Оптимизированное сочетание преамбулы и полей данных для сетей датчиков, имеющих низкое потребление электричества, на основе способа разделения телеграмм

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи. Для этого способ включает в себя этап передачи данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов. 7 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

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 оптимизированному сочетанию преамбулы и полей данных для сетей датчиков с небольшим потреблением электричества на основе способа разделения телеграмм.

DE100 2011 082 098 B4 описывает способ для работающих от аккумулятора передатчиков, в которых пакет данных подразделяется на пакеты для передачи, которые меньше фактической информации, которая должна быть передана (так называемое разделение на телеграммы). Телеграммы разделяются на несколько субпакетов. Такой субпакет называется скачком. Несколько информационных символов передается в одном скачке. Скачки отправляются на одной частоте или распределяются по нескольким частотам, так называемое скачкообразное изменение частоты. Между скачками существуют перерывы, в течение которых передача не выполняется.

В типичной сети датчиков несколько сотен тысяч узлов датчиков охватываются только одной базовой станцией. Поскольку узлы датчиков имеют лишь очень небольшие аккумуляторы, координация передач является едва ли возможной в большинстве случаев. Посредством способа разделения телеграмм для этой цели достигается очень высокая надежность передачи.

WO 2015/128385 A1 описывает конфигурацию для передачи данных, содержащую элемент аккумулирования энергии в качестве своего источника энергии. Конфигурация для передачи данных конфигурируется для отправки данных, в то же время используя способ разделения телеграмм, при этом субпакет, подготовленный для отправки, либо отправляется, буферизуется и отправляется позже, либо отбрасывается как функция величины электрической энергии, которая может быть предоставлена средством подачи энергии.

Публикация [G. Kilian, H. Petkov, R. Psiuk, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, “Improved coverage for low-power telemetry systems using telegram splitting,” in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies (SmartSysTech), 2013] описывает улучшенный охват телеметрических систем с низким энергопотреблением с помощью способа разделения телеграмм.

Публикация [G. Kilian, M. Breiling, H. H. Petkov, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, “Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting,” IEEE Transactions on Communications, vol. 63, no. 3, pp. 949–961, Mar. 2015] описывает улучшенную надежность передачи для телеметрических систем с низким энергопотреблением с помощью способа разделения телеграмм.

US 2016/0094269 A1 описывает систему беспроводной связи, содержащую множество базовых станций и множество конечных точек. Система связи использует телеграммы с CSS-модулированной (CSS = распределенный спектр с линейной частотной модуляцией) преамбулой, за которой следуют данные, данные модулируются с меньшей полосой пропускания по сравнению с преамбулой.

Следовательно, целью настоящего изобретения является предоставление концепции, которая увеличивает надежность передачи при передаче данных от узла датчика к базовой станции без необходимости повышенной вычислительной мощности в части базовой станции для обнаружения данных.

Эта цель достигается посредством независимых пунктов формулы изобретения.

Полезные дополнительные улучшения обнаруживаются в зависимых пунктах формулы изобретения.

Варианты осуществления предоставляют передатчик данных, сконфигурированный для отправки данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Варианты осуществления предоставляют приемник данных, сконфигурированный, чтобы принимать данные или извлекать данные из буфера, способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Настоящее изобретение основано на идее отправки данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов. С помощью шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов надежность передачи может быть повышена, поскольку вероятность того, что все частоты для передачи и/или все интервалы времени передачи, предварительно определенные посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов, будут сталкиваться с источником помех, является меньшей по сравнению с вероятностью того, что только одна частота для передачи и/или только одно время передачи будет сталкиваться с источником помех. Кроме того, вычислительная мощность, требуемая для обнаружения данных в части приемника данных, может быть уменьшена, поскольку данные отправляются способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом, который может быть либо отправлен сам посредством передатчика данных, либо его легко обнаружить.

Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ передачи данных. Способ включает в себя этап отправки данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ приема данных. Способ включает в себя этап приема данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ передачи для беспроводной передачи данных в системе связи (например, сети датчиков или телеметрической системе). Способ включает в себя этап передачи данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Предпочтительные варианты осуществления передатчика данных будут описаны ниже.

В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять данные способом, который синхронизирован по времени и/или синхронизирован по частоте с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы временно приспосабливать время передачи или времена передачи для передачи данных ко времени опорного сигнала, так что опорный сигнал и передача данных будут синхронизированы по времени.

Кроме того, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать частоту передачи и/или частоты передачи для отправки данных к частоте опорного сигнала, так что опорный сигнал и передача данных будут синхронизированы по частоте.

В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот передачи или скачков частоты передачи, посредством которых данные должны передаваться.

Например, первый фрагмент данных может быть отправлен на первой частоте передачи (или в первом частотном канале), и второй фрагмент данных может быть отправлен на второй частоте передачи (или во втором частотном канале), первая частота передачи и вторая частота передачи различаются. В этом контексте, шаблон скачкообразного изменения частоты может определять (или конкретизировать или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. Альтернативно, 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 временных интервалов может указывать последовательность времен передачи или временных интервалов передачи, в которых данные должны отправляться.

Например, первый фрагмент данных может быть отправлен в первое время передачи (или в первом временном кванте передачи), а второй фрагмент данных может быть отправлен во второе время передачи (или во втором временном кванте передачи), первое время передачи и второе время передачи различаются. Шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может определять (или конкретизировать или указывать) первое время передачи и второе время передачи. Альтернативно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.

В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять данные вместе, по меньшей мере, с одной синхронизирующей последовательностью при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

В вариантах осуществления данные могут включать в себя, по меньшей мере, два пакета данных, передатчик данных сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, два пакета данных в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном скачкообразного изменения временных интервалов.

Например, по меньшей мере, два пакета данных могут, каждый, содержать различный или перекрывающийся пакет данных, так что данные не будут передаваться целиком, а способом, в котором они делятся на пакеты данных.

Данные могут быть телеграммой, приемник данных сконфигурирован, чтобы делить телеграмму, по меньшей мере, на два пакета данных, каждый, по меньшей мере, из двух пакетов данных является более коротким по сравнению с телеграммой.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы предоставлять, по меньшей мере, фрагмент пакетов данных с синхронизирующими последовательностями или частичными синхронизирующими последовательностями. Фрагмент пакетов данных может, следовательно, содержать только данные. Фрагмент пакетов данных может содержать как данные, так и синхронизирующую последовательность или частичную синхронизирующую последовательность. Фрагмент пакетов данных может содержать только синхронизирующую последовательность или частичную синхронизирующую последовательность.

В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять сам опорный сигнал, опорный сигнал является преамбулой. Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу, так что она будет подходить для полного обнаружения на стороне приемника.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу таким способом, что она может быть обнаружена сама по себе в приемнике данных. Когда время исправления преамбулы обнаруживается на стороне приемника, данные могут быть декодированы без какого-либо дополнительного обнаружения.

В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу целиком, т.е. без какого-либо прерывания или паузы передачи. Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу перед данными, после данных или между данными таким образом, что на передачу преамбулы не накладывается передача данных.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять данные и преамбулу в различные времена передачи и/или на различных частотах передачи, так что на передачу преамбулы не накладывается передача данных.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу со скоростью передачи данных ниже скорости, которая используется для данных. Таким образом, возможно обнаруживать преамбулу на стороне приемника даже с низким соотношением сигнал/шум.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу с типом модуляции или способом модуляции, отличным от типа и способа, используемых для данных.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу BPSK-модулированным (BPSK = двоичная фазовая манипуляция), OFDM-модулированным (OFDM = мультиплексирование с ортогональным делением частот) или CSS-модулированным (CSS = расширенный спектр с линейной частотной модуляцией) способом и отправлять данные UNB-модулированным (UNB = сверхузкий диапазон) способом.

Передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять данные при использовании способа разделения телеграмм. В этом контексте, данные могут быть телеграммой, передатчик данных сконфигурирован, чтобы разделять телеграмму на множество пакетов данных (или субпакетов данных или частичные пакеты данных), каждый из множества пакетов данных является более коротким по сравнению с телеграммой. Множество пакетов данных может быть отправлено при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов. Например, каждый из множества пакетов данных имеет частоту передачи (или скачок частоты передачи, связанный с предыдущим пакетом данных) и/или время передачи (или временной интервал передачи, или временной квант передачи, скачок времени передачи, связанный с предыдущим пакетом данных), ассоциированные с ним вследствие шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов. Кроме того, множество пакетов данных может быть отправлено с временным интервалом, так что будут паузы передачи между пакетами данных.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы передавать дополнительные данные вместе с преамбулой целиком. Дополнительные данные могут быть присоединены или помещены впереди преамбулы. Конечно, также возможно, чтобы фрагмент преамбулы был передан прежде дополнительных данных, и чтобы другой фрагмент преамбулы был передан после дополнительных данных.

По меньшей мере, фрагмент дополнительных данных, передаваемых с преамбулой, может содержать информацию, касающуюся шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов, посредством которых данные передаются.

В вариантах осуществления опорный сигнал может включать в себя, по меньшей мере, две преамбулы.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы с различными типами модуляции или способами модуляции. Кроме того, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы с различными скоростями передачи данных. Кроме того, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы с различными частотами передачи.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы, так что каждая, по меньшей мере, из двух преамбул подходит для полного обнаружения на стороне приемника.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы, так что каждая преамбула является обнаруживаемой сама по себе на стороне приемника, так что только одна преамбула продолжает требоваться для определения корректного опорного времени. Две преамбулы могут быть отправлены на различных частотах.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять одну и ту же преамбулу несколько раз (по меньшей мере, дважды).

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять, по меньшей мере, две преамбулы, так что первая преамбула, по меньшей мере, из двух преамбул подходит только для грубого обнаружения на стороне приемника, и что вторая преамбула, по меньшей мере, из двух преамбул подходит для полного обнаружения на стороне приемника.

Например, передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять первую преамбулу, так что первая преамбула может быть легко обнаружена, на стороне приемника, при приеме потока данных. На стороне приемника, обнаружение первой преамбулы обеспечивает лишь плохую временную точность, которая, однако, является достаточной для определения местоположения второй преамбулы в принимаемом потоке данных, на основе которой фактическое обнаружение или синхронизация затем будет выполнена. Передатчик данных может дополнительно быть сконфигурирован, чтобы отправлять дополнительные данные вместе с первой преамбулой, по меньшей мере, из двух преамбул целиком; дополнительные данные, отправляемые вместе с первой преамбулой целиком, могут содержать информацию, касающуюся второй преамбулы, по меньшей мере, из двух преамбул. С помощью информации, содержащейся в дополнительных данных, например, временной интервал или частотный интервал, по меньшей мере, между двумя преамбулами может быть сообщен. Передатчик данных может дополнительно быть сконфигурирован, чтобы делить одну, по меньшей мере, из двух преамбул, по меньшей мере, на две частичные преамбулы и отправлять, по меньшей мере, две частичные преамбулы во временном и/или частотном интервале относительно друг друга.

В вариантах осуществления передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять сам опорный сигнал, опорный сигнал является сигналом (например, маяковым сигналом), который повторяется детерминированным по времени образом.

Например, передатчик данных может быть базовой станцией, отправляющей маяковый сигнал. С известным интервалом базовая станция затем будет отправлять данные некоторым узлам датчиков.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять опорный сигнал перед данными, после данных или между данными, так что на передачу опорного сигнала не будет накладываться передача данных.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять опорный сигнал со скоростью передачи данных, отличной от скорости, используемой для данных. Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять опорный сигнал с типом модуляции или способом модуляции, отличным от используемых для отправки данных.

Передатчик данных может быть сконфигурирован, чтобы передавать дополнительные данные вместе с опорным сигналом целиком. По меньшей мере, фрагмент дополнительных данных, передаваемых вместе с опорным сигналом целиком, может содержать информацию, касающуюся шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов, посредством которых данные передаются.

В вариантах осуществления передатчик данных может включать в себя приемник, сконфигурированный, чтобы принимать опорный сигнал от другого передатчика данных. Опорный сигнал может быть сигналом (например, маяковым), который повторяется детерминированным по времени образом.

Например, передатчик данных может быть узлом датчика, который принимает маяковый сигнал базовой станции и отправляет, в ответ на прием маякового сигнала, данные маяку синхронизированным по времени образом.

Предпочтительные варианты осуществления приемника данных будут описаны ниже.

В вариантах осуществления приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, или извлекать данные из буфера, способом, которые синхронизируются по времени и частоте с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Например, приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать время приема или времена приема для приема данных ко времени опорного сигнала, так что опорный сигнал и прием данных будут синхронизированы по времени.

Кроме того, приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать частоту приема или частоты приема для приема данных к частоте опорного сигнала, так что опорный сигнал и прием данных будут синхронизированы по частоте.

В вариантах осуществления шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот приема или скачки частоты приема, на которой данные должны приниматься.

Например, первый фрагмент данных может быть принят на первой частоте приема (или в первом частотном канале), а второй фрагмент данных может быть принят на второй частоте приема (или во втором частотном канале), первая частота приема и вторая частота приема различаются. Шаблон скачкообразного изменения частоты может определять (или конкретизировать или указывать) первую частоту приема и вторую частоту приема. Альтернативно, 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 временных интервалов может указывать последовательность времен приема или временных интервалов приема, в которых данные должны приниматься.

Например, первый фрагмент данных может быть принят в первое время приема (или в первом временном кванте приема), а второй фрагмент данных может быть принят во второе время приема (или во втором временном кванте приема), первое время приема и второе время приема различаются. Шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может определять (или конкретизировать или указывать) первое время приема и второе время приема. Альтернативно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать первое время приема и временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема. Конечно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать только временной интервал между первым временем приема и вторым временем приема.

В вариантах осуществления данные могут включать в себя, по меньшей мере, два пакета данных, при этом приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать, по меньшей мере, два пакета данных, или извлекать их из буфера, целиком в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном скачкообразного изменения временных интервалов.

Данные могут быть телеграммой, разделенной, по меньшей мере, на два пакета данных, каждый, по меньшей мере, из двух пакетов данных является более коротким по сравнению с телеграммой. Приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы объединять, по меньшей мере, два пакета данных для того, чтобы получать телеграмму.

В вариантах осуществления опорный сигнал может быть преамбулой.

Приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать преамбулу, или извлекать ее из буфера, целиком.

Кроме того, приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать преамбулу, или извлекать ее из буфера, вместе с дополнительными данными целиком. Дополнительные данные, принятые или извлеченные из буфера вместе с преамбулой целиком, могут содержать информацию, относящуюся к шаблону скачкообразного изменения частоты и/или шаблону скачкообразного изменения временных интервалов, и приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, или извлекать данные из буфера, в то же время используя информацию, касающуюся шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

В вариантах осуществления опорный сигнал может содержать две преамбулы.

Первая преамбула, по меньшей мере, из двух преамбул может быть подходящей для грубого обнаружения, тогда как вторая преамбула, по меньшей мере, из двух преамбул может подходить для полного обнаружения. Приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы выполнять грубое обнаружение, в то же время используя первую преамбулу, и выполнять полное обнаружение, в то же время используя вторую преамбулу.

Приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы принимать дополнительные данные, или извлекать их из буфера, вместе с первой преамбулой, по меньшей мере, из двух преамбул. Дополнительные данные могут включать в себя информацию, касающуюся второй преамбулы, по меньшей мере, из двух преамбул, и приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать вторую преамбулу, в то же время используя информацию, касающуюся второй преамбулы, при приеме потока данных. Например, информация, содержащаяся в дополнительных данных, может быть использована, чтобы сообщать интервал времени или частотный интервал между двумя преамбулами, и приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать вторую преамбулу, в то же время используя сообщенный интервал времени или частотный интервал.

Две преамбулы могут, каждая, подходить для полного обнаружения. Приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы немедленно принимать данные, в случае успешного полного обнаружения одной из двух преамбул, без выполнения обнаружения дополнительной преамбулы из двух преамбул. Кроме того, приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы выполнять, в случае неуспешного полного обнаружения одной из двух преамбул, обнаружение дополнительной преамбулы из двух преамбул. Кроме того, приемник данных может быть сконфигурирован, в случае неуспешного полного обнаружения двух преамбул, чтобы объединять две преамбулы с тем, чтобы выполнять обнаружение.

В вариантах осуществления приемник данных может быть сконфигурирован, чтобы отправлять сам опорный сигнал. Опорный сигнал может быть сигналом (например, маяковым), который повторяется детерминированным по времени образом.

Например, приемник данных может быть базовой станцией, сконфигурированной, чтобы отправлять маяковый сигнал и принимать данные, отправленные от узла датчика, в ответ на маяковый сигнал, способом, который синхронизирован по времени с маяковым сигналом.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут объяснены более подробно ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, при этом:

Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик данных и приемник данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных 120;

Фиг. 3 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени между данными, так что на передачу опорного сигнала не накладывается передача данных;

Фиг. 4 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных, опорный сигнал передается со скоростью передачи данных ниже скорости, используемой для данных;

Фиг. 5 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени перед данными, и при этом опорный сигнал распространяется в частотной области;

Фиг. 6 показывает, в виде диаграммы, размещение трех опорных сигналов относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорные сигналы размещаются по времени между данными, так что на передачу опорных сигналов не накладывается передача данных;

Фиг. 7 показывает, в виде диаграммы, размещение трех опорных сигналов относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорные сигналы размещаются по времени между данными, так что на передачу опорных сигналов не накладывается передача данных, и при этом опорные сигналы показывают гибко определенный взаимный временной интервал и частотный интервал;

Фиг. 8 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных, при этом пакеты данных снабжаются дополнительными синхронизирующими последовательностями;

Фиг. 9 показывает, в виде диаграммы, повторяющиеся размещения опорных сигналов и данных, передаваемых посредством шаблонов скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных в каждом случае;

Фиг. 10 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных, и при этом дополнительные данные передаются вместе с опорным сигналом;

Фиг. 11 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал размещается по времени раньше данных, и при этом дополнительные данные передаются вместе с опорным сигналом, дополнительные данные содержат информацию, например, шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов или продолжительности;

Фиг. 12 показывает, в виде диаграммы, размещение трех опорных сигналов относительно данных, передаваемых посредством шаблона скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорные сигналы размещаются по времени между данными, так что на передачу опорных сигналов не накладывается передача данных, опорные сигналы передаются вместе с дополнительными данными в каждом случае;

Фиг. 13 показывает блок-схему последовательности операций способа передачи данных, в соответствии с вариантом осуществления; и

Фиг. 14 показывает блок-схему последовательности операций способа приема данных, в соответствии с вариантом осуществления;

В последующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения элементы, которые являются идентичными или идентичными по действию, будут находиться по ссылкам посредством идентичных ссылочных номеров на чертежах, так что их соответствующие описания в различных вариантах осуществления являются взаимозаменяемыми.

Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему системы, содержащей передатчик 100 данных и приемник 110 данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система использует шаблон скачкообразного изменения частоты и/или шаблон скачкообразного изменения временных интервалов для передачи данных 120 от передатчика 100 данных приемнику 110 данных.

В вариантах осуществления передатчик 100 данных сконфигурирован, чтобы отправлять данные 120 способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом 130 при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

В вариантах осуществления приемник 110 данных сконфигурирован, чтобы принимать данные 120 способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом 130 при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

На фиг. 1 предполагается, в качестве примера, что данные передаются с помощью шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов (т.е. сочетания шаблона скачкообразного изменения частоты и шаблона скачкообразного изменения временных интервалов). Конечно, данные 120 могут быть переданы только во время использования шаблона скачкообразного изменения частоты или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Шаблон скачкообразного изменения частоты может быть последовательностью частот передачи или скачков частот передачи, посредством которых передатчик 100 данных отправляет данные.

Например, первый фрагмент данных может быть отправлен на первой частоте передачи (или в первом частотном канале), и второй фрагмент данных может быть отправлен на второй частоте передачи (или во втором частотном канале), первая частота передачи и вторая частота передачи различаются. В этом контексте, шаблон скачкообразного изменения частоты может определять (или конкретизировать или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. Альтернативно, 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 временных интервалов может указывать последовательность времен передачи или временных интервалов передачи, в которые передатчик 100 данных отправляет данные.

Например, первый фрагмент данных может быть отправлен в первое время передачи (или в первом временном кванте передачи), а второй фрагмент данных может быть отправлен во второе время передачи (или во втором временном кванте передачи), первое время передачи и второе время передачи различаются. Шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может определять (или конкретизировать или указывать) первое время передачи и второе время передачи. Альтернативно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать первое время передачи и временной интервал между первым временем передачи и вторым временем передачи. Конечно, шаблон скачкообразного изменения временных интервалов может указывать только временной интервал между первым временем и вторым временем передачи.

Как уже было упомянуто, передатчик 100 данных сконфигурирован, чтобы отправлять данные способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом, во время использования шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Следовательно, передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы временно приспосабливать передачу данных к опорному сигналу во время использования шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Например, передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать во времени время передачи или времена передачи для передачи данных ко времени опорного сигнала, так что опорный сигнал и передача данных будут синхронизированы по времени.

Например, передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать время передачи (например, время передачи только с режимом скачкообразного изменения частоты или времена передачи (например, первое время передачи и второе время передачи) только с режимом скачкообразного изменения временных интервалов или объединенным режимом скачкообразного изменения частоты и временных интервалов) ко времени передачи или времени приема опорного сигнала, так что гибко определенное соотношение времени (например, временного интервала или временных интервалов) поддерживается между временем передачи или временем приема опорного сигнала и временем(ами) передачи данных.

Передатчик 100 данных может дополнительно быть сконфигурирован, чтобы отправлять данные способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом, во время использования режима скачкообразного изменения частоты и/или режима скачкообразного изменения временных интервалов.

Например, передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать частоту передачи или частоты передачи для передачи данных к частоте опорного сигнала, так что опорный сигнал и передача данных будут синхронизированы по частоте.

Например, передатчик 100 данных может быть сконфигурирован, чтобы приспосабливать частоту передачи (например, частоту передачи только с режимом скачкообразного изменения временных интервалов или частоты передачи (например, первую частоту передачи и вторую частоту передачи) только с режимом скачкообразного изменения частоты или объединенным режимом скачкообразного изменения частоты и временных интервалов) к частоте передачи или частоте приема опорного сигнала, так что гибко определенное соотношение частот (например, идентичная частота или интервал(ы) частот поддерживается между частотой передачи или частотой приема опорного сигнала и частотой или частотами передачи данных.

Шаблон 140 скачкообразного изменения временных интервалов и частоты может быть сочетанием шаблона скачкообразного изменения частоты и шаблона скачкообразного изменения временных интервалов, т.е., последовательностью времен передачи или временных интервалов передачи, посредством которых передатчик 100 данных передает данные, времен передачи (или временных интервалов передачи), имеющих частоты передачи (или скачки частот передачи), ассоциированные с ними.

В вариантах осуществления данные могут включать в себя, по меньшей мере, два пакета 142 и 144 данных, которые передаются от передатчика 100 данных приемнику 110 данных в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном скачкообразного изменения временных интервалов.

Данные могут быть переданы так, что паузы передачи (паузы, в течение которых передатчик данных не осуществляет передачу) существуют, по меньшей мере, между двумя пакетами 142 и 144 данных.

Данные могут быть телеграммой, разделенной, по меньшей мере, на два пакета 142 и 144 данных, каждый, по меньшей мере, из двух пакетов 142 и 144 данных является более коротким по сравнению с телеграммой.

В вариантах осуществления передатчик 100 данных может содержать блок 102 передачи, сконфигурированный, чтобы отправлять данные 120. Блок 102 передачи может быть соединен с антенной 104 передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может дополнительно содержать блок 106 приема, сконфигурированный, чтобы принимать данные. Блок приема может быть соединен с антенной 104 или с дополнительной (отдельной) антенной передатчика 100 данных. Передатчик 100 данных может также содержать объединенный блок передачи/приема (приемопередатчик).

Приемник 110 данных может содержать блок 116 приема, сконфигурированный, чтобы принимать данные 120. Блок 116 приема может быть соединен с антенной 114 приемника 110 данных. Кроме того, приемник 110 данных может содержать блок 112 передачи, сконфигурированный, чтобы передавать данные. Блок 112 передачи может также быть соединен с антенной 114 или с дополнительной (отдельной) антенной приемника 110 данных.

В вариантах осуществления передатчик 100 данных может быть узлом датчика, тогда как приемник 110 данных может быть базовой станцией. Конечно, также возможно, чтобы передатчик 100 данных был базовой станцией, тогда как приемник 110 данных является узлом датчика. Кроме того, также возможно, чтобы и передатчик 100 данных, и приемник 110 данных были узлами датчиков. Кроме того, возможно, чтобы и передатчик 100 данных, и приемник 110 данных были базовыми станциями.

Подробные варианты осуществления способа передачи, который представлен посредством фиг. 1 и может быть выполнен посредством передатчика 100 данных и приемника 110 данных, будут объяснены более подробно ниже.

В этом контексте, показаны технологии, которые предоставляют возможность расширения уже существующих стандартных приемников посредством способа разделения телеграмм. Таким образом, улучшенная устойчивость к помехам, улучшенная пропускная способность и, как правило, также улучшенное энергопотребление могут быть достигнуты в приемнике 110 данных (например, узле датчика).

В типичном приемнике 110 синхронизация и обнаружение телеграмм представляет наибольшую проблему в большинстве случаев и подразумевает большую вычислительную мощность. Если обнаружение также выполняется с помощью способа разделения телеграмм, это типично будет увеличивать энергопотребление даже больше.

Чтобы избегать этого, в то же время получая высокую устойчивость к помехам, которая достигается посредством способа разделения телеграмм, варианты осуществления подразумевают использование сочетания (классической) преамбулы и способа разделения телеграмм.

В этом контексте, обнаружение приемника типично не применяется, и, таким образом, все ранее существующие алгоритмы могут продолжать использоваться. Сравнительно простой декодер может быть расширен посредством разделения телеграммы.

Обнаружение телеграмм традиционно также выполняется, с помощью способа разделения телеграмм, с помощью разделенных скачков (пакетов данных или пакетов субданных). Такая переносимая энергия единственного передаваемого скачка типично является недостаточной для обнаружения, преамбула должна быть разделена по нескольким скачкам. В приемнике они должны быть повторно объединены с очень большим объемом вычислительных издержек для того, чтобы иметь возможность выполнять обнаружение.

Первый подробный вариант осуществления

Чтобы устранять эту проблему, одна или более преамбул могут передаваться не разделенным образом, а целиком. Таким образом, классические способы могут применяться для обнаружения, которые требуют гораздо меньшей вычислительной мощности по сравнению с разделенными преамбулами. Впоследствии, данные могут передаваться посредством разделения телеграмм для того, чтобы обеспечивать устойчивость к помехам, как показано на фиг. 2.

На диаграмме фиг. 2 показывает подробно размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени раньше данных 120. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 2, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 может быть передана перед данными 120 (в пакетах 142 и 144 данных).

Другими словами, фиг. 2 показывает структуру телеграммы, содержащей классическую преамбулу 130 и данные 120, с разделением телеграммы.

Преамбула 130 может типично иметь длину, отличную от длины скачков (пакетов данных или пакетов субданных) 142 и 144 данных. Дополнительно, может происходить случай, в котором длины скачков 142 и 144 данных изменяются и, следовательно, не являются постоянными.

Скачки 142 и 144 могут (точно так же как и прежде) иметь дополнительные преамбулы, содержащиеся в них. Таким образом, преамбула 130 существует дополнительно.

В вариантах осуществления распределение полезной информации не происходит. Кроме того, полезная информация может передаваться с защитой от ошибок.

В вариантах осуществления преамбула 130 может быть меньше или равной по ширине относительно данных 120. Другими словами, скорость передачи данных, с которой преамбула 130 передается, может отличаться или быть эквивалентной скорости передачи данных, с которой данные 120 (или пакеты 142 и 144) данных передаются.

В вариантах осуществления преамбула 130 может передаваться целиком (на стороне передатчика или на стороне сигнала). Данные 120 могут быть распределены по времени и, необязательно, по частоте посредством способа разделения телеграммы.

В вариантах осуществления преамбула 130, которая была передана (добавленным к началу образом), может быть использована для обнаружения (на стороне приемника или на стороне декодера). После того как обнаружение было выполнено, данные 120 могут быть приняты, или вырезаны из буфера и подвергнуты посимвольному восстановлению, в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения по времени и частоте.

Второй подробный вариант осуществления

Когда скоординированная система применяется, данные 120 не могут передаваться по ранее переданной преамбуле, но на основе маякового сигнала базовой станции.

Следовательно, опорный сигнал больше не является (ранее) передаваемым сигналом, а является принимаемым сигналом. Однако, подход может быть тем же, данные 120 могут быть распределены по времени и частоте посредством способа разделения телеграмм на основе маякового сигнала.

Преимуществом здесь является также увеличение устойчивости к помехам в случае, когда несколько передатчиков занимают одинаковый частотный ресурс. Благодаря координации системы, рассматриваемым способом доступа является слотированная ALOHA.

В вариантах осуществления двухсторонняя система с передачей опорного сигнала (маякового сигнала) может быть использована (на стороне передатчика или на стороне сигнала). Данные 120 могут быть распределены по времени и, необязательно, по частоте посредством способа разделения телеграмм и могут передаваться во время и, необязательно, на частоте маякового сигнала.

В вариантах осуществления, передаваемый опорный сигнал (маяковый сигнал) может быть использован (на стороне приемника или стороне декодера) для обнаружения. Следом за успешным обнаружением маякового сигнала данные 120 могут быть приняты во времени и на частоте, или вырезаны из буфера и подвергнуты посимвольному восстановлению, в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения.

Третий подробный вариант осуществления

Cкачки 142 и 144 данных не должны обязательно передаваться после преамбулы 130. Также возможно добавлять данные 120 перед преамбулой 130 (чтобы добавлять к началу данные 120). Также будет возможно передавать данные 120 по другому каналу параллельно с преамбулой 130.

Как правило, любое сочетание предыдущих способов является возможным, например, для добавления данных 120 перед и после преамбулы 130.

Приемнику 110 необходимо лишь знать позиции скачков 142 и 144 данных относительно преамбулы 130. Скачки 142 и 144 могут необязательно быть распределены по частоте посредством скачкообразного изменения частоты. Этот подход иллюстрируется на фиг. 3.

На диаграмме фиг. 3 показывает подробно размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени между данными 120. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 3, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 может быть отправлена, по меньшей мере, частично, между данными 120 (или пакетами 142 и 144 данных), так что на передачу преамбулы 130 не накладывается передача данных 120.

Другими словами, фиг. 3 показывает структуру телеграммы с классической преамбулой 130 и данными 120 с разделением телеграммы, при этом данные 120 не должны обязательно передаваться после преамбулы 130.

Преимуществом этого способа является продленное время когерентности, поскольку использование теперь возможно в обоих направлениях (перед и после преамбулы 130).

В вариантах осуществления преамбула 130 может быть передана целиком (на стороне передатчика или стороне сигнала), данные 120 распределяются по времени, и, необязательно, по частоте перед, после и/или во время преамбулы 130 посредством способа разделения телеграмм.

В вариантах осуществления преамбула 130, которая была передана (добавленным к началу образом), может быть использована (на стороне приемника или на стороне декодера) для обнаружения. После того как обнаружение было выполнено, данные 120 могут быть вырезаны по времени и частоте в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения.

Четвертый подробный вариант осуществления

Чтобы также иметь возможность выполнять обнаружение с низким отношением сигнал/шум (SNR), скорость передачи данных может быть адаптирована в соответствии с длиной преамбулы. Это означает, что скорость передачи данных преамбулы 130, как правило, отличается от скорости передачи данных 120, передаваемых посредством способа разделения телеграмм. Такая структура показана на фиг. 4.

На диаграмме фиг. 4 показывает подробно размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени раньше данных 120. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 4, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 может быть передана перед данными 120 (в пакетах 142 и 144 данных). Преамбула 130 может быть передана с более низкой скоростью передачи данных, чем скорость, используемая для данных 120. Более низкая скорость передачи данных преамбулы 130 по сравнению с данными 120 указывается на фиг. 4 посредством ширины сигнала в направлении частоты.

Другими словами, фиг. 4, показывает структуру телеграммы с классической преамбулой 130, данными 120 с разделением телеграммы, скорость передачи данных преамбулы была уменьшена.

Например, для типичной длины преамбулы в диапазоне от 16 до 32 символов, скорость передачи данных преамбулы 130 может быть более низкой, приблизительно на коэффициент 10-20, по сравнению со скоростью передачи данных для данных 120, которые кодируются с более низкой скоростью кодирования для FEC (упреждающей коррекции ошибок) и передается посредством разделения телеграммы.

В вариантах осуществления преамбула 130 может быть передана целиком (на стороне передатчика или на стороне сигнала), данные 120 передаются посредством способа разделения телеграмм. Скорость передачи данных преамбулы 130 может варьироваться от скорости, используемой для данных 120.

В вариантах осуществления, следом за обнаружением, можно применять (на стороне приемника или стороне декодера) другую скорость передачи данных для декодирования и можно, таким образом, например, изменять частоту дискретизации или переключать согласованный фильтр.

Пятый подробный вариант осуществления

Некоторые типы модуляции могут быть обнаружены относительно простым образом. Другие, напротив, показывают лучшую производительность относительно эффективности полосы пропускания и влияний шума.

Посредством разделения телеграммы на преамбулу 130 и данные 120 типы модуляции для обоих способов могут также быть выбраны независимо друг от друга. В результате, лучшие способы модуляции для обнаружения и данные могут быть выбраны независимо друг от друга в соответствии с применением.

Например, BPSK (двоичная фазовая манипуляция) может быть применена для синхронизации, тогда как MSK (манипуляция минимальным сдвигом) может быть применена для данных.

В вариантах осуществления преамбула 130 может иметь (на стороне передатчика или стороне сигнала) другой тип модуляции по сравнению с типом модуляции данных 120.

В вариантах осуществления, следом за обнаружением, можно применять (на стороне приемника или стороне декодера) другую скорость передачи данных для декодирования и можно, таким образом, например, изменять частоту дискретизации или переключать согласованный фильтр.

Шестой подробный вариант осуществления

Вышеописанная идея может быть даже расширена посредством применения даже полностью отличного способа передачи для преамбулы/синхронизации 130. В принципе, возможна любое сочетание, будь это способ распределения, узкого диапазона частот или OFDM (мультиплексирование с ортогональным делением частот).

Например, способ распределения, как показано на фиг. 5, может быть использован для синхронизации.

Подробно, фиг. 5 показывает, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается по времени перед данными 120, и опорный сигнал 130 распространяется в частотной области. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 5, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 здесь может быть передана перед данными 120 (в пакетах 142 и 144 данных). Для преамбулы 130 может быть использован способ спектра распределения с линейной импульсной модуляцией (CSS), тогда как данные 120 могут передаваться обычным образом посредством способа разделения телеграмм. Альтернативно, обычный способ скачкообразного изменения частоты может быть применен вместо способа разделения телеграмм, так что паузы (паузы передачи) не делаются между частичными пакетами 142 и 144.

Другими словами, фиг. 5 показывает структуру телеграммы, содержащей преамбулу 130, данные 120 с разделением телеграммы, преамбула 130 была модулирована посредством CSS-способа (CSS = спектр распределения с линейной импульсной модуляцией).

Таким образом, CSS-преамбула может быть применена для обнаружения, тогда как данные могут быть переданы посредством UNB-модуляции. Данные 120 не передаются целиком на одной частоте, однако, а распределяются по времени и частоте посредством скачкообразного изменения частоты и/или разделения телеграммы. Это приводит в результате к главному преимуществу даже более высокой устойчивости к помехам с нескоординированной передачей (например, ALOHA или слотированная ALOHA). Преимущество также применяется к скоординированной системе, поскольку посредством способа скачкообразного изменения частоты и способа разделения телеграмм фрагменты телеграммы не могут быть переданы, когда два частичных пакета 142 и 144 передаются на одинаковой частоте в одно и то же время; упомянутые фрагменты могут быть восстановлены приемником 110 посредством коррекции ошибок.

В вариантах осуществления способ передачи преамбулы 130 может не быть идентичным (на стороне передатчика или стороне сигнала) с помощью способа передачи данных 120.

В вариантах осуществления другой способ восстановления символов может быть использован (на стороне приемника или стороне декодера) для декодирования последующего обнаружения.

Седьмой подробный вариант осуществления

С помощью предыдущих способов синхронизация может быть обнаружена с умеренной величиной вычислительных издержек; однако, проблема, касающаяся устойчивости к помехам, остается. Если, в вышеупомянутых случаях, источник помех является активным в том же частотном диапазоне, что и опорный сигнал во время передачи, и если упомянутый источник помех проявляет более высокую мощность в приемнике, телеграмма типично не может быть обнаружена.

Чтобы противодействовать этой проблеме, можно передавать не только преамбулу 130, но необходимо вставлять преамбулу 130 время от времени перед и/или после и/или между данными 120. Это показано на фиг. 6.

На диаграмме фиг. 6 показывает подробно размещение трех опорных сигналов 130_1-130_3 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, опорные сигналы 130_1-130_3 размещаются во времени между данными 120, так что на передачу опорных сигналов 130_1-130_3 не накладывается передача данных 120. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 6, опорные сигналы 130_1-130_3 могут быть преамбулами. Преамбулы 130_1-130_3 могут, каждая, передаваться целиком.

Другими словами, фиг. 6 показывает структуру телеграммы, содержащей несколько преамбул 130_1-130_3 и данные 120, которые передаются посредством разделения телеграммы.

Если одна из преамбул 130_1-130_3 не обнаруживается вследствие помехи, только фрагмент телеграммы будет потерян, а остальная часть может быть восстановлен посредством упреждающей коррекции ошибок, когда применяется в разделении телеграммы.

Однако, в отличие от разделения телеграммы, должно быть констатировано здесь, что каждая преамбула может быть обнаружена сама по себе с аналогичным (с разницей лишь в несколько дБ) соотношением сигнал/шум (SNR) по сравнению с соотношением сигнал/шум (SNR), требуемым для декодирования.

В вариантах осуществления несколько преамбул 130_1-130_3 могут быть введены (на стороне передатчика или стороне сигнала) в пакет (или телеграмму); однако, они не должны иметь ту же скорость передачи данных или тот же способ модуляции, что и используемые для данных 120.

В вариантах осуществления каждая преамбула 130_1-130_3 может быть декодирована сама по себе (на стороне приемника или стороне декодера), при этом данные могут быть декодированы в соответствии с обнаружением. Если фрагмент телеграммы отсутствует, он может быть вставлен в поток принимаемых данных прежде упреждающей корректировки ошибок (FEC).

Восьмой подробный вариант осуществления

Аналогично разделению телеграммы, паузы и скачкообразные изменения частоты между преамбулами 130_1-130_3 могут быть определены, как показано на фиг. 7.

На диаграмме фиг. 7 показывает подробно размещение трех опорных сигналов 130_1-130_3 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, опорные сигналы 130_1-130_3 временно размещаются между данными 120, так что на передачу опорных сигналов 130_1-130_3 не накладывается передача данных 120, и опорные сигналы 130_1-130_3 имеют фиксированный временной интервал и частотный интервал относительно друг друга. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 7, опорные сигналы 130_1-130_3 могут быть преамбулами. Преамбулы 130_1-130_3 могут передаваться целиком, соответственно. Кроме того, опорные сигналы 130_1-130_3 имеют фиксированный временной интервал Δt₁ и Δt₂ и частотный интервал Δf₁ и Δf₂ относительно друг друга, соответственно.

Это предлагает преимущество в том, что в случае, когда преамбуле создается помеха (например, первой преамбуле 130_1), можно, тем не менее, подразумевать все скачки 142 и 144 данных. Таким образом, устойчивость данных 120 к помехе увеличивается по сравнению с предыдущим случаем.

Однако, в отличие от разделения телеграммы, каждая преамбула 130_1-130_3 все еще является обнаруживаемой сама по себе с аналогичным (с разницей лишь в несколько дБ) соотношением сигнал/шум (SNR) по сравнению с соотношением сигнал/шум (SNR), требуемым для декодирования. Это означает, что обнаружение также работает только с одной единственной преамбулой, в отличие от способа разделения телеграммы. Дополнительное преимущество в соединении преамбул 130_1-130_3 друг с другом посредством определенного шаблона опирается на факте того, что в случае успешного обнаружения (например, первой преамбулы 130_1), остальные преамбулы (вторая преамбула 130_2 и третья преамбула 130_3) не должны больше обнаруживаться, и, следовательно, дополнительная вычислительная мощность экономится.

С низкими значениями соотношения сигнал/шум (SNR) существует дополнительно возможность объединения индивидуальных результатов обнаружения каждой преамбулы в суммарную вероятность обнаружения.

В вариантах осуществления несколько преамбул 130_1-130_3 могут быть введены (на стороне передатчика или стороне декодера) в пакет (или телеграмму). Между упомянутыми преамбулами 130_1-130_3 существует определенный временной и частотный шаблон.

В вариантах осуществления каждая преамбула 130_1-130_3 может быть декодирована сама по себе (на стороне передатчика или стороне сигнала). Однако, на основании принятой преамбулы, приемник 110 не может делать вывод о необнаруженных преамбулах и может, следовательно, использовать все данные для декодирования. Кроме того, обнаружение может быть завершено, после того как преамбула была принята.

Девятый подробный вариант осуществления

Если временные интервалы между преамбулами 130_1-130_3 являются известными, будет достаточным обнаруживать только одну из преамбул, как показано в предыдущем примере.

Вместо отправки всех преамбул 130_1-130_3 с одинаковой скоростью передачи данных и посредством одинакового способа модуляции, и модуляция, и скорости передачи данных отдельных преамбул 130_1-130_3 могут изменяться. Например, для простых приемников может применяться преамбула, которую просто обнаруживать. Для более сложных приемников существует более интенсивное в вычислительном плане обнаружение с помощью дополнительной преамбулы.

Если, как было описано во втором подробном варианте осуществления, скорость передачи данных преамбулы уменьшается, это приведет в результате к тому, что разрешающая способность по времени для обнаружения будет ухудшаться в соответствии с фактором, посредством которого скорость передачи данных уменьшается. Посредством вышеописанного подхода, однако, полная точность может, тем не менее, быть достигнута с двумя преамбулами без подразумевания каких-либо больших вычислительных издержек. Для этого, "грубая" синхронизация первоначально выполняется с помощью простого способа, и если преамбула была обнаружена, точное обнаружение может быть вычислено на основе другой преамбулы.

В зависимости от категории производительности существуют следующие четыре возможности обнаружения. Во-первых, маломощное обнаружение на основе преамбулы, которую легко обнаружить. Во-вторых, маломощное обнаружение на основе преамбулы, которую легко обнаружить, и, затем, точное обнаружение на основе предыдущего обнаружения. В-третьих, мощное обнаружение на основе более сложной преамбулы. В-четвертых, сочетание мощного обнаружения на основе более сложной преамбулы и маломощного обнаружения на основе преамбулы, которую легко обнаружить.

В вариантах осуществления различные типы модуляции и/или различные скорости передачи данных могут быть использованы (на стороне передатчика или стороне сигнала) для преамбул.

Десятый подробный вариант осуществления

Вместо возможности, описанной в девятом подробном варианте осуществления, использования различных преамбул для различных приемников, можно также вставлять так называемую пре-преамбулу (т.е., вводную часть) и/или пост-преамбулу (т.е., заключительную часть) и/или среднюю преамбулу (т.е., среднюю часть), которую легко обнаружить.

Здесь, фактическая преамбула имеет дополнительную преамбулу, добавленную к своему началу, которая может быть обнаружена без подразумевания каких-либо больших вычислительных издержек, но предоставляет относительно низкий уровень временной точности. Если пре-преамбула обнаруживается, только небольшую область временного поиска остается исследовать для фактической преамбулы.

Типично, пре-преамбула имеет скорость передачи данных, отличную от скорости передачи данных фактической преамбулы. Скорость передачи данных типично уменьшается дополнительно, так что рассматриваемую пре-преамбулу будет легче обнаруживать.

Длина пре-преамбулы может отклоняться от длины фактической преамбулы. Также возможно выбирать различный тип модуляции.

По сравнению с предыдущим способом этот способ имеет преимущество в том, что все преамбулы обнаруживаются даже с помощью простого приемника.

В вариантах осуществления дополнительная последовательность, известная приемнику, может быть передана (на стороне передатчика или стороне сигнала) прежде фактической преамбулы.

В вариантах осуществления предварительное обнаружение может быть выполнено (на стороне приемника или стороне декодера), и если оно является успешным, дополнительно, более уточненное обнаружение может быть выполнено в некоторой области поиска.

Одиннадцатый подробный вариант осуществления

Для того, чтобы получать, в случае помех, более высокий уровень обнаруживаемости с достаточной вычислительной мощностью и/или получать точную по времени синхронизацию и/или улучшенную оценку частоты, синхронизирующие последовательности могут также быть введены в скачки в дополнение к преамбулам, или дополнительные синхронизирующие скачки могут лишь быть введены в телеграмму, как показано на фиг. 8.

Фиг. 8 показывает подробно, в виде диаграммы, размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени перед данными 120, пакеты данных (скачки) снабжаются дополнительными синхронизирующими последовательностями. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 8, опорный сигнал 130 может быть преамбулой. Преамбула 130 может быть передана целиком. Кроме того, пакеты данных снабжаются, по меньшей мере, в фрагментах, синхронизирующими последовательностями, так что в дополнение к пакетам 142 и 144 данных, содержащим только данные, существуют также пакеты 146 и 149 данных, которые содержат как последовательности данных, так и синхронизирующие последовательности, а также пакеты 147 и 148 данных, которые содержат только синхронизирующие последовательности.

Другими словами, фиг. 8 показывает сочетание преамбулы 130 для грубого обнаружения и, в скачках 146-149, синхронизирующие последовательности для точного обнаружения.

Преамбула 130 будет тогда применяться с целью грубого обнаружения пакета и должна будет удовлетворять только этому критерию. В результате, длина преамбулы может быть несомненно уменьшена в большинстве случаев.

Если достаточная вычислительная мощность присутствует в приемнике, существует вероятность вычисления направления непосредственно на основе синхронизирующих последовательностей в скачках 146-149. Это предлагает преимущество улучшенной устойчивости к помехам во время обнаружения.

В вариантах осуществления дополнительные синхронизирующие последовательности могут быть введены (на стороне передатчика или стороне сигнала) в скачки, или синхронизирующие скачки могут быть введены только в телеграмму, в дополнение к фактической преамбуле 130.

В вариантах осуществления предварительное обнаружение может быть выполнено (на стороне приемника или стороне декодера), и если упомянутое предварительное обнаружение является успешным, дополнительное, более уточненное обнаружение может быть выполнено в некоторой области поиска. Приемники высокой производительности могут вычислять обнаружение непосредственно на основе скачков.

Двенадцатый подробный вариант осуществления

Если так называемое повторение данных применяется, данные могут быть объединены в итоговый результат посредством MRC (суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала) или других технологий. Это сильно увеличивает устойчивость данных к помехам, но также характеристику в отношении шума, в зависимости от числа используемых повторов. Хорошее ориентировочное значение, которое было установлено из практического использования, включает в себя три повторения.

Вместо наличия новых данных с каждой новой преамбулой данные здесь повторяются. В случае, когда интервалы между преамбулами являются известными, будет достаточным здесь, также, что с помощью не более чем одной корректно обнаруженной преамбулы позиции всех других преамбул могут быть вычислены. Иначе, по меньшей мере, две преамбулы одинаковых данных должны быть обнаружены для MRC.

В отличие от пятого подробного варианта осуществления, каждый кадр снова состоит только из одной преамбулы и ассоциированных данных, как показано на фиг. 9.

На диаграмме фиг. 9 показывает подробно повторяющееся размещение опорного сигнала 130 и данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени перед данными 120 в каждом случае. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 9, опорный сигнал 130 может быть преамбулой. Преамбула 130 может быть передана целиком. В качестве примера, размещение опорного сигнала 130 и данных 120 повторяется три раза на фиг. 9; размещение опорного сигнала 130 и данные 120 могут быть сдвинуты по частоте при повторении. На фиг. 9 повторяющееся размещение опорного сигнала 130 и данных 120 называется кадром 150_1-150_3.

Другими словами, фиг. 9 показывает структуру телеграммы с трехступенчатым повторением кадров 150_1-150_3.

Фиг. 9 также показывает, что кадры 150_1-150_3 передаются несколько раз очень простым образом. Здесь не нужно, чтобы повторение имело место на одинаковых частотах. Временные интервалы между кадрами могут также изменяться. Также возможно применять другой шаблон скачкообразного изменения, если он известен приемнику.

В вариантах осуществления одинаковые данные могут быть переданы несколько раз (на стороне передатчика или стороне сигнала).

В вариантах осуществления декодер может объединять (на стороне приемника или стороне декодера) информацию из всех принятых повторов, чтобы формировать одну общую телеграмму.

Тринадцатый подробный вариант осуществления

На диаграмме фиг. 10 показывает размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени перед данными 120, и при этом дополнительные данные 152 передаются вместе с опорным сигналом 130. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 10, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 может быть передана перед данными 120 (в пакетах 142 и 144 данных). Преамбула может иметь дополнительные данные 152, присоединенные к ней.

Другими словами, фиг. 10 показывает структуру телеграммы, состоящей из основной последовательности (преамбулы 130 и дополнительных данных 152) и расширенной последовательности (данных с разделением телеграммы).

Как может быть видно на фиг. 10, преамбула 130 может быть расширена посредством поля 152 данных, или данные могут также быть введены в преамбулу. Это поле данных формирует, вместе с преамбулой, так называемый основной пакет или основную последовательность. Например, если существуют только совсем немного данных для передачи, следовательно, абсолютно нет необходимости, с очень небольшими данными под рукой, формировать и передавать скачки разделения.

Однако, поскольку основные данные очень подвержены помехам посредством присоединения к преамбуле, информация должна быть защищена посредством повторения. Следовательно, также будет возможно здесь повторять только информацию в основном пакете, поскольку данные уже показывают улучшенную устойчивость к помехам вследствие разделения телеграммы.

Если скачки 142 и 144 для данных присоединяются к основному пакету, упомянутые скачки данных будут также называться расширенным пакетом или расширенной последовательностью.

В вариантах осуществления неизвестная полезная информация может быть добавлена (на стороне передатчика или стороне сигнала) после (присоединена к) преамбулы 130 (перед, во время или после преамбулы 130).

В вариантах осуществления декодер может извлекать переданную информацию (на стороне приемника или стороне декодера) из двух различных областей. Здесь, декодирование может выполняться на отдельных этапах или в совокупности.

Четырнадцатый подробный вариант осуществления

Фиг. 11 показывает, на диаграмме, размещение опорного сигнала 130 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорный сигнал 130 размещается во времени перед данными 120, и при этом дополнительные данные 152 передаются вместе с опорным сигналом 130. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 11, опорный сигнал может быть преамбулой 130. Преамбула 130 может быть передана целиком. Преамбула 130 может быть передана перед данными 120 (в пакетах 142 и 144 данных). Преамбула может иметь дополнительные данные 152, присоединенные к ней. Дополнительные данные 152 могут содержать информацию шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Другими словами, фиг. 10 и/или фиг. 11 показывают структуру телеграммы, состоящей из основной последовательности (преамбулы 130 и заголовка 152) и расширенной последовательности (данных с разделением телеграммы).

Вместо преамбулы 130, за которой следует только полезная информация, следовательно, также фрагмент информации или вся информация в основном пакете может быть использована для определения дополнительных параметров передачи для расширения.

Таким образом, например, скорость передачи данных, шаблон скачкообразного изменения (временных интервалов и частоты), продолжительности скачков или применяемый диапазон частот могут быть сообщены.

Преимущество сообщения последующего расширения состоит в том, что расположение во времени и структура могут быть свободно сконфигурированы. Таким образом, с каждой передачей, шаблон случайного скачкообразного изменения может быть выбран для передачи данных. Это чрезвычайно увеличивает надежность передачи. Если передатчик имеет информацию о других передачах или источниках помех, доступную ему, он может приспосабливать структуру так, что наложения будут устранены.

Если базовая станция должна отвечать двум узлам датчиков в одно и то же время, например, это будет возможно с помощью различных шаблонов скачкообразного изменения без приведения в результате к полному наложению. Кроме того, базовые станции могут объединять передачи нескольким абонентам и могут, таким образом, выполнять объединение несущих частот (CA).

В вариантах осуществления полезная информация, которая является неизвестной приемнику и может быть использована (в фрагментах) для передачи сигнала, может быть добавлена после преамбулы (на стороне передатчика или стороне сигнала).

В вариантах осуществления декодер может извлекать переданную информацию (на стороне приемника или стороне декодера) из двух различных областей. Здесь, информация из ядра применяется (в фрагментах) для формирования шаблонов скачкообразного изменения, продолжительностей скачков и т.д. расширенной последовательности.

Даже если в вышеописанных вариантах осуществления предполагается, что опорный сигнал является преамбулой, изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления. Скорее, опорный сигнал может также быть маяковым сигналом, в таком случае вышеописанные варианты осуществления применяются по аналогии.

Пятнадцатый подробный вариант осуществления

Вместо передачи сигнала расширения в ядре также возможно передавать сигнал позиций других основных последовательностей. Для этого, каждая основная последовательность содержит различную информацию, так что будет возможно логически выводить любую другую основную последовательность, как показано на фиг. 12.

На диаграмме фиг. 12 показывает размещение трех опорных сигналов 130_1-130_3 относительно данных 120, передаваемых посредством шаблона 140 скачкообразного изменения частоты и временных интервалов, при этом опорные сигналы 130_1-130_3 размещаются во времени между данными 120, так что на передачу опорных сигналов 130_1-130_3 не накладывается передача данных, опорные сигналы 130_1-130_3 передаются вместе с дополнительными данными 152_1-152_3, соответственно. Ордината описывает частоту, а абсцисса описывает время.

Как показано на фиг. 12, опорные сигналы могут быть преамбулами 130_1-130_3. Преамбулы 130_1-130_3 могут передаваться целиком, соответственно. Преамбулы 130_1-130_3 могут передаваться между данными 120 во временных выражениях, так что на преамбулы 130_1-130_3 не накладываются данные. Преамбулы 130_1-130_3 могут иметь дополнительные данные 152_1-152_3, присоединенные к ним, соответственно. Дополнительные данные 152_1-152_3 могут содержать информацию о других преамбулах 130_1-130_3 и/или дополнительные данные 152_1-152_3 и/или информацию о данных 142, 146.

Другими словами, фиг. 12 показывает структуру телеграммы, состоящей из основной последовательности (преамбулы и заголовка) и расширенной последовательности (данных с разделением телеграммы), позиции преамбул сообщаются в заголовке.

Например, три основные последовательности могут быть применены для каждой телеграммы. Таким образом, информация о второй и третьей основных последовательностях относительно первой основной последовательности может быть определена и введена в первую основную последовательность. Это применяется по аналогии к другим двум основным последовательностям.

Этот способ предлагает главное преимущество, что интервалы между преамбулами/основными последовательностями не должны быть идентичными по всем телеграммам. Если несколько абонентов одновременно передают телеграммы, которые используют одинаковый шаблон скачкообразного изменения для отдельных основных последовательностей, это часто приводит в результате к полным наложениям. Если шаблоны скачкообразных изменений для основных последовательностей телеграмм распределяются случайным образом, вероятность полного наложения сильно уменьшается. Следовательно, гораздо больше телеграмм может быть передано.

В вариантах осуществления полезная информация, которая является неизвестной приемнику и может быть использована (в фрагментах) для передачи сигнала, может быть добавлена после преамбулы (на стороне передатчика или стороне сигнала).

В вариантах осуществления декодер может извлекать переданную информацию (на стороне приемника или стороне декодера) из двух различных областей. Здесь, информация из ядра применяется (в фрагментах) для формирования шаблонов скачкообразного изменения, продолжительностей скачков и т.д. расширенной последовательности.

Дополнительные варианты осуществления

Фиг. 13 показывает блок-схему последовательности операций способа 200 передачи данных, в соответствии с вариантом осуществления. Способ 200 включает в себя этап 202 отправки данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

Фиг. 14 показывает блок-схему последовательности операций способа 210 приема данных. Способ 210 включает в себя этап 212 приема данных способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов.

В вариантах осуществления преамбула, которую легко обнаружить, и способ разделения телеграммы объединяются.

В вариантах осуществления несколько преамбул, которые легко обнаружить, объединяются.

В вариантах осуществления сигнальная информация или полезная информация вводятся в преамбулу, которую легко обнаружить.

Варианты осуществления предоставляют систему для передачи данных от множества узлов датчиков одной базовой станции. Концепции, описанные в данном документе, однако, могут быть использованы для любой передачи, если канал не является скоординированным (способ доступа ALOHA или слотированная ALOHA), и если приемник, следовательно, не знает, когда пакет передается. Дополнительно, это может приводить в результате к наложениям с другими абонентами, что вызывает помехи во время передачи.

В этом контексте, используемый диапазон радиопередачи может, но не должен, быть исключительно зарезервирован для упомянутой передачи. Частотный ресурс может быть совместно использован с множеством дополнительных систем, что представляет надежную передачу информации более трудной.

Варианты осуществления предоставляют технологии, посредством которых классические приемники могут быть расширены способом разделения телеграмм без необходимости выполнять требующее больше усилий обнаружение телеграмм. Здесь, различные сочетания, касающиеся скоростей передачи данных, способов модуляции и длин преамбул и данных, могут быть применены. Кроме того, возможно разбивать телеграмму на основную последовательность и расширенную последовательность, при этом основная последовательность может быть использована в качестве сигнализирующей, среди прочих. Если более одной преамбулы передается, производительность системы по сравнению с известными алгоритмами может быть улучшена даже более посредством искусного сочетания.

Даже если некоторые аспекты были описаны в контексте устройства, понятно, что упомянутые аспекты также представляют описание соответствующего способа, так что блок или структурный компонент устройства также должен пониматься как соответствующий этап способа или как отличительный признак этапа способа. По аналогии с этим, аспекты, которые были описаны в соединении с или в качестве этапа способа, также представляют описание соответствующего блока или детали или отличительного признака соответствующего устройства. Некоторые или все этапы способа могут выполняться посредством аппаратного устройства (или при использовании аппаратного устройства), такого как микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема, например. В некоторых вариантах осуществления некоторые или несколько самых важных этапов способа могут быть выполнены посредством такого устройства.

В зависимости от конкретных требований реализации варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратных средствах или в программном обеспечении. Реализация может быть осуществлена при использовании цифрового носителя хранения, например, гибкого диска, DVD, диска Blu-ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флеш-памяти, жесткого диска или любой другой магнитной или оптической памяти, которая имеет электронно-считываемые управляющие сигналы, сохраненные на нем, которые могут взаимодействовать, или кооперироваться, с программируемой компьютерной системой, так что соответствующий способ выполняется. Вот почему цифровой носитель хранения может быть компьютерно-читаемым.

Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением, таким образом, содержат носитель данных, который содержит электронно-считываемые управляющие сигналы, которые приспособлены для взаимодействия с программируемой компьютерной системой, так что любой из способов, описанных в данном документе, выполняется.

В целом, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в качестве компьютерного программного продукта, имеющего программный код, программный код является эффективным для выполнения любого из способов, когда компьютерный программный продукт запускается на компьютере.

Программный код может также быть сохранен на машиночитаемом носителе, например.

Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в данном документе, упомянутая компьютерная программа хранится на машиночитаемом носителе.

Другими словами, вариант осуществления изобретенного способа, таким образом, является компьютерной программой, которая имеет программный код для выполнения любого из способов, описанных в данном документе, когда компьютерная программа запускается на компьютере.

Дополнительный вариант осуществления изобретенных способов, таким образом, является носителем данных (или цифровым носителем хранения или компьютерно-читаемым носителем), на котором записана компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в данном документе. Носитель данных, цифровой носитель хранения или компьютерно-читаемый носитель типично являются материальными и/или некратковременными и/или непереходными.

Дополнительный вариант осуществления изобретенного способа, таким образом, является потоком данных или последовательностью сигналов, представляющей компьютерную программу для выполнения любого из способов, описанных в данном документе. Поток данных или последовательность сигналов может быть сконфигурирована, например, чтобы передаваться через линию передачи данных, например, через Интернет.

Дополнительный вариант осуществления включает в себя средство обработки, например, компьютер, или программируемое логическое устройство, сконфигурированное или приспособленное выполнять любой из способов, описанных в данном документе.

Дополнительный вариант осуществления включает в себя компьютер, на котором установлена компьютерная программа для выполнения любого из способов, описанных в данном документе.

Дополнительный вариант осуществления в соответствии с изобретением включает в себя устройство или систему, сконфигурированную, чтобы передавать компьютерную программу для выполнения, по меньшей мере, одного из способов, описанных в данном документе, приемнику. Передача может быть электронной или оптической, например. Приемник может быть компьютером, мобильным устройством, запоминающим устройством или аналогичным устройством, например. Устройство или система может включать в себя файловый сервер для передачи компьютерной программы приемнику, например.

В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица, FPGA) может быть использовано, чтобы выполнять некоторые или все функциональные возможности способов, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором для того, чтобы выполнять любой из способов, описанных в данном документе. В целом, способы выполняются, в некоторых вариантах осуществления, посредством любого аппаратного устройства. Упомянутое аппаратное устройство может быть любыми универсально применимыми аппаратными средствами, такими как компьютерный процессор (CPU) или графическая карта (GPU), или может быть аппаратными средствами, особыми для способа, такими как ASIC.

Устройства, описанные в данном документе, могут быть реализованы, например, при использовании аппаратного устройства или при использовании компьютера или при использовании сочетания аппаратного устройства и компьютера.

Устройства, описанные в данном документе или какие-либо компоненты устройств, описанных в данном документе, могут быть реализованы, по меньшей мере, частично, в аппаратных средствах или в программном обеспечении (компьютерная программа).

Способы, описанные в данном документе, могут быть реализованы, например, при использовании аппаратного устройства или при использовании компьютера или при использовании сочетания аппаратного устройства и компьютера.

Способы, описанные в данном документе, или какие-либо компоненты устройств, описанных в данном документе, могут выполняться, по меньшей мере, частично посредством аппаратных средств или программного обеспечения.

Вышеописанные варианты осуществления просто представляют иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Понятно, что другие специалисты в области техники поймут любые модификации и вариации компоновок и деталей, описанных в данном документе. Вот почему изобретение предназначено ограничиваться только рамками последующей формулы изобретения, а не конкретными деталями, которые были представлены в данном документе посредством описания и обсуждения вариантов осуществления.

1. Передатчик (100) данных, сконфигурированный, чтобы отправлять данные (120) способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом (130) при использовании шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов;

при этом опорный сигнал (130) является преамбулой,

при этом преамбула передается целиком на одной частоте,

при этом данные (120) включают в себя по меньшей мере два пакета (142; 144) данных, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы отправлять упомянутые по меньшей мере два пакета (142; 144) данных в соответствии с шаблоном (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

2. Передатчик (100) данных по п. 1, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы передавать дополнительные данные целиком вместе с преамбулой.

3. Передатчик (100) данных по п. 1, при этом данные (120) содержат символы преамбулы.

4. Передатчик (100) данных по п. 1, при этом передатчик (100) данных дополнительно сконфигурирован, чтобы отправлять данные (120) способом, который синхронизирован по частоте с опорным сигналом (130) при использовании шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

5. Передатчик (100) данных по п. 1, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы самому отправлять опорный сигнал (130), при этом опорный сигнал (130) является преамбулой;

передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу (130), так что она будет подходящей на стороне приемника для полного обнаружения.

6. Передатчик (100) данных по п. 5, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу (130) перед данными (120).

7. Передатчик (100) данных по п. 5, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу (130) со скоростью передачи данных ниже скорости передачи данных, используемой для данных (120).

8. Передатчик (100) данных по п. 5, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы отправлять преамбулу (130) с типом модуляции или способом модуляции, отличным от типа и способа, используемых для данных (120).

9. Передатчик (100) данных по п. 5, при этом передатчик (100) данных сконфигурирован, чтобы передавать дополнительные данные (152) вместе с преамбулой (130).

10. Передатчик (100) данных по п. 9, при этом по меньшей мере фрагмент дополнительных данных (152), передаваемых с преамбулой, содержит информацию касательно шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов для данных (120).

11. Передатчик (100) данных по п. 1, при этом передатчик (100) данных включает в себя приемник, сконфигурированный, чтобы принимать опорный сигнал (130) от другого передатчика (100) данных.

12. Приемник (110) данных, сконфигурированный, чтобы принимать данные (120) или извлекать их из буфера при использовании шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом (130);

при этом опорный сигнал (130) является преамбулой,

при этом преамбула передается целиком на одной частоте,

при этом данные (120) включают в себя по меньшей мере два пакета (142; 144) данных, при этом приемник (110) данных сконфигурирован, чтобы принимать упомянутые по меньшей мере два пакета (142; 144) данных или извлекать их из буфера в соответствии с шаблоном (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

13. Приемник (110) данных по п. 12, при этом приемник (110) данных дополнительно сконфигурирован, чтобы принимать данные (120) или извлекать их из буфера при использовании шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов способом, который синхронизирован по частоте с опорным сигналом (130).

14. Приемник (110) данных по п. 12, при этом преамбула (130) принимается или извлекается из буфера вместе с дополнительными данными (152).

15. Приемник (110) данных по п. 14, при этом дополнительные данные (152), которые принимаются или извлекаются из буфера вместе с преамбулой (130), содержат информацию касательно шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов;

при этом приемник (110) данных сконфигурирован, чтобы принимать данные (120) или извлекать их из буфера при использовании информации касательно шаблона (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблона (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

16. Приемник (110) данных по п. 12, при этом приемник (110) данных сконфигурирован, чтобы самому отправлять опорный сигнал (130).

17. Система, содержащая:

передатчик (100) данных по п. 1 и

приемник (110) данных по п. 12.

18. Способ (200) передачи данных, содержащий этапы, на которых:

передают (202) данные при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом;

при этом опорный сигнал (130) является преамбулой,

при этом преамбулу передают целиком на одной частоте,

при этом данные (120) включают в себя по меньшей мере два пакета (142; 144) данных, при этом упомянутые по меньшей мере два пакета (142; 144) данных отправляют в соответствии с шаблоном (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

19. Способ (210) приема данных, содержащий этапы, на которых:

принимают (212) данные при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом;

при этом опорный сигнал (130) является преамбулой,

при этом преамбула передается целиком на одной частоте,

при этом данные (120) включают в себя по меньшей мере два пакета (142; 144) данных, при этом упомянутые по меньшей мере два пакета (142; 144) данных принимают или извлекают из буфера в соответствии с шаблоном (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном (140) скачкообразного изменения временных интервалов.

20. Считываемый компьютером носитель данных, содержащий электронно-считываемые управляющие сигналы, сохраненные на нем, которые при взаимодействии с программируемой компьютерной системой выполняют способ по п. 18 или 19.

21. Узел датчика, сконфигурированный, чтобы отправлять данные и преамбулу, при этом узел датчика сконфигурирован, чтобы отправлять данные способом передачи, отличным от способа, используемого для преамбулы,

при этом узел датчика сконфигурирован так, чтобы отправлять данные способом, который синхронизирован по времени с опорным сигналом при использовании шаблона скачкообразного изменения частоты и/или шаблона скачкообразного изменения временных интервалов;

при этом узел датчика сконфигурирован так, чтобы отправлять преамбулу целиком без использования шаблона скачкообразного изменения частоты,

при этом данные (120) включают в себя по меньшей мере два пакета (142; 144) данных, при этом узел датчика сконфигурирован, чтобы отправлять упомянутые по меньшей мере два пакета (142; 144) данных в соответствии с шаблоном (140) скачкообразного изменения частоты и/или шаблоном (140) скачкообразного изменения временных интервалов.