MX2011001025A - Comunicaciones inalambricas que proporcionan interoperabilidad entre dispositivos capaces de comunicarse a diferentes velocidades de transferencia de datos. - Google Patents

Abstract

Se describe un método, red de malla inalámbrica y un soporte de almacenamiento legible por procesador para proporcionar interoperabilidad entre dispositivos que tienen capacidad de comunicarse a diferentes velocidades de transferencia de datos. Se usa un valor de señal de delimitador de inicio del cuadro en un encabezamiento de sincronización para indicar una velocidad de transferencia de datos en donde el dispositivo tiene capacidad de comunicación. En ciertas modalidades, las muestras se recolectan alrededor de un bit transición y se utilizan para ajustar un bit el tiempo de ejecución de un dispositivo de recepción para emparejar un bit del tiempo de ejecución de un dispositivo de transmisión usando un proceso de ajuste aproximado y, en algunas modalidades, un proceso de ajuste fino. De esta manera, puede mantenerse la compatibilidad entre nuevos dispositivos que pueden comunicarse a una velocidad de transferencia de datos relativamente rápida y dispositivos de legado que se comunican a una velocidad inferior de transferencia de datos.

Description

COMUNICACIONES INALÁMBRICAS QUE PROPORCIONAN INTEROPERABILIDAD ENTRE DISPOSITIVOS CAPACES DE COMINICARSE A DIFERENTES VELOCIDADES DE TRANSFERENCIA DE DATOS REMISIÓN A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica beneficio a Solicitud Provisional de E.U. Núm. 61, 299, 516, archivada el 29 de enero de 2010, incorporada aquí por referencia en su totalidad.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA La lectura de energía eléctrica, flujo de agua, y uso de gas se ha llevado a cabo históricamente, con lectores humanos de medidores que vinieron al sitio y documentaron a mano las lecturas del medidor. Con el tiempo, esta metodología de lectura manual del medidor ha sido potenciada con sistemas que usan ir pasando por o leyendo la unidad de radiocomunicaciones hacia y desde un dispositivo recolector móvil en un vehículo. Recientemente, hubo un esfuerzo concertado para llevar a cabo las lecturas del medidor usando redes de comunicación fijadas que permiten que los datos fluyan del medidor a un sistema de computadora anfitrión sin intervención humana.

Las redes de comunicación fijas pueden funcionar usando la línea de cableado o la tecnología de radio. Por ejemplo, los sistemas de portadora de línea de distribución son basados en cables . y usan las líneas de herramienta ellos mismos para comunicaciones. La tecnología de radio ha tendido a preferirse debido a velocidades de transferencia de datos más elevadas e independencia de la red de distribución. La tecnología de radio en el intervalo de frecuencias de 902-928 MHz puede funcionar sin una licencia de FCC restringiendo la salida de energía y extendiendo la energía transmitida con respecto a una porción grande de la anchura de banda disponible.

Los sistemas automatizados, como sistemas de Lectura Automáticos del Medidor (AMR, por sus siglas en inglés) y Sistemas de infraestructura avanzada de medición (AMI, por sus siglas en inglés), existen para recolectar datos de medidores que miden el uso de recursos, como gas, agua y electricidad. Los sistemas pueden emplear varias diferentes infraestructuras para recolectar estos datos de medidor de los medidores. Por ejemplo, algunos sistemas automatizados obtienen datos de los medidores que usan una red inalámbrica fija que incluye, por ejemplo, un nodo central, p.ej, un dispositivo de recolección, en la comunicación con varios nodos de punto final (p.ej, dispositivos de lectura de medidor (MRDs) conectado a medidores), en los nodos de punto final, el conjunto de circuitos .de comunicaciones inalámbricas puede incorporarse en los medidores ellos mismos, de modo que cada nodo de punto final en la red inalámbrica comprenda un medidor conectado a un MRD que tiene el conjunto de circuitos de comunicación inalámbrica que habilita el MRD para transmitir los datos de medidor del medidor al cual esto se conecta. El conjunto de circuitos de comunicación inalámbrica puede incluir un transpondedor que es exclusivamente identificado por un número de serie de transpondedor. Los nodos de punto final pueden transmitir o sus datos de medidor directamente al nodo central, o indirectamente aunque los uno o más nodos bidireccionales intermedios que funcionán como a repetidores para los datos de medidor del nodo de transmisión.

Algunas redes pueden emplear una malla arquitectura conectada a una red. En las redes, conocidas como las topologías en malla," nodos de punto final se conectan entre si a través de enlaces de comunicación inalámbrica de modo que cada nodo de punto final tenga un paso de comunicación inalámbrica al nodo central. Una característica de topologías en malla es que los nodos componentes pueden conectar todos entre sí vía lado a lado uno o más "saltos". Debido a esta característica, las topologías en malla pueden continuar funcionando aun si un nodo o conexión rompen. En consecuencia, las topologías en malla autoconfiguran y autocuración, considerablemente reduciendo esfuerzos de mantenimiento e instalación .

Los sistemas de comunicaciones han existido durante muchos años, pero las modernizaciones a un sistema proporcionado por lo común requieren que reemplazo o modernización de dispositivos apoyen las capacidades de un nuevo sistema. Específicamente, una modernización proporcionada puede aumentar la velocidad de transferencia de datos usada para comunicaciones. Por lo común, los aumentos de velocidad de transferencia de datos dan como resultado cuestiones de compatibilidad entre existencia o dispositivos de legado y el equipo nuevo, más capaz. Un segundo factor en comunicaciones inalámbricas es la relación entre velocidades de transferencia de datos de comunicación y desempeño de comunicación. Como regla empírica, —la sensibilidad receptora de un dispositivo es degradada por 3 dB cada vez que la velocidad de transferencia de datos se duplica.

Alguna Red de área local existente- (LAN) sistemas puede usar comunicaciones de espectro ensanchado por saltos de frecuencia (FHSS). Algunos sistemas existentes pueden permitir la sincronización por mensaje entre dispositivos, donde un dispositivo de recepción sincroniza a un dispositivo de transmisión priorizando canales basados en la intensidad de la señal recibida (RSSI) , y luego detectando un preámbulo válido a la lista de canal priorizada. Algunos sistemas existentes también pueden ser predominantemente un sistema bidireccional, donde el colector de sistema solicita, o peticiones, datos de dispositivos terminales. La duración de preámbulo puede permitir que un dispositivo de recepción explore toda la frecuencia que salta canales y clasifique la intensidad de la señal recibida (RSSI) para los canales más elevados. El proceso puede repetirse varias veces antes de que el dispositivo de recepción seleccione el canal RSSI más resistente para chequear un preámbulo válido.

En consecuencia, una necesidad existe para un método para mantener la compatibilidad entre equipo más nuevo y equipo de legado o servicios que tienen capacidad de cominicarse a diferentes velocidades de transferencia de datos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un método, la red de malla inalámbrica y el soporte de almacenamiento legible por procesador para proporcionar el interoperabilidad entre dispositivos que tienen capacidad de cominicarse a diferentes velocidades de transferencia de datos se describen aqui. Según diversas modalidades, un valor de señal de delimitador de inicio del cuadro en un encabezamiento de sincronización se usa para indicar una velocidad de transferencia de datos en donde un dispositivo tiene capacidad de comunicación. En ciertas modalidades, las muestras se recolectan alrededor un bit efectúan una transición y se utilizan ajustan un bit el tiempo de ejecución de un dispositivo de recepción para emparejar un bit el tiempo de ejecución de un dispositivo de transmisión que usa un proceso de ajuste aproximado y, en algunas modalidades, un proceso de ajuste fino.

Una modalidad concierne a un método para hacer funcionar una red inalámbrica que comprende un primer dispositivo configurado para comunicar datos a una primera velocidad de transferencia de datos y un segundo dispositivo configurado para comunicar datos a una segunda velocidad de transferencia de datos diferente de la primera velocidad de transferencia de datos. El método implica recibir, en el primer dispositivo, una señal; que comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma de onda de preámbulo y un delimitador de inicio del cuadro (SFD) valor de señal que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de transmisión. Una velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión se identifica como una de la primera velocidad de transferencia de datos y la segunda velocidad de transferencia de datos como una función del valor de señal de delimitador de inicio del cuadro.

Otra ^modalidad concierne a una red de malla inalámbrica. La red de malla inalámbrica incluye un nodo central que comprende un transceptor configurado para transmitir y recibir comunicaciones de datos usando canales de frecuencia seleccionados de una pluralidad de canales de frecuencia. Una pluralidad de nodos bidireccionales está en la comunicación inalámbrica bidireccional con el nodo central. Cada nodo bidireccional tiene un respectivo paso de comunicación inalámbrica al nodo central que es un paso directo o un paso indirecto a través de uno o más nodos bidireccionales intermedios que funcionan como nodos de repetidor. El nodo central inicia una comunicación de datos del nodo central a un nodo bidireccional particular de la pluralidad de nodos bidireccionales. La comunicación de datos comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma de onda de preámbulo y un delimitador de inicio del cuadro (SFD) valor de señal que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de transmisión y esto identifica una velocidad de transferencia de datos seleccionada de una pluralidad de velocidades de transferencia de datos.

Según aún otra modalidad, un soporte de almacenamiento legible por procesador se describe. El medio legible por procesador almacena instrucciones ejecutables por el procesador lo que, cuando ejecutado por un procesador, hace que el procesador haga funcionar una red de malla inalámbrica que comprende un primer dispositivo configurado para comunicar datos a una primera velocidad de transferencia de datos y un segundo dispositivo configurado para comunicar datos a una segunda velocidad de transferencia de datos diferente de la primera velocidad de transferencia de datos recibiendo, en el primer dispositivo, una señal que comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma de onda de preámbulo y un delimitador de inicio del cuadro (SFD, por sus- siglas en inglés) valor de señal que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de transmisión. Una velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión se identifica como una de la primera velocidad de transferencia de datos y la segunda velocidad de transferencia de datos como una función del valor de señal de delimitador de inicio del cuadro.

Diversas modalidades pueden comprender ciertas ventajas. Por ejemplo, la compatibilidad puede mantenerse entre nuevos dispositivos que pueden comunicar a una velocidad de transferencia de datos relativamente rápida y dispositivos de legado que comunican a una velocidad de transferencia de datos inferior. Usando una tabla de consulta para corresponderse de valores de señal SFD a velocidades de transferencia de datos permite que una variedad de velocidades de transferencia de datos sea apoyada por un cambio de tabla de configuración, evitando la necesidad de cambiar el soporte lógico inalterable que controla la funcionalidad de un dispositivo.

Otros aspectos y ventajas de las modalidades descritas pueden hacerse evidentes de la siguiente descripción detallada y figuras acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Resumen anterior, asi como la siguiente descripción detallada de diversas modalidades, es mejor entendido cuando leído junto con las figuras añadidas. Para la ilustración de la invención, allí se muestran en las figuras modalidades ejemplificantes de diversos aspectos de la invención; sin embargo, la invención no es limitada con los métodos específicos e instrumentalidades descritas. En las figuras: La Figura 1 es un diagrama de un sistema de medición ej emplificante; La Figura 2 detalla mediante el diagrama de la Figura 1 e ilustra un sistema de medición ejemplificante con mayor detalle; La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra un colector ejemplificante; La Figura 3B es un diagrama de bloques que ilustra un medidor ejemplificante; La Figura 4 es un diagrama de una subred ejemplificante de una red inalámbrica para recolectar datos de dispositivos remotos; La Figura 5 ilustra un encabezamiento de sincronización ejemplificante para usarlo en relación con diversas modalidades; La Figura 6 es un organigrama que ilustra un método ejemplificante para sincronizar un dispositivo de recepción a la temporización de bitios de un dispositivo de transmisión.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS Los sistemas y métodos ejemplificantes para recolectar datos del medidor se describen a continuación en cuanto a las Figuras 1-6. Se valorará por los que tienen experiencia común en la técnica que la descripción proporcionada aqui con respecto a aquellas figuras es sólo con objetivos ejemplificantes y no pretende en ninguna forma limitar el alcance de las modalidades potenciales.

En términos generales, una pluralidad de dispositivos de medidor, que funcionan para rastrear el uso de un servicio o bien tangible tal como, por ejemplo, electricidad, agua, y gas, es operable para comunicar inalámbricamente. Los uno o más dispositivos, referidos a aqui como "colectores", se proporcionan lo que "recolecta" datos transmitidos por los otros dispositivos de medidor de modo que puedan obtenerse acceso por otros sistemas informáticos. Los colectores reciben y compilan datos de medición de una pluralidad de dispositivos de medidor via lado a lado comunicaciones inalámbricas. Un servidor recolector de datos puede comunicarse con los colectores para recuperar los datos de medidor compilados.

La Figura 1 proporciona un diagrama de un sistema de medición ejemplificante 110. El sistema 110 comprende una pluralidad de medidores 114, que son operables para detectar y registrar el . gasto de energía o el uso de un servicio o bien tangible tal como, por ejemplo, electricidad, agua, o gas. Los medidores 114 pueden ubicarse al local de cliente tal como, por ejemplo, una casa o lugar del negocio. Los medidores 114 comprenden el conjunto de circuitos para medir el gasto de energía del servicio o bien tangible que es consumido a sus respectivas ubicaciones y para generar datos que reflejan el gasto de energía, así como otros datos relacionados al mismo. Los medidores 114 también pueden comprender el conjunto de circuitos para transmitir datos inalámbricamente generado por el medidor a una ubicación remota. Los medidores 114 pueden comprender además el conjunto de circuitos para recibir datos, órdenes instrucciones inalámbricamente también. Los medidores que son operables para tanto recibir como transmitir datos pueden referirse como medidores "bidireccionales" o "bidireccionales " , mientras los medidores que sólo son capaces de transmitir datos pueden referirse como medidores "de sólo transmisión" o "unidireccionales". En medidores bidireccionales, el conjunto de circuitos para transmitir y recibir puede comprender un transceptor. En una modalidad ilustrativa, los medidores 114 pueden ser, por ejemplo, medidores de electricidad elaborados por Elster Electricity, LLC y comercializado bajo el nombre comercial REX.

El sistema 110 comprende además a colectores 116. En una modalidad, los colectores 116 también son medidores operables para detectar y registrar el uso de un servicio o bien tangible tal como, por ejemplo, electricidad, agua, o gas. Además, los colectores 116 son operables para enviar datos a y recibir datos de medidores 114. Así, como los medidores 114, los colectores 116 pueden comprender tanto el conjunto de circuitos para medir el gasto de energía de un servicio o bien tangible como para generar datos que reflejan el gasto de energía y conjunto de circuitos para transmitir y recibir datos. En una modalidad, el colector 116 y medidores 114 se comunica con y el uno entre el otro usando cualquiera 'de varios métodos inalámbricos tal como, por ejemplo, espectro ensanchado por saltos de frecuencia (FHSS) y espectro de extensión de secuencia directo (DSSS) .

Un colector 116 y los medidores 114 con que esto- se comunica define un subnet/LAN 120 del sistema 110. Como se utiliza aquí, los medidores 114 y colectores 116 pueden referirse "como nodos" en el subred 120. En cada subnet/LAN 120, cada medidor transmite datos gasto de energía del bien tangible relacionado con que es medido en la ubicación del medidor. El colector 116 recibe los datos transmitidos por cada medidor 114, con eficacia "recolectándolo", y luego periódicamente transmite los datos de todos los medidores en el subnet/LAN 120 a un servidor recolector de datos 206. El servidor recolector de datos 206 almacena los datos para análisis y preparación de cuentas, por ejemplo. El servidor recolector de datos 206 puede ser un sistema informático de objetivo general especialmente programado y puede comunicarse con colectores 116 vía lado a lado una red 112. La red 112 puede comprender cualquier forma de la red, incluyendo una red inalámbrica o una red fija y de cables, como una red de área local (LAN) , una red de . área extendida, el Internet, un intranet, una red telefónica, como la Red Telefónica Conmutada (PSTN), una Red de emisoras con espectro de extensión de salto de frecuencia (FHSS), una topología en malla, un Wi-Fi (802.11) red, Wi-Max (802.16) red, una línea terrestre (POTES) red, o cualquier combinación de lo anterior.

Refiriéndose ahora a la Figura 2, los detalles adicionales del sistema de medición 110. se muestran. Por lo común, el sistema se hará funcionar por una compañía de herramienta o una compañía que proporciona servicios de tecnología de la información a una compañía de herramienta. Como se muestra, el sistema 110 comprende un servidor de gestión de redes 202, un sistema de gestión de red (NMS) 204 y el servidor recolector de datos 206 que conjuntamente manejan uno o más subreds/Redes de área local 120 y sus nodos constituyentes. El NMS 204 rastrea cambios del estado de red, como nuevos nodos que se registran/dan de baja con el sistema 110, cambio de vías de comunicación de nodo, etc. Esta información se recolecta para cada subnet/LAN 120 y se detecta y reenviado al servidor de gestión de redes 202 y servidor recolector de datos 206.

Cada uno de los medidores 114 y colectores 116 es asignado un identificador (LAN ID) que exclusivamente identifica aquel medidor o colector en su subnet/LAN 120. En esta modalidad, comunicación entre nodos (es decir, los colectores y medidores) y el sistema 110 se lleva a cabo usando el LAN ID. Sin embargo, es preferible para operadores de una herramienta preguntar y comunicarse con los nodos usando sus propios identificadores . Con este fin, un archivo de unión 208 se puede usar para correlacionar el identificador de una herramienta para un nodo (p.ej, un número de serie de herramienta) con ambos un número de serie de fabricante (es decir, un número de serie asignado por el fabricante del medidor) y el LAN ID para cada nodo en el subnet/LAN 120. De esta forma, la herramienta puede referirse a los medidores y colectores por el identificador de herramientas, mientras el sistema puede emplear el LAN ID para la designación de medidores particulares durante comunicaciones de sistema.

Una base de datos de configuración del dispositivo 210 almacena la información de configuración en cuanto a los nodos. Por ejemplo, en el sistema de medición 200, la base de datos de configuración del dispositivo puede incluir datos en cuanto al tiempo de uso (TOU) puntos de conmutación, etc. para los medidores 114 y colectores 116 comunicación en el sistema 110. Una base de datos de requerimientos de recolección de datos 212 contiene la información en cuanto a los datos para recolectarse en un por base de nodo. Por ejemplo, una herramienta puede especificar que los datos de medición, como el perfil de carga, demanda, TOU, etc. deben recolectarse del medidor (es) particular 114a. Los informes 214 conteniendo la información en la configuración de red pueden ser automáticamente generados o de acuerdo con una solicitud de herramienta.

El sistema de gestión de red (NMS) 204 mantiene una base de datos que describe el estado actual del sistema de red fija global (estado actual de la red 220) y una base de datos que describe el estado histórico del sistema (estado ' histórico de la red 222) . El estado actual de la red 220 contiene datos en cuanto a asignaciones de medidor al colector de corriente, etc. para ' cada subnet/LA 120. El estado histórico de la red 222 es una base de datos de la cual el estado de la red a un punto particular en el pasado puede ser reconstruido. El NMS 204 es responsable de, entre otras cosas, proporcionando informes 214 sobre el estado de la red. El NMS 204 puede obtenerse acceso vía lado a lado un API 220 que se expone a un interfaz de usuario 216 y un Sistema de Información al Cliente (CIS) 218. Otras interfaces externas también pueden ponerse en práctica. Además, los requerimientos de recolección de datos almacenados ¦ en la base de datos 212 pueden configurarse vía lado a lado el interfaz de usuario 216 o CIS 218.

El servidor recolector de datos 206 recolecta datos de los nodos (p.ej, colectores 116) y almacena los datos en una base de datos 224. Los datos incluyen la información que mide, como el consumo de energía y puédase usar con objetivos de facturación, etc. por un proveedor de herramienta.

El servidor de gestión de redes 202, sistema de gestión de red 204 y servidor recolector de datos 206 se comunica con los nodos en cada subnet/LAN 120 vía lado a lado red 110.

La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra detalles adicionales de una modalidad de un colector 116. Aunque los ciertos componentes sean designados y mencionados en cuanto a la Figura 3A, ella debería valorarse que la invención no es limitada con los componentes. De hecho, diversos otros componentes por lo común encontrados en un medidor electrónico pueden ser una parte de colector 116, pero no se han mostrado en la Figura 3A con los objetivos de claridad y brevedad. También, la invención puede usar otros componentes para llevar a cabo la operación de colector 116. Los componentes que se muestran y la funcionalidad descrita para el colector 116 se proporcionan como ejemplos, y no son significados para ser exclusivos de otros componentes u otra funcionalidad.

Como ; se muestra en la Figura 3A, el colector 116 puede comprender el conjunto de circuitos de medición. 304 que lleva a cabo la cuantificación del gasto de energía de un servicio o bien tangible y un procesador 305 que controla la operación total de las funciones que miden del colector 116. El colector 116 puede comprender además una pantalla' de visualización 310 para mostrar la información, como cantidades medidas y estado de medidor y una memoria 312 para almacenar datos. El colector 116 comprende además el conjunto de circuitos de comunicaciones de LAN inalámbrico 306 para comunicarse inalámbricamente con los medidores 114 en un subnet/LAN y una interconexión . de red 308 para la comunicación sobre la red 112.

En una modalidad, el conjunto de circuitos de medición 304, procesador 305, pantalla de visualización 310 y memoria 312 se pone en práctica usando un medidor ALFA A3 disponible, de Elster Electricity, Inc. En aquella modalidad, el conjunto de circuitos de comunicaciones de LAN inalámbrico 306 puede ponerse en práctica por un Tablero de opciones de LAN (p.ej, una radio bidireccional de 900 MHz) instalado dentro del medidor ALFA A3, y la interconexión de red 308 puede ponerse en práctica por un Tablero de opciones de WAN (p.ej, un módem telefónico) también instalado dentro del medidor ALFA A3. En esta modalidad, el Tablero de opciones de WAN 308 mensajes de rutas de red 112 (via lado a lado puerto de interfaz 302) al procesador de medidor 305 o al Tablero de opciones de LAN 306. el Tablero de opciones de LAN 306 puede usar un transceptor (no se muestra) , por ejemplo una radio de 900 MHz , para comunicar datos a medidores 114. También, el Tablero de opciones de LAN 306 puede tener la memoria suficiente para almacenar datos recibidos de medidores 114. Estos datos pueden incluir, entre otras cosas el siguiente: datos de facturación actuales (p.ej. Los valores actuales almacenados y mostrados por medidores 114), los datos de periodo de facturación anteriores, los datos de temporada anteriores, y la carga describen datos.

El Tablero de opciones de LAN 306 puede tener capacidad de sincronizar su tiempo a un reloj de tiempo real (no se muestra) en el medidor ALFA A3, asi sincronizando el tiempo de referencia de LAN al tiempo en el medidor. El procesamiento necesario para realizar la funcionalidad de comunicación y la recolección y la unidad de almacenamiento de datos de medición del colector 116 puede ser manejado por el procesador 305 y/o procesadores adicionales (no se muestra) en el Tablero de opciones de LAN 306 y el Tablero de opciones de WAN 308.

La responsabilidad de un colector 116 es amplia y variada. En términos generales, el colector 116 es responsable de dirección, procesamiento y datos de direccionamiento comunicados entre el colector y red 112 y entre el colector y medidores 114. El colector 116 puede leer continuamente o intermitentemente los datos actuales de medidores 114 y almacenar los datos en una base de datos (no se muestra) en el colector 116. Los datos actuales pueden incluir entre otras cosas el uso de kWh total, el Tiempo de uso (TOU) de kWh, alcance su punto máximo demanda de kW, y otras cuantificaciones de consumo de energía e información sobre el estado. El colector 116 también puede leer y almacenar facturación anterior y datos de temporada anteriores de medidores 114 y almacenar los datos en la base de datos en el colector 116. La base de datos puede ponerse en práctica como uno o más tablas de datos dentro del colector 116.

La Figura 3B es un diagrama de bloques de una modalidad ejemplificante de un medidor 114 que puede funcionar en el sistema 110 de Figuras 1 y 2. Como se muestra, el medidor 114 comprende el conjunto de circuitos de medición 304' para medir la cantidad de un servicio o bien tangible que es consumido, un procesador 305' que controla las funciones totales del medidor, una pantalla de visualización 310' para mostrar datos de medidor e información sobre el estado, y una memoria 312' para almacenar instrucciones de programa y datos. El medidor 114 comprende además el conjunto de circuitos de comunicaciones inalámbricas 306' para transmitir y recibir datos a/de otros medidores 114 o un colector 116.

Refiriéndose nuevamente a la Figura 1, en la modalidad que se muestra ejemplificante, un colector 116 directamente se comunica con sólo un subconjunto de la pluralidad de medidores 114 en su subnet/LAN particular. Los medidores 114 con que el colector 116 directamente se comunica pueden referirse como medidores "de nivel uno" 114a. Se menciona que los medidores de nivel . uno 114a son un "salto" del colector 116. Las comunicaciones entre colector 116 y medidores 114 además de medidores de nivel uno 114a son transmitidas a través de los medidores de nivel uno 114a. Asi, los medidores de nivel uno 114a funcionan como repetidores para comunicaciones entre colector 116 y medidores 114 ubicado más lejos en el subred 120.

Cada medidor de nivel uno 114a por lo común sólo estará en el intervalo para comunicarse directamente con sólo un subconjunto de los medidores restantes 114 en el subred 120. Los medidores 11.4 con que- los medidores de nivel uno 114a directamente se comunican pueden referirse como medidores de nivel dos 114b. Los medidores de nivel dos 114b son un "salto" de medidores de nivel uno .114a, y por lo tanto dos "saltos" del colector 116. Los medidores de nivel dos 114b funcionan como repetidores para comunicaciones entre los medidores de nivel uno .114a y medidores 114 ubicado más lejos del colector 116 en el subred 120.

Mientras sólo tres niveles de medidores se muestran (colector 116, el primer nivel 114a, el segundo nivel 114b) en la Figura 1, un subred 120 puede comprender cualquier cantidad de niveles de medidores 114. Por ejemplo, un subred 120 puede comprender un nivel de medidores, pero también podría comprender ocho o más niveles de medidores 114. En una modalidad donde un subred comprende ocho niveles de medidores 114, no menos de 1024 medidores podrían ser registrados con un colector individual 116.

Como se menciona anteriormente, cada medidor 114 y colector 116 que se instala en el sistema 110 tiene un identificador exclusivo (LAN ID) almacenado sobre eso que exclusivamente identifica el dispositivo de todos otros dispositivos en el sistema 110. Además, los medidores 114 funcionamiento en un subred 120 comprenden la información que incluye el siguiente: los datos que identifican al colector con el cual el medidor es registrado; el nivel en el subred en donde el medidor se ubica; el medidor de repetidor en el nivel previo con el cual el medidor se comunica para enviar y recibir datos a/de el colector; un identificador que indica si el medidor es un repetidor para otros nodos en el subred; y si el medidor funciona como un repetidor, . el identificador que exclusivamente identifica al repetidor dentro del subred particular, y la cantidad de medidores para los cuales es un repetidor.' Los colectores 116 han almacenado sobre eso todos estos mismos datos para todos los medidores 114 que son registrados con lo mismo. Asi, el colector 116 comprende datos que identifican todos los nodos registrados con lo mismo así como datos que identifican el paso registrado por el cual los datos son comunicados del colector a cada nodo. Cada medidor 114 por lo tanto tiene un paso de comunicaciones designado al colector que es ^cualquiera un paso directo (p.ej, todos los nodos de nivel uno) o un paso indirecto a través de uno o más nodos intermedios que funcionan como a repetidores.

La información se transmite en esta modalidad en la forma de bloques de transmisión. Para la mayor parte de. tareas de red tal como, por ejemplo, leyendo datos de medidor, el colector 116 se comunica con medidores 114 en el subred 120 usando transmisiones de punto a punto. Por ejemplo, un mensaje o la instrucción del colector 116 son enrutados a través del grupo designado de repetidores al medidor deseado 114. De forma similar, un medidor 114 se comunica con el colector 116 a través del mismo grupo de repetidores, pero al revés.

En algunos casos, sin embargo, el colector 116 necesitaría comunicar rápidamente la información a todos los medidores 114 ubicado en su subred 120. En consecuencia, el colector 116 puede otorgar un mensaje, de difusión que se supone para alcanzar todos los nodos en el subred 120. El mensaje de difusión puede referirse como un "mensaje de difusión de desborde." Una difusión de inundación origina a al colector 116. y propaga a través del subred completo 120 un nivel a la vez. Por ejemplo, el colector 116 puede transmitir una difusión de inundación a todos los primeros medidores de nivel 114a. Los primeros medidores de nivel 114a que reciben el mensaje escogen un intervalo temporal aleatorio y transmiten de nuevo el mensaje de difusión a segundos medidores de nivel 114b. Cualquier segundo medidor de nivel 114b puede aceptar la difusión, así proporcionando la mejor cobertura del colector a los medidores de punto final. De forma similar, los segundos medidores de nivel 114b que reciben el mensaje de difusión escogen un intervalo temporal aleatorio y. comunican el mensaje de difusión a terceros medidores de nivel. Este proceso sigue hasta los nodos de extremo del subred. Así, un mensaje de difusión gradualmente se propaga externo del colector a los nodos del subred 120.

El encabezamiento de bloque de transmisión de difusión de inundación contiene la información para impedir a nodos repetir el bloque de transmisión de difusión de inundación más que una vez por nivel. Por ejemplo, dentro de un mensaje de difusión de desborde, un espacio podría existir lo que indica a medidores/nodos que reciben el mensaje, el nivel del subred el mensaje se ubica; sólo los nodos a que el nivel particular puede transmitir de nuevo el mensaje al siguiente nivel. Si el colector transmite un mensaje de inundación con un nivel de 1, sólo los. nodos de nivel 1 pueden responder. Antes de transmitir de nuevo el mensaje de inundación, los nodos de nivel 1 incrementan el espacio a 2 de modo que sólo los nodos de nivel 2 respondan a la difusión. La información dentro del encabezamiento de bloque de transmisión de difusión de inundación se asegura de que una difusión de inundación morirá finalmente.

En términos generales, un colector 116 cuestiones una difusión de inundación varias veces, p.ej cinco veces, sucesivamente que aumenta la probabilidad que todos los medidores en el subred 120 reciben la difusión. Un retraso se introduce antes de cada nueva difusión para permiten la vez de bloque de transmisión de difusión anterior para propagar a través de todos los niveles del subred.

Los medidores 114 pueden hacer formar un reloj en esa parte. Sin embargo, los medidores 114 a menudo experimentan a interrupciones de energía que pueden interferir con la operación de cualquier reloj en esa parte. En consecuencia, los relojes internos a medidores 114 no pueden ser basados mediante para proporcionar un tiempo exacto leyendo. Tener el tiempo correcto es necesario, sin embargo, cuando el tiempo de uso medir se emplea. En efecto, en una modalidad, los datos de programa de tiempo de uso también pueden ser comprendidos en el mismo mensaje de difusión que el tiempo. En consecuencia, el colector 116 periódicamente inundación transmite el tiempo real a medidores 114 en el subred 120. Los medidores 114 usan las difusiones de tiempo para quedarse . sincronizados con el resto del subred 120. En una modalidad ilustrativa, colector 116 difusiones el tiempo cada 15 minutos. Las difusiones pueden hacerse cerca del medio de limites de reloj de 15 minutos que se usan en la realización de la carga copiadora y tiempo de uso (TOU) programas para minimizar cambios de tiempo cerca de estos limites. Mantener la sincronización de tiempo es importante para el buen funcionamiento del subred 120. En consecuencia, baje las tareas de prioridad llevadas a cabo por el colector 116 pueden ser retardadas mientras las difusiones de tiempo se llevan a cabo.

En una modalidad ilustrativa, las difusiones de inundación que transmiten datos de tiempo pueden repetirse, por ejemplo, cinco veces, tan como que aumentan la probabilidad que todos los nodos reciben el tiempo. Más aún, donde los , datos de programa de tiempo de uso son comunicados en la misma transmisión que los datos de tiempo de ejecución, las transmisiones de tiempo subsecuentes permiten que una diferente . pieza del programa de tiempo de uso se transmita a los nodos.

Los mensajes de excepción se usan en el subred 120 para transmitir episodios inesperados que ocurren a medidores 114 al colector 116. En una modalidad, los 4 primeros segundos de cada periodo de 32 segundos son asignados como una ventana de excepción . para medidores 114 para transmitir mensajes de excepción. Los medidores 114 transmiten sus mensajes de excepción bastante temprano en la ventana de excepción entonces el mensaje tiene el tiempo para propagarse al colector 116 antes del extremo de la ventana de excepción. El colector 116 puede procesar las excepciones después de la ventana de excepción de 4 segundos. En términos generales, un colector 116 reconoce mensajes de excepción, y el colector 116 espera hasta el extremo de la ventana de excepción a enviar este reconocimiento de aceptación.

En una modalidad ilustrativa, los mensajes de excepción se configuran como uno de tres tipos distintos de mensajes de excepción: las excepciones locales, que son manejadas directamente por el colector 116 sin la intervención del servidor recolector de datos 206; una excepción inmediata, que es generalmente transmitida al servidor recolector de datos 206 según un programa agilizado; y una excepción diaria, que es comunicada al servidor de comunicación 122 en un programa regular.

Las excepciones se procesan como sigue. Cuando una excepción se recibe al colector 116, el colector 116 identifica el tipo de la excepción que se ha recibido. Si una excepción local se ha recibido, el colector 116 considera una acción para remediar el problema. Por ejemplo, cuando el colector 116 recibe una excepción solicitando una "solicitud de exploración de nodo" tal como mencionado a continuación, el colector 116 transmite una orden de iniciar un procedimiento explorar al medidor 114 de que la excepción se recibe.

Si un tipo de excepción inmediato se ha recibido, el colector 116 hace un registro de la excepción. Una excepción inmediata podría identificarse, por ejemplo, allí ha sido un corte de corriente. El colector 116 puede registrar la recepción de la excepción en uno o más tablas o archivos. En un ejemplo ilustrativo, un registro de recepción de una excepción inmediata se hace en una tabla referida como la "Tabla de Registro de Excepción Inmediata." El colector 116 luego espera un periodo de tiempo de conjunto antes de considerar la acción adicional con respecto a la excepción inmediata. Por ejemplo, el colector 116 puede esperar 64 segundos. Este periodo de retraso permite que la excepción se corrija antes de comunicar la excepción al servidor recolector de datos 206. Por ejemplo, donde un corte de corriente es la causa de la excepción inmediata, el colector 116 puede esperar un periodo de tiempo de conjunto para permiten para la recepción . de un mensaje que indica que el corte de corriente se ha corregido.

Si la excepción no se ha corregido, el colector 116 comunica la excepción inmediata al servidor recolector de datos 206. Por ejemplo, el colector 116 puede iniciar conexión de conexión por linea conmutada con el servidor recolector de datos 206 y descargar los datos de excepción. Después de mencionar una excepción inmediata al servidor recolector de datos 206, el colector 116 puede retardar el aviso de cualquier excepción inmediata adicional durante un periodo de tiempo, como diez minutos. Esto debe evitar mencionar excepciones de otros medidores 114 que se relacionan con, o tienen la misma causa que, la excepción que es considerada sólo.

Si una excepción diaria se recibe, la excepción es registrada en un archivo o una tabla de base de datos. Las excepciones En términos generales, diarias son ocurrencias en el subred 120 que tiene que describirse ál servidor recolector de datos 206, pero no es tan urgente que éstos . tengan que ser comunicados inmediatamente. Por ejemplo, cuando el colector 116 registros un nuevo medidor 114 en. el subred 120, colector 116 archivos una excepción diaria que se identifica que el registro ha ocurrido. En una modalidad ilustrativa, la excepción es registrada en una tabla de base de datos referida como la "Tabla de Registro de Excepción Diaria." El colector 116 comunica las excepciones diarias al servidor recolector de datos 206. En términos generales, el colector 116 comunica las excepciones diarias una vez cada 24 horas.

En la presente modalidad, un colector asigna pasos de comunicaciones designados a medidores con la capacidad de comunicación bidireccional , y puede cambiar las vias de comunicación para medidores previamente registrados si las condiciones garantizan. Por ejemplo, cuando se ponen inicialmente a un colector 116 en el sistema 110, él tiene que identificar y registrar medidores en su subred 120. Una "exploración de nodo" se refiere a un proceso de comunicación entre un colector 116 y medidores 114 por lo cual el colector puede identificar y registrar nuevos nodos en un subred 120 y permitir nodos previamente registrados que para cambiar pasos. Un colector 116 puede poner en práctica una exploración de nodo en el subred completo, referido como una "exploración completa del nodo, " o una exploración de nodo pueden llevarse a cabo en nodos especialmente identificados, referidos como un "reintento de exploración del nodo." Una exploración completa del nodo puede llevarse a cabo, por ejemplo, cuando un colector es instalado primero. El colector 116 debe identificar y registrar nodos de los cuales esto recolectará datos de uso. El colector 116 iniciados una exploración de nodo transmitiendo una solicitud, que puede referirse¦ como una solicitud de Procedimiento de Exploración de Nodo. En términos generales, la solicitud de Procedimiento de Exploración de Nodo manda que todos los medidores dados de baja 114 o nodos que reciben la solicitud respondan al colector 116. La solicitud puede comprender la información, como la dirección exclusiva del colector que inició el procedimiento. La señal por la cual el colector 116 transmite esta solicitud puede haber limitado la resistencia y por lo tanto se detecta sólo a medidores 114 que están en la proximidad del colector 116. Los medidores 114 que reciben la solicitud de Procedimiento de Exploración de Nodo responden transmitiendo su identificador exclusivo asi como otros datos.

Para cada medidor del cual el colector recibe respuesta a la solicitud de Procedimiento de Exploración de Nodo, el colector trata de calificar al paso de comunicaciones a aquel medidor antes de registrarse el medidor con el colector. Es decir antes de registrarse un medidor, el colector 116 tentativas de determinar si las comunicaciones de datos con el medidor serán suficientemente confiables. En una modalidad, el colector 116 determina si la via de comunicación a un medidor de respuesta es suficientemente confiable al comparar una indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) valor (es decir, una cuantificación de la intensidad de la señal de radio recibida) medido con respecto a respuesta recibida del medidor a un valor umbral seleccionado. Por ejemplo, el valor umbral puede ser-60 dBm. Los valores de RSSI anteriormente este umbrál serian considerados suficientemente confiables. En otra modalidad, la calificación se lleva a cabo transmitiendo una cantidad predeterminada de bloques de transmisión adicionales al medidor, como diez bloques de transmisión, y contando la cantidad de reconocimientos de aceptación parte trasera recibida del medidor. Si la cantidad de asentimientos recibidos es mayor que o igual a un umbral seleccionado (p.ej, 8 de 10), entonces el paso se considera para ser confiable. En otras modalidades, una combinación de. los dos métodos de calificación puede emplearse.

Si el umbral de calificación no es cumplido, el colector 116 puede adicionar una entrada para el medidor a una "Tabla de datos rezagados." La entrada incluye el LAN ID del medidor, su puntuación de calificación (p.ej, 5 de 10; o su valor de RSSI), su nivel (en este caso de nivel uno) y la identificación exclusiva de su progenitor (en este caso la identificación del colector) .

Si el umbral de calificación es cumplido o excedido, el colector .116 registros el nodo. Registrarse un medidor 114 comprende · la actualización de una lista de los nodos registrados a colector 116. Por ejemplo, la lista puede ser actualizada para identificar el identificador exclusivo por todo el sistema del medidor y la vía de comunicación al nodo. El colector 116 también archivos el nivel del medidor en el subred (es decir si el medidor es un nodo de nivel uno, nodo de nivel dos, etc.) Si el nodo funciona como un · repetidor , y de ser asi, la cantidad de medidores para los cuales esto funciona como un repetidor. El proceso de registro comprende además la información de registro de transmisión al medidor 114. Por ejemplo, el colector 116 reenvía para medir 114 una indicación que es registrado, el identificador exclusivo del colector con el cual es registrado, el nivel el medidor existe a en el subred, y el identificador exclusivo de su medidor progenitor que va el servidor como un repetidor para mensajes que el medidor puede enviar al colector.. En caso de un nodo de nivel uno, el progenitor es el colector si mismo. El medidor almacena estos datos y comienza a funcionar como parte del subred respondiendo a órdenes de su colector 116.

La calificación y el registro siguen para cada medidor que responde a la solicitud de Procedimiento de Exploración de Nodo inicial del colector. El colector 116 puede transmitir de nuevo el Procedimiento de Exploración de Nodo tiempos adicionales para garantizar que todos los medidores 114 que puede recibir el Procedimiento de Exploración de Nodo tienen una oportunidad de su respuesta para recibirse y el medidor calificado como un nodo de nivel uno a colector 116.

El proceso de exploración de nodo luego sigue llevando a cabo un proceso similar como se describe anteriormente a cada uno del ahora nodos de nivel uno registrados. Este proceso da como resultado la identificación y el registro de nodos de nivel dos. Después de que los nodos de nivel dos se identifican, un proceso de exploración de nodo similar se lleva a cabo en los nodos de nivel dos para identificar nodos de nivel tres, etcétera.

Específicamente, para identificarse y registrar medidores que se convertirán medidores de nivel dos, para cada medidor de nivel uno, en la sucesión, el colector 116 transmite una orden al medidor de nivel uno, que puede referirse como un "Procedimiento de Exploración de Nodo Afiliado" orden. Esta orden instruye el medidor de nivel uno de llevar a cabo su propio proceso de exploración de nodo. La solicitud comprende varios artículos de datos que el medidor de recepción puede usar en completar la exploración de nodo. Por ejemplo, la solicitud .puede comprender la cantidad de intervalos de tiempo disponibles para nodos que responden, la dirección exclusiva del colector que inició la solicitud, ; y una medida de la fiabilidad de las comunicaciones entre el nodo con especificidad de objetivo y el colector, como se describe a continuación, la medida de fiabilidad puede emplearse durante un proceso para identificar pasos más confiables para nodos previamente registrados.

El medidor que recibe la solicitud de Respuesta de Exploración de nodo Afiliada responde llevando a cabo un proceso de exploración de nodo similar al descrito anteriormente. Más específicamente, el medidor transmite una solicitud a la cual todos los nodos dados de baja pueden responder. La solicitud comprende la cantidad de intervalos de tiempo disponibles para nodos que responden (que se utiliza para determinar el período para el nodo esperara respuestas) , la dirección exclusiva del colector que inició el procedimiento de exploración de nodo, una medida de la fiabilidad de las comunicaciones entre el nodo que envia y el colector (que se puede usar en el proceso de determinar si el paso de un medidor puede conmutarse como se describe a continuación) , el nivel dentro del subred del nodo que envia la solicitud, y un umbral de RSSI (que también puede usarse en el proceso de determinar si el paso de un medidor registrado puede conmutarse) . El medidor otorgando la solicitud ¦ de exploración de nodo luego espera y recibe respuestas de nodos dados de baja. Para cada respuesta, el medidor almacena en la memoria el identificador exclusivo del medidor de respuesta. Esta información es transmitida luego al colector.

Para cada medidor dado de baja que respondió a la exploración de nodo presentada por el medidor de nivel uno, las tentativas de colector nuevamente para determinar la fiabilidad de la vía de comunicación a aquel medidor. En una modalidad, el colector envia un "Califican a la orden" de Procedimiento de Nodos al nodo de nivel uno que instruye el nodo de nivel uno de transmitir una cantidad predeterminada de bloques de transmisión adicionales al nodo de nivel dos potencial y registrar la cantidad de reconocimientos de aceptación parte trasera recibida del nodo de nivel dos potencial. Esta puntuación de calificación (p.ej, 8 de 10) es transmitida luego nuevamente al colector, que nuevamente compara la puntuación con un umbral de calificación. En otras modalidades, otras medidas de la fiabilidad de comunicaciones pueden proporcionarse, como un valor de RSSI.

Si el umbral de calificación no es . cumplido, entonces el colector adiciona una entrada para el nodo en la Tabla de datos rezagados, como es mencionado anteriormente. Sin embargo, si ya hay una entrada en la Tabla de datos rezagados para el nodo, el colector actualizará aquella entrada sólo si la puntuación de calificación para este procedimiento de exploración de nodo es mejor que la puntuación de calificación registrada de la exploración de nodo previa que dio como •resultado una entrada para el nodo.

Si el umbral de calificación es cumplido o excedido, el colector 116 registros el nodo. Nuevamente, registrarse un medidor 114 a de nivel dos comprende la actualización de una lista de los nodos registrados a colector 116. Por ejemplo, la lista puede ser actualizada para identificar el identificador exclusivo del medidor y el nivel del medidor en el subred. Además, la 116 información de registro del colector es actualizada para reflejar que el medidor 114 de que el proceso explorar es iniciado se identifica como un repetidor (o progenitor) para el nodo recién registrado. El proceso de registro comprende además la información de transmisión al medidor recién registrado asi como el medidor que funcionará como a un repetidor para el nodo recién adicionado. Por ejemplo, el nodo que presentado la solicitud de respuesta de exploración de nodo es actualizada para identificar esto funciona como un repetidor y, si es registrada previamente como un repetidor, incrementa un articulo de datos que identifica la cantidad de nodos para los cuales funciona como a un repetidor. A partir de entonces, el colector 116 reenvía al medidor recién registrado una indicación que es registrado, una identificación del colector 116 con que es registrado, el nivel el medidor existe a en el subr.ed, y el identificador exclusivo del nodo que. funcionará como a su progenitor, o repetidor, cuando se comunica con el colector 116.

El colector luego lleva a cabo el mismo procedimiento de calificación del nodo de nivel dos entre, sí potencial que respondió a la solicitud de exploración de nodo del nodo de nivel uno. Una vez que aquel proceso és completado para el primer nodo de nivel uno, el colector inicia el mismo procedimiento a entre sí nodo de nivel uno hasta el proceso de calificación y registrarse nodos de nivel dos ha sido completado a cada nodo de nivel uno. Una vez que el procedimiento de exploración de nodo se ha llevado a cabo por cada nodo.de nivel uno, dando como resultado varios nodos de nivel dos que son registrados con el colector, el colector enviará luego la orden de Respuesta de Exploración de nodo Afiliada a cada nodo de nivel dos, por su parte. Cada nodo de nivel dos llevará a cabo luego el mismo procedimiento de exploración de nodo que llevado a cabo por los nodos de nivel uno, potencialmente dando como resultado el registro de varios nodos de nivel tres. El proceso es llevado a cabo luego a cada nodo sucesivo, hasta que una cantidad máxima de niveles sea alcanzada (p.ej. Siete niveles) o ningunos nodos dados de baja se dejan en el subred.

Esto se valorará que en la presente modalidad, durante el proceso de calificación para un nodo proporcionado a un nivel determinado, el colector califica al último "salto" sólo. Por ejemplo, si un nodo dado de baja responde a una solicitud de exploración de nodo de un nodo de nivel cuatro, y por lo tanto, se convierte un nodo de nivel cinco potencial, la puntuación de calificación para aquel nodo se basa en la flabilidad de comunicaciones entre el nodo de nivel cuatro y el nodo de nivel cinco potencial (es decir, bloques de transmisión transmitidos por el nodo de nivel cuatro contra asentimientos recibidos del nodo de nivel cinco potencial) , no basado en cualquier medida de la fiabilidad de las comunicaciones sobre el paso lleno del colector al nodo de nivel cinco potencial. En otras modalidades, por supuesto, la puntuación de calificación podría basarse en la vía de comunicación llena.

A algún punto, cada medidor tendrá una vía de comunicación establecida al colector que será cualquiera un paso directo (es decir, nodos de nivel uno) o un paso indirecto a través de uno o más nodos intermedios que funcionan " como a repetidores. Si durante la operación de la red, un medidor registrado en esta manera deja de llevar a cabo suficientemente, puede ser asignado un diferente paso o posiblemente a un diferente colector como se describe a continuación .

Como previamente mencionado, una exploración completa del nodo puede llevarse a cabo cuando un colector 116 es introducido primero en una red. en la conclusión de la exploración completa del nodo, un colector 116 se habrá registrado un conjunto de medidores 114 con que esto comunica y lee datos de medición. Las exploraciones completas del nodo podrían ser periódicamente llevadas a cabo por un colector instalado para identificar nuevos medidores 114 que han sido puestos en línea ya que la última exploración de nodo y para permiten medidores registrados para cambiar a un diferente paso.

Además de la exploración completa del nodo, el colector 116 también puede llevar a cabo un proceso de explorar medidores específicos 114 en el subred 120, que se refiere como un "reintento de exploración del nodo." Por ejemplo, el colector 116 puede otorgar una solicitud específica a un medidor 114 para llevar a cabo una exploración de nodo fuera de una exploración completa del nodo cuando en una tentativa anterior de explorar el nodo, el colector 116 es incapaz de confirmar que el medidor particular 114 recibió la solicitud de exploración de nodo. También, un colector 116 puede solicitar un reintento de exploración del nodo de un medidor 114 cuando durante el curso de una exploración completa del nodo el colector 116 es incapaz de leer los datos de exploración de nodo del medidor 114. De forma similar, un reintento de exploración del nodo se llevará a cabo cuando un procedimiento de excepción solicitando una exploración de nodo inmediata se recibe de un medidor 114.

El sistema 110 también automáticamente configura de nuevo para acomodar un nuevo medidor 114 que puede agregarse. Más particularmente, el sistema identifica esto el nuevo medidor ha comenzado a funcionar e identifica un paso a un colector 116 que se convertirá responsable de recolectar los datos de medición. . Específicamente, el nuevo medidor transmitirá una indicación que es dado de baja. En una modalidad, esta difusión podría ser, por ejemplo, incrustada en, o transmitido como parte de una solicitud de una actualización del tiempo real como se describe anteriormente. La difusión se recibirá a uno de los medidores registrados 114 en la proximidad del medidor que intenta registrar. El medidor registrado 114 reenvía el tiempo al medidor que intenta registrar. El nodo registrado también transmite una solicitud de excepción a su colector 116 solicitar que el colector 116 ponga en práctica una exploración de nodo, que probablemente ubicará y registrará el nuevo medidor. El colector 116 luego transmite una solicitud que el nodo registrado lleve a cabo una exploración de nodo. El nodo registrado llevará a cabo la exploración de nodo, durante la cual solicita que todos los nodos dados de baja respondan. Probablemente, el medidor recién adicionado, dado de baja responderá a la exploración de nodo. Cuando esto hace, el colector intentará luego calificar y registrar luego el nuevo nodo en la misma manera que se describe anteriormente.

Una vez una via de comunicación entre el colector y un medidor es establecido, el medidor puede comenzar a transmitir sus datos de medidor al colector y el colector puede transmitir datos e instrucciones al medidor. Como se menciona anteriormente, los datos se transmiten en bloques de transmisión. Los bloques de transmisión "que va hacia fuera" son bloques de transmisión transmitidos del colector a un medidor a un nivel determinado.. En una modalidad, los bloques de transmisión que va hacia fuera contienen los siguientes espacios, pero otros espacios también pueden incluirse: Longitud - la longitud del bloque de transmisión; SrcAddr - dirección de origen - en este caso, la identificación del colector; DestAddr - el LAN ID del medidor a cual el bloque de transmisión encargado; RptPath - la via de comunicación al medidor de destino (es decir, la lista de identificadores de cada repetidor en el paso del colector al nodo de destino) ; y Datos - la carga útil del bloque de transmisión.

El bloque de transmisión también puede incluir la información de verificación de integridad (p.ej, CRC) , un cojinete para llenar porciones no usadas del bloque de transmisión y otra información de control. Cuando el bloque de transmisión se transmite del colector, sólo será reenviado en el medidor de destino por aquellos medidores de repetidor cuyos identificadores aparecen en el espacio de RptPath. Otros medidores que pueden recibir el bloque de transmisión, pero que no son enumerados en el paso identificado en el espacio de RptPath no repetirán el bloque de transmisión.

Los bloques de transmisión "entrantes" son bloques de transmisión transmitidos de un medidor a un nivel determinado al colector. En una modalidad, los bloques de transmisión entrantes contienen los siguientes espacios, pero otros espacios también pueden incluirse: Longitud - la longitud del bloque de transmisión; SrcAddr - dirección de origen - la dirección del medidor que inició el bloque de transmisión; DestAddr - la identificación del colector al cual el bloque de transmisión debe transmitirse; RptAddr - la identificación del nodo progenitor que funciona como al siguiente repetidor para el nodo que envía; Datos - la carga útil del bloque de transmisión; Como ' cada medidor conoce el identificador de su nodo progenitor (es decir, el nodo en el siguiente nivel inferior que funciona como a un repetidor para el nodo presente) , un bloque de transmisión entrante sólo necesitan identificarse quién es el siguiente progenitor. Cuando un nodo recibe un bloque de transmisión entrante, chequea para observar si RptAddr empareja su propio identificador . Si no, esto desecha el bloque de transmisión. De ser así, esto sabe que se supone que esto reenvía el bloque de transmisión en hacia el colector. El nodo reemplazará luego el espacio de RptAddr con el identificador de su propio progenitor y transmitirá luego el bloque de transmisión de modo que su progenitor lo reciba. Este proceso continuará a través de a cada repetidor a cada nivel sucesivo hasta que el bloque de transmisión alcance al colector.

Por ejemplo, suponga un medidor la transmisión de iniciados a de nivel tres de un bloque de transmisión destinado a su colector. El nodo de nivel tres insertará en el espacio de RptAddr del bloque de transmisión entrante el identificador del nodo de nivel dos que funciona como a un repetidor . para el nodo de nivel tres. El nodo de nivel tres transmitirá luego el bloque de transmisión. Varios nodos de nivel dos pueden recibir el bloque de transmisión, pero sólo el nodo de nivel dos que tiene un identificador que empareja el identificador en el espacio de RptAddr del bloque de transmisión lo reconocerá. El otro lo desechará. Cuando el nodo de nivel dos con el identificador concordante recibe el bloque de transmisión, esto reemplazará el espacio de RptAddr del bloque de transmisión con el identificador del bloque de transmisión de nivel uno que funciona como a un repetidor para aquel bloque de transmisión de nivel dos, y el bloque dé transmisión de nivel dos transmitirá luego el bloque de transmisión. Esta vez, el nodo de nivel uno que tiene el identificador que empareja el espacio de RptAddr recibirá el bloque de transmisión. El nodo de nivel uno insertará el identificador del colector en el espacio de RptAddr y transmitirá el bloque de transmisión. El colector recibirá luego el bloque de transmisión para completar la transmisión.

Un colector 116 periódicamente recupera datos de medidor de los medidores que son registrados con ellos. Por ejemplo, los datos de medidor pueden ser recuperados de un medidor cada 4 horas. Donde hay un problema con la lectura de los datos de medidor en el intervalo con regularidad previsto, el colector tratará de leer los datos nuevamente antes del intervalo siguiente con regularidad previsto. Sin embargo, pueden haber casos donde el colector 116 es incapaz de leer datos de medición de un medidor particular 114 para un periodo prolongado del tiempo. Los medidores 114 almacenan una indicación de cuando éstos se leen por su colector 116 y dan seguimiento del tiempo ya que sus datos tienen último recolectado por el colector 116. Si el tiempo ya que la última lectura excede un umbral definido, tal en cuanto al ejemplo, 18 horas, probablemente un problema ha .surgido en la vía de comunicación entre el medidor particular 114 y el colector 116. En consecuencia, el medidor 114 cambios su estado a aquel de un medidor dado de baja y tentativas de ubicar un nuevo paso a un colector 116 via lado a lado el proceso descrito anteriormente para un nuevo nodo. Asi, el sistema ejemplificante es operable para configurarse de nuevo a insuficiencias de dirección en el sistema.

En algunos casos, mientras un colector 116 puede ser capaz de recuperar datos de un medidor registrado 114 de vez en cuando, el nivel del éxito en la lectura del medidor puede ser inadecuado. Por ejemplo, si un colector 116 tentativas de leer datos de medidor de un medidor 114 .cada 4 horas pero son capaces de leer los datos, por ejemplo, sólo el 70 por ciento del tiempo o menos, esto puede desearse para encontrar un paso más confiable para leer los datos de aquel medidor particulár. Donde la frecuencia de lectura de datos de un medidor 114 disminuye un nivel de éxito deseado, el colector 116 transmite un mensaje al medidor 114 para responder a exploraciones de nodo el adelantamiento. El medidor 114 permanece registrado, pero responderá a exploraciones de nodo en la misma manera que un nodo dado de baja que se describe anteriormente. En otras modalidades, todos los medidores registrados pueden ser permitidos responder a exploraciones de nodo, pero un medidor sólo responderá a una exploración de nodo si el paso al colector a través del medidor que presentado la exploración de nodo es más corta (es decir. Menos saltos) que el paso de corriente del medidor al colector. Se supone que una cantidad menor de saltos proporcione una via ¦ de comunicación más confiable que un paso más largo. Una solicitud de exploración de nodo siempre identifica el nivel del nodo que transmite la solicitud, y usando aquella información, . un nodo ya registrado que es permitido responder a exploraciones de nodo puede determinar si un nuevo paso potencial al colector a través del nodo que presentado la exploración de nodo es más corta que el paso de corriente del nodo al colector.

Si un medidor ya registrado 114 responde . a un procedimiento de exploración de nodo, el colector 116 reconoce respuesta como proviniendo de un medidor registrado, pero que registrándose de nuevo el medidor con el nodo que presentado la exploración de nodo, el colector puede ser capaz de cambiar el medidor a un paso nuevo, más confiable. El colector 116 puede verificar que el valor RSSI de respuesta de exploración de nodo excede un umbral establecido. Si esto no hace, el nuevo paso potencial será rechazado. Sin embargo, si el umbral de RSSI es cumplido, el colector 116 solicitará que el nodo que presentado la exploración de nodo llevan a cabo el proceso de calificación descrito anteriormente (es decir, envié una cantidad predeterminada de bloques de transmisión al nodo y cuente la cantidad de reconocimientos de aceptación recibidos) . Si la puntuación de calificación resultante satisface un umbral, entonces el colector registrará el nodo con el nuevo paso. El proceso de registro comprende la actualización del colector 116 y medidor 114 con datos que identifican al nuevo repetidor (es decir el nodo que presentado la exploración de nodo) con que el nodo actualizado se comunicará ahora. Además, si el repetidor no ha llevado a cabo previamente la operación de un repetidor, el repetidor ser actualizado para identificar esto es un repetidor. Igualmente, el repetidor con el cual el medidor previamente comunicado es actualizado para identificar esto ya no es un repetidor para el medidor particular 114. En otras modalidades, la determinación de umbral con respecto al valor de RSSI puede omitirse. En las modalidades, sólo la calificación del último "salto" (es decir, enviando una cantidad predeterminada de bloques de transmisión al nodo y contando . la cantidad de reconocimientos de aceptación recibidos) se llevará a cabo para determinar si aceptar o rechazar el nuevo paso.

En algunos casos, una vía de comunicación más confiable para un medidor puede existir a través de un colector además de esto con el cual el medidor es registrado. Un medidor puede reconocer automáticamente la existencia de la vía de comunicación más confiable, cambiar a colectores, y notificar al colector anterior que el cambio ha ocurrido. El proceso de conmutación que el registro de un medidor de un primer colector .a un segundo colector comienza cuando un medidor registrado 114 recibe una solicitud de exploración de nodo de un colector 116 además del que con el cual el medidor es registrado actualmente. Por lo común, un medidor registrado 114 no responde a solicitudes de exploración de nodo. Sin embargo, si la solicitud probablemente dará como resultado un paso de transmisión más confiable, incluso un medidor registrado puede responder. En consecuencia, el medidor determina si el nuevo colector ofrece un paso de transmisión potencialmente más confiable. Por ejemplo, el medidor 114 puede determinar si el paso al nuevo colector potencial 116 comprende menos saltos que el paso al colector con el cual el medidor es registrado. Si no, el paso no puede ser más confiable · y el medidor 114 no responderá a la exploración de nodo. El medidor 114 también podría determinar si el RSSI del bloque de transmisión de exploración de nodo excede un umbral de RSSI identificado en la información de exploración de nodo. De ser así, el nuevo colector puede ' ofrecer un paso de transmisión más confiable para datos dé medidor. Si no, el paso de transmisión no puede ser aceptable y el medidor no puede responder. Además, si la flabilidad de comunicación entre el nuevo colector potencial y el repetidor que atendería el medidor cumple un umbral establecido cuando el repetidor es registrado con su colector existente, la vía de comunicación al nuevo colector puede ser más confiable. Si la flabilidad no excede este umbral, sin embargo, el medidor 114 no responde a la exploración de nodo.

Si esto se determina que el paso al nuevo colector puede ser mejor que el paso a su colector existente, el medidor 114 responde a la exploración de nodo. Incluido en respuesta es la información en cuanto a cualquier nodo para el cual el medidor particular pueda funcionar como un repetidor. Por ejemplo, respuesta podría identificar la cantidad de nodos para los cuales el medidor funciona como a un repetidor. ¦ El colector 116 luego determina si tiene la capacidad de atender el medidor y cualquier medidor para el cual esto funcione como un repetidor. Si no, el colector 116 no responde al medidor que intenta cambiar a colectores. Si, sin embargo, el colector 116 determina que esto tiene la capacidad de atender el medidor 114, el colector 116 almacena la información de registro sobre el medidor 114. El colector 116 luego transmite una orden de registro de medir 114. El medidor 114 actualizaciones sus datos de registro para identificar esto es registrado ahora con el nuevo colector. El colector 116 luego comunica instrucciones al medidor 114 para iniciar una solicitud de exploración de nodo. Nodos que son dados de baja, o esto previamente había el medido.r usado 114 ya que un repetidor responde a la solicitud de identificarse al colector 116. El colector se registra estos nodos como se describe anteriormente en relación con registrándose nuevos medidores/nodos.

Bajo .ciertas circunstancias puede ser necesario cambiar a un colector. Por ejemplo, un colector puede funcionar mal y tiene que obtenerse fuera de línea. En consecuencia, una nueva vía de comunicación debe proporcionarse para datos de medidor de recolección de los medidores atendidos por el colector particular. El proceso de reemplazar a un colector se lleva a cabo transmitiendo un mensaje para dar de baja, por lo general de un colector de reemplazo, a todos los medidores que son registrados con el colector que se retira del servicio. En una modalidad, los medidores registrados pueden ser programados, para responder sólo a órdenes del colector con el cual éstos son registrados. En consecuencia, la orden de dar de baja puede comprender el identificador exclusivo del colector que es reemplazado. En respuesta a la orden de dar de baja, los medidores comienzan a funcionar como medidores dados de baja y responder a solicitudes de exploración de nodo. Para permitir la orden dada de baja de propagar a través del subred, cuando un nodo recibe la orden esto no dará de baja inmediatamente, pero más bien permanecerá registrado durante un periodo definido, que puede referirse como el "Tiempo para Vivir". Durante este tiempo para vivir el periodo, los nodos continúan respondiendo a capa de aplicación y reintentos inmediatos que permiten la orden de no registro de propagarse a todos los nodos en él subred. Por último, los medidores registran con el colector ¦ de reemplazo usando el procedimiento descrito anteriormente. · Una de las 116 responsabilidades principales del colector dentro del subred 120 es recuperar datos de medición de medidores 114. En una modalidad, el colector 116 tiene como un objetivo de obtener al menos un exitoso leído de los datos de medición por día de cada nodo en su subred. Colector 116 tentativas de recuperar los datos de todos los nodos en su subred 120 a una periodicidad configurable . Por ejemplo, el colector 116 puede configurarse para intentar recuperar datos de medición de medidores 114 en su subred 120 una vez cada 4 horas. Con mayor detalle, en una modalidad, el proceso de recolección de datos comienza con el colector 116 identificar uno de los medidores 114 en su subred 120. Por ejemplo, el colector 116 puede revisar una lista de nodos registrados e identificarse un para la lectura. El colector 116 luego comunica una orden al medidor particular 114 que reenvía sus datos de medición al colector 116. Si la lectura de medidor tiene éxito y los datos se reciben al colector 116, el colector 116 determina si hay otros medidores que no se han leído durante la sesión de lectura presente. De ser así, el procesamiento sigue. Sin embargo, si todos los medidores 114 en el subred 120 se han leído, el colector espera un tiempo definido, tal como, por ejemplo, 4 horas, antes de intentar al otro leyó.

Si durante un de lectura de un medidor particular, los datos de medidor no son recibidos a colector 116, el colector 116 comienza un procedimiento de reintento donde intentan procesar de nuevo los datos de lectura del medidor particular. El colector 116 continúa intentando leer los datos del nodo hasta que los datos se lean o la siguiente lectura de subred ocurre. En una modalidad, colector 116 tentativas de leer los datos cada 60 minutos. Asi, donde una lectura de subred se obtiene cada 4 horas, el colector 116 puede otorgar tres reintentos entre lecturas de subred.

Los medidores 114 son medidores a menudo bidireccionales es decir éstos son operables para tanto recibir como transmitir datos. Sin embargo, los medidores unidireccionales que sólo son operables para transmitir y no recibir datos también pueden ser desplegados. La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un subred 401 que incluye varios medidores unidireccionales 451-456. Como ,se muestra, los medidores 114a- k son dispositivos bidireccionales. En este ejemplo, los medidores bidireccionales 114a-k funcionan en la manera ejemplificante descrita anteriormente, de modo que cada medidor tenga una via de comunicación al colector 116 que es cualquiera un paso directo (p.ej, los medidores 114a y 114b tienen un. aso directo al colector 116) o un paso indirecto a través de uno o más medidores intermedios que funcionan como a repetidores. Por ejemplo, el medidor 114to tiene un paso al colector a través de, en la secuencia, intermedie medidores 114d y 114b. En esta- modalidad ejemplificante, cuando un medidor unidireccional (p.ej. El medidor 451) transmite sus datos de uso, los datos pueden recibirse a uno o más medidores bidireccionales que están en la proximidad del medidor unidireccional (p.ej, medidores bidireccionales 114f y 114g) . En una modalidad, los datos del medidor unidireccional se almacenan en cada medidor bidireccional que lo recibe, y los datos son designados en aquellos medidores bidireccionales como tener recibido del medidor unidireccional. A algún punto, los datos del medidor unidireccional son comunicados, por cada medidor bidireccional que lo recibió, al colector 116. Por ejemplo, cuando el colector lee los datos de medidor bidireccionales, esto reconoce la existencia de datos de medidor del medidor unidireccional y lo lee también. Después de que los datos del medidor unidireccional se han leído, esto se retira de la memoria.

Mientras la recolección de datos de medidores unidireccionales por el colector se ha descrito anteriormente en el contexto de una red de medidores bidireccionales 114 que funcionan en la manera descrita en relación con las modalidades descritas anteriormente, se entiende que la presente invención no es limitada con la forma particular de la red establecida y utilizada por los medidores 114 para transmitir datos al colector. Más bien, la presente invención se puede usar en el contexto de cualquier topología de red donde una pluralidad de nodos de comunicación bidireccionales tiene capacidad de transmitir datos y hacer propagar aquellos datos a través de la red de nodos al colector.

Según diversas modalidades, un encabezamiento de sincronización se puede usar para proporcionar "pruebas" receptoras de la presencia de una señal válida en un bloque de transmisión sistema de transmisión de información orientado. El encabezamiento de sincronización puede proporcionar el receptor un mecanismo para señalar el inicio de datos y puede incluir (1) la forma de onda de preámbulo, (2) un extremo de la forma de onda de preámbulo, y (3) un delimitador de inicio del cuadro (SFD) valor de señal . que indica el extremo del encabezamiento de sincronización y el inicio de datos del bloque de transmisión. Para apoyar dispositivos que pueden transferir datos del bloque de transmisión a diferentes velocidades de transferencia de datos, un encabezamiento de sincronización común se puede usar, a excepción del hecho que un diferente valor de SFD se puede usar para indicar la velocidad.de transferencia de datos para los datos del bloque de transmisión. Esto permite que la velocidad de datos del bloque de transmisión para hacerse variar basado en el dispositivo pique y también permite un dispositivo de velocidad de transferencia de datos "rápido" a la ruta bloques de transmisión de velocidad de transferencia de datos "lentos" a dispositivos que no pueden apoyar, las velocidades de transferencia de datos más elevadas. Diversas modalidades pueden comprender ciertas ventajas. Por ejemplo, la velocidad de datos del bloque de transmisión de un dispositivo o sistema puede aumentarse al continuar apoyando los activos de herramienta instalados que comunican a una velocidad de transferencia de datos existente inferior, aunque la nueva velocidad de transferencia de datos pueda ser un orden de. magnitud más elevado que . la velocidad de transferencia de datos existente. Para el nuevo sistema de velocidad de transferencia de datos más elevado para ser hacia atrás compatible e interoperable, el soporte lógico inalterable de punto final puede ser suficientemente ágil para funcionar a la velocidad de transferencia de datos anterior o la nueva velocidad de transferencia de datos.

La Figura 5 ilustra diversas partes de un encabezamiento de sincronización de ejemplo 500 y muestra un preámbulo 502, un extremo del preámbulo 504, por ejemplo, un preámbulo invertido, y un inicio del delimitador de cuadro (SFD) 506. La Figura 5 también ilustra una porción: de datos 508. Dos diferentes valores del SFD 506 se muestran con diferentes velocidades de datos del bloque de transmisión correspondientes, mostradas en la porción de datos 508, indicado por diferentes valores de SFD. Esto se valorará por expertos en la técnica que los valores de SFD y las velocidades de transferencia de datos correspondientes sólo son proporcionados a manera de ejemplo y no limitación, y no necesariamente los valores. reales o velocidades de transferencia de datos usadas por el sistema. Esto también se valorará que, aunque la Figura 5 ilustre dos diferentes valores del SFD 506, el SFD puede tener otros valores no específicamente mostrados en la Figura 5 para señalar una variedad de velocidades de datos del bloque de transmisión.

De esta manera, diferentes valores del SFD 506 poderse usar señal diferentes velocidades de datos del bloque de transmisión y facilitar interoperabilidad entre un dispositivo que comunica a una velocidad de transferencia de datos y un diferente : dispositivo que comunica a otra velocidad de transferencia de datos. Además, un término significativo en comunicaciones entre dispositivos que no son sincronizados es la longitud del preámbulo. Según otro aspecto, el preámbulo puede ser acortado sin perder la capacidad de sincronizar los dispositivos que se comunican. El valor de preámbulo puede ser acortado por, por ejemplo, un factor de 3.25 al mantener todavía la capacidad de un dispositivo de recepción para sincronizar a la señal transmitida. En algunas modalidades, el preámbulo puede ser acortado reduciendo, la cantidad de RSSI explora por, por ejemplo, de cuatro pasadas a través de todos los canales a una pasada.

Según otro aspecto, la sensibilidad receptora puede mantenerse cuando la velocidad de transferencia de datos para los datos del bloque de transmisión se aumenta por, por ejemplo, un factor de 8. Por lo común, las disminuciones de sensibilidad receptoras por 3db cada vez la velocidad de transferencia de datos se duplican. Si esta regla- básica se examina con más detalle en un dispositivo de red, la sensibilidad receptora para datos del bloque de transmisión se caería por aproximadamente 9dB cuando la velocidad de transferencia de datos para datos del bloque de transmisión aumenta por un factor de 8. Los mecanismos usados para mejorar la sensibilidad receptora pueden permitir que los dispositivos que apoyan la velocidad de transferencia de datos más rápida donde se mantengan una sensibilidad equivalente para bloques de transmisión que son equivalentes a los bloques de transmisión de velocidad de transferencia de datos lentos. Por ejemplo, . un bloque de transmisión de velocidad de trans erencia de datos rápido con una duración de 40 msec puede mostrar una sensibilidad receptora similar frente a un bloque de. transmisión de velocidad de transferencia de datos lento con .40 msec de la duración.

Para detectar un preámbulo y sincronizar a la temporización de bitios exacta usada por un dispositivo de transmisión, algunos dispositivos de recepción convencionales usan un proceso conocido en la técnica ya que "la portadora detecta" para determinar si un preámbulo válido está presente en un canal que es marcado como tener la señal resistente, es decir, un elevado valor de RSSI. La portadora detecta el proceso puede tanto detectar la señal y alinear el dispositivo de recepción a la temporización de bitios del dispositivo de transmisión. Después de que una portadora se ha detectado, el dispositivo de recepción puede retinar adicionalmente la alineación de tiempo de bit usando un proceso conocido en la técnica como "bloqueo de fijación de portadora." El proceso de bloqueo de fijación de portadora adicionalmente refina la temporización de bitios por el muestreo alrededor de transiciones de bitio conocidas y regulación del tiempo de muestreo en consecuencia. Por ejemplo, el muestreo puede llevarse a cabo con 32 muestras regularmente separadas alrededor de la transición de bitio, de modo que la mitad de las muestras, es decir, 16 muestras, se obtenga antes de la transición y la otra mitad de las muestras se obtienen después de la transición. Las 32 muestras son luego comparado con una forma de .onda ideal. Si hay bit errores cuando la forma de onda ideal se compara a la señal a la cual el dispositivo trata de "asegurar", un ajuste de tiempo de ejecución se hace para ajusfar el tiempo cuando la siguiente muestra se obtiene. De esta manera, la temporización de bitios para el dispositivo de recepción es ajustada para alinear mejor el dispositivo de recepción . con el dispositivo de transmisión.

Algunos dispositivos de recepción convencionales llevan a cabo el muestreo de bloqueo de fijación. de portadora usando 32 muestras .aproximadamente dos tiempos de bit llenos. La transición de bitio puede estar en medio de este 32 periodo de muestra. En los dispositivos, la cantidad del ajuste de tiempo de bit se basa en un ajuste de cantidad de tiempo fijo determinado por la cantidad de bit errores comparado con la señal ideal.

En algunas modalidades, la ventana de muestreo puede ser estrechada alrededor de la transición de bitio. Es decir mientras el dispositivo de recepción todavía puede considerar,' por ejemplo, 32 muestras, puede considerar aquellas muestras dentro de una marca de tiempo más estrecha, p.ej, dentro de menor que dos bitios llenos alrededor . de la transición de bitio. Usando una ventana de muestreo más estrecha proporciona las muestras en un periodo de tiempo más corto y permite un factor de ajuste más granular, donde el factor de ajuste todavía es basado en la cantidad de diferencias entre las 32 muestras y la forma de onda ideal.

Además de la ventana de muestreo más estrecha y resolución mejorada resultante, la cantidad del ajuste a alinear el dispositivo de recepción a la temporización de bitios del dispositivo de transmisión puede ser refinada adicionalmente usando un mecanismo de ajuste fino además de un mecanismo de ajuste aproximado. Según algunas modalidades, tanto el período de ajuste aproximado como el período de ajuste fino usan la misma ventana de muestreo estrecha alrededor de la transición de bitio, pero el ajuste aproximado sólo puede ser usado para el primer ajuste que ocurre durante el proceso de bloqueo de fijación de portadora. Por lo común, la portadora detectan el proceso alinea el dispositivo de recepción estrechamente a la temporización de bitios del dispositivo de transmisión, pero la alineación no es tan precisa como lo que se obtiene por el proceso de bloqueo de fijación de portadora. Para representar esta falta de la precisión, el primer período de muestra del proceso de bloqueo de fijación de portadora puede usar un ajuste de resolución aproximado donde el ajuste se basa en la cantidad de bit errores. Este ajuste de resolución aproximado es similar a como "los ajustes" de bloqueo de fijación de portadora se llevan a cabo por algunos dispositivos convencionales.

Sin embargo, una vez que el ajuste de bloqueo de fijación de portadora inicial se ha hecho, los ajustes aproximados no pueden desearse ya que éstos tienen una tendencia de poner demasiado peso sobre una muestra proporcionada, mientras potencialmente perder rastrear y sincronización ganada de la portadora anterior asegura ventanas de muestreo. Para evitar "saltos" indeseables de una muestra mala o un bitio "ruidoso", en algunas modalidades, después del ajuste aproximado inicial, los ajustes de bloqueo de fijación de portadora subsecuentes pueden llevarse a cabo usando un mecanismo de ajuste que tiene una resolución más fina, donde la cantidad del ajuste permitido puede ser limitada con un periodo de tiempo predeterminado y configurable y no es determinada basada en la cantidad de bit errores, pero más bien en la dirección positiva o negativa del error. Este periodo de tiempo configurable puede configurarse a periodos cada vez más más pequeños durante iteraciones sucesivas del proceso de ajuste fino. Este mecanismo de ajuste fino permite que el borde de bitio sea estrechamente refinado, sin permitir saltos grandes que pueden retardar o evitar el proceso de sincronización. Observar que el ajuste puede permitir que el siguiente tiempo de bit sea ajustado en un positivo o una dirección negativa, basada en la relación entre los resultados de muestra y la forma de onda ideal.

En algunas modalidades, un dispositivo puede apoyar dos tablas de configuración que definen la cantidad del ajuste aproximado y la cantidad del ajuste fino basado en las muestras cerca de la transición de 'bitio. El dispositivo también puede tener un parámetro de configuración para definir la cantidad de bit errores que se considerarían una señal inválida y requieren que el dispositivo de recepción detenga el proceso de bloqueo de fijación de portadora y busque una señal en un diferente canal.

La adición de un mecanismo de ajuste fino además del mecanismo de ajuste aproximado existente permite que el dispositivo de recepción sincronice mejor al tiempo de bit del dispositivo de transmisión. Esta sincronización potenciada permite la detección de bitio mejorada del SFD y el siguiente bloque de transmisión de datos. La sincronización mejorada puede ser particularmente importante cuando los bloques de transmisión de datos se transmiten a una velocidad de transferencia de datos más elevada.

Además de los mecanismos usados para refinar la temporización de bitios, el dispositivo puede apoyar una tabla que permite una variedad de velocidades de transferencia de datos, donde la temporización de bitios para una variedad de velocidades de transferencia de datos se determina mediante una consulta de tabla que asocia el SFD a una velocidad de transferencia de datos y a los tiempos de bit correspondientes. Este mecanismo flexible permite que una variedad de velocidades de transferencia de datos sea apoyada por un . cambio de tabla de configuración, comparando con el requerimiento de un cambio del soporte lógico inalterable que controla la funcionalidad del dispositivo.

La Figura 6 es un organigrama que ilustra un método de ejemplo 600 para sincronizar un¦ dispositivo de recepción a la temporización de bitios de un dispositivo de transmisión. En primer lugar, a una etapa 602, el dispositivo de recepción escucha para un preámbulo. Después de que el dispositivo de recepción recibe el preámbulo, el dispositivo de recepción detecta un SFD a' una etapa 604. En términos particulares, cuando el dispositivo de recepción comienza a recibir el extremo del preámbulo, esto comienza a muestrear y supervisar cada bitio recibido para identificar el SFD. A una etapa 606, el dispositivo de recepción compara el valor del SFD a varias entradas en una tabla de consulta y recupera un resultado a partir de la tabla de consulta, que los usos de dispositivo de recepción determinar la velocidad de transferencia de datos del dispositivo de transmisión a una etapa 608. A una etapa 610, el dispositivo de recepción recolecta varias muestras, por ejemplo, alrededor de una transición de bitio conocida. Como está descrito anteriormente, la cantidad de muestras puede recolectarse con respecto a una ventana de tiempo más pequeña alrededor de los métodos de bloqueo de fijación de portadora , convencionales en comparación con de la transición del bitio. El dispositivo de recepción luego compara las muestras recolectadas con una forma de onda ideal y ajusta el tiempo de ejecución del siguiente muestreo según sea apropiado a una etapa 612. A una etapa 614, el dispositivo de recepción lleva a cabo el procedimiento de ajuste aproximado descrito anteriormente. En algunas modalidades, el dispositivo de recepción también lleva a cabo el procedimiento de ajuste fino descrito superior a una etapa 616.

Algunos sistemas usan una base instalada de medidores que utilizan el legado largo preámbulo y velocidad de transferencia de datos lenta. Los nuevos dispositivos pueden agregarse a la red, y estos dispositivos pueden tener capacidad de comunicación usando la velocidad de transferencia de datos lenta, pero también pueden apoyar los mecanismos para apoyar la velocidad de transferencia de datos rápida para datos del bloque de transmisión. Además de adición de nuevos dispositivos, un sobreaire (OTA) proceso de modernización de soporte · lógico inalterable poderse usar para modernizar soporte lógico inalterable en dispositivos de legado para habilitarles para apoyar la velocidad de transferencia de datos nueva, más rápida para datos del bloque de transmisión. Según la red, algunos dispositivos de legado no pueden ser upgradable; los dispositivos sólo pueden apoyar el legado velocidades de transferencia de datos (lentas) . En este tipo de la red mixta, el colector de sistema puede determinar la capacidad de cada dispositivo que funciona en la red y comuniqúese al dispositivo usando la velocidad de transferencia de datos más rápida apoyada por el dispositivo. El colector puede asociar las capacidades del dispositivo a la duración del preámbulo. Para comunicarse con dispositivos de recepción . que apoyan la velocidad de datos del bloque de transmisión más rápida, el colector también puede usar la duración de preámbulo más corta. Para comunicarse con dispositivos de recepción que continúan usando el legado velocidad de transferencia de datos (lenta) , por otra parte, el colector puede usar el legado, duración de preámbulo más larga. Los dispositivos que sólo apoyan la velocidad de transferencia de datos de legado pueden ser comunicados usando esta velocidad de transferencia de datos, y los nuevos dispositivos pueden correctamente la ruta estos mensajes, al apoyar también mensajes en la velocidad de transferencia de datos más elevada. Los dispositivos en la red que apoyan tanto velocidades de transferencia de datos lentas como rápidas pueden mensajes de ruta a todos los dispositivos, mientras que los dispositivos de legado que sólo apoyan la velocidad de transferencia de datos lenta pueden funcionar como dispositivos de punto final, aun si éstos no pueden mensajes de ruta a otros dispositivos.

En algunas modalidades, un dispositivo tiene un parámetro de configuración que especifica la duración del preámbulo para usarse para comunicaciones. Para habilitar comunicaciones eficientes tan pronto como el dispositivo es modernizado sin requerir que una operación secundaria cambie la longitud de preámbulo, y permita también diferentes duraciones de preámbulo, al responder a una solicitud ? direccionamiento un. mensaje, el dispositivo de recepción puede usar la misma duración de preámbulo recibida en el mensaje. El dispositivo también puede usar la velocidad de datos del bloque de transmisión de datos que' se recibe para . iniciar respuesta. En consecuencia, la mayoría de la inteligencia de sistema sobre estructura de red y capacidad de un dispositivo puede mantenerse en el colector comparando con almacenarse en cada punto final y dispositivo de direccionamiento.

Mientras los sistemas y los métodos se han descrito y han ilustrado en cuanto a modalidades específicas, los expertos en la técnica reconocerán que la modificación y las variaciones pueden hacerse sin apartarse de los principios descritos anteriormente y establecer en las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, aunque en las modalidades descritas anteriormente, los sistemas y los métodos de la presente invención se describan en el contexto de una red de dispositivos de medición, como electricidad, gas, o medidores hídricos, se entiende que la presente invención puede ponerse en práctica en cualquier clase de la red donde es necesario obtener la información de o proporcionar la información a dispositivos terminales en el sistema, incluyendo entre otras cosas, redes que comprende medidores, pantallas de visualización en la casa, termostatos en la casa, dispositivos de regulación de carga, o cualquier combinación de los dispositivos. En consecuencia, la referencia debería hacerse a las. siguientes reivindicaciones que como describen el alcance de la presente invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un método para hacer funcionar una red inalámbrica que comprende un primer dispositivo configurado para comunicar datos a una primera velocidad de transferencia de datos y un segundo dispositivo configurado para comunicar datos a una segunda velocidad de transferencia de datos diferente de la primera velocidad de transferencia de datos, el método comprende : recibir, en el primer dispositivo, una señal que comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma de onda de preámbulo y un valor de señal de delimitador de inicio del cuadro (SFD) que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de transmisión; e identificar una velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión como alguna de la primera velocidad de transferencia de datos y la segunda velocidad de transferencia de datos como una función del valor de señal de delimitador de inicio del cuadro.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además: comparar el valor de señal de delimitador de inicio del cuadro con respecto a una pluralidad de entradas en una tabla; recibir un resultado a partir de la tabla; e identificar la velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión basados en el resultado recibido de la tabla.

3. El método según la reivindicación 1, que comprende además : recolectar una pluralidad de muestras de la señal; determinar varios bit errores en la pluralidad de muestras con relación a una forma de onda ideal; y ajustar un bit tiempo de ejecución del primer dispositivo basado en la cantidad determinada de bit errores.

4. El método según la reivindicación 3, que comprende además, después de ajustar la temporización de bitios del primer dispositivo: recolectar una pluralidad de muestras adicionales de la señal; y ajustar la temporización de bitios del primer dispositivo durante un periodo de tiempo predeterminado.

5. El método según la reivindicación 1, donde el encabezamiento de sincronización comprende además un extremo de la forma de onda de preámbulo.

6. El método según la reivindicación 1, donde la forma de onda de preámbulo tiene una duración, y que además comprende la transmisión, del primer dispositivo, una respuesta que tiene una forma de onda de preámbulo que tiene una duración igual a la duración de la forma de onda de preámbulo de la señal recibida.

7. Una red de malla inalámbrica que comprende: un nodo central que comprende un transceptor configurado para transmitir y recibir comunicaciones de datos usando canales de frecuencia seleccionados de entre una pluralidad de canales de frecuencia; y una pluralidad de nodos bidireccionales en comunicación inalámbrica bidireccional con el nodo central, cada nodo bidireccional tiene un respectivo paso de comunicación inalámbrica al nodo central que es un paso directo o un paso indirecto a través de uno o más nodos bidireccionales intermedios que funcionan como nodos de repetidor; donde el nodo central inicia una comunicación de datos del nodo central a un nodo bidireccional particular de la pluralidad de nodos bidireccionales , la comunicación de datos comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma de onda de preámbulo y un valor de señal de delimitador de inicio del cuadro (SFD) que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de transmisión y que identifica una velocidad de transferencia de datos seleccionada de entre una pluralidad de velocidades de transferencia de datos.

8. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde el nodo bidireccional particular se configura para: comparar el valor de señal del delimitador de inicio del cuadro con una pluralidad de entradas en una tabla; recibir un resultado a partir de la tabla; e identificar la velocidad de transferencia de datos basada en el resultado recibido de la tabla.

9. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde el nodo bidireccional particular se configura para: recolectar una pluralidad de muestras de la señal; determinar varios bit errores en la pluralidad de muestras con relación a una forma de onda ideal; y ajustar un bit tiempo de ejecución del primer dispositivo basado en la cantidad determinada de bit errores.

10. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 9, donde el nodo direccional particular es configurado adicionalmente para, después de ajustar la temporización de bitios del primer dispositivo: recolectar una pluralidad de muestras adicionales de la señal; y ajustar la temporización de bitios del primer dispositivo durante un periodo de tiempo predeterminado.

11. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde el encabezamiento de sincronización comprende además un extremo de la forma de onda de preámbulo.

12. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde la pluralidad de nodos bidireccionales comprende: al menos un primer nodo de comunicación de datos a una primera velocidad de transferencia de datos de entre la pluralidad de velocidades de transferencia de datos; y al menos un . segundo nodo de comunicación de datos a una segunda velocidad de transferencia de datos de entre la pluralidad de velocidades de transferencia de datos, la segunda velocidad de transferencia de datos es más elevada que la primera velocidad de transferencia de datos.

13. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde la forma de onda de preámbulo de la comunicación de datos iniciada por el nodo central tiene una duración, y donde el nodo bidireccional particular se configura para transmitir una respuesta que tiene una forma de onda de preámbulo que tiene una duración igual a la duración de la forma de onda de preámbulo de la comunicación de datos iniciada por el nodo central.

14. La red de malla inalámbrica según la reivindicación 7, donde el nodo central se configura para: determinar una velocidad de transferencia de datos máxima en donde el nodo bidireccional particular tiene capacidad de comunicación; y para comunicarse con el nodo direccional particular a la máxima velocidad de transferencia de datos en donde el nodo bidireccional particular tiene capacidad de comunicación.

15. Un soporte de almacenamiento legible por procesador que almacena instrucciones ejecutables por el procesador lo que, cuando es ejecutado por un procesador, hace que el procesador haga funcionar una red de malla inalámbrica que comprende un primer dispositivo configurado para comunicar-datos a una primera velocidad de transferencia de datos y un segundo dispositivo configurado para comunicar datos a una segunda velocidad de transferencia de datos diferente a la primera velocidad de transferencia de datos mediante: recibir, en el primer dispositivo, una señal que comprende un encabezamiento de sincronización que comprende una forma' de onda de preámbulo y un valor de señal delimitador de inicio del cuadro (SFD) que identifica un extremo del encabezamiento de sincronización y un inicio de datos del bloque de . transmisión; e identificar una velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión como una primera velocidad de trans.ferencia de datos y la segunda velocidad de transferencia de datos como una función del valor de. señal de delimitador de inicio del cuadro.

16. El soporte de almacenamiento legible por procesador según la reivindicación 15, almacenando instrucciones adicionalmente ejecutables por el procesador que, cuando se ejecutan por un procesador, hacen que el procesador: compare el valor de señal de delimitador de inicio del cuadro con una pluralidad de entradas en una tabla; reciba un resultado a partir de la tabla; e identifique la velocidad de transferencia de datos de los datos del bloque de transmisión basados en el resultado recibido de la tabla.

17. El soporte de almacenamiento legible por procesador según la reivindicación 15, que almacena instrucciones adicionalmente ejecutables por el procesador que, cuando se ejecutan por un procesador, hacen que el procesador: recolecte una pluralidad de muestras de la señal; determine varios bit errores en la pluralidad de muestras con relación a una forma de onda ideal; y ajuste un bit tiempo de ejecución del primer dispositivo basado en la cantidad determinada de bit: errores.

18. El soporte de almacenamiento legible por procesador según la- reivindicación 17, que almacena instrucciones adicionalmente ejecutables por el procesador que, cuando se ejecutan por un procesador, hacen que el procesador, después de ajustar la temporización de bitios del primer dispositivo: recolecte una pluralidad de muestras adicionales de la señal; y ajuste la temporización de bitios del primer dispositivo durante un período de tiempo predeterminado.

19. El soporte de almacenamiento legible por procesador según la reivindicación 15, donde el encabezamiento de sincronización comprende además, un extremo de la forma de onda de preámbulo.

20. El soporte de almacenamiento legible por procesador según la, reivindicación 15, donde la forma de onda de preámbulo tiene una duración, y donde el soporte de almacenamiento legible por procesador almacena instrucciones adicionales ejecutables por procesador lo que, cuando se ejecutan por un procesador, hacen que el procesador transmita, desde el primer dispositivo, una respuesta que tiene una forma de onda de preámbulo con una duración igual a la duración de la forma de onda de preámbulo de la señal recibida.