RU2153227C2 - Method and device for reliable multimode wireless optical communication - Google Patents

Method and device for reliable multimode wireless optical communication Download PDF

Info

Publication number
RU2153227C2
RU2153227C2 RU98115292A RU98115292A RU2153227C2 RU 2153227 C2 RU2153227 C2 RU 2153227C2 RU 98115292 A RU98115292 A RU 98115292A RU 98115292 A RU98115292 A RU 98115292A RU 2153227 C2 RU2153227 C2 RU 2153227C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
data
control field
station
field
receiving station
Prior art date
Application number
RU98115292A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98115292A (en
Inventor
Ланж Мартэн Де
Фритц Рудольф Гфеллер
Вальтер Хирт
Original Assignee
Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн filed Critical Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн
Priority to RU98115292A priority Critical patent/RU2153227C2/en
Publication of RU98115292A publication Critical patent/RU98115292A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2153227C2 publication Critical patent/RU2153227C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: optical communication equipment. SUBSTANCE: method involves establishing connection between stations using header, which is stable to physical noise and can be recognized by all participating stations. Said header at least has preamble, which consists of frames which provide periodic pulse sequence, number of slots for frame and frame content, which is known to participating stations. Preamble is used for relative synchronization and carrier detection by receiving stations. In addition, header has unique synchronization word, which is used for absolute synchronization of receiving stations. Said synchronization word follows control field, which has fixed length and known structure. Said control field provides possibility for receiving stations to get information about modulation method used for data transmission. In some circumstances, it is useful to get another control information in control field in order to keep communication channel and network control protocol. In addition, it is possible to exchange information in order to negotiate or adapt data transmission rate used for data transmission. EFFECT: increased throughput depending on conditions of data transmission in channel. 38 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к системам многорежимной беспроводной оптической связи и к связи и/или сосуществованию связи между различными типами устройств, работающих в различных режимах внутри таких систем связи. The invention relates to multi-mode wireless optical communication systems and to communication and / or coexistence of communication between different types of devices operating in different modes within such communication systems.

Уровень техники
С быстрым увеличением числа рабочих станций и персональных компьютеров (например, настольных или переносных компьютеров) во всех областях бизнеса, администрирования, производства и т.д., повышается потребность в гибком и простом взаимодействии таких систем. Существует аналогичная потребность в отношении подсоединения и взаимодействия периферийных устройств, таких как клавиатуры, компьютерные "мыши", принтеры, плоттеры, факсимильные аппараты, сканеры, мониторы, модемы и т.д. С увеличением числа систем, имеющих связь друг с другом, возникает проблема использования электрических межсоединений, в том числе во многих случаях, когда необходимо часто менять месторасположение систем или конфигурацию подсистем. Поэтому для таких систем необходимо увеличивать гибкость путем устранения электрических межсоединений и использовать вместо них беспроводную связь.
State of the art
With the rapid increase in the number of workstations and personal computers (for example, desktop or laptop computers) in all areas of business, administration, production, etc., the need for flexible and simple interaction of such systems increases. There is a similar need for the connection and interaction of peripheral devices such as keyboards, computer mice, printers, plotters, fax machines, scanners, monitors, modems, etc. With the increase in the number of systems connected to each other, the problem of using electrical interconnections arises, including in many cases when it is often necessary to change the location of systems or the configuration of subsystems. Therefore, for such systems it is necessary to increase flexibility by eliminating electrical interconnects and use wireless communication instead.

Использование оптических сигналов для беспроводной передачи цифровых данных между системами и устройствами в последние годы привлекало к себе повышенный интерес и привело к их применению в коммерческих изделиях. Одним из примеров является оптическое дистанционное управление электронными пользовательскими устройствами. Другим примером является связь между информационными системами в офисном оснащении. В оптической системе связи цифровые данные, которые необходимо передать от передающей системы к принимающей системе, преобразовывают в модулированные оптические сигналы, которые излучают с помощью источника света (в частности, с помощью инфракрасного (ИК) источника света) передающей системы и принимают, преобразовывают в электрические сигналы, а затем в цифровые данные с помощью принимающей системы. Оптические сигналы могут непосредственно поступать в оптический приемник принимающей системы или могут непосредственно поступать в приемники после ряда изменений направления распространения света из-за эффектов, подобных отражению или рассеянию на поверхностях сред. В настоящее время, последний вариант реализован в портативных компьютерах и периферийных устройствах, где имеет место передача данных между оптическим передатчиком и приемником, которые расположены близко друг к другу на расстоянии порядка 1 -3 м и правильно выровнены. Последний случай является типичным для применений в офисном оснащении, где беспомеховая передача оптических сигналов между передатчиками и приемниками, находящимися в прямой видимости и расположенными в нескольких метрах друг от друга, непрактична или даже невозможна из-за неизбежных отклонений оптических сигналов от прямолинейной траектории распространения света. Согласно одному известному подходу к достижению высокой степени гибкости, оптические сигналы, посылаемые из передающей системы, необходимо излучать по направлению к потолку или стенам офиса, от которых они отражаются или диффузионно рассеиваются. Таким образом, излучение распределяется в некоторой зоне вокруг передатчика. Распределение оптических сигналов, отражающихся от потолка, зависит от многочисленных деталей, которые являются характерными для конкретного рассматриваемого оснащения. Однако существенным в этом контексте является главным образом то, что диапазон передачи, то есть расстояние между передающей системой и принимающей системой, ограничено некоторым конечным значением, которое в дальнейшем названо диапазоном передачи, так как поток энергии передаваемого излучения уменьшается с увеличением расстояния распространения, при этом чувствительность приемника ограничена из-за минимального отношения сигнал/шум. Типичные известные системы, работающие на уровнях оптической энергии, которые ограничены вариантами осуществления источников света и требованиями безопасности для оптического излучения, имеют рабочие диапазоны передачи, составляющие несколько метров для скорости передачи данных порядка 1 Мбит/сек. The use of optical signals for the wireless transfer of digital data between systems and devices in recent years has attracted increased interest and led to their use in commercial products. One example is the optical remote control of electronic user devices. Another example is the relationship between information systems in office equipment. In an optical communication system, digital data that must be transmitted from a transmitting system to a receiving system is converted into modulated optical signals that are emitted by a light source (in particular, an infrared (IR) light source) of a transmitting system and received, converted into electrical signals and then into digital data using a receiving system. Optical signals can directly go to the optical receiver of the receiving system or can go directly to the receivers after a series of changes in the direction of light propagation due to effects like reflection or scattering on media surfaces. Currently, the latter option is implemented in laptop computers and peripheral devices, where there is data transfer between the optical transmitter and receiver, which are located close to each other at a distance of about 1-3 m and are correctly aligned. The latter case is typical for applications in office equipment, where noiseless transmission of optical signals between transmitters and receivers that are in direct line of sight and located a few meters from each other is impractical or even impossible due to the inevitable deviations of the optical signals from the rectilinear path of light propagation. According to one known approach to achieving a high degree of flexibility, optical signals sent from a transmission system must be emitted towards the ceiling or walls of the office from which they are reflected or diffusely scattered. Thus, the radiation is distributed in a certain area around the transmitter. The distribution of optical signals reflected from the ceiling depends on numerous details that are characteristic of the particular equipment in question. However, it is essential in this context that the transmission range, that is, the distance between the transmitting system and the receiving system, is limited by a certain final value, which is hereinafter referred to as the transmission range, since the energy flux of the transmitted radiation decreases with increasing propagation distance, while receiver sensitivity is limited due to the minimum signal to noise ratio. Typical known systems operating at optical energy levels, which are limited by embodiments of light sources and safety requirements for optical radiation, have operating transmission ranges of several meters for a data transfer rate of the order of 1 Mbit / s.

Последний пример иллюстрирует основные черты беспроводной оптической связи и показывает области применения, где ее применяют в отличие от другого конкурирующего способа беспроводной связи, способа радиочастотной (РЧ) передачи. Беспроводная оптическая связь позволяет выполнить передачу данных на короткие расстояния, в то время как РЧ передача потенциально может быть использована на длинных расстояниях. Кроме того, оптическая беспроводная связь в офисной среде локализована, поскольку типичные границы офиса, такие как стенки и потолки не являются прозрачными для света, как для случая РЧ волн. Поэтому легче контролировать помехи, возникающие между различными системами связи, и более простым способом обеспечить защиту данных для беспроводной системы связи, которая основана на оптическом излучении, а не на РЧ передаче. Кроме того, РЧ передача ограничена правилами связи и лицензирования, тогда как оптические беспроводные системы связи - нет. The last example illustrates the main features of wireless optical communication and shows the applications where it is used in contrast to another competing wireless method, radio frequency (RF) transmission. Wireless optical communication allows data transmission over short distances, while RF transmission can potentially be used over long distances. In addition, optical wireless communication in the office environment is localized, because typical office boundaries, such as walls and ceilings, are not transparent to light, as is the case with RF waves. Therefore, it is easier to control the interference between different communication systems, and in a simpler way to provide data protection for a wireless communication system that is based on optical radiation and not on RF transmission. In addition, RF transmission is limited by communication and licensing rules, while optical wireless communication systems are not.

Определяющими параметрами эффективности беспроводной оптической системы связи являются используемая скорость передачи данных и расстояние между системами обмена данных. В офисной среде, может возникнуть потребность передачи данных на расстояния, превышающие диапазон передачи одиночного оптического передатчика. Однако диапазон передачи одиночного оптического передатчика можно расширить в пределах концепции беспроводной связи, например, с помощью введения оптических ретрансляторов. Один пример такой расширенной системы раскрыт в патенте США N 4 402 090, озаглавленном "Система связи, в которой данные предают между оконечными станциями и спутниковыми станциями с помощью инфракрасных систем" ("Communication System in which Data are Transferred Between Terminal Stations and Satellite Stations by Infrared Systems"). В этом патенте описана система, которая предусматривает множество спутниковых станций, то есть станций, обычно закрепленных на потолке большой комнаты. Терминалы могут оптически взаимодействовать со спутниками внутри их диапазона передачи, и данные можно распределять через межспутниковую связь, таким образом обеспечивая распределение данных на расстояниях, превышающих диапазон передачи одиночного передатчика. The determining parameters of the efficiency of the wireless optical communication system are the used data transfer rate and the distance between the data exchange systems. In an office environment, it may be necessary to transmit data over distances exceeding the transmission range of a single optical transmitter. However, the transmission range of a single optical transmitter can be expanded within the concept of wireless communication, for example, by introducing optical repeaters. One example of such an expanded system is disclosed in US Pat. No. 4,402,090, entitled “Communication System in which Data are Transferred Between Terminal Stations and Satellite Stations by Infrared Systems "). This patent describes a system that provides for a plurality of satellite stations, that is, stations usually mounted on the ceiling of a large room. Terminals can optically interact with satellites within their transmission range, and data can be distributed via inter-satellite communications, thereby allowing data to be distributed over distances exceeding the transmission range of a single transmitter.

При проектировании беспроводной оптической системы связи, необходимо учитывать неизбежно присутствующий окружающий свет, такой как дневной свет или свет ламп, который всегда попадает на оптические детекторы, если применение системы не ограничено ее использованием в полностью темной среде. Энергия инфракрасного излучения (ИК) в окружающем свете (флуоресцентные (люминесцентные) и накальные лампы, свет солнца) может приводить к преобладанию шума в оптическом приемнике. Таким образом, окружающий свет влияет на отношение сигнал/шум приемника и, следовательно, воздействует на диапазон передачи. Дополнительные сведения об эффекте окружающего света приведены в поданной заявке на патент PCT PCT/ЕР 94/01196, опубликованной 26 октября 1995 г. (Номер публикации N WO 95/28777). Проявление окружающего света обычно носит статистический характер и часто им трудно управлять, а его интенсивность может значительно меняться, как это происходит, например, при включении или выключении ламп или при солнечном освещении. Дополнительный реальный эффект, который статистически влияет на отношение сигнал/шум и, таким образом, на диапазон передачи, заключается в появлении преград на оптическом пути, которые влияют на работу приемника. В офисной среде, например, при передвижении пользователей, а также под влиянием неизбежно присутствующего окружающего света, может изменяться интенсивность передаваемых сигналов. When designing a wireless optical communication system, it is necessary to take into account the inevitably present ambient light, such as daylight or lamp light, which always hits the optical detectors, if the application of the system is not limited to its use in a completely dark environment. The energy of infrared radiation (IR) in ambient light (fluorescent (fluorescent) and incandescent lamps, light of the sun) can lead to a predominance of noise in the optical receiver. Thus, ambient light affects the signal-to-noise ratio of the receiver and therefore affects the transmission range. Additional information on the effect of ambient light is given in PCT Patent Application PCT / EP 94/01196, published October 26, 1995 (Publication Number WO 95/28777). The manifestation of ambient light is usually statistical in nature and often difficult to control, and its intensity can vary significantly, as happens, for example, when the lamps are turned on or off or in sunlight. An additional real effect, which statistically affects the signal-to-noise ratio and, thus, the transmission range, is the appearance of obstacles in the optical path, which affect the operation of the receiver. In an office environment, for example, during the movement of users, as well as under the influence of the inevitably present ambient light, the intensity of the transmitted signals can change.

В современных беспроводных системах связи, основанных на передаче света, были предприняты первые попытки решить некоторые проблемы присутствия окружающего света. Обычно, сигналы, изменяющиеся во времени с низкой частотой (≤ 500 кГц), которые могут присутствовать при обычном комнатном освещении, подавляют с помощью электрических фильтров после преобразования света в электрические сигналы. Оптические фильтры используют для ограничения спектра нежелательного окружающего света. Однако спектр значительной части дневного света находится в том же самом диапазоне, что и оптическое излучение источников света, работающих в беспроводных системах связи. In modern wireless communication systems based on the transmission of light, the first attempts were made to solve some problems of the presence of ambient light. Typically, signals that change in time with a low frequency (≤ 500 kHz), which may be present in normal room lighting, are suppressed using electric filters after converting the light into electrical signals. Optical filters are used to limit the spectrum of unwanted ambient light. However, the spectrum of a significant part of daylight is in the same range as the optical radiation of light sources operating in wireless communication systems.

Как описано в вышеупомянутой заявке на патент PCT PCT/ЕР 94/01196, и в другой заявке на патент PCT PCT/ЕР 94/00577, опубликованной 31 августа 1995 г. (Публикация N WO 95/23461), можно выполнить инфракрасную беспроводную систему связи, которая эффективно позволяет решить основные проблемы, такие как наличие окружающего света, падающего, например, от имеющихся в продаже систем. В заявке PCT/ЕР 94/01196 раскрыта схема, которая позволяет проводить динамическую оптимизацию беспроводных оптических систем связи, на которые воздействует окружающий свет с изменяющимся уровнем освещения. As described in the aforementioned PCT patent application PCT / EP 94/01196, and in another PCT patent application PCT / EP 94/00577 published August 31, 1995 (Publication No. WO 95/23461), an infrared wireless communication system can be implemented , which effectively allows you to solve basic problems, such as the presence of ambient light incident, for example, from commercially available systems. PCT / EP 94/01196 discloses a circuit that allows dynamic optimization of wireless optical communication systems that are exposed to ambient light with varying light levels.

Специалистами, работающими в этой области техники, были разработаны и внедрены различные схемы для беспроводной оптической связи. Это привело к использованию различных способов оптической связи, которые не являются совместимыми. Например, обычно не представляется возможным соединение компьютера первого изготовителя с принтером второго изготовителя с помощью беспроводного оптического канала, потому что в большинстве случаев они работают в различных режимах, и аппаратные средства передатчик-приемник при этом несовместимы. Specialists working in this technical field have developed and implemented various schemes for wireless optical communication. This has led to the use of various optical communication methods that are not compatible. For example, it is usually not possible to connect a computer from a first manufacturer with a printer from a second manufacturer using a wireless optical channel, because in most cases they work in different modes, and the hardware of the transmitter-receiver is not compatible.

Часть проблемы несовместимости вызвана независимыми и не связанными между собой разработками, проводимыми различными компаниями. Кроме того, имеются различные приложения, для которых с учетом специфики работы требуются различные схемы (режимы) передачи для достижения адекватной скорости передачи данных и радиуса действия. Типичными примерами являются: направленные высокоскоростные каналы передачи данных для настольных компьютеров и периферийных устройств, локальные вычислительные сети (ЛВС) с фиксированной или переменной скоростью передачи данных, использующие диффузно рассеянное излучение, системы дистанционного управления, низкоскоростные пейджинговые функции и каналы доступа к проводным системам и беспроводным радиочастотным (РЧ) системам, например, к таким как беспроводные телефоны. Очевидно, что характеристики этих видов систем диктует сам вариант применения. Part of the incompatibility problem is caused by independent and unrelated developments by various companies. In addition, there are various applications for which, taking into account the specifics of the work, various transmission schemes (modes) are required to achieve an adequate data rate and range. Typical examples are directional high-speed data channels for desktop computers and peripheral devices, local area networks (LANs) with fixed or variable data rates using diffusely scattered radiation, remote control systems, low-speed paging functions and access channels to wired systems and wireless radio frequency (RF) systems, for example, such as cordless phones. Obviously, the characteristics of these types of systems are dictated by the application itself.

Это означает, что всегда будут сосуществовать различные схемы оптической связи, которые необходимо сопрягать с многорежимными системами. Однако можно ожидать, что со временем исчезнут различия, вызванные независимыми и несвязанными между собой разработками, или что будет выработан, по меньшей мере, такой стандарт, что большинство систем смогут поддерживать связь друг с другом. Примером такого стандарта является существующий стандарт lrDA (Ассоциация по инфракрасной технологии передачи данных). Продолжаются работы по расширению этого стандарта. Подробности приведены в статье "Облегченная передача файла с помощью lrDA-протокола инфракрасной технологии передачи данных". Бил Трэвис, EON, "Журнал проектов электронной промышленности", июль 1995, стр. 17-22 ("Ease File Transfer With lrDA-Protocol Wireless Infrared", Bill Travis, EON, The Desiqn Magazine of the Electronics Industry, July 1995, pp. 17-22). В этой статье также описан способ модуляции, определенный с помощью стандарта lrDA. This means that various optical communication schemes will always coexist, which must be interfaced with multi-mode systems. However, it can be expected that over time the differences caused by independent and unrelated developments will disappear, or that at least such a standard will be developed that most systems can communicate with each other. An example of such a standard is the existing lrDA (Infrared Data Technology Association) standard. Work is ongoing to expand this standard. Details are given in the article "Facilitated file transfer using the lrDA protocol of infrared data transfer technology." Bill Travis, EON, Journal of Electronic Industry Projects, July 1995, pp. 17-22 (Ease File Transfer With lrDA-Protocol Wireless Infrared, Bill Travis, EON, The Desiqn Magazine of the Electronics Industry, July 1995, pp . 17-22). This article also describes the modulation method defined using the lrDA standard.

Решение, которое удовлетворяет различным требованиям и потребностям современных и будущих систем связи, основанных на передаче света, и гарантирует их сосуществование и/или совместимость в пределах общей рабочей среды (например, в пределах рабочей зоны большого офиса) в настоящее время отсутствует. A solution that satisfies the various requirements and needs of modern and future communication systems based on light transmission and guarantees their coexistence and / or compatibility within a common working environment (for example, within the working area of a large office) is currently lacking.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка беспроводной оптической системы связи, которая допускает многорежимную работу. Thus, an object of the present invention is to provide a wireless optical communication system that allows multi-mode operation.

Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для беспроводных многорежимных оптических систем связи. Another objective of the present invention is to develop a method and apparatus for wireless multi-mode optical communication systems.

Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в решении типичных проблем современной системы оптической связи, а именно оценке качества канала, синхронизации фрейма/символа и т.д. An additional objective of the present invention is to solve typical problems of a modern optical communication system, namely, to assess channel quality, frame / symbol synchronization, etc.

Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для беспроводных многорежимных оптических систем связи, которые работают даже при чрезвычайно плохих условиях канала. Another objective of the present invention is to develop a method and apparatus for wireless multi-mode optical communication systems that operate even under extremely poor channel conditions.

Сущность изобретения
Настоящее изобретение предназначено для решения этих задач. Оно предусматривает способ и устройство, обеспечивающие беспроводную оптическую связь между передающей станцией и первой принимающей станцией, способной принимать данные, которые модулируют с использованием первого способа модуляции, и второй принимающей станцией, способной принимать данные, которые модулируют с использованием второго способа модуляции. Для этой цели использован новый, предложенный в изобретении устойчивый на физическом уровне заголовок (RPLH). Согласно настоящему изобретению:
1. передающая станция выполняет преамбулу, содержащую фреймы, которые образуют периодическую последовательность импульсов, то есть, последовательность импульсов с определенным периодом, числом слот (L) на фрейм и содержанием фреймов, которое известно каждому из принимающих станций,
2. передающая станция оптическим способом передает последовательность импульсов,
3. каждая упомянутая принимающая станция выполняет обнаружение несущей на основе последовательности принятых импульсов,
4. каждая принимающая станция определяет период последовательности импульсов для получения относительной синхронизации,
5. каждая принимающая станция корректирует свой синхроимпульс с фазой слот принятой последовательности импульсов, и синхронизирует входную последовательность импульсов через сдвиговый регистр,
6. передающая станция передает уникальное слово синхронизации, выровненное с периодом преамбулы,
7. каждая из принимающих станций коррелирует последовательность импульсов в сдвиговом регистре с известным этой станции уникальным словом синхронизации, чтобы обеспечить абсолютную синхронизацию с передающей станцией после распознавания слова синхронизации,
8. передающая станция указывает в поле управления предварительно определенной длины, какой способ модуляции будет использован в дополнительном поле данных/подсистемы так, что принимающие станции, которые способны поддерживать соответствующий способ модуляции ожидают данные, которые будут передавать в этом поле данных/подсистемы.
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention is intended to solve these problems. It provides a method and apparatus for providing wireless optical communication between a transmitting station and a first receiving station capable of receiving data that modulate using the first modulation method, and a second receiving station capable of receiving data that modulate using the second modulation method. For this purpose, a new, physically stable header (RPLH) proposed in the invention was used. According to the present invention:
1. the transmitting station performs a preamble containing frames that form a periodic sequence of pulses, that is, a sequence of pulses with a certain period, the number of slots (L) per frame and the content of the frames, which is known to each of the receiving stations,
2. the transmitting station transmits an optical sequence of pulses,
3. each said receiving station performs carrier detection based on a sequence of received pulses,
4. each receiving station determines the period of the pulse train to obtain relative synchronization,
5. each receiving station corrects its clock with the phase of the slot of the received pulse sequence, and synchronizes the input pulse sequence through the shift register,
6. the transmitting station transmits a unique synchronization word aligned with the preamble period,
7. each of the receiving stations correlates the pulse sequence in the shift register with the unique synchronization word known to this station in order to ensure absolute synchronization with the transmitting station after recognizing the synchronization word,
8. the transmitting station indicates in the control field of a predetermined length which modulation method will be used in the additional data / subsystem field so that receiving stations that are capable of supporting the corresponding modulation method expect data to be transmitted in this data / subsystem field.

Следует отметить, что последовательность вышеуказанных этапов не является обязательной. Некоторые из этапов можно выполнять параллельно. It should be noted that the sequence of the above steps is not mandatory. Some of the steps can be performed in parallel.

В зависимости от конкретного варианта осуществления, преимуществом является, если передающая станция дополнительно указывает в упомянутом поле управления длину такого дополнительного поля данных/подсистемы, что принимающая станция может извлекать информацию, которая определяет продолжительность времени подавления собственного передатчика во избежание конфликта сигнала с продолжающейся передачей (считывание виртуальной несущей). При некоторых обстоятельствах также полезно получить другую информацию управления в упомянутом поле управления для канала связи и сетевого управления. Кроме того, можно произвести обмен информацией, который позволит провести согласование и/или адаптацию скорости передачи. Это позволит оптимизировать пропускную способность в зависимости от условий (качества) канала. Преимуществом также является возможность получения информации с приоритетным доступом, которая дает возможность особого сосуществования пикоячеек внутри одной и той же ячейки связи. Depending on the particular embodiment, it is advantageous if the transmitting station additionally indicates in the control field the length of such an additional data field / subsystem that the receiving station can retrieve information that determines the duration of the suppression of its own transmitter in order to avoid a conflict of the signal with the ongoing transmission (reading virtual carrier). In some circumstances, it is also useful to obtain other control information in said control field for a communication channel and network control. In addition, it is possible to exchange information that will allow for coordination and / or adaptation of the transmission rate. This will optimize the throughput depending on the conditions (quality) of the channel. An advantage is also the possibility of obtaining information with priority access, which makes it possible for the coexistence of picocells within the same communication cell.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения и дополнительные примеры информации, обмен которой можно выполнять с использованием устойчивого на физическом уровне заголовка изобретения детально описаны ниже. Further advantages of the present invention and further examples of information that can be exchanged using a physically stable title of the invention are described in detail below.

Настоящее изобретение можно также использовать для поддержания связи внутри системы с помощью одиночного режима работы, то есть для связи между станциями, поддерживающими тот же самый способ модуляции или для связи в многорежимной системе. Чтобы гарантировать возможность выполнения многорежимной связи, необходимо предусмотреть соответствующие аппаратные средства, согласно настоящему изобретению, и необходимо инициировать любую связь, согласно вышеупомянутым этапам. The present invention can also be used to maintain communication within a system using a single mode of operation, that is, to communicate between stations supporting the same modulation method or to communicate in a multi-mode system. In order to guarantee the possibility of multi-mode communication, it is necessary to provide the appropriate hardware according to the present invention, and it is necessary to initiate any communication according to the above steps.

Краткое описание чертежей
Сущность изобретения раскрыта далее со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг. 1 - таблица различных, сосуществующих IR подсистем (SI-S4) и выбор типичных приложений;
фиг. 2 - пример приемника многорежимной принимающей станции, согласно настоящему изобретению, для работы внутри подсистем SI, S2 и S3;
фиг. 3 - пример схематического представления многорежимных станций, поддерживающих связь внутри ячейки связи, согласно настоящему изобретению (где Sx - подсистема, SxR - ретранслятор для подсистемы Sx);
фиг. 4А - структура пакета с устойчивым на физическом уровне заголовком, согласно настоящему изобретению;
фиг. 4В - пример поля управления, устойчивого на физическом уровне заголовка и образцового способа модуляции в поле данных/подсистемы (4-ФИМ в системе SI), согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 - блок-схема оптической беспроводной системы связи, работающей в одиночном режиме, согласно настоящему изобретению;
фиг. 6 - блок-схема системы с адаптивной скоростью передачи данных (с переменной скоростью передачи данных), показывающая в частности функциональные блоки для оценки качества канала и синхронизацию фрейм/символ (распознавание сигнала синхронизации), согласно настоящему изобретению;
фиг. 7 - упрощенная диаграмма перехода состояния главной машины состояния (фиг. 6) для системы, использующей уменьшение скорости передачи данных RR = 1, 2, 4 и 8;
фиг. 8 - механизм взаимодействия скорости передачи данных, согласно настоящему изобретению, совместно со стандартным протоколом CSMA/CA (множественного доступа с контролем несущей и предотвращением конфликтов);
фиг. 9 - пример набора таблиц связности скорости передачи данных, согласно настоящему изобретению;
фиг. 10 - информация сети пользователя, полученная из таблиц связности скорости передачи данных (фиг. 9);
фиг. 11 - блок-схема части принимающей станции для синхронизации фрейма/символа (позиция 123 на фиг. 12), согласно настоящему изобретению;
фиг. 12 - блок-схема части приемника, согласно настоящему изобретению;
фиг. 13 - упрощенная схема перехода состояния приемника, содержащего функцию (фиг. 12) для системы, использующей RR = 1, 2, 4, 8, через RRmax;
фиг. 14 - схематическое изображение слова синхронизации для 4-ФИМ, согласно настоящему изобретению, которое составлено с использованием двух слов синхронизации.
Brief Description of the Drawings
The invention is further disclosed with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a table of various coexisting IR subsystems (SI-S4) and a selection of typical applications;
FIG. 2 is an example of a receiver of a multi-mode receiving station according to the present invention for operation within subsystems SI, S2 and S3;
FIG. 3 is an example of a schematic representation of multi-mode stations supporting communication within a communication cell according to the present invention (where Sx is a subsystem, SxR is a relay for the Sx subsystem);
FIG. 4A is a packet structure with a physically stable header according to the present invention;
FIG. 4B is an example of a control field stable at the physical level of the header and an exemplary modulation method in the data / subsystem field (4-PIM in the SI system) according to the present invention;
FIG. 5 is a block diagram of an optical wireless communication system operating in a single mode according to the present invention;
FIG. 6 is a block diagram of a system with an adaptive data rate (variable data rate), showing in particular functional blocks for evaluating channel quality and frame / symbol synchronization (recognition of a synchronization signal), according to the present invention;
FIG. 7 is a simplified state transition diagram of the main state machine (FIG. 6) for a system using a data rate reduction of RR = 1, 2, 4, and 8;
FIG. 8 is a data rate interaction mechanism according to the present invention, in conjunction with the standard CSMA / CA (Carrier Control Multiple Access and Conflict Prevention) protocol;
FIG. 9 is an example of a set of data rate connectivity tables according to the present invention;
FIG. 10 - user network information obtained from data rate connection tables (FIG. 9);
FIG. 11 is a block diagram of a portion of a receiving station for frame / symbol synchronization (key 123 in FIG. 12) according to the present invention;
FIG. 12 is a block diagram of a portion of a receiver according to the present invention;
FIG. 13 is a simplified state transition diagram of a receiver containing a function (FIG. 12) for a system using RR = 1, 2, 4, 8 through RR max ;
FIG. 14 is a schematic illustration of a sync word for 4-PIM according to the present invention, which is composed using two sync words.

Общее описание
Система для беспроводной оптической связи обычно содержит, по меньшей мере, одну станцию, которая служит в качестве передатчика, и вторую станцию, которая служит в качестве приемника. Передатчик содержит источник света, например, свето- излучающий диод (СИД) или лазерный диод, а приемник содержит фотодиод. Слово "станция" в дальнейшем используется как синоним для всех видов компьютеров, терминалов, ретрансляторов, периферийных устройств и т. д., которые могут поддерживать связь друг с другом. Настоящее изобретение можно также использовать для связи внутри однорежимной системы связи, однако, следует отметить, что настоящее изобретение, в особенности, хорошо подходит для связи в однорежимных системах.
general description
A system for wireless optical communication typically comprises at least one station that serves as a transmitter and a second station that serves as a receiver. The transmitter contains a light source, for example, a light emitting diode (LED) or a laser diode, and the receiver contains a photodiode. The word "station" is hereinafter used as a synonym for all types of computers, terminals, repeaters, peripheral devices, etc., which can communicate with each other. The present invention can also be used for communication within a single-mode communication system, however, it should be noted that the present invention is particularly well suited for communication in single-mode systems.

Обычно, инфракрасное (ИК) оптическое излучение используют для беспроводной оптической связи, и термин "ИК-связь" использован также в этом описании, хотя настоящее изобретение не ограничено специфическим диапазоном спектра оптического излучения. Typically, infrared (IR) optical radiation is used for wireless optical communication, and the term "infrared communication" is also used in this description, although the present invention is not limited to a specific optical spectrum.

1) Устойчивый заголовок изобретения. 1) Sustainable title of the invention.

В настоящем изобретении предложен заголовок (более подробно описан ниже), устойчивый в том смысле, что его можно распознать и декодировать с помощью всех приемников, расположенных в пределах той же самой ячейки связи (например, в офисном пространстве) даже при условиях, когда осуществление обычной связи невозможно. Кроме того, изобретенный устойчивый заголовок позволяет поддерживать связь между различными станциями, сосуществующими в одной и той же ячейке связи, то есть связь между станциями, работающими в различных режимах допустима, ее поддерживают и координируют. Изобретенный устойчивый заголовок содержит преамбулу для получения синхронизации, обнаружения несущей и относительной синхронизации в принимающей станции. Он дополнительно содержит уникальную последовательность синхронизации для гарантии абсолютной синхронизации передатчика и приемника после распознавания последовательности синхронизации в приемнике. Кроме того, он содержит поле управления с фиксированной длиной, которое передают после слова синхронизации. Это поле управления используют для получения принимающей станцией информации о поддерживаемой и/или ожидаемой скорости передачи данных пользователя, размере блока данных, способе модуляции и другой соответствующей информации о (под) системе. В частности, он может также содержать информацию, которую используют для идентификации получателя (получателей) (список адресов) данных или информации, которая следует после устойчивого заголовка. The present invention provides a header (described in more detail below) that is robust in the sense that it can be recognized and decoded using all receivers located within the same communication cell (for example, in an office space) even under conditions when communication is impossible. In addition, the invented stable header allows you to maintain communication between different stations coexisting in the same communication cell, that is, communication between stations operating in different modes is valid, it is supported and coordinated. The inventive robust header contains a preamble for obtaining synchronization, carrier detection, and relative synchronization at a receiving station. It additionally contains a unique synchronization sequence to guarantee absolute synchronization of the transmitter and receiver after recognizing the synchronization sequence in the receiver. In addition, it contains a fixed-length control field that is transmitted after the synchronization word. This control field is used to obtain information on the supported and / or expected user data rate, data block size, modulation method, and other relevant information about the (sub) system at the receiving station. In particular, it may also contain information that is used to identify the recipient (s) (address list) of the data or information that follows the persistent header.

2) Совместимость/сосуществование различных схем передачи. 2) Compatibility / coexistence of various transmission schemes.

В настоящее время, в многорежимных системах сигналы, передаваемые с помощью передатчика передающей станции в определенном режиме (например, система S1, см. фиг. 1), не могут быть приняты или распознаны приемниками любого принимающего модуля в другом режиме (например, подсистема S2) и наоборот. Currently, in multi-mode systems, signals transmitted by a transmitter of a transmitting station in a certain mode (for example, system S1, see Fig. 1) cannot be received or recognized by receivers of any receiver module in another mode (for example, subsystem S2) and vice versa.

Как указано ниже, новый устойчивый заголовок, который также упомянут как устойчивый на физическом уровне заголовок (УФУЗ), предусмотрен для того, чтобы устранить несовместимость сосуществующих систем. Кроме того, описана структура УФУЗ, способы ее применения, соответствующие передатчики и приемники и разработанная в результате многорежимная беспроводная оптическая система связи. As indicated below, a new resilient header, which is also referred to as a physically stable header (UHF), is designed to eliminate the incompatibility of coexisting systems. In addition, the structure of the UFUZ, the methods of its application, the respective transmitters and receivers, and the resulting multi-mode wireless optical communication system are described.

Это важно потому, что каждая станция, участвующая в связи внутри ячейки связи передает УФУЗ, при необходимости передает пакет данных или управления. Каждая станция внутри этой ячейки принадлежит к набору станций, образующих подсистему (Sx), соответствующую специфическому приложению, как представлено на фиг. 1. Если станция оборудована для участия в более, чем одном типе связи подсистемы, то она является элементом всех соответствующих подсистем. Пример многорежимного приемника 35, согласно настоящему изобретению, станции, поддерживающей подсистемы SI, S2 и S3, схематически представлен на фиг. 2. Он содержит усилитель 30 и фотодиод 36, которые образуют часть аналогового устройства предварительной обработки данных и три полосовых фильтра 31-33, например, для фильтрации соответствующих сигналов, принимаемых по оптическому каналу 14 связи. Фильтр 31 (WBW) предназначен для того, чтобы выделять сигналы, используемые для связи подсистемы S2, фильтр 32 (VBW) предназначен для связи подсистемы SI и фильтр 33 (SBW) для подсистемы S3. Выходы этих фильтров 31-33 можно подсоединить к модулю 34 цифровой обработки. This is important because each station participating in the communication within the communication cell transmits the UHF, and if necessary transmits a data or control packet. Each station inside this cell belongs to a set of stations forming a subsystem (Sx) corresponding to a specific application, as shown in FIG. 1. If the station is equipped to participate in more than one type of communication subsystem, then it is an element of all relevant subsystems. An example of a multi-mode receiver 35 according to the present invention, a station supporting the subsystems SI, S2 and S3, is shown schematically in FIG. 2. It contains an amplifier 30 and a photodiode 36, which form part of an analog data preprocessing device and three band-pass filters 31-33, for example, to filter the corresponding signals received via the optical communication channel 14. Filter 31 (WBW) is designed to isolate the signals used for communication of subsystem S2, filter 32 (VBW) is used to communicate subsystem SI and filter 33 (SBW) for subsystem S3. The outputs of these filters 31-33 can be connected to the digital processing module 34.

Станция 41 (А) (фиг. 3) принадлежит подсистемам SI и S2, где, например, SI состоит из станций 41, 42, 43, 44, 46 (A, В, С, D и F), и S2 состоит из станций 41 и 42 (А и В). Станция может также обеспечивать функциональные возможности ретранслятора для некоторых подсистем. Станция 46 (F) (фиг. 3), например, выполняет только функцию ретранслятора для S1, которая обозначена S1R, станция 42 (В), кроме того, способна функционировать внутри S1, S2 и S3 как терминал и выполняет также функцию ретранслятора для SI (SIR). Размер ячейки 40 связи определяют с помощью максимально достижимого расстояния передачи наиболее устойчивой из участвующих подсистем. Обычно, она представляет собой подсистему, работающую с самой низкой скоростью передачи данных, например, подсистема S4, обеспечивающая функции пейджера. Station 41 (A) (Fig. 3) belongs to the subsystems SI and S2, where, for example, SI consists of stations 41, 42, 43, 44, 46 (A, B, C, D and F), and S2 consists of stations 41 and 42 (A and B). A station may also provide repeater functionality for some subsystems. Station 46 (F) (Fig. 3), for example, performs only the relay function for S1, which is denoted by S1R, station 42 (B), in addition, is able to function inside S1, S2 and S3 as a terminal and also acts as a relay for SI (SIR). The size of the communication cell 40 is determined using the maximum achievable transmission distance of the most stable of the participating subsystems. Usually, it is a subsystem operating at the lowest data rate, for example, the S4 subsystem, which provides pager functions.

Изобретенный устойчивый заголовок (УФУЗ) 50 представлен на фиг. 4А. УФУЗ 50 допускает механизм виртуального считывания несущей (BCH), основанный на схеме сохранения времени канала. Заголовок 50 изобретения по меньшей мере содержит поле 52 преамбулы и поле 53 синхронизации, которые несут в себе преамбулу и слово синхронизации, соответственно. Кроме того, он содержит поле 59 управления заданной длины. Это поле 59 управления может содержать информацию, поддерживающую системы с адаптивной (переменной) скоростью передачи данных, как описано в находящейся в рассмотрении заявке PCT/ЕР 94/01196, опубликованной 26 октября 1995 года. Дополнительные подробности полей с устойчивыми заголовками приведены ниже. The Invented Sustainable Header (UFS) 50 is shown in FIG. 4A. UFZ 50 allows a virtual carrier reading (BCH) mechanism based on a channel time conservation scheme. The title 50 of the invention at least comprises a preamble field 52 and a synchronization field 53, which carry a preamble and a synchronization word, respectively. In addition, it contains a control field 59 of a given length. This control field 59 may contain information supporting systems with an adaptive (variable) data rate, as described in pending application PCT / EP 94/01196, published October 26, 1995. Further details on persistent header fields are provided below.

Сетью с участвующими станциями на основе УФУЗ (многорежимные терминалы и ретрансляторы) управляют станции, которые входят в подсистему с самыми высокими возможностями передачи данных по сети. Этот набор станций называется диспетчерской сетью (ДC). На фиг. 3 ДС образована станциями 41, 42, 43, 44 и 46 (А, В, С, D и F), то есть сеть с переменной скоростью передачи данных используют как ДС в рассматриваемом примере. Каждая станция внутри ячейки связи на основе УФУЗ, которая будет участвовать в беспроводной оптической связи, должна быть по меньшей мере оборудована устройством предварительной обработки данных приемника, которое позволяет принимать и распознавать УФУЗ в схеме модуляции, используемой станциями, формирующими ДС. The network with the participating stations on the basis of UFUZ (multi-mode terminals and repeaters) is controlled by stations that are part of the subsystem with the highest data transmission capabilities over the network. This set of stations is called a dispatch network (DC). In FIG. 3 DS is formed by stations 41, 42, 43, 44 and 46 (A, B, C, D and F), that is, a network with a variable data rate is used as a DS in the example under consideration. Each station inside the UFZ-based communication cell that will participate in wireless optical communication should be at least equipped with a receiver data preprocessing device that allows you to receive and recognize UFS in the modulation scheme used by stations forming the DS.

Передача УФУЗ, согласно настоящему изобретению, в основном выполняется в две фазы. The transmission of the UHFS according to the present invention is mainly carried out in two phases.

Фаза 1. Каждая станция внутри диапазона УФУЗ (ячейка 40 связи) имеет свое устройство предварительной обработки данных, активизированное для получения заголовка. Станция, желающая передать данные, находится в состоянии ожидания до тех пор, пока канал ДС не перейдет в неактивное состояние, затем она посылает УФУЗ, предпочтительно включая информацию для ВСН и режим работы. Другие станции, расположенные внутри упомянутой ячейки связи ожидают это сообщение и обрабатывают переданную информацию. Если способ модуляции указан в поле 59 управления устойчивого заголовка, которое способно поддерживать станцию, то она сохраняет информацию ВСН и остается активной в течение двух фаз. С другой стороны, она может устанавливать счетчики блокировок по времени на основе информации, полученной ВСН, и переходить, например, в режим экономии мощности. Информацию ВСН, то есть зарезервированное время для беспроводного канала, получают из скорости передачи данных, размера блока и информации о режиме работы, указываемой с помощью передающей станции посредством передачи поля 59 управления. Phase 1. Each station within the UFZ range (communication cell 40) has its own data preprocessing device activated to receive the header. A station that wants to transmit data is in a standby state until the DS channel goes into an inactive state, then it sends a UHF, preferably including information for the BCH and the operating mode. Other stations located inside the said cell of communication expect this message and process the transmitted information. If the modulation method is indicated in the stable header control field 59, which is capable of supporting the station, then it stores the BCH information and remains active for two phases. On the other hand, it can set timeout counters based on information received by the BCH and, for example, switch to power saving mode. The BCH information, that is, the reserved time for the wireless channel, is obtained from the data rate, block size, and operation mode information indicated by the transmitting station by transmitting the control field 59.

Фаза 2. Станции, находящиеся в активном режиме приема, переключают свои устройства предварительной обработки данных приемника в режим, указанный в полученном поле 59 управления, и определяют полученный адрес назначения (адресат), переданный в упомянутом информационном поле 59, чтобы определить, предназначено ли сообщение им. Все станции, которые не имеют адресата переходят в режим экономии мощности и, например, ожидают до тех пор, пока не истечет зарезервированное время канала. Станция (станции) - адресат может теперь поддерживать связь с инициирующей (передающей) станцией в своем собственном режиме настолько долго, насколько был зарезервирован канал. Phase 2. Stations in the active reception mode switch their receiver data preprocessing devices to the mode indicated in the received control field 59 and determine the received destination address (destination) transmitted in the mentioned information field 59 to determine if the message is intended them. All stations that do not have a destination go into power saving mode and, for example, wait until the reserved channel time has elapsed. Station (s) - the destination can now communicate with the initiating (transmitting) station in its own mode for as long as the channel has been reserved.

Как описано выше, настоящая концепция не только учитывает надежное считывание несущей во всех приемниках ячейки связи, включая те, у которых самый низкий ресурс отношения сигнал/шум (ОСШ), но их также информируют насколько долго канал будет занят блоком данных, который будут передавать. Этот метод, известный как виртуальное считывание несущей (ВСН), был адоптирован и оптимизирован для использования совместно с настоящей концепцией устойчивого заголовка. As described above, the present concept not only takes into account reliable reading of the carrier in all receivers of the communication cell, including those with the lowest signal-to-noise ratio (SNR) resource, but they are also informed how long the channel will be occupied by the data block that will be transmitted. This method, known as Virtual Carrier Reading (BCH), has been adapted and optimized for use with the current concept of a robust header.

3) Устойчивый заголовок для систем с фазово-импульсной модуляцией (ФИМ). 3) Stable header for systems with phase-pulse modulation (PIM).

Дополнительные подробности устойчивого заголовка приведены в качестве примера. УФУЗ 50 (фиг. 4А) должен быть передан в формате, соответствующем способу модуляции ДС. УФУЗ 50 должна декодировать каждая станция, предусмотренная для работы внутри ячейки связи, основанной на УФУЗ. Кроме того, устойчивый заголовок должен способствовать снижению, так называемых, скрытых проблем терминала, то есть, должна быть определена структура заголовка, которая подчинена соответствующему способу модуляции ДС и которая подходит для работы даже при таких критических условиях, когда ДС (например, ДС = S1) непосредственно становится неработоспособным для обмена данными, тогда как некоторые из подсистем (например, функции пейджера с низкой скоростью передачи данных) остаются рабочими. Further details of the robust header are provided as an example. UFUZ 50 (Fig. 4A) should be transmitted in a format corresponding to the modulation method of the DS. UFUZ 50 should decode each station intended for work inside the communication cell based on UFUZ. In addition, a stable header should help to reduce the so-called hidden problems of the terminal, that is, a header structure must be defined that is subordinate to the appropriate modulation method of the DS and which is suitable for operation even under such critical conditions when the DS (for example, DS = S1 ) directly becomes inoperative for data exchange, while some of the subsystems (for example, pager functions with a low data rate) remain operational.

Пример варианта осуществления устойчивого заголовка в соответствии с настоящим изобретением. An example embodiment of a sustainable header in accordance with the present invention.

Для системы с переменной скоростью передачи данных, ФИМ является схемой с самой высокой эффективностью. Следовательно, структура УФУЗ описана для системы, основанной на ФИМ, со связанными с ней специфическими проблемами и предложенными решениями. Подробности соответствующего поля 59 управления представлены на фиг. 4В. Следующее описание предполагает систему связи, основанную на специфическом формате символов данных ФИМ (то есть 4-ФИМ символа, где два информационных бита передают одним символом), однако, с соответствующими корректировками способ одинаково применим для системы, использующей различные форматы символов данных (например, L-ФИМ символов, где log2 (L) информационных бит передаются за символ). For a system with a variable data rate, PIM is the circuit with the highest efficiency. Consequently, the structure of UFUZ is described for a system based on PIM, with specific problems associated with it and proposed solutions. Details of the corresponding control field 59 are shown in FIG. 4B. The following description assumes a communication system based on a specific FIM data symbol format (i.e. 4-FIM symbol, where two information bits are transmitted by one symbol), however, with appropriate adjustments, the method is equally applicable to a system using different data symbol formats (for example, L -FIM characters, where log2 (L) information bits are transmitted per character).

В этом варианте осуществления различные части устойчивого поля 50 заголовка, способы кодирования и число передаваемых символов приведены для системы с переменной скоростью передачи данных, основанной на формате символов 4-ФИМ. Подсистема SI (фиг. 1) функционирует как ДС. In this embodiment, various parts of the stable header field 50, coding methods, and the number of transmitted symbols are given for a variable data rate system based on a 4-FIM symbol format. The SI subsystem (Fig. 1) functions as a DS.

1. ПРЕАМБУЛА 52
Преамбулу 52 используют для получения относительной синхронизации приемника. Для достижения этого передают преамбулу 52, которая является периодической последовательностью импульсов. Принимающая станция, которой известно сколько слот содержится в каждом фрейме, после определенного промежутка времени может обнаружить период упомянутой последовательности импульсов. Кроме того, принимающая станция корректирует свою фазу синхроимпульса слота (восстановление синхроимпульса) с использованием схемы восстановления синхроимпульса (цикл PLI блокировки фазы). Рекомендуется использовать последовательность импульсов, которая приводит по возможности к быстрой регулировке фазы синхроимпульса слота. С этой целью, предложены последовательности импульсов 10001000... или 10000010..., каждую из которых можно использовать для обоих форматов 16-ФИМ и 4-ФИМ. Использование различных последовательностей позволяет обеспечить также простую (управляемую) передачу информации посредством одной преамбулы.
1. PREAMBLE 52
Preamble 52 is used to obtain relative receiver timing. To achieve this, transmit the preamble 52, which is a periodic sequence of pulses. The receiving station, which knows how many slots are contained in each frame, after a certain period of time can detect the period of the mentioned sequence of pulses. In addition, the receiving station adjusts its slot clock phase (clock recovery) using a clock recovery circuit (phase lock PLI cycle). It is recommended to use a pulse sequence, which leads, if possible, to a quick adjustment of the phase of the slot clock. For this purpose, pulse sequences 10001000 ... or 10000010 ... are proposed, each of which can be used for both 16-FIM and 4-FIM formats. The use of different sequences also allows for simple (controlled) transmission of information through a single preamble.

2. СИНХРОСЛОВО 53
Синхрослово 53 может содержать закодированную двоичную последовательность (например, 32-битовую последовательность) с выборочной автокорреляцией и низкой взаимной корреляцией с последовательностью 52 преамбулы. В настоящем примере, каждый бит размещают в четырех слотах, чтобы сохранить тот же самый дежурный цикл как последовательность 52 преамбулы: если бит равен "1", то импульс приходится на первый слот символа 4-ФИМ: если он равен "0", импульс размещается в третьем слоте. Оба слота проверяют во время приема на невозможные битовые комбинации для того, чтобы улучшить результат обработки синхросигнала (например, корреляции). Дополнительные подробности описаны со ссылками на фиг. 6 и 7. Другое слово синхронизации, составленное из двух отдельных слов синхронизации, представлено на фиг. 14.
2. SYNC 53
The sync word 53 may comprise an encoded binary sequence (e.g., a 32-bit sequence) with selective autocorrelation and low cross-correlation with the preamble sequence 52. In the present example, each bit is placed in four slots to maintain the same duty cycle as the preamble sequence 52: if the bit is “1”, then the pulse is on the first slot of the 4-FIM symbol: if it is “0”, the pulse is placed in the third slot. Both slots are checked during reception for impossible bit combinations in order to improve the result of processing the clock signal (for example, correlation). Further details are described with reference to FIG. 6 and 7. Another synchronization word composed of two separate synchronization words is shown in FIG. 14.

3. УСП (Уменьшение скорости передачи) 54
Поле 54 УСП представляет собой слово (например, четырехбитовое), содержащее параметр УСП уменьшения скорости передачи данных следующего поля 51 данных/подсистемы (то есть данные, содержащие поле) в том случае, когда подсистема использует кодирование с повторением. Параметр уменьшения скорости передачи данных показывает, как часто повторяется каждый символ фазово-импульсной модуляции поля 51 данных/подсистемы 51.
3. USP (Decrease in transmission rate) 54
The USP field 54 is a word (e.g., four-bit) containing the USP parameter to reduce the data rate of the next data / subsystem field 51 (i.e., data containing the field) when the subsystem uses repetition coding. The data rate reduction parameter shows how often each pulse phase modulation symbol of the data field 51 / subsystem 51 is repeated.

Для других подсистем он может служить, например, в качестве индикатора скорости передачи данных. Поле 54 УСП передают как два символа в формате 4-ФИМ с помощью кодирования с повторением. For other subsystems, it can serve, for example, as an indicator of the data transfer rate. The USP field 54 is transmitted as two characters in 4-FIM format using repetitive coding.

4. УСП* (Рекомендуемое уменьшение скорости передачи данных) 55
Поле 55 УСП* является словом (например, четырехбитовым), содержащим рекомендуемый коэффициент УСП* уменьшения скорости передачи данных, как получено из оцененного качества канала (скорость повторения ошибок) во время получения последнего блока данных (для подсистем, поддерживающих оценку качества канала). Его можно кодировать тем же самым способом, как и УСП.
4. USP * (Recommended data rate reduction) 55
USP * field 55 is a word (for example, four-bit) containing the recommended USP * coefficient for reducing the data transfer rate, as obtained from the estimated channel quality (error repetition rate) while receiving the last data block (for subsystems supporting channel quality estimation). It can be encoded in the same way as USP.

5. РБ (Размер блока) 56
Субполе 56 размера блока содержит ряд блоков данных, которые будут передавать в поле 51 данных/подсистемы. Для уменьшения затрат можно определить только ограниченное число различных размеров блоков, например, 16 различных размеров блоков можно выявить с помощью соответствующего отображения четырех бит. Субполе 56 размера блока можно закодировать тем же самым способом, как и символы УСП.
5. RB (Block size) 56
The block size subfield 56 contains a series of data blocks that will be transmitted in the data / subsystem field 51. To reduce costs, only a limited number of different block sizes can be determined, for example, 16 different block sizes can be detected by a corresponding mapping of four bits. Block size subfield 56 may be encoded in the same manner as USP symbols.

6. Режим 57
Субполе 57 режима работы выдает сигналы приемнику (приемникам), каким способом модуляции будут передавать данные в поле 51 данных/подсистемы и будут ли передавать дальше поле 51 данных/подсистемы через ретранслятор. Число бит режимов работы выбирают достаточно большим для того, чтобы можно было уместить будущие подсистемы. Символы можно кодировать тем же самым способом, как и символы УСП.
6. Mode 57
The subfield 57 of the operating mode gives signals to the receiver (s), in what modulation manner the data will be transmitted in the data / subsystem field 51 and whether the data / subsystem field 51 will be transmitted further through the repeater. The number of bits of the operating modes is chosen large enough to fit future subsystems. Symbols can be encoded in the same way as USP symbols.

Информацию, переданную в поле 54 УСП и поле 56 РБ, можно использовать для определения, как долго будет происходить передача данных в поле 51 данных/подсистемы. Эта информация является важной для принимающих станций, не находящихся в списке адресатов, потому что им должно быть известно, как долго будет занят оптический канал, то есть, как долго они будут оставаться в режиме молчания. The information transmitted in the USP field 54 and the RB field 56 can be used to determine how long data will be transmitted in the data / subsystem field 51. This information is important for receiving stations that are not in the address list, because they should be aware of how long the optical channel will be occupied, that is, how long they will remain in silent mode.

Для минимизации эффектов постоянного тока или низкочастотных составляющих, аналоговые устройства предварительной обработки данных приемников ИК обычно разрабатывают для работы на переменном токе. Поэтому изменяющийся дежурный цикл символа потребует дорогостоящего (аналогового) средства восстановления постоянной составляющей. Кроме того, амплитуда импульса передатчика и дежурный цикл символа должны быть выбраны в соответствии со средними и пиковыми ограничениями мощности, наложенными на источники света ИК, которыми обычно являются светоизлучающие диоды (СИД) или лазерные диоды, излучающие в спектральном диапазоне ИК. To minimize the effects of direct current or low-frequency components, analog pre-processing devices for IR receiver data are usually designed to operate on alternating current. Therefore, a changing symbol duty cycle will require an expensive (analog) means of restoring the DC component. In addition, the amplitude of the transmitter pulse and the duty cycle of the symbol should be selected in accordance with the average and peak power limits imposed on IR light sources, which are usually light emitting diodes (LEDs) or laser diodes emitting in the IR spectral range.

УФУЗ, предложенный в качестве примера, использует временную диаграмму импульсов с тем же самым дежурным циклом, что и символы данных 4-ФИМ, для ограничения мощности. Тот же самый дежурный цикл можно также выполнить в поле 55 синхронизации, а не использовать отличающийся дежурный цикл, как это обычно делают. Дополнительным преимуществом, при использовании УФУЗ является то, что не применяют восстановление сигнала с постоянным током, как предложено выше. Если результирующий сдвиг сигнала с постоянным током влияет на эффективность работы в степени, в которой компенсация, по-видимому, является необходимой, то можно использовать способ порогового управления, представленный на фиг. 12. The UFUS, proposed as an example, uses a timing pulse diagram with the same duty cycle as the 4-FIM data symbols to limit power. The same duty cycle can also be performed in the synchronization field 55, rather than using a different duty cycle, as is usually done. An additional advantage when using UFUS is that DC signal recovery is not used, as suggested above. If the resulting DC signal offset affects the operational efficiency to the extent that compensation seems to be necessary, then the threshold control method illustrated in FIG. 12.

В зависимости от используемой схемы передачи, можно использовать алгоритм, который определяет качество канала так, что можно получить максимально возможную скорость передачи данных. Поскольку начало поля данных/подсистемы точно известно всем активно принимающим станциям ячейки (ячеек) связи, то эти станции могут определять качество канала с помощью анализа данных, полученных в поле 51 данных/подсистемы. Максимально возможная скорость передачи данных и другая информация, относящаяся к состоянию внутри ячейки связи, может быть отображена таким образом, что пользователь получит информацию, на какой скорости он может передавать данные. Depending on the transmission scheme used, you can use an algorithm that determines the quality of the channel so that you can get the highest possible data rate. Since the beginning of the data field / subsystem is precisely known to all actively receiving stations of the communication cell (s), these stations can determine the quality of the channel by analyzing the data received in the data / subsystem field 51. The maximum possible data rate and other information related to the state inside the communication cell can be displayed in such a way that the user will receive information at what speed he can transmit data.

Согласно настоящему изобретению, возможно, чтобы устойчивый заголовок был использован как таковой для обмена информации между определенными станциями в ячейке многорежимной связи, если другие способы связи не приемлемы. В этом случае пропускная способность передачи информации очень ограничена, однако, некоторую информацию можно передать. According to the present invention, it is possible for a stable header to be used as such to exchange information between certain stations in a multi-mode communication cell if other communication methods are not acceptable. In this case, the transmission capacity of information is very limited, however, some information can be transmitted.

В некоторых случаях может быть предпочтительной передача информации о приоритете доступа внутри поля 59 управления, которая нужна для того, чтобы отличить информацию первой ячейки связи от информации второй, помеховой ячейки связи. Такая мера позволяет обеспечить сосуществование различных, одновременно находящихся в активном состоянии ячеек связи (пикоячейки) внутри одиночной ячейки 40, каждая из которых требует полной пропускной способности канала, игнорируя информацию о считывании виртуальной несущей, содержащейся в УФУЗ, которая поступает из других пикоячеек. Это можно выполнить, поскольку интенсивности сигналов внутри такой пикоячейки достаточно высоки для того, чтобы разрешить захват канала связи, и таким образом остаются не пострадавшими от помех других отдаленных пикоячеек. Пикоячейка может содержать две или более передвижных или фиксированных станций и может также содержать станцию для доступа к проводным локальным вычислительным сетям (ЛВС). In some cases, it may be preferable to transmit access priority information within the control field 59, which is needed to distinguish the information of the first communication cell from the information of the second, interfering communication cell. Such a measure makes it possible to ensure the coexistence of various simultaneously active communication cells (picocells) within a single cell 40, each of which requires full channel capacity, ignoring the information on reading the virtual carrier contained in the UHF that comes from other picocells. This can be done because the signal intensities inside such a picocell are high enough to permit the capture of a communication channel, and thus remain unaffected by interference from other remote picocells. A picocell may contain two or more mobile or fixed stations and may also contain a station for accessing wired local area networks (LANs).

На фиг. 5 представлен первый вариант осуществления настоящего изобретения. Согласно этому варианту осуществления, УФУЗ вырабатывают в случае, если полезную нагрузку (двоичные данные) или информацию необходимо передавать по оптическому каналу 14. УФУЗ вырабатывает генератор 10 заголовка, тогда как двоичные данные обрабатывают и кодируют подходящим кодером 11, используемым для того, чтобы отобразить двоичные данные в символах ФИМ. Кроме того, можно использовать систему с упреждающей коррекцией ошибок (не показана). In FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention. According to this embodiment, the UHFD is generated if the payload (binary data) or information needs to be transmitted through the optical channel 14. The UHFD is generated by the header generator 10, while the binary data is processed and encoded by a suitable encoder 11 used to display the binary data in FIM characters. In addition, you can use a system with forward error correction (not shown).

В первом варианте осуществления, кодер представляет собой кодер 11 с фазово- импульсной модуляцией (ФИМ). Устройство возбуждения 12 светоизлучающего диода возбуждают сигналами, которые должны быть переданы в СИД 17. Устройство возбуждения 12 СИД может иметь на выходе до восьми устройств, вырабатывая суммарную оптическую пиковую мощность, например, до 2 Вт. На другой стороне оптического канала 14 предусмотрен фотодиод 18 (или матрица фотодиодов), который принимает сигналы от СИД 17. Сигнал на выходе фотодиода 18 обрабатывает аналоговое устройство 13 предварительной обработки данных приемника, например, содержащего усилитель и схему автоматической регулировки усиления (АРУ). Предпочтительно, чтобы аналоговое устройство 13 предварительной обработки данных было разработано с учетом защитной защелки, предохраняющей от попадания окружающего света с высокой интенсивностью, и схема АРУ обладала большим динамическим диапазоном в пределах 70 дБ. Исключая мягкую демодуляцию для того, чтобы избежать сложной многобитовой обработки, амплитуду управляемого аналогового сигнала, полученную с помощью устройства 13 предварительной обработки данных настоящего варианта осуществления, подают на пороговое устройство 15 (компаратор), который вырабатывает двоичный, продолжительный по времени, выходной сигнал. Выходной сигнал затем обрабатывают посредством модуля 16 цифровой обработки. Последний по меньшей мере выполняет такие функции, как регистрация несущей (обнаружение несущей), восстановление синхронизации слота и соответствующие, а также абсолютную синхронизацию символа данных посредством анализа полей 52 и 53 УФУЗ. В зависимости от информации, передаваемой в поле 59 управления УФУЗ, модуль 16 цифровой обработки может также предусматривать извлечение скорости передачи данных пользователя и размер блока данных, декодирование данных и оценку качества канала. Пример модуля 16 цифровой обработки приемника приведен в описании со ссылкой на фиг. 6. In a first embodiment, the encoder is a phase-pulse modulated (PIM) encoder 11. The excitation device 12 of the light emitting diode is excited by signals that must be transmitted to the LED 17. The excitation device 12 of the LED can have up to eight devices output, generating a total optical peak power, for example, up to 2 watts. A photodiode 18 (or matrix of photodiodes) is provided on the other side of the optical channel 14, which receives signals from the LED 17. The signal at the output of the photodiode 18 processes an analog device 13 for preprocessing the data of the receiver, for example, containing an amplifier and an automatic gain control (AGC) circuit. It is preferable that the analog data preprocessing device 13 be designed with a safety latch in place to prevent ambient light from entering with high intensity, and the AGC circuit has a large dynamic range within 70 dB. Excluding soft demodulation in order to avoid complex multi-bit processing, the amplitude of the controlled analog signal obtained using the data preprocessing device 13 of the present embodiment is supplied to the threshold device 15 (comparator), which generates a binary, time-continuous, output signal. The output signal is then processed by digital processing module 16. The latter, at least, performs such functions as carrier registration (carrier detection), restoration of slot synchronization and the corresponding ones, as well as absolute synchronization of the data symbol by analyzing the fields 52 and 53 of the UHF. Depending on the information transmitted in the UHFD control field 59, the digital processing module 16 may also include retrieving the user data rate and data block size, decoding the data, and estimating the quality of the channel. An example of a receiver digital processing module 16 is described in the description with reference to FIG. 6.

На фиг. 6 показаны подробности варианта осуществления модуля 16 цифровой обработки приемника. После получения фрейма преамбулы из компаратора 15 первый синхросигнал слота восстанавливается посредством цифровой цепи 60 фазовой синхронизации (ЦФС) с переменным контуром усиления и предварительной обработкой, чтобы лучше справиться с шумовыми сигналами ФИМ. Оценки фазы и последующей регулировки фазы основаны на n-разовом (например, n = 8) сверхквантовании посредством квантизатора 61 слота из двоичного оцененного сигнала, полученного с помощью порогового устройства 15. Контуром усиления ЦФС управляет машина 63 основного состояния (МОС). Работа МОС 63 представлена на фиг. 7. Предпочтительно, чтобы усиление было высоким в начале приема преамбулы для того, чтобы получить быстрый захват фазы и уменьшить вероятность условия разъединения ЦФС 60. Чтобы защитить локальную фазу синхроимпульса от режима ожидания во время трэкинга принятой фазы сигнала, усиление контура изменяют до более низкого значения после правильного обнаружения несущей и данных преамбулы схемой регистрации несущей, согласно настоящему варианту осуществления. ЦФС 60 блокируют по переднему фронту входного сигнала, и восстановленный синхроимпульса слота (например, 4 МГц) соответственно задерживают, чтобы он служил опорным сигналом для квантизатора 61 слота. Фазовая разрешающая способность квантования синхроимпульса на 45o достаточно для квантования слота без снижения эффективности работы. Оставшиеся части схем синхронизируют с восстановленным синхроимпульсом слота (например, 4 МГц). Синхронизация символа выполнена в два этапа. Последовательность событий следует из упрощенной диаграммы состояния МОС 63 (фиг. 7). Вслед за обнаружением несущей, схема регистрации несущей осуществляет поиск конфигурации соответствующей преамбулы и информирует МОС 63, когда была найдена действительная последовательность импульсов преамбулы 52. В свою очередь, МОС 63 разблокирует схему синхронизации символа внутри блока 62 распознавания синхроимпульса с помощью получения запускающего сигнала, выровненного с фазой преамбулы (позиция импульса преамбулы), в соответствии с первым слотом особым образом закодированного слова синхронизации. С этого момента времени схема синхронизации фрейма, являющаяся частью блока 62 распознавания синхроимпульса, сохраняет информацию, найденную в последовательных 32 фреймах символа в 32-битовом сдвиговом регистре внутри блока 62, выходные сигналы которого подают в коррелятор (следует отметить, что в настоящем примере предполагается, что синхрослово имеет 32 бита). Дополнительные подробности модуля 62 распознавания синхросигнала приведены на фиг. 11. Если принятую последовательность импульсов, которую подают в сдвиговый регистр, обнаруживают в дальнейшем той же самой и известной приемнику, то достигается абсолютная синхронизация, то есть МОС 63 допускает, что начало поля 59 управления фиксированной длины только перед блоком ФИМ-закодированных данных было найдено для того, чтобы показать, что достигнута абсолютная синхронизация, в выходной строке 67 блока 62 получен синхрофлаг.In FIG. 6 shows details of an embodiment of a digital receiver processing module 16. After receiving the preamble frame from the comparator 15, the first clock signal of the slot is restored by means of a digital phase synchronization circuit 60 (DFS) with a variable gain loop and preprocessing, in order to better cope with the PIM noise signals. The phase estimates and the subsequent phase adjustments are based on n-one-time (for example, n = 8) over-quantization by means of a quantizer 61 of the slot from the binary evaluated signal obtained by the threshold device 15. The DSP gain circuit is controlled by the ground state machine (MOS) 63. The operation of the MOC 63 is shown in FIG. 7. It is preferable that the gain is high at the beginning of the reception of the preamble in order to obtain a fast phase capture and reduce the likelihood of disconnecting the DSC 60. To protect the local phase of the clock from the standby mode while tracking the received phase of the signal, the loop gain is changed to a lower value after the carrier and the preamble data are correctly detected by the carrier registration scheme according to the present embodiment. The DSC 60 is blocked at the leading edge of the input signal, and the reconstructed clock (for example, 4 MHz) of the slot is delayed to serve as a reference signal for the slot quantizer 61. A phase resolution of 45 o clock quantization is sufficient to quantize a slot without compromising performance. The remaining parts of the circuits are synchronized with the restored slot clock (for example, 4 MHz). Symbol synchronization is performed in two stages. The sequence of events follows from the simplified state diagram of the MOC 63 (Fig. 7). Following the detection of the carrier, the carrier registration circuit searches for the configuration of the corresponding preamble and informs the MOC 63 when a valid pulse sequence of the preamble 52 has been found. In turn, the MOC 63 unlocks the symbol clock circuit inside the clock recognition unit 62 by receiving a trigger signal aligned with the preamble phase (position of the preamble pulse), in accordance with the first slot of a specially encoded synchronization word. From this point in time, the frame synchronization circuit, which is part of the sync pulse recognition unit 62, stores the information found in consecutive 32 symbol frames in a 32-bit shift register inside block 62, the output signals of which are supplied to the correlator (it should be noted that in the present example it is assumed that the sync word has 32 bits). Further details of the clock recognition module 62 are shown in FIG. 11. If the received pulse train, which is fed into the shift register, is subsequently detected by the same and known receiver, then absolute synchronization is achieved, that is, MOC 63 assumes that the start of the fixed-length control field 59 only before the block of FIM-encoded data was found in order to show that absolute synchronization has been achieved, a sync flag is received in the output line 67 of block 62.

Аналогично, можно также использовать алгоритм и подходящее синхрослово 53, которое позволяет выполнить абсолютную синхронизацию, даже если принимаемое синхрослово частично разрушено. Пример такого слова синхронизации приведен на фиг. 14, а соответствующие аппаратные средства приемника представлены на фиг. 11. Например, если конечный результат коррелятора 112, вычисленный для каждого периода фрейма символа, где можно ожидать импульс синхронизации, превышает некоторый порог Ths (смотри блок 113), то МОС 63 допускает, что найдено начало поля 59. Синхрослово 53 также может нести в себе дополнительную информацию, которую адресуют позже. Similarly, you can also use the algorithm and the appropriate sync word 53, which allows you to perform absolute synchronization, even if the received sync word is partially destroyed. An example of such a synchronization word is shown in FIG. 14, and the corresponding receiver hardware is shown in FIG. 11. For example, if the final result of the correlator 112, calculated for each period of the symbol frame where the synchronization pulse can be expected, exceeds a certain threshold Ths (see block 113), then MOC 63 assumes that the beginning of field 59 is found. Sync word 53 may also carry yourself additional information that is addressed later.

Если найдено начало поля 59 управления фиксированной длины, то также известно начало поля 51 данных/подсистемы. Следуя настоящему примеру, где поле 51 данных/подсистемы ФИМ-закодировано, все следующие символы интерпретируют как ФИМ-символы. Каждое поле 54-57, как показано на фиг. 4В, накапливают подобно фрейму (например, 16 раз) в накапливающем аккумуляторе 64 импульсов и оценивают с помощью подходящей схемы 65 оценки символов. Ту же самую процедуру можно использовать для обнаружения данных в поле 51 данных/подсистемы, в соответствии с информацией УСП, полученной в поле 59 управления. Существуют различные возможные способы декодирования и передачи информации, которую переносят в поле 59 управления. В этом случае, необходимо соответственно разрабатывать приемник. If the beginning of the fixed-length control field 59 is found, then the beginning of the data / subsystem field 51 is also known. Following the present example, where the data / subsystem field 51 is FIM-encoded, all of the following characters are interpreted as FIM-characters. Each field 54-57, as shown in FIG. 4B, is accumulated like a frame (for example, 16 times) in a pulse accumulator 64 and evaluated using a suitable symbol estimation circuit 65. The same procedure can be used to detect data in the data / subsystem field 51, in accordance with the USP information obtained in the control field 59. There are various possible methods for decoding and transmitting information that is transferred to the control field 59. In this case, it is necessary to design the receiver accordingly.

Если правильно принимают все поле 51 данных/подсистемы, то можно выработать сигнал запуска для приращения схемы измерения пропускной способности, и счетчик скорости передачи данных успешного пакета сбрасывают. If the entire data / subsystem field 51 is correctly received, then a trigger signal can be generated to increment the bandwidth measurement circuit, and the data rate counter of the successful packet is reset.

Устройство оценки 66 качества канала контролирует скорость передачи ошибок на канале 14 IR. В настоящем варианте осуществления используют цифровое устройство оценки 66 качества канала, потому что определение ОСШ посредством аналоговой схемы или измерения скорости передачи данных успешных пакетов является либо дорогостоящим, либо слишком медленным и, таким образом, менее подходящим. Устройство оценки 66 качества канала контролирует скорость передачи ошибок на канале 14 IR. Из этой оцененной скорости передачи ошибки можно определить рекомендуемый коэффициент (УСП*) уменьшения скорости передачи данных для будущих полей 51 данных/подсистемы.The channel quality estimator 66 monitors the error rate on the IR channel 14. In the present embodiment, a digital channel quality estimator 66 is used because determining the SNR using an analog circuit or measuring the data rate of successful packets is either expensive or too slow and thus less suitable. The channel quality estimator 66 monitors the error rate on the IR channel 14. From this estimated error transmission rate, it is possible to determine the recommended data rate reduction coefficient (USP * ) for future data fields 51 / subsystems.

Для быстрого отклика обратной связи передатчику станции передачи, подсчет ошибок при передаче можно выполнить на уровне символов ФИМ, а не на уровне поля данных/подсистемы. Очевидно, неправильные символы ФИМ (то есть, 0, 2, 3, ... импульсов на фрейм) подсчитывают с помощью наблюдения за каждым отдельным принятым символом. Отношение наблюдаемых ошибок символов к общему числу символов, полученных в поле 51 данных/подсистемы, затем принимают как количественную меру мгновенной скорости передачи ошибок по каналу 14 IR. For a quick feedback response to the transmitter of the transmission station, transmission error counting can be performed at the level of the PIM symbols, and not at the level of the data field / subsystem. Obviously, incorrect PIM symbols (i.e., 0, 2, 3, ... pulses per frame) are counted by observing each individual received symbol. The ratio of the observed symbol errors to the total number of symbols received in the data / subsystem field 51 is then taken as a quantitative measure of the instantaneous error transmission rate on the IR channel 14.

В следующих примерах приведены схемы согласования скорости передачи данных. Максимально возможная скорость передачи данных, достигающая по существу передачи пакета, свободного от ошибок, (ошибочные пакеты повторяют на уровне среднего протокола управления доступом), может меняться в широком диапазоне за короткий промежуток времени. The following examples show patterns for matching data rates. The maximum possible data rate, which essentially reaches the transmission of a packet free of errors (erroneous packets are repeated at the level of the average access control protocol), can vary over a wide range in a short period of time.

Станциям, которые могут адаптировать свою скорость передачи данных, необходимо произвести взаимный обмен своими текущими подходящими скоростями передачи данных. Чтобы предотвратить повторные передачи, этот обмен информации о скорости передачи данных можно выполнить внутри сообщения обратной связи об ошибках. Stations that can adapt their data rate need to mutually exchange their current suitable data rates. In order to prevent retransmissions, this data rate information exchange can be performed inside the error feedback message.

Согласно предложенному способу согласования скорости передачи данных, каждая станция передает рекомендуемый параметр уменьшения (УСП*) скорости передачи данных, на основе последнего принятого фрейма данных в соответствующем поле УФУЗ. Это представлено на фиг. 8, как процедура согласования скорости передачи данных, которую можно выполнить в протоколе CSMA/CA (множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов) с использованием запроса-на-передачу/подтверждения-готовности-передачи (ЗНП/ПГП). Предложенное согласование скорости передачи данных основано на следующих принципах:
Качество канала оценивают на основе всех принятых данных и фреймов управления, для которых общее число символов L-ФИМ превышает 128.
According to the proposed method of coordinating the data transfer rate, each station transmits the recommended decrease parameter (USP * ) of the data transfer rate, based on the last received data frame in the corresponding UFZ field. This is shown in FIG. 8, as a procedure for negotiating the data rate that can be performed in the CSMA / CA protocol (multiple access with carrier control and conflict prevention) using send-to-send / confirmation-readiness-transfer (STP / GWP). The proposed data rate matching is based on the following principles:
Channel quality is estimated based on all received data and control frames for which the total number of L-PIM symbols exceeds 128.

Скорость передачи данных, особенно для фреймов управления, согласовывают (адаптируют) с большим запасом для того, чтобы предотвратить ненужные ретрансляции, вызванные с помощью поврежденных фреймов ПГП или фреймов подтверждения (ПДТ). Ретрансляции целесообразны, когда происходят конфликты и когда параметр ОСШ (отношение сигнал/шум) является высоким. В случаях низкого ОСШ канала более эффективно кодирование с повторением (то есть увеличение УСП). The data transfer rate, especially for control frames, is coordinated (adapted) with a large margin in order to prevent unnecessary retransmissions caused by damaged GWP frames or acknowledgment frames (MTFs). Relays are appropriate when conflicts occur and when the SNR parameter (signal to noise ratio) is high. In cases of low SNR channel, repetition coding (i.e., an increase in USP) is more efficient.

Фрейм с обязательным ПДТ вводят для передачи рекомендуемого символа уменьшения скорости передачи данных и для гарантии того, что только одна ретрансляция блока данных будет необходима. A frame with a mandatory PDT is introduced to transmit the recommended symbol for reducing the data rate and to ensure that only one relay of the data block will be needed.

Для облегчения проблемы регистрации несущей можно использовать способ распределения сети (подобный способу в IEEE 8.2.11). Зарезервированную информацию необходимо передавать с максимально возможной избыточностью. Для адаптивной системы передачи скорости передачи данных предложено вычислять фактическое время резервирования канала посредством символа (УСП) скорости передачи данных, а размер блока (РБ) данных передавать в поле управления 59. To alleviate the carrier registration problem, a network allocation method (similar to the method in IEEE 8.2.11) can be used. The reserved information must be transmitted with the highest possible redundancy. For an adaptive data rate transmission system, it is proposed to calculate the actual channel reservation time using a data rate symbol (USP), and transmit the data block size (RB) in the control field 59.

Инициализация сети внутри ячейки связи (смотри, например, фиг. 3) может происходить следующим образом. Одна станция с S1 способна инициировать запуск сети с помощью передачи специального фрейма управления, который определен для каждой подсистемы. Это происходит сначала для S1, затем инициирующая станция находится в состоянии ожидания до тех пор, пока она не получит ответы из всех других станций S1. Инициирующая станция продолжает работу тем же способом для S2 и S3. После завершения, все другие станции продолжают работать тем же самым способом - каждая для своих соответствующих подсистем согласно протоколу доступа к выбранному каналу. В конце все станции передают свой список утвержденных подсоединений каждой станции по своему списку. С помощью этого способа каждая станция получает карту состояния каждого возможного соединения в сети, включая исходную информацию о качестве канала. Эти карты здесь упоминаются как карты состояния скорости передачи данных/возможности соединения. На основе этой информации можно идентифицировать терминалы, скрытые внутри ячейки связи. Кроме того, во время инициализации сети можно также передавать информацию, которая является важной для известных принимающих станций. Длину поля 59 управления, подробности на субполях поля 59 управления и тому подобное можно определить во время инициализации сети. The initialization of the network inside the communication cell (see, for example, Fig. 3) can occur as follows. One station with S1 is able to initiate a network start by transmitting a special control frame that is defined for each subsystem. This occurs first for S1, then the initiating station is in a standby state until it receives responses from all other stations S1. The initiating station continues to operate in the same manner for S2 and S3. Upon completion, all other stations continue to work in the same way - each for its respective subsystems according to the protocol of access to the selected channel. At the end, all stations transmit their list of approved connections to each station on their list. Using this method, each station receives a status map of each possible connection in the network, including initial channel quality information. These cards are referred to here as data rate / connectivity state cards. Based on this information, terminals hidden inside a communication cell can be identified. In addition, information that is important to known receiving stations can also be transmitted during network initialization. The length of the control field 59, details on the subfields of the control field 59, and the like can be determined during network initialization.

Как для пользовательской информации, так и для управления сети необходимо хранить в каждой станции и отображать пользователю эффективным способом некоторые типы таблиц 90-92 скорости передачи данных/связности (ТСС). Информацию такой таблицы скорости передачи данных/связности можно также сделать доступной для прикладной программы, если это необходимо. Примеры ТСС 90-92 представлены на фиг. 9, эти таблицы составлены из карт состояния скорости передачи данных/связности. ТСС можно использовать для пользовательской информации, как представлено на фиг. 10, распознавания сети, альтернативной маршрутизации через повторители. Кроме того, ТСС помогает увеличить пропускную способность сети, так как известны исходные скорости передачи данных. После некоторого времени могут потребоваться ТСС для дальнейшего обновления, потому что некоторая станция S1, адаптированная к скорости передачи данных, физически перемещаемые станции или новые станции пытаются подсоединиться, например, к сети. В последнем случае можно выполнить другую процедуру инициализации. Both for user information and for network management, it is necessary to store in each station and display to the user in an effective way some types of tables 90-92 data rate / connectivity (TSS). The information of such a data rate / connectivity table can also be made available to the application if necessary. Examples of TCC 90-92 are shown in FIG. 9, these tables are composed of data rate / connectivity state maps. TCC can be used for user information, as shown in FIG. 10, network recognition, alternative routing through repeaters. In addition, TCC helps to increase network bandwidth, since the original data transfer rates are known. After some time, TCC may be required for further updating, because some station S1 adapted to the data rate, physically moving stations or new stations try to connect, for example, to the network. In the latter case, you can perform a different initialization procedure.

Пример отображаемой пользовательской информации сети для станции D, представлен на фиг. 10, он показывает, что станция B не может принять станцию D, то есть станция D представляет собой скрытый терминал для станции В. В представленном примере, устройство отображения 101 показывает соответствующее сообщение, рекомендующее исправление ситуации. Кроме того, устройство отображения 100 показывает, что связь между станциями D и А ограничена относительно низкой скоростью передачи данных. Как показано во втором устройстве отображения 101 (фиг. 10), из этого следует, что для полной передачи файла объемом 1,6 Мбайт потребуется две минуты. Таким образом, у пользователя D отображается рекомендация переместиться ближе к станции А. An example of the displayed user network information for station D is shown in FIG. 10, it shows that station B cannot receive station D, that is, station D is a hidden terminal for station B. In the presented example, the display device 101 shows a corresponding message recommending correction of the situation. In addition, the display device 100 shows that communication between stations D and A is limited by a relatively low data rate. As shown in the second display device 101 (FIG. 10), it follows that it takes two minutes to fully transfer a 1.6 MB file. Thus, user D has a recommendation to move closer to station A.

В системах с высокой скоростью передачи данных можно избежать чрезмерных затрат на заголовок следующим образом. Станции, работающие в подсистеме, которая использует передачу с низкой скоростью (например, функция S4 пейджера), требуют намного ниже ОСШ и, таким образом, имеют более высокую помехоустойчивость к шуму (выше 20 - 30 дБ), чем выбранный ДС (ДС = S1). При использовании алгоритмов кодирования с повторением и подходящей схемы синхронизации символов можно разработать УФУЗ, который имеет достаточно высокую устойчивость к ошибкам для с низкоскоростной передачи данных. Однако требуемая длина такого заголовка будет значительно уменьшать эффективность ДС и других высокоскоростных подсистем. Пример такого заголовка со словом синхронизации с увеличенной длиной, используемой для получения более высокой устойчивости, описан со ссылкой на фиг. 14. In high data rate systems, overhead overhead can be avoided as follows. Stations operating in a subsystem that uses low-speed transmission (for example, the S4 pager function) require much lower SNR and, thus, have higher noise immunity to noise (higher than 20 - 30 dB) than the selected DS (DS = S1 ) When using repetitive coding algorithms and a suitable symbol synchronization scheme, it is possible to develop a UFUS that has a sufficiently high error tolerance for low-speed data transmission. However, the required length of such a header will significantly reduce the efficiency of the DS and other high-speed subsystems. An example of such a header with a longer synchronization word used to obtain higher stability is described with reference to FIG. fourteen.

Исследования отношения сложности (стоимости) и эффективности передачи к устойчивости к ошибкам системы привели к схеме двойного режима УФУЗ. Так называемый низкоскоростной режим с уменьшением УФУЗ (Н-УФУЗ) поддерживает уменьшение (УСП) показателей скорости передачи данных вплоть до восьми в режиме передачи ДС. Более дорогостоящий режим высокоскоростного снижения УФУЗ (В-УФУЗ) позволяет поддерживать связь ДС с максимальным значением УСП 64. В-УФУЗ поддерживает подсистемы, работающие при ОСШ вплоть до 20 дБ, что ниже требуемого ОСШ, необходимого для поддержания допустимой вероятности успеха пакету по каналу ДС, работающему без уменьшения скорости передачи данных (то есть УСП = 1). Сети в ДС (S1) и с высокоскоростным (S2) режимом передачи используют обычно Н-УФУЗ, и активизируют В-УФУЗ в случае, когда низкоскоростная передача (S3) и/или функции (S4) дистанционного управления обнаруживается внутри ячейки связи. С помощью этой схемы, и предполагая устойчивую схему прямой регистрации несущей, происходит активизация в станциях В-УФУЗ, при этом каждой станции внутри диапазона В-УФУЗ можно объявить предстоящий трафик Н-УФУЗ, даже в случае, где сам заголовок нельзя корректно декодировать. Инициализацию сети и начальную оценку качества канала для станций ДС выполняют в режиме В-УФУЗ. Studies of the relationship of complexity (cost) and transmission efficiency to system error tolerance led to a dual-mode UFZ scheme. The so-called low-speed mode with a decrease in UFUZ (N-UFUZ) supports a decrease (USP) of data transfer rates up to eight in the transmission mode of the DS. The more expensive mode of high-speed reduction of UFUZ (V-UFUZ) allows you to maintain communication with the maximum value of USP 64. V-UFUZ supports subsystems operating at SNR up to 20 dB, which is lower than the required SNR necessary to maintain an acceptable probability of success for a packet over the DS channel working without reducing the data transfer rate (i.e., USP = 1). The networks in the DS (S1) and with the high-speed (S2) transmission mode usually use N-UFUZ, and activate the B-UFUZ when the low-speed transmission (S3) and / or the remote control function (S4) is detected inside the communication cell. Using this scheme, and assuming a stable direct carrier registration scheme, activation occurs in V-UFUZ stations, with each station within the V-UFUZ range, the upcoming N-UFUZ traffic can be announced, even in the case where the header itself cannot be correctly decoded. Network initialization and initial channel quality assessment for DS stations are performed in the B-UFU mode.

Для достижения высокой надежности (устойчивости к ошибкам) принимающие станции могут определять режим заголовка (Н-УФУЗ) или (В-УФУЗ) путем анализа периодической картины принятой преамбулы посредством метода усреднения импульсов, составляющего в среднем процедуру (это не основное использование преамбулы, согласно настоящему изобретению). Например, усреднение потока с принимаемой преамбулой до шестнадцати раз или большего числа раз допускает надежное обнаружение режима со снижением до ОСШ, равным 0 дБ (где для надежного обнаружения поля 51 данных требуется RR, равное 64). Например, последовательность импульсов преамбулы 10001000..., которая имеет период, равный восьми слотам (длина двух символов 4-ФИМ), можно использовать для передачи сигнала, режимом заголовка которого является В-УФУЗ, и последовательность импульсов преамбулы 10000010..., также имеющей период равный восьми слотам, может передавать сигнал, заголовком которого является Н-УФУЗ. Ту же самую схему, используемую на стороне приемника для обнаружения режима заголовка, можно использовать для устойчивого обнаружения с прямой регистрацией несущей. To achieve high reliability (error tolerance), receiving stations can determine the heading mode (N-UFUZ) or (B-UFUZ) by analyzing the periodic pattern of the received preamble using the pulse averaging method, which makes up the average procedure (this is not the main use of the preamble, according to this invention). For example, averaging a stream with a received preamble up to sixteen times or more allows reliable detection of the mode with a decrease to SNR equal to 0 dB (where reliable detection of the data field 51 requires an RR of 64). For example, the pulse train of the preamble 10001000 ..., which has a period of eight slots (two 4-FIM characters), can be used to transmit a signal whose header mode is B-UHF, and the pulse train of the preamble 10000010 ..., also having a period equal to eight slots, can transmit a signal, the heading of which is H-UVB. The same scheme used on the receiver side for detecting the header mode can be used for stable detection with direct carrier registration.

Синхронизация фрейма требуется для определения начала поля 59 управления и начала следующего (возможно закодированное повторение) поле 51 данных/подсистемы. Она является также основой для доказательства границ символов ФИМ, если используют передачу закодированных ФИМ. Для этих целей, сразу же после преамбулы 52 (см. фиг. 4А) можно передавать специальный образец 53 импульса. Общие решения используют запрещенные символы ФИМ (например, более, чем один импульс на символ) для того, чтобы сделать слово 53 синхронизации уникально обнаруживаемым, или они обнаруживают подходящую двоичную последовательность (показывающую необходимые свойства корреляции) посредством схемы коррелятора. Однако может потребоваться, чтобы единственное слово синхронизации 53, работающее в условиях В-УФУЗ, было избыточно длинным, требующим соответственно длинной схемы коррелятора. Дополнительная проблема заключается в том, что слово 53 синхронизации должно находится внутри выбранного формата ФИМ для подчинения ограничению средней мощности, наложенному источником света ИК (дежурный цикл) и поддержания непрерывности в принятом уровне сигнала постоянного тока. Frame synchronization is required to determine the beginning of the control field 59 and the beginning of the next (possibly encoded repetition) data / subsystem field 51. It is also the basis for proving the boundaries of PIM symbols if the transmission of encoded FIM is used. For these purposes, immediately after preamble 52 (see FIG. 4A), a special pulse pattern 53 can be transmitted. General solutions use forbidden FIM symbols (for example, more than one pulse per symbol) in order to make synchronization word 53 uniquely detectable, or they detect a suitable binary sequence (showing the necessary correlation properties) through a correlator circuit. However, it may be required that a single synchronization word 53 operating under B-UHF conditions be excessively long, requiring a correspondingly long correlator circuit. An additional problem is that the synchronization word 53 must be inside the selected PIM format in order to comply with the average power limit imposed by the IR light source (duty cycle) and maintain continuity at the received DC signal level.

Решение, которое сохраняет дежурный цикл, избегает сдвига уровня сигнала постоянного тока и уменьшает требуемую длину коррелятора при соблюдении условий В-УФУЗ, будет описано ниже со ссылкой на фиг. 11. Для составления подходящего более длинного слова синхронизации лучше использовать два относительно коротких слова синхронизации, чем длинное одиночное слово 53 синхронизации. Первое из них размещают внутри выбранного формата символа ФИМ таким способом, что соответствующий первый коррелятор 110 вырабатывает идеально, то есть в отсутствии шума, выходной сигнал, соответствующий второму определенному слову синхронизации. Выходной сигнал этого первого коррелятора 110 используют затем в качестве входного сигнала для соответствующего второго коррелятора 112, который выдает информацию о синхронизации символа/фрейма после применения пороговой операции 113 к его выходному сигналу. Эта схема заметно уменьшает затраты на аппаратные средства для обнаружения синхронизации. Кроме того, эта схема совместима со способом (Н-УФУЗ) или (В-УФУЗ) двойного режима передачи заголовка. A solution that maintains a duty cycle, avoids shifting the level of the DC signal and reduces the required correlator length under the conditions of the B-UFUS, will be described below with reference to FIG. 11. To compose a suitable longer sync word, it is better to use two relatively short sync words than a long single sync word 53. The first of them is placed inside the selected PIM symbol format in such a way that the corresponding first correlator 110 produces ideally, that is, in the absence of noise, an output signal corresponding to the second determined synchronization word. The output of this first correlator 110 is then used as an input to the corresponding second correlator 112, which provides symbol / frame synchronization information after applying threshold operation 113 to its output. This circuit significantly reduces hardware overhead for synchronization detection. In addition, this scheme is compatible with the (N-UFUZ) or (B-UFUZ) dual header transmission mode.

Схему двухэтапной синхронизации, описанную ниже, можно расширить так, что вместе с информацией синхронизации можно передать дополнительную информацию. Например, второе слово синхронизации используется в 4 различных способах (например, B1 = { + 1, + 1, - 1, + 1, - 1}, B2 = {- 1, + 1, - 1, + 1, + 1} , В3 = {- 1, - 1, + 1, - 1, + 1}, B4 = {+ 1, - 1, + 1, - 1, - 1}) так, что 2 различных двухэтапных коррелятора могут отличить 4 результирующие составные последовательности синхронизации (то есть, в этом случае предполагается, что каждая версия второго синхронизации имеет дополнительную версию). Четыре результирующие последовательности на выходе первого коррелятора должны иметь хорошие автокорреляционные и взаимокорреляционные характеристики. С помощью этой схемы можно передавать 2 бита информации вместе с информацией синхронизации. Аналогично, схему можно обобщить, например, с помощью включения в нее первого слова синхронизации для передачи дополнительных бит информации.The two-stage synchronization scheme described below can be expanded so that additional information can be transmitted along with the synchronization information. For example, the second synchronization word is used in 4 different ways (for example, B 1 = {+ 1, + 1, - 1, + 1, - 1}, B 2 = {- 1, + 1, - 1, + 1, + 1}, B 3 = {- 1, - 1, + 1, - 1, + 1}, B 4 = {+ 1, - 1, + 1, - 1, - 1}) so that there are 2 different two-stage correlators can distinguish 4 resulting composite synchronization sequences (that is, in this case, it is assumed that each version of the second synchronization has an additional version). Four resulting sequences at the output of the first correlator should have good autocorrelation and cross-correlation characteristics. Using this scheme, 2 bits of information can be transmitted along with synchronization information. Similarly, a circuit can be generalized, for example, by including the first synchronization word in it to transmit additional bits of information.

Ниже приведены дополнительные подробности по возможной схеме двухэтапной синхронизации и синхронизации символа/фрейма для низкого ОСШ. На фиг. 11 представлена вышеупомянутая схема двухэтапной корреляции для фрейма и символа синхронизации в случае низкого ОСШ. В этом примере, первый коррелятор 110 выполнен так, чтобы реагировать на оцененное двоично первое слово синхронизации. Выход первого коррелятора 110 оценивают троично (+ 1, 0, - 1) с помощью схемы 111 и обеспечивают вход для второго коррелятора 112. Второй выход коррелятора оценивают двоично (0, + 1) с помощью схемы 113 и возбуждают элемент 114 памяти, управляемый с помощью синхроимпульса слота системы ФИМ, при этом сигнал Синхроим- пульс_флаг на выходе 67 представляет собой информацию синхронизации. Below are additional details on a possible two-step synchronization scheme and symbol / frame synchronization for low SNR. In FIG. 11 shows the aforementioned two-stage correlation scheme for a frame and a synchronization symbol in the case of low SNR. In this example, the first correlator 110 is configured to respond to a binary-valued first synchronization word. The output of the first correlator 110 is estimated threefold (+ 1, 0, - 1) using the circuit 111 and provides an input for the second correlator 112. The second output of the correlator is evaluated binary (0, + 1) using the circuit 113 and the memory element 114 controlled by using the clock pulse of the FIM system slot, and the Sync-pulse-flag signal at the output 67 represents synchronization information.

Другой вариант осуществления приемника, согласно настоящему изобретению и соответствующий диаграмме состояния, приведен на фиг. 12 и 13. Этот приемник имеет необходимые свойства для получения быстрой (в среде с высоким ОСШ), а также устойчивой (при низком ОСШ) функции обнаружения несущей. На фиг. 12 представлены два пороговых детектора 121 и 124. Последний пороговый детектор предназначен для быстрого обнаружения несущей, тогда как первый пороговый детектор служит для устойчивого обнаружения 123 заголовка, а также для обнаружения 122 данных. Устойчивый детектор 123 заголовка предусматривает сигнал Преамбула_флаг в функциональном блоке 126, который выдает сигнал защиты несущей, с целью защиты сигнала Скорость_Несущая_флаг, вырабатываемого с помощью быстрого детектора 125 несущей. Хотя, сигнал Скорость_Несущая_ флаг обеспечивает быстрое обнаружение несущей по среднему значению хороших ОСШ, при этом сигнал Преамбула_флаг обеспечивает более медленный сигнал для обнаружения несущей при низком ОСШ. Объединенные вместе два сигнала (Скорость_Несущая_флаг, Преамбула_флаг) обеспечивают устойчивое, а также быстрое обнаружение несущей. Блок 126 вырабатывает сигнал Несущая_ флаг (показывающий успешное обнаружение несущей) из этих двух сигналов. В случаях, когда сигнал Преамбула_флаг отсутствует в пределах определенного промежутка времени после возбуждения сигнала Скорость_Несущая_флаг, появляется неправильный сигнал тревоги и возвращается в исходное состояние сигнал Скорость_ Несущая_ флаг (и таким образом, сигнал Несущая флаг) посредством сигнала Скорость_Несущая_сброс. Another embodiment of a receiver according to the present invention and corresponding to a state diagram is shown in FIG. 12 and 13. This receiver has the necessary properties to obtain a fast (in an environment with high SNR), as well as stable (with a low SNR) carrier detection function. In FIG. 12, two threshold detectors 121 and 124 are shown. The last threshold detector is for fast carrier detection, while the first threshold detector is for stable detection of 123 headers, as well as for detecting 122 data. The robust header detector 123 provides a Preamble_flag signal in a function block 126 that provides a carrier protection signal to protect the Speed_Carrier_flag signal generated by the fast carrier detector 125. Although the Speed_Carrier_ flag signal provides quick carrier detection by the average of good SNRs, the Preamble_flag signal provides a slower signal for carrier detection at low SNR. Combined together two signals (Speed_Carrier_flag, Preamble_flag) provide stable as well as fast carrier detection. Block 126 generates a Carrier_ Flag signal (indicating successful carrier detection) from these two signals. In cases where the Preamble_flag signal is absent within a certain period of time after the excitation of the Speed_Carrier_flag signal, an incorrect alarm appears and the signal Speed_Carrier_ flag (and thus the signal Carrier flag) is returned to its initial state through the signal Speed_Carrier_Reset.

Детектор 123 устойчивого заголовка вырабатывает сигналы Заголовок_флаг. Блок_размер, Синхросигнал_флаг, УСП, L (режим) и возможно другие в зависимости от полей, переданных в поле 59 управления с другими функциями приемника (не показано). The persistent header detector 123 generates flag Header_flags. Block_size, Clock_flag, USP, L (mode) and possibly others depending on the fields transmitted in the control field 59 with other receiver functions (not shown).

Поскольку знание УСП после приема поля 59 управления внутри устойчивого заголовка 50 показывает качество канала (ОСШ), то эту информацию вместе с информацией о способе модуляции можно использовать для регулировки порогового значения VTH2 компаратора 121 на оптимальное значение во время приема поля 51 данных/подсистемы. (N-битовый сигнал обратной связи от 123 до 120). Порог VTh1 компаратора 124 выбирают для оптимального быстрого обнаружения несущей.Since knowledge of the USP after receiving the control field 59 inside the stable header 50 indicates the quality of the channel (SNR), this information, together with information about the modulation method, can be used to adjust the threshold value V TH2 of the comparator 121 to the optimal value when receiving the data / subsystem field 51. (N-bit feedback from 123 to 120). Threshold V Th1 of comparator 124 is selected for optimal fast carrier detection.

На фиг. 14 представлено слово синхронизации, которое состоит из двух более коротких слов синхронизации (последовательность 1 и последовательность 2). На этом чертеже показано, как передатчик ФИМ, согласно настоящему изобретению, составляет такое длинное слово синхронизации из первого слова (S) и второго слова (В). Дополнительно показано в каком порядке передают слово синхронизации внутри фреймов символа 4-ФИМ. Это длинное слово синхронизации составлено из двух более коротких, а также похожих слов синхронизации, которые подходят для использования, если качество канала передачи является плохим. Таким образом, этот способ синхронизации символа/фрейма хорошо подходит для выполнения устойчивого заголовка на практике. Корректная синхронизация возможна (за счет обнаружения корреляции) даже в случае, когда только часть слова синхронизации принимается правильно. In FIG. 14 shows a synchronization word that consists of two shorter synchronization words (sequence 1 and sequence 2). This drawing shows how a PIM transmitter according to the present invention composes such a long synchronization word from the first word (S) and the second word (B). It is further shown in which order the synchronization word is transmitted within the frames of the 4-FIM symbol. This long sync word is composed of two shorter as well as similar sync words that are suitable for use if the quality of the transmission channel is poor. Thus, this symbol / frame synchronization method is well suited for performing a robust header in practice. Correct synchronization is possible (due to the detection of correlation) even in the case when only a part of the synchronization word is received correctly.

Согласно настоящему изобретению, пользователь может передать зашифрованные данные внутри 51 поля данных/подсистемы, однако, устойчивый заголовок 50 никогда не будет зашифрован так, чтобы все станции могли понимать, когда его принимают из любой участвовавшей станции. Концепция изобретения позволяет выполнять шифрование информации, передаваемой в поле 51 данных/подсистемы, поскольку отсутствуют ограничения того, какое поле данных/подсистемы должно выглядеть одинаково. According to the present invention, the user can transmit encrypted data within 51 data fields / subsystems, however, the robust header 50 will never be encrypted so that all stations can understand when it is received from any participating station. The concept of the invention allows encryption of information transmitted in the data / subsystem field 51, since there are no restrictions on which data / subsystem field should look the same.

Однако имеет также смысл включить в поле 59 управления субполе (аналогично, информации приоритета доступа или поля режима работы), которое можно использовать для отображения адресата (принимающей станции), и возможно другие станции, которые следуют за d полем данные/подсистемы будут передаваться в зашифрованном режиме (обычно шифрование выполняют поверх физического уровня). However, it also makes sense to include in the subfield control field 59 (similarly, access priority information or operation mode fields), which can be used to display the destination (receiving station), and possibly other stations that follow the d field data / subsystems will be transmitted in encrypted mode (usually encryption is performed on top of the physical layer).

В более общем виде можно определить в поле 59 управления, "общее" субполе, которое известно каждой станции, из имеющихся там (включая позицию и длину), но значение этого содержания, известно только подмножеству станций. Включение такого общего субполя в поле 59 управления устойчивого заголовка 50 показывает, что концепция устойчивого заголовка допускает даже некоторую индивидуальную степень свободы, не компрометируя основное намерение, а именно то, что может быть всем понятно и, в частности, при очень плохих условиях канала. In a more general form, it is possible to define in the control field 59 the “common” subfield that is known to each station from those available there (including position and length), but the value of this content is known only to a subset of the stations. The inclusion of such a common subfield in the control field 59 of the stable header 50 shows that the concept of a stable header allows even a certain individual degree of freedom without compromising the main intention, namely, what can be understood by everyone and, in particular, under very poor channel conditions.

Ниже приведены примеры различных вариантов осуществления настоящего изобретения. The following are examples of various embodiments of the present invention.

1. Аппаратные средства, согласно настоящему изобретению, могут, например, быть встроены в компьютерную плату, которую можно подсоединить к компьютерной шине с помощью ее установки внутри корпуса компьютера, или которую можно подключить в разъем (например, в виде платы стандарта Международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров (PCMCIA)), предусмотренный в упомянутом корпусе. 1. The hardware according to the present invention can, for example, be integrated into a computer board that can be connected to the computer bus by installing it inside the computer case, or which can be connected to a connector (for example, as a board of the International Board Manufacturers Association standard memory for personal computers (PCMCIA)) provided in the said case.

2. Аналогично, настоящий передатчик/приемник, которые в дальнейшем должны быть подсоединены к компьютеру, можно выполнить в отдельном корпусе. 2. Similarly, a real transmitter / receiver, which should later be connected to a computer, can be implemented in a separate case.

3. Кроме того, передатчик/приемник, согласно настоящему изобретению может быть встроен в периферийное устройство (например, принтер). В некоторых случаях достаточна облегченная версия, поскольку обычно периферийное устройство, такое как принтер например, только получает данные. Только ограниченное количество информации обычно поступает обратно в станцию, которая запросила печатную работу. В таких случаях может быть достаточным только передача устойчивого на физическом уровне заголовка и некоторой информации в поле управления заголовка. 3. In addition, the transmitter / receiver according to the present invention can be integrated into a peripheral device (for example, a printer). In some cases, a lite version is sufficient, since usually a peripheral device, such as a printer, for example, only receives data. Only a limited amount of information usually goes back to the station that requested the print job. In such cases, it may be sufficient only to transmit a header that is physically stable and some information in the header control field.

4. Схему в соответствии с изобретением можно выполнить также в виде микрокода, который выполняет процессор цифрового сигнала или другая машина, имеющая аппаратные средства специального назначения. 4. The circuit in accordance with the invention can also be made in the form of microcode that runs a digital signal processor or other machine having special-purpose hardware.

Claims (38)

1. Способ обеспечения беспроводной оптической связи между передающей станцией и первой принимающей станцией, способной принимать данные, модулируемые с использованием первого способа модуляции, и второй принимающей станцией, способной принимать данные, модулируемые с использованием второго способа модуляции, отличающийся тем, что передающая станция выполняет преамбулу, содержащую фреймы, которые образуют периодическую последовательность импульсов с определенным периодом, числом слот на фрейм и содержанием фрейма, которое известно принимающим станциям, и передающая станция оптическим способом передает последовательность импульсов, принимающие станции выполняют обнаружение несущей на основе последовательности принятых импульсов, каждая принимающая станция определяет период последовательности импульсов для получения относительной синхронизации и каждая принимающая станция настраивает свой синхроимпульс на фазу слота принятой последовательности импульсов и синхронизирует входящую последовательность импульсов через сдвиговый регистр, передающая станция передает уникальное слово синхронизации, выровненное с периодом, причем уникальное слово синхронизации известно принимающим станциям, каждая принимающая станция коррелирует последовательность импульсов в сдвиговом регистре с известным этой станции уникальным словом синхронизации, чтобы обеспечить абсолютную синхронизацию с передающей станцией после распознавания слова синхронизации, передающая станция указывает в поле управления предварительно определенной длины и структуры, что первый или второй способ модуляции будет использован, для передачи данных в поле данных/подсистемы, чтобы все принимающие станции, которые способны поддерживать соответствующий способ модуляции, находись в состоянии ожидания этих данных. 1. A method for providing wireless optical communication between a transmitting station and a first receiving station capable of receiving modulated data using the first modulation method, and a second receiving station capable of receiving modulated data using the second modulation method, characterized in that the transmitting station performs the preamble containing frames that form a periodic sequence of pulses with a certain period, the number of slots per frame and the content of the frame, which is known receiving stations and the transmitting station optically transmits a train of pulses, the receiving stations detect the carrier based on the sequence of received pulses, each receiving station determines the period of the train of pulses to obtain relative synchronization and each receiving station sets its clock to the phase of the slot of the received train of pulses and synchronizes the incoming a sequence of pulses through the shift register, the transmitting station ne gives a unique synchronization word aligned with the period, and a unique synchronization word is known to the receiving stations, each receiving station correlates the pulse sequence in the shift register with a unique synchronization word known to this station to ensure absolute synchronization with the transmitting station after recognizing the synchronization word, the transmitting station indicates a control field of a predetermined length and structure that the first or second modulation method will use n for data transmission in the data / subsystem that all receiving stations which are able to maintain an appropriate modulation method is waiting for the data. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что принимающая станция поддерживает различные способы модуляции и переключает свой приемник на способ модуляции, указанный в поле управления. 2. The method according to claim 1, characterized in that the receiving station supports various modulation methods and switches its receiver to the modulation method specified in the control field. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления или поле данных/подсистемы содержит список адресатов данных. 3. The method according to claim 1, characterized in that the control field or data field / subsystem contains a list of data destinations. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве способа модуляции для передачи данных используют фазово-импульсную модуляцию. 4. The method according to claim 1, characterized in that as the modulation method for data transmission using phase-pulse modulation. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что поле управления содержит поле уменьшения скорости передачи данных, которое указывает принимающей станции, как часто будет повторяться каждый символ фазово-импульсной модуляции поля данных/подсистемы. 5. The method according to claim 4, characterized in that the control field contains a data rate reduction field that indicates to the receiving station how often each phase-pulse modulation symbol of the data field / subsystem will be repeated. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит рекомендуемое поле уменьшения скорости передачи данных для передачи рекомендуемого уменьшения скорости передачи данных, которое используют для согласования скорости передачи данных, которая наиболее подходит для связи. 6. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains a recommended data rate reduction field for transmitting a recommended data rate reduction, which is used to agree on the data rate that is most suitable for communication. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что рекомендуемое уменьшение скорости передачи данных определяют на основе заранее установленных правил, учитывающих фактическую скорость передачи ошибок, которые возникают во время связи между передающей станцией и принимающими станциями. 7. The method according to claim 6, characterized in that the recommended decrease in the data rate is determined on the basis of pre-established rules that take into account the actual transmission rate of errors that occur during communication between the transmitting station and the receiving stations. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит поле размера блока, которое указывает число блоков данных, которые будут переданы в поле данных/подсистемы. 8. The method according to claim 1, characterized in that the control field comprises a block size field that indicates the number of data blocks to be transmitted in the data / subsystem field. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит поле режима работы, которое содержит информацию, используемую для указания принимающей станции, какой способ модуляции будет использован. 9. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains an operating mode field that contains information used to indicate to the receiving station which modulation method will be used. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что способ модуляции представляет собой 4-слотовую фазово-импульсную модуляцию, 16-слотовую фазово-импульсную модуляцию или способы модуляции, определенные в стандарте Ассоциации по инфракрасной технологии передачи данных. 10. The method according to claim 9, characterized in that the modulation method is a 4-slot phase-pulse modulation, 16-slot phase-pulse modulation or modulation methods defined in the standard of the Association for infrared data transmission technology. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит информацию, указывающую принимающей станции, будут ли переданы упомянутые данные этой принимающей станцией. 11. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains information indicating to the receiving station whether said data will be transmitted by this receiving station. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит информацию, которая позволяет любой не адресуемой или неспособной поддерживать схему модуляции, указанную в поле управления принимающей станции определить, как долго будет происходить передача данных, с тем, чтобы обеспечить пребывание таких принимаемых станций в режиме молчания во время этой передачи. 12. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains information that allows anyone who is not addressable or unable to support the modulation scheme specified in the control field of the receiving station to determine how long the data transfer will take place in order to ensure such received stations in silent mode during this transmission. 13. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что каждая принимающая станция использует алгоритм распознавания слова синхронизации даже в присутствии потенциальных ошибок, вызванных повреждением оптической связи. 13. The method according to claim 1 or 4, characterized in that each receiving station uses a synchronization word recognition algorithm even in the presence of potential errors caused by damage to the optical connection. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что слово синхронизации состоит из двух слов синхронизации, а распознавание в принимающей станции может быть разделено на два этапа. 14. The method according to item 13, wherein the synchronization word consists of two synchronization words, and recognition at the receiving station can be divided into two stages. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что принимающая станция и/или передающая станция определяют скорость, на которой будет выполнена передача данных. 15. The method according to claim 1, characterized in that the receiving station and / or transmitting station determine the speed at which data will be transmitted. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что принимающая станция определяет рекомендуемую скорость передачи упомянутых данных, с учетом текущего качества канала связи между передающей станцией и принимающей станцией, причем рекомендуемую скорость передачи данных определяют на основе точного знания, момента окончания поля управления и, таким образом, начала поля данных/подсистемы. 16. The method according to claim 1, characterized in that the receiving station determines the recommended data rate of the data, taking into account the current quality of the communication channel between the transmitting station and the receiving station, and the recommended data rate is determined based on accurate knowledge, the moment the control field ends and thus the start of the data field / subsystem. 17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что информация о скорости передачи данных и/или рекомендуемой скорости передачи данных доступна прикладной программе или конечному пользователю. 17. The method according to p. 15 or 16, characterized in that information about the data transfer rate and / or recommended data transfer rate is available to the application program or end user. 18. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит информацию о приоритете доступа, которая позволяет по меньшей мере двум сосуществующим субячейкам связи находиться внутри ячейки связи. 18. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains access priority information that allows at least two coexisting communication subcells to be inside the communication cell. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле управления содержит информацию, поддерживающую шифрование данных. 19. The method according to claim 1, characterized in that the control field contains information that supports data encryption. 20. Система для беспроводной оптической связи, адаптированная для использования многорежимных пакетов для беспроводной оптической связи между передающей станцией и первой принимающей станцией с возможностью приема данных, которые модулируют с использованием первого способа модуляции, и второй принимающей станцией с возможностью приема данных, которые модулируют с использованием второго способа модуляции, отличающаяся тем, что многорежимный пакет содержит поле данных/подсистемы фазово-импульсной модуляции, которое несет в себе данные, которые будут передавать, и предшествующий устойчивый на физическом уровне заголовок, который можно декодировать с помощью всех принимающих станций, причем упомянутый устойчивый на физическом уровне заголовок содержит преамбулу с фреймами, образующими периодическую последовательность импульсов с определенным периодом, числом слот на фрейм и содержанием фреймов, которое известно принимающим станциям, уникальное слово синхронизации, известное принимающим станциям, поле управления с заранее определенной длиной и структурой, содержащее информацию о режиме работы, показывающую, какой способ модуляции используют для передачи данных, и поле уменьшения скорости передачи данных, которое указывает принимающим станциям, как часто будут повторять каждый символ фазово-импульсной модуляции поля данных/подсистемы. 20. System for wireless optical communication, adapted to use multi-mode packets for wireless optical communication between the transmitting station and the first receiving station with the ability to receive data that are modulated using the first modulation method, and the second receiving station with the ability to receive data that is modulated using the second modulation method, characterized in that the multi-mode packet contains a data field / subsystem of phase-pulse modulation, which carries data e, which will transmit, and the preceding physical-stable header that can be decoded with all receiving stations, said physical-stable header containing a preamble with frames forming a periodic sequence of pulses with a certain period, the number of slots per frame and the content of frames that is known to the receiving stations, a unique synchronization word known to the receiving stations, a control field with a predetermined length and structure, the contents The present operation mode information indicating which modulation method is used for data transmission, and the field of reducing the data rate, which indicates the receiving stations, how often to repeat each symbol pulse-position modulation Data field / subsystem. 21. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающаяся тем, что в многорежимном пакете поле управления или поле данных/подсистемы содержит список адресатов для данных. 21. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multimode package the control field or data / subsystem field contains a list of destinations for the data. 22. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающаяся тем, что в многорежимном пакете поле управления содержит рекомендуемое поле уменьшения скорости передачи данных для передачи рекомендуемой информации об уменьшении скорости передачи данных, которую используют для согласования скорости передачи данных, которая лучше всего подходит для связи. 22. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multimode package the control field contains a recommended data rate reduction field for transmitting recommended information on reducing the data rate, which is used to agree on the data rate that is best suited for communication. 23. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающаяся тем, что в многорежимном пакете поле управления содержит поле размера блока, которое показывает число блоков данных, которые будут передавать в поле данных/подсистемы. 23. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multimode package the control field contains a block size field that shows the number of data blocks that will be transmitted in the data / subsystem field. 24. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающаяся тем, что в многорежимном пакете поле управления содержит информацию, которая указывает принимающей станции, будут ли ретранслировать данные этой принимающей станцией. 24. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multi-mode packet the control field contains information that indicates to the receiving station whether the data will be relayed by this receiving station. 25. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающийся тем, что в многорежимном пакете поле управления содержит информацию, которая позволяет всем принимающим станциям, не адресуемым или не способным поддерживать схему модуляции, указанную в поле управления, определить, как долго будут выполнять передачу данных, для того, чтобы обеспечить пребывание этих принимающих станций в режиме молчания во время этой передачи. 25. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multi-mode packet the control field contains information that allows all receiving stations that are not addressed or incapable of supporting the modulation scheme indicated in the control field to determine how long they will execute data transmission, in order to ensure that these receiving stations are in silent mode during this transmission. 26. Система для беспроводной оптической связи по п.20, отличающаяся тем, что в многорежимном пакете поле управления содержит информацию, поддерживающую шифрование данных. 26. The system for wireless optical communication according to claim 20, characterized in that in the multimode package the control field contains information that supports data encryption. 27. Передатчик для беспроводной оптической связи с первой принимающей станцией с возможностью принимать данные, которые модулируют с использованием первого способа модуляции, и со второй принимающей станцией с возможностью приема данных, которые модулируют с использованием второго способа модуляции, причем упомянутая связь инициирует использование устойчивого на физическом уровне заголовка, который можно декодировать с помощью всех принимающих станций, отличающийся тем, что содержит генератор заголовков, вырабатывающий преамбулу, являющуюся частью устойчивого на физическом уровне заголовка, с фреймами, образующими периодическую последовательность импульсов с определенным периодом, числом слот на фрейм и содержанием фреймов, которое известно принимающим станциям, средство для получения уникального слова синхронизации, которое является частью устойчивого на физическом уровне заголовка и известно принимающим станциям, средство для получения поля управления с фиксированной длиной и известной структурой, которое является частью устойчивого на физическом уровне заголовка, при этом поле управления указывает соответствующий способ модуляции, который будет использован для передачи данных, средство для модуляции данных, которые будут передавать, и средство для передачи последовательности импульсов, за которой следует уникальное слово синхронизации, выровненное с последовательностью импульсов, полем управления и модулируемыми данными. 27. A transmitter for wireless optical communication with a first receiving station with the ability to receive data that is modulated using the first modulation method, and with a second receiving station with the ability to receive data that is modulated using the second modulation method, said communication initiating the use of physical the level of the header, which can be decoded using all the receiving stations, characterized in that it contains a header generator that generates a preamble, i a part of a header that is stable at the physical level, with frames forming a periodic sequence of pulses with a certain period, the number of slots per frame, and the content of the frames that is known to the receiving stations, means for obtaining a unique synchronization word that is part of a header that is stable at the physical level and is known to the receiving stations, a means for obtaining a control field with a fixed length and known structure, which is part of a physically stable the header, while the control field indicates the appropriate modulation method that will be used to transmit the data, means for modulating the data to be transmitted, and means for transmitting the pulse train, followed by a unique synchronization word aligned with the pulse train, control field and modulated data. 28. Передатчик по п.27, отличающийся тем, что содержит средство для получения списка адресатов для данных, которые будут передавать, причем список адресатов получают внутри поля управления или поля данных/подсистемы. 28. The transmitter according to claim 27, characterized in that it comprises means for obtaining a list of recipients for the data that will be transmitted, the list of recipients being received inside the control field or the data / subsystem field. 29. Передатчик по п.27, отличающийся тем, что содержит средство для выработки поля данных, использующее предварительно полученное рекомендуемое уменьшение скорости передачи данных, и передает в поле управления свое собственное рекомендуемое уменьшение скорости передачи данных, используемое для согласования скорости передачи данных, которая лучше всего подходит для связи. 29. The transmitter according to claim 27, characterized in that it comprises means for generating a data field using a previously obtained recommended decrease in the data rate, and transmits to the control field its own recommended decrease in the data rate used to coordinate the data rate, which is better just suitable for communication. 30. Передатчик по п.27, отличающийся тем, что содержит средство для указания числа/размера данных, которые будут передавать. 30. The transmitter according to claim 27, characterized in that it comprises means for indicating the number / size of data to be transmitted. 31. Передатчик по п.27, отличающийся тем, что содержит средство для передачи сигнала в принимающую станцию, будут ли ретранслировать данные с помощью принимающей станции. 31. The transmitter according to claim 27, characterized in that it comprises means for transmitting a signal to the receiving station whether the data will be relayed using the receiving station. 32. Приемник для беспроводной оптической связи в ячейке многорежимной связи с передающей станции, отличающийся тем, что передает устойчивый на физическом уровне заголовок, который можно декодировать с помощью всех приемников в ячейке многорежимной связи и который содержит преамбулу с фреймами, образующими периодическую последовательность импульсов с определенным периодом, числом слот на фрейм и содержанием фреймов, которое известно приемнику, уникальное слово синхронизации, которое известно приемникам, поле управления с фиксированной длиной и известной структурой, показывающей соответствующий способ модуляции, который можно будет использовать для передачи данных, при этом приемник содержит средство для определения периода последовательности импульсов на основе числа слот на фрейм и содержания фреймов, которое становится известно ему для получения относительной синхронизации, средство для обнаружения несущей на основе последовательности импульсов, средство для настройки синхроимпульса приемника с фазой слот последовательности принимаемых импульсов, средство для синхронизации последовательности импульсов, полученных через сдвиговый регистр, длина которой определяется с помощью уникального слова синхронизации, средство для корреляции последовательности импульсов в сдвиговом регистре с уникальным словом синхронизации, известным ему для того, что достичь абсолютной синхронизации с передающей станцией после распознавания уникального слова синхронизации, средство для определения по полю управления, позволяет ли приемник поддерживать соответствующий способ модуляции, который будет использован для передачи данных, средство, которое определяет по принятой информации, является ли приемник правомерным получателем упомянутых данных, и средство, позволяющее приемнику принимать данные непосредственно после окончания поля управления. 32. A receiver for wireless optical communication in a multi-mode communication cell with a transmitting station, characterized in that it transmits a physically stable header that can be decoded using all receivers in the multi-mode communication cell and which contains a preamble with frames forming a periodic pulse sequence with a certain period, the number of slots per frame and the content of the frames, which is known to the receiver, a unique synchronization word that is known to the receivers, the control field with a fixed the length and known structure, showing the appropriate modulation method that can be used to transmit data, while the receiver contains means for determining the period of the pulse sequence based on the number of slots per frame and the content of the frames, which it becomes known to obtain relative synchronization, means for detecting a carrier based on a sequence of pulses, means for adjusting a clock of a receiver with a phase slot of a sequence of received pulses, means To synchronize a sequence of pulses received through a shift register, the length of which is determined using a unique synchronization word, means for correlating a sequence of pulses in a shift register with a unique synchronization word known to it in order to achieve absolute synchronization with a transmitting station after recognizing a unique synchronization word, means for determining from the control field whether the receiver supports an appropriate modulation method that will be used A data transmission interface, a means that determines from the received information whether the receiver is a legitimate recipient of the data, and means that allows the receiver to receive data immediately after the end of the control field. 33. Приемник по п.32, отличающийся тем, что содержит средство для переключения между одним, двумя или несколькими способами модуляции. 33. The receiver according to p, characterized in that it contains means for switching between one, two or more modulation methods. 34. Приемник по п.32, отличающийся тем, что средство для достижения абсолютной синхронизации содержит первый и второй корреляторы, такие, что слово синхронизации, вырабатываемое с использованием двух слов синхронизации, можно распознать за два этапа. 34. The receiver of claim 32, wherein the means for achieving absolute synchronization comprises first and second correlators, such that a synchronization word generated using two synchronization words can be recognized in two stages. 35. Приемник по п.32, отличающийся тем, что содержит средство для определения рекомендуемого уменьшения скорости передачи данных, полученных из канала оценки качества, используемое для согласования скорости передачи данных, которая лучше всего подходит для передачи данных. 35. The receiver according to p, characterized in that it contains means for determining the recommended decrease in the data rate obtained from the channel quality assessment, used to agree on the data rate that is best suited for data transfer. 36. Приемник по п.32, отличающийся тем, что содержит средство для определения числа/размера ожидаемых данных и анализа информации, переданной в поле управления. 36. The receiver according to claim 32, characterized in that it comprises means for determining the number / size of the expected data and analyzing the information transmitted in the control field. 37. Приемник по п.32, отличающийся тем, что содержит средство для ретрансляции данных, если полученная информация показывает, что требуется ретрансляция. 37. The receiver according to p, characterized in that it contains means for relaying data if the received information indicates that a relay is required. 38. Многорежимная беспроводная оптическая система связи, содержащая по меньшей мере один передатчик по п.27 и один приемник по п.32. 38. A multi-mode wireless optical communication system comprising at least one transmitter according to claim 27 and one receiver according to claim 32.
RU98115292A 1996-01-03 1996-01-03 Method and device for reliable multimode wireless optical communication RU2153227C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115292A RU2153227C2 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Method and device for reliable multimode wireless optical communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115292A RU2153227C2 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Method and device for reliable multimode wireless optical communication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98115292A RU98115292A (en) 2000-06-10
RU2153227C2 true RU2153227C2 (en) 2000-07-20

Family

ID=20209478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98115292A RU2153227C2 (en) 1996-01-03 1996-01-03 Method and device for reliable multimode wireless optical communication

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2153227C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463723C2 (en) * 2007-12-17 2012-10-10 Электроникс Энд Телекоммьюникейшнз Рисерч Инститьют Signal transmission method
RU2472289C1 (en) * 2010-07-05 2013-01-10 Нек Корпорейшн Optical transmission device and optical transmission method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463723C2 (en) * 2007-12-17 2012-10-10 Электроникс Энд Телекоммьюникейшнз Рисерч Инститьют Signal transmission method
US8542624B2 (en) 2007-12-17 2013-09-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of transmitting signal
RU2472289C1 (en) * 2010-07-05 2013-01-10 Нек Корпорейшн Optical transmission device and optical transmission method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0872049B1 (en) Robust method and apparatus enabling multi-mode wireless optical communication
Schmid et al. LED-to-LED visible light communication networks
US6970448B1 (en) Wireless TDMA system and method for network communications
EP0196347B1 (en) Infrared communication system
US5649296A (en) Full duplex modulated backscatter system
EP0750200B1 (en) Dual mode modulated backscatter system
EP0748542B1 (en) Method and apparatus for optical wireless communication
US5684871A (en) Method and apparatus for multi-mode infrared data transmission
JP2001523913A (en) Method of improved wireless optical communication and frame for wireless optical communication system
Guo et al. Efficient ambient LoRa backscatter with on-off keying modulation
US4885743A (en) Method and apparatus for detecting the collision of data packets
Costanzo et al. Adaptive modulation control for visible light communication systems
Moreira et al. Modulation methods for wireless infrared transmission systems: performance under ambient light noise and interference
JP3529263B2 (en) Optical transmission / reception circuit for space transmission and space transmission device
JP3537045B2 (en) Apparatus and method for determining digital signal quality
RU2153227C2 (en) Method and device for reliable multimode wireless optical communication
US5592623A (en) System for a distributed wireless star network with terminal devices and a concentrator including start bits and ORing logic for resolving transmission contention
KR100305494B1 (en) Robust method and apparatus enabling multi-mode wireless optical communication
US20040062553A1 (en) Bidirectional optical link
Ageev et al. Vulcan: A low-cost, low-power embedded visible light communication and networking platform
JP2780696B2 (en) Carrier detection device
JPH1022922A (en) Optical spatial transmission method and device therefor
KR102587189B1 (en) Pulse matched filter-based packet detection apparatus and method
US20220216917A1 (en) Light communication method and process for the self-adaptive reception of a light communication signal
JPH09261180A (en) Space transmission communication device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120104