MXPA00006405A - Red inalambrica con sincronizacion de reloj - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con una red inalámbrica con una pluralidad de nodos de red, cada uno de los cuales consiste de al menos un aparato eléctrico y al menos un dispositivo de radio los cuales están arreglados para intercambiar datos vía un medio inalámbrico. Un nodo de la red incluye un reloj que suministra a todos los aparatos eléctricos y el dispositivo de radio con su reloj. Un nodo de la red el cual estádiseñado como un nodo de red principal que transmite, vía su dispositivo de radio, un patrón de sincronización el cual es independiente del reloj de su suministro de reloj. Los otros nodos de la red, conocidos como nodos de red secundarios, están asignados a diferentes clases de distancia ordenada jerárquicamente dependiendo de su distancia desde el nodo de la red principal al cual se le asignóla clase de distancia más alta. Todos los nodos de la red secundarias de una clase de distancia transmiten, vía su dispositivo de radio respectivo, un patrón de sincronización el cual es dependiente del reloj de su suministro de reloj respectivo y caracteriza la clase de distancia. Un nodo de la red secundaria sincroniza su suministro de reloj por medio de al menos un patrón de sincronización recibida de una clase de distancia jerárquicamente mayor.

Description

RED INALÁMBRICA CON SINCRONIZACIÓN DE RELOJ CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con una red inalámbrica de nodos de red, cada uno de los cuales consiste de la menos un aparato eléctrico y al menos un dispositivo de radio los cuales están arreglados para intercambiar datos vía un medio inalámbrico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una red- inalámbrica de este tipo se conoce del documento "Techanologie drahtloser Netze" por Elmar Torok, Funkschau No. 22, 1998, pp 20 a 25; este documento describe la construcción de una red alámbrica que incluye una pluralidad de nodos de red. Una pluralidad de aparatos eléctricos, por ejemplo, monitores, computadoras, etc. y un dispositivo de radio interconectado, vía un sistema de conductor colectivo, en un nodo de red. Los datos son intercambiados con otros dispositivos de radio vía el dispositivo de radio de cada nodo de red. El documento citado no se refiere a la sincronización de reloj de todos los nodos de la red.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar una red alámbrica en la cual los relojes de nodos de red individuales se sincronizan entre sí.

Este objeto se logra por medio de una red inalámbrica del tipo expuesto, que se caracteriza de acuerdo con la invención en que un nodo de la red incluye un suministro de reloj para suministrar a todos los aparatos eléctricos y el dispositivo de radio con su reloj; porque un nodo de la red está designado como el nodo de la red principal está arreglado para transmitir, vía su dispositivo de radio, un patrón de sincronización el cual depende del reloj de su suministro de reloj, de modo que todos los otros nodos de la red, designados como nodos de red secundarios, están asignados a diferentes clases de distancias ordenadas jerárquicamente dependiendo de su distancia de nodo de la red principal al cual se le asignó la clase de distancia más alta, porque todos los nodos de la red secundarios de una clase de distancia están arreglados para transmitir, vía su dispositivo de radio respectivo, un patrón de sincronización el cual depende del reloj de su suministro de reloj respectivo y caracteriza la clase de distancia, y porque un nodo de la red secundaria está arreglado para sincronizar su suministro de reloj por medio de al menos un patrón de sincronización recibido de una clase de distancia jerárquicamente mayor. De acuerdo con la invención, un nodo de red principal transmite un patrón de sincronización vía el medio inalámbrico, patrón de sincronización el cual es enviado por los nodos de la red secundarios en las diferentes clases de distancias, de modo que un nodo de la red secundario de la clase de distancia jerárquicamente más baja es sincronizada indirectamente por el reloj del suministro de reloj del nodo de la red principal. En este contexto la transmisión inalámbrica debe asignársele un significado de transmisión de radio, infrarroja, ultrasónica, etc. La Reivindicación 2 describe como el nodo de la red secundario encuentra su clase de distancia después de la activación. En el caso de un nodo de la red secundario móvil y/o nodo de la red principal, la clase de distancia de un nodo de la red secundario es susceptible de cambiar. Las reivindicaciones 3 y 4 describen los pasos tomados por el nodo de la red secundario móvil para determinar su clase de distancia óptima de acuerdo a las circunstancias. Un nodo de la red secundario incluye un correlacionador el cual está arreglado para determinar si a sido recibido un patrón de sincronización dada con una calidad de recepción adecuada. Como se describe en la reivindicación 5, durante el tiempo en el cual se espera un patrón de sincronización se arregla un nodo de la red secundario para correlacionar la señal recibida con un patrón de sincronización almacenado y para indicar la recepción del patrón de sincronización si el resultado de la correlación da como resultado un valor esperado. Las reivindicaciones 6 y 7 describen la determinación del instante de sincronización para la sincronización del reloj en un nodo de la red secundario . La reivindicación 8 describe la construcción de un dispositivo de radio. Un dispositivo de protocolo en el dispositivo de radio ejecuta varios protocolos para la transmisión de datos por el medio inalámbrico y determina, por ejemplo comparando la señal en forma de impulso suministrada por un correlacionador con un valor umbral, si la calidad de la recepción de un patrón de sincronización es adecuada. El correlacionador puede ser incluido, por ejemplo en un módem del dispositivo de radio. Los patrones de sincronización de cada clase de distancia son diferentes. Para simplificar la construcción del correlacionador, cada patrón de sincronización incluye una parte idéntica y una segunda parte diferente para caracterizar una clase de distancia respectiva. El correlacionador correlaciona entonces la primera parte del patrón de sincronización con una primera parte almacenada del patrón de sincronización y, después de la detección de una calidad de recepción adecuada, el dispositivo de protocolo evalúa entonces, por ejemplo, la caracterización contenida en la segunda parte del patrón de sincronización.

La invención también se relaciona con el nodo de una red de una red inalámbrica que incluye una pluralidad de nodos de red adicionales, nodo de red el cual consiste de al menos un aparato eléctrico y al menos un dispositivo de radio los cuales están arreglados para intercambiar datos vía un medio inalámbrico. El nodo de la red incluye un suministro de reloj para suministrar a todos los aparatos y el dispositivo de radio con su reloj . El nodo de la red está designado como un nodo de la red secundario pertenece a una clase de distancia la cual forma parte de una pluralidad de clases de distancias ordenadas jerárquicamente; su clase de distancia depende de la distancia de un nodo de la red principal al que se le asignó la clase de distancia más alta. El nodo de la red secundario está arreglado para transmitir, vía un dispositivo de radio, un patrón de sincronización el cual depende del reloj del suministro de reloj relevante y caracteriza su clase de distancia, y sincroniza su suministro de reloj por medio de al menos un patrón de sincronización recibido de una clase de distancia jerárquicamente mayor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades de la invención serán descritas en detalle aquí posteriormente con referencia a las Figuras; donde: La Figura 1 muestra una red inalámbrica con una pluralidad de nodos de red, La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un nodo de red, La Figura 3 muestra una modalidad de un dispositivo de radio a ser utilizado en el nodo de la red mostrado en la Figura 2, y La Figura 4 muestra un diagrama de transmisión para patrones de sincronización transmitidos por un dispositivo de radio .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 muestra una red inalámbrica con una pluralidad de nodos de red 1 a 12. Los nodos de la red 1 a 12 intercambian datos útiles, datos de control y datos de sincronización respectivos vía enlaces de radio. Para mantener el intercambio de datos y los medios de circuitos tan simples como sea posible, los nodos de la red 1 a 12 son sincronizados con un reloj principal el cual es suministrado por el nodo de la red 1. Este nodo de la red esta designado como el nodo de la red principal . Los otros nodos de la red son referidos como nodos de la red secundario 2 a 12. Un nodo de la red 1 a 12 incluye un dispositivo de radio 13, varios aparatos eléctricos 14 a 17, y un sistema de conductor colectivo 18. Tal aparato eléctrico 14 a 17 puede ser un registrador de video, un monitor, un sintonizador, un reproductor de CD, etc. El dispositivo de radio 13 y el aparato eléctrico 14 a 17 intercambian datos útiles, datos de control y datos de sincronización vía un sistema de conductor colectivo 18. El aparato eléctrico 14 a 17 y el dispositivo de radio 13 deben ser sincronizados con el reloj principal vía el enlace de radio. El reloj principal en el nodo de la red principal 1 es proporcionado por un suministro de reloj el cual puede ser incluido en un aparato eléctrico 14 a 17. Este suministro de reloj, conocido como el suministro de reloj principal, sin embargo, también puede ser conectado al sistema de conductor colectivo 18 fuera de un aparato eléctrico 14 a 17. El suministro de reloj presente en cada uno de los otros nodos de la red 2 a 12 es referido como un suministro de reloj secundario y proporciona un reloj secundario. Tal suministro de reloj secundario también puede formar parte de un aparato eléctrico 14 a 17 de un nodo de red secundario 2 a 12, o ser conectado al sistema de conductor colectivo relevante 18 en una forma autónoma. El suministro de reloj secundario del nodo de la red secundario 2 a 12 recibe datos de sincronización del nodo de la red principal, ya sea directamente o vía los nodos de la red secundarios, de modo que un suministro de reloj secundario pueda sincronizar el reloj secundario que produce con ei reloj principal. Los dispositivos de radio 13 y los nodos de la red 1 a 12 organizan el intercambio de datos de sincronización vía enlaces de radio. La Figura 3 muestra una modalidad de un dispositivo de radio, un circuito de interfaz o interconexión 19 del dispositivo de radio 13 está conectado al sistema de colector colectivo 18 y los datos destinados al dispositivo de radio 13 del sistema de conductor colectivo 18 y aplica estos datos, posiblemente después de la adaptación del formato, a un dispositivo de protocolo 20 del dispositivo de radio 13. Además, el circuito de interfaz o interconexión 19 aplica datos suministrados por el dispositivo de protocolo 20 al sistema del conductor colectivo 18. Además, del circuito de interfa~z o interconexión 19 y el dispositivo de protocolo 20, el dispositivo de radio 13 también incluye un módem 21, un circuito de alta frecuencia 22 y una antena 23. El circuito de alta frecuencia 22 aplica los datos recibidos por la antena 23 al dispositivo de protocolo 20 vía el módem 21. El dispositivo de protocolo 20, por ejemplo construido como un sistema procesador, forma unidades de paquetes de los datos suministrados por el circuito de interfaz o interconexión 19 forma datos adecuados para el procesamiento por el circuito de interfaz o interconexión 19 de las unidades de paquete suministradas por el módem 21. Además de los datos recibidos, la unidad de paquete también contiene información de control la cual es formada por el dispositivo de protocolo 20. El dispositivo de protocolo 20 utiliza protocolos para la capa LLC (LLC= Control de Enlace Lógico) y la capa MAC (MAC=Control de Acceso Medio) . La capa MAC controla el acceso múltiple al medio de transmisión de radio por un dispositivo de radio 13 y la capa LLC efectúa una revisión de flujo y errores. Los datos intercambiados entre los nodos de la red 1 a 12 en la red inalámbrica de la Figura 1 pueden tomar lugar de conformidad con el método TDMA, FDMA o CDMA (TDMA= Acceso Múltiple por División de Tiempo, FDMA= Acceso Múltiple por División de Frecuencia, CDMA= Acceso Múltiple por División de Código) . Tales métodos también pueden ser combinados. Los datos son transmitidos en canales asignados dados. Un canal es identificado por un canal de frecuencia, intervalo de tiempo y, por ejemplo, en el caso de método CDMA, también por un código disperso. La red inalámbrica puede ser utilizada de manera particularmente ventajosa en edificios (por ejemplo, en el campo doméstico) . Durante la transmisión de los datos en edificios, los datos pueden con frecuencia ser transmitidos con baja potencia únicamente. Por lo tanto, deben tomarse pasos especiales en la red inalámbrica para enviar, por ejemplo datos de sincronización del nodo de la red principal a los nodos de la red secundaria remotos. Estos propósitos son logrados por los nodos de la red secundarios intermedios los cuales envían los datos de sincronización. Por lo tanto, se forma una estructura jerárquica de los nodos de la red con clases de distancia RDC (i) en la red inalámbrica. Únicamente el nodo de la red principal 1 pertenece a la clase de distancia RDC (0) . Todos los x nodos de la red secundarios, los cuales son sincronizados directamente por el nodo de la red principal 1 pertenecen a la clase de distancia RDC (1) . Todos los nodos de la red secundarios los cuales son sincronizados por uno o más nodos de la red secundarios de la clase de distancia (RDC) (1) pertenecen a la clase de distancia RDC (2) . Hablando de manera general, puede establecerse que los miembros de una clase de distancia (RDC) (i) están formados por todos los nodos de la red secundario los cuales son sincronizados por uno o más nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC (i-1) o en el caso de RDC (i-1) =RDC (0) , por el modo de la red principal. Los nodos de la red secundaria 2, 3, y 4 en la modalidad de una red inalámbrica como se muestra pertenecen a la clase distancia RDC(l), debido a que esos nodos de la red secundario 2, 3 y 4 pueden recibir señales de radio fácilmente evaluables del nodo de la red principal 1. El límite externo de la clase de distancia RDC(l) es representado por una elipse 25 en la Figura 1. La elipse 24 simboliza la clase de distancia RDC(0) . La clase de distancia RDC (2) contiene los nodos de red secundarios 5 a 8. Se asume que el nodo de red secundario 5 es sintonizado directamente por el nodo de la red secundaria 2, de modo que los nodos de la red secundaria 6 y 7 son sincronizados directamente por los nodos de la red secundarios 3 y 4, y que los nodos de la red secundario 8 es sincronizado directamente por el nodo de la red secundario 4. El límite externo de la clase de distancia RDC (2) está representado por una elipse 26. La clase de distancia RDC (3) incluye los nodos de la red secundarios 9 a 12. Se asume que el nodo de la red secundario 9 es sincronizado directamente por los nodos de la red secundarios 7 y 8, que el nodo de la red secundario 10 es sincronizado directamente por el nodo de la red secundario 5, de modo que el nodo de la red secundario 11 es sincronizado directamente por el nodo de la red secundario 6, y que el nodo de la red secundario 12 es sincronizado directamente por los nodos de la red secundarios 6 y 7. La elipse 27 simboliza el límite externo de la clase de distancia RDC (3) . Debido a que de este modo se forma una dependencia temporal estructurada jerárquicamente del nodo de la red principal a al menos un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC(n), vía n clases de distancias RDC (i) con i = n, cada reloj secundario de un nodo de la red secundario es sincronizado con el reloj principal del nodo de la red principal. Sin embargo, esto es cierto únicamente si el retraso en la propagación en la red inalámbrica es despreciablemente pequeño. El retraso de propagación induce una desviación de fase entre las señales de reloj secundario y la señal del reloj principal. Este retraso de la propagación puede ser medido, por ejemplo mediante la medición del tiempo de propagación de un mensaje de prueba entre dos nodos de la red. Cuando todos los nodos de la red están situados dentro de un radio pequeño en un ambiente doméstico (por ejemplo, 30 ) , no será necesario tomar en cuenta el retraso de propagación para la sincronización. El envío de datos de sincronización de un nodo de la red principal o secundario de una clase de distancia RDC(O) o RDC (i-1), con i > 1, a un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC(l) o RDC (i) será descrito con detalle aquí posteriormente. Un nodo de red principal o secundario transmite un patrón de sincronización dado el cual consiste de n bits (por ejemplo, N = 40) . Todos los nodos de la red secundarios de una clase de distancia RDC (i) utilizan el mismo patrón de sincronización que es distinto al patrón de sincronización de los nodos de la red secundarios de las otras clases de distancia RDC(j), con i ? j, y del patrón de sincronización del nodo de la red principal. Para aumentar la capacidad de detección de un patrón de sincronización por un correlacionador en un dispositivo de radio que recibe el patrón de sincronización en un modo de red secundario, tal patrón de sincronización deberá exhibir una propiedad de autocorrelación adecuada y una ligera correlación cruzada con los otros patrones de sincronización. Al menos en la capa MAC también se hace uso de una señal sincronizada por cuadro RS de la transmisión de datos de radio entre los nodos de la red principal y secundarios 1 a 12. Este cuadro contiene varios intervalos de tiempo pasa datos de sincronización, datos de control y datos útiles. La duración de un cuadro será representada por la letra D aquí posteriormente . Un patrón de sincronización P(i) de una clase de distancia RDC (i), con i > 0, es transmitido periódicamente por los nodos de la red principal o secundarios l a 12. Las distancias temporales entre dos patrones de sincronización idénticos corresponden a la duración D de la señal sincronizada por cuadro RS . Como ha sido descrito, un .patrón de sincronización recibido por un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (i), con i > 0, del nodo de la red principal, o de uno o más nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC (i-1), con i > 1, se utiliza para la sincronización de reloj secundario con el reloj principal de la clase de distancia RDC(O) o con el reloj secundario de la clase de distancia RDC (i-1) . De este modo, surge una dependencia temporal estructurada jerárquicamente entre el nodo de la red principal y la clase de distancia RDC(O) y los nodos de la red secundarios de todas las otras clases de distancia RDC (i) , con i > 0. La Figura 4 muestra el diagrama de transmisión del patrón de sincronización P(i), con i > 0, en relación al cuadro de la señal sincronizada por cuadro. El nodo de la red principal 1 transmite primero su patrón de sincronización P(0). La duración del patrón de sincronización es Tp. Esta es sucedida por un periodo de espera Ta el cual deberá ser elegido de modo que los dispositivos de radio 13 de todos los nodos de la red secundarios de las clases de distancia RDC(l) tengan tiempo suficiente para conmutar del modo de recepción al modo de transmisión. Todos los nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC(l) transmiten posteriormente un patrón de sincronización P(l) de duración Tp. Cada nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (2) recibe el patrón de sincronización Pl) de uno o más nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC(l). Se asume que los retrasos entre los diferentes transmisores de P(l) son despreciablemente pequeños para el correlacionador que procesa el patrón de sincronización recibido y forma parte del módem 21 en el dispositivo de radio 13. Después de un periodo de espera subsecuente de duración Ta, cada nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (2) tiene de este modo sincronizado su reloj secundario con el reloj secundario de la clase de distancia RDC(l) . Debido a que el reloj secundario de la clase de distancia RDC(l) está sincronizado con el reloj principal de la clase de distancia RDC(O), el reloj secundario de la clase de distancia RDC (2) es de este modo sincronizado indirectamente con el reloj principal de la clase de distancia RDC(O). Todos los nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC (2) transmiten entonces su patrón de sincronización P(2). Esas operaciones de sincronización continúan hasta que el reloj secundario ha sido sincronizado indirectamente con el reloj principal de todos los nodos de la red secundarios en la clase de distancia más remota RDC(n). El correlacionador del dispositivo de radio 13 forma parte del módem 21. La función de un correlacionador en el dispositivo de radio 13, que correlaciona un patrón de sincronización . P(i) con un patrón de sincronización almacenado Ps(i), por ejemplo, puede se imitado por un sistema procesador incluido en el módem 21. El correlacionador suministra un impulso después de la recepción de un patrón de sincronización P(i). el cual corresponde al patrón de sincronización almacenado Ps(i). El máximo de este impulso índica el instante de sincronización para la sincronización del suministro de reloj secundario. Este instante de sincronización es aplicada al dispositivo de protocolo 20 para su procesamiento adicional. Encontrando que el instante de sincronización también es necesario para asegurar que, después de la recepción de un patrón de sincronización P(i-l), con i > 0, un nodo de la red secundario puede transmitir su propio patrón de sincronización P(l) el cual está sincronizado con un patrón de sincronización recibido. En cada nodo de la red secundario de la duración del patrón de sincronización P(i) para una clase de distancia de radio RDC (i) y el tiempo de espera Ta puede derivarse, por ejemplo de una tabla de consulta en el suministro de reloj secundario. En este contexto se asume que la duración de todos los patrones de sincronización P(i) de las diferentes clases de distancia RDC (i) es la misma. Después del nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC(i), con i > 0, ha recibido completamente un patrón de sincronización P(i-l), el segmento de tiempo constante entre el inicio instantáneo del patrón de sincronización P(0) del nodo de la red principal y el instante de terminación del patrón de sincronización recibido P(i-l) del nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (i-1) puede ser calculado. Este segmento de tiempo constante es entonces i*(Tp+Ta), sujeto a la condición de que el tiempo de espera subsecuente Ta es también tomado en cuenta. Esto permite la sincronización exacta con el reloj principal . Una sincronización con el tiempo absoluto del nodo de la red principal puede tomar lugar en los nodos de la red secundarios. Tal tiempo absoluto es necesario, debido a que las acciones toman lugar en instantes dados, los cuales se relacionan con el tiempo absoluto. Los números totales s (s = 0, 1, 2,...) de los patrones de sincronización P(0) transmitidos de este modo son transmitidos por el nodo de la red principal y enviados por los nodos de la red secundarios. Después de la recepción del número total s, en un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (i) se calcula el tiempo local relevante para el inicio de su patrón de sincronización P(i) de conformidad con la siguiente fórmula: s*D+i* (Tp+Ta) . El número total s puede ser unido a un patrón de sincronización P(i) . Después de la recepción de un patrón de sincronización P(i-l) por un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (i), el número total s es entonces derivado del suplemento y anexado al nuevo patrón de sincronización P(i) a ser transmitido. Se utiliza un canal de sincronización para transmitir el patrón de sincronización P(i). El número total s, sin embargo, también puede ser transmitido vía un canal de control o útil el cual debe ser recibido directa o indirectamente por los nodos de la red de todas las clases de distancia. Recepción indirecta significa que los datos de un nodo de la red son transmitidos a otro nodo de la red vía uno o más nodos de la red. El número total s deberá ser transmitido durante el cuadro s-1. La determinación automática de esta clase de distancia RDC (i) por un nodo de la red principal o secundario después de entrar en operación será descrita aquí posteriormente. Después del encendido, un nodo de la red secundario define primero que todo la calidad de la recepción para el patrón de sincronización P(0). Cuando el resultado de la medición existe un valor umbral q, no se efectúan mediciones adicionales. El nodo de la red secundario de este modo pertenece a la clase de distancia RDC(l). El dispositivo de radio 13 de este nodo de la red secundario transmite entonces los patrones de sincronización P(l) en los instantes relevantes. Si el resultado de la medición no excede el valor del umbral q, el nodo de la red secundario mide la calidad de recepción para el patrón de sincronización P(i). Si el resultado de esta medición no excede el valor umbral q, el proceso continúa para el patrón de sincronización P(2). Hablando de manera general, un nodo de la red secundario continuará el proceso de medición hasta que haya sido medida una calidad de recepción que exceda el valor umbral q medido para un patrón de sincronización P(i-l) . El nodo de la red secundario pertenece entonces a la clase de distancia RDC (i) y posteriormente transmite un patrón de sincronización P(i) dependiendo temporalmente del reloj principal. Si el resultado de la medición no tiene una calidad de recepción mayor que la del valor umbral q que ha sido medido para todos los patrones de sincronización disponibles P(0) a P(n), se termina el proceso de determinar la clase de distancia. El proceso de medición comienza entonces nuevamente después de un intervalo de tiempo seleccionado arbitrariamente. Esas operaciones continúan hasta que haya sido encontrada una clase de distancia. La medición de la calidad de la recepción es efectuada por el módem 21 en un dispositivo de radio 13. El procedimiento de medición, sin embargo, es controlado por el dispositivo de protocolo asociado relevante 20. Además, el dispositivo de protocolo 20 compara los resultados de la medición con el valor umbral y ejecuta las operaciones de control apropiadas dependiendo del resultado de la comparación. Si los nodos de la red principal y secundario son estacionarios y no móviles, no se necesario verificar la calidad de recepción más para determinar la clase de distancia. En el otro caso, es decir el caso que implica un nodo de red principal móvil y/o nodos de la red secundarios móviles, se requieren determinaciones continuas de la clase de distancia (proceso de adaptación) . Se asumirá aquí posteriormente que el nodo de la red principal así como los nodos de la red secundarios son móviles. Se asume que un nodo de la red secundario ha sido sincronizado vía un patrón de sincronización P(m-l). Este nodo de red secundario pertenece de este modo a una clase de distancia RDC (m) . Debido a que los nodos de la red secundarios y el nodo de la red principal en la red inalámbrica son móviles, la calidad de la recepción debe ser medida no solo para el patrón de sincronización P(m-l) sino también para todos los otros patrones de sincronización P(0), P(l) , ...P(m-2) , P(M+1), ..., P(n). Debido a que las variaciones usualmente tomar lugar, se requerirá la medición de un solo patrón de sincronización durante cada cuadro. Un nodo de la red secundario compara la calidad de recepción medida para un patrón de sincronización con el valor umbral q que se efectuó tras entrar en operación. No son posibles y no se requieren medidas para el patrón de sincronización P(n), debido a que este patrón de sincronización es generado por la medición del nodo de la red secundario en sí. Los resultados de la composición son cada uno amortiguados por tiempo. Después de que se han vuelto disponibles los resultados de la comparación para todos los patrones de sincronización, el patrón de sincronización P(j) con el índice más pequeño j se selecciona como un sustituto para P(m-l), con j ? m, si m-1 > j y las calidades de recepción para los patrones de sincronización P(j) y P(m-l) exceden el valor -umbral q. Para la sincronización el nodo de la red secundario utiliza entonces el patrón de sincronización P(j) con un sustituto para el patrón de sincronización P(m-l) . En el caso descrito el nodo de la red secundario se mueve en la dirección del nodo de la red principal. Cuando los resultados de la comparación revelan que la calidad de recepción para P(m-l) no excede ya el valor umbral q, pero que la calidad de recepción de al menos un patrón de sincronización P(j) (j ? m y j ? m-1) excede el valor umbral q, el nodo de la red secundario deberá entonces utilizar el patrón de sincronización P(j) como un sustituto para el patrón de sincronización P(m-l) para la sincronización. Si varios patrones de sincronización P(j) exceden el valor umbral q, se selecciona el patrón de sincronización P(j) que tenga el índice j más pequeño. En el caso donde la calidad de la recepción del patrón de sincronización P(m-l) no excede el valor umbral .q y la calidad de la recepción del patrón de sincronización P(j) excede el valor umbral q, el nodo de la red secundario se mueve lejos del nodo de la red principal. La selección del patrón de sincronización que tiene el índice j más pequeño aumenta la estabilidad de la sincronización, debido a que únicamente se utiliza un número mínimo de patrones de sincronización para la sincronización del nodo de la red secundario.

Después de un cambio de la sincronización a P(j), el nodo de la red secundario transmite un nuevo patrón de sincronización P(j+1) y se considera entonces que este nodo de la red secundario en sí pertenece a la clase de distancia RDC(j+l). Si las medidas revelan que la calidad de recepción por cada patrón de sincronización se encuentra por debajo del valor umbral q, el nodo de la red secundario deberá terminar la transmisión de su propio patrón de sincronización P (m) y medir la calidad de la recepción del patrón de sincronización P (m) durante el cuadro subsecuente. Cuando la calidad de la recepción del patrón de sincronización P (m) excede el valor umbral q, el nodo de la red secundario relevante pertenece a la clase de distancia RDC (m+l) . Después de la recepción del patrón de sincronización P (m) y un periodo de espera Ta, este nodo de red secundario transmitirá el patrón de sincronización P(m+1) . Sin embargo, si la calidad de la recepción para el patrón de sincronización P (m) no excede el valor umbral q, el nodo de la red secundario deberá comenzar el patrón de sincronización nuevamente después de un periodo aleatorio. Por lo tanto, el proceso de sincronización debe ser iniciado de nuevo, debido a que el nodo de la red secundario no recibe un patrón de sincronización evaluable debido a la ausencia de nodos de la red secundarios de vecinos. Como ya ha sido establecido, el nodo de la red secundario de una clase de distancia RDC (i) puede recibir patrones de sincronización P(i-l) no únicamente de uno sino de una pluralidad de nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC (i-1). El correlacionador de un nodo de la red secundario de la clase de distancia RDC (i), que recibe los mismos patrones de sincronización P(i-l) de diferentes nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC(i-1) , genera una señal de salida la cual da como resultado la superposición de las señales de salida para los patrones de sincronización individuales P(i-l). Cuando k de tales patrones de sincronización, con k > 1, son recibidos al mismo tiempo de varios modos de la red secundarios transmisores, el correlacionador de un nodo de la red secundario receptor envía una señal en forma de impulso el cual tiene la misma forma de onda que una señal en forma de impulso después de la recepción de un solo patrón de sincronización de un nodo de la red secundario transmisor. Sin embargo, la señal en forma de impulso producida por el correlacionador después de la recepción de los k patrones sincronización k tiene una relación de señal a ruido mayor que una señal en forma de impulso producida por el correlacionador después de la recepción de un solo patrón de sincronización. La recepción de todos los k patrones de sincronización al mismo tiempo representa el caso ideal si el retraso del procesamiento de la señal en los transmisores de los nodos de la red secundarios y el receptor del nodo de la red secundario relevante y el retraso de propagación no son tomados en cuenta. En el caso ideal la recepción de k patrones de sincronización mejora la evaluación de la sincronización. En realidad, sin embargo, el retraso del procesamiento de la señal en los transmisores de los nodos de la red secundarios y el receptor del nodo de la red secundario relevante y el retraso de la propagación deben tomarse en cuenta. El retraso del procesamiento de la señal en los transmisores y los receptores puede reducirse por medio de un proceso de calibración. El retraso de propagación será despreciablemente pequeño, como se estableció anteriormente, si todos los nodos de la red secundarios están situados dentro de un radio pequeño. Sujeta a esta condición, la señal en forma de impulso es suministrada por el correlacionador después de la recepción de k patrones de sincronización tiene una relación de señal a ruido menor en comparación con el caso ideal, pero la relación de señal a ruido será mayor que en el caso de la recepción de solo un patrón de sincronización único. Un dispositivo de protocolo 20 en un nodo de la red secundario evalúa las señales en forma de impulso suministradas por el correlacionador asociado para determinar la sincronización instantánea. Si la señal de salida en forma de impulso del correlacionador contiene un impulso que tiene un solo máximo durante la duración Tp de uno o más de los patrones de sincronización recibidos y el periodo de espera subsecuente Ta, tal máximo corresponderá a la sincronización instantánea. Cuando la señal de salida en forma de impulso de un correlacionador contiene un impulso con una pluralidad máxima de aproximadamente la misma amplitud durante la duración Tp de uno o más de los patrones de sincronización recibidos y el periodo de espera subsecuente Ta, el valor medio de los instantes del máximo corresponderá a la sincronización instantánea. Por ejemplo, una señal en forma de impulso contiene tres máximos. Los máximos de un impulso ocurren en los instantes tl, t2, t3. El instante de sincronización ts está entonces dado por la fórmula (tl+t2+t3)/3. En la modalidad de red inalámbrica descrita hasta ahora se proporciona un medio de red secundario como un correlacionador el cual evalúa todos los N bits de un patrón de sincronización recibido. Además, los patrones de sincronización requeridos para todas las clases de distancia diferentes en la red inalámbrica deben ser almacenados en un nodo de red secundario. Esta puede simplificarse utilizando W bits de los N bits de un patrón de sincronización de la parte de sincronización requerida para la evaluación en un correlacionador, cuando W < N. Los bits N-W restantes sirven para codificar un número que caracteriza a una clase de distancia. La correlación puede de este modo ser simplificada y el almacenamiento de los diferentes patrones de sincronización puede reducirse. Para el nodo de la red principal en la clase de distancia RDC(O), por ejemplo, se utilizó) el número 0, mientras que para los nodos de la red secundarios de la clase de distancia RDC(l) se utilizó el-número 1, mientras que se utilizó el número 2 para los nodos de la red secundarios de la clase de distancias RDC (2) . Hablando de manera general, el número i caracteriza un nodo de red secundario de la clase de distancia RDC (i). Después de que han sido comparados los primeros bits de un patrón de sincronización recibido en un nodo de red secundario, un dispositivo de protocolo 20 del nodo de la red secundario evalúa los N-W bits restantes del patrón de sincronización. Esos N-W contienen el número que caracteriza a una clase de distancia.

Claims (10)

CAPITULO REIVINDICATORÍO Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES :

1. Una -red inalámbrica con una pluralidad de nodos de red, cada uno de los cuales consiste de al menos un aparato eléctrico y al menos un dispositivo de radio los cuales están arreglados para intercambiar datos vía un medio inalámbrico caracterizada porque un nodo de la red incluye un suministro de reloj para suministrar a todos los aparatos eléctricos y del dispositivo de radio con su reloj ; porque un nodo de la red que está designado como el nodo de la red principal está arreglado para transmitir, vía su dispositivo de radio, un patrón de sincronización el cual depende del reloj de su suministro de reloj , porque todos los otros nodos de la red, designados como nodos de la red secundarios, están asignados a diferentes clases de distancias ordenadas jerárquicamente dependiendo de su distancia de nodo de la red principal, al que se le asignó la clase de distancia más alta, porque todos los nodos de la red secundarios de una clase de distancia están arreglados para transmitir, vía su dispositivo de radio respectivo, un patrón de sincronización el cual depende del reloj de su suministro de reloj respectivo y caracteriza la clase de distancia, y porque el nodo de la red secundario está arreglado para sincronizar su suministro de reloj por medio de al menos un patrón de sincronización recibido de una clase de distancia jerárquicamente superior.

2. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque después de haber entrado en operación, un nodo de la red secundario encuentra su clase de distancia asociada midiendo los patrones de sincronización de la clase de distancia relevante, y se asigna por si mismo a la clase de distancia la cual es una clase de distancia menor que la clase de distancia del patrón de sincronización la clase de distancia mayor de todos los patrones de sincronización que exhiben una cavidad de recepción suficientemente alta.

3. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque un nodo de la red secundario está arreglado para medir, a intervalos de tiempos dados, la calidad de recepción de los patrones de sincronización, excepto su propio patrón de sincronización, y porque, después de la evaluación de las mediciones, un nodo de la red secundario se asigna así mismo, la clase de distancia la cual es una clase de distancia menor que la clase de distancia del patrón de sincronización de la clase de distancia mayor de todos los patrones de sincronización que exhiben una calidad de ^recepción suficientemente alta.

4. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque después de la medición de la calidad de todos los patrones de sincronización, excepto su propio patrón de sincronización, el nodo de la red secundario está arreglado para no transmitir ya su propio patrón de sincronización y se asigna así mismo una clase de distancia la cual es una clase de distancia menor si únicamente el patrón de sincronización que tiene así transmitido exhibe en sí una calidad media de recepción suficientemente alta.

5. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque durante el periodo en el cual el patrón de sincronización es esperado, un nodo de la red secundario es arreglado para correlacionar la señal recibida con un patrón de sincronización almacenado y para indicar la recepción del patrón de sincronización si el resultado de la correlación corresponde a un valor esperado.

6. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque después de la recepción de un solo patrón de sincronización durante el tiempo esperado, el correlacionador es arreglado para enviar una señal en forma de impulso, cuyo valor máximo indica el instante de sincronización para la sincronización de reloj .

7. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque después de la recepción de una pluralidad de patrones de sincronización durante el tiempo esperado, el correlacionador es arreglado para enviar o producir una señal en forma de impulso con una pluralidad de valores máximos de la cual se deriva el instante de sincronización para la sincronización de reloj .

8. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque un dispositivo de radio de un nodo de la red secundario incluye un circuito de interconexión, un dispositivo de protocolo, un módem y un circuito de alta frecuencia, porque el circuito de interconexión está arreglado para intercambiar datos entre el sistema de conductor colectivo y el dispositivo de protocolo y el dispositivo de protocolo está arreglado para controlar al menos el acceso de datos desde y hacia el medio inalámbrico y para evaluar los datos recibidos.

9. La red inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque todos los patrones de sincronización a ser transmitidos por los nodos de la red tienen una parte idéntica y una segunda parte diferente para caracterizar una clase de distancia.

10. Un nodo red de una red inalámbrica que incluye una pluralidad de nodos adicionales, nodo de la red la cual consiste de al menos un aparato eléctrico y al menos un dispositivo de radio los cuales están arreglados para intercambiar datos vía un medio inalámbrico, caracterizada porque el nodo de la red incluye un suministro de reloj para suministrar a todos los aparatos eléctricos y el dispositivo de radio con su reloj ; porque el nodo de la red que se designó como un nodo de la red secundario pertenece a una clase de distancia, formando parte de una pluralidad clases de distancias ordenadas jerárquicamente, dependiendo de su distancia desde el nodo de la red principal que pertenece a la clase de distancia más alta, porque el nodo de la red secundario está arreglado para transmitir, vía su dispositivo de radio, un patrón de sincronización el cual depende del reloj del suministro de reloj relevante y caracteriza su clase de distancia, y porque el nodo de la red secundario está arreglado para sincronizar su suministro de reloj por medio de al menos un patrón de sincronización recibido de una clase de distancia jerárquicamente superior.