(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023145433
(43)【公開日】2023-10-11
(54)【発明の名称】電文分割送信方法のための低遅延のデータ送信機、およびデータ受信機
(51)【国際特許分類】
H04B 1/713 20110101AFI20231003BHJP
H04W 72/0453 20230101ALI20231003BHJP
H04W 72/044 20230101ALI20231003BHJP
H04W 72/566 20230101ALI20231003BHJP
H04W 72/0446 20230101ALI20231003BHJP
【FI】
H04B1/713
H04W72/0453
H04W72/044 110
H04W72/566
H04W72/0446
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023102702
(22)【出願日】2023-06-22
(62)【分割の表示】P 2020525845の分割
【原出願日】2018-11-09
(31)【優先権主張番号】102017220061.8
(32)【優先日】2017-11-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.MATLAB
(71)【出願人】
【識別番号】591037214
【氏名又は名称】フラウンホッファー-ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ
(74)【代理人】
【識別番号】100079577
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 全啓
(72)【発明者】
【氏名】キリアン ゲルト
(72)【発明者】
【氏名】ベルンハルト ヨーゼフ
(72)【発明者】
【氏名】ローマー ギュンター
(72)【発明者】
【氏名】ロート マキシミリアン
(72)【発明者】
【氏名】ナハトラブ フランク
(72)【発明者】
【氏名】クナイスル ヤーコプ
(72)【発明者】
【氏名】ウェクスラー ヨハネス
(72)【発明者】
【氏名】シュリヒト ミヒャエル
(72)【発明者】
【氏名】マイアー ライムント
(72)【発明者】
【氏名】オベルノスターラー フランク
(57)【要約】 (修正有)
【課題】電文分割送信方法のための低遅延のデータ送信機およびデータ受信機を提供する。
【解決手段】方法は、データ送信機からデータ受信機に、第1のホッピングパターン160を用いて、第1の複数のサブデータパケット162上に分割されて送信される第1のクラスのデータを転送するステップと、データ送信機または異なるデータ送信機からデータ受信機に、第2のクラスのデータを送信するステップと、を含む。第2のクラスのデータは、第2のホッピングパターンを用いて、第2の複数のサブデータパケット142上に分割されて送信され、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【選択図】
図10
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのデータを分割し、かつ第1のホッピングパターンを用いて、前記第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されたデータ送信機であって、
前記データ送信機は、第2の複数のサブデータパケット上に第2のクラスのデータを分割し、かつ第2のホッピングパターンを用いて、前記第2の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って送信された、サブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信された、サブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短いことを特徴とする、データ送信機。
【請求項2】
前記第1のクラスの前記データは、前記第2のクラスの前記データよりも、最大送信継続時間に関する、より高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えることを特徴とする、請求項1に記載のデータ送信機。
【請求項3】
前記データ送信機は、第3の複数のサブデータパケット上に第3のクラスのデータを分割し、かつ第3のホッピングパターンを用いて、前記第3の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、
前記第2のホッピングパターンに従って送信された、前記サブデータパケット間の送信休止は、前記第3のホッピングパターンに従って送信された、サブデータパケット間の送信休止よりも小さことを特徴とする、請求項1または請求項2のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項4】
前記第2のクラスの前記データは、前記第3のクラスの前記データよりも、最大の送信継続時間に関する、より高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えることを特徴とする、請求項3に記載のデータ送信機。
【請求項5】
前記データ送信機は、前記第1の複数のサブデータパケットのそれぞれが、前記第1のクラスの、または前記第1のデータパケットの前記データの一部のみを備えるように、前記第1の複数のサブデータパケット上に、前記第1のクラスの前記データ、または前記第1のクラスの前記データを備える第1のデータパケット、を分割するように構成されており、
前記データ送信機は、前記第2の複数のサブデータパケットのそれぞれが、前記第2のクラスの、または、前記第2のデータパケットの前記データの一部のみを備えるように、前記第2の複数のサブデータパケット上に、前記第2のクラスの前記データまたは前記第2のクラスの前記データを備える第2のデータパケット、を分割するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項6】
前記第1の複数のサブデータパケットは、前記第2の複数のサブデータパケットよりも少ないサブデータパケットを備えることを特徴とする、請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項7】
前記データ送信機は、前記第2のクラスの前記データよりもより高いデータレート、または異なる変調方法で、前記第1のクラスの前記データを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項8】
前記データ送信機は、前記第1のホッピングパターンを用いて、前記第1のクラスの前記データの送信に時間的に同期した第1のメッセージを受信するように構成されており、かつ前記データ送信機は、前記第2のホッピングパターンを用いて、前記第2のクラスの前記データの送信に時間的に同期した第2のメッセージを受信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンと前記第1のメッセージ間の時間間隔は、前記第2のホッピングパターンと前記第2のメッセージ間の時間間隔よりも小さいことを特徴とする、請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項9】
前記第1のメッセージは、第1のダウンリンク・ホッピングパターンに従って、複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のダウンリンク・メッセージであり、
前記第2のメッセージは、第2のダウンリンク・ホッピングパターンに従って、複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のダウンリンク・メッセージであり、
前記第1のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数の前記サブデータパケット間の送信休止は、前記第2のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数の前記サブデータパケット間の送信休止よりも短いことを特徴とする、請求項8に記載のデータ送信機。
【請求項10】
前記データ送信機は、前記第1のクラスの前記データを送信すると、データ受信機から、前記第1のクラスの前記データの成功した受信を明示する受信の確認を受信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項9のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項11】
前記データ送信機は、
‐前記第1のホッピングパターンを用いている前記第1のクラスの前記データ、
‐または、前記第2のホッピングパターンを用いている前記第2のクラスの前記データ、
の送信のための時間的に重複している受信の確認をデータ受信機から受信するように構成されており、
それによって、それぞれの前記ホッピングパターンに従って送信された、少なくとも1つのサブデータパケットは、前記データ受信機の前記受信の確認が送信される、ホッピングパターンの2つのデータパケット間に配置されることを特徴とする、請求項10に記載のデータ送信機。
【請求項12】
前記データ送信機は、前記第1のクラスの前記データをチャンネル符号化し、かつ前記第1のホッピングパターンを用いて前記同じものを送信するように構成されており、
前記データ送信機は、エラーのない送信の内で、サブデータパケットの第1のグループのみが前記第1のクラスの前記データの成功した復号化のために必要とされるように、およびエラーのない送信の内で、より高い符号化利得が、サブデータパケットの前記第1のグループおよびサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、前記第1の複数のサブデータパケット上に前記第1のクラスの前記チャンネル符号化されたデータを分散するように構成されており、
サブデータパケットの前記第1のグループは、サブデータパケットの前記第2のグループよりも時間的に前に送信されることを特徴とする、請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項13】
前記第1のクラスの前記データは、コア情報と拡張情報とを備え、前記データ送信機は、サブデータパケットの第1のグループが、前記コア情報を備え、およびサブデータパケットの第2のグループが、前記拡張情報を備えるのと同様に、前記第1の複数のサブデータパケット上に前記第1のクラスの前記データを分割するように構成されており、サブデータパケットの前記第1のグループは、サブデータパケットの前記第2のグループの時間的に前に送信されることを特徴とする、請求項1ないし請求項12のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項14】
前記データ送信機は、前記データ送信機のアドレス情報またはそこから導出された情報を用いて、前記第1のホッピングパターンを計算するように構成されており、それによって、前記第1のホッピングパターンそれ自身は、前記データ送信機を識別することを特徴とする、請求項1ないし請求項13のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項15】
前記データ送信機は、前記データ送信機の時間依存性またはイベント依存性情報を用いて、前記第1のホッピングパターンを計算するように構成されていることを特徴とする、請求項14に記載のデータ送信機。
【請求項16】
前記データ送信機は、データ受信機に、あらかじめ、前記第1のホッピングパターンについての符号化されたまたは暗号化された情報を送信するように構成されていることを特徴とする、請求項14または請求項15のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項17】
前記第1のホッピングパターンは、基地局によって、前記データ受信機に割り当てられることを特徴とする、請求項1ないし請求項16のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項18】
前記データ送信機は、通信ネットワークの基地局から、前記通信ネットワークの範囲内で前記データ送信機を明確に識別しているアドレス情報よりも短いショートアドレス情報を取得して、かつ前記第1のホッピングパターンで送信しているときには前記同じものを用いるように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項17のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項19】
前記第1のホッピングパターンは、使用周波数および/または優先順位に従って、基地局によって前記データ送信機に割り当てられることを特徴とする、請求項1ないし請求項18のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項20】
前記データ送信機は、エラーのある送信の内で、より高い符号化利得がサブデータパケットの前記第1のグループおよびサブデータパケットの前記第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、前記第1の複数のサブデータパケット上に前記第1のクラスの前記チャンネル符号化されたデータを分散するように構成されていることを特徴とする、請求項19に記載のデータ送信機。
【請求項21】
データをチャンネル符号化しかつ複数のサブデータパケット上に前記同じものを分割し、かつホッピングパターンに従って前記第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されたデータ送信機であって、
前記データ送信機は、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループだけが前記データの成功した復号化のために必要とされるように前記データをチャンネル符号化し、かつ前記同じものを前記複数のサブデータパケット上に分割するように構成されており、
サブデータパケットの前記第1のグループの前記サブデータパケット間の送信休止は、サブデータパケットの前記第1のグループの後に送信される、サブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、データ送信機。
【請求項22】
データを複数のサブデータパケット上に分割し、かつ第1のホッピングパターンを用いて複数の前記サブデータパケットを送信するように構成されたデータ送信機であって、前記データ送信機は、第2のホッピングパターンを用いて複数の前記サブデータパケットを繰り返し送信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、データ送信機。
【請求項23】
前記第1のホッピングパターンは、2つの分離された周波数帯域の全体に広がっていることを特徴とする、請求項22に記載のデータ送信機。
【請求項24】
前記データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、前記第1のホッピングパターンを用いて前記データを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項23のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項25】
前記データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で、前記第2のホッピングパターンを用いて前記データを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項24のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項26】
前記データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、前記第2のホッピングパターンを用いて前記データを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項25のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項27】
前記データ送信機は、前記第1のホッピングパターンを用いて、および前記第2のホッピングパターンを繰り返し用いて前記データをインターリーブされた方法で送信するように構成されており、それによって、前記第2のホッピングパターンに従って送信された少なくとも1つのサブデータパケットは、前記第1のホッピングパターンに従って送信された、2つのサブデータパケット間に配置されることを特徴とする、請求項1ないし請求項26のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項28】
データパケットを用いて、第1のクラスのデータを送信するように構成されたデータ送信機であって、前記データ送信機は、複数のサブデータパケットを用いて前記データを繰り返し送信するように構成されており、複数の前記サブデータパケットは、第1のホッピングパターンに従って、送信されることを特徴とする、データ送信機。
【請求項29】
前記データ送信機は、さらに、さらなるデータパケットを用いて前記第1のクラスの前記データを繰り返し送信するように構成されることを特徴とする、請求項28に記載のデータ送信機。
【請求項30】
前記データ送信機は、前記さらなるデータパケットを用いて、および複数の前記サブデータパケットを用いて、前記第1のクラスの前記データを時間的にインターリーブされた方法、送信するように構成されており、それによって、前記さらなるデータパケットは、複数の前記サブデータパケットのうちの2つの間に時間的に配置されることを特徴とする、請求項29に記載のデータ送信機。
【請求項31】
前記データ送信機は、前記時間間隔の中に、データ受信機からの受信の確認の受信が可能なほどのサイズを有するために、前記データパケットの前記送信と複数の前記サブデータパケット間の時間間隔を選択するように構成されることを特徴とする、請求項28ないし請求項30のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項32】
データ送信機は、第2の複数のサブデータパケット上に第2のクラスのデータを分割し、かつ第2のホッピングパターンを用いて前記第2の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って送信された前記サブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信された前記サブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、請求項21ないし請求項31のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項33】
前記第1のホッピングパターンは、互いの時間がシフトしたおよび/または周波数がシフトしたバージョンである複数のサブホッピングパターンを備え、
前記データ送信機は、複数の前記サブホッピングパターンに従って、前記第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、
複数の前記サブホッピングパターンは、異なるサブホッピングパターンに割り当てられたサブデータパケットが交互に送信されるように、互いにインターリーブされていることを特徴とする、請求項1ないし請求項32のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機。
【請求項34】
前記データ送信機は、データ受信機で、前記第1の複数のサブデータパケットと前記第2の複数のサブデータパケットの同期のための同じ前記同期シーケンスを有する、前記第1の複数のサブデータパケットおよび前記第2の複数のサブデータパケットを提供するように構成されていることを特徴とする、請求項33に記載のデータ送信機。
【請求項35】
第1のホッピングパターンを用いて、第1の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されたデータ受信機であって、
前記データ受信機は、第2のホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のクラスのデータを受信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短いことを特徴とする、データ受信機。
【請求項36】
前記第1のクラスの前記データは、前記第3のクラスの前記データよりも、最大の送信継続時間について、より高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えることを特徴とする、請求項35に記載のデータ受信機。
【請求項37】
前記データ受信機は、第3のホッピングパターンを用いて、第3の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第3のクラスのデータを受信するように構成されており、
前記第2のホッピングパターンに従って受信された前記サブデータパケット間の前記送信休止は、前記第3のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、請求項1ないし請求項36のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項38】
前記第2のクラスの前記データは、前記第3のクラスの前記データよりも、最大の送信継続時間について、より高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えることを特徴とする、請求項37に記載のデータ受信機。
【請求項39】
前記第1のクラスのデータまたは前記第1のクラスのデータを構成する第1のデータパケットが、第1の複数のサブデータパケットの各々が前記第1のクラスのデータまたは前記第1のデータパケットの一部のみを構成するように、前記第1の複数のサブデータパケットに分割され、前記データ受信機が、前記第1のクラスのデータを得るために前記第1の複数のサブデータパケットを受信して組み合わせるように構成されており、および/または、
前記第2のクラスのデータまたは前記第2のクラスのデータを構成する第2のデータパケットが、前記第2の複数のサブデータパケットの各々が前記第2のクラスのデータまたは前記第2のデータパケットの一部のみを構成するように、前記第2の複数のサブデータパケットに分割され、前記データ受信機が、前記第2のクラスのデータを得るために前記第2の複数のサブデータパケットを受信して組み合わせるように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項38のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項40】
前記第1の複数のサブデータパケットは、前記第2の複数のサブデータパケットよりもより少ないサブデータパケットを備えることを特徴とする、請求項1ないし請求項39のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項41】
前記第1のクラスの前記データは、前記第2のクラスの前記データよりもより高いデータレートを用いて、または異なる変調方法を用いて転送されることを特徴とする、請求項1ないし請求項40のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項42】
前記データ受信機は、前記第1のホッピングパターンを用いて前記第1のクラスの前記データの受信に時間的に同期した第1のメッセージを送信するように構成されており、かつ前記データ受信機は、前記第2のホッピングパターンを用いて前記第2のクラスの前記データの受信に時間的に同期した第2のメッセージを送信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンと前記第1のメッセージ間の時間間隔は、前記第2のホッピングパターンと前記第2のメッセージ間の時間間隔よりも小さいことを特徴とする、請求項1ないし請求項41のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項43】
前記第1のメッセージは、第1のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のダウンリンク・メッセージであり、前記第2のメッセージは、第2のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のダウンリンク・メッセージであり、前記第1のダウンリンク・ホッピングパターンによって転送された前記複数のサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された前記複数のサブデータパケット間の送信休止よりも短いことを特徴とする、請求項42に記載のデータ受信機。
【請求項44】
前記データ受信機は、前記第1のクラスの前記データの成功した受信に応答して、前記第1のクラスの前記データの成功した受信を明示している受信の確認を送信するように構成されており、
前記データ受信機は、前記第1のクラスの前記データのためだけであり、かつ前記第2のクラスの前記データのためではなく前記受信の確認を送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項43のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項45】
前記データ受信機は、前記第1のホッピングパターンまたは第2のホッピングパターンに従って転送された少なくとも1つのサブデータパケットが、前記ホッピングパターンの2つのサブデータパケット間に配置されるとともに受信の確認が送信されるように、
ホッピングパターンを用いて、
‐前記第1のホッピングパターンを用いている前記第1のクラスの前記データ
‐または、前記第2のホッピングパターンを用いている前記第2のクラスの前記データ
の受信に時間的に重複する受信パターンの確認を送信するように構成されていることを特徴とする、請求項44に記載のデータ受信機。
【請求項46】
前記第1のクラスの前記データは、チャンネル符号化され、前記第1のクラスの前記チャンネルで符号化されたデータは、エラーのない送信の内で、サブデータパケットの第1のグループのみが、前記第1のクラスの前記データの成功した復号化のために必要とされるように、かつエラーのない送信の内で、より高い符号化利得がサブデータパケットの前記第1のグループおよび第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、前記第1の複数のサブデータパケット上に分散され、サブデータパケットの前記第1のグループは、サブデータパケットの前記第2のグループよりも時間的に前に転送されるように構成されており、
前記データ受信機は、前記第1のクラスの前記データを得るために、サブデータパケットの前記第1のグループとともに受信された前記チャンネル符号化されたデータの第1の部分を復号化し、かつ、もし前記第1のクラスの前記データの復号化が成功しなければ、より高い符号化利得を達成するために、サブデータパケットの少なくとも第2のグループとともに受信された前記チャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分を前記チャンネル符号化されたデータの前記第1の部分と組み合わせるように、および前記第1のクラスの前記データを得るために同じものを復号化するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項45のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項47】
前記第1のクラスの前記データは、コア情報と拡張情報とを備え、サブデータパケットの第1のグループは前記コア情報を備え、かつサブデータパケットの第2のグループは前記拡張情報を備えるように、前記第1のクラスの前記データは前記第1の複数のサブデータパケット上に分割され、サブデータパケットの前記第1のグループはサブデータパケットの前記第2のグループよりも時間的に前に転送され、
前記データ受信機はサブデータパケットの前記第1のグループを最初に受信し、かつ前記拡張情報の前に前記コア情報を得るために、サブデータパケットの前記第2のグループをその次に受信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項46のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項48】
前記第1のホッピングパターンは、データ送信機のアドレス情報またはそこから導出された情報を用いて計算され、それによって、前記第1のホッピングパターンそれ自身は前記データ送信機を識別し、
前記データ受信機は前記第1のホッピングパターンに基づいて前記データ送信機を識別するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項47のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項49】
前記第1のホッピングパターンは、さらに前記データ送信機の時間依存性の、またはさらに従属した情報を用いて計算され、
前記時間依存性のまたはさらに従属した情報は、前記データ受信機に知られまたは複数の前記サブデータパケットまたは異なるデータパケットのうちの少なくとも1つで暗号化されて転送されることを特徴とする、請求項48に記載のデータ送信機。
【請求項50】
前記データ受信機は、前記データ送信機からあらかじめ前記第1のホッピングパターンについて符号化された、または暗号化された情報を受信するように構成されていることを特徴とする、請求項48ないし請求項49のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項51】
前記データ受信機は、前記第1のホッピングパターンをデータ送信機に割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項50のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項52】
前記データ受信機は、データ送信機に、通信ネットワークの範囲内で前記データ送信機を明確に識別するアドレス情報よりも短い、短いアドレス情報を割り当てるように構成されており、
前記データ受信機は前記短い情報に基づいて前記データ送信機を識別するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項51のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項53】
前記データ受信機は、使用する周波数および/または優先順位に従って前記第1のホッピングパターンをデータ送信機に割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項52のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項54】
チャンネル符号化されたデータを受信するデータ受信機であって、前記チャンネル符号化されたデータは、複数のサブデータパケット上に分割され、かつホッピングパターンに従って分散されて転送され、前記データは、エラーのない送信で、サブデータパケットの第1のグループだけが前記データの成功した復号化のために必要とされるように、チャンネル符号化され、かつ複数の前記サブデータパケット上に分割され、サブデータパケットの前記第1のグループの前記サブデータパケット間の送信休止は、サブデータパケットの前記第1のグループよりも後に送信されたサブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、
前記データ受信機は、サブデータパケットの少なくとも前記第1のグループを受信し、かつ前記データを得るためにサブデータパケットの前記第1のグループとともに受信された前記チャンネル符号化されたデータの一部を復号化するように構成されていることを特徴とする、データ受信機。
【請求項55】
前記データ受信機は、もし、前記データの復号化が成功しなかったら、より高い符号化利得を達成するために、サブデータパケットの少なくとも第2のグループとともに受信された前記チャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分を、前記チャンネル符号化された前記第1の部分と組み合わせ、かつ前記データを得るために、前記同じものを復号化するように構成されていることを特徴とする、請求項54に記載のデータ受信機。
【請求項56】
複数のサブデータパケット上に分割され、かつ第1のホッピングパターンを用いて、および第2のホッピングパターンを繰り返し用いて転送されたデータを受信するように構成されたデータ受信機であって、
前記第1のホッピングパターンに従って転送されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って転送されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、データ受信機。
【請求項57】
前記第1のホッピングパターンは、2つの分離した周波数帯域の全体に広がることを特徴とする、請求項56に記載のデータ受信機。
【請求項58】
前記データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、前記第1のホッピングパターンを用いて前記データを受信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項57のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項59】
前記データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で、前記第2のホッピングパターンを用いて前記データを受信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項58のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項60】
前記データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、前記第2のホッピングパターンを用いて前記データを受信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項59のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項61】
前記データ受信機は、前記第1のホッピングパターンを用いておよび前記第2のホッピングパターンを繰り返し用いてインターリーブ方法で前記データを受信し、それによって、前記第2のホッピングパターンの少なくとも1つのホップは前記第1のホッピングパターンの2つのホップ間に配置されることを特徴とする、請求項1ないし請求項59のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項62】
データパケットを用いて転送された、第1のクラスのデータを受信するように構成されたデータ受信機であって、前記データ受信機は、第1のホッピングパターンに従って、複数のサブデータパケットを繰り返し用いて転送された前記データを受信するように構成されていることを特徴とする、データ受信機。
【請求項63】
前記データ受信機は、さらなるデータパケットを繰り返し用いて前記第1のクラスの前記データを受信するように構成されていることを特徴とする、請求項62に記載のデータ受信機。
【請求項64】
前記データ受信機は、時間的なインターリーブ方法で、前記さらなるデータパケットを用いておよび複数の前記サブデータパケットを用いて、前記第1のクラスの前記データを受信し、それによって、前記さらなるデータパケットは、複数の前記サブデータパケットのうちの2つの間に時間的に配置されることを特徴とする、請求項63に記載のデータ受信機。
【請求項65】
前記データ受信機は、前記データパケットの前記受信と、複数の前記サブデータパケット間の時間間隔の間に、受信の確認を送信するように構成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項64のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項66】
前記データ受信機は、第2のホッピングパターンを用いて、第2の複数のサブデータパケット上に分割されて転送された第2のクラスのデータを受信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って送信された2つのサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、請求項54ないし請求項65のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項67】
前記第1のホッピングパターンは、互いの時間がシフトしたおよび/または周波数がシフトしたバージョンである複数のサブホッピングパターンを備え、
前記データ受信機は、複数の前記サブホッピングパターンに従って前記第1の複数のサブデータパケットを受信するように構成されており、
複数の前記サブホッピングパターンは、異なるホッピングパターンに割り当てられたサブデータパケットが交互に転送されるように、互いにインターリーブされることを特徴とする、請求項35ないし請求項66のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機。
【請求項68】
請求項1ないし請求項34のうちのいずれか1つに記載のデータ送信機と、
請求項35ないし請求項67のうちのいずれか1つに記載のデータ受信機と、
を備えたシステム。
【請求項69】
第1のクラスのデータをデータ送信機からデータ受信機に転送するステップであって、前記第1のクラスの前記データは、第1のホッピングパターンを用いて第1の複数のサブデータパケット上に分割されて送信されるステップと、
第2のクラスのデータを前記データ送信機または異なるデータ送信機から前記データ受信機に送信するステップであって、前記第2のクラスの前記データは、第2のホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケット上に分割されて送信されるステップと、
を備える送信方法であって、
前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さいことを特徴とする、送信方法。
【請求項70】
請求項69に記載の前記方法を実行するためのコンピュータプログラム。
【請求項71】
複数のサブデータパケット上に分割されたデータを、ホッピングパターンに従って、時間および/または周波数において分散して送信するように構成されたデータ送信機であって、前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または前記時間ホッピングパターンおよび前記周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、前記時間ホッピングパターンは、以下の表に示された、24ホップを有する、前記時間ホッピングパターンであり、
前記表の内の前記行は、前記時間ホッピングパターンであり、前記表の内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている前記時間ホッピングパターンのホップであり、それによって、それぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、前記表内のそれぞれのセルは、-好ましくは、複数の-シンボル継続期間-内の、すぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでの、それぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
前記周波数ホッピングパターンは、以下の前記表に示された、24ホップを有する、前記周波数ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記周波数ホッピングパターンであり、前記表の内のそれぞれの列は、前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリアの内の前記周波数ホッピングパターンのそれぞれの前記ホップの送信周波数を示していることを特徴とする、データ送信機。
【請求項72】
前記データは、第1のクラスであり、複数の前記サブデータパケットは、第1の複数のサブデータパケットであり、かつ前記ホッピングパターンは、第1のホッピングパターンであり、
前記データ送信機は、第2の複数のサブデータパケット上に第2のクラスのデータを分割し、第2のホッピングパターンを用いて、前記第2の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短いことを特徴とする、請求項71に記載のデータ送信機。
【請求項73】
複数のサブデータパケット上に分割されて、およびホッピングパターンに従って、時間および/または周波数において分散されて、転送されたデータを受信するように構成された、データ受信機であって、前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または前記時間ホッピングパターンおよび前記周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、前記時間ホッピングパターンは、以下の表で示される、24ホップを有する、前記時間ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記時間ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている前記時間ホッピングパターンのホップであり、それによって、それぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、前記表内のそれぞれのセルは、-好ましくは、複数の-シンボル継続期間-内の、すぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでの、それぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
前記周波数ホッピングパターンは、以下の前記表に示された24ホップを有する前記周波数ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記周波数ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア内の前記周波数ホッピングパターンのそれぞれの前記ホップの送信周波数を示していることを特徴とする、データ受信機。
【請求項74】
前記データは、第1のクラスであり、複数の前記サブデータパケットは、第1の複数のサブデータパケットであり、かつ前記ホッピングパターンは、第1のホッピングパターンであり、
前記データ受信機は、第2の複数のサブデータパケット上に分割され、第2のホッピングパターンに従って、時間または周波数で分散されて、送信された第2のクラスのデータを受信するように構成されており、
前記第1のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短いことを特徴とする、請求項73に記載のデータ受信機。
【請求項75】
ホッピングパターンを用いる、データ送信であって、
前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または、前記時間ホッピングパターンおよび前記周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、
前記時間ホッピングパターンは、以下の前記表に示された、24ホップを有する、前記時間ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記時間ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている前記時間ホッピングパターンのホップであり、それによって、それぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、前記表内のそれぞれのセルは、-好ましくは、複数の-シンボル継続期間-内の、すぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでの、それぞれの前記ホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
前記周波数ホッピングパターンは、以下の前記表に示された、24ホップを有する、前記周波数ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記周波数ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア内の前記周波数ホッピングパターンのそれぞれの前記ホップの送信周波数を示していることを特徴とする、データ送信。
【請求項76】
ホッピングパターンを用いる、データ受信であって、
前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または前記時間ホッピングパターンおよび前記周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、
前記時間ホッピングパターンは、以下の前記表に示された、24ホップを有する、前記時間ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記時間ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている前記時間ホッピングパターンのホップであり、それによって、それぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、前記表内のそれぞれのセルは、-好ましくは、複数の-シンボル継続期間-内の、すぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでの、それぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
前記周波数ホッピングパターンは、以下の前記表に示された、24ホップを有する、前記周波数ホッピングパターンであり、
前記表内の前記行は、前記周波数ホッピングパターンであり、前記表内のそれぞれの列は、前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア内の前記周波数ホッピングパターンのそれぞれの前記ホップの送信周波数を示していることを特徴とする、データ受信。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施の形態は、電文分割送信方法のためのデータ送信機、およびデータ受信機、そして特に、電文分割送信方法のための低遅延のデータ送信機、およびデータ受信機に関する。いくつかの実施の形態は、電文分割のための低遅延の送信モードと関係する。
【背景技術】
【0002】
多くのセンサノードから1つの基地局/いくつかの基地局、または1つの基地局/いくつかの基地局から多くのセンサノードにデータを送信するためのシステムが知られている。例えば、これは、IoT(IoT=モノのインターネット)で用いられる。例えば、センサデータ(例えば、街灯、または、駐車センサからの)は、そのときデータが処理され、およびユーザに付加価値を提供する(例えば、無料の駐車スペースへの道案内)、基地局に送信される。
【0003】
一般的にこのようなセンサネットワークは、非常に小さな電池を装備する多数のセンサノードを含む。しかしながら、長い耐用年数を達成するために、チャンネルアクセスは、いつも統合されていない方法、換言すれば、それぞれのセンサノードは、時間内のランダムな時点でチャンネルにアクセスする方法で実行される。この概念は、ALOHAアクセス方法、またはサブフォームでは、Slotted(スロット付)-ALOHAアクセス方法と呼ばれる。
【0004】
多数の参加者および非統合チャンネルアクセスのために、異なるセンサノードの放射の間の送信でオーバーラップ(干渉)が起きる。これに加えて、送信は、他のシステム(例えばWIFI(Wi-Fiは登録商標)、Bluetooth(Bluetoothは登録商標)、無線キー)によって用いられる、いわゆるISM帯域、またはSRD帯域(ISM=工業、科学、および医学;SRD=短距離デバイス)でしばしば行われる。これらのシステムは、送信の間の追加の干渉を引き起こす。
【0005】
上述の状態の下で、これらのチャンネル中の電文の送信での送信信頼度を著しく増加させる電文分割送信方法が知られている。詳しくは、EP 2 751 526 B1に記述された電文分割送信方法は、無線チャンネルを経由するデータ送信のための特定の時間/周波数ホッピングパターンを用いる。パケットをうまく復号化できるようにするために、送信のために用いられるホッピングパターンは、受信機に知られていなければならない。これを確実にするために、すべての参加者に知られている時間/周波数ホッピングパターンは、電文分割ネットワークのために定義される。
【0006】
電文分割送信方法は、さらに、WO 2015/128385 A1、WO 2017/017257 A1、およびWO 2017/167366 A1、および出版物[G. Kilian, H. Petkov、 R. Psiuk、 H. Lieske、 F. Beer、 J. Robert、 and A. Heuberger、 "Improved coverage for low-power telemetry systems using telegram splitting、" in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects、 Systems and Technologies (SmartSysTech)、 2013] 、および [G. Kilia、 M. Breiling、 H. H. Petkov、 H. Lieske、 F. Beer、 J. Robert、 and A. Heuberger、 "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting、" IEEE Transactions on Communications、 vol. 63、 no. 3, pp. 949-961、 Mar. 2015]の中に記述されている。
【0007】
しかしながら、電文分割送信方法のデメリットは、高い遅延時間が個々の部分的なパケットの送信の間の休止から生じることである。
【0008】
モノのインターネット(IOT)では、多数の可能なアプリケーションが存在し、いくつかのアプリケーションでは、システムの遅延時間は、二次的な重要性(例えば、水量計の読取り)であるが、しかしながら、遅延が重要な役割を演じるシステムも存在する(例えば、パイプ破裂、または、紛争地域の人員のセキュリティモニタリング)。
【0009】
遅延時間が重要な役割を果たすシステムのこの第2のクラスのために、電力効率の良いセンサネットワークのための適切な解決策は、まだ見つかっていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
従って、本願発明の目的は、電文分割ベースの通信ネットワークの遅延時間を改善することである。
【0011】
この目的は、独立請求項によって解決される。
【0012】
さらなる実施例のメリットは、従属請求項によって見ることができる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
実施の形態は、第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのデータを分割し、および第1のホッピングパターンを用いて、第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されているデータ送信機を提供し、データ送信機は第2の複数のサブデータパケット上に第2のクラスのデータを分割し、および第2のホッピングパターンを用いて、第2の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短い。
【0014】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、第2のクラスのデータよりも最大の送信継続時間に関するより高い優先順位および/またはより高い必要条件を備える。
【0015】
実施の形態では、データ送信機は、第3の複数のサブデータパケット上に第3のクラスのデータを分割し、および第3のホッピングパターンを用いて第3の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第3のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0016】
実施の形態では、第2のクラスのデータは、第3のクラスのデータよりも最大の送信継続時間に関するより高い優先順位および/またはより高い必要条件を備え得る。
【0017】
実施の形態では、データ送信機は、それぞれの第1の複数のサブデータパケットが、第1のクラスのまたは第1のデータパケットのデータの一部のみを備えるように、第1のクラスのデータまたは第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのデータを備える第1のデータパケットを分割するように構成されており、データ送信機は、それぞれの第2の複数のサブデータパケットが、第2のクラスのまたは第2のデータパケットのデータの一部のみを備えるように第2のクラスのデータまたは第2の複数のサブデータパケット上に、第2のクラスのデータを備える第2のデータパケットを分割するように構成されている。
【0018】
実施の形態では、第1の複数のサブデータパケットは、第2の複数のサブデータパケットよりもより少ないサブデータパケットを備える。
【0019】
実施の形態では、データ送信機は、第1のホッピングパターンを伴って送信されたサブデータパケットの同期シーケンスと、第2のホッピングパターンを伴って送信されたサブデータパケットの同期シーケンスの間の時間間隔が同じになるように、第1のホッピングパターンおよび/または第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットを同期シーケンスとともに提供するように構成されている。
【0020】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも長い。
【0021】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも、より広い周波数帯域の全体に分散される。
【0022】
実施の形態では、データ送信機は、第2のクラスのデータよりもより高いデータレートまたは異なる変調方法で、第1のクラスのデータを送信するように構成されている。
【0023】
実施の形態では、データ送信機は、第1のホッピングパターンを用いている第1のクラスのデータの送信に時間的に同期する第1のメッセージを受信するように構成されており、データ送信機は、第2のホッピングパターンを用いている第2のクラスのデータの送信に時間的に同期する第2のメッセージを受信するように構成されており、第1のホッピングパターンと第1のメッセージ間の時間間隔は、第2のホッピングパターンと第2のメッセージ間の時間間隔よりも小さい。
【0024】
実施の形態では、第1のメッセージは、第1のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のダウンリンク・メッセージであり、第2のメッセージは、第2のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のダウンリンク・メッセージであり、第1のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止は、第2のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止よりも短い。
【0025】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータを送信している上に、第1のクラスのデータの成功した受信を示している受信の確認を、データ受信機から受信するように構成されている。
【0026】
実施の形態では、データ送信機は、受信の確認が受信されるまで第1のホッピングパターンまたは異なるホッピングパターンを繰り返し用いて第1のクラスのデータを放射するように構成されている。
【0027】
実施の形態では、データ送信機は、データ受信機から、
‐ 第1のホッピングパターンを使用している第1のクラスのデータ、
‐ または第2のホッピングパターンを使用している第2のクラスのデータ、
の放射に時間的に重複している受信の確認を受信するように構成されており、
それによって、それぞれのホッピングパターンに従って送信された、少なくとも1つのサブデータパケットは、ホッピングパターンの2つのサブデータパケット間に配置されるとともに、データ受信機の受信の確認が放射される。
【0028】
実施の形態では、データ送信機は、異なる周波数上でおよび完全な時間的重複または少なくとも部分的な時間的重複を伴って第1のホッピングパターンに従って、少なくとも2つのサブデータパケットを送信するように構成されている。
【0029】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから第1のホッピングパターンの少なくとも一部を計算するように構成されており、それによって、第1のホッピングパターンの少なくとも一部それ自身が、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化する。
【0030】
実施の形態では、第1のホッピングパターンのホップの第1のグループが規定され、データ送信機は、第1のクラスのデータ、または、第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから第1のホッピングパターンのホップの第2のグループを計算するように構成されており、第1のホッピングパターンのホップの第2のグループそれ自身は、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化し、データ送信機は、ホップの第1のグループおよびホップの第2のグループに従って第1の複数のデータパケットを送信するように構成されている。
【0031】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから第1のホッピングパターンを計算するように構成されており、それによって、第1のホッピングパターンの少なくとも一部それ自身が、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化し、データ送信機は、データ受信機で同期するための同期信号に時間的に同期する第1のホッピングパターンを送信するように構成されている。
【0032】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータを得るためにエラーのない送信で、それぞれのサブデータパケットは、それ自身のために受信機側で復号化されていてもよくするために、およびエラーがない送信で少なくとも2つのサブデータパケットの組み合わせを通じてより高い符号化利得を達成するために、第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのデータを分割するように構成されている。
【0033】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化しおよび第1のホッピングパターンを用いて同じものを送信するように構成されており、データ送信機は、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループだけが第1のクラスのデータの成功した復号化に必要とされるように、およびエラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて、より高い符号化利得を達成するように、第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのチャンネル符号化されたデータを分散するように構成されており、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループよりも時間的に前に送信される。
【0034】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、コア情報と拡張情報とを備え、データ送信機は、サブデータパケットの第1のグループがコア情報を備え、かつサブデータパケットの第2のグループが拡張情報を備えるように第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのデータを分割するように構成されており、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループよりも時間的に前に送信される。
【0035】
実施の形態では、データ送信機は、データ送信機のアドレス情報またはそこから導出された情報を用いて第1のホッピングパターンを計算するように構成されており、それによって、第1のホッピングパターンそれ自身は、データ送信機を識別する。
【0036】
実施の形態では、データ送信機は、さらにデータ送信機の時間依存性の情報またはイベント依存性の情報を用いて第1のホッピングパターンを計算するように構成されている。
【0037】
実施の形態では、データ送信機は、データ受信機に第1のホッピングパターンについての符号化されたまたは暗号化された情報をあらかじめ送信するように構成されている。
【0038】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、基地局によってデータ受信機に割り当てられる。
【0039】
実施の形態では、データ送信機は、通信ネットワークの基地局から通信ネットワークの範囲内で、データ送信機を明確に識別しているアドレス情報よりも短い、短いアドレス情報を得るように、かつ第1のホッピングパターンを伴って放射しているときには、同じものを用いるように構成されている。
【0040】
実施の形態では、データ送信機は、短いアドレス情報から第1のホッピングパターンを計算するように構成されており、それによって、第1のホッピングパターンそれ自身は、データ送信機を識別する。
【0041】
実施の形態では、短いアドレス情報は、データ送信機のグループに割り当てられ、データ送信機のグループは、空間的に関連した領域に割り当てられる。
【0042】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、センサ値から導出された短い情報であり、かつセンサ値よりも短い。
【0043】
実施の形態では、データ送信機は、あらかじめデータ受信機に短い情報を送信し、かつ短い情報と関連するセンサ値または短い情報と関連するセンサ値のグループを送信するように構成されている。
【0044】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、使用周波数および/または優先順位に従って、基地局によってデータ送信機に割り当てられる。
【0045】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、同じ時間間隔と周波数間隔とを備える。
【0046】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータ、第1のクラス、データ送信機のアドレス情報、またはデータ送信機の短いアドレス情報の少なくとも一部から、データ受信機で、第1の複数のサブデータパケットを同期するための同期シーケンスの少なくとも一部を計算するように構成されている。
【0047】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化するように構成され、かつ第1のホッピングパターンを用いて同じものを送信するように構成されており、データ送信機は、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータを第1の複数のサブデータパケット上に分散するように構成されており、エラーのない送信で、サブデータパケットの第1のグループだけが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされ、データ送信機は、サブデータパケットの第2のグループに比べて異なったデータレートを有するサブデータパケットの第1のグループを送信するように構成されている。
【0048】
実施の形態では、データ送信機は、エラーのある送信でより高い符号化利得がサブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、第1の複数のサブデータパケット上に第1のクラスのチャンネル符号化されるデータを分散するように構成されている。
【0049】
実施の形態では、データ送信機は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化しかつ第1の複数のサブデータパケット上に同じものを分割するように構成されており、データ送信機は、サブデータパケットが送信されるデータレートを連続的に増加または減少するように構成されている。
【0050】
実施の形態では、データ送信機は、第1の複数のサブデータパケットのサブデータパケットの長さが、送信されたサブデータパケットの数の増加に伴って減少または増加するように構成されている。
【0051】
実施の形態では、送信電力は、基地局によってデータ送信機に明示され、またはデータ送信機は、優先順位またはチャンネル占有に応じた送信電力を選択するように構成されている。
【0052】
さらなる実施の形態は、データをチャンネル符号化し、かつ複数のサブデータパケット上に同じものを分割し、かつホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されたデータ送信機を提供し、データ送信機は、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループだけがデータの成功した復号化のために必要とされるようにデータをチャンネル符号化し、かつ複数のサブデータパケット上に同じものを分割するように構成され、サブデータパケットの第1のグループのサブデータパケット間の送信休止は、サブデータパケットの第1のグループの後に送信されたサブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0053】
実施の形態では、サブデータパケットの第1のグループまたは第2のグループ、または両方のグループのサブデータパケット間の送信休止は、送信されたサブデータパケット数の増加に伴って増加してもよい。
【0054】
さらなる実施の形態は、複数のサブデータパケット上にデータを分割し、かつ第1のホッピングパターンを用いて複数のサブデータパケットを送信するように構成されたデータ送信機を提供し、データ送信機は、第2のホッピングパターンを用いて複数のサブデータパケットを繰り返し送信するように構成されており、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0055】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、2つの分離した周波数帯域の全体に広がっていてもよい。
【0056】
実施の形態では、データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、第1のホッピングパターンを用いてデータを送信するように構成されている。
【0057】
実施の形態では、データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で第2のホッピングパターンを用いてデータを送信するように構成されている。
【0058】
実施の形態では、データ送信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、第2のホッピングパターンを用いてデータを送信するように構成されている。
【0059】
実施の形態では、データ送信機は、第1のホッピングパターンを用いておよび第2のホッピングパターンを繰り返し用いて、インターリーブ方法でデータを送信するように構成されており、第2のホッピングパターンに従って送信された少なくとも1つのサブデータパケットは、第1のホッピングパターンに従って送信された2つのサブデータパケット間に配置される。
【0060】
実施の形態は、データパケットを用いて第1のクラスのデータを放射するように構成されているデータ送信機を提供し、かつデータ送信機は、複数のサブデータパケットを用いてデータを繰り返し放射するように構成されており、複数のサブデータパケットは、第1のホッピングパターンに従って放射される。
【0061】
さらなる実施の形態では、データ送信機は、さらなるデータパケットを用いて第1のクラスのデータを繰り返し放射するように構成されている。
【0062】
実施の形態では、データ送信機は、さらなるデータパケットを用いておよび複数のサブデータパケットを用いて時間的なインターリーブ方法で第1のクラスのデータを放射するように構成されており、それによって、さらなるデータパケットは、2つの複数のサブデータパケットの間に時間的に配置される。
【0063】
実施の形態では、データ送信機は、データパケットの放射と複数のサブデータパケット間の時間間隔を選択してデータ受信機からの受信確認応答の受信が時間的間隔内で可能であるようなサイズを有するように構成されている。
【0064】
実施の形態では、データ送信機は、第2の複数のサブデータパケット上に第2のクラスのデータを分割しかつ第2のホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0065】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、互いの時間がシフトしたおよび/または周波数がシフトしたバージョンの複数のサブホッピングパターンを備え、データ送信機は、複数のサブホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されており、複数のサブホッピングパターンは、異なるサブホッピングパターンに割り当てられたサブデータパケットが交互に送信されるように互いにインターリーブされる。
【0066】
実施の形態では、データ送信機は、データ受信機で、第1の複数のサブデータパケットと第2の複数のサブデータパケットを同期するための同じ同期シーケンスを有する第1の複数のサブデータパケット、および第2の複数のサブデータパケットを提供するように構成されている。
【0067】
さらなる実施の形態は、第1のホッピングパターンを用いて第1の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されたデータ受信機を提供し、データ受信機は、第2のホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のクラスのデータを受信するように構成されており、第1のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、および/または第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短い。
【0068】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、第2のクラスのデータよりも最大の送信間隔に関してより高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えてもよい。
【0069】
実施の形態では、データ受信機は、第3のホッピングパターンを用いて、第3の複数のサブデータパケット上に分割されて、送信された第3のクラスのデータを受信するように構成されており、第2のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止は、第3のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0070】
実施の形態では、第2のクラスのデータは、第3のクラスのデータよりも最大の送信間隔に関してより高い優先順位および/またはより高い必要条件を備え得る。
【0071】
実施の形態では、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータを構成する第1のデータパケットは第1の複数のサブデータパケットの各々が第1のクラスのデータまたは第1のデータパケットの一部のみを構成するように、第1の複数のサブデータパケット上に分割されてもよく、ここで、データ受信機は、第1のクラスのデータを得るために第1の複数のサブデータパケットを受信して結合するように構成されていてもよく、および/または前記第2のクラスのデータまたは前記第2のクラスのデータを構成する第2のデータパケットが、前記第2の複数のサブデータパケットの各々が前記第2のクラスのデータまたは前記第2のデータパケットの一部のみを構成するように前記第2の複数のサブデータパケットに分割され、前記データ受信機は、前記第2のクラスのデータを得るために前記第2の複数のサブデータパケットを受信して組み合わされるように構成されている。
【0072】
実施の形態では、第1の複数のサブデータパケットは、第2の複数のサブデータパケットであるより少ないサブデータパケットを備えていてもよい。
【0073】
実施の形態では、第1のホッピングパターンおよび第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第1のホッピングパターンとともに送信されたサブデータパケットの同期シーケンスと第2のホッピングパターンとともに送信された、サブデータパケットの同期シーケンス間の時間間隔が同じになるように、同期シーケンスとともに提供されてもよく、データ受信機は、同じ参照同期シーケンスを用いて受信データストリーム中の第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットおよび第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットを検出するように構成されている。
【0074】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも長くてもよい。
【0075】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりもより広い周波数帯域の全体に分散されてもよい。
【0076】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、第2のクラスのデータに比べてより高いデータレートまたは異なる変調方法を用いて送信されてもよい。
【0077】
実施の形態では、データ受信機は、第1のホッピングパターンを用いて第1のクラスのデータ受信に時間的に同期する第1のメッセージを送信するように構成されており、かつデータ受信機は、第2のホッピングパターンを用いて第2のクラスのデータ受信に時間的に同期する第2のメッセージを送信するように構成されており、第1のホッピングパターンと第1のメッセージ間の時間間隔は、第2のホッピングパターンと第2のメッセージ間の時間間隔よりも小さい。
【0078】
実施の形態では、第1のメッセージは、第1のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のダウンリンク・メッセージであり、第2のメッセージは、第2のダウンリンク・ホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のダウンリンク・メッセージであり、第1のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止は、第2のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止よりも短い。
【0079】
実施の形態では、データ受信機は、第1のクラスのデータの成功した受信に応答して第1のクラスのデータの成功した受信を示している受信の確認を放射するように構成されており、データ受信機は、第1のクラスのデータのためだけであり、第2のクラスのデータのためではなく受信の確認を放射するように構成されている。
【0080】
実施の形態では、データ受信機は、ホッピングパターンを用いて、
‐第1のホッピングパターンを用いている第1のクラスのデータ、
‐または、第2のホッピングパターンを用いている第2のクラスのデータ、
の受信に時間的に重複する受信パターンの確認を放射するように構成されている。
【0081】
第1のホッピングパターンまたは第2のホッピングパターンに従って送信された、少なくとも1つのサブデータパケットは、ホッピングパターンの2つのサブデータパケット間に配置されるように受信の確認が放射される。
【0082】
実施の形態では、データ受信機は、第1のホッピングパターンに従って異なる周波数上の少なくとも2つのサブデータパケットを完全に時間的に重複してまたは少なくとも部分的に時間的に重複して受信するように構成されている。
【0083】
実施の形態では、第1のホッピングパターンのホップの第1のグループのパターンが明示され、第1のホッピングパターンのホップの第2のグループのパターンは、第1のクラスのデータの少なくとも一部または第1のクラスのデータそれ自身のチャンネル符号化されたバージョンを符号化し、データ受信機は、第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンの第1のクラスのデータの少なくとも一部を得るために、第1のホッピングパターンのホップの第2のグループのパターンを復号化するように構成されている。
【0084】
実施の形態では、第1のホッピングパターンそれ自身は、第1のクラスのデータの少なくとも一部または第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンを符号化してもよく、第1のホッピングパターンは、同期信号に時間的に同期して送信され、データ受信機は、同期信号を用いて受信データストリーム中の第1のホッピングパターンを検出するように構成されており、かつデータ受信機は、第1のクラスのデータの少なくとも一部または第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンを得るために第1のホッピングパターンそれ自身を復号化するように構成されている。
【0085】
実施の形態では、第1のホッピングパターンそれ自身は、第1のクラスのデータの少なくとも一部または第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンを復号化してもよく、データ受信機は、仮説検定によって受信データストリーム中の第1のホッピングパターンを検出するように構成されており、かつデータ受信機は、第1のクラスのデータの少なくとも一部または第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンを得るために第1のホッピングパターンそれ自身を復号化するように構成されている。
【0086】
実施の形態では第1のクラスのデータは、エラーのない送信で第1のクラスのデータを得るためにそれぞれのサブデータパケットがそれ自身に関して受信機側で復号化され得るようにかつエラーのない送信でより高い符号化利得を少なくとも2つのサブデータパケットの組み合わせを通じて達成されるように第1の複数のサブデータパケット上に分割させてもよく、データ受信機は、第1のクラスのデータを得るために第1の複数のサブデータパケットの第1のサブデータパケットを復号化し、かつもし、第1のサブデータパケットを用いて第1のクラスのデータを復号化することに成功しなければ、より高い符号化利得を達成するために第1の複数のサブデータパケットの少なくとも1つの第2のサブデータパケットと第1のサブデータパケットを組み合わせるようにおよび第1のクラスのデータを得るために、同じものを復号化するように構成されている。
【0087】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、チャンネル符号化されていてもよく、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループだけが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるように、かつエラーのある送信でより高い符号化利得が、サブデータパケットの第1のグループおよびサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータは、第1の複数のサブデータパケット上に分散され、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループよりも時間的に前に送信され、データ受信機は、第1のクラスのデータを得るためにサブデータパケットの第1のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの第1の部分を復号化し、かつもし、第1のクラスのデータを復号化することが成功しなかったら、より高い符号化利得を達成するために少なくとも第2の部分とともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2のグループをチャンネル符号化されたデータの第1の部分と組み合わせ、かつ第1のクラスのデータを得るために同じものを復号化するように構成されている。
【0088】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、コア情報と拡張情報とを備えていてもよく、第1のクラスのデータは、サブデータパケットの第1のグループがコア情報を備えかつサブデータパケットの第2のグループが拡張情報を備えるように第1の複数のサブデータパケット上に分割されており、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループよりも時間的に前に送信され、データ受信機は、拡張情報よりも前にコア情報を得るためにサブデータパケットの第1のグループをまず受信してサブデータパケットの第2のグループをその次に受信するように構成されている。
【0089】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、データ送信機のアドレス情報またはそこから導出された情報を用いて計算されてもよく、それによって、第1のホッピングパターンそれ自身が、データ送信機を識別し、データ受信機は、第1のホッピングパターンに基づいてデータ送信機を識別するように構成されている。
【0090】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、データ送信機の時間依存性またはさらなる依存性の情報を用いてさらに計算されてもよく、時間依存性またはさらなる依存性の情報は、データ受信機に知られており、複数のサブデータパケットまたは異なるデータパケットのうちの少なくとも1つで暗号化されて送信される。
【0091】
実施の形態では、データ受信機は、データ送信機から、あらかじめ、第1のホッピングパターンに関する符号化されたまたは暗号化された情報を受信するように構成されている。
【0092】
実施の形態では、データ受信機は、データ送信機に第1のホッピングパターンを割り当てるように構成されている。
【0093】
実施の形態では、データ受信機は、データ送信機に通信ネットワークの範囲内でデータ送信機を明確に識別しているアドレス情報よりも短い、短いアドレス情報を割り当てるように構成されており、データ受信機は、短い情報に基づいてデータ送信機を識別するように構成されていてもよい。
【0094】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、短いアドレス情報から計算されてもよく、それによって、第1のホッピングパターンそれ自身は、データ送信機を識別し、データ受信機は、第1のホッピングパターンに基づいてデータ送信機を識別するように構成されていてもよい。
【0095】
実施の形態では、データ受信機は、短いアドレス情報をデータ送信機のグループに割り当てるように構成されていてもよく、データ送信機のグループは、空間的に関連した領域に配置される。
【0096】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、センサ値から導出された短い情報であってセンサ値よりも短くてもよく、データ受信機は、短い情報を備える第1のクラスのデータを受信するとすぐに短い情報と既知のセンサ値を関連付けるように構成されている。
【0097】
実施の形態では、データ受信機は、あらかじめ、データ送信機から短い情報、および短い情報と関連付けられたセンサ値、または短い情報と関連付けられたセンサ値のグループを受信するように構成されている。
【0098】
実施の形態では、データ受信機は、使用周波数および/または優先順位に従ってデータ送信機に第1のホッピングパターンを割り当てるように構成されている。
【0099】
実施の形態では、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、同じ時間間隔と周波数間隔とを備えていてもよい。
【0100】
実施の形態では、データ受信機で第1の複数のサブデータパケットを同期するための同期シーケンスの少なくとも一部は、第1のクラスのデータ、第1のクラス、データ受信機のアドレス情報、またはデータ送信機の短いアドレス情報のうちの少なくとも一部から計算されてもよい。
【0101】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、エラーのない送信で、サブデータパケットの第1のグループだけが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるようにチャンネル符号化されてかつ第1の複数のサブデータパケット上に分散され、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループと比べて異なるデータレートを用いて送信され、データ受信機は、第1のクラスのデータを得るためにサブデータパケットの第1のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの第1の部分を復号化し、かつもし、第1のクラスのデータを復号化することが成功しなかったら、より高い符号化利得を達成するためにサブデータパケットの少なくとも1つの第2のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分をチャンネル符号化されたデータの第1の部分と組み合わせ、かつ第1のクラスのデータを得るために同じものを復号化するように構成されている。
【0102】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループだけが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるように、かつ、エラーのある送信でより高い符号化利得が、サブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、チャンネル符号化されおよび第1の複数のサブデータパケット上に分散され、データ受信機は、相互の情報の推定に基づいてサブデータパケットの第1のグループが第1のクラスのデータの成功した復号化のために十分であるかどうか、またはサブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるかどうかを決定するように構成されており、もし、相互の情報の推定は、サブデータパケットの第1のグループが第1のクラスのデータの成功した復号化のために十分であることを示していたら、データ受信機は、第1のクラスのデータを得るためにサブデータパケットの第1のグループを復号化するように構成されており、もし、相互の情報の推定は、サブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせが第1のクラスのデータを成功した復号化のために必要であることを示していれば、データ受信機は、サブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループを組み合わせおよび同じものを復号化するように構成されている。
【0103】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、チャンネル符号化されかつ第1の複数のサブデータパケット上に分割されてもよく、データ受信機は、サブデータパケットが受信されるデータレートを連続して増加または減少させるように構成されている。
【0104】
実施の形態では、第1の複数のサブデータパケットのサブデータパケットの長さは、送信されたサブデータパケットの数の増加とともに減少または増加してもよい。
【0105】
実施の形態では、データ受信機は、送信電力をデータ送信機に明示するように構成されている。
【0106】
さらなる実施の形態では、チャンネル符号化されたデータを受信するためのデータ受信機を提供し、チャンネル符号化されたデータは、複数のサブデータパケット上に分割されかつホッピングパターンに従って分散されて送信され、データは、エラーのない送信で、サブデータパケットの第1のグループだけがデータの成功した復号化のために必要とされるようにチャンネル符号化され、かつ複数のサブデータパケット上に分割され、サブデータパケットの第1のグループのサブデータパケットの間の送信休止は、サブデータパケットの第1のグループの後に送信されたサブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも短く、データ受信機は、サブデータパケットの少なくとも第1のグループを受信しかつデータを得るためにサブデータパケットの第1のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの一部を復号化するように構成されている。
【0107】
実施の形態では、データ受信機は、もしデータを復号化することが成功しなかった場合、より高い符号化利得を達成するためにサブデータパケットの少なくとも第2のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分をチャンネル符号化されたデータの第1の部分と組み合わせかつデータを得るために同じものを復号化するように構成されている。
【0108】
実施の形態では、サブデータパケットの第2のグループのサブデータパケットの間の送信休止だけが送信されたサブデータパケットの数の増加とともに増加する。
【0109】
さらなる実施の形態は、複数のサブデータパケット上に分割されかつ第1のホッピングパターンを用いておよび第2のホッピングパターンを繰り返し用いて送信されたデータを受信するように構成されたデータ受信機を提供し、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0110】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、2つの分離した周波数帯域の全体に広がっていてもよい。
【0111】
実施の形態では、データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、第1のホッピングパターンを用いてデータを受信するように構成されている。
【0112】
実施の形態では、データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で第2のホッピングパターンを用いてデータを受信するように構成されている。
【0113】
実施の形態では、データ受信機は、2つの分離した周波数帯域で、2回、第2のホッピングパターンを用いてデータを受信するように構成されている。
【0114】
実施の形態では、データ受信機は、第1のホッピングパターンを用いておよび第2のホッピングパターンを繰り返し用いてインターリーブされた方法でデータを受信するように構成されており、それによって第2のホッピングパターンの少なくとも1つのホップは、第1のホッピングパターンの2つのホップ間に配置される。
【0115】
さらなる実施の形態は、データパケットを用いて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されたデータ受信機を提供し、データ受信機は、第1のホッピングパターンに従って複数のサブデータパケットを繰り返し用いて送信されたデータを受信するように構成されている。
【0116】
実施の形態では、データ受信機は、さらなるデータパケットを繰り返し用いて第1のクラスのデータを受信するようにさらに構成されている。
【0117】
実施の形態では、データ受信機は、さらなるデータパケットを用いておよび複数のサブデータパケットを用いて第1のクラスのデータを時間的にインターリーブされた方法で受信するように構成されており、それによって、さらなるデータパケットは、複数のサブデータパケットのうちの2つの間に時間的に配置される。
【0118】
実施の形態では、データ受信機は、データパケットの受信と複数のサブデータパケット間の時間間隔の中で受信の確認を送信するように構成されている。
【0119】
実施の形態では、データ受信機は、ホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のクラスのデータを受信するように構成されており、第1のホッピングパターンに従って送信された2つのサブデータパケット間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信された2つのサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【0120】
実施の形態では、第1のホッピングパターンは、互いの時間シフトしたおよび/または周波数シフトしたバージョンである、複数のサブホッピングパターンを備えていてもよく、データ受信機は、複数のサブホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットを受信するように構成されており、複数のサブホッピングパターンは、異なるサブホッピングパターンに割り当てられたサブデータパケットが交互に送信されるように互いにインターリーブされている。
【0121】
実施の形態では、第1の複数のサブデータパケットおよび第2の複数のサブデータパケットは、データ受信機で第1の複数のサブデータパケットと第2の複数のサブデータパケットを同期するための同じ同期シーケンスを用いて提供されてもよく、データ受信機は、受信データストリームの中で同じ参照同期シーケンスを用いて第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットおよび第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットを検出するように構成されている。
【0122】
さらなる実施の形態は、データ送信機からデータ受信機にデータを送信する方法を提供する。方法は、データ送信機からデータ受信機に第1のクラスのデータを送信するステップを含み、第1のクラスのデータは、第1のホッピングパターンを用いて第1の複数のサブデータパケット上に分割されて送信される。さらに、方法は、データ送信機または異なるデータ送信機からデータ受信機に第2のクラスのデータを送信するステップを含み、第2のクラスのデータは、第2のホッピングパターンを用いて第2の複数のサブデータパケット上に分割されて送信され、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットの間の送信休止は、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットの間の送信休止よりも小さくおよび/または第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短い。
【0123】
さらなる実施の形態は、複数のサブデータパケット上に分割されたデータをホッピングパターンに従って時間および/または周波数において分散し送信するように構成されたデータ送信機を提供し、ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、時間ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する時間ホッピングパターンであり、
表内の行は、時間ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている時間ホッピングパターンのホップであり、それによってそれぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、前記表内のそれぞれのセルは、-好ましくは複数の - シンボル持続期間中のすぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでのそれぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
周波数ホッピングパターンは、以下の表で示される、24ホップを有する周波数ホッピングパターンであり、
表内の行は、周波数ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、周波数ホッピングパターンのホップであり、表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア中の周波数ホッピングパターンのそれぞれのホップの送信周波数を示している。
【0124】
さらなる実施の形態は、複数のサブデータパケット上に分割され送信されたデータを、ホッピングパターンに従って時間および/または周波数において分散して受信するように構成されたデータ受信機を提供し、ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または時間ホッピングパターンおよび前記周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、時間ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する時間ホッピングパターンであり、
表内の行は、時間ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている時間ホッピングパターンのホップであり、それによってそれぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、表内のそれぞれのセルは、-好ましくは複数の - シンボル持続期間の中のすぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでのそれぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、周波数ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する周波数ホッピングパターンであり、
表内の行は、周波数ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、周波数ホッピングパターンのホップであり、表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア中の周波数ホッピングパターンのそれぞれのホップの送信周波数を示している。
【0125】
さらなる実施の形態は、ホッピングパターンを用いるデータ送信の方法を提供し、ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、時間ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する時間ホッピングパターンであり、
表内の行は、時間ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まっている時間ホッピングパターンのホップであり、それによってそれぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、表内のそれぞれのセルは、-好ましくは複数の - シンボル持続期間中のすぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでのそれぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
周波数ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する周波数ホッピングパターンであり、
表内の行は、周波数ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、周波数ホッピングパターンのホップであり、表内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア中の周波数ホッピングパターンのそれぞれのホップの送信周波数を示している。
【0126】
さらなる実施の形態は、ホッピングパターンを用いるデータ受信の方法を提供し、ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンの組み合わせであり、時間ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する時間ホッピングパターンであり、
表内の行は、時間ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、第2のホップから始まる時間ホッピングパターンのホップであり、それによってそれぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、表内のそれぞれのセルは、-好ましくは複数の- シンボル持続期間 :の中のすぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでのそれぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示しており、
周波数ホッピングパターンは、以下の表で示される24ホップを有する周波数ホッピングパターンであり、
表内の行は、周波数ホッピングパターンであり、表内のそれぞれの列は、周波数ホッピングパターンのホップであり、表の内のそれぞれのセルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリア中の周波数ホッピングパターンの前記それぞれのホップの送信周波数を示している。
【0127】
本願発明の実施の形態は、添付図面を参照しながら、さらなる詳細が記述される。
【図面の簡単な説明】
【0128】
【
図1】
図1は、データ送信機およびデータ受信機を有するシステムの概略ブロック回路図を示している。
【
図2】
図2は、時間/周波数ホッピングパターンに従った複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図3a】
図3aは、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信における送信チャンネルでの例示的な占有を図中に示している。
【
図3b】
図3bは、第2のホッピングパターンに従って時間および周波数に分散された第2の複数のサブデータパケットの送信における送信チャンネルでの例示的なおいて占有を図中に示している。
【
図4a】
図4aは、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信における送信チャンネルでの例示的な占有を図中に示している。
【
図4b】
図4bは、第2のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第2の複数のサブデータパケットの送信における送信チャンネルでの例示的な占有を図中に示している。
【
図5】
図5は、複数のサブデータパケットによりチャンネル符号化されたデータの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケットの第1のグループのサブデータパケット間の送信休止は、サブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも小さい。
【
図6】
図6は、複数のサブデータパケットによりチャンネル符号化されたデータの送信における送信チャンネルでの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケットの第1のグループのサブデータパケット間の送信休止は、サブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止よりも小さく、かつサブデータパケットの第2のグループのサブデータパケット間の送信休止は、送信されたサブデータパケット数の増加とともに、増加する。
【
図7】
図7は、第1のホッピングパターンを用いかつ第2のホッピングパターンを繰り返し用いる複数のサブデータパケットによってチャンネル符号化されたデータの送信における送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図8】
図8は、2つの分離した周波数帯域に広がるホッピングパターンを用いている複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有率を図中に示している。
【
図9】
図9は、2つの分離した周波数帯域で、2回、第1のホッピングパターンを用いており、かつ2つの分離した周波数帯域で、2回、第2のホッピングパターンを繰り返し用いている、複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図10】
図10は、第1のホッピングパターンを用いており、かつ第2のホッピングパターンを繰り返し用いている、複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間に配置される。
【
図11】
図11は、第2のホッピングパターンに従った第2の複数のサブデータパケットの送信に時間的に同期した第2のダウンリンク・メッセージの送信での送信チャンネルの占有に対する第1のホッピングパターンに従った、第1の複数のサブデータパケットの送信に時間的に同期した第1のダウンリンク・メッセージの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図12】
図12は、第2のホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットの送信の時間的に後に、複数のサブデータパケット上に分割された受信の確認の送信での送信チャンネルの占有に対する第2のホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットの送信を伴う時間的にインターリーブされた複数のサブデータパケット上に分割された受信の確認の送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図13】
図13は、第1のホッピングパターンに従った、第1の複数のサブデータパケットの送信、第2のホッピングパターンに従った第2の複数のサブデータパケットの送信、および第2のホッピングパターンに従った第2の複数のサブデータパケットの送信を伴う、時間的にインターリーブされた複数のサブデータパケット上に分割された受信の確認の送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図14】
図14は、サブデータパケットが、異なる周波数で完全に時間的に重複するように時間および周波数に割り振られた第1のホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図15】
図15は、サブデータパケット162が異なる周波数で部分的に重複するように時間および周波数において分散された、第1のホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図16】
図16は、データパケットを用いて、かつ時間および周波数において分散された第1のホッピングパターンに従った複数のサブデータパケットを繰り返し用いて第1のクラスのデータの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図17】
図17は、データパケットを用いており、かつさらなるデータパケットを繰り返し用いており、かつホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された複数のサブデータパケットを繰り返し用いている第1のクラスのデータの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、さらなるデータパケットおよび複数のサブデータパケットは、さらなるデータパケットが2つの複数のサブデータパケット間に時間的に配置されるようにインターリーブされる。
【
図18】
図18は、データパケットを用いておよび第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された複数のサブデータパケットを繰り返し用いている第1のクラスのデータの送信、およびデータパケットと複数のサブデータパケット間の時間間隔内の受信の確認の送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図19a】
図19aは、同期信号に時間的に同期した第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図19b】
図19bは、第1のグループのホップおよび第2のグループのホップを用いてホッピングパターンに従った第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、第1のグループのホップは明示されかつ第2のグループのホップは、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから計算される。
【
図20】
図20は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、エラーのない送信でそれ自身のためのそれぞれのサブデータパケットは、受信機側で復号化されてもよい。
【
図21】
図21は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータは、エラーのない送信でサブデータパケットのそれぞれのグループは、第1のクラスのデータを得るためにそれ自身のために取得されて復号化されてもよいようにするために複数のサブデータパケット上に分散される。
【
図22】
図22は、第1のホッピングパターンに従って、時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータは、サブデータパケットの第1のグループが第1の符号化している多項式(多項式0)に従ったチャンネル符号化されたデータを備えるように、かつサブデータパケットの第2のグループが複数の符号化多項式(多項式1および多項式2)に従ったチャンネル符号化されたデータを備えるように、第1の複数のサブデータパケット上に分散される。
【
図23】
図23は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケットの第1のグループは、コア情報を備えており、サブデータパケットの第2のグループは、拡張情報を備えており、サブデータパケットの第1のグループは、サブデータパケットの第2のグループよりも時間的に前に送信される。
【
図24】
図24は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、ホッピングパターンのホップの第1のグループは、データ送信機を識別する。
【
図25】
図25は、第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットがそれぞれに関して同じ時間間隔および周波数間隔を備えるように第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図26】
図26は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数に分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図27】
図27は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示している。
【
図28】
図28は、第1のホッピングパターンに従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、サブデータパケットの長さは、送信されたサブデータパケット数の増加に伴って減少する。
【
図29】
図29は、実施の形態に従ったホッピングパターンの設定を生成する方法のフロー図を示している。
【
図30】
図30は、実施の形態に従ったホッピングパターンの2つの設定を生成するための方法のフロー図を示している。
【
図31a】
図31aは、TSMAホッピングパターンを有するフレームの構造を図中に示している。
【
図31b】
図31bは、2つの周波数チャンネルおよび第1のホッピングパターンおよび第2のホッピングパターンによってデータの送信が繰り返されている中での占有を図の中に示している。
【
図32】
図32は、TSMAホッピングパターンの構造の概略図を図中に示している。
【
図33a】
図33aは、周波数および時間の全体に適用される明示された自己相関特性を備えるホッピングパターンの自己相関関数の主および側面最大値を図中に示している。
【
図33b】
図33bは、周波数および時間の全体に適用される、明示された自己相関特性を備えないホッピングパターンの自己相関関数の主および側面最大値を図中に示している。
【
図34a】
図34aは、周波数および時間の全体に適用される明示された相互相関特性を備える2つのホッピングパターンの相互相関関数の主および側面最大値を図中に示している。
【
図34b】
図34aは、周波数および時間の全体に適用される明示された相互相関特性を備えない2つのホッピングパターンの相互相関機能の主および側面最大値を図中に示している。
【
図35】
図35は、実施の形態に従ったホッピングパターンを生成する方法のフロー図を示している。
【
図36】
図36は、第1のホッピングパターンに従って周波数および時間において分散された第1の複数のサブデータパケットの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
【
図37】
図37は、実施の形態に従った低遅延周波数ホッピングパターンの定義を表内に示している。
【
図38】
図38は、実施の形態に従った低遅延時間ホッピングパターンの定義を表内に示している。
【0129】
本願発明の実施の形態の以降の記述では同じ要素または同じ効果を有する要素は、図中で同じ参照番号で与えられ、それによってそれらの記述は、交換可能である。
【0130】
本願発明の実施の形態を詳細に記述する前に、
図1および
図2は、発明に基づく通信システムをより詳細にまず記述するために代表的に用いられ、前記通信システムは、最大の送信持続時間に関してより高い優先順位および/またはより高い必要性のデータのためのモードによって拡張されるようになる。しかしながら、
図1および
図2に基づいて記述された通信システムは、例として説明されまたは記述されているだけであり、制限するものとして解釈されてはならないことに注意されたい。むしろ、通信システムは、単純かつ分かりやすい方法で基礎になる原理を説明するためにより高度に抽象化した形式で図示されている。
【0131】
図1は、データ送信機100およびデータ受信機110を有する例示的な通信システムの概略ブロック回路図を示している。
【0132】
データ送信機100は、複数のサブデータパケット142上にデータ120(または、データ120を有するデータパケット)を分割しかつホッピングパターン140を用いて時間および/または周波数で分散された複数のサブデータパケット142を送信するように構成されている。
【0133】
データ受信機110は、複数のサブデータパケット上に分割されかつホッピングパターン140に従って時間および/または周波数において分散されて送信されたデータを得るために複数のサブデータパケット142を受信するように構成され得る。
【0134】
図1に代表的に示されているように、データ送信機100は、データ120を送信するように構成されている送信ユニット(または、送信モジュールまたは、送信機)102を備えてもよい。送信ユニット102は、データ送信機100のアンテナ104に接続されてもよい。データ送信機100は、さらにデータを受信するように構成された受信ユニット(または、受信モジュール、または、受信機)106を備えてもよい。受信ユニット106は、アンテナ104または、データ送信機100のさらなる(分離した)アンテナと接続されてもよい。データ送信機100はまた、組み合わされた送信/受信ユニット(送受信機)を備えてもよい。
【0135】
データ受信機110は、データ120を受信するように構成された受信ユニット(または受信モジュールまたは、受信機)116を備えていてもよい。受信ユニット116は、データ受信機110のアンテナ114と接続されていてもよい。さらに、データ受信機110は、データを送信するように構成された送信ユニット(送信モジュールまたは送信機)112を備えていてもよい。送信ユニット112は、アンテナ114またはデータ受信機110のさらなる(分離した)アンテナと接続されていてもよい。データ受信機110はまた、組み合わされた、送信/受信ユニット(送受信機)を備えていてもよい。
【0136】
実施の形態では、データ送信機100は、センサノードであってもよく、これに対して、データ受信機110は、基地局であってもよい。一般的に、通信システムは、少なくとも1つのデータ受信機110(基地局)および多数のデータ送信機(センサノード、例えば、熱量計)を含む。もちろん、データ送信機100は、基地局であり、これに対して、データ受信機110は、センサノードであることも可能である。さらに、データ送信機100およびデータ受信機110は、センサノードであることが可能である。さらに、データ送信機100およびデータ受信機110は、基地局であることが可能である。
【0137】
データ送信機100およびデータ受信機110は、電文分割方法(TS方法)を用いてそれぞれのデータ120を送信および受信するように構成されていてもよい。ここに、電文またはデータパケット120は、複数のサブデータパケット(または、部分的なデータパケットまたは部分的なパケット)142中に分割され、サブデータパケット142は、データ送信機100からデータ受信機110までホッピングパターン140に従って時間および/または周波数において分散されて送信され、データ受信機110は、データパケット120を得るために、サブデータパケットを再結合する(または、組み合わせる)。サブデータパケット142は、それぞれデータパケット120の一部だけを含んでいてもよく、それによって、サブデータパケット142は、それぞれデータパケット120よりも短い。データパケット120は、さらにチャンネル符号化されていてもよく、それによって、すべてのサブデータパケット142は、データパケット120のエラーのない復号化のためには必要とはされないがサブデータパケット142の一部のみは必要とされる。
【0138】
上述のように、複数のサブデータパケット142の時間的な分散は、時間および/または周波数ホッピングパターンに従って実行されてもよい。
【0139】
時間ホッピングパターンは、サブデータパケットが送信される送信時間または送信時間間隔(ホップ)のシーケンスを示していてもよい。例えば、第1のサブデータパケットは、第1の送信時間で(または送信時間スロット内に)送信されてもよく、かつ第2のサブデータパケットは、第2の送信時間で(または送信時間スロット内に)送信されてもよく、第1の送信時間と第2の送信時間は異なる。時間ホッピングパターンは、第1の送信時間と第2の送信時間を定義しても(明示または示しても)よい。代わりに、時間ホッピングパターンは、第1の送信時間、および第1の送信時間と第2の送信時間の間の時間間隔を示してもよい。もちろん、時間ホッピングパターンはまた、第1の送信時間と第2の送信時間の間の時間間隔だけを示してもよい。送信が起きない送信休止は、サブデータパケット間で存在していてもよい。サブデータパケットはまた、互いに時間的に重複(一致)してもよい。
【0140】
周波数ホッピングパターンは、サブデータパケットが送信された送信周波数のシーケンスまたは送信周波数ホップを示していてもよい。例えば、第1のサブデータパケットは、第1の送信周波数(または第1の送信周波数チャンネル中)で送信されてもよく、かつ第2のサブデータパケットは、第2の送信周波数(または第2の送信周波数チャンネル中)で送信されてもよく、第1の送信周波数と第2の送信周波数は異なる。周波数ホッピングパターンは、第1の送信周波数および第2の送信周波数を定義しても(明示または示しても)よい。代わりに、周波数ホッピングパターンは、第1の送信周波数、および第1の送信周波数と第2の送信周波数間の周波数間隔(送信周波数ホップ)を示してもよい。もちろん、周波数ホッピングパターンは、また、第1の送信周波数と第2の送信周波数間の周波数間隔(送信周波数ホップ)だけを示していてもよい。
【0141】
もちろん、複数のサブデータパケット142は、データ送信機100からデータ受信機110に、時間および周波数の両方において分散されて送信されてもよい。複数のサブデータパケットの時間および周波数内への分散は、時間/周波数ホッピングパターンに従って実行されてもよい。時間/周波数ホッピングパターンは、時間ホッピングパターンと周波数ホッピングパターンの組み合わせ、すなわち、サブデータパケットが送信された送信時間および送信時間間隔のシーケンスであってもよく、送信周波数(または、送信周波数ホップ)は、送信時間(または、送信時間間隔)に割り当てられていてもよい。
【0142】
時間/周波数ホッピングパターンは、複数のホップを備えていてもよく、複数のホップのそれぞれは、送信されてもよい、複数のサブデータパケット142に従った、送信時間、または、送信周波数(または送信時間ホップ、または送信周波数ホップ)を示す。
【0143】
図2は、時間/周波数ホッピングパターンに従った複数のサブデータパケット142の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。ここで、縦座標は周波数を示し、横座標は時間を示す。
【0144】
図2で分かるように、データパケット120は、サブデータパケット142上に代表的にn=7で分割されていてもよく、データ送信機100からデータ受信機110に時間/周波数ホッピングパターンに従って時間および周波数において分散されて送信されてもよい。
【0145】
図2でさらに分かるように、同期シーケンス144はまた、複数のサブデータパケット142上に分割されてもよく、それによって、データ(
図2の中のデータシンボル)146と比べて複数のサブデータパケット142は、それぞれ同期シーケンス(
図2中の同期シンボル)144の一部を含む。
【0146】
以下では、データ送信機100およびデータ受信機110の詳細な実施の形態が、より詳細に記述される。
【0147】
1.ホッピングパターンの異なるクラス
【0148】
現在までシステムのすべてのホッピングパターンが開発されてきて、それによってそれらは、ほぼ同じ遅延時間を有する。そのため特定の適用のためにより短い遅延を達成することは可能ではなく、そしてそれは、これらの適用がどのようなシステムでも用いることができない理由である。
【0149】
1.1 サブデータパケット間の休止の減少
【0150】
実施の形態では、データ送信機100は、第1の複数のサブデータパケット162上に第1のクラスのデータを分割しかつ第1のホッピングパターン160を用いて第1の複数のサブデータパケット162を送信するように構成されてもよく、データ送信機100は、第2の複数のサブデータパケット142上に第2のクラスのデータを分割しかつ第2のホッピングパターン140を用いて第2の複数のサブデータパケット142を送信するように構成されており、第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162の間の送信休止は、第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット142間の送信休止よりも小さい。
【0151】
それに応じて、データ受信機110は、第1のホッピングパターン160を用いて第1の複数のサブデータパケット162上に分割されて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されてもよく、データ受信機110は、第2のホッピングパターン140を用いて第2の複数のサブデータパケット142上に分割されて送信された第2のクラスのデータを受信するように構成されてもよく、第1のホッピングパターン160に従って受信されたサブデータパケット142間の送信休止は、第2のホッピングパターン140に従って受信されたサブデータパケット142間の送信休止よりも小さい。
【0152】
実施の形態では、第1のクラスのデータは、第2のクラスのデータよりも最大の送信継続時間に関して、より高い優先順位および/またはより高い必要条件を備えてもよい。
【0153】
図3aは、第1のホッピングパターン140に従った第1の複数のサブデータパケット142の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、それに対して、
図3bは、第2のホッピングパターン160に従った第2の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。
図3aと
図3bを比較すると、第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162間の送信休止は、第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット142間の送信休止よりも小さいことが分かる。換言すれば、
図3aおよび3bは、休止の減少を伴うホッピングパターンの異なるクラス間の比較を示している。
【0154】
このように、実施の形態では、セクション1の問題を解決するために異なる遅延を有するホッピングパターンの異なるクラスが定義されてもよい。ここで、低遅延(低い遅延モード)を有するパターンは、平均してより高い遅延を有するサブパケットよりも、サブパケット間のより短い休止を備える。メッセージの適用または緊急性に応じて、送信機100は、対応するクラスからパターンを選択する。
【0155】
受信機は、ホッピングパターンの(すべての)異なるクラスを検出しかつ受信してもよいように構成されていてもよい。この目標を達成するために少なくとも部分的な並列処理が必要とされる。それぞれのサブパケット中のパイロットシーケンスは、すべてのホッピングパターンクラスのために同じであるとの仮定の下では、もしホッピングパターンの1つのクラスだけが用いられることと比較するとホッピングパターンの検出の同じ総数のための計算の成果は高くはない。
【0156】
この場合には、受信機110は、すべてのクラス(およびホッピングパターン)のための一般的なサブパケット相関(または、部分的なパイロットシーケンス相関)を最初に実行してもよい。次に、相関(または、類似する方法のどれでも)は、合計結果を得るためにサブパケット相関の結果を経由してそれぞれのホッピングパターン160および140のために分離して実行されてもよい。
【0157】
図3aおよび3bは、異なるクラスからのホッピングパターン160と140の間の比較を代表的に示している。
図3aのホッピングパターン140は、遅延を犠牲にして高い送信信頼度のために最適化された従来のクラスを表している。
図3bのホッピングパターン160は、十分に低い遅延を有しており、かつしたがって時間的に緊急性を要するアプリケーションのために用いられ得る。
【0158】
もし、2つ以上のクラスが定義されると、送信機は、アプリケーションに応じて必要とされる遅延に従った対応するクラスを選択してもよい。しかしながら、低遅延を伴うホッピングパターンのデメリットは、送信での低い干渉ロバスト性である。したがって、パケットエラーは、送信中で高い遅延を有するパターンの中よりも低い遅延を有するパターンのためによりしばしば起きる(以下のアイデアは、この問題を解決するために示される)。
【0159】
実施の形態では、データ送信機側で、ホッピングパターンの異なるクラスが用いられてもよく、そしてそれは、アプリケーションに応じて選択されてもよい。
【0160】
実施の形態では、受信機側でクラスの異なるホッピングパターンの少なくとも部分的な並列検出が実行されてもよい。
【0161】
1.2.サブデータパケット数の減少
【0162】
特定の環境の下で、セクション1.1の実施の形態は、新しいホッピングパターンが設計されなければならないというデメリットがあり、そしてそれは、追加的に受信機によって検出されなければならない。これは、もし限定された計算能力だけが受信機で利用可能であれば特に問題である。
【0163】
したがって、実施の形態では、第1の複数のサブデータパケット162は、第2の複数のサブデータパケット142よりもより少ないサブデータパケットを備えてもよく、第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162は、任意に第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット142よりもより長くてもよい。
【0164】
実施の形態では、第1のホッピングパターン160および/または第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケットは、第1のホッピングパターン160とともに送信されたサブデータパケット162の同期シーケンスと第2のホッピングパターン140とともに送信されたサブデータパケット142の同期シーケンスの間の時間間隔が同じになるように同期シーケンスとともに提供されてもよい。
【0165】
サブデータパケット162間の休止を減少させる代わりにより少ないサブデータパケットが用いられてもよくかつそれらの長さを増加してもよい。これは、同じ検出は、ホッピングパターンの両方の(または、いくつかの)クラスのために用いられてもよい(同期シーケンスの間隔は同じままである状況で)。低遅延を有するホッピングパターンクラスの場合には、検出は、任意に第1のホップだけを経由して実行されてもよい。
【0166】
図4aは、第1のホッピングパターン140に従った第1の複数のサブデータパケット142の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、それに対して、
図4bは、第2のホッピングパターン160に従った第2の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図4aおよび
図4bは、通常モードのホッピングパターン(高い遅延を有する)および低遅延のクラスからのホッピングパターンの比較を示している。より少ないサブデータパケットを有する同じ量のデータを送信するために、サブデータパケットの長さは増加していた。
【0167】
実施の形態では、データ送信機側で、サブデータパケットの長さは、用いられるホッピングパターンのクラスに依存してもよい。適用に従ってサブデータパケットの長い長さは、短い遅延のために選択されてもよい。
【0168】
実施の形態では、データ受信機側でクラスの異なるホッピングパターンの検出はアルゴリズムの組み合わせで実行されてもよい。
【0169】
1.3.低遅延モードでの帯域の増加
【0170】
確実な状況下で、セクション1.1および1.2の2つの先の実施の形態は、休止またはサブデータパケット数の減少のために干渉ロバスト性が減少するというデメリットを有する。
【0171】
この問題に対処するために、信号の帯域は、増加されてもよい。これにより、干渉も帯域制限されているため外部の干渉が複数のサブパケットを破壊する可能性が低くなり、帯域幅の増加により干渉が電文と同じ帯域内に部分的にしか存在しない可能性が高くなる。
【0172】
送信の帯域幅を拡大することは、最初に帯域幅も増加させて干渉が入ることが可能になる。使用されている帯域幅全体で干渉の容量を均等に利用しているため、この状況ではしたがってメリットはない。しかしながら、送信は、いつもいわゆるISM帯域で起きており、帯域における最大のチャンネル占有が、先に記述されている。しかしながら、異なる帯域のための異なった最大の許可されたチャンネル占有が存在する。チャンネル占有率の異なる複数(少なくとも2つ)の帯域が転送に使用されるような幅を持つようにホッピングパターンを選択すると、干渉のチャンネル占有が帯域内で異なる高さにあるため干渉ロバスト性の点で有利になる。
【0173】
特定の状況下で、セクション1.1でのように、低遅延モードの帯域幅のみの増加は、異なるモードのための検出は、分離して実行されなければならないという、デメリットを有するが、しかしながら、外部および内部の干渉に対する干渉ロバスト性は増加する。通常モードの帯域幅も増加する場合、検出の組み合わせは、さらに、セクション1.2を用いて実行されてもよい。この場合には、内部干渉ロバスト性は、すべての送信機が通常モードで送信しているときには、同じである。
【0174】
実施の形態では、データ送信機側でホッピングパターンの異なるクラスの帯域幅は、変化してもよい。
【0175】
実施の形態では、データ受信機側でクラスの異なるホッピングパターンの検出は、異なる帯域にわたって実行されてもよい。
【0176】
1.4.異なるデータレートまたは異なる変調方法の使用
【0177】
セクション1.3の実施の形態に類似する(または、組み合わされた)、より高いデータレートまたは異なる変調方法は、低遅延モードでの送信で用いられてもよい。理想的には、データレートは、送信の継続時間を減少させるために増加され、その結果サブパケット間の休止がより長くなり、かつしたがって干渉に対する送信信頼度が増加する。
【0178】
もし変調タイプが変化すれば、送信の継続時間は、もし可能であれば減少されるべきである(例えば、BPSKの代わりのQPSK)。
【0179】
使用される、データレートまたは変調タイプに関する決定は、優先順位に基づく適用およびメッセージの必要とされる遅延によって行われてもよい。
【0180】
実施の形態では、データ送信機側でホッピングパターンの異なるクラスのデータレートまたは変調タイプは、変化してもよい。
【0181】
実施の形態では、データ受信機側で異なるホッピングパターンのクラスの決定は、異なるデータレートおよび/または変調タイプにわたって実行されてもよい。
【0182】
2.通常および低遅延ホッピングパターンの組み合わせ
【0183】
実施の形態では、データ送信機100は、データをチャンネル符号化し、かつ同じものを複数のサブデータパケット上に分割しかつホッピングパターン160に従って、複数のサブデータパケット162を送信するように構成されてもよい。データ送信機100は、エラーのない送信でサブデータパケット162の第1のグループ170のみが、データの成功した復号化に必要とされるように、およびエラーのある送信でより高い符号化利得がサブデータパケットの第1のグループかつサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、データをチャンネル符号化しかつ同じものを複数のサブデータパケット162上に分割するように構成してもよい。
【0184】
それに応じて、データ受信機110は、データを得るために少なくともサブデータパケット162の第1のグループ170を受信し、かつサブデータパケット162の第1のグループ170とともに受信されたチャンネル符号化されたデータの一部を復号化するように構成されてもよい。これに加えて、データ受信機110は、もしデータの復号化が成功しなかったらより高い符号化利得を達成するために、サブデータパケット162の少なくとも第2のグループ172とともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分をチャンネル符号化されたデータの第1の部分と組み合わせかつデータを得るために同じものを復号化するように構成されていてもよい。
【0185】
このように、異なるクラスのホッピングパターンを定義する代わりに早期の復号化が可能なそのような方法で、冗長性を有するメッセージを送信することは可能である。
【0186】
2.1.電文の開始での短い休止
【0187】
セクション2に記述された実施の形態とともに、送信の遅延は減少するかもしれない、しかしながら特定の環境下で特定の適用のために必要な遅延は、おそらくまだ達成されないだろう。この問題を解決するために第1のサブデータパケットの休止は、セクション1の実施の形態のように短くされてもよい。しかしながら、異なっているのはすべての休止が短くされるのではなく、同数のみが早期の復号化のために必要とされる。
【0188】
実施の形態では、
図5に示されているように、サブデータパケット162の第1のグループ170のサブデータパケット162間の送信休止は、したがってサブデータパケット162の第1のグループ170の後に送信されたサブデータパケット162の第2のグループ172のサブデータパケット162間の送信休止よりも小さくてもよい。
【0189】
詳細には、
図5は、複数のサブデータパケット142によってチャンネル符号化されたデータの送信での送信チャンネルの例示的占有を図中に示しており、サブデータパケット162の第1のグループ170のサブデータパケット162間の送信休止は、サブデータパケット162の第2のグループ172のサブデータパケット162間の送信休止よりも小さい。換言すれば、
図5は、通常ホッピングパターンと低遅延ホッピングパターンとの組み合わせを示している。
【0190】
この方法のメリットは、メッセージの第1の部分は、もうすでにあらかじめ低遅延を伴って復号化されていてもよいので追加の努力またはオーバヘッドなしに良好なSNRを伴って電文のための遅延が強力に減少されてもよいことである。もし、SNRが低ければ、送信は繰り返される必要はない、しかし残りの情報を受信しかつそのとき通常の復号化をするためには十分である。
【0191】
もし、受信機が、複数のSNRまたは電文の受信レベルの測定をする能力を有していれば電文が早く復号されるかまたはそうではないかを決定されるかどうかに関して(SNRが閾値上にある信号を)直接的に決定することができる。この場合、受信した部分パケットごとにデータの一部で復号化を試みる必要はない。
【0192】
実施の形態では、データ送信機側で、第1のサブパケットは、後ろのサブパケットよりも小さい休止を有していてもよい。
【0193】
実施の形態では、データ受信機側で(または復号器側で)、電文の復号化は、すべてのメッセージを受信する前にもうすでに試みられてもよい。もしこれが可能でなければメッセージの残りの部分は、また受信されその次に復号化されてもよい。
【0194】
2.2.送信され/放射されたサブデータパケットの数の増加に伴う休止の増加
【0195】
特定の環境下でセクション2.1に従った実施の形態は、早期の符号化の失敗の後にさらなるサブデータパケットが受信され、および復号化が再び試みられてもよくなるまでに比較的長く待つ必要があるというデメリットを有する。
【0196】
したがって
図6に示すように、実施の形態ではサブデータパケット162の第2のグループ172のサブデータパケットの間の送信休止は、送信されたサブデータパケットの数の増加の範囲内で増加してもよい。
【0197】
詳細には複数のサブデータパケット142によってチャンネル符号化されたデータの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケット162の第1のグループ170のサブデータパケット162間の送信休止は、サブデータパケット162の第2のグループ172のサブデータパケット162の間の送信休止よりも小さく、サブデータパケット162の第2のグループ172のサブデータパケット162間の送信休止は、送信されたサブデータパケット162数の増加とともに増加する。換言すれば、
図6は、復号化に強く依存する受信領域のために、サブパケット間の送信休止が増加していることを示している。
【0198】
最初に述べられた問題は、したがって送信されたサブパケット数の増加に伴ってサブパケット間の送信休止も連続して増加させることによって、回避されてもよい。
【0199】
休止は、厳密に単調に増加している方法で分散される必要はないことに注意することは重要である、しかしながら増加している休止に関する意図は存在しているべきである。
【0200】
もし、受信機が、SNRまたは受信電力の推定を実行することができなければ、復号化は、新しいサブパケットのブロックがそれぞれ受信された後に試みられる(
図4、サブパケットのブロックの一番上の図を参照されたい)。もし、受信機が、SNRまたは受信レベル推定を有していれば、それは、どのブロックの後に電文を復号化することができるのかについて計算してもよい。
【0201】
実施の形態では、データ送信機側で、サブパケットの休止は、サブパケット数の増加に伴って、サブパケットは、平均して増加してもよい。送信の遅延は、SNR、または、受信機の干渉レベルに依存する。
【0202】
実施の形態では、データ受信機側で、電文の復号化は、すでにすべてのメッセージの受信前に試みられていてもよい。もしこれが可能でなければメッセージの残りの部分は、また受信されかつそのとき復号化されてもよい。任意で、受信機は、SNRおよび電文の受信レベルを推定してもよくかつそこから早期の復号化の試みを開始するために理にかなう時点を決定してもよい。
【0203】
3.電文受信
【0204】
特定の環境下でセクション1および2に表わされた実施の形態は、電文の間の休止を減少させるために干渉に影響を受けることを増加させ、かつ送信の伝送確率を減少させるというデメリットを有する。送信信頼性を増加させるための解決策は、電文の受信である。このために最適化されたコンセプトが以下に表される。
【0205】
3.1.低遅延パターンおよび標準的なホッピングパターン
【0206】
実施の形態では、データ送信機100は、複数のサブデータパケット162上にデータを分割しかつ第1のホッピングパターン160を用いて複数のサブデータパケット162を送信するように構成されていてもよく、データ送信機は、第2のホッピングパターン140を繰り返し用いて複数のサブデータパケット162を送信するように構成されており、第1のホッピングパターン162に従って送信されたサブデータパケット162の間の送信休止は、第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット162間の送信休止よりも小さい。
【0207】
実施の形態ではデータ受信機110は、複数のサブデータパケット162上に分割されおよび第1のホッピングパターン160を用い、かつ第2のホッピングパターン140を繰り返し用いて送信されたデータを受信するように構成されてもよく、第1のホッピングパターン162に従って送信されたサブデータパケット162間の送信休止は、第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット162間の送信休止よりも小さい。
【0208】
低遅延ホッピングパターンの個々の放射の代わりに送信信頼度を増加させるために、同じ電文は、より長い遅延を備えた異なるホッピングパターンを用いて連続して繰り返し放射されてもよい。
図7は、この原理を描いている。
【0209】
詳細には、
図7は、第1のホッピングパターン160を用いておりかつ第2のホッピングパターン140を繰り返し用いている複数のサブデータパケット162によって、チャンネル符号化されたデータの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図7は、繰り返しとして低遅延放射と標準的な放射の組み合わせを示している。
【0210】
もし、複数の受信が用いられると最後の受信を除いてホッピングパターンは、また最初のパターンとして同じまたは類似する遅延を有していてもよい(例えば、電文は、低遅延パターンを用いて2回、およびその次に標準的なパターンを用いて1回、送信されてもよい)。
【0211】
もし、低遅延電文は、すでに受信機で正確に復号化されていれば、受信機は、高い遅延を有する標準的な電文のメッセージの復号化を省略してもよい。
【0212】
もし、メッセージが正確に受信されなければ、受信機は、標準的な電文を受信しかつそのとき同じものを復号化してもよい。もしこれがノイズまたは干渉のために機能しなければ少なくとも2つの放射を組み合わせることを実行してもよい(例えば、最大比合成、MRC)。
【0213】
標準的な電文のすべての受信の代わりとして、それは、また標準的な電文のメッセージの一部のみを受信しかつ低遅延電文の部分的な組み合わせを実行することを可能にする。
【0214】
もし、受信機が、SNRまたは受信レベル推定を有することになっていれば、それは、再びあらかじめ(おそらく)必要とされたサブパケットの数を決定し、およびそのときそれに応じて同じものの受信の後に復号化を開始することが可能になる。
【0215】
実施の形態では、データ送信機側で低遅延ホッピングパターンを有する(少なくとも)1つの放射が、最初に実行されてもよい。次に、最初のパターンよりも高い遅延を有するホッピングパターンを用いた繰り返しが続いてもよい。
【0216】
実施の形態では、受信機は、最初に最初の電文を受信することを試みてもよい。もしこれが機能しなければ、繰り返しまたは最初の放射と繰り返しの組み合わせの復号化が、試みられてもよい。
【0217】
3.2.いくつかの周波数帯域上への電文の分割
【0218】
短縮された休止のために低遅延電文の使用は、干渉感度がより高くなるというデメリットを有する。この問題のための可能な解決策は、2つの異なる周波数帯域上に低遅延電文を並行に放射することである("二重方法")(セクション1.3中の帯域幅の増大に類似している)。これに対して、マルチキャリア方法(セクション5を参照されたい)では、送信は、二重方法での2つの周波数で同時に起きることは決してないが、サブデータパケットは、古典的に単一の周波数帯域が用いられているときのように同じものが次々に放射される。
【0219】
以下に記述されるように、これは、異なった方法で行われてもよい。
【0220】
実施の形態では(ケースa))、第1のホッピングパターンは、
図8に示されているように2つの分離した周波数帯域の全体に広がっていてもよい。
【0221】
図8は、2つの分離した周波数帯域180および182の全体に広がっているホッピングパターン160を用いている複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図8は、ケースa)に従った"二重方法"を示しており、サブデータパケットは、半分の低遅延電文が互いに放射される2つの分離された周波数帯域の全体に分散される。
【0222】
図8に示されているように、ホッピングパターンは、すべての低遅延電文が使用する、2つの周波数帯域上に分散されるように選択されてもよい。単一の周波数帯域を用いるのに対して、この方法は、標準的なTS電文に対しては狭帯域干渉に対する干渉ロバスト性を増加させかつ遅延を短縮する。
【0223】
実施の形態では(ケースb))、データは、2つの分離した周波数帯域で、2回、第1のホッピングパターンを用いて送信されてもよい。換言すれば、すべての低遅延電文は、使用する2つの周波数帯域のそれぞれ1つで放射されてもよい。例えば、ケースaに対して2つのすべての低遅延電文は、1つの代わりに放射されてもよい。これはさらにより高い遅延の代償として干渉に対するロバスト性を増加させる。
【0224】
実施の形態では(ケースc))、複数のサブデータパケット162は、
図9に示すように2つの分離した周波数帯域で、2回、第1のホッピングパターンを用いて、および2つの分離した周波数帯域で2回、第2のホッピングパターンを繰り返し用いて、送信されてもよい。
【0225】
詳細には、
図9は、2つの分離した周波数帯域180および182で2回、第1のホッピングパターン160を用いて、および2つの分離した周波数帯域180および182で2回、第2のホッピングパターン140を繰り返し用いて複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図9は、低遅延電文の後に標準的な電文を続いて放射している2つの周波数帯域の全体に分割されたホッピングパターンを示す。
【0226】
図9で見ることができるように"二重方法"のロバスト性をさらに増加させるために、この低遅延電文とセクション2.1の中に記述された標準的なTS電文の組み合わせを可能にする。サブパケットも2つの帯域のうちの1つで半分がそれぞれ送信される標準的なTS電文が、2つの周波数帯域上の半分の低遅延電文のそれぞれの放射に続いている。これは、2つの電文の全体は低遅延電文および標準的なTS電文を放射する。このメリットは、標準的なTS電文の使用のために干渉の場合の中で受信の可能性が十分に増加することである。
【0227】
実施の形態では(ケースd))、最も高い干渉ロバスト性は、種類b)およびc)の組み合わせを通じて達成されてもよい。すべての低遅延電文は、それぞれの2つの周波数帯域で送信されその後完全な標準TS電文が送信される。これは、広帯域干渉に対してすら干渉ロバスト性を増加させる。デメリットは、ケースa)または、c)の程度のように遅延は改善されないことである。全体として4つのすべての電文は、ここで放射される(2つの低遅延電文および2つの標準的なTS電文)。
【0228】
実施の形態では、低遅延電文および標準的なTS電文の組み合わせは、低遅延を有する送信(例えば、早い警告)を可能にし、標準的なTS電文の放射は、受信可能性を増加させるためのバックアップとしての役割も果たす。
【0229】
実施の形態ではデータ送信機側で、ホッピングパターンは、いくつかの周波数帯域、例えば2つに分割されていてもよく、そこでは使用されないギャップが周波数帯域の間に存在している。
【0230】
実施の形態ではデータ受信機側で、例えば、電文の決定が、2つの帯域のうちの1つだけで実行されてもよい。もし、電文がこれら2つの帯域のうちの1つで見つかれば、他の帯域の残りのサブデータパケットは、固定された時間/周波数間隔が決定されているために自動的に推測される。
【0231】
3.3.標準的なTS電文ホッピングパターンでの低遅延電文のインターリーブ
【0232】
実施の形態では、データは、第1のホッピングパターン160を用いてかつ第2のホッピングパターン140を繰り返し用いて、インターリーブ方法で送信されてもよく、それによって
図10に示すように、第2のホッピングパターン140に従って送信された、少なくとも1つのサブデータパケット142は、第1のホッピングパターン160に従って送信された2つのサブデータパケット162間に配置される。
【0233】
詳細には、
図10は、第1のホッピングパターン160を用いておりおよび第2のホッピングパターン140を繰り返し用いている、複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162は、第2のホッピングパターン140に従って送信されたサブデータパケット142間に配置される。換言すれば、
図10は、標準的な電文中にインターリーブされた低遅延電文を示している。
【0234】
図10に見られるように、ホッピングパターンは、1つまたはいくつかの低遅延電文が標準的なTS電文とともにインターリーブされるように選ばれてもよい。一方でこの方法のメリットは、低遅延電文のために高い優先順位を有するメッセージの送信での短い遅延であり、他方で低遅延電文と標準的なTS電文の連続送信とは対照的に節約された時間すなわち低遅延電文が受信されなくても(例えば、干渉のために)待ち時間が短くなり、メッセージの転送は、標準TS電文の完全な受信後にのみ可能である。
【0235】
実施の形態では送信機側で、ホッピングパターンは、1つまたはいくつかの低遅延電文および標準的なTS電文が、互いにインターリーブされてもよいように、定義されてもよい。すなわち、標準的なTS電文のサブパケット間の休止が十分に大きくそれによって低遅延電文の少なくとも1つのサブパケットがそこから導入されてもよい。
【0236】
実施の形態では、受信機は、低遅延電文および標準的なTS電文の一部を最初に受信してもよく、かつそのときに低遅延電文のために復号化の試みを開始してもよい。もしこれが失敗すれば、受信機は、さらなる復号化の試みのためにすでに受信された標準的なTS電文のサブパケットを有する低遅延電文を組み合わせてもよい。もし、これが失敗すれば、完全な標準的なTS電文が後に受信されそれは復号化されてもよい(場合によれば低遅延電文のサブパケットを用いて)。
【0237】
4.重大なメッセージのための受信の確認(双方向システムでの)
【0238】
4.1.低遅延アップリンクの後のダウンリンクまでの短縮化された時間ウィンドウ
【0239】
実施の形態では、データ送信機100は、第1のホッピングパターン160を用いて第1のクラスのデータの送信と時間的に同期した第1の信号190を受信するように構成されていてもよく、かつデータ送信機100は、第2のホッピングパターン140を用いて第2のクラスのデータの送信と時間的に同期した第2の信号192を受信するように構成されていてもよく、第1のホッピングパターン160と第1のメッセージ190間の時間間隔は、第2のホッピングパターン140と第2のメッセージの間の時間間隔よりも小さい。
【0240】
実施の形態では、データ受信機110は、第1のホッピングパターン160を用いて第1のクラスのデータの受信と時間的に同期した第1のメッセージを送信するように構成されてもよく、かつデータ受信機110は、第2のホッピングパターン140を用いて第2のクラスのデータの受信と時間的に同期した第2のメッセージ192を送信するように構成されていてもよく、第1のホッピングパターン160と第1のメッセージ190の間の時間間隔は、第2のホッピングパターン140と第2のメッセージ192の間の時間間隔よりも小さい。
【0241】
例えば、第1のメッセージは、第1のダウンリンクホッピングパターンに従って複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第1のダウンリンク・メッセージ190であってもよく、第2のメッセージは、第2のダウンリンク・ホッピングパターンに従って、複数のサブデータパケット上に分割されて送信された第2のダウンリンク・メッセージ192であってもよく、
図11に示すように第1のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止は、第2のダウンリンク・ホッピングパターンによって送信された複数のサブデータパケット間の送信休止よりも短い。
【0242】
詳しくは、
図11は、第2のホッピングパターン140に従った第2の複数のサブデータパケット142の送信に時間的に同期した第2のダウンリンク・メッセージ192の送信での送信チャンネルの占有に対して第1のホッピングパターン160に従った第1の複数のサブデータパケット162の送信に時間的に同期した第1のダウンリンク・メッセージ190の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図11は、標準的なケースに対して低遅延アップリンクとダウンリンクの間の短縮化された時間ウィンドウを示している。
【0243】
エネルギー効率に関して最適化された双方向の非同期システムは、最後のアップリンク・スロットの後の決定された時間間隔によって定義されたダウンリンク・スロットの開始でいつも特徴づけられる。すなわち、ダウンリンク・メッセージは、アップリンク・メッセージの後だけで送信することができる。アップリンクとダウンリンク・メッセージとの間の間隔は、あらかじめ定義されまたは明示されまたは設定される。
【0244】
しかしながらそれは、早くメッセージの確認(ACK)を送信できるようにするために両方の送信方向(アップリンク、およびダウンリンク)で遅延を最小化するために重要なアプリケーションのための必要条件であってもよい。
【0245】
これは低遅延電文の受信に応答するための可能な解決策であり、ダウンリンク・スロットの開始までの時間間隔は、標準的なケースに対して短縮化される(低遅延ダウンリンク)。標準的な電文ではアップリンクとダウンリンク間の休止は、例示的にほぼ電文の継続時間、言い換えればほぼ少ない秒数(基地局の送信機/能力制限のエネルギー蓄積のチャージのためのエネルギー効率/必要な時間のための)と一致する。同様に受信された低遅延電文の場合にはアップリンクとダウンリンク間の休止は、ほぼ低遅延電文の継続時間まで短縮化されてもよい。
【0246】
この解決策のメリットは、メッセージを送信しているときの低遅延だけではなくメッセージの送信のための受信の確認を引き起こすことを可能にすることである。
【0247】
実施の形態ではデータ送信機側で低遅延電文の受信は、-標準的なTS電文に対して-低遅延アップリンクとダウンリンク・スロットの開始の間の短縮化された間隔をもたらすかもしれない。
【0248】
実施の形態では受信機は、-標準的な場合に対して-低遅延電文の放射の後の短縮化された時間ウィンドウの後にもうすでにダウンリンクの受信を期待することができる。
【0249】
4.2.低遅延アップリンク要求ACK
【0250】
低遅延を必要としているアプリケーション、換言すれば時間的に緊急なアプリケーションは、またしばしばセキュリティ的に重要である(例えば、警報)。この場合には送信機は、メッセージがうまく送信されたかどうかを確実に知ることができないことが問題である。
【0251】
・実施の形態ではデータ送信機100は、第1のクラスのデータを送信した上で第1のクラスのデータの受信に成功したことを明示する受信の確認をデータ受信機110から受信するように構成されていてもよい。
【0252】
例えば、セクション4.1の実施形態と組み合わせてまたはそれに加えて双方向システムは、基地局からの低遅延電報の受信を受信の確認(ACK)で確認することを要求してもよい。このアプローチのメリットは、送信機が確認を通じてメッセージの受信に成功したことを確実に知ることである。
【0253】
実施の形態では、受信機側で低遅延電文をうまく受信した上で、ACKが命令的に送信され得る。
【0254】
4.3.低遅延アップリンクは、ACKが受信されるまで送信される。
【0255】
実施の形態ではデータ送信機100は、受信の確認が受信されるまで第1のホッピングパターン160または異なるホッピングパターンを繰り返し用いて第1のクラスのデータを放射するように構成されていてもよい。
【0256】
実施の形態ではデータ受信機110は、第1のクラスのデータの成功した受信に応答して第1のクラスのデータの成功した受信を明示する受信の確認を送信するように構成されていてもよく、データ受信機は、第1のクラスのデータのみであり第2のクラスのデータのためではない受信の確認を放射するように構成されていてもよい。
【0257】
低遅延電文を使用する中でのデメリットは、それらの低干渉ロバスト性である。さらに少なくとも1つの低遅延電文をうまく受信する可能性を増加させるために、送信機は、基地局からの受信の確認(ACK)が受信されるまで同じものを放射してもよい。ACKを受信したとき、送信機は、放射を停止する。この方法は、いくつかのメリットを有し、それは、それぞれ個々の送信ノードのために低遅延電文送信が成功した受信をされる可能性を増加させる。ACKの受信による放射の停止によって占有されたチャンネル容量が、解放される。これは、いくつかまたは多くのセンサノードが同時に低遅延電文の送信を求める状況での全体のシステムの受信可能性をさらに増大させる。
【0258】
実施の形態ではデータ受信機側で、ACKは、低遅延電文の成功した受信をした上で命令的に送信される。
【0259】
実施の形態では最後のノードは、ACKが受信されかつ送信が停止されるまで低遅延電文を送信してもよい。
【0260】
4.4.アップリンクでインターリーブされたダウンリンク
【0261】
例えば警告信号として送信された電文の受信可能性を増加させるために、同じものは、ACKが受信されるまで(セクション4.3に従った実施の形態を参照されたい)連続的に送信されてもよい。通常の場合には、送信休止は、ACKの受信を可能にするためにいくつかの送信(例えば2つ)の後に維持されなければならない。
【0262】
しかしながら実施例において、データ送信機100は、データ受信機110から、(1)第1のホッピングパターンを用いている第1のクラスのデータの受信または(2)第2のホッピングパターンにおける第2のクラスのデータの放射に時間的に重複する受信の確認を受信するように構成されていてもよく、それによって、それぞれのホッピングパターンに従って送信された少なくとも1つのサブデータパケットは、データ受信機の受信の確認が放射されたホッピングパターンのサブデータパケットの間に配置される。
【0263】
実施の形態ではデータ受信機110は、ホッピングパターンを用いて第1のホッピングパターンまたは第2のホッピングパターンに従って送信された少なくとも1つのサブデータパケットが受信の確認が放射されたホッピングパターンの2つのサブデータパケットの間に配置されるように、(1)第1のホッピングパターンを用いている第1のクラスのデータまたは(2)第2のホッピングパターンを用いている第2のクラスのデータの受信に時間的に重複する受信の確認を送信するように構成されていてもよい。
【0264】
図12は、第2のホッピングパターン140に従った第1の複数のサブデータパケット142の送信の時間的に後で複数のサブデータパケット197上に分割された受信の確認196の送信での送信チャンネルの占有に対する第2のホッピングパターン140に従った第1の複数のサブデータパケット142の送信を用いて、時間的にインターリーブされた、複数のサブデータパケット195上に分割された受信の確認194の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図12は、上面に標準的な場合および下面にインターリーブされたダウンリンクを示しており追加の電文を送信することができ、同時にダウンリンクをより早く受信できるという利点がある。
【0265】
換言すれば、アップリンクとダウンリンク・スロット間の時間間隔に一致する継続時間の後に、代わりにさらに放射されたアップリンク・ホッピングパターンの中にダウンリンクをインターリーブすることも可能にする。この解決策のメリットは、警報が放射されたために失われるタイムスロットがないこと、および受信可能性がしたがって最大化されることであるが、ACKの受信までの継続時間は、できるだけ迅速に警報の受信の確認を可能にするために同時に最小化される。
【0266】
実施の形態では、データ受信機側で少なくとも1つの標準的なTS電文の受信およびダウンリンク・スロットの開始までの時間窓の後にダウンリンクでの標準的なTS電文のためのホッピングパターンは、それがさらなる放射されたアップリンクの中にインターリーブされ得るように選択されてもよい。
【0267】
実施の形態ではデータ送信機側で、基地局は、受信と並行してダウンリンクを送信してもよく、データ受信機側ではセンサノードは、アップリンクの放射と並行してダウンリンクを受信する。換言すれば、データ送信機およびデータ受信機は、電文の間に送信ブランチと受信ブランチを切り替える。
【0268】
4.5.低遅延アップリンクを伴うインターリーブされたダウンリンクの組み合わせ
【0269】
緊急のアプリケーションのために重要な成功した確認までの短い遅延を達成することを可能にするために、標準的なTS電文の第1の放射は、セクション4.4の先の実施の形態に基づいて遅延を減少するためにいくつかの低遅延電文の放射に置き換えられてもよい。連続したいくつかの(例えば、2つの)低遅延電文は、ダウンリンクでインターリーブされたACKを同時に受信することを可能にするために、アップリンクでの標準的なTS電文の放射に続く。このメリットは、電文を最初に受信可能な状態にするまでの遅延が短縮され、低遅延電文を受信しない場合にはダウンリンクのための一時停止の省略により追加の送信が発生し標準的なTS電文により受信確率がさらに向上するため、信頼性が向上することである。
【0270】
図13は、第1のホッピングパターン160に従った第1の複数のサブデータパケット162の送信、第2のホッピングパターン140に従った第2の複数のサブデータパケット142の送信、および第2のホッピングパターン140に従った第2の複数のサブデータパケット142の送信を用いて、時間的にインターリーブされた複数のサブデータパケット195上に分割された受信の確認194の送信での送信チャンネルの占有を示している。換言すれば、
図13は、低遅延アップリンクに続いてその休止中に低遅延ダウンリンクをインターリーブした標準的な電文が放射されることを示している。
【0271】
実施の形態ではデータ送信機側で標準的なTS電文は、1つまたはいくつかの(例えば2つの)低遅延電文の放射の後に放射されてもよく、かつ場合によれば、ACKは、同時にダウンリンクで受信されてもよい。標準的なTS電文のサブデータパケット間の休止は、さらなるダウンリンク・スロットで用いられてもよい。
【0272】
実施の形態ではデータ送信機側で標準的なTS電文のサブデータパケット間の休止は、ダウンリンク・メッセージを受信するために用いられてもよく、換言すれば、センサノードは、電文の範囲内で送信ブランチと受信ブランチ間を切り替える。
【0273】
5.マルチキャリア送信
【0274】
今では送信のホッピングパターンは、サブデータパケットの最大の1つの送信が電文送信のどのような時点でも起きるように定義されていた。これは、市場で入手可能なほとんどのどのような無線チップでも放射のために用いられてもよいというメリットを有する。
【0275】
しかしながら、電文分割でのこの制限および休止によって起きている高い遅延は、デメリットである。
【0276】
5.1.完全に重複しているマルチキャリアモード
【0277】
実施の形態ではデータ送信機100は、異なる周波数上でかつ完全に時間的に重複していることを伴う第1のホッピングパターン160に従って少なくとも2つのサブデータパケット162を送信するように構成されていてもよい。
【0278】
実施の形態ではデータ受信機110は、異なる周波数上でかつ完全に時間的に重複していることを伴う、第1のホッピングパターン160に従って少なくとも2つのサブデータパケット162を受信するように構成されていてもよい。
【0279】
図14は、サブデータパケット162が異なる周波数上で完全に時間的に重複するように第1のホッピングパターン160に従った第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば
図14は、電文分割を伴うマルチキャリアモードを示している。
【0280】
図14に見られるように、もし、特別な無線チップ、SDRフロントエンド、またはいくつかの周波数で並行に送信することができる可能性を有する類似の送信機を用いれば、いわゆるマルチキャリア放射を実行することが可能である。
【0281】
電文分割を組み合わせることで、これは、いくつかのサブパケットが特定の時点で並行して放射されることを意味する。しかしながら送信が起きない(送信休止)、電文の範囲内の時間も存在する。
【0282】
現在使われる受信機は、チャンネル分割が受信機でいつもすでに実行されているので、アルゴリズムの変更(ホッピングパターンを調整)なしにさらに用いられてもよい。
【0283】
実施の形態ではデータ送信機側でホッピングパターンは、並行した放射が少なくとも1つの時点で起きるように定義されてもよい。
【0284】
5.2.部分的に重複するマルチキャリアモード
【0285】
特定の環境下でセクション5.1に従った先の実施の形態は、これは、従来の電文分割に対して1つ以上のサブパケットを破壊するかもしれないので広帯域干渉に関する低い干渉ロバスト性のデメリットを有する。これは、ふつう電文分割の例示的なホッピング距離よりも長いので干渉の帯域幅に起因する。
【0286】
しかしながら、高いシンボルレートのために(シンボルレートは、帯域幅に関連する)、それらの広帯域干渉は、送信継続時間に関しては非常に短いだけである。このように部分的な重複だけを伴うサブパケットの送信によって、干渉ロバスト性を増加することが可能である。
【0287】
実施の形態では、データ送信機100は、したがって異なる周波数上でかつ部分的な時間的重複を伴って第1のホッピングパターン160に従って少なくとも2つのサブデータパケット162を送信するように構成されていてもよい。
【0288】
実施の形態では、データ受信機110は、異なる周波数上でかつ部分的な時間的重複を伴って第1のホッピングパターン160に従って少なくとも2つのサブデータパケット162を受信するように構成されていてもよい。
【0289】
図15は、サブデータパケット162が異なる周波数上で部分的に重複するように時間および周波数において分散された第1のホッピングパターン160に従った第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば、
図15は、電文分割で並行した重複を伴うマルチキャリアモードを示している。
【0290】
図15に見られるように、サブパケットの部分的な重複だけのために1つ以上のサブパケットを破壊している広帯域干渉の可能性は、重複した放射が起きる領域に減少されるかもしれない。
【0291】
実施の形態ではデータ送信機側でホッピングパターンは、並行した放射が少なくとも1つの時点で起きるように定義されてもよく、重複は、またサブパケットの一部だけで起きてもよい。
【0292】
6.古典的な送信と電文分割との組み合わせ
【0293】
送信信頼度が低遅延メッセージで十分ではない状況では、メッセージの放射は、古典的な電文としてまず起きてもよい。次にメッセージは、電文分割によって繰り返されてもよい。
【0294】
実施の形態ではデータ送信機100は、データパケット150を用いて第1のクラスのデータを放射するように構成されていてもよく、かつデータ送信機100は、複数のサブデータパケット162を繰り返し用いてデータを放射するように構成されていてもよく、複数のサブデータパケット162は、第1のホッピングパターン160に従って放射される。
【0295】
実施の形態ではデータ受信機110は、1つのデータパケット150を用いて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されていてもよく、かつデータ受信機110は、第1のホッピングパターン160に従って複数のサブデータパケット162を繰り返し用いて送信された第1のクラスのデータを受信するように構成されていてもよい。
【0296】
図16は、時間および周波数において分散された第1のホッピングパターンに従ったデータパケットを用いて、および時間および周波数において分散された複数のサブデータパケット162を繰り返し用いている、第1のクラスのデータの送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば
図16は、古典的な電文と電文分割を用いた電文の組み合わせを示している。
【0297】
古典的な電文と電文分割している電文間の時間間隔および任意の周波数オフセットは、自由に選択されてもよい。この場合にはメッセージの分離した復号化だけは、もし検出が電文と成功した同期の実行の両方を検出してもよい場合を除き可能である。
【0298】
任意で、2つの放射の間の時間/周波数間隔は、決定されるように選択されていてもよい。この場合には、2つの放射の組み合わせは可能であり、それは、もし2つの電文のうちの1つのみが検出されておりかつ同期のために用いることができれば十分である。
【0299】
実施の形態ではデータ送信機側で放射は、古典的な送信方法(例えば、休止がないBPSK)を用いて最初に実行されてもよい。次に、電文分割を伴う繰り返しが続く。
【0300】
実施の形態では、受信機は、2つの分離した処理部門を有してもよい。1つは、古典的な送信方法の検出および処理のための責任があり、さらなる1つは、電文分割の処理のためである。任意で両方の送信の組み合わせは、もし、2つの放射の間の時間および周波数が知られている、または仮説検定が実行されれば、実行されてもよい。
【0301】
6.1.電文分割を伴う古典的な転送のインターリーブされた送信
【0302】
特定の環境下でセクション6に従った実施の形態は、遅延が古典的な送信方法の支援を伴って不正確な送信を強力に増加させるというデメリットがある。この問題の解決のための可能性は、例えば電文分割を伴う送信が実行される前に古典的な送信方法の支援を伴う放射(例えば2回、または3回)を繰り返すことであろう。
【0303】
これは、送信可能性を増加させる、しかしまだ強力に干渉されたチャンネルを有し古典的な送信にとっては、比較的高い破損率が存在するというデメリットがある。そのためこれらのチャンネルの中では、電文分割を用いた送信に比べて古典的な電文は、たとえもし繰り返されたとしても正しく受信できない可能性がより高くなる。
【0304】
したがって、これらのチャンネルは、まだ送信の間に急に遅延が増加するという問題を有する。
【0305】
したがって、実施の形態では、データ送信機100は、さらなるデータパケット151を繰り返し用いて、第1のクラスのデータをさらに放射するように構成されていてもよい。この場合にはデータ送信機100は、さらなるデータパケット151を用いておよび複数のサブデータパケット162を用いて、時間的にインターリーブされた方法で第1のクラスのデータを放射するように構成されていてもよく、それによってさらなるデータパケット151は、複数のサブデータパケット162のうちの2つの間に時間的に配置される。
【0306】
実施の形態では、データ受信機110は、さらなるデータパケット151をさらに繰り返し用いて第1のクラスのデータを受信するように構成されていてもよい。この場合にはデータ受信機110は、さらなるデータパケット151を用いてかつ複数のサブデータパケット162を用いて時間的にインターリーブされた方法で第1のクラスのデータを受信するように構成されていてもよく、それによってさらなるデータパケット151は、複数のサブデータパケット162のうちの2つの間に時間的に配置される。
【0307】
図17は、ホッピングパターンに従ってデータパケット150を用いて、およびさらなるデータパケット151を繰り返し用いて、かつ時間および周波数においてホッピングパターンに従って分散された複数のサブデータパケット162を繰り返し用いて、第1のクラスのデータ送信での送信チャンネルの占有を図中に示しており、さらなるデータパケット151および複数のサブデータパケット162は、さらなるデータパケット151が複数のサブデータパケット162のうちの2つの間に時間的に配置されるようにインターリーブされる。換言すれば、
図17は、古典的な送信方法を用いている電文および電文分割を用いている電文のインターリーブされた放射を示している。
【0308】
図17に見られるように、最初に述べられた問題は、電文分割された電文とともに古典的な送信を用いている電文の送信を(数回)送信することによって回避されてもよい。
【0309】
このため、古典的な送信方式による電文がこの隙間に収まるように、サブパケット間の休止が十分に大きくなるように、あるいは電文分割電文のパンクチャリングを実行するようにホッピングパターンを定義する。
【0310】
実施の形態では、データ送信機側で古典的な送信方法(例えば休止がないBPSK)を用いた(繰り返された)放射は、電文分割を用いている電文の送信を用いてインターリーブされて実行されてもよい。
【0311】
実施の形態では、受信機は、2つの分離した処理部門を有していてもよい。1つは、古典的な送信方法の検出および処理のための責任があり、さらなる1つは、電文分割を処理するための責任がある。任意で2つの送信の組み合わせは、もし2つの放射の間の時間および周波数が知られており、または仮説検定が実行されていれば、実行されてもよい。
【0312】
6.2.双方向システムの受信の確認
【0313】
実施の形態ではデータ送信機は、時間間隔内にデータ受信機110からの受信の確認154の受信が可能なほどのサイズを有することを可能にするためにデータパケット150の送信と複数のサブデータパケット162間の時間間隔を選択するように構成されていてもよい。
【0314】
実施の形態ではデータ受信機110は、データパケット150の受信と、複数のサブデータパケット150間の時間間隔内に受信の確認154を送信するように構成されていてもよい。
【0315】
図18は、データパケット150を用いておよび第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された複数のサブデータパケット162を繰り返し用いて第1のクラスのデータの送信での送信チャンネルの例示的な占有およびデータパケット150と複数のサブデータパケット162間の時間間隔内の受信154の確認の送信を図中に示している。換言すれば、
図18は、古典的な電文および古典的な送信方法のための受信の確認を伴う電文分割を用いている電文の組み合わせを示している。
【0316】
図18に見られるように、セクション6および6.1の2つの先の実施の形態に加えて、古典的な放射と双方向システムでの電文分割を用いている電文の間の休止および/またはセクション6.1に従った実施の形態中の次のサブパケットまでの休止は、2つの放射の間のメッセージの受信機によって逆に送信されてもよい受信の確認ほどのサイズを有するように選択されてもよい。
【0317】
もし、受信の確認がオリジナルのメッセージの送信機によって正確に受信されると、電文分割されている電文の放射は、受信機でメッセージの正確な受信がもうすでに確認されているので省略され得る。
【0318】
そうでなければ、もし、メッセージの受信の確認が受信されなければ、電文分割を用いている電文の放射が実行されてもよい。メッセージのためのより高い優先順位が存在している場合には、古典的な電文のさらなる放射は、実行されてもよい。
【0319】
受信の確認は、同じ周波数帯域または例えばより少ない干渉が存在する異なる周波数帯域で実行されてもよい。
【0320】
実施の形態ではデータ受信機側でもし古典的な送信方法を用いている放射が正確に受信されるとメッセージの受信機は、送信機に受信の確認を逆に送信してもよく、送信機側ではデータ送信機は、さらなる放射が実行されるどうかを受信の確認の受信(または、受信の失敗)に依存して決定してもよい。
【0321】
実施の形態では受信機は、2つの分離した処理部門を有していてもよい。1つは、古典的な送信方法の検出および処理のための責任があり、さらなる1つは、電文分割の処理のための責任がある。任意で2つの送信の組み合わせは、もし2つの放射の間の時間および周波数が知られておりまたは仮説検定が実行されていれば実行されてもよい。
【0322】
7.ホッピングパターン中の情報符号化
【0323】
セクション1.2の中で先に記述されているように送信されるサブパケットの数は、送信の遅延を減少させるために減少するかもしれない。セクション1.2中の最後にサブパケットの長さは、より少ないサブパケットを用いて同じ量のデータを送信できるようにするために増加される。しかしながらこれは、システムの干渉ロバスト性を減少させるというデメリットを有する。
【0324】
最初に記述された問題を解決するために(一部の)データの情報符号化は、ホッピングパターンに含まれてもよい。これは、用いられたあらかじめ定義された定められたパターンはもはや存在しないが、周波数および/または時間の中のサブパケットの位置は、データシンボルを定義することを意味する。
【0325】
実施の形態ではデータ送信機100は、したがって第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから第1のホッピングパターンの少なくとも一部を計算するように構成されてもよく、それによって第1のホッピングパターンの少なくとも一部それ自身が、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化する。
【0326】
例えば実施の形態では第1のホッピングパターンのホップの第1のグループは、明示されてもよく、データ送信機は、第1のクラスのデータ、または、第1のクラスのデータのチャンネルで符号化されたバージョンから第1のホッピングパターンのホップの第2のグループを計算してもよく、それによって第1のホッピングパターンのホップの第2のグループそれ自身は、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化する。この場合にはデータ送信機100は、ホップの第1のグループおよびホップの第2のグループに従って第1の複数のサブデータパケットを送信するように構成されていてもよい。
【0327】
実施の形態ではデータ受信機110は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネルで符号化されたバージョンの少なくとも一部を得るために第1のホッピングパターンのホップの第2のグループのパターンを復号化するように構成されていてもよい。
【0328】
実施の形態では、これは、ただデータビットの変調のために用いられてもよく(これは、全体の情報は、ホッピングパターン中で符号化される)、サブパケットの範囲内のシンボルは、そのとき完全に同期シーケンスから成り、またはサブパケットは、同期シーケンスの他に変調ルールに従ってシンボル上にマップされるさらなるデータビットが含まれる。この場合にはデータ送信機は、ホッピングパターン中の情報およびサブパケットのシンボル中の情報から成る。
【0329】
受信機ではホッピングパターンは、仮説検定によって検出されてもよく、かつデータビットは、サブパケットの決定された周波数および時間から抽出されてもよい。
【0330】
例えば、2つのキャリア周波数(fc1、およびfc2)は、定義されてもよい。もし"1"が、データビットとして送信されることになっていれば、周波数fc1は、キャリア周波数として用いられ、これに対してデータビットとして"0"を用いて周波数fc2が用いられる。
【0331】
周波数および時間の割り当ては、任意に行われてもよいが、しかしながらそれは、送信機および受信機に知られていなければならない。
【0332】
任意で、それぞれの周波数および/または時間間隔にデータビットが割り当てられる前にデータビットは、(例えばノイズまたは干渉のために)送信機でまたは推定の間に受信機で発生するエラーを訂正できるようにするためにチャンネル符号化されてもよい。チャンネルでの符号化を通じてそれは、干渉チャンネルおよび低SNRでこの方法を用いることは可能であり、時間的な位置および/または周波数は、すべてのサブパケットのために決定することはできない。
【0333】
実施の形態ではデータ送信機側で時間および/または周波数中のサブパケットの位置は、送信される(一部の)情報に依存してもよい。
【0334】
実施の形態では受信機は、そこから送信された情報を抽出できるようにするために仮説検定(例えば、サブパケット中の同期シーケンスを用いた相関関係)によってサブパケット間の時間および/または周波数間隔を決定してもよい。
【0335】
7.1.定義された参照の支援を伴う簡略化された検出
【0336】
特定の環境下ではセクション6に従った実施の形態は、非同期システムで受信機がどこからおよびいつ電文が開始したのかに関する情報を有しないというデメリットを有する。ホッピングパターン上に符号化している情報のためにサブパケットの位置は、時間および/または周波数で変化するので、電文検出を実行することは、もはや単純にはできない。
【0337】
したがって、受信機は、電文を連続してサーチしなければならず、それは、ホッピングパターンのすべての可能性を調査しなければならない。もし限定された計算能力だけが利用可能であればいつも送信のすべての組み合わせを通じてサーチすることは不可能である。
【0338】
実施の形態ではデータ送信機100は、したがってデータ受信機で同期するための同期信号に時間的に同期する、第1のホッピングパターン160に従って分散された第1の複数のサブデータパケット162を送信するように構成されてもよい。
【0339】
実施の形態ではデータ受信機110は、第1のホッピングパターン160に従って分散されて転送された第1の複数のサブデータパケット162を同期信号を用いている受信データストリーム中で検出するように構成されていてもよく、データ受信機は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンの少なくとも一部を得るために、それ自身が第1のホッピングパターンを復号化するように構成されていてもよい。
【0340】
図19は、同期信号158に時間的に同期する第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。例えば同期信号158は、データ受信機110でサブデータパケット159の同期のための同期シーケンスを有する2つの(または、それ以上の)サブデータパケット159を備えてもよく、2つの(または、それ以上の)サブデータパケット159は、固定された(非変化の、または、明示された)ホッピングパターンに従って送信される。換言すれば
図19は、固定されたおよび変化するホッピングパターンの組み合わせを示している。
【0341】
実施の形態では実際の送信の前に1つ/いくつかの同期バースト(これは少なくとも1つのサブパケットである)は、固定されたホッピングパターンを用いて送信されてもよい(
図11の下の図面を参照されたい)。受信機は、電文検出のためにこの転送の一部を用いてもよい。
【0342】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のホッピングパターン160のホップの第1のグループ163_1およびホップの第2のグループ163_2に従って第1の複数のサブデータパケット162を交互に送信するように構成されていてもよく、ホップの第1のグループ163_1は、明示されており、データ送信機100は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネルで符号化されたバージョンからホップの第2のグループ163_2を計算するように構成されており、それによって、第1のホッピングパターンのホップの第2のグループ163_1それ自身が、第1のクラスのデータの少なくとも一部を符号化する。
【0343】
図19bは、ホップの第1のグループ163_1およびホップの第2のグループ163_2を用いているホッピングパターンに従って第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、ホップの第1のグループ163_1は、明示されており、ホップの第2のグループ163_2は、第1のクラスのデータまたは第1のクラスのデータのチャンネル符号化されたバージョンから計算される。換言すれば、
図19bは、固定されたおよび可変ホッピングパターンの組み合わせを示している。
【0344】
実施の形態では、それは、決定されたホッピングパターンを用いている実際のサブパケット(それらは、パイロットシーケンス、およびデータを含む)の一部分163_1を送信することも可能である。
【0345】
固定されたホッピングパターンを用いて先に送信された情報に続く転送の時点は、定義されおよび受信機に知られる。それは、また前にまたは固定されたホッピングパターン間に可変ホッピングパターンのデータを送信することを可能にする。したがって検出のために用いられる参照は、電文の最後または中間である。
【0346】
固定されたホッピングパターンを用いる送信の長さ、データレート、変調方法、帯域幅、およびさらなるパラメータは、ホッピングパターン中の情報を用いている送信から逸脱してもよい。
【0347】
実施の形態ではデータ送信機側でサブパケットは、時間的および/または周波数的な位置が転送される情報の(一部)に依存するサブパケットの放出前に、固定されたホッピングパターンを用いて転送されてもよい。
【0348】
実施の形態では、受信機は、固定されたホッピングパターンを用いているサブパケットによって送信が起きたかどうかおよびいつ起きたかを決定してもよい。もし送信機が検出されたら受信機は、送信された情報をそこから抽出できるようにするためにサブパケット間の時間および/または周波数間隔をこの検出に基づいて決定する。
【0349】
8.それぞれのサブパケットの全体の情報
【0350】
実施の形態ではデータ送信機100は、エラーのない送信でそれぞれのサブデータパケット162がそれ自身のための第1のクラスのデータを取得するために受信機側で決定されてもよいように、かつエラーのある通信で少なくとも2つのサブデータパケット162の組み合わせを通じてより高い符号化利得を達成するように、第1の複数のサブデータパケット162上に第1のクラスのデータを分割するように構成されていてもよい。
【0351】
実施の形態では、データ受信機110は、第1の複数のサブデータパケット162の少なくとも第1のサブデータパケットを受信しかつ第1のクラスのデータを得るために第1のサブデータパケットを復号化するように構成されていてもよく、かつもし第1のサブデータパケットを用いている第1のクラスのデータの復号化に成功しなければ、より高い符号化利得を達成するために複数のサブデータパケット162の少なくとも第2のサブデータパケットとともに第1のサブデータパケットを組み合わせおよび第1のクラスのデータを得るために、同じものを復号化するように構成されていてもよい。
【0352】
図20は、第1のホッピングパターン162に従った第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、エラーのない送信でそれぞれのサブデータパケット162は、それ自身のために受信機側で決定されてもよい。換言すれば
図20は、それぞれのサブパケット上に全体の情報を有する送信機を示している。
【0353】
実施の形態ではいくつかのサブパケット上にすべての情報を分割する代わりに遅延を減少させるためにそれぞれのサブデータパケット中のすべての情報を送信することも可能である。したがって、干渉がないチャンネルおよび十分なSNR(SNR=信号対ノイズ比)を用いて1つのサブパケットを受信した後に、情報の復号化が既に可能である。
【0354】
以下のサブパケットの送信は、それぞれのサブパケットがすべての情報を運ぶようにサブパケットを用いて受信またはいっしょに符号化されてもよいかのいずか一方でもよい。これは、それぞれのサブパケットは少なくとも1つの符号化レートを有することを意味する。例えばもし3つのサブパケットが送信されると、符号化のレートの1/3が用いられる。
【0355】
任意で、符号化レートをさらに増加させることも可能であり、例えば3つのサブパケットを用いて符号化のレートの1/4を用いることができる。この場合には各サブパケットは符号化レート3/4を有し、これは、"小さな"干渉の場合に次のサブパケットをいつも待たなくてもよいというメリットを有する。
【0356】
実施の形態ではデータ送信機側でそれぞれのサブパケットは、電文のすべての情報を含んでいてもよい。
【0357】
実施の形態では受信機は、第1のサブパケットを受信した後にすでにメッセージの復号化を試みてもよい。
【0358】
9.可能な限り早く復号化するための特別なインターリーブ
【0359】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化しかつ第1のホッピングパターン160を用いて同じものを送信するように構成されていてもよく、データ送信機は、エラーのない通信でサブデータパケット162の第1のグループ163_1のみが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるようにかつエラーのある通信でより高い符号化利得がサブデータパケット162の第1のグループ163_1とサブデータパケット162の第2のグループ163_2(および、任意で、サブデータパケット162の第3のグループ163_3)の組み合わせを通じて達成されるように第1の複数のサブデータパケット162上に第1のクラスのチャンネル符号化されたデータを分散するように構成されていてもよく、サブデータパケット162の第1のグループ163_1は、サブデータパケット162の第2のグループ163_2(および、サブデータパケット162の第3のグループ163_3)よりも時間的に前に送信される。
【0360】
実施の形態ではデータ受信機は、第1のクラスのデータを得るためにサブデータパケット162の第1のグループ163_1とともに受信されたチャンネル符号化されたデータの第1の部分を復号化し、かつもし第1のクラスのデータを復号化することに成功しなければより高い符号化利得を得るためにサブデータパケット162の少なくとも第2のグループ163_2とともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分をチャンネル符号化されたデータの第1の部分と組み合わせ、および第1のクラスのデータを得るために同じものを復号化するように構成されていてもよい。
【0361】
図21は、第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータは、エラーのない送信でサブデータパケット162のそれぞれのグループ163_1から163_3が第1のクラスのデータを得るためにそれ自身のために取得されて復号化されるように第1の複数のサブデータパケット162上に分散される。換言すれば
図21は、できるだけ早期の復号化を可能にするために電文分割でチャンネル符号化されたデータのサブパケット上への特別な分割を示している。
【0362】
したがってセクション1の休止の減少またはセクション3の電文反復の代わりに(または、組み合わせの中で)特別なインターリーバ構造は、送信における遅延時間を減少させるために選択されてもよい。できるだけインテリジェントにデータの分割を実行することを目的としそれによってデータの復号化の第1の試みは、時間内にできるだけ早い時点で起きてもよい。
【0363】
これを通じて情報は、複数回送信されなくてもよくかつ電文分割を用いている既知の送信とは対称的にシステムの性能に相違はない(すべての送信を考慮したときには)。
【0364】
以下ではこの目的は、符号化レート1/3を用いている従来の符号の例を用いてさらなる詳細を記述することであり、しかしながらそれは、また類似的に他のチャンネル符号化に適用される。
【0365】
符号化レート1/3(パンクチャリングなし)の畳み込み符号では3つの多項式が、符号化で用いられる。これらの3つの多項式の出力は、以下のようにサブパケット上に符号化された後に分散される。第1の多項式のビットは、最初のサブデータパケット(サブデータパケットの第1のグループ163_1)上にマップされるのに対して、第2の多項式のビットは、中央のサブデータパケット(サブデータパケットの第2のグループ163_2)上にマップされるのに対して、第3の多項式のビットは、最後のサブデータパケット(サブデータパケットの第3のグループ163_3)上にマップされる。
【0366】
この特別な分割を通じて受信機のために例に従ってサブパケットの1/3の受信の後に復号化の試みを開始することは、もうすでに可能である。もしこの試みが失敗すれば、さらなるデータを受信しかつそれに応じて新しい復号化の試みを開始してもよい。
【0367】
実施の形態ではデータ送信機側でインターリーバは、復号化の試みのために最小限必要とされる情報がパケット中にできるだけ早く導入されかつ転送されてもよいように設計されてもよい。
【0368】
実施の形態では受信機は、多項式0のすべてのデータを受信した後にもうすでにメッセージの復号化を試みてもよい。もしこれが機能しなければさらなる情報が受信される。もし受信機が、受信パラメータの推定を有していれば、それは、代わりに復号化が合理的であると思われる開始時点を計算してもよい。
【0369】
9.1.多項式の組み合わせ
【0370】
例えばセクション9に従った実施の形態ではもし、多項式1の受信は、いつも不可能である後に多項式0の第1のサブパケットおよび多項式1の第1のサブパケットが電文の早期の復合化を伴って干渉されていれば、多項式2が、同様に受信されなければならない。遅延を改善するためにセクション9の例の第2および第3の多項式は、インターリーブされてもよい。このような構造は、
図22に見られる。
【0371】
詳細には
図22は、第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、第1のクラスのチャンネル符号化されたデータは、サブデータパケット162の第1のグループ163_1が第1の符号化多項式(多項式0)に従って、チャンネル符号化されたデータを備えるように、かつサブデータパケット162の第2のグループ163_2が、複数の符号化多項式(多項式1および多項式2)に従ってチャンネルで符号化されたデータを備えるように第1の複数のサブデータパケット162上に分散される。換言すれば、
図22は、できるだけ早く復号化を可能にするために電文分割でサブパケット上にチャンネル符号化されたデータの特別な分割を示しており、第1の多項式は、最初に用いられ、かつ2つのさらなる多項式が、インターリーブされた形で続く。
【0372】
多項式0は、もうすでに第1のサブパケットに完全に導入されているという事実により最小の遅延がもうすでに与えられている、しかしながら、導入された例のような干渉の場合には、2つの残りの多項式のサブパケットの半分(または、さらにより少ない)を受信するのみで十分である。
【0373】
実施の形態ではデータ送信機側でインターリーバは、復号化の試みのための最小限必要な情報ができるだけ早くパケット中に導入され、残りはインターリーブされるように設計されてもよい。
【0374】
実施の形態では受信機は、多項式0のすべてのデータを受信した後にすぐにメッセージの復号化を試みてもよい。もしこれが機能しなければ、さらなる情報が受信される。
【0375】
9.2.相互の情報の支援を伴う復号化の試みの決定
【0376】
セクション9、および9.1に従った2つの先の実施の形態では符号化の試みは、チャンネル特性にかかわらず実行された。これは、チャンネル特性が悪い場合でも復号化の試みは、多項式0の受信の後に開始されることを意味し、それはいつも不成功である。
【0377】
実施の形態ではデータ受信機110は、サブデータパケット162の第1のグループ163_1が第1のクラスのデータの成功した復号化のために十分であるかどうか、または、サブデータパケットの第1のグループ163_1およびサブデータパケット162の第2のグループ163_2の組み合わせが、第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるかどうかに関する相互の情報の推定に基づいて決定するように構成されていてもよく、データ受信機は、もしサブデータパケット162の第1のグループ163_1を示す相互の情報の推定が第1のクラスのデータの成功した復号化のために十分であれば第1のクラスのデータを得るために、サブデータパケット162の第1のグループ163_1を復号化するように構成されていてもよく、データ受信機110は、サブデータパケット162の第1のグループ163_1とサブデータパケット162の第2のグループ163_2の組み合わせを示す相互の情報の推定が第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要であればサブデータパケット162の第1のグループ163_1とサブデータパケット162の第2のグループ163_2を組み合わせ、かつ同じものを復合化するように構成されていてもよい。
【0378】
実施の形態ではLLR(例えば、SNRから)の相互の情報を推定するための方法を備えるという条件でデータ受信機110は、可能な正確な復号化の時点を計算してもよい。
【0379】
このため、データが正確に復号化されるまで無思慮に実行している復号化の試みは、もはや必要とはされず、受信機での計算能力は、したがって削減してもよい。
【0380】
実施の形態では受信機は、電文の復号化が合理的であることが分かる時点の相互の情報の支援を用いて計算してもよい。
【0381】
10.遅延の少ないショートメッセージとその後の詳細
【0382】
実施の形態ではデータ送信機100は、サブデータパケット162の第1のグループ163_1が第1のクラスのデータのコア情報を備えかつサブデータパケット162の第2のグループ163_2が第1のクラスのデータの拡張情報を備えるように第1の複数のサブデータパケット162上に第1のクラスのデータを分割するように構成されていてもよく、サブデータパケット162の第1のグループ163_1は、サブデータパケット162の第2のグループ163_2よりも時間的に前に送信される。
【0383】
実施の形態ではデータ受信機110は、拡張情報よりも前に、コア情報を得るためにサブデータパケット162の第1のグループ163_1を最初に受信しかつその次にサブデータパケット162の第2のグループ163_2を受信するように構成されていてもよい。
【0384】
図23は、第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケット162の第1のグループ163_1が、コア情報を備え、かつサブデータパケット162の第2のグループ163_2が、拡張情報を備え、サブデータパケット162の第1のグループ163_1は、サブデータパケット162の第2のグループ163_2よりも時間的に前に送信される。換言すれば
図23は、情報の一部のみが最初に必要とされるので、早期の警報は可能であることを示している。
【0385】
実施の形態では、多くのアプリケーションは、最初はイベントが存在する情報および装置が送信したイベントに関する情報のみを必要とする。イベントに関するさらなる情報(例えば工場中の温度超過または引き起こされた警報の原因)は、後ほどにのみ必要とされる。例えば人員は、多くのケースで、正確な原因を知ることなしにイベントの範囲に移動することを開始する。正確な原因は行程の間に提供されてもよい。
【0386】
これは、あらかじめ小さな遅延を伴うイベントについての最も重要な情報(イベント+ID)のみを送信することを可能にするという結果を生じさせる。送信すべきデータ数が減少するためにサブパケット間の休止は、従来の継続時間の領域の中にあってもよいという結果から比較的少数のサブパケットが必要とされる。これは、より多くの情報を有する通常の電文の限りにおいては高い優先順位を有する送信のためにほぼ同じ干渉ロバスト性(低遅延で)を達成する。これを通じて望ましい干渉ロバスト性を達成するために、いつもさらなる電文を受信する必要はない。
【0387】
実施の形態ではデータ送信機側で電文は、イベントの報告のために必要とされる情報のみがメッセージの前部で導入されるように構築されてもよい。イベントに関する追加的な情報が後部に続く。
【0388】
実施の形態ではデータ受信機側でイベントとその必要な情報を部分的に復号化した後にイベントは、すでに転送されており、かつ遅延は、したがって減少するかもしれない。もし完全な電文が受信できればさらなるデータは、また、利用可能になる。
【0389】
10.1.ホッピングパターンの割り当て
【0390】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のホッピングパターン162自体がデータ送信機を識別するようにデータ送信機100のアドレス情報またはそこから導出された情報を使用して第1のホッピングパターン162の少なくとも第1のグループのホップを計算するように構成されてもよい。ホッピングパターン162のホップの第2のグループ163_2が指定されてもよい。
【0391】
実施の形態ではデータ送信機100は、さらにデータ受信機110に符号化されたまたは暗号化された第1のホッピングパターンに関する情報をあらかじめ送信するように構成されていてもよい。
【0392】
実施の形態ではデータ受信機110は、例えば先に受信された符号化されたまたは暗号化された第1のホッピングパターンに関する情報を用いる第1のホッピングパターン160に基づいてデータ送信機を識別するように構成されていてもよい。
【0393】
図24は、第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の転送での転送チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、ここでホッピングパターン162のホップの第1のグループ163_1は、データ送信機を識別する。
【0394】
情報をサブパケットへすべて符号化する代わりに高い優先順位を有するメッセージの一部は、実施の形態では、ホッピングパターン中に導入されてもよい。センサノードのIDの使用は、それはいくつかの送信のために一定であり、基地局は、したがってこのパターンを探さなければならないだけであるので、ここで最も合理的なアプローチである。
【0395】
このように異なるセンサノードのために高い優先順位を有するメッセージを送信しているときには、基地局に知られていなければならない異なるホッピングパターンが存在する。この事実のために高い優先順位を有するメッセージを送信しているときにはセンサノードのIDは、ホッピングパターン中に符号化されかつ明示的に転送される必要はない。
【0396】
システムへの攻撃を避けるためにもしノードと基地局との間のホッピングパターンが秘密にされていれば、合理的である。ホッピングパターンが不明であるので、それは、したがって見知らぬ人のために誤警報が引き起こされる可能性はない。
【0397】
基地局にホッピングパターンを開示するためにホッピングパターンのためのいわゆる識別子は、あらかじめ通常のメッセージの中で(暗号化をともなって)送信されてもよい。使用されるホッピングパターンは、この識別子から計算されてもよい。
【0398】
セキュリティを維持するために、リプレイ攻撃を避けるために、時間から時間までのホッピングパターンを適用することもさらに可能である。
【0399】
高い優先順位を有するメッセージの転送で低遅延を得るために高い優先順位を有するメッセージの報告のためのホッピングパターンは、通常の電文よりもホップ数が少ない。
【0400】
実施の形態ではセンサノードは、センサノードが高い優先順位を有するメッセージのための合図として用いるだけの識別子によって基地局にホッピングパターンを通信してもよい。したがってIDのための明示的な転送は、実行されなくてもよい。
【0401】
実施の形態では通常のホッピングパターンに加えて受信機は、それが知っている高い優先順位を有するメッセージのためのセンサノード・ホッピングパターンの検出を実行してもよい。もしそのようなパターンが検出されると実際のIDは、ホッピングパターンとリンクされてもよい。
【0402】
10.2.短いIDの割り当て
【0403】
実施の形態ではデータ送信機100は、通信ネットワークの基地局から通信ネットワーク内のデータ送信機100を明確に識別しているアドレス情報よりも短い、短いアドレス情報を得て、かつ第1のホッピングパターンを用いて放射しているときには同じものを用いるように構成されていてもよい。例えばデータ送信機100は、短いアドレス情報から少なくとも第1のホッピングパターン162のホップのグループを計算するように構成されていてもよく、それによって第1のホッピングパターン162それ自身は、データ送信機を識別する。
【0404】
実施の形態ではデータ受信機110は、短いアドレス情報に基づいてデータ送信機100を識別するように構成されていてもよい。例えばデータ受信機110は、短いアドレス情報から少なくとも部分的に計算されてもよい第1のホッピングパターンに基づいてデータ送信機100を識別するように構成されていてもよい。
【0405】
実施の形態ではデータ受信機(例えば、基地局)は、データ送信機100に通信ネットワークの範囲内でデータ送信機を明確に認識するアドレス情報よりも短い、短いアドレス情報を割り当てるように構成されていてもよい。
【0406】
センサネットワークでは、典型的にいくつかの基地局によってサービスされなければならない数100万までのセンサノードが存在する。このような多数の装置のために一定の長さが、ID(例えば、IP-v6)によって装置を明確に割り当てるために必要とされる。
【0407】
しかしながらこれらの比較的長いIDは、セクション10のコンセプトと組み合わせることが困難である。
【0408】
しかしながら基地局ごとのセンサノードの数はより少なくかつすべての装置が高い優先順位を有するメッセージを送信しなくてもよいので、これらの装置には、基地局によって、短いIDが提供されてもよい。
【0409】
この短いIDは、そのとき高い優先順位を有するメッセージの送信の中で用いられる。基地局では実際のIDは、短いIDから再マッピングされる。
【0410】
短いIDは、センサネットワークの中で繰り返されてもよいが、基地局内のすべてのセンサノードが明確な短いIDを有することが重要である。
【0411】
実施の形態では送信機側で短いIDは、高い優先順位を有するメッセージの送信のために用いられてもよく、例えば基地局は、短いIDを接続された装置に割り当てる。
【0412】
実施の形態では、受信機は、オリジナルのID上に短いIDを再マッピングしてもよい。
【0413】
10.3.グループへの短いIDの割り当て
【0414】
実施の形態では短いアドレス情報は、データ送信機100のグループに割り当てられてもよく、データ送信機のグループは、空間的に関連した領域に配置されてもよい。
【0415】
例えば、データ受信機110は、短いアドレス情報をデータ送信機110のグループに割り当てるように構成されていてもよく、データ送信機のグループは、空間的に関連した領域に配置される。
【0416】
いくつかのイベント発生器が一緒に近くに設置されることは、しばしばある(例えば、ビルの中に)。この場合には対抗策を計画するために、通常正確なイベント発生器をすぐに知る必要はない。人員を危険な領域に派遣するためにビルを知っておくことは、十分であることが多い。
【0417】
このような理由のためにいわゆるグループショートIDを割り当てることも可能である。すなわち基地局内の複数の送信機は、同じ短いIDを提供される。これにより最初に短いIDを基地局内の元のIDに正確に割り当てることは不可能である。
【0418】
例えば完全なIDは、メッセージの後ろの部分の中に導入されることができる、または分離したメッセージとして送信されることができる。
【0419】
実施の形態ではデータ送信機側で短いIDは、高い優先順位を有するメッセージの送信のために用いられてもよく、基地局は、接続されたセンサノードに短いIDを割り当ててもよく、IDはセンサノードの所属に従って複数回割り当てられてもよい。
【0420】
実施の形態では短いIDを受信したときに受信機は、最初に短いIDの所属のみを転送してもよい。すべてのIDを受信した後に同じものを出力してもよい。
【0421】
10.4.優先度の高いメッセージのための短縮
【0422】
実施の形態では第1のクラスのデータは、センサ値から導出された短い情報であってかつセンサ値よりも短くされていてもよい。
【0423】
実施の形態ではデータ受信機110は、短い情報を備える第1のクラスのデータを受信したときに短い情報を既知のセンサ値と関連付けるように構成されていてもよい。
【0424】
高い優先順位を有するメッセージでは情報は、大部分がいくつかの可能性のある事象に限定されることがある。例えば警報においては、警報の可能性はとても少ない数しかない。
【0425】
例えばそれは、したがって警報のための煙検出器の全体のセンサ値を送信する必要はなく、それは、煙検出器が作動した旨の警報通知を送信すれば十分である。
【0426】
一般的にすべての基地局は、すべての種類のセンサノードが、個々の基地局と通信するわけではないので、高い優先順位(イベント)を有する異なるメッセージのすべての種類を処理しないといけないわけではない。
【0427】
ここで、受信しなければならない高い優先順位を有する異なる種類のメッセージを知ることは、基地局にとって有益である。
【0428】
このメッセージの種類の設定から基地局は、それぞれのイベントに、略語(短いIDに類似した)を割り当ててもよいが、IDではなくメッセージ内容を割り当ておよび対応するセンサノードに同じものを送信する。
【0429】
短いメッセージおよび対応するメッセージ・タイプの組み合わせは、基地局の間で異なっていてもよく、換言すれば短いメッセージは、異なる基地局では異なる意味を有していてもよい。
【0430】
これは、高い優先順位を有するイベント中で送信されるデータ量を大幅に減少でき、かつしたがって送信されるサブパケット数を減少でき、結果として転送の待ち時間を低減できる。
【0431】
もしさらなる情報が、遅い時点でメッセージ・タイプに加えて必要とされると、それは、セクション10に従って添付されることもでき、または追加の電文で送信できる。
【0432】
実施の形態では高い優先順位を有する異なるメッセージ・タイプのクラスは、それぞれの基地局のために定義されてもよい。対応するセンサノードに通信される短いメッセージは、このクラスの範囲内で異なるイベントに割り当てられてもよい。
【0433】
実施の形態では短いメッセージを受信すると、受信機は、定義されたクラスの支援を用いて短いメッセージのタイプを決定でき、かつ同じものを転送してもよい。
【0434】
10.5.頻繁に送信されるメッセージ部分の省略
【0435】
実施の形態では第1のクラスのデータは、センサ値から導出された短い情報であってセンサ値よりも短い情報であってもよく、データ送信機は、データ受信機にあらかじめ短い情報および短い情報に関連付けられたセンサ値、または短い情報に関連付けられたセンサ値のグループを送信するように構成されていてもよい。
【0436】
実施の形態ではデータ受信機110は、データ送信機からあらかじめ短い情報および短い情報に関連付けられたセンサ値、または短い情報に関連付けられたセンサ値のグループを受信するように構成されていてもよく、データ受信機110は、短い情報を備える第1のクラスのデータを受信したときに既知のセンサ値、またはセンサ値のグループを有する短い情報を関連付けるように構成されていてもよい。
【0437】
換言すれば、セクション9.3に類似して繰り返しまたは頻繁に送信されたメッセージ部分の省略形は、また高い優先順位のないメッセージで、または高い優先順位を有するメッセージに続く詳細の中で用いられてもよい。
【0438】
この最後に、基地局は、あらかじめどの内容のメッセージ部分がより繰り返し起きるのかに関する情報が提供されていなければならない。例えばこれらは、センサからのセンサ値であってもよく、より低い4バイトADC値のみがデータのディジタル化の後に変調される。したがって、この例では繰り返し起きるメッセージは、いつも0であるセンサ値の3つのMSB(最上位バイト)であろう。
【0439】
もし、基地局が、それに接続されたセンサノードの繰り返されるメッセージ部分についての先の知識を有していなければ、繰り返される部分の検出のために、受信データの測定、および分析が実行されてもよい。
【0440】
さらに繰り返し起きるメッセージ部分が検出された場合には、テーブルまたは算術符号化またはハフマン符号によりより短いメッセージに変換されてもよいし、メッセージの数を減少させるために他の方法が用いられてもよい。
【0441】
実施の形態では、異なる繰り返されるメッセージ部分のクラスは、それぞれの基地局のために(または、グローバルにさえ)定義されてもよい。このクラスの範囲内の異なるイベントは、対応するセンサノードに伝えられる短いメッセージを用いて割り当てられる(表または符号化によって)。
【0442】
実施の形態では短いメッセージを受信すると受信機は、定義されたクラスの支援を用いて実際のメッセージに短いメッセージを変換しかつ同じものを転送してもよい。
【0443】
11.特定のホッピングパターンまたはパイロットシーケンス
【0444】
11.1.優先メッセージのための特別のホッピングパターン
【0445】
実施の形態では第1のホッピングパターンは、使用の周波数および/または優先順位に従ってデータ受信機(例えば、基地局)110によってデータ送信機に割り当てられてもよい。
【0446】
センサネットワークの中の非常に多数のセンサノード(数千のセンサノード)のために、干渉は、主に/頻繁にセンサノード間で自己干渉を導く。
【0447】
電文分割ではもし2つの送信機が、サブパケットの継続時間の範囲内に同じホッピングパターンを用いて送信を開始するとサブパケットが全体的にオーバーラップする結果となるため、自己干渉が問題になる。
【0448】
もし、メッセージが低遅延および高い優先順位を伴って送信されると、通常の送信のためよりもこのために異なったホッピングパターンを用いることは最良である。
【0449】
しかしながら通常は、特定の数のパターンのみが受信機で検出され得るので、警報のためのそれ自身が有するホッピングパターンを用いているそれぞれのセンサノードを提供することは不可能である。したがっていくつかのノードは、特別のホッピングパターンを共有しなければならない。
【0450】
通常、基地局は、どのようなノードがそれと通信するのかおよびどれくらいのノードが高い優先順位を伴うメッセージを送信するのかを知っている。したがってもし基地局が使用の優先順位および周波数に依存して対応するセンサノードに高い優先順位を有するメッセージのための利用可能なホッピングパターンを割り当てることは、有益である。
【0451】
実施の形態では基地局は、センサノードに高い優先順位を伴うメッセージのために用いられてもよい特別のホッピングパターンを割り当ててもよい。
【0452】
11.2.優先メッセージのための階段ホッピングパターン
【0453】
セクション11.1の中のさらなるホッピングパターンの定義を通じて、受信機は、同様にこれらのホッピングパターンのための検出を実行しなければならない。もし受信機の計算能力は、通常のホッピングパターンが受信機のすべての計算能力をほとんど必要とするように構成されていれば、高い優先順位を有するメッセージのためのホッピングパターンは、通常モードのすべてのホッピングパターンがもはや支援されない限り加えられることはできない。しかしながらこの実行の結果、通常の電文のための性能が低下する。
【0454】
この問題を解決するために非常に低い計算能力で検出される可能性のあるホッピングパターンが、高い優先順位を有するメッセージのために用いられてもよい。
【0455】
実施の形態では第1のホッピングパターン160は、
図25に示すように第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162が互いに関して同じ時間間隔および周波数間隔を備えるように、生成されてもよい。
【0456】
詳細には
図25は、第1のホッピングパターン160に従って送信されたサブデータパケット162が互いに関して同じ時間間隔および周波数間隔を備えるように第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば
図25は、階段ホッピングパターンを用いている電文の放射を示している。
【0457】
図25に見られるように、とても低い計算能力を用いて検出されてもよいいわゆる階段ホッピングパターンは有益である。階段ホッピングパターンでは連続するサブパケットの周波数は、2つのサブデータパケット間の相違がいつも同じであるように選択される。サブパケット間の休止は、任意に(さらなる計算能力を減少させるために)等間隔である(すなわちすべての休止は同じ長さである)。
【0458】
受信機では、電文のように(ちょうど通常の電文を有するように)、水晶許容誤差によって引き起こされた周波数オフセットを持って到達する。通常のホッピングパターンを用いて電文を検出するときにはサブパケットの間の周波数間隔が同じではないので、検出は、すべての可能な周波数偏移にわたって実行されなければならない。
【0459】
階段ホッピングパターンの場合にはすべての電文は、周波数シフトを通じてシフトされ、かつサブパケット間の相対的な周波数間隔は、まだ一定なので小さな範囲を通じてサーチすれば十分である。
図26は、受信機での電文を示しており、前記電文は、周波数オフセットなしに受信されており、それは、完全に検出範囲にある。これに加えて
図27は、さらにそれぞれ正および負の周波数オフセットを有する受信機に到達した2つの電文を示している。電文は、いまや部分的にのみ検出範囲の中にある。
【0460】
検出のために相関させることが、検出範囲内のすべての可能な周波数で個々のサブパケット(または、相関性の種類)の全体で最初に実行される。この部分的な相関の結果は、そのとき、電文のホッピングパターンに従って加えられる。
【0461】
サブパケットの間の周波数間隔は、等間隔なので、これは、正確に階段ホッピングパターンのメリットが明確になる。周波数オフセットが発生した場合には電文の検出は、検出範囲内の残りのサブパケットで実行される。
【0462】
しかしながらこれは、受信機がもはや、必ずしも電文の開始を検出するのではなく周波数オフセットに依存する電文内の任意の位置を検出することになる事実が結果として生じる。
【0463】
したがって電文を検出しているときには電文の開始時間のさらなる決定は、その後に実行されるべきである。
【0464】
階段関数としてのホッピングパターンを選択するさらなるメリットは、それぞれの周波数が一度占有されるだけでよく、かつ従って信号の帯域幅が最大化されることである。これは、他のシステムからの外部干渉に対してより良い干渉ロバスト性を生じさせる結果になる。
【0465】
しかしながらこのアプローチは、自己干渉ロバスト性が減少するのでシステムの能力が減少するというデメリットも有する。しかしながらこれは、もし通常のメッセージと高い優先順位を有する低遅延メッセージが異なるホッピングパターンを用いれば問題ではない。
【0466】
実施の形態では(データ送信側で)ホッピングパターン162は、2つのサブパケットの間のすべての周波数間隔が等距離になるように、かつ休止が任意に同じ長さにもなるようにも選択されてもよい。
【0467】
実施の形態では(受信機側で)階段ホッピングパターンのための検出範囲は、通常のホッピングパターンよりも小さくてもよい。階段ホッピングパターンの検出の後に正確な開始時間のさらなる分析が実行される。
【0468】
11.3.優先メッセージのための特別のパイロットシーケンス
【0469】
データ量を減少することによって、低遅延を伴う、高い優先順位を有するメッセージの送信が可能になるいわゆるショートIDは、セクション10.2において定義された。
【0470】
データ量を減少させるためのさらなるアプローチは、短いIDまたはすべてのIDの一部分またはパイロットシーケンス中へのメッセージのどのような部分でも符号化すべきことである。もし、少ない可能性(高い優先順位を有する異なるメッセージの種類のためのような)のみが格納されていれば、受信機でシーケンスの検索を実行することおよびしたがって仮説検定によってパイロットシーケンス中で送信された情報を抽出することは可能である。
【0471】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のクラスのデータの少なくとも一部、第1のクラス、データ送信機100のアドレス情報、またはデータ送信機100の短いアドレス情報から、データ受信機110中の第1の複数のサブデータパケット162の同期のための同期シーケンスの少なくとも一部を計算するように構成されていてもよい。
【0472】
例えば短いIDは、4つの異なった優先タイプを明示してもよい、2ビットの長さを有していてもよい。パイロットシーケンスにこれら4つの異なるタイプを変調するために4つの異なるシーケンスが存在しないといけないかもしれない。
【0473】
可能な限り直交しかつ受信機によって検出されかつ認識され得る4つのシーケンスを開発することは可能である。しかしながらこれは、4つのパイロットシーケンスの並行な検出を含む。
【0474】
もし、パイロットシーケンスがいくつかの部分(例えば、少なくとも4つ)に分割されかつ追加がパイロットシーケンスの一部の間で矛盾して実行されると(WO2017/167366を参照されたい)、シンボルの位相オフセットが、パイロットシーケンス中の情報を明示するためにできる限り直交したいくつかのシーケンスを用いる代わりに用いられてもよい。この場合には4つのシーケンスの検出は、一緒に実行されるが、パイロットシーケンス部分の位相情報(または、パイロットシーケンス部分の間の位相情報)の分析は、復号器で実行されなければならない。
【0475】
セクション7.1に類似して、すべての同期シーケンスを変更しないでかつ同期のために(まだ一定の)同期シーケンスの残りの部分を用いることは可能であろう。
【0476】
実施の形態ではデータ送信機側でパイロットシーケンスは、メッセージ・タイプまたは高い優先順位を有するメッセージのデータの一部分に依存してもよい。
【0477】
実施の形態では受信機は、仮説検定によって送信されたパイロットシーケンスを決定してもよく、および高い優先順位を有するメッセージのデータのタイプまたはデータの一部分を抽出するためにこれを用いてもよい。
【0478】
12.電文におけるデータレートの適用
【0479】
12.1.データレートの急激な適用
【0480】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化しかつ第1のホッピングパターン160を用いて同じものを送信するように構成されていてもよく、データ送信機100は、エラーのない送信でサブデータパケットの第1のグループのみが第1のクラスのデータの成功した復号化のために必要とされるようにかつエラーのない送信でより高い符号化利得がサブデータパケットの第1のグループとサブデータパケットの第2のグループの組み合わせを通じて達成されるように、第1の複数のサブデータパケット162上に第1のクラスのチャンネル符号化されたデータを分散するように構成されていてもよく、データ送信機100は、サブデータパケットの第2のグループとは異なったデータレートを用いてサブデータパケットの第1のグループを送信するように構成されていてもよい。
【0481】
実施の形態ではデータ受信機110は、第1のクラスのデータを得るためにサブデータパケット162の第1のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの第1の部分を復号化し、もし第1のクラスのデータの復号化が成功しなければより高い符号化利得を達成するために、サブデータパケット162の少なくとも第2のグループとともに受信されたチャンネル符号化されたデータの少なくとも第2の部分をチャンネルで符号化されたデータの第1の部分と組み合わせかつ第1のクラスのデータを得るために、同じものを復号化するように構成されていてもよい。
【0482】
実施の形態ではデータレートの適用またはセクション1.4のすべての電文の変調方法の代わりに、電文の間にデータレートを適用することも可能である。すなわちより高いデータレートは、早期の復号化のために最小限必要な情報をできるだけ早く送信できるようにするためにいつもメッセージの始めに選択される。この最小限必要な情報が送信された後にデータレートは減少し、したがってすべてのさらなるサブデータパケットは、より長い送信継続時間およびしたがってより長い遅延を有する。
【0483】
任意でデータレートの変化の前に少数の追加の冗長サブデータパケットが添付されてもよく、これは干渉の場合に受信機によって用いられてもよい。
【0484】
したがってサブデータパケットで試みられる復号化は、またもし少数のサブパケットが干渉のために使用できなければ、より高いデータレートを用いて成功するかもしれない。
【0485】
セクション1.4に対してこのアプローチは、送信のリンク・バジェットがデータレートの減少を促進することを伴う遅延の増加に伴って増加する。したがって限定された範囲でのSNRを有する受信機に到達している送信機は、セクション1.4でのアプローチを用いて受信されることはできないが、データレートを適用しているときには受信されることができる(しかしながら、高遅延は受け入れなければならない)。
【0486】
いくつかの場合には高いデータレートを用いる送信の検出は、可能ではないかまたは失敗するかもしれない(例えば干渉またはノイズのために)。この場合には検出は、より低いデータレートを用いる送信のサブパケットのみで起きる。したがって2つの部分のそれぞれが、それ自身のために復号化されてもよいように符号化およびインターリーブを選択することは有益である、しかしながら2つの組み合わせは、復号化のために用いられてもよい。
【0487】
任意でデータレートの変化の後にいくつかの追加の冗長サブパケットが添付されてもよく、これは干渉の場合に受信機によって用いられてもよい。
【0488】
実施の形態では、(データ送信機側で)データレートは、電文の範囲内で変化するかもしれない。この場合には変化は、より高いデータレートで受信されたすべてまたは一部のサブパケットをできるだけ早く、早い復号化を可能にするように選択される。
【0489】
実施の形態では受信機は、より高いデータレートを用いるサブパケットの全部または一部の受信の後に電文の復号化を試みてもよい。もしこれが失敗すればさらなるサブパケットが、より低いデータレートを用いて受信される。
【0490】
12.2.データレートの逐次適用
【0491】
実施の形態ではデータ送信機100は、第1のクラスのデータをチャンネル符号化しかつ同じものを第1の複数のサブデータパケット162上に分割するように構成されていてもよく、データ送信機100は、送信されたサブデータパケット162を用いてデータレートを連続して増加または減少するように構成されていてもよい。
【0492】
実施の形態ではデータレートの突然の適応の代わりに、データレートは電文の範囲内で連続して適応され得る(直線的に増加される)。すなわちデータレートは、送信されたサブパケット数の増加に伴って減少する(または、増加する)。
【0493】
セクション2.2に類似してこれは復号化が合理的であると分かるときに関しては、受信機100は、受信パラメータに基づいて決定してもよい。原則としてこれは、先のアプローチでも可能であり、しかしながら遅延はこの状況に関しては最適化されない。
【0494】
例えばセクション12.1の実施の形態では、もし1つ以上のサブパケットがより高いデータレートを用いて放射されたサブパケットよりも必要とされれば、より低いデータレートを用いて、現在、後に続くサブパケットは、より長い送信継続時間を有しているので、遅延は増加する。
【0495】
もし、データレートが連続して増加すれば、上記の例の中で遅延は、また増加し、しかしながらデータレートの突然の適応を用いることは、多くはない。
【0496】
実施の形態ではデータ送信機側でデータレートは、電文の範囲内で変化してもよく、電文の範囲内でいくつかの異なるデータレートが存在する。例えば、データレートは直線的に減少するように選択されてもよい。
【0497】
実施の形態では受信機は、受信パラメータ(SNR、干渉)に基づいてどれくらいの数のサブパケットが早期の復号化およびサブパケット数に従った受信のために必要なのかを決定してもよい。この場合にはデータレートは、送信機で選択された方法に従って連続して適用される。
【0498】
13.サブパケット長さの連続した適応
【0499】
実施の形態では第1の複数のサブデータパケット162のサブデータパケットの長さは、送信されたサブデータパケット数の増加とともに減少または増加してもよい。
【0500】
図28は、第1のホッピングパターン160に従って時間および周波数において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示しており、サブデータパケットの長さは、送信されたサブデータパケットの数の増加とともに減少してもよい。
【0501】
換言すれば実施例において連続して変化しているデータレート(セクション12.2を参照されたい)に類似してサブパケットの長さは、送信されたサブパケットの数を用いて変化してもよい。つまりサブパケットの長さは、送信されたサブデータパケット数に応じて減少または増加してもよい。
【0502】
送信されるデータの大部分(または、情報のすべて)は、もうすでに第1のサブパケットに(または、第1の、2、3、4・・・の中に)導入されている。したがって第2のまたは第3のサブパケットからの開始は、冗長的に起きる。
【0503】
これに応じて受信機は、第2のまたは第3の受信されたサブデータパケットの後に復号化の試みを開始してもよく、かつ第1の復号化の試みが合理的であると考えられるときに関しては、受信パラメータ(SNR干渉レベル)に基づいて決定されてもよい。
【0504】
このアプローチを通じてセクション2に類似して遅延は、受信パラメータに依存する。したがってより良い受信パラメータを有するノードは、不十分な受信パラメータを有するノードよりもより低い遅延を有する。
【0505】
実施の形態ではデータ送信機側でサブデータパケットの長さは、電文の範囲内で変化してもよく、長さは、もうすでに送信されたサブパケット数に依存する。
【0506】
実施の形態では受信機は、すべての必要な情報が受信されるとすぐに復号化の試みを開始し、かつそうでなければどれくらいの数のサブデータパケットが、早い復号化およびこのサブパケット数の受信のために必要とされるのかに関して受信パラメータ(SNR、干渉)に基づいて決定してもよい。
【0507】
14.送信能力の適応
【0508】
特定の環境では上述の実施の形態は、もし、電文の受信パラメータ(SBR、干渉のレベル)が良好であれば、遅延の減少は、いつも達成されるのみであるというデメリットを有する。
【0509】
しかしながら、一般的な電文ネットワークは、受信が制限される(不十分なSNR、および/または、強い干渉)センサノードがいつも存在するように構成される。遅延の減少は、先のコンセプトを有するこれらのノードのためには可能であるが同じ範囲にはない良好な受信パラメータを有する送信機のためには可能ではない。
【0510】
この問題を解解決するために基地局は、センサノードに受信パラメータに基づいてすべての放射のために用いられるまたは高い優先順位を有する電文のためのみに適用されるかのいずれか一方で異なる送信電力を割り当ててもよい。したがってそれは、もし必要であれば低遅延を伴うメッセージの送信のために不十分な受信パラメータを有するセンサノードのために可能でもある。
【0511】
実施の形態では個々のノードの送信電力は、基地局によって明示されてもよくかつ受信パラメータに基づいて決定されたものが存在してもよい。
【0512】
15.ホッピングパターンの生成
【0513】
以下ではホッピングパターンを生成するための方法の実施の形態が、さらに詳細に記述される。詳しくは
図29は、ホッピングパターンによって単一(例えば、1回)のデータの転送のためのホッピングパターンを生成する方法を示しており、これに対して
図30は、2つのホッピングパターンによってデータを繰り返し転送するためのホッピングパターンを生成する方法を示している。
【0514】
図29は、実施の形態に従ったホッピングパターンの設定を生成するための方法200のフロー図を示している。方法200は、複数のホッピングパターンをランダムに生成しているステップ202を含み、ホッピングパターンは、時間および周波数において分散された少なくとも2つのホップを備える。方法200は、さらに複数のホッピングパターンから自己相関関数は、特定された自己相関特性を有するホッピングパターンを得るために特定された自己相関特性を備えるホッピングパターンを選択するステップ204を含む。
【0515】
実施の形態では自己相関関数側の最大値が特定された最小限の振幅閾値を超えないホッピングパターンは、特定された自己相関特性を満たすかもしれない。例えば振幅閾値は、ホッピングパターンが再分割される複数のクラスターのクラスターのホップ数に等しくてもよい。例えば、クラスターは、互いに関して同じ時間間隔および/または周波数間隔を備えたホップ数であってもよい。
【0516】
実施の形態ではそれぞれの自己相関関数の最大振幅値の特定された数の全体で形成された小計が特定された閾値よりも小さいホッピングパターンは、特定された自己相関特性を満たしているかもしれない。ここで閾値は、少なくとも2つのホッピングパターン(または、特定された数のホッピングパターン)が特定された自己相関特性を満たすように選択されてもよい。
【0517】
図29に見られるように、方法200は、さらに特定された自己相関特性を有するホッピングパターン間の相互相関関数を計算するステップ206を備える。さらに方法200は、特定された自己相関特性を有するホッピングパターンから、ホッピングパターンを選択するステップ208を備えてもよく、ホッピングパターンの相互相関関数は、特定された自己相関特性および特定された相互相関特性を有するホッピングパターンを得るために特定された相互相関特性を備える。
【0518】
実施の形態ではそれぞれの相互相関関数の最大振幅値の特定された数の最大振幅値にわたって形成された小計が最小であるホッピングパターンは、特定された相関関数特性を満たしていてもよい。
【0519】
図30は、ホッピングパターンの第1の設定および第2の設定を生成するための方法210のフロー図を示している。方法210は、ホッピングパターンの第1の設定のための複数のホッピングパターンとホッピングパターンの第2の設定のための複数のホッピングパターンのランダムな生成212を含み、ホッピングパターンは、周波数および時間において分散された少なくとも2つのホップを備え、ホッピングパターンの第1の設定のための複数のホッピングパターンとホッピングパターンの第2の設定のための複数のホッピングパターンとは異なる。これに加えて方法210は、ホッピングパターンの第1の設定のための複数のホッピングパターンから選択すること214を含み、ホッピングパターンの自己相関関数は、ホッピングパターンの第1の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターンを得てかつホッピングパターンの第2の設定のための複数のホッピングパターンから選択するためにあらかじめ設定された自己相関特性を備え、ホッピングパターンの自己相関関数は、ホッピングパターンの第2の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターンを得るためにあらかじめ設定された自己相関特性を備える。
【0520】
実施の形態ではホッピングパターンの第2の設定のためのホッピングパターンのホップの時間間隔は、ホッピングパターンの第1の設定のためのホッピングパターンのホップのうちの1つの時間的な長さと少なくとも同じぐらいの大きさであってもよい。
【0521】
【0522】
実施の形態ではあらかじめ設定された自己相関特性は、自己相関関数の2次極大値があらかじめ設定された最小の振幅閾値を超えないホッピングパターンによって満たされてもよい。例えば振幅閾値は、ホッピングパターンに分割された複数のクラスターのクラスターのホップ数に等しくてもよい。例えば、クラスターは、互いに関して同じ時間および/または周波数間隔を有しているホップの数であってもよい。
【0523】
実施の形態では、あらかじめ設定された自己相関特性は、それぞれの自己相関関数の最大振幅値のあらかじめ設定された数の全体で形成された小計があらかじめ設定された閾値よりも小さいホッピングパターンによって満たされてもよい。ここで閾値は、少なくとも2つのホッピングパターン(または、ホッピングパターンのあらかじめ設定された数)があらかじめ設定された自己相関特性を満たすように選択されてもよい。
【0524】
図30に見られるように方法210は、ホッピングパターンの第1の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターンの間の相互相関関数およびホッピングパターンの第2の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターン間の相互相関関数を計算すること216をさらに備える。さらに方法は、ホッピングパターンの第1の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターンから選択すること218を備えてもよく、ホッピングパターンの相互相関関数は、ホッピングパターンの第2の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性を有するホッピングパターンからホッピングパターンの第1の設定についてあらかじめ設定された自己相互相関特性およびあらかじめ設定された相互相関特性を有するホッピングパターンを得るためにあらかじめ設定された相互相関特性を備え、ホッピングパターンの相互相関関数は、ホッピングパターンの第2の設定のためのあらかじめ設定された自己相関特性およびあらかじめ設定された相互相関特性を有するホッピングパターンを得るためにあらかじめ設定された相互相関特性を備える。
【0525】
実施の形態ではあらかじめ設定された相互相関特性は、それぞれの相互相関関数のあらかじめ設定された数の最大振幅値の全体で形成された小計が最小であるホッピングパターンによって満たされてもよい。
【0526】
15.1.TSMAのためのホッピングパターンの生成
【0527】
例えば
図29または
図30に示された方法を用いて生成されたホッピングパターンは、いわゆる"電文分割多重アクセス(TSMA)"方法を用いて多くのセンサノードから基地局への一方向性または双方向性のデータ送信のためのシステムに用いられてもよい。
【0528】
TSMAではメッセージの送信は、互いに異なる長さの送信が存在しない時間間隔が存在する間に複数の短いバースト(=ホップ、または、サブデータパケット)142に再分割される。ここでバースト142は、実、および疑似乱数原理に従って全体の時間および全体の利用可能な周波数にわたって分割されてもよい。
【0529】
電文分割のこのアプローチは、それらがそれら自身からまたは外部システムから来たかどうかに係わらず他のセンサノードの干渉に対する特に大きなロバスト性を提供する。特にセンサノードそれ自身の中の干渉ロバスト性は、時間領域および周波数領域にわたってできるだけ均等にさまざまなユーザの信号バーストに分散することによって達成される。
【0530】
このランダムのような分散は、さまざまな手段、例えば(1)周波数に関する水晶基準発振器の避けられない許容範囲の偏差によって、(2)ランダムな非同期チャンネルアクセスによる時間領域の中の任意の精度、および(3)異なるホッピングパターンへの異なるセンサノードの異なるバーストの配置によって達成されてもよい。
【0531】
データ送信機で失敗の可能性のさらなる増加を達成するためにペイロードデータを送信するときには、時間/周波数ダイバーシティが用いられてもよい。サブデータパケット(バースト)は、時間オフセット方法で少なくとも2回、例えばできるだけ異なるホッピングパターンおよび例えばできるだけ異なる周波数帯域で送信されてもよい。センサノードの1回だけの送信は、信号の送信のために可能なのでホッピングパターン間の時間的なバースト配置に関する特定の制限は、インターリーブを繰り返す結果を生じさせる。繰り返される場合の中での第1のおよび第2の送信のインターリーブされた配置は、以下でさらに詳細に説明される。
【0532】
ダイバース冗長信号は、すべての可能な方法、例えば、最大比合成(MRC)、等利得合成、スキャニング/スイッチング合成、あるいは選択合成の中で、受信機側で組み合わされてもよい。しかしながらそのようなダイバース冗長ホッピングパターンのように設計するときは、結合器ができるだけ単純な方法で第1の送信の代わりに送信された繰り返しを検出すべきである。
【0533】
そのようなホッピングパターンの設計および最適化は、以下に詳細に記述される。
【0534】
送信方法TSMAでは
図31aaに記述されたようにデータパケット120の個々のバースト(以下で、フレームとしても参照される)は、時間の全体および周波数の全体にも分散される。
【0535】
詳細には、
図31aは、TSMAホッピングパターン140を有するフレーム120の構造を図中に示している。この場合には縦座標は、周波数またはチャンネル(周波数チャンネル)を記述しており、横座標は、時間を記述している。
【0536】
【0537】
【0538】
【0539】
以下のシステムの想定および限界は、1つ以上のTSMAパターンの設計に関して考慮されてもよい。
【0540】
【0541】
上述のポイント1)から3)は、1回(一度、または、繰り返されない)で送信されたデータ(ペイロードデータ)のためのホッピングパターンの設計のための基本として用いられてもよい。
【0542】
データ送信機で失敗の可能性をさらに増加させるために、インターリーブされた繰り返しの形式での時間/周波数ダイバーシティは、ペイロードデータを送信するときに任意に用いられてもよい。この場合には繰り返されるべき2つのホッピングパターンのバースト(=ホップまたはサブデータパケット)142は、例えば
図31に示されるようにフレームごとに時間的にインターリーブされてもよい。2つの繰り返しのために必要とされる送信時間をできるだけ短く維持するために、交互のインターリーブされた配置は、第1/第2のバーストの交互の送信に用いられてもよい。
【0543】
以下では、最近設計されたホッピングパターンのために存在するどのようなさらなる条件が必要かが記述される。繰り返しデータを送信するための新しいホッピングパターンは、一度送信されたデータについてのホッピングパターンと任意に一致してもよく、換言すれば可能な限り低い相互相関を有してもよい。
【0544】
(4)周波数ホッピングパターンの選択。TSMAホッピングパターンは、a)他のシステム(帯域幅も干渉の継続時間もここでわかっていない)からの外部干渉に対しておよびb)それ自身のシステムからの干渉に対してロバストであるべきである。任意でそれは、c)受信機のために特に、最大比合成を用いるときに送信間の識別のために繰り返しおよび繰り返すことなくできるだけ簡単にされ得る。実施例a)およびc)は、設計過程に依存しておらずかつあらかじめ決定されてもよい。例えば外部インターフェースに対する改良されたまたは同等の最大の干渉ロバスト性は、2つの異なる周波数帯域中に繰り返されるべき2つのフレームを置くことによって達成されてもよい(それらのそれぞれのL周波数チャンネルを用いて)。より長い周波数距離(
図31bを参照されたい)、より低いより低い外部干渉の可能性は、同時に両方のフレームを用いて干渉することができる。詳細には
図31bは、第1のホッピングパターン140_1および第2のホッピングパターン140_2によって繰り返されたデータの送信での、2つ周波数チャンネル150_1および150_2の占有を図中に示している。ここで、縦座標は周波数を記述しており、横座標は、時間を記述している。換言すれば
図31bは、2つの異なる周波数帯域を用いているときの繰り返しを伴うインターリーブされたフレーム送信を示している。
【0545】
例えば受信機(データ受信機)は、もし異なるホッピングパターンが2つの送信タイプに用いられるとホッピングパターンに基づいて繰り返しのある送信とない送信を区別することができる。一般的な適用可能性の制限なしにセクション3.2に示されたホッピングパターンは、繰り返しなしに送信するために用いられてもよく、かつセクション3.3に示されたホッピングパターンは、例えば繰り返しを用いる送信で用いられてもよい。原則として異なる(新しい) ホッピングパターンは、第2の送信に匹敵する、繰り返しモードの中の第1の送信で用いられてもよい。しかしながら単独のホッピングパターンの使用は、対応する以下に述べる方法を用いているときには繰り返しモードの中ですべての送信のために十分である。これに加えてこの方法は、また受信機のために繰り返しモード中の、同じパターンの中で同時に個々のバーストを検出することを容易にする。
【0546】
【0547】
【0548】
上述の制限を考慮すると、
図32に示すTSMAパターン140の構造が発生する。
【0549】
詳細には
図32は、TSMAホッピングパターン140の構造の概略図を図中に示している。この場合には縦軸は、周波数チャンネルの周波数を記述しており、横軸は、時間を示している。換言すれば
図9は、クラスター配置および周波数占有を伴うTSMAホッピングパターンの構造を示している。
【0550】
【0551】
これは、以下の周波数チャンネル占有に関する自由度を生じさせる結果になる。8つのクラスターの中の3つのバーストは、それぞれ互いに関する同じ周波数間隔を有し、少なくとも8のさらなる周波数帯域は、3つのバーストの基本的割り当てのための28の周波数帯域の最大のゆれを残して予約されてもよい。例えば、3つの異なる周波数帯域を用いてどのような相関的な配置も実行されてもよい。基本配置(1,28,14)、または、(1,24,12)の場合のように、例えば近隣のバーストでの最も長い可能な周波数ゆれは、最も遅い最適化に関連したメリットがあることを証明する。互いに関する個々のクラスターの配置は、ランダムに起きてもよい。例えば基本配置(1,28,14)で数字の順序{1,2,3,4,5,6,7,8}は、互いに関して任意に変更されてもよく(Matlab コマンド: randperm(8))、およびこれら8つの異なるそれぞれの値は、8つのクラスター中のバーストの周波数配置を得るために基本配置に加えられてもよい。基本配置(1,24,12)において12の開始値(Matlab コマンド:randperm(12))の並べ替えですら可能である。そして最初の8つの値は、対応する基本配置(1,24,12)に再び加えられてもよい。もしホッピングパターンの2つのグループは、例えば8つのホッピングパターンの2つのグループが繰り返しを有しかつ繰り返さないように設計されるのであれば、異なる周波数を一掃することを伴う2つの基本配置を用いることが推奨される。この場合には完全なクラスターは、グループ間で衝突しないかもしれない。
【0552】
【0553】
"電文分割多重アクセス(TSMA)"方法ではメッセージは、ホッピングパターン140に従った、時間方向および周波数方向の中の両方で多くの小さなバースト142に分割される。個々のセンサノード100の非同期送信および異なる周波数偏差のためにバースト142は、時間の全体および利用可能な周波数スペクトラムの全体にわたって不鮮明(smeared)である。もしすべてのセンサノード100が同じホッピングパターンを有していれば参加者の数の増加に伴って、異なる参加者のバースト(完全に最悪の場合に)は、さらに時間およびさらに周波数で重複しそしてしたがって互いに干渉する。フレーム120の範囲内のさらなるバースト142は、他の参加者のバーストによって分散され、受信機側が、エラー訂正を失敗しかつ送信エラーが起きる可能性がより高まる。
【0554】
【0555】
適切なホッピングパターン140を創造するために理想的には期待されたパケットエラーレートに正確に単調に関連し、換言すれば最小化はパケットエラーレートも理想的に最小化する行列が必要とされる。実施の形態ではホッピングパターンの2次元(2D)の自己相関および/または相互相関は、設計基準として考慮されてもよい。
【0556】
【0557】
【0558】
【0559】
【0560】
以下では、個々の設計ステップが詳細に記述される。
【0561】
【0562】
【0563】
【0564】
【0565】
【0566】
【0567】
【0568】
【0569】
【0570】
ホッピングパターンを決定するときのすべての設計過程および自由度が、
図35に再び記述されている。ホッピングパターンのいくつかの設定を同時に最適化する可能性が、考慮されてもよいが、単に示されるだけである。
【0571】
詳細には、
図35は、実施の形態に従ったホッピングパターンを生成するための方法260のフロー図を示している。
【0572】
第1のステップ262中で、方法260は開始する。
【0573】
第2のステップ264中で、nは1に等しく設定され、nは動作変数である。
【0574】
第3のステップ266ではホッピングパターンは、ランダムに生成されてもよい。ここで上述の周波数チャンネル占有に関する自由度は、例えばクラスターの範囲内のバーストの基本的割り当てを有する、バーストの周波数チャンネル割り当ておよびそれぞれに関するクラスターの割り当てで考慮されてもよい。さらに上述の時間間隔に関する自由度は、例えばクラスターの範囲内およびクラスター間の時間間隔の決定を考慮されてもよい。
【0575】
【0576】
【0577】
もし、ホッピングパターンが明示された自己相関特性を備えていなければ、第3のステップは繰り返される。もし、ホッピングパターンが明示された自己相関特性を備えていれば、方法は継続される。
【0578】
【0579】
【0580】
【0581】
第8のステップ276ではホッピングパターンの新しい設定が生成されるかどうかが決定される。もしそうであれば第2のステップ264は、繰り返される。もしそうでなければ、方法は継続される。さらに、別のパラメータ設定例えば別の発振器オフセット、または変化した時間間隔または周波数ホップを有する別のクラスター設計のためにホッピングパターンのさらなる設定を任意に生成されるべきかどうかが決定されてもよい。
【0582】
【0583】
【0584】
【0585】
【0586】
第13のステップ286では、選択されたホッピングパターンは、格納されてもよい。
【0587】
【0588】
15.2.低遅延TSMAのためのホッピングパターンの生成
【0589】
【0590】
【0591】
【0592】
【0593】
【0594】
基本クラスターを維持することによってバーストおよび同じデータレートで同じ同期シーケンスを選択するときには、部分的に共通の検出は、両方のモードのために実行されてもよい。受信機は、バースト相関およびクラスター相関とともにシンボル回復時間を実行する。電文相関だけがインターリーブのために分離して実行されなければならない。これは、両方のモードの検出のための計算能力に関して十分な節約が生じる結果となる。
【0595】
図36は、第1のホッピングパターン160に従って周波数および時間において分散された第1の複数のサブデータパケット162の送信での送信チャンネルの例示的な占有を図中に示している。換言すれば
図36は、低遅延パターンのようなインターリーブしている実施の形態を示している。
【0596】
図36に見られるように、第1のホッピングパターン162は、互いの時間シフトされたおよび/または周波数シフトされたバージョンである複数のサブホッピングパターン(クラスター)165
1から165
4を備えていてもよく、複数のサブホッピングパターン(クラスター)165
1から165
4は、異なるサブホッピングパターン(クラスター)165
1から165
4に割り当てられたサブデータパケット162が交互に送信されるように、互いにインターリーブされている。
【0597】
例えばサブデータパケット1621、1625、および1629は、第1のサブホッピングパターン(クラスター)1651に従って時間および周波数において分散されて送信されてもよく、これに対してサブデータパケット1622、1626、および16210は、第2のサブホッピングパターン(クラスター)1652に従って時間および周波数において分散されて送信されてもよく、これに対してサブデータパケット1623、1627、および16211は、第3のサブホッピングパターン(クラスター)1653に従って時間および周波数において分散されて送信されてもよく、これに対してサブデータパケット1624、1628、および16212は、第4のサブホッピングパターン(クラスター)1654に従って時間および周波数において分散されて送信されてもよい。
【0598】
実施の形態では(データ送信機側で)基本クラスターは、互いにインターリーブされてもよい。
【0599】
実施の形態ではデータ受信機側で通常のおよび低遅延モードの検出は、クラスター相関までいっしょに実行されてもよい。
【0600】
15.3.低遅延TSMAのためのホッピングパターン
【0601】
以下では、特定の第2のホッピングパターン160(低遅延ホッピングパターン)が、例えば第1のクラスのデータ(最大送信間隔に関する高い優先順位および/またはより高い必要性を有するデータ)の送信のために用いられてもよいように代表的に定義される。
【0602】
実施の形態では、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンの組み合わせは、ホッピングパターンによってデータの単独の送信のために用いられてもよい。
【0603】
周波数ホッピングパターンは、
図37の表内に示された24ホップを有する周波数ホッピングパターンであってもよく、表内の行は、周波数ホッピングパターンで、表内の各列は、周波数ホッピングパターンのホップであり、表内の各セルは、UCG_C0からUCG_C23のキャリアでのホッピングパターンのそれぞれのホップの送信周波数を示している。
【0604】
換言すれば、
図37は、+/-20ppmの水晶許容誤差(発振器許容誤差)のための低遅延周波数ホッピングパターン(UCG_C0からUCG_C23のキャリアの値)の定義を表内に示している。
【0605】
時間ホッピングパターンは、
図38の表内に示された24ホップを有する時間ホッピングパターンであってもよく、
図38の表内において、行は、時間ホッピングパターンで、表内の各列は、第2のホップから開始している時間ホッピングパターンのホップであり、それによってそれぞれの時間ホッピングパターンは、24ホップを備え、表内のそれぞれのセルは、-好ましくは複数の-シンボル継続期間:中のすぐ次のホップの同じ参照ポイントに至るまでのそれぞれのホップの参照ポイントの時間間隔を示している。
【0606】
換言すれば、
図38は、+/-20ppmの水晶許容誤差(発振器許容誤差)のための低遅延時間ホッピングパターン(複数のシンボル継続時間の中の値)の定義を表内に示している。24サブデータパケットの長さは変化してもよいという事実のために、時間ホッピングパターンは、24サブデータパケットの中央の間で定義される。
【0607】
時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンから作られたホッピングパターンの組み合わせにおいてそれぞれの時間ホッピングパターンおよび周波数ホッピングパターンは、それぞれの表で同じ列番号を有してもよい。
【0608】
いくつかの実施例は、装置の文脈で記述されているが、前記態様は、また対応する方法の記述として表されていることが理解できて、それによって装置のブロックまたは構造構成要素は、対応する方法のステップまたは方法のステップの特徴として理解できる。類似的に、それとともに方法ステップのまたは、方法ステップとしての文脈で記述された態様は、また対応する装置の対応するブロックまたは詳細または特徴の記述としても表されている。いくつかのまたはすべての方法ステップは、例えばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ、または電子回路のようなハードウエア装置を用いている間に実行できる。いくつかの実施の形態では、最も重要な方法ステップのいくつかは、そのような装置によって実行されてもよい。
【0609】
音声信号、ビデオ信号、または送信ストリーム信号のような本願発明に従って符号化された信号は、ディジタル記憶媒体に格納されてもよく、または無線送信媒体または例えばインターネットのような有線送信媒体のような送信媒体で送信されてもよい。
【0610】
本願発明の符号化された音声信号は、ディジタル記憶媒体に格納されてもよく、または無線送信媒体、または例えばインターネットのような有線送信媒体のような送信媒体で送信されてもよい。
【0611】
特定の実施の必要要件に依存している本願発明の実施の形態は、ハードウエアまたはソフトウェアで実施することができる。実施は、ディジタル記憶媒体、例えば、それぞれの方法が実行されるように協働しまたはプログラム可能なコンピュータシステムと協働できる、それに格納された電気的に読み取り可能な制御信号を有するフロッピーディスク(フロッピーは登録商標)、DVD、ブルーレイディスク、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、またはFLASHメモリ、ハードディスク、その他の磁気的または光学的なメモリを用いている間に有効であるかもしれない。このような理由でディジタル記憶媒体は、コンピュータで読み取り可能であってもよい。
【0612】
本願発明に従った、いくつかの実施の形態は、本明細書に述べられた方法のうちのいずれか1つを実行するようなプログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電気的に読み取り可能な制御信号を含むデータ担体を備える。
【0613】
一般的に、本願発明の実施の形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実施されてもよく、プログラムコードはコンピュータプログラム製品がコンピュータで動作しているときに、任意の方法を実行するために動作するうえで有効である。
【0614】
プログラムコードは、例えば機械的に読み取り可能な担体に格納されていてもよい。
【0615】
他の実施の形態は、本明細書に述べられた方法のうちのいずれか1つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、前記コンピュータプログラムは、機械で読み取り可能な担体に格納される。
【0616】
換言すれば、本願発明の方法の実施の形態は、したがって、コンピュータプログラムが、コンピュータで動作しているときに本明細書に述べられた任意の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【0617】
本願発明の方法のさらなる実施の形態は、したがって本明細書に述べられた任意の方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録されたデータ担体(または、ディジタル記憶媒体またはコンピュータ読み取り可能な媒体)である。データ担体、ディジタル記憶媒体、または記録媒体は、一般的に有形または非一過性である。
【0618】
本願発明の方法のさらなる実施の形態は、したがって本明細書に述べられた方法のうちのいずれか1つを実行するためのコンピュータプログラムを表現しているデータストリームまたは信号のシーケンスである。データストリームまたは信号のシーケンスは、例えばインターネットのようなデータ通信リンクを経由して送信されるように構成されていてもよい。
【0619】
さらなる実施の形態は、本明細書に述べられた任意の方法を実行するように構成あるいは適合される処理装置、例えば、コンピュータまたはプログラム可能な論理装置を含む。
【0620】
さらなる実施の形態は、本明細書に述べられた方法のうちの1つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされた、コンピュータ、を含む。
【0621】
本願発明に従ったさらなる実施の形態は、本明細書に述べられた方法のうちの少なくとも1つを実行するためのコンピュータプログラムをレシーバに送信するように構成された装置またはシステムを含む。送信は、例えば電気的または光学的であってもよい。レシーバは、例えば、コンピュータ、モバイル機器、メモリ装置、またはこの種の装置であってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムをレシーバに送信するためのファイルサーバを含んでいてもよい。
【0622】
いくつかの実施の形態ではプログラム可能な論理装置(例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ、FPGA)は、本明細書に述べられた方法の機能のうちのいくつかまたはすべてを実行するために用いられてもよい。いくつかの実施の形態ではフィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に述べられた方法のうちのいずれか1つを実行するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般的には方法は、いくつかの実施の形態の中で任意のハードウエア装置によって実行される。前記ハードウエア装置は、コンピュータプロセッサ(CPU)のような普遍的に適用可能なハードウエアであってもよく、またはASICのような方法用途向けのハードウェアであってもよい。
【0623】
例えば、本明細書に述べられた装置は、ハードウエア装置を用いて、または、コンピュータを用いて、または、ハードウエア装置とコンピュータとの組み合わせを用いて実施されてもよい。
【0624】
本明細書に述べられた装置または本明細書に述べられた装置の任意の構成要素は、少なくとも部分的にハードウエアおよび/またはソフトウェア(コンピュータプログラム)で実施されてもよい。
【0625】
例えば、本明細書に述べられた方法は、ハードウエア装置を用いて、またはコンピュータを用いて、またはハードウエア装置とコンピュータとの組み合わせを用いて実施されてもよい。
【0626】
本明細書に述べられた方法または本明細書に述べられた方法の任意の構成要素は、少なくとも部分的に実行されおよび/またはソフトウェア(コンピュータプログラム)で実施されてもよい。
【0627】
上述の実施の形態は、単に本願発明の原理を説明したものにすぎない。本明細書に述べられた配置および詳細の修正および変更は、他の当業者が理解するであろうと理解される。このような理由から、この実施の形態の説明および議論によって表された特定の詳細によってよりも、次の特許請求の範囲の範囲によってのみ限定されることが意図される。
【手続補正書】
【提出日】2023-07-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のサブデータパケット上に分割されたデータを、ホッピングパターンに従っ
て時間および/また
は周波数
において分散させて、送信するように構成され
たデータ送信機であって、前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または前記時間ホッピングパターン
と前記周波数ホッピングパターン
との組み合わせであり、前記時間ホッピングパターンは、以下の表に示される24
個のホップを有す
る時間ホッピングパターンであり、
前記表
内の行
は前記時間ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列は
、前記時間ホッピングパターンの
2番目以降のホップであ
って、
各時間ホッピングパターン
は24
個のホップを
含み、前記表
内の
各セルは
、好ましくは、複数
のシンボル継続期間
における、前記各ホップの参照ポイントから直後のホップの同じ参照ポイン
トまで
の時間間隔を示
し、
前記周波数ホッピングパターンは、下記
の表に示される24
個のホップを有す
る周波数ホッピングパターンであり、
前記表
内の行は前記周波数ホッピングパターンであり、前記表
内の各列
は前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表
内の
各セルは、
キャリアUCG_C0
~UCG_C23
における前記周波数ホッピングパターン
の前記
各ホップの送信周波数を示
す
ことを特徴とする、データ送信機。
【請求項2】
前記データは第1クラスのデータであり、複数のサブデータパケットは第1の複数のサブデータパケットであり、前記ホッピングパターンは第1のホッピングパターンであり、
前記データ送信機は、第2のクラスのデータを第2の複数のサブデータパケット上に分割し、前記第2の複数のサブデータパケットを第2のホッピングパターンを用いて送信するように構成され、
前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい、および/または前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短い
ことを特徴とする、請求項1に記載のデータ送信機。
【請求項3】
複数のサブデータパケット上に分割されて、
かつホッピングパターンに従っ
て時間および/また
は周波数に
おいて分散されて
伝送されたデータを受信するように構成されたデータ受信機であって、前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または前記時間ホッピングパターン
と前記周波数ホッピングパターン
との組み合わせであり、前記時間ホッピングパターンは、以下の表
に示され
る24
個のホップを有す
る時間ホッピングパターンであり、
前記表
内の行
は前記時間ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列は
、前記時間ホッピングパターンの
2番目以降のホップであ
って、
各時間ホッピングパターン
は24
個のホップを
含み、前記表
内の
各セルは
、好ましくは、複数
のシンボル継続期間
における、
前記各ホップの参照ポイントから直後のホップの同じ参照ポイン
トまで
の時間間隔を示
し、
前記周波数ホッピングパターンは、以下
の表に示され
る24
個のホップを有す
る周波数ホッピングパターンであり、
前記表
内の行は前記周波数ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列
は前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表
内の
各セルは、
キャリアUCG_C0
~UCG_C23
における前記周波数ホッピングパターン
の前記
各ホップの送信周波数を示
す
ことを特徴とする、データ受信機。
【請求項4】
前記データは、第1クラスのデータであり、複数のサブデータパケットは第1の複数のサブデータパケットであり、前記ホッピングパターンは第1のホッピングパターンであり、
前記データ受信機は、第2の複数のサブデータパケット上に分割され、第2のホッピングパターンに従って、時間または周波数において分散されて送信された第2のクラスのデータを受信するように構成され、
前記第1のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止は、前記第2のホッピングパターンに従って受信されたサブデータパケット間の送信休止よりも小さい、および/または、前記第1のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットは、前記第2のホッピングパターンに従って送信されたサブデータパケットよりも短い
ことを特徴とする、請求項3に記載のデータ受信機。
【請求項5】
ホッピングパターンを用い
てデータ
を送信
するステップを含む、データ送信方法であって、
前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または、前記時間ホッピングパターン
と前記周波数ホッピングパターン
との組み合わせであり、
前記時間ホッピングパターンは、以下の表に示され
る24
個のホップを有す
る時間ホッピングパターンであり、
前記表
内の行
は前記時間ホッピングパターンであり、前記表
内の各列は
、前記時間ホッピングパターンの
2番目以降のホップで
あって、
各時間ホッピングパターン
は24
個のホップを
含み、前記表
内の
各セルは
、好ましくは、複数
のシンボル継続期間
における、
前記各ホップの参照ポイントから直後のホップの同じ参照ポイン
トまで
の時間間隔を示
し、
前記周波数ホッピングパターンは、以下
の表に示され
る24
個のホップを有す
る周波数ホッピングパターンであり、
前記表
内の行は前記周波数ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列
は前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表
内の
各セルは、
キャリアUCG_C0
~UCG_C23
における前記周波数ホッピングパターン
の前記
各ホップの送信周波数を示
す
ことを特徴とする、データ送信方法。
【請求項6】
ホッピングパターンを用い
てデータ
を受信
するステップを含む、データ受信方法であって、
前記ホッピングパターンは、時間ホッピングパターン、周波数ホッピングパターン、または、前記時間ホッピングパターン
と前記周波数ホッピングパターン
との組み合わせであり、
前記時間ホッピングパターンは、以下の表に示され
る24
個のホップを有す
る時間ホッピングパターンであり、
前記表
内の行
は前記時間ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列は
、前記時間ホッピングパターンの
2番目以降のホップで
あって、
各時間ホッピングパターン
は24
個のホップを
含み、前記表
内の
各セルは
、好ましくは、複
数のシンボル継続期間
における、
前記各ホップの参照ポイントから直後のホップの同じ参照ポイン
トまで
の時間間隔を示
し、
前記周波数ホッピングパターンは、以下
の表に示され
る24
個のホップを有す
る周波数ホッピングパターンであり、
前記表
内の行は前記周波数ホッピングパターンであり、前記表
内の
各列
は前記周波数ホッピングパターンのホップであり、前記表
内の各セルは、
キャリアUCG_C0
~UCG_C23
における前記周波数ホッピングパターン
の前記
各ホップの送信周波数を示
すことを特徴とする、データ受信方法。
【請求項7】
請求項5または請求項6に記載の方法を実行するためにコンピュータプログラム。
【外国語明細書】