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In Bezug genommene
Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der früheren US-provisional-Patentanmeldung mit dem
Aktenzeichen 60/264,594, eingereicht am 25.01.2001, mit dem Titel "ADAPTIVE FREQUENCY
HOPPING – A COEXISTENCE
MECHANISM FOR A FREQUENCY HOPPING COMMUNICATION SYSTEM TO COEXIST WITH
NON-FREQUENCY-HOPPING COMMUNICATION SYSTEMS SHARING THE SAME FREQUENCY BAND", für die als
Erfinder Hongbing Gan, Bijan Treister und Efstratios Skafidas benannt
sind.
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein Verfahren zum
Kommunizieren mit einem Teilnehmer in einer Kommunikationsanordnung
und eine Kommunikationsvorrichtung zur Verwendung in einem Netzwerk
von Vorrichtungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Kommunikations-Netzwerk ist ein System oder ein Mechanismus, der
einen Austausch von Informationen oder Daten zwischen Teilnehmern
bereitstellt. Hierin wird der Begriff "Teilnehmer" ("participant") in Bezug auf eine
Vorrichtung oder einen Mechanismus verwendet, der mit anderen Vorrichtungen
oder Mechanismen kommuniziert. In einigen Kommunikations-Netzwerk-Anordnungen wird
einer der Teilnehmer als ein Master-Teilnehmer oder einfach als "Master" bestimmt. Der Master
initiiert und kontrolliert generell Kommunikationen mit den anderen
Teilnehmern, die üblicherweise
als Slave-Teilnehmer oder einfach als "Slaves" bezeichnet werden. Den Mastern können auch
andere Funktionen zur Ausführung
zugeordnet werden. Obwohl ein Master-Teilnehmer typischerweise gegenüber den
anderen Teilnehmern zusätzliche
Funktionen ausführt, wird
jeder Teilnehmer, der zur Durchführung
dieser Funktionen befähigt
ist, als der Master-Teilnehmer
ausgewählt.
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Ein
Frequenz-Hopping (FH-)Protokoll ist ein Ansatz zur drahtlosen Kommunikation
in einem Kommunikations-Netzwerk, das eine Frequenzsprung-Signalübertragungstechnik
verwendet, bei der Informationen oder Daten über einen Satz von Frequenzen
in einem Kommunikations-Frequenzband übermittelt werden. Ein Frequenzhopping-Kommunikationssystem
ist ein System, das ein FH-Protokoll
verwendet. Die Ordnung, nach der das Kommunikations-Netzwerk zwischen
dem Satz von Frequenzen springt, ist als Hopping-Sequenz bekannt.
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Gegenüber den
FH-Systemen ist ein Nicht-Frequenzhopping (NFH)-System einfach ein Kommunikationssystem,
dessen Träger
nicht über
einen Satz von Frequenzen springt. Ein typisches NFH-System kann einen
Bereich des Kommunikations-Frequenzbandes benutzen, das mehreren,
durch ein FH-System verwendeten Frequenzen entspricht.
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Bei
dem FH-Ansatz wird das Frequenzband in mehrere separate Frequenzen
aufgeteilt, die oft als "Kanäle" ("channels") bezeichnet werden.
Das FH-System übermittelt
Daten auf einen Kanal, springt zu dem nächsten Kanal in der Hopping-Sequenz,
um mehr Daten zu übertragen,
und fährt
mit der Übertragung
der Daten auf nachfolgenden Kanälen
in der Hopping-Sequenz fort. Das Schalten von Frequenzen kann mehrere Male
pro Sekunde erfolgen.
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Die
Verwendung eines FH-Protokolls hilft bei der Verringerung von Problemen
durch Interferenz mit anderen Kommunikationssystemen und anderen
Interferenz-Quellen. Frequenz-Hopping hilft auch hinsichtlich dem
Fading von Übertragungen
und Leistungsverbrauch und stellt auch eine Sicherheit für die Übertragung bereit,
sodass andere nicht die übertragenen
Daten abfangen können,
da andere nicht die Hopping-Sequenz kennen.
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Ein
Beispiel eines Frequenz-Hopping-Protokolls ist der Institute of
Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15.1 Wireless Personal
Area Network-Standard, der auf der BluetoothTM Wireless Personal
Area Network (WPAN)-Technologie von der Bluetooth Special Interest
Group basiert, dessen Webseite lautet: http://www.bluetooth.com/.
Die Bluetooth-Warenzeichen gehören
der Bluetooth SIG, Inc., USA. Das Bluetooth-Protokoll verwendet
79 einzelne zufällig
gewählte
Frequenzkanäle,
die mit den Zahlen 0 bis 78 nummeriert sind, und verwendet die Frequenzen
1600 Mal pro Sekunde. Als Beispiele für NFH-Systeme gelten das IEEE
802.11b Wireless Local Area Network (WLAN) und das IEEE 802.15.3
WPAN der nächsten
Generation, von denen beide in den industriellen, wissenschaftlichen,
medizinischen (ISM)-Band mit 2,4 GHz operieren, was ein unlizenzierter
Bereich des Radiospektrums ist, der in den meisten Ländern durch
jeden ohne eine Lizenz genutzt werden kann.
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Ein
FH-Kommunikationssystem kann ein Punkt-zu-Punkt-System sind, das
heißt
mit von einem Teilnehmer zu einem anderen Teilnehmer bereitgestellten
Kommunikationspfaden, oder als Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Anordnung aufgebaut sein,
das heißt,
dass Kommunikationspfade zwischen einem Teilnehmer und mehreren
Teilnehmern bereitgestellt sind.
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Typischerweise
bestimmt eine Vorrichtung des Netzwerkes, wie zum Beispiel der Master,
die Hopping-Sequenz, die durch alle Teilnehmer des Netzwerks verwendet
wird. Die anderen Teilnehmer des Netzwerks, wie die Slaves, sind
mit dem Master Zeit-synchronisiert,
um die Kommunikation mit dem Master aufrecht zu erhalten. Beispielsweise
sind die Frequenzhopping-Protokolle nach Bluetooth und IEE 802.15.1 Punkt-zu-Punkt-Systeme,
in denen die Frequenz-Hoppingsequenz durch die physikalische Adresse
des Masters bestimmt wird und die Phase des Hopping durch die Uhr
des Masters bestimmt wird. Die "physikalische Adresse" des Masters ist
eine einzigartige Identifikationskennung, wie eine Media Access
Control (MAC)-Adresse, die die Vorrichtung an jedem beliebigen Ort
der Welt in einem Netzwerk identifiziert.
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Einige
FH-Kommunikationssysteme sind derart konfiguriert, dass bestimmte
Vorrichtungen zu bestimmten Zeitpunkten oder in bestimmten Zeitscheiben übertragen.
Beispielsweise können
Slaves in zugewiesenen Zeitscheiben dem Master antworten. Als weiteres
Beispiel seien Bluetooth-FH-Kommunikationssysteme genannt, bei denen
der Master in geradzahligen Zeitscheiben mit der Hopping-Sequenz übertragen
können
und die Slaves in diesen regelmäßigen Intervallen
hören können. Der
Master wird einen Slave adressieren (oder alle Slaves in einer "broadcast"-Betriebsart), und
der adressierte Slave fährt
in der nächsten
ungeradzahligen Zeitscheibe zu dem Master zurück.
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Eine
Präambel,
die allen Teilnehmern des FH-Netzwerks bekannt ist, wird zur Identifizierung
des Netzwerks und zur Synchronisierung des Slaves mit dem Master
verwendet. Beispielsweise wird bei Bluetooth und IEE 802.15.1 die
bekannte Präambel "channel access code" genannt.
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Ein
Problem bei Frequenzhopping-Kommunikationssystemen ist, dass Koexistenz-Probleme
zwischen den FH-Kommunikationssystemen und NFH-Kommunikationssystemen
entstehen, die auf demselben Frequenzband operieren. Während das
FH-Kommunikationssystem über
das gesamte Frequenzband springt (hopping), besetzen NFH-Kommunikationssysteme
unterschiedliche Bereiche des Frequenzbands. Wenn das FH-Kommunikationssystem über einen
von einem NFH-Kommunikationssystem besetzten Bereich des Frequenzbands
springt, kann eine Interferenz zwischen den Systemen auftreten.
Obwohl die Verwendung eines FH-Protokolls dazu beiträgt, das
Interferenzproblem zu verringern, da nicht alle der FH-Kanäle mit anderen Kommunikationssystemen
interferieren, bleibt dennoch eine Interferenz auf solchen Kanälen, die
mit den NFH-Kommunikationssystemen zusammentreffen. Ein Beispiel
der Interferenz-Situation ist das Koexistenz-Problem zwischen dem Frequenzhopping
IEE 802.15.1 WPAN und dem nicht auf Frequenzhopping basierenden
IEE 802.11b Wireless Local Area Network (WLAN), da beide das 2,4
EHz ISM-Band teilen.
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Wegen
der dynamischen Eigenschaften der Interferenz aufgrund der Verwendung
von Vorrichtungen zu verschiedenen Zeiten an verschiedenen Orten
werden eventuell bei allen FH-Kanälen in einem bestimmten Ausmaß Interferenzen
hin und wieder auftreten. Eine Interferenz kann sich in Abhängigkeit
davon ändern, wann
die Kommunikationssysteme das Band benutzen und an welchen Orten
sich der Teilnehmer jedes Systems relativ zu den Orten der Teilnehmer
anderer Systeme befindet. Da die Teilnehmer mobil sein können, kann
sich die Interferenz in Abhängigkeit
der Bewegungen der Teilnehmer eines Systems relativ zu den Orten der
Teilnehmer anderer Systeme ändern.
Hinzu kommt, dass eine Interferenz von anderen Quellen herrühren kann,
wie z.B. von einigen Verbraucheranwendungen wie Mikrowellenherden,
was zu einer Degradation der Leistung des FH-Kommunikations-Systems
führt.
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Eine
Interferenz führt
zu Datenübertragungs-Fehlern,
wie eine Zunahme der Bit-Fehlerrate (bit error rate, BER) oder einem
Verlust von Datenpaketen, was zu einer reduzierten Übertragungsqualität und einer Leistungsabnahme
sowie dem Erfordernis einer erneuten Übertragung der Daten führt.
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Ein
Ansatz zur Behandlung des Koexistenzproblems ist die Vergrößerung der
bei den Übertragungen verwendeten
Leistungen, so dass das andere interferierende System einen geringeren
Einfluss auf das mit der erhöhten
Leistung übertragende
System hat. Jedoch belastet dieser Ansatz erhöhter Leistung die von den Teilnehmern
benutzten Batterien, weshalb das Erfordernis einer erhöhten Leistung
unpraktisch sein kann. Weiterhin kommt der Ansatz erhöhter Leistung
nur dem System zugute, das die erhöhte Leistung verwendet, und führt zu einem
größeren Interferenz-Einfluss auf andere
Systeme.
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Ein
weiterer Ansatz für
den Umgang mit dem Koexistenz-Problem ist, einen "schlechten" Kanal, der unter
der Interferenz leidet, zu skippen, wie zum Beispiel durch Schieben
auf den nächsten
Kanal in der Sequenz oder durch Springen auf einen nach dem Zufallsprinzip
ausgewählten
anderen Kanal. Jedoch werden mit diesem Ansatz des Skippens nicht
notwendigerweise andere schlechte Kanäle vermieden, da der nächste verwendete
Kanal ebenfalls ein Interferenzproblem haben kann. Auch können sich
bekannte "schlechte" und "gute" Kanäle über die
Zeit ändern,
da einige Interferenz-Arten eine vorübergehende Erscheinung sind.
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Basierend
auf den Bedarf an drahtloser Kommunikation und den Beschränkungen
der konventionellen Ansätze
ist ein Ansatz für die
Behandlung der Interferenz in einem Kommunikationssystem, wie zum
Beispiel das Koexistenzproblem zwischen Frequenzhopping-Kommunikationssystemen
und Nicht-Frequenzhopping-Kommunikationssystemen,
die nicht unter den Beschränkungen
der früheren
Ansätze
leiden, auf das höchste
wünschenswert.
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Das
US-Patent US-A-6009332 offenbart ein Verfahren und ein System zum
autonomen Alokieren eines Frequenzhopping-Verkehrskanals in einem privaten Radiosystem.
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Aus
der WO 00/60896 ist ein System und ein Verfahren zur variablen Wiederzuweisung
von Übertragungskanälen bekannt,
wobei ein Verfahren zur Zuordnung eines Kanals an einen Service
in einem drahtlosen Kommunikations-Netzwerk basierend auf Interferenz-Level
und einer Kanalqualität
offenbart ist. Dabei werden Kanäle
vorab zugewiesen und dann unter Verwendung eines Algorithmus wiederzugewiesen,
der aufgrund einer Uplink-Interferenz
und aufgrund von Kanalqualität-Messungen
einem Kanal einen Service zuweist. Dabei kann eine Wiederzuweisung
in einem Verfahrensgang anstelle des Erfordernisses mehrfacher Iterationen
erreicht werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Verfahren zum Kommunizieren mit einem Teilnehmer in einer Kommunikations-Anordnung
und eine Kommunikations-Vorrichtung zur Verwendung in einem Netzwerk
von Vorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben.
Bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Insbesondere
sind technische Maßnahmen
zur Auswahl von Sätzen
von Kommunikationskanälen
basierend auf der Kanal-Performance vorgesehen. Nach der Erfindung
wählt ein
Verfahren Kommunikationskanäle
für ein
Kommunikationssystem aus. Ein Satz von Kommunikationskanälen wird
auf der Basis der Leistung von Kommunikationskanälen und Kanalauswahl-Kriterien
ausgewählt.
Dann wird auf der Basis einer späteren Leistung
der Kommunikationskanäle
und der Kanalauswahl-Kriterien ein anderer Satz von Kommunikationskanälen ausgewählt.
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Ferner
ist nach der Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation mit einem
Teilnehmer vorgesehen. Ein Satz von Kommunikationskanälen wird
basierend auf der Leistung von Kommunikationskanälen und eines Leistungs-Kriteriums
ausgewählt.
Identifikationsdaten, die den Satz von Kommunikationskanälen identifizieren,
werden erzeugt und dem Teilnehmer bereitgestellt. Der Satz von Kommunikationskanälen wird
zur Kommunikation mit dem Teilnehmer nach einem Frequenzhopping-Protokoll benutzt.
Nach anderen Aspekten wird ein anderer Satz von Kommunikationskanälen in ähnlicher
Weise ausgewählt,
wenn ein spezifiziertes Kriterium erfüllt ist, einschließlich jedoch
nicht begrenzend nach dem Ablauf einer spezifizierten Zeitdauer,
wenn die Performance von zumindest einem der Kanäle in den Satz von Kanälen ein
anderes Leistungs-Kriterium erfüllt, oder
wenn eine spezifizierte Anzahl aus dem Satz von Kanälen noch
ein anderes Leistungs-Kriterium erfüllt.
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Nach
der Erfindung wird eine Kommunikations-Vorrichtung in einem Netzwerk,
das über
ein Frequenzhopping-Protokoll kommuniziert, verwendet. Die Kommunikations-Vorrichtung
weist einen Speicher auf, der Identifikationsdaten hat, die einen
Satz von Kommunikationskanälen
identifizieren, der auf der Basis der Kanal-Leistung und eines Leistungs-Kriteriums
ausgewählt
wird.
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Die
Kommunikations-Vorrichtung weist einen Senderempfänger auf,
der hinsichtlich der Kommunikation mit dem Speicher in Verbindung
steht und der basierend auf den Identifikationsdaten über den
Satz von Kanälen
und nach einem Frequenzhopping-Protokoll
zum Übertragen
und Senden konfiguriert ist. Die Kommunikations-Vorrichtung weist
einen Prozessor zum Erzeugen einer Messung der Kanalleistung basierend
auf dem Empfang eines Pakets von einer anderen Vorrichtung und zum Übertragen
eines anderen Pakets zu der anderen Vorrichtung, das Daten zur Angabe
der Messung der Kanalleistung enthält, auf.
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Eine
andere Kommunikations-Vorrichtung wird in einem Netzwerk verwendet,
das mit einem Frequenzhopping-Protokoll kommuniziert. Die Kommunikations-Vorrichtung
weist einen Speicher zum Speichern von Befehlssequenzen auf und
einen Prozessor, der kommunikativ mit dem Speicher in Verbindung
steht. Wenn der Prozessor die Befehle ausführt, veranlassen die Befehle
den Prozessor zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Kommunikationskanälen und
dann, basierend auf der Leistungsfähigkeit und einem Leistungsfähigkeits-Kriterium,
zur Auswahl eines Satzes von Kanälen.
Der Prozessor generiert Daten, die den Satz von Kanälen identifizieren,
und speichert diese in dem Speicher und überträgt die Daten an eine andere
Kommunikations-Vorrichtung. Die Kommunikations-Vorrichtung weist
einen Senderempfänger
auf, der kommunikativ mit dem Speicher in Verbindung steht, und
der eingerichtet ist, basierend auf den Daten über den Satz von Kanälen gemäß eines
Frequenzhopping-Protokolls,
zu übertragen
und zu empfangen.
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Weiterhin
kann eine Kommunikationskanal-Auswahlvorrichtung vorgesehen sein.
Die Vorrichtung ist ausgebildet, die Kanalleistung zu einem Zeitpunkt
zu bestimmen und basierend auf dieser Leistung einen Satz von Kanälen basierend
auf Kanalauswahl-Kriterien auszuwählen. Die Vorrichtung ist ausgebildet,
dann die Kanalleistung zu einem späteren Zeitpunkt zu bestimmen
und basierend auf dieser späteren
Leistung und dem Kanalauswahl-Kriterium einen anderen Satz von Kanälen auszuwählen.
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Weiterhin
kann die Erfindung ein System, ein Computer-lesbares Medium und
eine Trägerwelle
betreffen, die zur Ausführung
der vorgenannten Funktion ausgebildet sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird mittels eines Beispiels, das nicht beschränkend ist,
in den Figuren der beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche
Elemente beziehen, wobei die Figuren zeigen:
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1A ein
Flussdiagramm, das einen Ansatz zur Auswahl von Sätzen von
Kommunikationskanälen basierend
auf der Kanal-Leistung
nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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1B ein
Flussdiagramm, das einen Ansatz für das Kommunizieren mit einem
Teilnehmer unter Verwendung eines Satzes guter Kanäle zeigt,
die nach einer Ausführungsform
der Erfindung ausgewählt
sind;
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2 ein
Flussdiagramm, das ein Kommunikations-Netzwerk nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3A ein
Flussdiagramm, das ein beispielsweises Format eines Standartpakets
nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3B ein
Blockdiagramm, das ein Master-Testpaket nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt, das durch einen Master an Slaves zum Testen
der Kanal-Leistungsfähigkeit
gesendet wird;
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3C ist
ein Blockdiagramm, das ein Slave-Testpaket zeigt, das durch einen
Slave an einen Master zur Bereitstellung von Kanal-Leistungsmessungen
und zum Testen der Kanal-Leistung nach einer Ausführungsform
der Erfindung gesendet wird;
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4 ein
Blockdiagramm, das ein gutes Kanalpaket zeigt, das von einem Master
an Slaves zur Identifizierung eines Satzes ausgewählter Kanäle nach
einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5A ein
Blockdiagramm, das das Laden eines Satzes von Kanälen in ein
Kanalregister nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5B ein
Blockdiagramm, das den Austausch schlechter Kanäle mit guten Kanälen in einem
vorher festgelegten Satz von Kanälen
in einem Kanalregister nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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6A, 6B und 6C Flussdiagramme,
die eine beispielsweise Dateninhalt-Sequenzierung zur Implementierung
eines adaptiven Frequenz-Hopping nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
und
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7 ein
Blockdiagramm, das ein Computersystem zeigt, in das Ausführungsformen
der Erfindung implementiert werden können.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Ein
Ansatz zur Auswahl von Sätzen
von Kommunikationskanälen
basierend auf der Kanal-Leistungsfähigkeit wird beschrieben. In
der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erklärung zahlreiche
spezifische Details vorausgesetzt, um ein vollständiges Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es
ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese
spezifischen Details ausgeführt
werden kann. In anderen Beispielen werden bekannte Strukturen und
Vorrichtungen in Form eines Blockdiagramms beschrieben, um ein unnötiges Verdunkeln
der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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In
der folgenden Beschreibung werden in den folgenden Sektionen verschiedene
Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben:
- I. Überblick
- II. Test der Kanal-Leistung
- A. Spezielle Testpakete
- B. Signalstärke-Indikator
empfangener Signale (received signal strength indicator, RSSI)
- C. Preamble-Korrelation
- D. Titel-Fehlertest (header error check, HEC)
- E. Zyklischer Redundanztest (cyclic redundancy check, CRC)
- F. Paket-Verlustverhältnis
(packet lost ratio, PLR)
- G. Vorwärtsfehler-Korrektur
(forward error correction, FEC)
- H. Andere Überlegungen
zum Kanal-Leistungstest
- III. Kanal-Klassifikation
- IV. Kommunizieren ausgewählter
Kanäle
an Teilnehmer
- IIV. Implementierung eines adaptiven Frequenz-Hopping
- VI. Überwachung
der Kanäle
- VII. Übertragungsinhalt-Sequenzierung,
beispielsweise Implementierung
- VIII. Implementierungs-Mechanismen
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I. Überblick
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Ein
neuer Ansatz für
die Behandlung von Netzwerk-Kommunikationen beinhaltet generell
die Auswahl von Sätzen
von Kommunikationskanälen
basierend auf der Kanal-Leistungsfähigkeit.
Ein erster Satz von Kanälen
wird beim Hochfahren des Kommunikations-Netzwerks basierend auf
einen oder mehreren Auswahlkriterien ausgewählt. Zusätzliche Sätze von Kanälen werden dann in periodischer
Weise ausgewählt,
um in adaptiver Weise eine Interferenz zu vermeiden.
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Die 1A ist
ein Flussdiagramm, das einen Ansatz zur Auswahl von Sätzen an
Kommunikationskanälen
basierend auf der Kanal-Leistungsfähigkeit
nach einer Ausführungsform
der Erfindung beschreibt. Im Kasten 110 wird die Leistung
eines Satzes verfügbarer
Kommunikationskanäle
bestimmt. Beispielsweise können
bei einem Kommunikationssystem, das 100 Kanäle verwendet, einige oder sämtliche
der hundert Kanäle getestet
werden, um die Kanal-Leistung
zu bestimmen. Andere Systeme, die dasselbe Sequenzband verwenden,
können
mit mehreren der 100 Kanäle
interferieren.
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Im
Kasten 114 wird ein zu verwendender Satz von Kommunikationskanälen basierend
auf der im Kasten 110 bestimmten Kanal-Leistung, einen
oder mehreren Leistungs-Kriterien und einen oder mehreren Auswahl-Kriterien
ausgewählt.
Beispielsweise kann bei einem Kommunikationssystem eine Interferenz
auf den Kanälen
3 bis 5 von einem Kommunikationssystem und auf Kanälen 50 bis
54 von einem anderen Kommunikationssystem auftreten. Das Testen
des Kanals kann eine hohe Bit-Fehlerrate (bit error rate, BER) auf
solchen Kanälen
angeben. Die Kanäle
können
durch Vergleich der Testresultate mit den Leistungskriterien klassifiziert werden.
Beispielsweise kann ein Leistungskriterium ein spezifizierter Wert
oder ein spezifizierter Schwellwert sein. Wenn die BER für einen
Kanal den spezifizierten Schwellwert überschreitet, wird der Kanal
als "gut" klassifiziert, während Kanäle mit einer
BER, die nicht den spezifizierten Schwellwert überschreiten als "schlecht" klassifiziert werden.
Der Grund dafür,
dass eine Leistung eines schlechten Kanals nicht den spezifizierten Schwellwert überschreitet,
kann an einer Vielzahl von Gründen
liegen, darunter kann, was jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist, ein
Grund darin liegen, dass der Kanal von einem anderen Kommunikationssystem
verwendet wird, oder dass Störungen
von Interferenz-Quellen, wie zum Beispiel Mikrowellenherden, auftreten.
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Nach
der Klassifizierung der Leistungsfähigkeit der Kanäle wird
ein Satz von Kanälen
basierend auf den Auswahl-Kriterien ausgewählt. Beispielsweise kann das
Auswahl-Kriterium darin bestehen, dass die guten Kanäle ausgewählt werden,
jedoch nicht die schlechten Kanäle.
Durch Auswahl des Satzes von guten Kommunikationskanälen kann
das Kommunikationssystem, das die Kanal-Auswahl durchführt, die
auf den schlechten Kanälen
vorhandene Interferenz vermeiden.
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Obwohl
dieses Beispiel die Verwendung einer speziellen Art von Leistungskriterien
zur Klassifizierung von Kanälen
und eine spezielle Art von Auswahlkriterien zur Auswahl der klassifizierten
Kanäle
beschreibt, können
andere Ansätze
zur Auswahl eines Satzes von Kanälen
verwendet werden. Beispielsweise können Kanäle basierend auf dem Vergleich
von Leistungsfähigkeits-Ergebnissen
von einem oder mehreren Kriterien ohne einem ersten Klassifizieren
der Kanäle
ausgewählt
werden. Auch können
andere Kriterien verwendet werden, beispielsweise dieses, dass spezielle
Kanäle
unabhängig
von den Testergebnissen auszuwählen
sind oder nicht auszuwählen
sind.
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Im
Kasten 118 wird die Leistungsfähigkeit der Kommunikationskanäle wiederum
durch ein zusätzliches
Testen bestimmt. Dieses zusätzliche
Testen kann nach einem speziellen Ablaufplan initiiert werden, wie der
Ablauf einer spezifizierten Zeitdauer, oder das zusätzliche
Testen kann initiiert werden als Resultat des Überwachens und des Erkennens
einer neuen Interferenz unter dem ausgewählten Satz von Kanälen, wie zum
Beispiel von einem anderen Kommunikationssystem, das zuvor keine
Interferenz verursacht hat. Beispielsweise kann bei dem zuvor beschriebenen
Beispiel eines Kommunikationssystems das zusätzliche Testen über einige
oder sämtliche
der ursprünglichen
einhundert Kanäle
durchgeführt
werden.
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Im
Kasten 122 wird ein neuer Satz von Kommunikationskanälen basierend
auf der Kanal-Leistungsfähigkeit
ausgewählt,
die im Kasten 118 in ähnlicher
Weise wie zuvor im Kasten 114 bestimmt wird. Beispielsweise
kann der neue Satz von Kanälen
auf ausgewählten
Kanälen
basieren, die als gut angesehen werden, wenn das zusätzliche
Testen im Kasten 118 durchgeführt worden ist. Der neue Satz
von Kanälen
kann unterschiedlich zu den im Kasten 112 ausgewählten guten
Kanälen
sein, da eine neue Interferenz typischerweise aus anderen Systemen
auftreten kann, die nicht zu der Zeit des ersten Testens im Kasten 110 verwendet
worden sind oder die nicht in ausreichender Zeitnähe zu dem
Testen im Kasten 110 vorhanden waren, um eine ausreichende
Interferenz zu verursachen, die in den Kanälen auftritt, die als schlecht
klassifiziert worden sind.
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Nach
anderen Aspekten der Erfindung kann die Bestimmung und die Wieder-Bestimmung
der in den Kästen 110 und 118 beschriebenen
Kanal-Leistungsfähigkeit
durch eine andere Einheit oder Vorrichtung durchgeführt werden,
als die in den Kästen 114 und 122 beschriebene
Auswahl der Kanäle.
Generell kann jeder Schritt durch eine unterschiedliche Einheit
ausgeführt
werden und eine besondere Einheit kann jede Zahl von Schritten einer
speziellen Ausführungsform
der Erfindung ausführen.
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Die
Bestimmung der Kanal-Leistungsfähigkeit
und die Auswahl eines neuen Satzes von Kommunikationskanälen, wie
in den Kästen 118 bzw. 122 beschrieben,
kann basierend auf denselben Arten von Gründen wiederholt werden, als
sie zuvor für
den Kasten 118 diskutiert worden sind. Resultierend daraus
kann durch das in der 1A beschriebene Verfahren in
adaptiver Weise sogar dann Interferenz vermieden werden, wenn sich
die Interferenz über
die Zeit ändert,
wobei ein periodisches Wieder-Testen der Kanal-Leistungsfähigkeit und
eine Auswahl neuer Sätze
von Kommunikationskanälen
vorgenommen wird, um zu vermeiden, dass Kanäle mit nicht akzeptabler Leistungsfähigkeit
verwendet werden.
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Dieser
Ansatz vermeidet Interferenz, zum Beispiel aufgrund des Koexistenz-Problems
zwischen unterschiedlichen, denselben Bereich eines Kommunikationsbands
verwendenden Kommunikationssystemen, indem ein Testen der Leistungsfähigkeit
der Kommunikationskanäle
durchgeführt
wird, um einen Satz von Kanälen
zu bestimmen, die nach einem oder mehreren Leistungskriterien akzeptable
Leistungsfähigkeit
besitzen.
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Durch
Verwendung dieses neuartigen Ansatzes zur adaptiven Auswahl von
Sätzen
von Kommunikationskanälen
basierend auf einer Kanal-Leistungsfähigkeit zu verschiedenen Zeiten,
werden Interferenz-Probleme reduziert und werden Übertragungs-Eigenschaften für sowohl
das Kommunikationssystem, das einen Satz von Kommunikationskanälen zu ihrer
Verwendung auswählt,
als auch für
andere interferierende Kommunikationssysteme verbessert. Auch wird
durch Reduzierung der Interferenz das Leistungsniveau, das zur Erreichung
einer spezifizierten Übertragungsqualität erforderlich
ist, verringert, wodurch die Lebenszeit von Batterien mobiler Vorrichtungen
vergrößert wird.
Der hier beschriebene Ansatz kann als "robust" charakterisiert werden, da die Interferenz
in einem Kommunikationssystem reduziert oder eliminiert wird, indem
Kanäle,
die getestet worden sind und, da die Kanal-Leistung einen spezifizierten
Schwellwert überschreitet,
als gut bestimmt worden sind, gegenüber Kanälen verwendet werden, die getestet
worden sind und, da die Kanal-Leistungsfähigkeit unter den spezifizierten
Schwellwert fällt
als "schlecht" bestimmt worden
sind. Der hierin beschriebene Ansatz ist ein einfaches Schema, der
in vielen Vorrichtungen einfach zu implementieren ist (aufgrund
der geringen Computer-Anforderungen), das wenig Speicher erfordert
und das vollkommen zusammenwirkt mit Vorrichtungen, die diesen neuartigen
Ansatz nicht unterstützen.
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Die 1B ist
ein Flussdiagramm 100, das einen Ansatz für die Kommunikation
mit einem Teilnehmer zeigt, der einen Satz guter Kanäle verwendet,
die gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ausgewählt worden
sind. Im Kasten 130 werden Leistungsdaten für Kommunikationskanäle bestimmt.
Beispielsweise können
in einem Bluetooth- oder in einem IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
einige oder sämtliche
der 79 Kanäle
zur Bestimmung eines "received
signal strength indication" (RSSI)
oder durch Testen der Übertragungsqualität basierend
auf Übertragungsfehlern
getestet werden.
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Im
Kasten 132 wird ein Satz von Kommunikationskanälen ausgewählt, in
dem die im Kasten 130 bestimmten Leistungsfähigkeits-Daten
mit Leistungskriterien verglichen werden, um zu bestimmen, ob jeder
Kanal gut oder schlecht ist. Dann wird ein Satz von Kanälen ausgewählt, der
nur gute Kanäle
enthält.
Beispielsweise können
die Kanäle
25 bis 30 der ursprünglichen
79 Kanäle
des Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommmunikationssystems im genannten
Beispiel aufgrund der Interferenz aus einem NFH-Kommunikationssystem,
resultierend aus der Auswahl von Kanälen 0 bis 24 und 31 bis 78
für den
Kanalsatz, als schlecht klassifiziert werden.
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Im
Kasten 134 werden Kanal-Identifikationsdaten erzeugt, die
den Satz von ausgewählten
Kommunikationskanälen
identifizieren. Beispielsweise kann in dem Bluetooth- oder IEEE
802.15.1 FH-Kommunikationssystem
der oben genannten Beispiele eine reduzierte Frequenz Hopping-Sequenz,
die gute Kanäle
0 bis 24 und 31 bis 78 verwendet, ausgewählt werden, oder können alternativ
dazu schlechte Kanäle
25 bis 30 ausgewählt
werden, die durch zufällig
ausgewählte
gute Kanäle
in der normalen Hopping-Sequenz ersetzt werden können.
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Im
Kasten 136 werden dem Teilnehmer Kanal-Identifikationsdaten,
die den ausgewählten
Satz von Kommunikationskanälen
identifizieren, bereitgestellt. Beispielsweise kann in dem Bluetooth-
oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem des oben genannten Beispiels
der Master einen Slave mit Informationen darüber versorgen, welche Kanäle im Kasten 132 ausgewählt und/oder
nicht ausgewählt
worden sind (zum Beispiel die Kanäle 0 bis 24 und 31 bis 78).
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Im
Kasten 138 wird der Satz von Kommunikationskanälen dazu
verwendet, mit dem Teilnehmer zu kommunizieren. Beispielsweise kann
ein Master in dem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
der oben genannten Beispiele mit dem Slave unter Verwendung des
Satzes von ausgewählten
Kanälen,
wie sie mit den im Kasten 134 erzeugten Identifikationsdaten
identifiziert worden sind, kommunizieren.
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Im
Kasten 140 wird die Leistungsfähigkeit der Kommunikationskanäle wiederbestimmt.
Die Leistungsfähigkeit-Bestimmung im Kasten 140 kann
in ähnlicher
Weise wie oder unterschiedlich zu der ursprünglichen Leistungsfähigkeits-Bestimmung im Kasten 130 erfolgen.
Die Wiederbestimmung der Kanal-Leistungsfähigkeit im Kasten 140 kann
basierend auf einer Anzahl von Kriterien initiiert werden. Beispielsweise
kann das neuerliche Testen in periodischen Intervallen ausgeführt werden,
wenn die Interferenz in dem ausgewählten Satz von Kommunikationskanälen entdeckt
worden ist oder wenn die verfügbare
Anzahl von guten Kanälen
unter eine spezifizierte Anzahl fällt.
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Im
Kasten 142 wird ein neuer Satz von Kommunikationssystemen
basierend auf den in dem Kasten 140 ausgeführten Testen
und spezifizierte Leistungskriterien zur Bestimmung, welche Kanäle gegenwärtig gut oder
schlecht sind, ausgewählt.
Beispielsweise kann bei einem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
der oben genannten Beispiele ein mobiles NFH-Kommunikationssystem,
das zuvor Interferenz erzeugt hat, nicht länger ein Problem darstellen,
wenn das NFH-Kommunikationssystem
nicht länger
in Betrieb ist oder aus dem FH-Kommunikationssystem entfernt worden
ist. Auch kann ein anderes, zuvor unentdecktes NFH-Kommunikationssystem
aus gegensätzlichen
Gründen
Interferenz erzeugen. Zu diesem Beispiel sei angenommen, dass das
NFH-Kommunikationssystem, das auf den Kanälen 25 bis 30 Interferenz erzeugt,
nicht länger
ein Problem darstellt, da das NFH-Kommunikationssystem entfernt
worden ist, jedoch sei auch angenommen, dass ein anderes FH-Kommunikationssystem
nun aktiv ist und auf den Kanälen
3, 22, 48 und 53 Interferenz erzeugt.
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Im
Kasten 144 werden Daten erzeugt, die den neuen Satz von
Kommunikationskanälen
identifizieren. Beispielsweise kann in dem Bluetooth- oder IEEE
802.15.1 FH-Kommunikationssystem der oben genannten Beispiele eine
kleinere Frequenzhopping-Sequenz, die nicht die Kanäle 3, 22,
48 und 53 verwendet, ausgewählt
oder können
die Kanäle
3, 22, 48 und 53 durch gute Kanäle
in der normalen Hopping-Sequenz ersetzt werden.
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Im
Kasten 146 werden dem Teilnehmer Daten, die den neuen ausgewählten Satz
von Kommunikationskanälen
identifizieren, bereitgestellt. Beispielsweise kann in dem Bluetooth-
oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem der oben genannten Beispiele
der Master basierend auf den neuen, im Kasten 142 ausgewählten Kanälen einem
Slave eine Hopping-Sequenz bereitstellen.
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Im
Kasten 148 wird der neue Satz von Kommunikationskanälen zur
Kommunikation mit dem Teilnehmer verwendet. Beispielsweise kann
in dem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem der oben
genannten Beispiele ein Master mit dem Slave kommunizieren, wobei
der Satz von ausgewählten
Kanälen
verwendet wird, der mit den im Kasten 144 erzeugten Identifikationsdaten
identifiziert worden ist.
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Die
Schritte in den Kästen 140 bis 148 können abhängig von
den Anforderungen der speziellen Anwendung oder Implementierung
soweit notwendig wiederholt werden. Resultierend daraus kann der
Ansatz zur adaptiven Auswahl von Kommunikationskanälen, die
eine spezifische Kanal-Leistungsfähigkeit bereitstellen, verwendet werden,
wodurch Interferenzen mit anderen Systemen und anderen Quellen von
Interferenzen vermieden werden.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein neuerlicher Satz von Kommunikationskanälen zur
Ergänzung
eines existierenden Satzes von Kommunikationskanälen verwendet. Im Gegensatz
zu dem zuvor genannten Ansatz, in dem ein zweiter Satz von Kanälen durch
Wieder-Testen aller möglicher
Kanäle
und durch Verwendung des zweiten Satzes anstelle des ersten Satzes
(oder anstelle eines vorher festgelegten Satzes) bestimmt wird,
kann eine spezifizierte Anzahl von Kanälen für das Testen auf zufällige Weise ausgewählt werden,
und wenn herausgefunden worden ist, dass eine akzeptable Leistungsfähigkeit
vorhanden ist, kann diese jenen Kanälen des ersten Satzes hinzugefügt werden,
die bereits eine akzeptable Leistungsfähigkeit haben.
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Die 2 ist
ein Flussdiagramm, das ein Kommunikations-Netzwerk 200 nach einer Ausführungsform der
Erfindung beschreibt. Der Klarheit halber beschreibt die 2 eine
kleine Zahl von Kommunikationsvorrichtungen, wohingegen in der Praxis
eine jegliche Anzahl solcher Kommunikations-Vorrichtungen verwendet werden
kann. Beispiele von Kommunikations-Vorrichtungen, die in einem Netzwerk
verwendet werden können,
das den hierin beschriebenen Ausfallansatz verwendet, schließen, ohne
darauf beschränkt
zu sein, drahtlose Vorrichtungen mit ein, die in drahtlosen Lokalbereich-Netzwerken
("wireless local
area networks", WLANs)
und in drahtlosen Privatbereichs-Netzwerken ("wireless personal area networks", WPANs) verwendet werden,
wie schnurlose Telefone, Laptop-Computer, Desktop-Computer, Drucker
und digitale personenbezogene Zusatzgeräte ("personal digital assistance", PDAs). Drahtlos-Vorrichtungen
können
auf verschiedene Arten, ohne darauf einzuschränken, kommunizieren: Infrarot, "Line-of-sight", Zellulär, Mikrowelle,
Satellit, paketbasierte Funkübertragung
und "Spread sprectrum
technologies". Einige
Kommunikations-Vorrichtungen können
als mobile Vorrichtungen basierend darauf charakterisiert werden,
ob solche Vorrichtungen zwischen Orten leicht bewegt werden können oder
ob die mobilen Vorrichtungen üblicherweise
von einer Person getragen werden können, zum Beispiel schnurlose
Telefone, Laptop-Computer und PDAs.
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Das
Kommunikations-Netzwerk 200 weist einen Master 210 und
Slaves 220, 230 auf. Der Master 210 weist
auf: einen Speicher 212, der zur Speicherung von Anweisungen
verwendet werden kann, einen Prozessor 214, der die in
dem Speicher 212 gespeicherten Anweisungen ausführen kann,
und einen Senderempfänger 216,
der zum Übermitteln
und zum Empfangen von Kommunikationen zwischen dem Master 210 und
anderen Vorrichtungen des Kommunikationsnetzwerks 200,
wie Slaves 220, 230 eingerichtet ist.
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Die
Slaves 220, 230 weisen auf: einen Speicher 222 bzw. 232,
einen Prozessor 224 bzw. 234 und einen Senderempfänger 226 bzw.
236, die Funktionen ausführen,
die ähnlich
denen entsprechender Elemente des Masters 210 sind.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wählt
der Master 210, wie hierin beschrieben, aus den vorbestimmten
Kommunikationskanälen
einen Satz von Kommunikationskanälen
für ein
spezifiziertes Kommunikationsprotokoll aus, generiert Identifikationsdaten
für den
ausgewählten
Satz von Kanälen
und übermittelt
die Identifikationsdaten an den Slave 220, beispielsweise
unter Verwendung des Ansatzes nach 1B.
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Jedoch
kann der Slave 230 unter Umständen nicht fähig sein,
den ausgewählten
Satz von Kanälen
zu verwenden. Beispielsweise kann der Slave 230 unter Umständen nicht
darauf eingerichtet sein, einen ausgewählten Satz guter Kanäle zu verwenden,
die von dem Master 210 gesendet worden sind. Resultierend
daraus kommuniziert der Master 210 mit dem Slave 220 unter
Verwendung des ausgewählten
Satzes von Kommunikationskanälen
und kommuniziert mit dem Slave 230 unter Verwendung der
vorher festgelegten Kommunikationskanäle für das spezifizierte Kommunikationsprotokoll.
Wenn beispielsweise ein FH-Kommunikationsprotokoll
verwendet wird, kommuniziert der Master 210 und der Slave 220 durch
Springen ("hopping") über den ausgewählten Satz
guter Kommunikationskanäle,
während
der Master 210 mit dem Slave 230 durch Springen ("hopping") über die
vorher festgelegten Kommunikationskanäle für das FH-Protokoll kommuniziert.
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II. Testen der Kanal-Leistungsfähigkeit
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Kanal-Leistungsfähigkeit
unter Verwendung einer oder mehrerer Kanal-Leistungsfähigkeitsmessverfahren überwacht.
Beispielsweise können
jegliche der unten diskutierten Verfahren zur Messung der Kanal-Leistungsfähigkeit
alleine oder in Kombination verwendet werden. Verschiedene Verfahren
können
für das
Testen der Kanäle
verwendet werden, um einen Satz von Kommunikationskanälen auszuwählen und
die Leistungsfähigkeit
des ausgewählten
Satzes von Kommunikationskanälen
in Abhängigkeit
von den Anforderungen der speziellen Anwendung unter Implementierung
zu überwachen.
Obwohl das Testen normalerweise auf allen möglichen Kommunikationskanälen ausgeführt wird,
ist es weder notwendig, alle Kanäle
zu testen, noch ist es notwendig, dasselbe Verfahren zur Bestimmung
und zur Überwachung
der Leistungsfähigkeit
verschiedener Kanäle
zu verwenden.
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A. Spezielle Testpakete
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung werden spezielle Testpakete, die einen bekannten Inhalt enthalten,
zum Testen der Leistungsfähigkeit
der Kommunikationskanäle
verwendet. Hierin wird "Paket" als ein Satz ("block") von Daten für Übertragungen
in einem Paket-geschalteten System ("packet switched system") verwendet. Beispielsweise
können
Pakete alleine oder in jeglicher Kombination aufweisen: eine Präambel, einen
Titel, einen Nutzbereich und einen Endbereich.
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Die
Zahl der Fehlerbits (NEB), die in dem bekannten Inhalt der speziellen
Testpakete auftreten, können zur
Bestimmung der Kanal-Leistungsfähigkeit
ermittelt werden. Bei Kanälen,
bei denen eine Interferenz beispielsweise aus einem anderen Kommunikationssystem
auftreten, ist die NEB als Resultat der Interferenz hoch. In umgekehrter
Weise ist die NEB gering, wenn keine Interferenz auftritt.
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Beispielsweise
kann ein Slave die NEB für
eine Übertragung
von einem Master zu dem Slave ermitteln und das Resultat in einer
nachfolgenden Übertragung
von dem Slave zu dem Master einbinden. Zusätzlich zu dem Empfang der ermittelten
NEB von dem Slave in der nachfolgenden Übertragung hat der Master basierend auf
der nachfolgenden Übertragung
die NEB für
die Übertragung
von dem Slave zu dem Master ermittelt. Als Resultat kann die Leistungsfähigkeit
in beiden Richtungen der Kommunikationen gemessen werden, was wichtig
sein kann, da die Interferenz in Abhängigkeit vieler Faktoren, beispielsweise
der Orte des Masters und des Slaves relativ zu einer Quelle der
Interferenz, in jeder Richtung im unterschiedlichen Maße auftreten
kann.
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Die 3A ist
eine schematische Darstellung eines Beispielformats eines Standardpakets 300 nach einer
Ausführungsform
der Erfindung. Das Standardpaket 300 ist für ein Bluetooth-
oder ein IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem geeignet. Das Standardpaket 300 weist
auf: eine bekannte Präambel 310,
einen Paket-Titel 320 und eine Nutzinformation 330.
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Eine
bekannte Präambel 310 wird
verwendet, um das FH-Kommunikations-Netzwerk
zu identifizieren und um die Slaves mit dem Master zu synchronisieren.
Eine bekannte Präambel 310 ist
eine binäre
Datenfolge, deren Länge
von dem Kommunikations-Protokoll
abhängt.
Beispielsweise hat eine bekannte Präambel 310 für ein auf
dem Bluetooth basierendes FH-Kommunikationssystem eine Länge von
72 Bit.
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Der
Paket-Titel 320 beinhaltet Steuerinformationen, wie zum
Beispiel die Herkunft und die Bestimmungsadresse des Pakets, die
Art des Pakets und der Prioritätsgrad
des Pakets.
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Die
Nutzinformation 330 beinhaltet die Inhalte oder Daten im
Vergleich zu der Steuerinformation, die durch ein Standardpaket 300 getragen
werden, oder einen Überschuss
des Paket-Titels 320.
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Die 3B ist
eine schematische Darstellung, die ein Master-Testpaket 360 beschreibt, das
zum Testen der Kanal-Leistungsfähigkeit
von einem Master an Slaves nach einer Ausführungsform der Erfindung geschickt
wird. Das Master-Testpaket 360 weist
auf: eine bekannte Präambel 340,
einen Paket-Titel 364, einen Nutzinformations-Titel 366 und
Kopien der bekannten Präambel 370, 372, 374.
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Die
bekannte Präambel 340 ist
analog zu der bekannten Präambel 310 der 3A gebildet,
jedoch ist die bekannte Präambel 340 für das FH-Kommunikationssystem,
das das Master-Testpaket 360 verwendet, in eigener Weise
gebildet.
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Der
Paket-Titel 364 ist analog zu dem Paket-Titel 320 der 3A gebildet,
kann sich jedoch basierend auf dem Inhalt des Master-Testpakets 360 davon
unterscheiden, beispielsweise durch die spezielle ursprüngliche
und Bestimmungsadresse des Pakets.
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Der
Nutzinformations-Titel 366 beinhaltet Steuerinformationen,
die sich auf den Nutzinformations-Bereich des Master-Testpakets 360 beziehen,
beispielsweise die Art von in der Nutzinformation enthaltenen Daten.
In dem in der 3B dargestellten Beispiel identifiziert
der Nutzinformations-Titel 366, dass die Nutzinformation
des Master-Testpakets 360 eine spezifische Anzahl von Kopien
einer bekannten Präambel 340 enthält, die
als Kopien der bekannten Präambel 370, 372, 374 dargestellt
sind. Obwohl das Master-Testpaket 360 dadurch dargestellt
und beschrieben ist, dass es drei Kopien der bekannten Präambel 370, 372, 374 enthält, kann jede
Zahl von Kopien, soweit es die Kapazitätsgrenzen des Nutzinformations-Bereichs
zulassen, verwendet werden, und kann der Nutzinformations-Bereich
des Pakets neben den Kopien der bekannten Präambel andere Daten enthalten.
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Durch
das Einbeziehen von Kopien der bekannten Präambel 370, 372, 374 in
die Nutzinformation des Master-Testpakets 360, kann der
das Master-Testpaket 360 erhaltende Slave die Anzahl der
Fehlerbits (NEB), die in den Kopien der bekannten Präambel 370, 372, 374 und
in der bekannten Präambel 340 auftreten,
ermitteln. Beispielsweise ist bei einem Bluetooth-basierenden FH-Kommunikationssystem
wie zum Beispiel Bluetooth oder IEEE 802.15.1 die bekannte Präambel bezogen
auf den Kanal-Zugriffscode,
der eine Länge
von 72 Bits hat. Basierend auf dem Kanal-Zugriffscode beim Start
eines Pakets und den drei Kopien des Kanal-Zugriffscodes in der
Paket-Nutzinformation, die von dem Master zu dem Slave gesendet
wird, gibt es 288 Datenbits zum Testen der Kanal-Leistungsfähigkeit
basierend auf dem NEB.
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Die 3C ist
eine schematische Darstellung, die ein Slave-Testpaket 380 beschreibt, das
von einem Slave an einen Master geschickt wird, um nach einer Ausführungsform
der Erfindung Kanal-Leistungsmessungen vorzusehen und die Kanal-Leistungsfähigkeit
zu testen. Das Slave-Testpaket 380 weist auf: eine bekannte Präambel 340,
einen Paket-Titel 384, einen Nutzbereich-Titel 386,
ein NEB des zuletzt erhaltenen Pakets 388 und Kopien einer
bekannten Präambel 390, 392, 394.
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Die
bekannte Präambel 340 des
Slave-Testpakets 380 kann dieselbe wie diejenige des Master-Testpakets 360 sein,
vorausgesetzt, dass das Master-Testpaket 360 und das Slave-Testpaket 380 zwischen
Teilnehmern desselben FH-Kommunikationssystems gesendet worden sind.
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Der
Paket-Titel 384 und der Nutzinformations-Titel 386 sind
in analoger Weise zu dem Paket-Titel 364 bzw. dem Nutzinformations-Titel 366 gebildet,
wobei durch die Art des Pakets (zum Beispiel Master an Slave oder
Slave an Master) und der Paketinhalte (zum Beispiel Slave-Testpaket 380 enthält NEB des
letzten erhaltenen Pakets 388) Unterschiede entstehen.
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Das
Slave-Testpaket 380 weist die NEB des zuletzt erhaltenen
Pakets 388 auf, das die von dem Slave für das letzte durch den Master
an den Slave gesendete Paket, zum Beispiel das Master-Testpaket 360,
ermittelte NEB enthält.
Die NEB des zuletzt erhaltenen Pakets 388 wird dazu verwendet,
die Information über
die Leistung der Übertragung
vom Master zum Slave über
den speziellen, zum Senden des Master-Testpakets 360 verwendeten
Kanal von dem Slave an den Master zurückzuschicken.
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Hinzu
kommt, dass durch das Einfügen
von Kopien der bekannten Präambel 390, 392, 394 in
die Nutzinformation des Slave-Testpakets 380 der
Master, der das Slave-Testpaket 380 von einem Slave empfängt, die NEB,
die in Kopien der bekannten Präambel 390, 392, 394 und
in der bekannten Präambel 340 auftritt,
ermitteln kann. Wie zuvor beschrieben, kann sich die Kanal-Leistungsfähigkeit
bei Übertragungen
vom Master zum Slave von der Kanal-Leistungsfähigkeit der Übertragung
vom Slave zum Master beispielsweise dann unterscheiden, wenn eine
Interferenzquelle näher
bei einem Teilnehmer oder einem anderen Teilnehmer ist. Obwohl das
Slave-Testpaket 380 als drei Kopien der bekannten Präambel 390, 392, 394 aufweisend
dargestellt und beschrieben ist, kann jede Anzahl von Kopien verwendet
werden, soweit die Kapazitätsgrenzen
des Nutzinformations-Bereichs des Pakets es zulassen.
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Jeder
Kanal des Kommunikationssystems kann wiederholt durch Verwendung
des Master-Testpakets 360 und des Slave-Testpakets 380,
wie sie hierin beschrieben sind, getestet werden. Beispielsweise
beträgt die
Frequenzhopping-Rate bei einem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
1600 Sprünge
pro Sekunde und sind 79 Kanäle
vorhanden. Dadurch kann jeder der 79 Kanäle in einer Sekunde 20 Mal sowohl
vom Master zum Slave als auch vom Slave zum Master getestet werden.
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Die
Verwendung spezieller Testpakete, beispielsweise das Master-Testpaket 360 und
das Slave-Testpaket 380, können gut für das anfängliche Kanal-Testen geeignet
sein, da viele getrennte und detaillierte Tests in einer kurzen
Zeit durch jeden Kanal gemacht werden können. Zusätzlich wird die Kanal-Leistungsfähigkeit auf
einer Skala gemessen von einem NEB-Wert 0 zu einem NEB-Wert, der
jedem fehlerhaften Testbit entspricht, wodurch eine Reihe an Kanal-Leistungsmessungen
vorgesehen sind. Da die überschüssigen Daten, die
mit einem solch detaillierten Testen verbunden sind, im Vergleich
zu anderen, unten beschriebenen Verfahren relativ groß sind,
wird ein solch detailliertes Testen generell nicht regelmäßig genug
durchgeführt,
um den Overhead einzuschränken.
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B. Stärkeindikator des empfangenen
Signals (Received signal strength indicator, RSSI)
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein Stärkeindikator
eines empfangenen Signals ("received
signal strength indicator",
RSSI) zum Testen der Leistungsfähigkeit
von Kommunikationskanälen
verwendet. Zur Bestimmung der RSSI für einen Kanal kann ein Master
entweder einfach eine Slave-Übertragungzeitscheibe
abhören
oder ein Null-Paket an einen Slave zur Absicherung darüber senden,
dass der Slave nicht in der nächsten
Slave-Übertragungszeitscheibe
sendet. Ein Null-Paket
umfasst generell nur einen Zugangscode und einen Paket-Titel und wird typischerweise
zur Absicherung darüber
benutzt, dass der Master und der Slave synchronisiert werden. Wenn
ein Slave ein Null-Paket empfängt,
wird kein Return-Paket vom Slave an den Master geschickt.
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Beim
Abhören
des Return-Kanals durch den Slave gibt das durch den Master empfangene
Signal nur das Grundrauschen des Kanals wieder, da der Slave auf
dem Kanal nicht überträgt. Wenn
eine Interferenz, wie zum Beispiel von einem anderen Kommunikationssystem,
auftritt, wird der RSSI hoch sein. Wenn in umgekehrter Weise keine
Interferenz auftritt, wird der RSSI gering sein. Bei Verwendung
dieses Ansatzes mit einem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1-Kommunikationssystem
kann ein Master innerhalb einer Sekunde 10 RSSI-Messungen für jeden
der 79 Kanäle
durchführen.
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Die
Verwendung von RSSI kann gut für
ein Anfangs-Kanaltesten geeignet sein, da für jeden Kanal innerhalb einer
kurzen Zeit viele separate und detaillierte Tests durchgeführt werden
können.
Nach einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Kanal-Leistungsfähigkeit
innerhalb einer Skala gemessen, die von sehr geringen RSSI-Werten
bis zu sehr hohen RSSI-Werten entsprechend dem auf dem Kanal gemessenen Rauschpegel
reicht, wodurch eine Anzahl von Kanalleistungs-Messungen bereitgestellt
wird, die sich über
einen Bereich erstrecken. Da der mit einem solchen Testen verbundene
Overhead im Vergleich zu anderen nachfolgend beschriebenen Verfahren
relativ hoch sein kann, wird ein solches detailliertes Testen generell nicht
regelmäßig genug
durchgeführt,
um den Overhead einzugrenzen.
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C. Präambel-Korrelation
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die bekannte Präambel am Anfang des Pakets
zum Testen der Leistungsfähigkeit
der Kommunikationskanäle
verwendet. Der Präambel-Korrelationsansatz
ist ähnlich
dem Ansatz mit dem speziellen Testpaket, das voran stehend beschrieben
worden ist, jedoch werden nicht Kopien der bekannten Präambel in
dem Nutzinformations-Abschnitt des Pakets verwendet. Der Master
kann Identifikations-Pakete, Null-Pakete, Poll-Pakete oder andere
Arten von Paketen verwenden und die empfangene Präambel mit
der bekannten Präambel
korrelieren. Ein Paket, das nicht der Korrelation unterworfen wird,
wird fallengelassen (dieses ist zum Beispiel ein verlorenes Paket).
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Die
Verwendung des Präambel-Korrelationsansatzes
kann gut für
ein kontinuierliches Monitoring der Kanal-Leistungsfähigkeit,
zum Beispiel das andauernde Monitoring eines ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen,
geeignet sein, da keine speziellen Pakete erforderlich sind und
daher der Overhead im Vergleich zu anderen Ansätzen, die zusätzliche
Pakete erfordern, relativ gering ist. Jedoch ist das Resultat jeder Messung
das Ergebnis darüber,
ob das Paket fallengelassen (oder verloren) worden ist oder nicht,
so dass eine begrenzte Granularität vorgesehen ist, da ein Einzel-Bitfehler
dasselbe Resultat eines verlorenen Pakets bereitstellt wie ein Mehrfach-Bitfehler.
Da auch eine Kopie einer bekannten Präambel anstelle mehrfacher Kopien
verwendet wird, gibt es weniger Bits, die zum Entdecken von Interferenzproblemen
verwendet werden. Dieses erhöht
die Wahrscheinlichkeit, dass ein "schlechter" Kanal als "guter" missgekennzeichnet wird.
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D. Titel-Fehlerprüfung ("header error check", HEC)
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein Titel-Fehlercheck
(HEC) zum Test der Leistungsfähigkeit
von Kommunikationskanälen
verwendet. Der HEC ist eine Prüfung über den
Inhalt des Paket-Titels, so dass der HEC bei einem Auftreten eines
Fehlers in dem Paket-Titel nicht prüft und das Paket fallengelassen
wird (zum Beispiel ist dies ein verlorenes Paket).
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Die
Verwendung des HEC-Ansatzes kann gut geeignet sein für das kontinuierliche
Monitoring der Kanal-Leistungsfähigkeit
wie zum Beispiel das fortdauernde Monitoring eines ausgewählten Satzes von
Kommunikationskanälen,
da keine speziellen Pakete erforderlich sind und daher der Overhead
im Vergleich zu anderen Ansätzen,
die zusätzliche
Pakete erfordern, relativ gering ist. Jedoch ist das Resultat jeder
Messung, ob das Paket fallengelassen (oder verloren) ist oder nicht,
wodurch eine begrenzte Granularität vorgesehen ist, da ein Bit-Fehler
dasselbe Resultat eines verlorenen Pakets und eines Mehrfach-Bitfehlers vorsieht.
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E. Zyklische Resonanzprüfung (" cyclic redundancy
check" CRC)
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird eine zyklische Resonanzprüfung (CRC) zum Testen der Leistungsfähigkeit
von Kommunikationskanälen
verwendet. Der CRC kann eine Prüfung
sein, mit der in Abhängigkeit
von dem verwendeten Kommunikationssystem-Protokoll entweder die
Nutzinformation des Pakets oder der gesamte Inhalt des Pakets geprüft wird.
Beispielsweise müssen
bei einem Bluetooth- und einem IEEE 802.15.1-System das Datenpaket
einer CRC-Prüfung
unterzogen werden, wobei andernfalls das Paket zurückübermittelt
werden muss. Eine Zurückübermittlungs-Anfrage
(RR) zeigt eine geringe Kanal-Leistungsfähigkeit an.
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Die
Verwendung des CRC-Ansatzes kann gut geeignet sein für ein kontinuierliches
Monitoring der Kanal-Leistungsfähigkeit
wie zum Beispiel das fortdauernde Monitoring eines ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen,
da keine speziellen Pakete erforderlich sind und daher der Overhead
im Vergleich zu anderen Ansätzen,
die zusätzliche
Pakete erfordern, relativ gering ist. Jedoch ist das Resultat jeder
Messung die Antwort darauf, ob es eine Zurückübertragungs-Anfrage gibt oder
nicht, sodass eine begrenzte Granularität vorgesehen ist, da ein Ein-Bit-Fehler
dasselbe Resultat eines verlorenen Pakets und eines Mehrfach- Bitfehlers vorsieht.
Jedoch sieht der CRC im Vergleich zu anderen Typen von Datenprüfungen mehrere
Bits zum Testen vor, da entweder die Nutzinformation oder das gesamte
Paket zur Prüfung
von Fehlern verwendet wird, anstatt gerade nur ein Bereich eines
Pakets (z. B. nur der Titel für
HEC).
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F. Paket-Verlustverhältnis ("packet loss ratio", PLR)
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein Paket-Verlustverhältnis (PLR)
zum Kanalleistungstesten bei Übertragungen
zwischen Teilnehmer eines Kommunikationssystems verwendet. Ein Paket-Verlust
kann auftreten, wenn eine spezifizierte Bedingung, einschließlich aber
nicht einschränkend
ein Fehler in der Präambel-Korrelation
HEC oder CRC, erfüllt
ist. PLR kann gut geeignet sein sowohl für das anfängliche Kanal-Testen als auch
für das
kontinuierliche Monitoring der Kanal-Leistungsfähigkeit.
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G. Vorwärts-Fehlerkorrektur
("forward error
correction", FEC")
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird eine Vorwärts-Fehlerkorrektur
(FEC) zum Testen der Kanal-Leistungsfähigkeit
für Übertragungen
zwischen Teilnehmern eines Kommunikationssystems verwendet. FEC
kann für
den Paket-Titel oder die Nutzinformation des Pakets durchgeführt werden.
FEC wird als Form einer Resonanzdaten-Codierung verwendet werden,
um dem Empfänger
zu erlauben, die Integrität der
empfangenen Daten abzusichern und jegliche identifizierten Fehler
zu korrigieren. Beispielsweise ist bei Bluetooth- oder IEEE 802.15.1
der Paket-Titel
1/3-FEC-codiert und die Nutzlast 2/3-FEC-codiert. Das FEC-Codieren kann sowohl
für eine
NEB-Kalkulation als auch für
Fehler-Korrekturen verwendet werden.
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Die
Verwendung des FEC-Ansatzes kann gut geeignet sein für ein kontinuierliches
Monitoring der Kanal-Leistungsfähigkeit,
wie das fortdauernde Monitoring eines ausgewählten Satzes von Kommunikationskanälen, da
keine speziellen Pakete erforderlich sind und daher der Overhead
im Vergleich zu anderen Ansätzen, die
zusätzliche
Pakete erfordern, relativ gering ist. Da das Ergebnis jeder Messung
eine größere Granularität über eine
NEB-Messung vorsieht
als einige andere zuvor genannter Verfahren, entsteht im Zusammenhang mit
dem FEC ein größerer Overhead
und weniger Informationen könnten
aufgrund der Redundanzdaten-Codierung
in jedes Paket aufgenommen werden.
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H. Andere Betrachtung
zum Kanal-Leistungstesten
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Obwohl
die voranstehenden Beschreibungen jeder Kanalleistungs-Messtechnik die Verwendung
desselben Verfahrens sowohl für Übertragungen
vom Master zum Slave und vom Slave zum Master beschreibt, können verschiedene
Verfahren für
jede Übertragungsrichtung
verwendet werden. Beispielsweise kann der RSSI-Ansatz für Übertragungen
vom Master zum Slave verwendet werden, während die Präambel-Korrelation für Übertragungen
vom Slave zum Master verwendet werden kann. Auch können verschiedene
Verfahren miteinander kombiniert werden, so dass ein Test dann als
erfolgreich betrachtet wird, wenn zwei oder mehr Tests erfüllt sind.
Um beispielsweise eine "pass"-Anzeige zu empfangen,
hat das Paket beide, sowohl die Präambel-Korrelation als auch
HEC zu passieren. Ferner, können
sich die verwendeten Tests über
die Zeit in Abhängigkeit
der Effektivität
der Tests und der Anforderungen einer speziellen Anwendung oder
Implementierung ändern.
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III. Kanal-Klassifikation
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein Kanal basierend auf der Kanal-Leistungsfähigkeit und
einer oder mehreren Klassifikations-Kriterien klassifiziert. Beispielsweise
kann basierend auf den Resultaten des Kanal-Leistungstestens durch
die oben beschriebe Anwendung einer oder mehrerer Leistungsfähigkeits-Messungen
an spezifizierten Leistungsfähigkeits-Kriterien
ein Kanal als "gut" oder "schlecht" klassifiziert werden.
Gemäß der hierin
vorgesehenen Anwendung wird bei einer guten Kanal-Leistungsfähigkeit
ein spezifiziertes Kriterium oder ein spezifizierter Schwellwert übertroffen,
während
bei einer schlechten Kanal-Leistungsfähigkeit
der spezifizierte Schwellwert nicht übertroffen wird. Obgleich diese
Diskussion annimmt, dass alle verfügbaren Kanäle oder alle Kanäle, die
durch das Kommunikationssystem verwendet werden könnten, getestet
und klassifiziert werden sollen, kann bei besonderen Implementierungen
vorgesehen sein, dass weniger als alle Kanäle getestet und klassifiziert
werden.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung werden mehrfache Tests jedes Kanals zum Klassifizieren
eines Kanals verwendet. Beispielsweise kann ein Master jeden Kanal
mehrfach testen, wobei eine spezifizierte Anzahl von Tests wie zum
Beispiel 10 Tests pro Kanal vorgesehen sind. Die Anwendung von mehrfachen
Tests stellt eine genauere Bestimmung der Kanal-Leistungsfähigkeit dar, da jeder individuelle
Test durch Faktoren beeinflusst wird, die Resultate hervorrufen,
die nicht genau die Gesamt-Leistungsfähigkeit des Kanals reflektieren.
Beispielsweise kann ein isoliertes Auftreten einer Interferenz eine
schlechte Kanal-Leistungsmessung verursachen, obwohl der Kanal generell
eine gute Leistungsfähigkeit
hat. Umgekehrt kann ein Kanal mit einer schwerwiegenden Interferenz
während
einer zeitweisen Unterbrechung der Interferenz ein akzeptables Kanalleistungs-Messergebnis
haben, obwohl die meiste Zeit über
eine Interferenz von der Interferenzquelle, wie zum Beispiel ein
anderes Kommunikationssystem, vorhanden ist.
-
Die
Tabelle 1 enthält
beispielsweise die Resultate von 10 Kanal-Leistungsfähigkeitstest für "n"-Kanäle. Es
gibt 3 mögliche
Resultate jedes hypothetischen, in der Tabelle 1 dargestellten Kanal-Leistungstest:
hoch, mittel oder gering. In der Praxis wird für jeden Test ein numerischer
Wert, wie zum Beispiel ein NEB- oder ein RSSI-Wert, verwendet. Auch
kann an Stelle jedes numerischen Testwerts ein relativer Wert, wie
zum Beispiel "höher", "Durchschnitt" oder "schwach" verwendet werden,
in dem ein numerischer Wert mittels solch einer qualitativen Skala
umgewandelt wird (zum Beispiel zeigt ein hoher RSSI eine geringe
Kanal-Leistungsfähigkeit und
ein geringes NEB eine gute Kanal-Leistungsfähigkeit
an und so weiter). Weiterhin kann bei jedem Test ein einfaches "pass/fail", "pass/loss" oder "pass/RR" für Tests
wie zum Beispiel HEC, CRC oder FEC verwendet werden, und das Paket-Verlustverhältnis (PLR)
kann durch Ermittlung des Prozentsatzes der verloren gegangenen
Pakete bestimmt werden, wie z. B. durch Verwendung einer Präambel-Korrelation
HEC, CRC oder FEC.
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-
-
In
der Tabelle 1 werden die Kanäle
1 und 2 als "schlecht" klassifiziert, da
die Resultate generell eine geringe Kanal-Leistungsfähigkeit anzeigen, obwohl nicht
alle der individuellen Testresultate für die Kanäle 1 und 2 gering sind und
einige mittel oder hoch sind. Die Kanäle n-1 und n sind als "gut" klassifiziert worden,
da die Resultate generell eine große Kanal-Leistungsfähigkeit
anzeigen, da einige einzelne Tests ein geringes oder mittleres Resultat
anzeigen. Obwohl dieses Beispiel subjektive Leistungskriterien zur
Klassifizierung der Kanäle
(d.h. dass die Resultate generell gering oder hoch sind) verwendet,
können
quantitative Leistungskriterien verwendet werden, entweder in der
Form numerischer Leistungs-Messungen oder durch Zuweisung numerischer
Werte an die Arten der in der Tabelle 1 gezeigten qualitativen Resultate.
Zusätzlich
können
andere Klassifikations-Kriterien verwendet werden, wie zum Beispiel,
dass der höchste
oder tiefste Leistungsfähigkeits-Messwert ignoriert
wird.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung können
verschiedene Arten von Testresultaten verwendet und miteinander
kombiniert werden. Beispielsweise können Tests, die NEB-Resultate liefern
und entweder numerisch oder auf eine qualitative Skala konvertiert
worden sind, mit CRC-Resultaten gemäß "pass/loss" kombiniert werden, um zu einer Gesamteinschätzung der
Kanal-Leistungsfähigkeit
zu gelangen. Die Art, mit der solche Resultate kombiniert werden,
hängt von
der speziellen Implementierung ab. Beispielsweise können unterschiedliche
Arten von Tests auf einen einzigen Skalentyp konvertiert werden
und dann kombiniert oder ein Durchschnittswert gebildet werden,
um zu einem endgültigen
Resultat zu kommen, oder unterschiedliche Testresultate können unter
Verwendung von Gewichtungsfaktoren miteinander kombiniert werden,
die einige Arten von Tests über
anderen begünstigen,
um zu einem Endergebnis zu gelangen.
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Die
Konversion numerischer Resultate in qualitative Resultate und das
Kombinieren einzelner Testresultate zur Erreichung einer Klassifikation
jedes Kanals hängt
von den Wettbewerbs-Tradeoffs ab, die für eine gegebene Implementierung
zu gewichten sind.
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Beispielsweise
kann eine große
Kanal-Leistungsfähigkeit
erwünscht
sein, jedoch kann das Setzen eines zu hohen Standards (z.B. alle
Testresultate müssen "hoch" sein) die Zahl der
als "gut" klassifizierten
Kanäle
beschränken,
so dass nur wenige gute Kanäle
zur Verwendung verfügbar
sind, und kann zu einem regelmäßigen Wieder-Testen
der Kanäle
führen,
wenn eine angenommene schlechte Leistungsfähigkeit detektiert wird. Umgekehrt
erlaubt das Setzen eines zu geringen Standards die Verwendung eines
größeren Pools
von Kanälen,
jedoch werden dann Kanäle
mit einer signifikanten Interferenz als gut klassifiziert, wenn
die Kanal-Leistungsfähigkeit
tatsächlich
gering ist, und werden Kanäle
nicht wieder getestet, wenn eine Interferenz neuerlich auftritt.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung werden die Resultate des Kanal-Leistungstestens mit
einem oder mehreren Akzeptanzkriterien verglichen. Beispielsweise
kann, wenn das Testen NEB-Resultate liefert, ein Durchschnittswert
bestimmt und mit einem Akzeptanzkriterium, wie zum Beispiel ein
Schwellwert, verglichen werden. Wenn die Testresultate den Schwellwert überschreiten,
wird der Kanal als "schlecht" klassifiziert, jedoch
wenn die Testresultate nicht den Schwellwert überschreiten, wird der Kanal
als "gut" klassifiziert. Als
anderes Beispiel kann der Korrelationsansatz HEC und CRC verwendet
werden, um zu bestimmen, ob ein Paket verloren gegangen ist oder
nicht (z.B. ob ein Fehler als ein Resultat der Übertragung des Pakets aufgetreten
ist) und das Paket-Verlustverhältnis wird
bestimmt und mit einem Schwellwert verglichen. Unter der Annahme,
dass ein Schwellwert bei 15% gesetzt ist, würde der Verlust von mehr als
15 Paketen von 100 zur Klassifizierung als schlecht führen, während der
Verlust von 15 oder weniger Paketen zu einer Klassifizierung des
Kanals als gut führen
würde.
-
Das
Kanaltesten und die Kanal-Klassifikation können von einem Master oder
anderen Teilnehmern, wie zum Beispiel Slaves ausgeführt werden.
Zusätzlich
kann das Kanaltesten und die Klassifikationen von mehreren Teilnehmern
kombiniert und/oder gewichtet werden, um eine generelle oder eine
End-Klassifikation des Kanals von Interesse zu bestimmen.
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Beispielsweise
stellt die Tabelle 2 eine Darstellung eines "Referendum"-Ansatzes dar, nach der die Kanal-Leistungsfähigkeit
von einem Master und sieben Slaves bestimmt wird.
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-
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Bei
dem in der Tabelle 2 dargestellten Beispiel hat jeder Teilnehmer
ein "Votum" darüber, ob
dieser den Kanal verwendet oder nicht. In dem Beispiel der Tabelle
2 bedeutet das Votum "0", dass der Teilnehmer
dafür stimmt,
den Kanal nicht zu verwenden (z.B. ist der Kanal durch diesen Teilnehmer
als "schlecht" beurteilt worden)
und bedeutet ein Votum "1", dass der Teilnehmer
dafür ist,
den Kanal zu verwenden (z.B. ist dieser Kanal durch diesen Teilnehmer
als "gut" beurteilt worden).
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Eine
bestimmte Anzahl von Voten (z.B. der "Passierwert") ist für den Kanal erforderlich, um
als "gut" bewertet zu werden
und deshalb zur Verwendung durch das FH-Kommunikationssystem verfügbar zu
sein. In dem Beispiel der Tabelle 2 ist der Passierwert 7, so dass
von den 8 Stimmen, die für
jeden Kanal ausgegeben sind, 7 Teilnehmer dafür votieren müssen, den
Kanal zu verwenden, so dass dieser als "gut" klassifiziert
wird. Dieselben, zuvor diskutierten Betrachtungen für die Bestimmung
darüber,
wie verschiedene Testresultate kombiniert werden und wie der Schwellwert
zur Bestimmung eines Kanals als schlecht oder gut gesetzt wird,
wird hier angewendet, wenn die Resultate des Kanal-Leistungstestens
durch mehrere Teilnehmer kombiniert werden.
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Während die
Tabelle 2 angibt, dass jeder Teilnehmer ein gleichgewichtiges Votum
hat, können
andere Referendum-Ansätze
verwendet werden. Beispielsweise kann dem Votum einzelner Teilnehmer,
wie dem Master oder einem speziellen Slave oder Slaves ein höheres Gewicht
gegeben werden. Nach einem anderen Beispiel können einzelne Teilnehmer gegenüber dem
Resultat ein "Veto" ausüben, d.h.
dass diese einzelnen Teilnehmer für die Benutzung des Kanals
votieren müssen,
um eine Zustimmungssituation zu erhalten.
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Andere
Ansätze,
die andere Klassifikationskriterien verwenden, die sich von denjenigen
der Tabelle 2 unterscheiden, können
verwendet werden, wie zum Beispiel eine davon unterschiedliche Art
der Stimmenzählung
(z.B. die Verwendung "gewichteter" Voten, wo einige
Voten mehr zählen
als andere) oder der Bestimmung, welche Teilnehmer stimmen können. Nicht
jeder Teilnehmer muss einen Input für jeden Kanal, der in Betrachtung
steht, haben. Während
in den meisten Fällen
das Referendum von dem Master durchgeführt wird, können andere Teilnehmer die
Kanal-Leistungsinformation
sammeln und kombinieren oder votieren, um die End-Kanalklassifikationen
zu bestimmen.
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IV. Kommunizieren der
ausgewählten
Kanäle
an die Teilnehmer
-
Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird der Satz von Kommunikationskanälen basierend
auf einem oder mehreren Auswahlkriterien ausgewählt und werden Daten, die den
ausgewählten
Satz von Kanälen
angeben, an andere Teilnehmer des Kommunikationssystems gesandt.
Beispielsweise kann ein Master die als "gut" klassifizierten
Kanäle
auswählen,
ein spezielles Paket, das den ausgewählten Satz von guten Kommunikationskanälen in dem
Nutzinformationsbereich identifiziert, erzeugen und das spezielle
Paket an einen oder mehrere andere Teilnehmer in dem Kommunikations-Netzwerk
senden. Während
der Master typischerweise die Auswahl der guten Kanäle durchführt und
andere Teilnehmer des Kommunikationssystems informiert, können andere
Teilnehmer eine oder beide Funktionen anstelle des Masters ausführen.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist der Master die anderen Teilnehmer an, wann die
Verwendung des ausgewählten
Satzes von Kanälen
beginnt. Beispielsweise kann der Master in das spezielle Paket eine
spezifizierte Zeit eingeben, zu welcher die Teilnehmer die Verwendung
der ausgewählten
Kanäle
beginnen sollen. Alternativ dazu kann die spezifizierte Zeit eine
Zeitverzögerung
darstellen, nach der die Teilnehmer des Kommunikationssystems anstelle
der zuvor verwendeten Kanäle
den guten Kanal verwenden. Andere Zeitkriterien können zusätzlich zu
der Spezifizierung einer Zeit oder der Spezifizierung einer Zeitverzögerung verwendet
werden.
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Die 4 ist
eine schematische Darstellung, die ein gutes Kanalpaket 400,
das ein Master an Slaves zur Identifizierung eines Satzes ausgewählter Kanäle nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sendet, darstellt. Obwohl das in der 4 dargestellte
Beispiel spezielle Typen von Daten in einer speziellen Ordnung zusammen
mit einem speziellen Fehlertest und Datenredundanz-Ansätze verwendet,
können
anstelle von oder zusätzlich
zu den dargestellten andere verwendet werden und nicht alle der
in der 4 dargestellten Merkmale sind für eine spezielle
Implementierung notwendig.
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Ein
gutes Kanal-Paket 400 weist auf: eine bekannte Präambel 410,
einen Paket-Titel 420 und einen Nutzinformations-Titel 430,
von denen jedes analog zu den ähnlichen
Elementen zu sehen sind, die unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 3C zuvor
beschrieben und diskutiert worden sind. Zusätzlich weist jedes gute Kanal-Paket 400 einen
Zeitüberlauf 440,
gute Kanal-Daten 450 und ein CRC 460 auf. Die
guten Kanal-Daten 450 sind Teil des Nutzinformations-Bereichs
des guten Kanal-Pakets 400 und identifizieren den ausgewählten Satz
guter Kommunikations-Kanäle, die
von den Teilnehmern des Kommunikations-Netzwerks zu verwenden sind.
Die Daten über
gute Kanäle 450 können wie
z.B. durch Verwendung eines 1/3 FEC-Codierschemas codiert werden,
um dem Empfänger
des guten Kanal-Pakets 400 zu erlauben, Fehler in den Daten über gute
Kanäle 450 zu
korrigieren, die als Resultat der Übertragung des guten Kanal-Pakets 400 auftreten.
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Das
CRC 460 ist ein zyklischer Redundanztest-Wert zum Verifizieren
der genauen Übertragung
des guten Kanal-Pakets 400. Wenn der zyklische Redundanztest
negativ ist, kann eine Rückübertragungs-Anfrage durch
den Empfänger
des guten Kanal-Pakets 400 an
den Sender des guten Kanal-Pakets 400 gesendet werden,
um ein anderes gutes Kanal-Paket 400 gesendet zu bekommen.
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Der
Zeitüberlauf 440 spezifiziert
eine bestimmte Zeit, zu der die Teilnehmer beginnen sollen, den
neuen Kanal zu verwenden, oder einen Zeitbetrag, den die Teilnehmer
des Kommunikations-Systems
warten sollen, bevor sie die durch die Daten guter Kanäle 450 identifizierten
guten Kanäle
zu nutzen beginnen. Beispielsweise spezifiziert in einem Bluetooth-
oder IEEE 802.15.1-FH-Kommunikationssystem der Zeitüberlauf 440 die Zahl
der Zeitscheiben, die abzuwarten sind, bevor der Master und die
Slaves beginnen, die als gut bewerteten Kanäle zu benutzen. Für solche
FH-Kommunikationssysteme muss die Zahl der Zeitscheiben zumindest
zweimal so groß sein
wie die Zahl der Slaves, da der Master getrennt ein Paket gut bewerteter
Kanäle 400 zu
geradzahligen Zeitscheiben an jedem Slave kommuniziert und in ungeradzahligen
Zeitscheiben von jedem Slave eine Bestätigung zurückerhält. Andere Kommunikations-Systeme
können
eine kürzere
Verzögerung
durch Verwendung eines Broadcast-Pakets verwenden, um die anderen
Teilnehmer des Kommunikations-Netzwerks des ausgewählten Satzes
von Kommunikations-Systemen gleichzeitig zu informieren.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann ein zusätzlicher
Sicherheitsschutz durch Senden der Information über gut bewertete Kanäle in einem
verschlüsselten
Format an die anderen Teilnehmer in dem Kommunikations-Netzwerk
einbezogen werden. Dabei wird ein typisches FH-Kommunikationssystem
betrachtet, in dem die FH-Sequenz bestimmt werden kann, wenn die
MAC-Adresse des Masters bekannt ist (da diese MAC-Adresse verwendet
wird, um die Hopping-Sequenz auszuwählen). Durch Verschlüsselung der
Daten über
gut bewertete Kanäle
schließt
die Auswahl der Kanäle
durch den Master zur Verwendung und dann zur Übertragung dieser ausgewählten Kanäle an andere
Teilnehmer in einem codierten Format, sogar wenn die MAC-Adresse
bekannt ist, andere Einheiten davon aus, die Hopping-Sequenz nur
aufgrund der Kenntnis der MAC-Adresse auszuarbeiten. Mit dem Besitz
der MAC-Adresse
können
andere mit den möglichen
Kanälen,
die durch das spezielle FH-Kommunikations-Netzwerk verwendet werden
können,
beliefert werden, wobei die anderen Einheiten aus der MAC-Adresse nicht bestimmen
können,
welche Kanäle
der Master ausgewählt
hat und in welcher Rangfolge der Master die ausgewählten Kanäle angeordnet
hat.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung verwenden einige Teilnehmer des Kommunikations-Systems
nicht den ausgewählten
Satz gut bewerteter Kanäle.
Obwohl beispielsweise typischerweise der ausgewählte Satz von Kanälen durch
alle Teilnehmer des Kommunikations-Systems verwendet wird, kann
es einige Teilnehmer geben, die nicht derart konfiguriert sind,
einen Satz von Kommunikations-Kanälen, die durch einen anderen
Teilnehmer mitgeteilt worden sind, zu akzeptieren und zu verwenden.
Resultierend daraus können
einige Teilnehmer in einem speziellen Kommunikations-System mit
anderen Teilnehmern unter Verwendung des ursprünglichen oder vorher festgelegten
Satzes von Kommunikations-Kanälen
kommunizieren, während
andere Teilnehmer unter Verwendung eines ausgewählten Satzes von gut bewerteten
Kanälen
kommunizieren.
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Beispielsweise
kann der Master eines FH-Kommunikationssystems aufspüren, welche
Slaves den hierin beschriebenen adaptiven FH-Ansatz implementieren und welche Slaves
diesen nicht implementieren. Denn bei Slaves, die die gut bewerteten
Kommunikations-Kanäle
verwenden, kann der Master und diese Slaves unter Verwendung dieses
Satzes gut bewerteter Kanäle
miteinander kommunizieren, jedoch kommunizieren andere Slaves, die
die gut bewerteten Kanäle
nicht verwenden, mit dem Master über
einen vorgegebenen Satz von Kommunikations-Kanälen für das spezielle FH-Protokoll.
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Nach
einer noch weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird mehr als ein Satz ausgewählter Kanäle zur Kommunikation zwischen
unterschiedlichen Paaren von Teilnehmern in einem Kommunikations-Netzwerk verwendet.
Beispielsweise kann ein spezieller Satz ausgewählter Kommunikations-Kanäle zwischen
einem Master und einem oder mehreren spezifizierten Slaves verwendet
werden, während
ein anderer spezieller Satz ausgewählter Kommunikations-Kanäle zwischen
dem Master und einem oder mehreren anderen spezifizierten Slaves
verwendet wird. In einem anderen Beispiel kann jedes Paar aus dem
Master und einem Slave über
einen unterschiedlichen Satz von Kommunikationskanälen kommunizieren,
wie zum Beispiel einer des ausgewählten Satzes von Kommunikationskanälen oder
des voreingestellten Satzes von Kommunikationskanälen für das Kommunikations-System.
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V. Implementierung des
adaptiven Frequenz-Hoppings
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung speichert der Teilnehmer, der den Satz ausgewählter Kommunikationskanäle erhalten
hat, Daten, die den neuen Satz ausgewählter Kanäle bezeichnen. Beispielsweise
hat jeder Teilnehmer in einem Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
einen Auswahl-Kernel, der ein Register adressiert. Der Ausgang des
Kernels ist ein Satz von Adressen für jede Scheibe in dem Register,
während
der Inhalt der Scheibe in dem Register eine Kanal-Nummer ist. Anstelle
der Modifizierung des Auswahl-Kernels,
die gewöhnlicherweise
aufwendig ist, wird das Register unter Verwendung nur des ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen
geladen. Als Resultat davon, wenn der Kernel das Register adressiert,
wird nur der ausgewählte
Satz von Kanälen
verwendet.
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Da
die Größe des Registers
typischerweise auf der Standardzahl der Kanäle für das FH-Protokoll basiert
und da der ausgewählte
Satz von Kanälen
normalerweise nicht einige "schlecht" bewertete Kanäle einbezieht,
ist die Anzahl der ausgewählten
Kanäle
geringer als die Anzahl von Plätzen
in dem Register. Ein Ansatz zum Auffüllen des Registers besteht
darin, zyklisch das Register unter Verwendung des ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen
zu laden, bis das Register voll ist. Ein anderer Ansatz besteht
darin, die als "schlecht" bewerteten Kanäle in dem
ursprünglichen
oder voreingestellten Kanalsatz unter Verwendung als gut bewerteter
Kanäle
zu ersetzen, die auf zufällige
Weise aus dem ausgewählten
Kanalsatz ausgewählt werden.
Beispielsweise wird, wenn der Kanal 3 als schlecht, jedoch der Kanal
12 als gut bewertet wird, der Kanal 12 anstelle des Kanals 3 in
der voreingestellten Hopping-Sequenz spezifiziert.
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Die 5A ist
eine schematische Darstellung, die das Laden eines Satzes von Kanälen in das
Kanalregister nach einer Ausführungsform
der Erfindung beschreibt. Die 5A beschreibt
einen Auswahl-Kernel 510, ein Register mit Default-Kanälen 520,
ein Register mit als gut bewerteten Kanälen 550 und eine Liste
von als gut bewerteten Kanälen 570.
Register mit Default-Kanälen 520 schließen Default-Kanäle 522a-522n mit ein,
die die Kanalzahlen für
den Default-Satz von Hopping-Frequenzen für das spezielle FH-Protokoll,
das für das
Kommunikations-Netzwerk
verwendet wird, sind. Die Register mit Default-Kanälen 520 schließen auch Adressen 524a-524n ein,
die die Adressen sind, die sich auf jede einen entsprechenden der
Default-Kanäle 522a-522n enthaltende
Stelle beziehen. Das Adressieren durch den Auswahl-Kernel 510 des
Registers mit Default-Kanälen 520 ist
durch einen Adressierungspfeil 512 dargestellt.
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Das
Register mit gut bewerteten Kanälen 550 schließt Default-Kanäle 552a-552n ein,
die die Kanalzahlen für
die als gut bewerteten Kanäle
sind, wie sie dem Teilnehmer unter Verwendung des Pakets 400 von als
gut bewerteten Kanälen
bereitgestellt sein können.
Der Satz ausgewählter
als gut bewerteter Kanäle
ist in der 5A als Liste von als gut bewerteten
Kanälen 570 dargestellt.
Das Laden der als gut bewerteten Kanäle aus der Liste von als gut
bewerteten Kanälen 570 in
das Register mit als gut bewerteten Kanälen 550 ist durch einen
Ladepfeil 572 dargestellt.
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Das
Register mit als gut bewerteten Kanälen 550 enthält auch
Adressen 554a-554n ein, die die Adressen sind,
die jedem einen entsprechenden der als gut bewerteten Kanäle 552a-552n enthaltenden
Slot zugeordnet sind. Das Adressieren durch den Auswahl-Kernel 510 des
Registers mit als gut bewerteten Kanälen 550 ist durch
den Adressierungspfeil 514 dargestellt. Da der Auswahl-Kernel 510 nicht
modifiziert ist, wird ein Index auf den Ausgang des Auswahl-Kernels 510 angewendet,
um das Register mit als gut bewerteten Kanälen 550 zu adressieren.
Wenn das System in das Registrieren mit Default-Kanälen 520 zurückschaltet,
wird der Index entfernt, und umgekehrt. Da das Register mit als
gut bewerteten Kanälen 550 unter
Verwendung der als gut bewerteten Kanäle aus der Liste von als gut
bewerteten Kanälen 570 geladen
wird, werden nur solche als gut bewerteten Kanäle durch den Auswahl-Kernel 510 adressiert.
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Die 5B ist
eine schematische Darstellung, die das Ersetzen von als schlecht
bewerteten Kanälen durch
als gut bewertete Kanäle
in einem Default-Satz von Kanälen
in einem Kanal-Register nach einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt.
Die 5B beschreibt viele derselben Merkmale, die voranstehend unter
Bezugnahme auf die 5A beschrieben worden sind,
wobei davon die hier diskutierten Unterschiede ausgenommen sind.
Der Hauptunterschied zwischen dem Beispiel der 5A und
der 5B besteht darin, dass in der 5B,
wann auch immer der Auswahl-Kernel 510 einen als schlecht
klassifizierten Kanal in dem Register mit Default-Kanälen 520 adressiert,
der schlechte Kanal durch einen guten Kanal ersetzt wird, der zufälligerweise
aus der Liste als gut bewerteter Kanäle 570 ausgewählt wird.
Folglich werden nur als gut bewertete Kanäle ausgewählt, um die Hopping-Sequenz
zu bilden.
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In
dem Beispiel der 5B ist das Register mit Default-Kanälen 520 dasselbe
als in der 5A. Jedoch wann auch immer der
Auswahl-Kernel 510 einen schlechten Default-Kanal in dem
Register mit Default-Kanälen 520 adressiert,
wird der schlechte Default-Kanal durch gute Kanäle ersetzt, die in zufälliger Weise
aus der Liste von als gut bewerteten Kanälen 570 ausgewählt werden.
Es sei in diesem Beispiel angenommen, dass die Default-Kanäle 522b und 522n-1 als
schlecht klassifiziert worden sind und dass die übrigen Default-Kanäle als gut
klassifiziert worden sind. Auch für dieses Beispiel schließt die Liste
guter Kanäle 570 die guten
Kanäle 576a bis 576n mit
ein.
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Bei
dem speziellen Beispiel der 5B stellt
der Adressierungspfeil 530 dar, dass der Auswahl-Kernel 510 einen
als gut bewerteten Default-Kanal 522a adressiert, dessen
Adresse die Adresse 524a ist. Der Default-Kanal 522a wird
verwendet, da der Default-Kanal 522a als gut klassifiziert
worden ist. Obwohl es in der 5B nicht
dargestellt ist, werden die Default-Kanäle 522c und 522n in ähnlicher
Weise adressiert. Jedoch stellt der Adressierungspfeil 532 dar,
dass der Auswahl-Kernel 510 den als schlecht bewerteten
Default-Kanal 522b adressiert, dessen Adresse die Adresse 524b ist.
Ein als gut bewerteter Kanal 576a wird aus der Liste 570 der
als gut bewerteten Kanäle
in zufälliger
Weise ausgewählt,
um den Default-Kanal 522b zu ersetzen, da der Default-Kanal 522b als
schlecht klassifiziert worden ist. In einem anderen speziellen Beispiel
stellt der Adressierungspfeil 534 dar, dass der Auswahl-Kernel 510 den
als schlecht bewerteten Default-Kanal 522n-1 adressiert,
dessen Adresse die Adresse 524n-1 ist. Ein als gut bewerteter
Kanal 576k wird aus der Liste 570 von als gut
bewerteten Kanälen
in zufälliger
Weise ausgewählt,
um den als schlecht bewerteten Default-Kanal 522n-1 zu
ersetzen.
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Resultierend
aus dem voranstehend beschriebenen Kanalersatz-Ansatz werden alle als gut bewerteten
Kanäle
des ursprünglichen
Default-Satzes von Kanälen
in der ursprünglichen
Hopping-Sequenz an derselben Position erhalten, während alle
als schlecht bewerteten Kanäle
in der ursprünglichen
Hopping-Sequenz durch als gut bewertete Kanäle ersetzt werden. Der Ansatz
des Ersetzens von als schlecht bewerteten Kanälen ist dynamisch, was bedeutet,
dass derselbe als schlecht bewertete Kanal durch einen anderen,
in zufälliger Weise
ausgewählten
als gut bewerteten Kanal ersetzt werden kann, wenn zu einem späteren Zeitpunkt
der Auswahl-Kernel den als schlecht bewerteten Kanal adressiert.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung schließt
die Implementierung eines ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen
das Setzen einer Verzögerungszeit
für die
Verwendung eines als gut bewerteten Kanals (GCUT) ein. Da die Interferenz
sich über
die Zeit ändern
kann, wie zum Beispiel von anderen Kommunikationssystemen, die für die Verwendung
gestartet oder gestoppt werden, oder als Resultat von Änderungen
des Ortes der Teilnehmer des Kommunikations-Netzwerks oder von Interferenz-Quellen,
kann es nützlich
sein, den Satz von verwendeten Kanälen in periodischer Weise zu ändern. Beispielsweise
können
zuvor als gut bewertete Kanäle
schlecht werden oder umgekehrt, wodurch das Kommunikations-System
beeinflusst wird, nachdem der Satz von Kommunikations-Kanälen ausgewählt ist
und in dem Kommunikations-Netzwerk implementiert wird. Bei einem
Bluetooth- oder IEEE 802.15.1 FH-Kommunikationssystem
kann ein GCUT von 5 Minuten verwendet werden.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung schalten die Teilnehmer nach dem Vorübergehen
der GCUT zurück
auf den ursprünglichen
oder Default-Satz von Kommunikations-Kanälen, wobei danach ein zusätzliches
Leistungstesten durchgeführt
werden kann und ein anderer Satz von Kommunikationskanälen ausgewählt werden
kann. Das Zurückschalten
auf den Default-Satz von Kommunikationssystemen kann durch jeden
Teilnehmer zu einem ausgewählten
Zeitpunkt oder nach einer spezifizierten Zeitverzögerung ausgeführt werden
oder der Master kann eine "Zurückschaltungs"-Nachricht an die
anderen Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks mit einer Zeitverzögerung zusenden,
und nach dem Auslaufen der Zeitverzögerung können die Teilnehmer zurückschalten.
Des Weiteren kann das zusätzliche
Leistungstesten vor dem Ablaufen der GCUT durchgeführt werden,
um den Betrag an Zeit zu reduzieren, in der die Teilnehmer den Default-Satz
von Kanälen
verwenden. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind
die Teilnehmer vor dem Ablaufen der GCUT mit einem neuen Satz von
Kanälen
versehen, wodurch der Bedarf eines Schaltens an den Default-Satz von
Kanälen
eliminiert wird.
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VI. Monitoring der Kanäle
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Wie
zuvor diskutiert kann die Interferenz sich als Resultat davon über die
Zeit ändern,
dass andere Kommunikationssysteme aktiv oder inaktiv werden oder
als Resultat der Bewegung der Teilnehmer eines Kommunikationssystems
oder einer Interferenz-Quelle.
Während
die Verwendung des GCUT eventuell die Aufdeckung solcher Änderungen
erlaubt und neue Kanalsätze,
die die Änderungen
bei der Interferenz in Betracht ziehen, ausgewählt werden, kann die Leistungsfähigkeit
des Kommunikationssystems vor dem Ablauf der GCUT in einem unerwünschten
Maße beeinflusst
werden.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Kanal-Leistungsfähigkeit
des ausgewählten
Satzes von Kommunikationskanälen überwacht
und das wiederholte Prüfen
der Default-Kanäle
wird basierend auf spezifizierten Leistungsfähigkeits-Kriterien veranlasst.
Beispielsweise kann das Kommunikations-Netzwerk, wenn ein zuvor
als gut klassifizierter Kanal wieder getestet und als schlecht ermittelt
wird, zu dem Default-Kanalsatz zurückschalten, um ein wiederholtes
Prüfen
der Kanäle
zuzulassen, um einen neuen Satz von Kommunikationskanälen auszuwählen, der Änderungen
bei der Interferenz Rechnung trägt,
da der vorige Satz ausgewählt
worden ist. Gemäß eines
anderen Beispiels kann ein zuvor als gut klassifizierter Kanal,
der jetzt als schlecht befunden wird, durch einen anderen als gut
bewerteten Kanal in dem Register von Teilnehmern ersetzt werden.
Gemäß eines
weiteren Beispiels kann das wiederholte Prüfen von Default-Kanälen veranlasst werden,
wenn die Zahl von zuvor als gut bewerteten Kanälen, die jetzt jedoch schlechte
Kanäle
sind, eine spezifizierte Anzahl erreichen, wenn die Anzahl von noch
als gut bewerteten Kanälen
unter einen spezifizierten Schwellwert fällt.
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Während jegliches
Verfahren zur Messung der Kanal-Leistungsfähigkeit
zur Überwachung
des ausgewählten
Satzes von Kommunikationskanälen
verwendet werden kann, können
einige Verfahren geeigneter als andere sein. Für die Präambel-Korrelation können beispielsweise die diskutierten
HEC-, CRC-, PLR- und FEC-Ansätze
verwendet werden, jeweils allein oder in Kombination miteinander,
da diese Ansätze
die Verwendung eines Spezial-Pakets nicht erfordern. Deshalb können derartige
Ansätze
während
normaler Daten-Übertragungen
verwendet werden, wodurch ein kontinuierliches Überwachen der Leistungsfähigkeit
des ausgewählten
Satzes von Kommunikationskanälen
bereitgestellt wird. Ein Kanal, der eine spezifizierte Zahl von
verlorenen Paketen hat, wie zum Beispiel 5, oder einen anderen Schwellwert für eine schlechte
Kanal-Leistungsfähigkeit,
kann anstelle einer als Gut-Reklassifikation als schlecht re-klassifiziert
werden.
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VII. Nachricht-Sequentierung
und beispielsweise Implementierung
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung werden Nachrichten von einem Master an die Slaves
eines Kommunikations-Systems
gesendet zur Schaltung zu und von ausgewählten Sätzen von Kommunikationskanälen, bis
eine positive Anerkenntnis von den Slaves erhalten wird. Beispielsweise
kann der Master den ausgewählten
Satz von Kommunikationskanälen
an alle Slaves des Kommunikations-Netzwerks durch Senden der Pakete
gut bewerteter Kanäle
und dann durch Warten, um eine positive Bestätigung von den Slaves zu erhalten, übermitteln.
Wenn eine negative Bestätigung
von einem Slave erhalten wird, so rückübermittelt der Master den Satz
von Kanälen
an den Slave bis eine positive Bestätigung erhalten wird. Eine
negative Bestätigung
kann das Fehlen jeglicher Meldung von einem Slave innerhalb einer
spezifizierten Zeitperiode oder eine Nachricht einschließen, die
einen Fehler oder ein anderes Problem bei der Übertragung des ausgewählten Satzes
von Kommunikationskanälen
einschließt.
Als anderes Beispiel kann ein ähnlicher
Bestätigungs-Ansatz
verwendet werden, wenn der Master eine Nachricht an die Slaves des
Kommunikations-Netzwerks sendet, um zu einem voreingestellten Satz
von Kommunikationskanälen
zurückzuschalten.
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Die 6A, 6B und 6C sind
Flussdiagramme, die die Sequenzierung der Nachricht für die Implementierung
des adaptiven Frequenz-Hoppings nach einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt. Die
dargestellten Nachricht-Sequenzen sind illustrativ und spezielle
Implementierungen können
weniger oder mehr Schritte in derselben oder in einer anderen Reihenfolge oder
Konfiguration einschließen.
Während Schritte
teils ausgeführt
durch einen Master 610, Slave 612 oder durch beide
dargestellt sind, können
die Schritte, die auf einen Typ von Teilnehmer bezogen sind, durch
andere Typen von Teilnehmern ausgeführt werden, und die Teilnehmer-Typen
sind nicht beschränkt
auf Teilnehmer, die entweder als Master oder als Slave designiert
sind. Während
das Flussdiagramm die Verwendung entweder von voreingestellten Kanälen 614 oder
von als gut bewerteten Kanälen 616 während der
angegebenen Schritte darstellt, können andere Sätze von
Kanälen
bei jedem Schritt verwendet werden.
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Im
Kasten 620 sendet ein Master 610 ein Master-Testpaket
an Slave 612. Das Master-Testpaket kann dasjenige sein,
das in der 3A dargestellt ist, wenn der
spezielle Pakettest-Ansatz verwendet wird. Generell kann jegliche
Art von angestrebten Kanalleistungsfähigkeit-Testverfahren, wie
zum Beispiel die zuvor diskutierten, alleine oder in Kombination
miteinander verwendet werden. Jedoch wird für dieses Beispiel die Verwendung
des Master-Testpakets 360 und des Slave-Testpakets 380 beschrieben.
Wie zuvor angemerkt, werden die Spezialpaket- und RSSI-Testansätze zur
Bestimmung der Kanal-Leistungsfähigkeit
eher für
ein anfängliches
Testen der Kanäle
verwendet, während
die anderen Test-Ansätze
eher für
die Überwachung
der Kanal-Leistungsfähigkeit
eines Satzes von Kanälen
verwendet werden.
-
Nachdem
ein Master-Testpaket 360 empfangen worden ist, testet jeder
der Slaves 612 das NEB des Master-Testpakets 360,
das von dem Master an einen speziellen Slave wie zuvor beschrieben über einen
spezifizierten Kommunikationskanal zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit
des Kommunikationskanals nach der Darstellung in Block 624 gesendet
worden ist.
-
Im
Kasten 628 überträgt jeder
der Slaves 612 ein Slave-Testpaket 380 an den
Master 610. Wie zuvor diskutiert, schließt das Slave-Testpaket 380 das
NEB des Master-Testpakets ein (zum Beispiel NEB des zuletzt erhaltenen
Pakets 388, wie es in der 3B dargestellt
ist).
-
Im
Kasten 632 testet der Master 610 das NEB des Slave-Testpakets 380,
das durch jeden der Slaves 612 über einen anderen spezifizierten
Kommunikationskanal gesendet worden ist. Wie zuvor diskutiert, wird das
Testen jedes Kanals typischerweise in einer spezifizierten Anzahl,
wie zum Beispiel 10, durchgeführt,
um eine richtige Repräsentation
der typischen Leistungsfähigkeit
jedes Kanals zu erhalten und dadurch ein Verlassen auf einen oder
wenige Tests, die die typische Kanal-Leistungsfähigkeit nicht genau wiedergibt,
zu vermeiden.
-
Im
Block 636 klassifiziert der Master 610 basierend
auf den Test-Messungen die Kanäle
als schlecht oder gut (zum Beispiel das ermittelte NEB des Master-
und des Slave-Testpakets), indem, wie zuvor beschrieben, ein Vergleich
der Testresultate mit einem oder mehreren Leistungsfähigkeits-Kriterien
erfolgt.
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Im
Block 640 sendet der Master 610 dem Slave 612 als
gut bewertete Kanäle,
wie zum Beispiel durch Verwendung eines guten Kanal-Pakets 400,
das die Verzögerung 440 zur
Spezifizierung der Verzögerung
einschließt,
bis das Kommunikations-Netzwerk die Verwendung der guten Kanäle beginnt.
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Die
Slaves 612 empfangen gute Kanal-Pakete 400 im
Kasten 644. Im Kasten 648 senden die Slaves 612 eine
Bestätigung
an den Master 610, die angibt, ob das gute Kanalpaket 400 erfolgreich
erhalten worden ist. Der Master 610 empfängt die
Bestätigungs-Meldungen
von den Slaves 612 im Kasten 652.
-
Im
Kasten 654 ermittelt der Master 610, ob eine positive
Bestätigung
von den Slaves 612 empfangen worden ist. Wenn dies nicht
der Fall ist, kehrt dieses Verfahren zum Kasten 640 zurück, in dem
der Master 610 wiederum ein gutes Kanalpaket 400 sendet.
Wenn dies der Fall ist, fährt
das Verfahren im Block 658 fort.
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Vom
Kasten 620 bis zum Kasten 654 werden voreingestellte
Kanäle 614 durch
den Master 610 und die Slaves 612 zur Kommunikation
verwendet. Nach Ablauf der durch das Timeout 440 des Pakets
als gut bewerteter Kanäle 400 spezifizierten
Verzögerungen
hoppen die Teilnehmer über
als gut bewertete Kanäle 616 anstelle
der voreingestellten Kanäle 614,
wie es im Kasten 658 dargestellt ist.
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Wie
zuvor ausgeführt,
können
nicht alle Teilnehmer (zum Beispiel alle Slaves 612) den
Ansatz einer adaptiven Auswahl eines Kanalsatzes, wie er hierin
beschrieben ist, implementieren und der Master 610 muss nicht
eine positive Bestätigung
von allen Slaves zum Zeitpunkt des Ablaufs des Timeout erhalten
haben. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung kommuniziert der Master über als gut bewertete Kanäle mit den
Slaves, die zur Benutzung der gut bewerteten Kanäle bereit sind, und über die
voreingestellten Kanäle
mit den Slaves, die nicht bereit oder nicht fähig sind, die als gut bewerteten
Kanäle
zu verwenden.
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Während der
Verwendung der als gut bewerteten Kanäle 616 durch die Teilnehmer
des Kommunikations-Netzwerks, wird die Kanal-Leistungsfähigkeit des ausgewählten Satzes
von als gut bewerteten Kanälen überwacht,
wie es im Block 662 dargestellt ist, um zu ermitteln, ob
eine neu aufgetretene oder vergrößerte Interferenz
auf dem ausgewählten
Satz von Kanälen
auftritt. Die Überwachung
der Kanal-Leistungsfähigkeit kann
durch jegliche erwünschte
Verfahren, einschließlich
der zuvor diskutierten Verfahren, entweder allein oder in Kombination
miteinander erfolgen. Typischerweise wird eine Präambel-Korrelation,
HEC, CRC, PLR, FEC oder eine Kombination davon verwendet, da solche
Verfahren nicht wie bei den Spezialpaket- oder RSSI-Ansätzen spezielle
Pakete oder einen signifikanten Overhead erfordern.
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Im
Kasten 666 wird eine Bestimmung darüber gemacht, ob ein Zurückschalten
von als gut bewerteten Kanälen 616 zu
voreingestellten Kanälen 614 erfolgt.
Die Bestimmung kann basierend auf einem oder mehreren Kriterien,
einschließlich
jedoch nicht beschränkend
auf den folgenden Kriterien erfolgen: (1) das Auslaufen einer spezifizierten
Zeit, wie zum Beispiel ein GCUT von fünf Minuten; (2) die Klassifikation
von zumindest einem zuvor als gut bewerteten Kanal als jetzt schlecht;
oder (3) die Anzahl von Kanälen,
die als gut bewertet verbleiben, fallen unter einen spezifizierten
Schwellwert (zum Beispiel, wenn die Zahl der gut bewerteten Kanäle eines
ursprünglich
guten Kanalsatzes von 50 Kanälen
unter 40 fällt).
Die besonderen Einzelheiten jedes Kriteriums, wie zum Beispiel der
Zeitablauf oder der Schwellwert für die Anzahl von als gut bewerteten
Kanälen hängt von
dem Erreichen eines Gleichgewichts für eine besondere Implementierung
zwischen der angestrebten Leistungsfähigkeit der Kanäle und dem
Overhead des Wieder-Auswählens neuer,
als gut bewerteter Kanäle
ab.
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Wenn
im Kasten 666 eine Ermittlung erfolgt, nach der nicht auf
voreingestellte Kanäle 614 zurückgeschaltet
wird, gelangt das Verfahren zum Kasten 662 zur Fortführung der Überwachung
der Kanal-Leistungsfähigkeit
zurück.
Bei einer Ermittlung, dass das Schalten folgen soll, fährt das
Verfahren dann beim Kasten 670 fort.
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Nachdem
der Master 610 ermittelt, dass ein Schalten von als gut
bewerteten Kanälen 616 zurück zu voreingestellten
Kanälen 614 angemessen
ist, sendet der Master 610 ein Kommando an Slaves 612 zum "Zurückschalten
zu vorher festgelegten Kanälen" verbunden mit einem
Timeout, wie es im Kasten 670 dargestellt ist. Beispielsweise
kann ein Master 610 eine modifizierte Version eines Pakets 400 von
als gut bewerteten Kanälen
verwenden, die ein Kommando zum Zurückschalten zu vorher festgelegten
Kanälen
im Nutzinformations-Bereich des Pakets anstelle von Daten 450 von
als gut bewerteten Kanälen
einschließt.
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Die 'Zurückschalt(Switch-Back)'-Nachricht schließt ein Timeout
ein, das ähnlich
zu dem Timeout 440 ist, zur Spezifizierung der Verzögerung,
nach der die Teilnehmer des Kommunikations-Netzwerks zur Verwendung von Default-Kanälen 614 zurückschalten.
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Die
Slaves 612 empfangen die Mitteilung des "Zurückschaltens" mit dem Timeout
im Kasten 674 und dann senden die Slaves 612 im
Block 678 eine Bestätigung
an den Master 610, die anzeigt, ob die "Zurückschaltungs"-Mitteilung erfolgreich
empfangen worden ist. Der Master 610 empfängt die
Bestätigungs-Mitteilung
von dem Slave 612 im Kasten 682.
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Im
Kasten 686 ermittelt der Master 610, ob eine positive
Bestätigung
von dem Slave 612 empfangen worden ist. Wenn dies nicht
der Fall ist, kehrt das Verfahren zum Kasten 670 zurück, wo der
Master 610 wiederum eine "Zurückschaltungs"-Mitteilung sendet.
Wenn dies der Fall ist, kehrt das Verfahren zum Kasten 690 zurück.
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Im
Kasten 690 springen die Teilnehmer nach Ablauf des in der "Zurückschaltungs"-Mitteilung enthaltenen
Timeouts spezifizierten Verzögerung über vorher
festgelegte Kanäle 614 anstelle über als
gut bewertete Kanäle 616.
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Im
Kasten 694 wird die Leistungsfähigkeit der voreingestellten
Kanäle
durch ein zusätzliches
Testen wiederbestimmt, das bedeutet, dass das Verfahren zum Kasten 620 zurückkehrt,
um die zuvor beschriebenen Schritte zu wiederholen.
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VIII. Implementierungs-Mechanismen
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Der
hierin beschriebene Ansatz zur Auswahl von Sätzen von Kommunikationskanälen basierend
auf einer Kanal-Leistungsfähigkeit
kann durch eine Vielzahl von Wegen implementiert werden und die
Erfindung ist nicht beschränkt
auf irgendeine bestimmte Implementierung. Der Ansatz kann in ein
Kommunikationssystem oder in eine Netzwerk-Vorrichtung integriert
werden, wobei auch Kommunikations-Vorrichtungen und Kommunikationskanal-Auswahleinrichtungen,
allerdings nicht beschränkend,
einbezogen sind. Auch kann dieser Ansatz als Stand-Alone-Mechanismus
implementiert sein, was, jedoch nicht einschränkend, eine Kommunikations-Vorrichtung
und eine Kommunikationskanal-Auswahlvorrichtung einbezieht, wobei
dieser unabhängig
von einem Kommunikationssystem operieren kann. Weiterhin können die
Ausführungsformen
einschließlich
eines Kommunikationskanal-Auswahlmechanismus in einer Computer-Software, Computer-Hardware oder
einer Kombination derselben implementiert sein.
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Die 7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Computersystem 700, auf dem
Ausführungsformen
der Erfindung implementiert werden können, darstellt. Das Computersystem 700 weist
einen Bus 702 oder andere Kommunikationsmechanismen zur
Kommunikation von Informationen und einen Prozessor 704 auf,
der mit dem Bus 702 zur Verarbeitung von Informationen
gekoppelt ist. Das Computersystem 700 weist auch einen Hauptspeicher 706,
wie zum Beispiel ein Random Access Memory (RAM) oder andere dynamische
Speichervorrichtungen auf, die an den Bus 702 zur Speicherung
von Informationen und von dem Prozessor 704 auszuführenden
Anweisungen gekoppelt ist. Der Hauptspeicher 706 kann auch
zur Speicherung temporärer
Variablen oder anderer zwischenzeitlicher Informationen während der
von dem Prozessor 704 auszuführenden Anweisungen verwendet
werden. Das Computersystem 700 weist ferner auf: ein Read
Only Memory (ROM) 708 oder eine andere statische, an den
Bus 702 angekoppelte Speichervorrichtung zur Speicherung
von statischen Informationen und von Anweisungen für den Prozessor 704.
Eine Speichervorrichtung 710 wie zum Beispiel eine Magnetplatte
oder eine optische Platte ist vorgesehen und an den Bus 702 zur
Speicherung von Informationen und Anweisungen gekoppelt.
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Das
Computersystem 700 kann über den Bus 702 an
ein Display 712, wie zum Beispiel eine Kathodenstrahlröhre (CRT)
zur Anzeige von Informationen an einen Computer-Nutzer, gekoppelt
sein. Eine Eingabevorrichtung 714 einschließlich einer
alphanumerischen oder andersartigen Tastatur ist an den Bus 702 zur Kommunizierung
von Informationen und Befehls-Selektionen an den Prozessor 704 gekoppelt.
Eine andere Art einer Benutzer-Eingabevorrichtung
ist eine Cursorsteuerung 716 wie zum Beispiel eine Maus,
ein Trackball oder eine Cursor-Steuerungstastatur zur Kommunizierung
direkter Informationen und Befehls-Selektionen an den Prozessor 704 und
zur Überwachung
der Cursor-Bewegung auf dem Display 712. Diese Eingabevorrichtung
hat typischerweise zwei Freiheitsgrade mit zwei Achsen, mit einer
ersten Achse (zum Beispiel x) und mit einer zweiten Achse (zum Beispiel
y), die die Spezifizierung von Positionen in einer Ebene durch die
Vorrichtung erlauben.
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Die
Erfindung betrifft die Verwendung eines Computersystems 700 zur
Implementierung der hierin beschriebenen Techniken. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung werden solche Techniken durch ein Computersystem 700 in
Reaktion auf einen Prozessor 704 ausgeführt, der eine oder mehrere
Sequenzen von einer oder mehreren Instruktionen, die in dem Hauptspeicher 706 enthalten
sind, ausführt.
Solche Instruktionen können
in den Hauptspeicher 706 von einem anderen Computer-lesbaren
Medium, wie zum Beispiel einer Speichervorrichtung 710,
eingelesen werden. Die Ausführung
der in dem Hauptspeicher 706 enthaltenen Sequenzen von
Befehlen bringt den Prozessor 704 dazu, die hierin beschriebenen
Verfahrensschritte auszuführen.
In alternativen Ausführungsformen
der Erfindung können
Hard-Wired-Schaltkreise anstelle oder in Kombination mit Software-Instruktionen
verwendet werden, um die Erfindung zu implementieren. Folglich sind
die Ausführungsformen
der Erfindung nicht auf irgendeine spezifische Kombination von Hardwareschaltkreisen
und Software eingeschränkt.
-
Der
Begriff "Computer-lesbares
Medium", wie dieser
hier verwendet wird, bezieht sich auf jedes Medium, das zur Bereitstellung
von Instruktionen an dem Prozessor 704 zur Ausführung durch
diesen beiträgt. Solch
ein Medium kann viele Formen haben, einschließlich jedoch nicht beschränkend ein
nicht-flüchtiges
Medium, ein flüchtiges
Medium und ein Übertragungsmedium.
Nicht-flüchtige
Medien schließen
zum Beispiel optische oder magnetische Speicherplatten, zum Beispiel
Speichervorrichtung 710, ein. Flüchtige Medien beziehen dynamische
Speicher, wie zum Beispiel den Hauptspeicher 706, ein. Übertragungsmedien
schließen
koaxiale Kabel, Kupferkabel und faseroptische Elemente, einschließlich Leitungen,
die einen Bus 702 aufweisen, ein. Übertragungsmedien können auch
die Form von akustischen oder Licht-Wellen haben, wie zum Beispiel solche,
die während
Radiowellen- und Infrarot-Daten-Kommunikationen
generiert werden.
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Übliche Formen
von Computer-lesbaren Medien schließen beispielsweise ein: eine
Floppy-Disk, eine flexible Disk, eine Harddisk, ein Magnetband oder
andere magnetische Medien, eine CD-Rom, jedes andere optische Medium,
Punchcards, Papertapes, jede anderen physikalischen Medien mit Mustern
von Löchern, eine
RAM, eine PROM, ein EPROM, ein FLASH-EPROM, andere Speicherchips
oder Cartridges, eine hierin beschriebene Trägerwelle oder andere Medien,
von denen ein Computer lesen kann. Verschiedene Formen von computerlesbaren
Medien können
bei dem Tragen einer oder mehrerer Sequenzen von einem oder mehreren
Befehlen an dem Prozessor 704 zur Ausführung durch diesen einbezogen
sein. Beispielsweise können die
Befehle anfänglich
auf einer Magnetplatte eines Remote-Computers getragen werden. Der
Remote-Computer
kann die Befehle in seinen dynamischen Speicher laden und kann die
Befehle über
eine Telefonleitung unter Verwendung eines Modems senden. Ein lokales
an einem Computersystem 700 vorhandenes Modem kann die
Daten über
die Telefonleitung empfangen und einen Infrarot-Übertragungsempfänger verwenden,
um die Daten in ein Infrarot-Signal zu konvertieren. Ein Infrarot-Detektor kann die
durch das Infrarot-Signal übertragenen
Daten empfangen und ein geeigneter Schaltkreis kann die Daten auf
den Bus 702 bringen. Der Bus 702 trägt die Daten
an den Hauptspeicher 706, von dem aus der Prozessor 704 die
Instruktionen entnimmt und diese ausführt. Die von dem Hauptspeicher 706 empfangenen
Instruktionen können
optional auf einer Speichervorrichtung 710 entweder vor
oder nach der Ausführung
durch den Prozessor 704 gespeichert werden.
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Das
Computersystem 700 weist auch eine Kommunikations-Schnittstelle 718,
die an den Bus 702 gekoppelt ist, auf. Die Kommunikations-Schnittstelle 718 stellt
eine Zwei-Wege-Datenkammunikationskopplung an
einen Netzwerk-Link 720 bereit, der mit einem lokalen Netzwerk 722 verbunden
ist. Beispielsweise kann die Kommunikations-Schnittstelle 718 eine
Integrated Services Digital Network (ISDN)-Karte oder ein Modem zur
Bereitstellung einer Datenkommunikations-Verbindung an einen entsprechenden
Typ von Telefonleitung sein. In einem anderen Beispiel kann die
Kommunikations-Schnittstelle 718 eine Local Area Network (LAN)-Karte
zur Bereitstellung einer Datenkommunikations-Verbindung an eine
kompatible LAN sein. Auch können
Drahtlos-Links implementiert sein. In jeglicher dieser Implementierungen
sendet und empfängt
die Kommunikations-Schnittstelle 718 elektrische,
elektromagnetische oder optische Signale, die digitale, verschiedene
Arten von Informationen repräsentierende
Datenströme
tragen.
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Der
Netzwerk-Link 720 stellt typischerweise eine Datenkommunikation über ein
oder mehrere Netzwerke an andere Datenvorrichtungen bereit. Beispielsweise
kann der Netzwerk-Link 720 eine Verbindung durch ein lokales
Netzwerk 722 an einen Host-Computer 724 oder an
eine durch einen Internet Service Provider (ISP) 726 betriebene
Datenausrüstung
bereitstellen. Die ISP 726 stellt wiederum Datenkommunikations-Dienste über ein
weltweites Paketdaten-Kommunikationsnetzwerk, jetzt gemeinhin als "Internet" 728 bezeichnet,
bereit. Sowohl das lokale Netzwerk 722 als auch das Internet 728 benutzt
elektrische, elektromagnetische oder optische Signale, die digitale
Datenströme übertragen.
Die Signale, die durch die verschiedenen Netzwerke laufen, und die
Signale auf dem Netzwerk-Link 720 laufen, und die Signale,
die durch die Kommunikations-Schnittstelle 718 laufen,
die die digitalen Daten zu dem Computersystem 700 und von
diesem weg übertragen,
sind exemplarische Ausgestaltungen von Information transportierenden
Trägerwellen.
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Das
Computersystem 700 kann Mitteilungen senden und Daten,
einschließlich
Programmcodes, jeweils über
das Netzwerk/die Netzwerke, den Netzwerk-Link 720 und eine
Kommunikations-Schnittstelle 718 empfangen.
Bei dem Internetbeispiel kann ein Server 730 einen angeforderten
Code für
ein Anwendungsprogramm über
das Internet 728, das ISP 726, das lokale Netzwerk 722 und
die Kommunikations-Schnittstelle 718 übertragen.
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Der
empfangene Code kann durch den Prozessor 704, sobald dieser
empfangen worden ist, ausgeführt
werden und/oder in einer Speichervorrichtung 710 oder in
einer anderen nicht-flüchtigen
Speichervorrichtung zur späteren
Ausführung
gespeichert werden. Auf diese Weise kann das Computersystem 700 Anwendungscode
in Form einer Trägerwelle
behalten.
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In
der voranstehenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme
auf die besonderen Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene
Modifikationen und Änderungen
ohne eine Entfernung von dem breiteren Umfang der Erfindung gemacht
werden können.
Die Beschreibung und die Zeichnungen sind demgemäß in einem illustrativen, anstatt
in einem restriktiven Sinne aufzufassen.