JP2022022218A - 電文分割方法に基づいて低電力消費量を持つセンサーネットワークのためのプリアンブルとデータフィールドとの最適な結合 - Google Patents
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Abstract
Description
有利な実施は、従属請求項において見付けられる。
この問題を避けるために、1つ以上のプリアンブルが、分割態様ではなく、一括して送信できる。従って、古典的な方法が、分割されたプリアンブルよりずっと少ない計算パワーを要求する検出のために採用できる。その後、データは、図2に示すように、干渉に対しての耐性を保証するために、電文分割によって送信できる。
調整されたシステムが採用されるとき、データ120は、前に送信されたプリアンブルにだけではなく、基地局のビーコンに基づいても送信できる。
データホップ142および144は、必ずしもプリアンブル130の後に転送される必要がない。(データ120を前に付加するために、)データ120をプリアンブル130の前に追加することも可能である。プリアンブル130と並行して、異なるチャンネルにデータ120を送信することも実現可能である。
そのうえ、低い信号/雑音比(SNR)で検出を実行することができるように、データ転送速度は、プリアンブル長に従って適合できる。これは、プリアンブル130のデータ転送速度が、一般に、電文分割方法によって送信されたデータ120の転送速度と異なることを意味する。そのようなセットアップが図4に示される。
いくつかのタイプの変調が、相対的に簡単な態様で検出できる。他に、対比において、帯域幅効率およびノイズの影響に関してより良い性能を示す。
上記のアイデアは、プリアンブル/同期130のための完全に異なる送信方法でさえ採用することによって拡大できる。原則として、どのような組み合わせでも可能であり、それは拡散方法、狭帯域、または、OFDM(直交周波数分割多重方式)である。
前の方法によって、同期は、計算コストの適度な量で検出できるが、しかしながら、干渉に対しての耐性に関係する問題は残る。上記の場合において、仮に干渉が、送信の間、基準信号と同じ周波数帯域内で活動的で、かつ、仮に前記干渉が、受信機にてより高いパワーを示すならば、電文は一般に検出できない。
電文分割と同様に、プリアンブル130_1~130_3の間の休止および周波数ホップは、図7に示すように定義できる。
仮にプリアンブル130_1~130_3の間の時間間隔が既知であるならば、前の例に示されるように、プリアンブルのうちの1つだけを検出することで十分である。
第9の詳細な実施の形態において記載された、異なる受信機のための異なるプリアンブルを使うことの可能性の代わりに、検出し易い、いわゆるプレプリアンブル(すなわち、プリアンブル)、および/または、ポストプリアンブル(すなわち、ポストアンブル)、および/または、中間プリアンブル(すなわち、ミッドアンブル)も挿入できる。
干渉の場合には、十分な計算パワーを持つより高いレベルの検出性能を得るために、および/または、時間的に正確な同期および/または改善された周波数評価を得るために、図8に示されるように、プリアンブルに加えて同期シーケンスもホップに導入できるか、または、追加の同期ホップだけが電文に導入できる。
仮にいわゆるデータの反復が採用されるならば、データは、MRC(最大比率結合)または他の技術によって、全体の結果に併合され得る。これは、使われた反復の数に依存して、干渉に対するデータの耐性だけでなく、ノイズに対する性能も重く増大させる。実際の使用から確立された良好なガイド値は、3回の反復を含む。
図において、図10は、周波数および時間ホッピングパターン140によって送信されたデータ120に関連する基準信号130の配置を示し、基準信号130はデータ120の前に時間的に配置され、別のデータ152は基準信号130と一緒に送信される。縦座標は周波数を表わし、横座標は時間を表わす。
図11は、図において、周波数および時間ホッピングパターン140によって送信されたデータ120に関連する基準信号130の配置を示し、基準信号130は、データ120の前に時間的に配置され、別のデータ152は基準信号130と共に送信される。縦座標は周波数を表わし、横座標は時間を表わす。
核内の拡張を信号で伝える代わりに、他の核シーケンスの位置を信号で伝えることも可能である。この目的のために、それぞれの核シーケンスは、図12に示すように、どのような他の核シーケンスでも推定することが可能であるように、異なる情報から成る。
図13は、実施の形態に従う、データを送信する方法200のフローチャートを示す。方法200は、周波数ホッピングパターンおよび/または時間ホッピングパターンを使いながら、基準信号と時間同期させて、データを送信するステップ202を含む。
実施の形態において、検出し易いいくつかのプリアンブルが結合される。
実施の形態において、シグナリング情報またはペイロードは、検出し易いプリアンブルに導入される。
Claims (54)
- データ(120)を、周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)を使いながら、基準信号(130)と時間同期させて送信するように構成される、データ送信機(100)。
- 前記データ(120)がプリアンブルシンボルを含む、請求項1に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、さらに、前記データ(120)を、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)を使いながら、前記基準信号(130)と周波数同期させて送信するように構成される、請求項1または請求項2に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ(120)は少なくとも2つのデータパケット(142;144)を含み、前記データ送信機(100)は、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に従って前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)を送出するように構成される、請求項1~請求項3のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ(120)が電文であり、前記データ送信機(100)は、前記電文を前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)に分割するように構成され、前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)のそれぞれは前記電文より短い、請求項4に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は前記基準信号(130)自体を送信するように構成され、前記基準信号(130)はプリアンブルであり、
前記データ送信機(100)は、前記プリアンブルが、前記受信機側において、完全な検出のために適するように、前記プリアンブル(130)を送出するように構成される、請求項1~請求項5のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。 - 前記データ送信機(100)は、前記プリアンブル(130)を一括して送信するように構成される、請求項6に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)の前および/または後ろに前記プリアンブル(130)を送信するように構成される、請求項6または請求項7に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記プリアンブル(130)の送信が前記データ(120)の送信によって重複されないように、前記データ(120)の間に、前記プリアンブル(130)を少なくとも部分的に送出するように構成される、請求項6または請求項7に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)のために使われたデータ転送速度より低いデータ転送速度で、前記プリアンブル(130)を送信するように構成される、請求項6~請求項9のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)のために使われた変調タイプまたは変調方法とは異なる変調タイプまたは変調方法によって、前記プリアンブル(130)を送信するように構成される、請求項6~請求項10のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記プリアンブル(130)と共に別のデータ(152)を送信するように構成される、請求項6~請求項11のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記プリアンブルと共に送信された前記別のデータ(152)の少なくとも一部分は、前記データ(120)の前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に関する情報を含む、請求項12に記載のデータ送信機(100)。
- 前記基準信号(130)は少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)を含む、請求項6~請求項13のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記同じプリアンブルを少なくとも2回送出するように構成される、請求項14に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、異なる変調タイプまたは変調方法と共に、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)を送出するように構成される、請求項14または請求項15に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、異なるデータ転送速度で、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)を送信するように構成される、請求項14~請求項16のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)が、前記受信機側でそれぞれの場合において完全な検出に適するように、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)を送出するように構成される、請求項14~請求項17のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第1のプリアンブル(130_1)が、前記受信機側で粗な検出にだけ適するように、かつ、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第2のプリアンブル(130_2)が、前記受信機側で完全な検出に適するように、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)を送出するように構成される、請求項14~請求項17のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第1のプリアンブル(130_1)と共に別のデータ(152)を送出するように構成され、前記第1のプリアンブル(130_1)と共に送出された前記別のデータ(152)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第2のプリアンブル(130_2)に関する情報を含む、請求項14~請求項19のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)の間の時間間隔または周波数間隔は、固定的に定義されるか、または、請求項19に記載された前記別のデータ(152)内に含まれた情報によってシグナリングされる、請求項14~請求項20のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの1つを、少なくとも2つの部分プリアンブルに分離するように、かつ、互いの時間および/または周波数間隔で前記少なくとも2つの部分プリアンブルを送出するように構成される、請求項14~請求項21のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)に、前記少なくとも2つの部分プリアンブルを提供するように構成される、請求項5または請求項22に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記基準信号(130)自体を送信するように構成され、前記基準信号(130)は時間的に決定論的手法で繰り返される信号である、請求項1~請求項5のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)の前および/または後ろに、前記基準信号(130)を送信するように構成される、請求項24に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記基準信号(130)の送出が、前記データ(120)の送信によって重複しないように、前記データ(120)の間に少なくとも部分的に、前記基準信号(130)を送信するように構成される、請求項24または請求項25に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)のために使われたデータ転送速度と異なるデータ転送速度で、前記基準信号(130)を送信するように構成される、請求項24~請求項26のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記データ(120)のために使われた変調タイプまたは変調方法とは異なる変調タイプまたは変調方法で、前記基準信号(130)を送信するように構成される、請求項24~請求項27のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、前記基準信号(130)と共に別のデータ(152)を送信するように構成される、請求項24~請求項28のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記基準信号(130)と共に送信された前記別のデータ(152)の少なくとも一部分は、前記データ(120)の前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に関する情報を含む、請求項29に記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、異なるデータ送信機(100)から前記基準信号(130)を受信するように構成された受信機を含む、請求項1~請求項4のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記基準信号(130)は、時間的に決定論的手法で繰り返される信号である、請求項31に記載のデータ送信機(100)。
- 前記周波数ホッピングパターン(140)は、前記データ(120)が送信されるべき、送信周波数のシーケンスまたは送信周波数ホップを定義する、請求項1~請求項32のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記時間ホッピングパターン(140)は、前記データ(120)が送信されるべき、送信時間のシーケンスまたは送信時間間隔を定義する、請求項1~請求項33のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 前記データ送信機(100)は、より高いコード利得が、前記受信機側で、チャンネル符号化されたデータを結合することによって達成されるように、前記データ(120)をチャンネル符号化し、かつ、少なくとも前記チャンネル符号化されたデータの少なくとも一部分を2回送信するように構成される、請求項1~請求項34のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)。
- 基準信号(130)と時間同期させて、周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)を使いながら、データ(120)を受信するか、または、バッファから前記データ(120)を取り出すように構成された、データ受信機(110)。
- 前記データ受信機(110)は、さらに、前記基準信号(130)と周波数同期させて、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)を使いながら、前記データ(120)を受信するか、または、前記バッファから前記データ(120)を取り出すように構成される、請求項36に記載のデータ受信機(110)。
- 前記データ(120)は少なくとも2つのデータパケット(142;144)を含み、前記データ受信機(110)は、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に従って、前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)を受信するか、または、前記バッファから前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)を取り出すように構成される、請求項36または請求項37に記載のデータ受信機(110)。
- 前記データ(120)は、前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)に分割される電文であり、前記少なくとも2つのデータパケットのそれぞれは電文より短く、
前記データ送信機(110)は、前記電文を得るために、前記少なくとも2つのデータパケット(142;144)を結合するように構成される、請求項38に記載のデータ受信機(110)。 - 前記基準信号(130)がプリアンブルである、請求項36~請求項39のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)。
- 前記プリアンブル(130)は、別のデータ(152)と共に受信されるかまたは前記バッファから取り出される、請求項40に記載のデータ受信機(110)。
- 前記プリアンブル(130)と共に受信されるかまたは前記バッファから取り出される前記別のデータ(152)は、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に関する情報を含み、
前記データ受信機(110)は、前記周波数ホッピングパターン(140)および/または時間ホッピングパターン(140)に関する情報を使いながら、前記データ(120)を受信するか、または、前記データ(120)を前記バッファから取り出すように構成される、請求項41に記載のデータ受信機(110)。 - 前記基準信号(130)は2つのプリアンブル(130_1:130_3)を含む、請求項40~請求項42のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)。
- 前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第1のプリアンブル(130_1)が粗い検出に適し、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第2のプリアンブル(130_2)が完全な検出に適し、
前記データ受信機(110)は、前記第1のプリアンブル(130_1)を使いながら粗い検出を実行し、かつ、前記第2のプリアンブル(130_2)を使いながら完全な検出を実行するように構成される、請求項43に記載のデータ受信機(110)。 - 別のデータ(152)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第1のプリアンブル(130_1)と共に、受信されるか、または、前記バッファから取り出され、前記別のデータ(152)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの第2のプリアンブル(130_2)に関する情報を含み、
前記データ受信機(110)は、受信データストリームの中の前記第2のプリアンブル(130_2)に関する情報を使いながら、前記第2のプリアンブル(130_2)を検出するように構成される、請求項43または請求項44に記載のデータ受信機(110)。 - 前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)の間の時間間隔または周波数間隔は、固定的に定義されるか、または、請求項45に記載の前記別のデータ(152)内に含まれた前記情報によってシグナリングされる、請求項43~請求項45のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)。
- 前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のそれぞれは、完全な検出に適し、
前記データ受信機(110)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの1つの成功している完全な検出の場合には、直ちに前記データ(120)を受信するように構成され、
前記データ受信機(110)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの1つの成功していない完全な検出の場合には、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの別のプリアンブルの検出を実行するように構成され、
前記データ受信機(110)は、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの1つの成功していない完全な検出の場合には、検出を実行するために、前記少なくとも2つのプリアンブル(130_1:130_3)のうちの前記少なくとも2つのプリアンブルを結合するように構成される、請求項43~請求項46のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)。 - 前記データ受信機(110)は前記基準信号(130)自体を送信するように構成される、請求項36~請求項47のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)。
- 前記基準信号(130)は時間的に決定論的手法で繰り返される信号である、請求項48に記載のデータ受信機(110)。
- 請求項1~請求項35のいずれか1つに記載のデータ送信機(100)と、
請求項36~請求項49のいずれか1つに記載のデータ受信機(110)とを含む、システム。 - データを送信する方法(200)であって、
基準信号と時間同期させて、周波数ホッピングパターンおよび/または時間ホッピングパターンを使いながら、データを送信するステップ(202)を含む、方法(200)。 - データを受信する方法(210)であって、
基準信号と時間同期する態様で、周波数ホッピングパターンおよび/または時間ホッピングパターンを使いながら、データを受信するステップ(212)を含む、方法(210)。 - 請求項51または請求項52に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
- データおよびプリアンブルを送信するように構成されたセンサーノードであって、
前記センサーノードは、プリアンブルのために使われた送信方法とは異なる送信方法によって、前記データを送信するように構成される、センサーノード。
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