления символы пилот-сигнала, которые отклоняются, могут быть использованы (на стороне передатчика и/или на стороне колебательного сигнала) в последовательности расширения. Шаблон символов пилот-сигнала может быть задан посредством данных защиты от ошибок (например, CRC) или других переданных данных.
В вариантах осуществления декодер может использовать (на стороне приемника и/или стороне декодера) другой (хранящийся или вычисленный) шаблон символов пилот-сигнала для последовательности расширения. Вслед за декодированием базовой последовательности, декодер может вычислить шаблон символов пилот-сигнала посредством принятых данных.
Вместо использования пилот-последовательности полной длины, как в случае с базовой последовательности, длина может быть уменьшена. Это возможно, так как уже была выполнена синхронизация и/или оценка частоты и времени.
Для того, чтобы улучшить вариантность оценки фазы, дополнительно возможно первоначально декодировать внутренние символы и затем их также использовать, посредством повторного кодирования, для оценки фазы. В связи с этим, символы могут быть отсортированы внутри перемежителя так, что первые символы данных, которые должны быть переданы, были распределены вокруг символов пилот-сигнала.
В вариантах осуществления внутри скачков в базовой последовательности и последовательности расширения могут быть использованы (на стороне передатчика и/или на стороне колебательного сигнала) разные длины символов пилот-сигнала.
В вариантах осуществления внутри базовой последовательности и последовательности расширения могут присутствовать (на стороне приемника и/или на стороне декодера) разные уровни точности оценки фазы. Возможно, для базовой последовательности и последовательности расширения могут быть использованы разные алгоритмы оценки. Последовательность расширения может быть декодирована итерационно.
Распределение дополнительной последовательности расширения
Обычно, последовательность 140_2 расширения может быть добавлена к базовой последовательности 140_1. Таким образом, можно первоначально декодировать базовую последовательность 140_1 и, впоследствии, последовательность 140_2 расширения. Однако, это имеет недостаток в том, что при лишь небольшом количестве дополнительных данных для базовой последовательности 140_1, будет добавлена только короткая последовательность 140_2 расширения. Если происходит сравнительно длительное воздействие помех, помехи могут оказывать влияние на очень больное число частичных пакетов (или пакетов данных) последовательности расширения.
Вместо добавления всех частичных пакетов (или пакетов данных) после базовой последовательности 140_1, они могут также быть вставлены перед базовой последовательностью 140_1. Первоначально, базовая последовательность (или базовый пакет) может быть декодирована в приемнике обычным способом. Впоследствии, этот участок последовательности 140_2 расширения, который вставляется спереди, может быть выгружен из буфера. Если присутствуют все частичные пакеты (пакеты данных) из буфера, и если частичные пакеты были приняты после базовой последовательности 140_1, декодирование может быть осуществлено таким же образом как и ранее.
В вариантах осуществления последовательность расширения может быть разбита на две части (на стороне передатчика и/или стороне колебательного сигнала). Обе части последовательности 140_2 расширения могут быть размещены до и после базовой последовательности 140_1.
В вариантах осуществления декодирование или частичное декодирование базовой последовательности может осуществляться как раньше (на стороне приемника и/или стороне декодера). Данные последовательности расширения могут быть вырезаны из буфера сигналов.
Также возможно ввести частичные пакеты (или пакеты данных) последовательности 140_2 расширения между частичными пакетами базовой последовательности 140_1, если интервал между двумя частичными пакетами больше, чем продолжительность частичного пакета. Это имеет преимущество в том, что время передачи для критичных ко времени приложений может быть уменьшено.
В вариантах осуществления последовательность расширения может быть разбита на две части (на стороне передатчика и/или стороне колебательного сигнала). Обе части последовательности 140_2 расширения могут быть размещены до и после базовой последовательности 140_1.
В вариантах осуществления декодирование или частичное декодирование базовой последовательности может осуществляться как раньше (на стороне приемника и/или стороне декодера). Данные последовательности расширения могут быть вырезаны из буфера сигналов.
Если передаются телеграммы, имеющие большое количество полезных данных, возникает очень большое число скачков для последовательности 140_2 расширения относительно базовой последовательности 140_1. Из-за переменных длин данных, число возможных телеграмм, которые могут быть переданы для каждой используемой полосы, изменяется как функция длин полезных данных. Если длины полезных данных не известны в момент времени вычисления возможных телеграмм для каждой полосы и единицы времени, может быть сделана только грубая оценка.
Эту проблему можно обойти, когда передача последовательности 140_2 расширения происходит в пределах отдельной полосы частот. В этом случае, пропускная способность может быть вычислена отдельно на основе базовой последовательности 140_1 для одной полосы и последовательности 140_2 расширения для другой полосы.
Это дополнительно предлагает главное преимущество, что надежность передачи дополнительно повышается, так как для передачи может использоваться больше частотных ресурсов. В принципе, повышенная надежность передачи может также быть реализована посредством полосы (полосы частот), которая в итоге больше, но в этом случае, обнаружение должно также вычисляться сверх расширенной полосы, что требует большей вычислительной мощности.
В вариантах осуществления отдельные передачи базовой последовательности и последовательности расширения выполняются в пределах разных полос (на стороне передатчика и/или на стороне колебательного сигнала).
В вариантах осуществления обнаружение пакетов может происходить (на стороне приемника и/или стороне декодера) только в пределах поддиапазона используемой полосы частот. Данные последовательности расширения могут быть вырезаны и/или извлечены из буфера сигналов без какого-либо их обнаружения.
Если передаются телеграммы, имеющие большое количество полезных данных, возникает очень большое число скачков для последовательности 140_2 расширения относительно базовой последовательности 140_1. Это приводит к очень длительному времени передачи, во время которого канал занят (идет передача). Если передача не происходит внутри лицензированных полос SRD (устройств короткого радиуса действия) или ISM (индустриальной, научной и медицинской полосы), где точно определено ограничение рабочего цикла (времени передачи), только ограниченное число телеграмм может таким образом быть передано в единицу времени.
Для того, чтобы увеличить вышеуказанное число телеграмм, последовательность 140_2 расширения может иметь скорость передачи данных, отличную от скорости передачи данных базовой последовательности 140_1. Используемая скорость передачи данных для последовательности 140_2 расширения может быть сигнализирована внутри базовой последовательности 140_1. Чтобы получить уменьшение используемого базового рабочего цикла, может быть увеличена скорость передачи данных внутри последовательности 140_2 расширения.
Этот способ предлагает дополнительное преимущество, что занятость кабеля (время передачи) уменьшается, в то время как скорости передачи остается неизменной. Это содействует другим системам, которые также используют ту же полосу частот. В этом контексте все переменные скорости передачи данных обнаруживаются и синхронизируются с помощью одной и той же синхронизации без каких-либо дополнительных вычислительных затрат.
В вариантах осуществления отдельная передача базовой последовательности и последовательности расширения может осуществляться (на стороне передатчика и/или стороне колебательного сигнала) с разными скоростями передачи данных.
В вариантах осуществления приемник может изменить (на стороне приемника и/или стороне декодера) параметры для декодирования символов приема вслед за обнаружением. Данные последовательности расширения могут быть вырезаны и/или извлечены из буфера сигналов без какого-либо их обнаружения.
Дополнительные варианты осуществления
Фиг. 5 показывает схему последовательности операций способа 200 отправки данных. Способ 200 включает в себя этап 202 отправки данных при использовании двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из двух шаблонов является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из двух шаблонов.
Фиг. 6 показывает схему последовательности операций способа 210 приема данных. Способ включает в себя этап 212 приема данных при использовании двух шаблонов скачкообразного изменения времени и/или шаблонов скачкообразного изменения частоты, причем второй шаблон из двух шаблонов является версией со сдвигом по времени и/или частоте относительно первого шаблона из двух шаблонов.
Фиг. 7 показывает схему последовательности операций способа 220 отправки данных. Способ включает в себя этап 222 отправки данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени/частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени/частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит переменную длину.
Фиг. 8 показывает схему последовательности операций способа 230 приема данных. Способ включает в себя этап 232 приема данных с переменными длинами при использовании первого шаблона скачкообразного изменения времени/частоты и второго шаблона скачкообразного изменения времени/частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит постоянную длину, и второй шаблон скачкообразного изменения времени/частоты содержит переменную длину.
В вариантах осуществления кластеры скачков используются для более простого обнаружения.
В вариантах осуществления переменные длины пакета могут быть переданы посредством последовательности расширения.
В вариантах осуществления шаблон последовательности расширения может быть основан на данных защиты от ошибок (например, CRC).
варианты осуществления предусматривают систему для передачи данных от многих сенсорных узлов к одной базовой станции. Однако идеи, описанные в настоящем документе, могут быть использованы для любой передачи, если канал не скоординирован (способ доступа с помощью ALOHA или ALOHA со слотами), и если приемник вследствие этого не знает, когда пакет передается. Дополнительно, это может привести к наложениям с другими абонентами, что вызывает помехи во время передачи.
В этом контексте используемая полоса радиопередачи может, но не должна, быть исключительно зарезервирована для вышеуказанной передачи. Частотный ресурс может использоваться совместно со многими дополнительными системами, что делает надежную передачу информации более сложной.
Варианты осуществления предусматривают идею для обнаружения преамбулы, посредством которой вычислительная мощность в приемнике может быть сильно уменьшена.
Варианты осуществления предусматривают идею, которая обеспечивает возможность передачи переменных длин телеграмм без предыдущей сигнализации (внутри предыдущей телеграммы). Здесь, телеграмма разбивается на базовую последовательность и последовательность расширения.
Варианты осуществления предусматривают идею, которая увеличивает стойкость к помехам последовательности расширения и уменьшает частоту обнаружения ошибок синхронизации.
Даже если некоторые аспекты были описаны в рамках контекста устройства, понятно, что вышеуказанные аспекты также представляют описание соответствующего способа, так что блок или структурный компонент устройства также следует понимать как соответствующий этап способа или как признак этапа способа. По аналогии с этим, аспекты, которые были описаны применительно к или как этап способа, также представляют описание соответствующего блока или сведения или признак соответствующего устройства. Некоторые или все из этапов способа могут быть выполнены аппаратным устройством (или при использовании аппаратного устройства), таким как микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема, например. В некоторых вариантах осуществления, некоторые или несколько из наиболее важных этапов способа могут быть выполнены таким устройством.
В зависимости от конкретных требований реализации, варианты осуществления данного изобретения могут быть реализованы в аппаратных средствах или программном обеспечении. Реализация может осуществляться при использовании цифрового носителя информации, например, floppy-диска, DVD, Blu-ray диска, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или flash-памяти, жесткого диска или любой другой магнитной или оптической памяти, которая имеет электронно считываемые сигналы управления, хранящиеся в ней, которая может действовать совместно, или действовать совместно, с программируемой компьютерной системой, так чтобы выполнялся соответствующий способ. Вот почему, цифровой носитель информации может быть компьютерно-читаемым.
Некоторые варианты осуществления в соответствии с данным изобретением таким образом содержат носитель данных, который содержит электронно считываемые сигналы управления, которые способны взаимодействовать с программируемой компьютерной системой, так чтобы выполнялся любой из способов, описанных в настоящем документе.
В общем, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы как компьютерный программный продукт, имеющий программный код, причем программный код, действующий для выполнения любого из способов, когда компьютерный программный продукт выполняется на компьютере.
Программный код может также храниться на машиночитаемом носителе, например.
Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе, причем вышеуказанная компьютерная программа хранится на машиночитаемом носителе.
Другими словами, вариант осуществления патентоспособного способа таким образом является компьютерной программой, которая имеет программный код для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.
Дополнительным вариантом осуществления патентоспособных способов таким образом является носитель данных (или цифровой носитель информации или компьютерно-читаемый носитель), на котором записана компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе. Носитель данных, цифровой носитель информации или компьютерно-читаемый носитель являются обычно конкретными и/или невременными и/или нетранзиентными.
Дополнительным вариантом осуществления патентоспособного способа таким образом является поток данных или последовательность сигналов, представляющих собой компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе. Поток данных или последовательность сигналов может быть выполнена, например, с возможностью пересылки по линии передачи данных, например, через Интернет.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя средство обработки, например, компьютер, или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или адаптированное для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе.
Дополнительный вариант осуществления включает в себя компьютер, на котором установлена компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в настоящем документе.
Дополнительный вариант осуществления в соответствии с данным изобретением включает в себя устройство или систему, выполненную с возможностью передачи приемнику компьютерной программы для выполнения по меньшей мере одного из способов, описанных в настоящем документе. Передача может быть электронной или оптической, например. Приемником может быть компьютер, мобильное устройство, запоминающее устройство или аналогичное устройство, например. Устройство или система может включать в себя файл-сервер для передачи компьютерной программы приемнику, например.
В некоторых вариантах осуществления, программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица, FPGA) может быть использовано для выполнения некоторых или всех функциональных возможностей способов, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления, программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе. В общем, в некоторых вариантах осуществления способы выполняются аппаратным устройством. Вышеуказанным аппаратным устройством могут быть любые универсальные аппаратные средства, такие как процессор компьютера (CPU) или графическая карта (GPU), или любые аппаратные средства, характерные для способа, такие как ASIC.
Устройства, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы, например, при использовании аппаратного устройства или при использовании компьютера или при использовании комбинации аппаратного устройства и компьютера.
Устройства, описанные в настоящем документе, или любые компоненты устройства, описанного в настоящем документе, могут быть реализованы, по меньшей мере частично, аппаратно или программно (компьютерная программа).
Способы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы, например, при использовании аппаратного устройства или при использовании компьютера или при использовании комбинации аппаратного устройства и компьютера.
Способы, описанные в настоящем документе, или любые компоненты устройства, описанного в настоящем документе, могут быть выполнены, по меньшей мере частично, аппаратно или программно.
Вышеописанные варианты осуществления лишь представляют иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Понятно, что другие специалисты в данной области техники будут учитывать любые изменения и вариации компоновок и сведений, описанных в настоящем документе. Вот почему предполагается, что данное изобретение ограничивается только объемом нижеследующей формулы изобретения, а не конкретными сведениями, которые были представлены в настоящем документе посредством описания и рассмотрения вариантов осуществления.