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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung
KR 10-2012-0095650 mit dem Titel „Kommunikationsfunkterminal, Kommunikationssystem und zugehöriges Betriebsverfahren”, die am 30.08.2012 eingereicht wurde und die in der vorliegenden Anmeldung vollständig durch Bezugnahme enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsfunkterminal, ein Kommunikationssystem und ein zugehöriges Betriebsverfahren.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Unterschiedliche Länder haben unterschiedliche ISM-Frequenzbänder. Das ISM-Frequenzband bezeichnet ein Frequenzband, das von jedermann ohne besondere Erlaubnis auf industriellem, wissenschaftlichem und medizinischem Gebiet benutzt werden kann, sofern festgelegte Vorschriften beachtet werden.
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Dieses Frequenzband wird als ISM-Frequenzband bezeichnet wegen des ersten Anfangsbuchstabens von „Industrial”, „Scientific”, und „Medical”.
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In jüngster Zeit führen unterschiedliche Mobilgeräte wie ein Smartphone, ein Tablet-Computer, und dergleichen eine drahtlose Kommunikation vom WiFi-Typ im Frequenzbereich 2,4 GHz durch und viele drahtlose Router übertragen das Signal in dem 2,4 GHz-Frequenzband.
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Dementsprechend werden drahtlose Signale, die von vielen drahtlosen Routern ausgesendet werden, vermischt und dementsprechend können Frequenzinterferenzen auftreten.
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Inzwischen werden für die Zigbee-Kommunikation, die vorwiegend für die Industrie genutzt wird, unterschiedliche Frequenzbänder benutzt, wie 400 MHz, 800 bis 900 MHz, 2,4 GHz und dergleichen, um drahtlose Kommunikation durchzuführen.
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Insbesondere wird die drahtlose Kommunikation gemäß dem 802.15.4-Protokoll, das eines der internationalen Standards für die Zigbee-Kommunikation ist, in dem 2,4 GHz-Frequenzband durchgeführt, wobei 16 Kanäle benutzt werden. In diesem Fall, da die Anzahl der mobilen Geräte, die die WiFi-Kommunikation durchführen, sich erhöht, haben sich Signalverluste aufgrund von Interferenz erhöht.
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1 ist ein Diagramm und zeigt einen Vergleich von Frequenzkanälen der Zigbee-Kommunikation und der WiFi-Kommunikation.
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Bezug nehmend auf 1 hat die Wi-Fi-Kommunikation, das heißt gemäß dem 802.11-Protokoll, hauptsächlich drei Kanäle auf den Frequenzen 2412 MHz, 2437 MHz und 2462 MHz als Zentralfrequenz benutzt. Dementsprechend kann man erkennen, dass die Anzahl der Kanäle, die für die Zigbee-Kommunikation blockierbar sind, wobei Interferenzen mit der WiFi-Kommunikation minimiert werden sollen, lediglich vier Kanäle umfasst, die die Frequenzen 2425 MHz, 2450 MHz, 2475 MHz und 2480 MHz und dergleichen als Zentralfrequenz benutzen.
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Da ein Signal des Frequenzband 2,4 GHz eine kürzere Ankunftsdistanz als ein Signal eines Niedrigfrequenzbands aufweist, ist es sehr schwierig, Daten an alle Terminals zu übertragen und von dort zu empfangen, wie elektronische Preisschilder und dergleichen, die in jedem Teil eines großen Einzelhandelsgeschäfts wie ein Supermarkt und dergleichen angebracht sind, mittels vier Zigbee-Zugangspunkten.
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Im Ergebnis kann ein Zigbee-Zugangspunkt, der einen Kanal benutzt, der einen WiFi-Kanal überlappt, nicht benutzt werden, da zwischen dem WiFi-Signal und dem Zigbee-Signal Interferenz auftritt, wodurch die Signalqualität beträchtlich verschlechtert wird.
Druckschrift zum Stand der Technik: Patentdokument 1: Veröffentlichte
koreanische Patentanmeldung Nr. 2012-0035358 .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationsfunkterminal anzugeben, das in der Lage ist, Aufwachsignale und Datensignale separat zu übertragen, wobei unterschiedliche Frequenzkanäle benutzt werden. Daneben liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kommunikationsfunkterminal vorgesehen, umfassend: ein Modul zum Übertragen und Empfangen eines Aufwachsignals, das ein Aufwachsignal überträgt und empfängt durch einen ersten Frequenzkanal; und ein Modul zum Senden und Empfangen eines Datensignals, das ein Datensignal über einen zweiten Frequenzkanal sendet und empfängt.
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Der erste Frequenzkanal kann in einem Frequenzband gebildet sein, das höher als der zweite Frequenzkanal ist.
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Ein Frequenzband des ersten Frequenzkanals kann 2 bis 2,6 GHz betragen und das Frequenzband des zweiten Frequenzkanals kann 950 MHz oder weniger betragen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationssystem bereitgestellt, umfassend: einen Server zum Senden eines Aufwachsignals durch einen ersten Frequenzkanal und zum Senden eines Datensignals durch einen zweiten Frequenzkanal; ein Kommunikationsfunkterminal zum Senden und Empfangen des Aufwachsignals durch den ersten Frequenzkanal und zum Senden und Empfangen des Datensignals durch den zweiten Frequenzkanal; und einen Anhänger, der von einem Schlafmodus in einen aktiven Modus in Abhängigkeit von dem Aufwachsignal geändert wird und das Datensignal empfängt und anzeigt.
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Gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems angegeben, umfassend einen Server, ein Funkterminal, und ein Anhänger, wobei ein Aufwachsignal, das den Anhänger aufweckt, gesendet und durch einen ersten Frequenzkanal empfangen wird, und ein Datensignal umfassend Informationen, die von dem Anhänger dargestellt werden, wird gesendet und empfangen durch einen zweiten Frequenzkanal.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm und zeigt einen Vergleich der Frequenzkanäle der Zigbee-Kommunikation und der WiFi-Kommunikation;
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2 ist ein Diagramm und zeigt schematisch ein Kommunikationssystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 ist ein beispielhaftes Diagramm und zeigt schematisch das Verhältnis der räumlichen Anordnung eines Kommunikationssystems zum Durchführen einer Simulation;
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4 ist ein Diagramm und zeigt ein Messergebnis der Pfadverluste jedes Anhängers, wenn Daten im Frequenzband 2,4 GHz in dem Kommunikationssystem, das wie in 3 dargestellt aufgebaut ist, gesendet werden;
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5 ist ein Diagramm und zeigt Messergebnisse von Pfadverlusten jedes Anhängers, wenn Daten in dem Frequenzbereich 800 MHz in dem Kommunikationssystem übertragen werden, das in 3 dargestellt ist; und
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6 ist ein Diagramm und zeigt Messergebnisse von Pfadverlusten jedes Anhängers, wenn Daten in dem Frequenzbereich 434 MHz in dem Kommunikationssystem gesendet werden, das wie in 3 gezeigt aufgebaut ist.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Unterschiedliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren um diese umzusetzen, werden nachfolgend anhand der Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert. Allerdings kann die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Arten modifiziert werden und sie sollte nicht so verstanden werden, als wäre sie auf die beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt, die hier beschrieben werden. Diese beispielhaften Ausführungsbeispiele dienen dazu, dass die Offenbarung ausführlich und vollständig ist und sie vermitteln einem Fachmann auf diesem Gebiet vollständig den Schutzbereich der Erfindung. Dieselben Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Beschreibung gleiche Elemente.
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Begriffe, die in der vorliegenden Beschreibung benutzt werden, dienen zur Erläuterung beispielhafter Ausführungsbeispiele, nicht jedoch zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung. Sofern nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist umfasst die Singularform die Pluralform in der vorliegenden Beschreibung. Das Wort „umfassend” und Abwandlungen wie „umfasst” sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss erwähnter Komponenten, Schritte, Betriebsarten und/oder Elemente implizieren, nicht jedoch den Ausschluss irgendwelcher anderen Komponenten, Schritte, Betriebsarten und/oder Elemente.
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Zur Vereinfachung und um die Beschreibung klarer zu machen wird in den zugehörigen Zeichnungen ein allgemeines Konfigurationsdiagramm gezeigt, und eine detaillierte Beschreibung der Merkmale und der Technologie, die im Stand der Technik wohl bekannt ist, wird weggelassen, um zu verhindern, dass die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unnötigerweise unklar wird. Zusätzlich sind Komponenten, die in den zugehörigen Zeichnungen gezeigt sind, nicht notwendigerweise maßstabsgerecht dargestellt. Beispielsweise können Größen einiger Komponenten, die in den zugehörigen Zeichnungen gezeigt sind, im Vergleich zu anderen Komponenten vergrößert sein, um das Verständnis beispielhafter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Dieselben Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Komponenten, und ähnliche Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen bezeichnen ähnliche Komponenten, sie sind jedoch nicht notwendigerweise darauf beschränkt.
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In der Beschreibung und den Patentansprüchen werden Begriffe wie „erste”, „zweite”, „dritte”, „vierte” und dergleichen benutzt, um ähnliche Komponenten voneinander zu unterscheiden und sie werden benutzt, um einen spezifischen Ablauf oder einen allgemeinen Ablauf zu beschreiben, sie sind allerdings nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Es sollte verstanden werden, dass diese Begriffe in einer passenden Umgebung zueinander kompatibel sind, so dass beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die weiter unten beschrieben werden, in einer Reihenfolge betrieben werden können, die unterschiedlich ist von einer Reihenfolge, die hier gezeigt oder beschrieben ist. In ähnlicher Weise kann in der vorliegenden Beschreibung in dem Fall, wenn beschrieben ist, dass ein Verfahren eine Reihe von Schritten aufweist, die Reihenfolge dieser vorgeschlagenen Schritte, die hier beschrieben werden, nicht notwendigerweise die Reihenfolge ist, in der diese Schritte ausgeführt werden können. Das bedeutet, dass jeder beschriebene Schritt weggelassen werden kann und/oder dass irgendein anderer Schritt, der nicht hier beschrieben ist, dem Verfahren hinzugefügt werden kann.
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In der Beschreibung und den Patentansprüchen geben Begriffe wie „links”, „rechts”, „vorne”, „hinten”, „oben”, „unten”, „über”, „unter”, und dergleichen falls benutzt, nicht notwendigerweise Relativpositionen an, die unverändert sind, sondern sie werden zur Beschreibung benutzt. Es sollte verstanden werden, dass diese Begriffe miteinander in einer passenden Umgebung kompatibel sind, so dass beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden, in einer Richtung ausgeführt werden, die unterschiedlich zu einer hier gezeigten oder beschriebenen Richtung ist. Der hier benutzte Begriff „angeschlossen” ist so definiert, dass er direkt oder indirekt an ein elektrisches oder nicht elektrisches Schema angeschlossen bezeichnet. Begriffe, die beschrieben werden als „benachbart zueinander” können sich physikalisch berühren, oder sie können nah zueinander benachbart sein, oder sie können in demselben allgemeinen Bereich oder der Region sein, in dem Kontext in dem die obige Phrase benutzt wird. Dabei bedeutet die Phrase „in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel”, dass es sich um dasselbe beispielhafte Ausführungsbeispiel handelt, es ist jedoch nicht notwendigerweise darauf beschränkt.
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Nachfolgend werden ein Aufbau und die Wirkungsweise beispielhafter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
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2 ist ein Diagramm und zeigt schematisch ein Kommunikationssystem 1000 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf 2 kann das Kommunikationssystem 1000 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Server 200 umfassen, ein Kommunikationsfunkterminal 100 und einen Anhänger (Tag) 300.
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Zunächst dient der Server 200 dazu, ein Aufwachsignal auszusenden, das den Modus des Anhängers 300 umwandelt und ein Datensignal, das an den Anhänger 300 gesendet wird.
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Nachfolgend wird der Fall beschrieben, in dem das System 1000 ein elektrisches Etikettensystem (Electronic label system, ESL) als Beispiel ist, der Server 200 kann als POS-Server 200 implementiert sein, der in einem Geschäft und dergleichen installiert ist, um Preisinformationen und dergleichen von Produkten zu verwalten. Daneben kann der Server 200 ein Aufwachsignal über einen ersten Frequenzkanal aussenden und ein Datensignal über einen zweiten Frequenzkanal aussenden.
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In diesem Fall kann das erste Frequenzband ein höheres Frequenzband als zweites Frequenzband sein. Beispielsweise kann das erste Frequenzband 2 bis 2,6 GHz betragen und das zweite Frequenzband kann 950 MHz oder weniger betragen.
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Anschließend dient das Kommunikationsfunkterminal 100 dazu, das Aufwachfrequenzsignal durch den ersten Frequenzkanal auszusenden und zu empfangen und zum Aussenden und Empfangen des Datensignals durch den zweiten Frequenzkanal.
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In diesem Fall kann das Kommunikationsfunkterminal 100 ein Modul 110 zum Senden und Empfangen eines Aufwachsignals aufweisen, das das Aufwachsignal durch den ersten Frequenzkanal überträgt und empfängt und ein Modul 120 zum Übertragen und Empfangen eines Datensignals, das das Datensignal durch den zweiten Frequenzkanal aussendet und empfängt.
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Ferner kann das Modul 110 zum Übertragen und Empfangen des Aufwachsignals eine erste Antenne 111 umfassen und eine zweite Antenne 112 und das Modul 120 zum Aussenden und Empfangen des Datensignals kann eine dritte Antenne 121 und eine vierte Antenne 122 umfassen.
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Das Kommunikationsfunkterminal 100 kann ähnlich wie ein allgemeines Gateway oder ein Zugangspunkt (Access point, AP) und dergleichen implementiert sein.
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Um den Stromverbrauch zu verringern kann der Anhänger 300 zu normalen Zeiten in einem Schlafmodus sein und anschließend in einen aktiven Modus versetzt werden in Abhängigkeit von dem Empfang des Aufwachsignals.
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In jedem Fall, wenn der Anhänger 300 als elektrisches Etikett implementiert ist, bedeutet der Schlafmodus oder der aktive Modus nicht einen Schlafmodus oder einen aktiven Modus aller Anhänger 300, die eine Anzeigeeinheit aufweisen, sondern damit ist ein Schlafmodus oder ein aktiver Modus einer Kommunikationseinheit gemeint, die eine drahtlose Kommunikation in dem Anhänger 300 durchführt.
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Dementsprechend kann der Anhänger 300 die existierenden Daten mittels der Anzeigeeinheit anzeigen und die Kommunikationseinheit, die in dem Anhänger 300 eingebettet ist, kann den Schlafmodus beibehalten.
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Ferner, wenn der Anhänger 300 das Aufwachsignal empfängt, kann die Kommunikationseinheit in einen aktiven Modus versetzt werden, um das Datensignal zu empfangen und die Anzeige der Anzeigeeinheit zu ändern.
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Nachfolgend wird die gesamte Betriebsreihenfolge des Kommunikationssystems 1000 beschrieben.
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Wenn der Server 200 Anzeigeinformationen in dem spezifischen Anhänger 300 ändert, wird das Aufwachsignal zunächst über den ersten Frequenzkanal übertragen.
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Anschließend überträgt das Kommunikationsfunkterminal 100, das das Aufwachsignal über den ersten Frequenzkanal empfängt, das Aufwachsignal an den Anhänger 300.
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In diesem Fall kann die erste Antenne 111 das Aufwachsignal über den ersten Frequenzkanal von dem Server 200 empfangen und die zweite Antenne 112 kann das empfangene Aufwachsignal an den Anhänger 300 über den ersten Frequenzkanal übertragen.
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Nachfolgend, wenn der Anhänger 300 das Aufwachsignal empfängt, kann der Anhänger 300 in den aktiven Modus versetzt werden, um ihn zum Empfangen des Datensignals und dergleichen vorzubereiten.
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Nachfolgend überträgt der Server 200 das Datensignal durch den zweiten Frequenzkanal und das Kommunikationsfunkterminal 100 überträgt das Datensignal, das von dem Server 200 empfangen worden ist, an den Anhänger 300.
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In diesem Fall kann eine dritte Antenne 121 das Datensignal durch den zweiten Frequenzkanal von dem Server 200 empfangen und die vierte Antenne 122 kann das empfangene Datensignale an den Anhänger 300 durch den zweiten Frequenzkanal übertragen.
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Danach, wenn der Anhänger 300 das Datensignal empfängt, zeigt der Anhänger 300 die entsprechenden Daten an.
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Dementsprechend, da das Aufwachsignal und das Datensignal durch unterschiedliche Frequenzkanäle übertragen und empfangen werden, kann das Kommunikationsfunkterminal 100 eine höhere Anzahl von Kanälen sichern, durch die die Datensignale störungsfreier als zuvor übertragen und empfangen werden und eine drahtlose Kommunikation kann wirksam durchgeführt werden, selbst wenn sich der Anhänger 300 auf einer großen Fläche befindet.
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3 ist ein beispielhaftes Diagramm und zeigt schematisch das Verhältnis der räumlichen Aufteilung eines Kommunikationssystems 1000 zum Durchführen einer Simulation.
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4 ist ein Diagramm und zeigt ein Messergebnis von Pfadverlusten jedes Anhängers 300, wenn Daten bei einem Frequenzband von 2,4 GHz übertragen werden in dem Kommunikationssystem 1000, das wie in 3 aufgebaut ist, 5 ist ein Diagramm und zeigt ein Messergebnis von Pfadverlusten jedes Anhängers 300, wenn Daten in dem Frequenzband 2,4 GHz in dem Kommunikationssystem 1000, das wie in 3 dargestellt aufgebaut ist, übertragen werden.
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5 ist ein Diagramm und zeigt ein Messergebnis von Pfadverlusten jedes Anhängers 300, wenn Daten in dem Frequenzband 800 MHz übertragen werden, und 6 ist ein Diagramm und zeigt ein Messergebnis von Pfadverlusten jedes Anhängers 300, wenn Daten in dem Frequenzband 434 MHz übertragen werden.
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Bezug nehmend auf die 3 bis 6, wenn berücksichtigt wird, dass ein Großteil der Signalverluste in einem Bereich auftritt, in dem der Signalverlust 70 dB oder mehr ist, erkennt man, dass der Signalverlust am höchsten ist, wenn die Kommunikation über das Frequenzband 2,4 GHz durchgeführt wird und je niedriger das Frequenzband ist, desto geringer werden die Signalverluste.
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Dementsprechend, wenn das Aufwachsignal in dem Frequenzkanal von 2,4 GHz übertragen und empfangen wird, bei dem es sich um einen relativ hohen Frequenzkanal handelt und wenn das Datensignal bei einem Frequenzkanal von 950 MHz übertragen und empfangen wird, wobei es sich um einen relativ niedrigen Frequenzkanal handelt, wird der Anhänger 300 von dem Schlafmodus in den aktiven Modus versetzt in Abhängigkeit des Aufwachsignals und dies kann angesehen werden als ein Zustand, in dem der Anhänger 300 ebenso das Datensignal störungslos empfängt, so dass das Risiko eines Verlusts des Datensignals weiter reduziert werden kann.
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Daneben kann die Signalstörung verringert werden und der Kommunikationskanal kann zusätzlich gesichert werden durch Separieren der Kommunikationskanäle des Aufwachsignals und des Kommunikationskanals des Datensignals voneinander.
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Wie oben beschrieben wurde, gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Kommunikationsfunkterminal die Aufwachsignale und die Datensignale übertragen und empfangen, wobei unterschiedliche Frequenzkanäle benutzt werden, um eine größere Anzahl von Kanälen sicherzustellen, über die die Datensignale übertragen und störungsfrei empfangen werden im Vergleich zu vorher, wodurch die drahtlose Kommunikation effektiv durchgeführt werden kann, selbst wenn die Anhänger in einem großen Raum verteilt sind.
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Daneben, da die Anzahl von Störungen, die wegen des Verlusts des Aufwachsignals auftreten und das zugehörige Risiko relativ gering ist im Vergleich zu dem Fall des Verlusts des Datensignals kann die Gefahr von Verwechslungen, die wegen der Anzeige der falschen Daten auftreten, reduziert werden.
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Daneben, da die Ankunftsdistanz umso länger wird je niedriger das Frequenzband ist, wenn das Aufwachsignal durch den höheren Frequenzkanal übertragen und empfangen wird und das Datensignal über den niedrigeren Frequenzkanal ausgesendet und empfangen wird, wobei ein Anhänger, der in Abhängigkeit des Aufwachsignals von dem Schlafmodus in den aktiven Modus versetzt worden ist, so betrachtet werden kann als wäre er in dem Zustand, in dem der Anhänger auch das Datensignal störungsfrei empfangen kann, wodurch das Verlustrisiko des Datensignals weiter reduziert wird.
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Obwohl beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für Darstellungszwecke offenbart wurden, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet klar, dass unterschiedliche Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich und dem Geist der Erfindung abzuweichen, der sich durch die zugehörigen Patentansprüche ergibt.
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Dementsprechend ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern er wird durch die zugehörigen Patentansprüche definiert sowie deren Äquivalente.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0095650 [0001]
- KR 2012-0035358 [0012]
