CN104272814A - 通过无线电信道来处理通信信号接收的方法、以及用于处理传输的相关方法、设备和计算机程序 - Google Patents

通过无线电信道来处理通信信号接收的方法、以及用于处理传输的相关方法、设备和计算机程序 Download PDF

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Abstract

一种通过无线电信道来处理通信信号接收的方法，以及用于处理传输的相关方法、设备和计算机程序。本发明涉及一种用于处理通信网络中的通信信号接收的方法，该通信网络包括交替地遵循睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送器节点使得长度至少等于接收器节点的睡眠周期的前导码(Pr)的发送步骤位于到接收节点的数据传输之前，特征在于，为了所述前导码的传输，在节点之间已经定义了多个的至少两个传输信道。根据本发明，所述方法包括下列步骤：-从多个信道中选择(R0)被称为当前信道(ChC)的、监听前导码的至少一个信道；-在检测到可能影响所述接收器节点的预定操作限制的至少一个触发事件(Evt)时，决定(R4)改变来自多个传输信道的监听信道。

Description

通过无线电信道来处理通信信号接收的方法、以及用于处理传输的相关方法、设备和计算机程序
技术领域
本发明的领域是无线电电信网络，且更具体而言，是这样的网络中的受到能耗限制的节点，例如传感器节点。
背景技术
为了降低接收节点的能耗，已知使它交替地处于规律间隔的睡眠周期TS和唤醒周期TW。TS/TW比例越高，能实现更多的节能。
在需要具有能量自治的传感器的应用中，睡眠周期可以持续几秒，而唤醒周期非常短。TS＝1秒量级的睡眠周期和TW＝50μs量级的唤醒周期可以作为例子。
另一方面，接收节点不能在睡眠周期中检测接收的数据信号，因为它那时是不活动的。
通常有两种方式来解决该问题：
-通过同步整个网络，从而在相同时间每个节点都是活动即唤醒的。缺点是这产生了规则且繁重即耗能的信令；
-或者通过使持续时间TP大于或等于接收节点的完整周期持续时间Cy＝TS+TW的唤醒前导码位于数据信号之前，从而向节点警告数据的到达。但是，睡眠周期的持续时间一般比唤醒周期大很多，可以假设足以满足下列不等式：TP>TS，以保证节点在前导码传输期间必要地唤醒。该解决方案的好处是完全异步并且不会产生任何信令流量。
通常由于实现简单而选择该第二选项。但是，它有一个主要的缺点：接收器的非常短的唤醒周期是非常脆弱的时间。
事实上，如果在该简短时间中无论出现任何现象，例如干扰(或者“衰落”)，则接收器不会检测到对以其为目的的数据进行通知的前导码，并且它们被完全丢失。
此外，在发送器和接收器之间没有协调，前导码监听周期必须在相同的无线电信道上实现，即整个网络的唯一信道，信令信道。如果该信道受到恒定的干扰，则将不再可能与受到干扰的节点进行通信。
尽管帧的有用部分的传输可以受益于错误校验和/或分集(diversity)，例如使用频率跳跃传输方法以校正干扰或衰落的影响，但前导码的传输本身不会以任何方式受保护。
不管其长度，前导码的传输因此比有用数据的传输更为脆弱。
因此，需要克服前导码在无线电通信网络的节点之间传输时的脆弱性。
发明内容
使用一种处理通信网络中的通信信号接收的方法，本发明改善了上述情形，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送节点使得将持续时间大于目的节点的睡眠周期的前导码进行发送的步骤位于将数据传输到目的节点之前。
根据本发明，考虑到发送所述前导码，在节点之间已经定义了多个的至少两个传输信道，所述方法包括下列步骤：
-从多个信道中选择被称为当前信道的至少一个前导码监听信道；
-在检测到可能影响所述接收节点的预定操作限制的至少一个触发事件时，决定改变来自多个传输信道的监听信道。
根据本发明，接收节点选择它将要监听的传输信道，并且在检测到可能影响其操作的触发事件时，它可以决定改变传输信道。
于是，本发明基于传输信号的传输的完全新颖和发明性过程。事实上，它提供了自治的接收节点，需要用于在它认为需要时单边地改变信令信道。这允许它满足其自身的操作限制，而不会产生额外的信令且由此不会影响发送器。
根据本发明的一个方面，所述至少一个触发事件属于包含至少下列的组：
-噪声级别大于预定的噪声阈值；
-新的唤醒周期的开始。
所列出的触发事件与接收节点的操作限制相关。更准确地说，该事件阻止遵循这些限制。
所考虑的限制还包括服务质量限制，例如传输信道的安全性和它提供的接收质量，还包括与接收节点的能量资源的管理相关的限制。
考虑在每个唤醒周期改变信令信道的时间限制，能显著地提升传输的安全性。
遵循与信令信道上检测到的噪声级别相关的限制，确保了前导码接收的质量级别，同时保存接收节点的能量资源。事实上，在处理信令通道中的大量噪声时，接收节点会不必要地耗费资源。根据网络特征以及使用的传输模式，噪声阈值的值可以明显改变。
根据不同的方面，根据本发明的方法包括确定噪声级别的步骤，包括下列步骤：
-接收与信令信道上的能量检测相关的信息，所述信息对应于通信信号的误检测；
-对时间单位的误检测的数量进行计数；以及
-将计数的误检测数量与所述噪声阈值级别进行比较；
以及在于，在所述误检测数量大于所述噪声阈值时，检测到触发事件。
接收节点传统地包括用于检测在信令信道上接收的信号的能量的装置，以及为了评估实际涉及的是通信信号或者相反是误检测、用于处理检测到的能量的装置。
本发明提出使用该能量检测装置提供的信息来检测信令信道上存在的噪声级别。在时间单位所处理的误检测的数量超过预定阈值时(该值至少取决于应用以及所使用的传输模式)，接收节点假设信令信道具有太高的噪声级别而不能遵循它对自己施加的操作限制。因此存在触发前导码监听信道的改变的事件。
根据不同的方面，接收节点和目的节点已经定义了多个信道中的主信道，所述主信道被选作前导码监听信道，并且只有在检测到大于预定噪声阈值的噪声级别的时候才会触发信道改变步骤。
在本发明的该第一实施例中，发送和接收节点已经协商将传输信道用作主信令信道。接收节点因此只有在特别高的噪声级别的情况下例如由于干扰或衰落才会决定改变信令信道。
该实施例的第一优势是接收节点简单、实用和节能，其不用在改变传输信道时消耗其能量资源。
该实施例的另一优势是不用对前导码的持续时间进行任何扩展，因为接收节点在与现有技术类似的条件下操作。这在普通情形下非常有利，但在传输信道被干扰的情形下会导致延迟增加。
该第一实施例因此很适合流量繁重的网络或者在很少受干扰的环境中操作。
根据不同的方面，在每次开始新的唤醒周期时触发改变信道的决定，并且在于，根据预定的监听顺序从N个传输信道中选择传输信道。
在该第二实施例中，接收节点在每次开始唤醒周期时选择新的信令信道。对于每个新的唤醒周期，它根据预定的监听顺序来监听多个信道上的不同信道。
为了确保接收节点监听前导码，其持续时间必须被选择为至少等于N个计算周期(TS+TW)。
该实施例的第一优势是保护前导码的传输，该前导码不是每次都在相同的信道上被发送。
第二优势是当发送节点一次在多个信道上发送前导码时提升接收节点的响应度，因为它周期性地监听每个传输信道，该传输信道与网络中的节点一起被定义为潜在的信令信道。该解决方案由此提供了低延时的优势，因为在信令信道上存在与干扰相关的传输问题的情况下，发送和接收节点位于不同传输信道上所需的时间最小。
与现有技术相比，第二实施例保持了未改变的***响应度。由于长的前导码，本发明的该实施例很适合具有低流量并且在不稳定条件下操作的网络。
有利地，接收节点遵守唤醒周期和睡眠周期的交替。
根据一个变体，N个连续的唤醒周期紧随N个连续的睡眠周期。一个优势是接收节点在其长的唤醒周期中连续监听所有信道。
本发明还涉及一种用于处理通信信号接收的设备，用于实现刚才描述的处理通信信号接收的方法。
该设备将明显能够包含与根据本发明的处理通信信号接收的方法相关的不同特征。
有利地，该类型的设备可被集成到接收节点中。
本发明还涉及一种用于处理通信网络中的通信信号发送的方法，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送节点使得将长度至少等于目的节点的睡眠周期的前导码进行发送的步骤位于将数据传输到至少一个目的节点之前，特征在于，在发送节点和所述至少一个目的节点之间已经定义了N个的至少两个传输信道，所述方法包括下列步骤：
-从所定义的N个传输信道中选择被称为当前信道的、用于发送所述前导码的至少一个信道；
-在检测到可能影响所述发送节点在所述至少一个当前信道上的预定操作限制的发送事件时，决定改变传输信道。
该类型的方法要通过发送节点来实现。
根据本发明，发送节点选择至少一个传输信道，在该信道上发送它希望发送到目的节点的通信信号的前导码。和接收节点类似，它可以在检测到触发事件时改变传输信道。
于是，发送节点自己也具有一定的自治以确保最优操作，特别是在能量资源管理和服务质量方面。
根据本发明的一个方面，发送事件属于包含下列的组：
-所述前导码在所述信道上的预定数量的重传结束时，没有接收到接收消息确认；
-检测到比第二预定噪声阈值更大的噪声级别。
触发事件尤其包括重复的前导码传输失败。前导码在同一信道上的一定数量的重传结束时没有从目的节点接收到接收消息确认，则发送节点推断出该失败。于是它假设它在不必要地耗费能量来尝试在它没有监听的传输信道上与目的节点进行通信，并且决定切换到不同的传输信道。本发明由此允许它优化其能量资源的消耗同时保证服务质量。
另一触发事件涉及当前传输信道上存在的噪声级别。根据本发明，在它超过预定的噪声阈值时，发送节点假设在该信道上无法再保证前导码传输的安全性，并且它开始改变用于前导码传输的传输信道。这允许发送节点保持服务质量以及与目的节点的通信安全性。
根据另一不同方面，发送节点之前已经定义了与接收节点之间的主传输信道，所述主信道被选作监听信道。
根据本发明的该实施例，发送节点仍然在同一传输信道上发送前导码，并且只有在出现可能危害其传输限制的发送事件时才会改变。
该实施例的一个优势是简单、实用和节能。
根据不同的方面，选择步骤包括选择多个传输信道，用于前导码在多个信道上的同时传输，并且在于，在检测到所述信道的一个信道上的发送事件时，决定改变信道的步骤决定停止所述信道上的前导码的传输。
根据本发明的该实施例，发送节点开始在与接收节点之间定义的多个信道上同时发送。它可以在检测到发送事件时决定停止一个信道上的发送。
该类型的发送节点由此必须具有比一次只能在一个传输信道上发送的传统传感器节点更大的传输能力及相应的能量资源。
该实施例有利地应用于要将通信信号发送到多个目的节点的发送节点。适合从多个传感器节点采集测量信号的集中器节点被当作例子。该类型的节点可以将数据、例如控制信号发送到多个传感器节点，所述消息包括物理数据采集指令。
该实施例的一个优势是它允许发送节点根据本发明尽可能快地到达所有目的节点。事实上，不知道它们目前在监听哪个传输信道，它在所有信道上同时发送是有利的。
该实施例的另一优势是它给予发送节点机会来停止不再遵循操作限制的传输信道上的传输，例如因为它噪声很大。于是，不会不必要地消耗其能量资源，并且确保了它发送的数据的安全性。
本发明还涉及一种用于处理通信信号传输的设备，适于实现刚才描述的发送方法。
该设备将明显能够包含与根据本发明的处理通信信号发送的方法相关的不同特征。
本发明还涉及一种节点，其包含根据本发明的发送设备和接收设备。
本发明还涉及一种通信网络，其包含根据本发明的至少两个节点。
根据一个变体，该类型的网络包括根据本发明的节点，还适合在多个信道上同时发送。该节点例如是集中器节点。
本发明还涉及一种包含指令的计算机程序，在处理器运行该程序时，用于实现如前所述的处理通信信号接收的方法。该类型的程序可以使用任意编程语言。它可以从通信网络下载，并且/或者可以被记录在计算机可读的介质中。
本发明最后还涉及一种包含指令的计算机程序，在处理器运行该程序时，用于实现如前所述的处理通信信号发送的方法。该类型的程序可以使用任意编程语言。它可以从通信网络下载，并且/或者可以被记录在计算机可读的介质中。
附图说明
阅读通过简单、说明性和非限制的例子以及附图而给出的本发明的特定实施例的下列描述，本发明的其他优势和特征将变得明显，在附图中：
-图1示意性地示出了根据本发明的包含多个节点的无线电通信网络；
-图2示意性地示出了根据本发明的用于在该网络中接收通信信号的方法的步骤；
-图3示意性地示出了根据本发明的用于在该网络中发送通信信号的方法的步骤；
-图4A、4B和4C示出了根据本发明的信道监听交替的三个实施例；
-图5示意性地示出了根据本发明的第一实施例的发送节点和接收节点之间的交换；
-图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的发送节点和接收节点之间的交换；
-图7示意性地示出了根据本发明的第三实施例的发送节点和接收节点之间的交换；
-图8示意性地示出了根据本发明的包含通信信号发送设备和接收设备的发送/接收节点的结构的例子。
具体实施方式
关于图1，考虑无线电通信网络R，包括受到能耗限制的多个节点Nd1、Nd2、Nd3。例如，这涉及传感器，其适于执行其环境的物理测量并将它们发送到集中器节点NdCO。
网络R的节点Nd1、Nd2、Nd3通过无线电信道例如根据“超宽带宽”即UWB技术来通信。
本发明明显不限于该例子，并且可以用于根据ZigBee等技术的无线电通信网络中的两个节点之间的任意通信，假设节点受到能耗的限制。
这样的通常用电池供电的传感器节点，可能无法接近以更换电池，例如因为它们是被掩埋的、被嵌在建筑物的墙壁里、或者被安装在车辆上。因此，通过节约其电池为其提供的能量资源，它们必须能提供最长可能的运行自主性。为此，需要最小化节点的活动级别，包括在大多数时候保持关闭。
如前所述，实现该目的的最简单的方法是将该节点置于交替的唤醒和睡眠周期，相对于睡眠周期TS，唤醒周期的持续时间TW为最小。
简要重述，本发明的基本原则基于在发送节点和接收节点之间定义多个传输信道，以及在检测到可能影响其至少一个操作限制的触发事件时、接收节点改变监听信道的可能性。
在图1所示的例子中，考虑在集中器节点NdCO和传感器节点Nd1之间定义的两个传输信道Ch11c和Ch12c，在集中器节点NdCO和传感器节点Nd2之间定义的两个传输信道Ch21c和Ch22c、以及在集中器节点NdCO和传感器节点Nd3之间定义的两个传输信道Ch31c和Ch32c。还考虑传感器节点Nd1和传感器节点Nd2之间的两个传输信道Ch12和Ch22。
关于图2，现在示出了通过接收节点B例如Nd1、Nd2或Nd3来处理通信信号接收的方法的步骤。通过发送节点A例如NdCO或Nd1来发送通信信号。
在该例子中，N被当成等于2个信道，该数量实现了可靠性和延迟之间的很好折衷。
节点A必须将通信信号发送到节点B，包括前导码Pr和数据帧Tr。
假设节点A和节点B之前已定义了可被用作信令信道的N＝2个传输信道Ch1、Ch2。
在步骤R0中，为了接收通信信号S的前导码Pr，接收节点B从信道Ch1和Ch2选择要被监听的传输信道。选中的信道，被称为当前信令信道ChC，例如等于Ch1。
接收节点B于是开始监听在R1中选择的信道ChC。在步骤R2中，在当前信道ChC上接收前导码Pr。该接收步骤开始执行步骤R3，检测可能影响接收节点B的至少一个预定操作限制的触发事件Evt。
所考虑的事件可以是不同类型。它们可以涉及周期出现的简单的基于时间的事件，例如发送节点A的新唤醒周期的开始时间。节点A实际上经历唤醒和睡眠周期。第一操作限制可能是在每个新的唤醒周期改变信令信道，从而确保提高抗干扰性。
例如，第二操作限制涉及噪声阈值，超过该阈值，主传输信道不再被认为能满足服务质量或前导码传输安全性的所需条件。该步骤R3然后包括检测主信道上接收的噪声的级别的步骤，所述步骤实现在无线电通信网络的节点中本来存在的能量检测装置。在监听步骤期间的唤醒周期中实现的该装置适于检测当前信道上接收的能量数量并将它与能量阈值进行比较，超过该能量阈值，节点的无线电接收装置被激活以搜索信道中存在的有用信号。无线电接收装置事实上本来被配置成区分有用信号和误检测。由此可能获得与每个时间单元接收的误检测数量相关的信息。在步骤R3期间，将该数量与和所述噪声阈值对应的阈值数量进行比较。
该类型的误检测可能源于在相同信道上进行发送的其他无线电发送节点(有意干扰)或者在相邻传输信道上的其他节点的活动产生的干扰信号(无意干扰)。
在步骤R3中实际检测到触发事件Evt时，在步骤R4中由接收节点B来决定改变信令信道。从之前在新执行步骤R0时根据预定规则与发送节点A之间定义的N个传输信道中选择新的监听信道用于接收前导码。在所考虑的例子中，N等于2，新选择的当前信令信道必须是信道Ch2。
本方法的执行然后可以在监听步骤R1中重新开始，所述监听步骤这次在信道Ch1上实现。
现在将考虑在步骤R3中未检测到触发事件Evt的情形。在接收到前导码Pr之后在节点B已经建立了：通信信号S的有用数据是以它为目的的时，它开始步骤R5，根据之前在节点A和节点B之间定义的传输方案在信道ChT上接收信号S的有用数据帧Tr。
这里需要注意，原则上，在接收节点所监听的传输信道即信道Chc上发送数据帧。但是，如果根据快速频率跳跃技术来发送数据帧，则帧Tr的传输可以在信令信道Chc上开始，并且在发送和接收节点之间定义的N个信道中的一系列传输信道上继续。还可以将信道专用于有用数据的传输。
如果帧的目的不是它，则节点B可以决定回到睡眠。
在该步骤R5结束时，在它正常进行时，在步骤R6中，由节点B在当前信令信道Chc上将接收消息确认Ack发送到节点A。
关于图3，示出了根据本发明的用于处理通信信号发送的方法的步骤。在步骤E0中，发送节点A选择至少一个传输信道，其被称为当前信令信道Chc，在该信道上发送前导码Pr。在E1中，它在所述当前信道Chc(例如等于Ch1)上将前导码Pr发送到节点B。
在步骤E2中，发送节点使得在发送前导码Pr之后，根据之前与目的节点之间定义的通信方案在传输信道ChT上发送数据帧Tr。在步骤E2结束时，该方法在步骤E5中切换为等待当前信令信道ChC上来自目的节点B的接收消息确认Ack。
与步骤E1、E2和E5并行，节点A开始检测可能影响至少一个预定操作限制的触发事件的步骤E3。通过与之前针对接收方法来描述的步骤R3类似的方式来实现该类型的步骤。
至于所考虑的触发事件，可以假设至少两种类型：
-与当前信道上接收的噪声的级别相关的事件。发送节点事实上一般也是接收节点。因此它包括之前描述的能量检测装置和无线电接收装置，其被自然集成到其接收装置中。发送节点因此可以从其接收装置获取与在当前信道上每时间单位接收的误检测数量相关的信息，并将它们与噪声阈值进行比较。如果超过了噪声阈值，将无法在当前信道上继续确保服务质量。改变信道是合适的；
-与由目的节点接收数据帧Tr相关的事件。只要发送节点还没有从目的节点接收到接收消息确认，则它不能假设通信信号传输已经成功。在该情形下，相关的操作限制因此是不存在接收消息确认。在该情形下，可能接收节点还没接收到在当前信道上发送的前导码。因此尝试在不同的信道上发送它是合适的。
在步骤E3中检测到触发事件时，在E4中决定改变信令信道。在与目的节点之间定义的N个信道中选择不同的传输信道。在图3中考虑的特定例子中，N等于2，选中的信道必须是信道Ch2。
在N大于2时，发送和接收节点可以有利地事先协商N个传输信道的转换序列。信令信道选择步骤考虑协商好的转换顺序。
发送前导码的步骤E1因此被再一次实现，这次是在当前信道ChC＝Ch2上。
在连续的步骤E1、E2和E5中没有检测到触发事件Evt时，不会决定改变信令信道。同一信道被选择用于之后的前导码的传输。
关于图4A到4C，现在示出了根据本发明的由节点A和B定义的N个传输信道上的监听交替的三个示例性实施例。
在图4A中，节点A和节点B之前已经定义了等于Ch1的主信令信道Chp和等于Ch2的次信令信道。结果，节点B优选地监听信令信道Chp，并且只有在检测到高于预定噪声阈值的噪声级别时才会决定改变信道。
在发送或接收端没有触发事件时，节点A和B之间的通信因此以和现有技术中类似的方式来进行。
在现有技术中，结果是节点A以大于睡眠周期TS的持续时间Tp来发送前导码。前导码的持续时间因此不需要被扩展。
如果过高的噪声级别迫使节点B在主信令信道Chp上接收到前导码之前将其监听切换到次信道，于是，一旦检测到没有来自目的节点B的接收消息确认，节点A将必须在次信道上重传前导码。
在图4B中，根据与包含睡眠周期S和唤醒周期E在内的完整周期Cy相等的周期，节点B遵守在传输信道Ch1和Ch2之间的监听交替。针对每个新的唤醒周期，它选择新的信令信道，且由此将其监听从一个传输信道切换到另一个。
结果，为了确保节点B在前导码Pr传输时唤醒并监听节点A选择的当前信令信道，节点A必须发送持续时间至少等于N个完整周期：Cy＝TS+TW,即TP≥N.(TS+TW)的前导码。
关于图4C，节点B遵守睡眠和唤醒周期的序列，包括睡眠周期S，之后是N个唤醒周期。在N个连续的唤醒周期中，它根据预定的转换序列在与节点A之间定义的N个传输信道上相继地监听。对于节点A的结果是，它所发送的前导码必须具有至少等于两个完整周期的长度，如之前的例子所述。
关于图5，示出了根据本发明的第一实施例的在发送节点A和接收节点B之间交换的流程的图。
在该例子中，节点A和B根据被称为端对端模式的交换模式来操作。该模式特别适于两个节点设备，例如传感器，其在能量、计算或无线电传输/接收能力方面具有相等的资源级别。
假设节点A和B一起定义了等于Ch1的主信令信道Chp，但至少从时间t0+TS开始，节点B在检测到与信道ChP上的过高噪声级别相关的触发事件Evt之后已经决定回到次信道Ch2。
节点A希望将通信信号发送到节点B，忽略节点B的信道改变。它因此选择主信令信道ChP，并开始在该信道上以大于TS的长度TP来发送前导码Pr。它然后根据与节点B之间定义的传输方案在传输信道ChT上发送数据帧Tr。
需要注意，该传输信道不必和信令信道ChP相同。它由节点之间定义的传输方案来指定，并且明显依赖于所使用的传输模式。
节点A在时间段Del期间切换为等待接收消息确认。由于节点B在监听传输信道Ch2，它没有接收前导码Pr，且因此不会响应。在时间段Del结束时，节点A还没有在主信道Ch1上接收到任何接收信号确认。因此，它决定在主信道ChP上第二次重传前导码Pr。在K次重传结束之后(K是大于等于2的整数)，在主信道ChP上没有响应，则节点A决定切换到次信道Ch2。
在该例子中，K被选择为等于2。在两次重传结束时，节点A因此在信道Ch2上发送前导码Pr，然后在信道ChT上发送数据帧Tr。它然后切换为在允许的时间段Del中等待接收消息。
节点B在前导码周期中唤醒，监听信道Ch2，检测前导码并扩展其唤醒周期，直到它接收到完整的前导码Pr。然后它根据与节点A协商的传输方案在信道ChT激活其无线电信道装置，以接收前导码Pr所通知的有用数据帧Tr。在该接收结束时，它在信令信道Ch2上发送接收消息确认Ack。节点A在允许的时间段Del中接收它，并结束通信信号传输。
关于图6，现在示出了根据本发明的第二实施例的发送节点A和接收节点B之间交换的流程的图。
在该例子中，节点A和B根据端对端交换模式的变体来操作：
-它们没有事先选择主信道ChP；
-节点B根据与周期Cy相等的周期来交替地监听传输信道Ch1和Ch2。在每个新的唤醒周期，它因此从一个信道切换到另一个。
假设节点A开始在信道Ch1上发送前导码Pr，而节点B已经切换到信道Ch2。
如关于图4B所讨论的，为了确保节点B接收前导码Pr，节点A必须以满足下列条件的持续时间Tp来发送前导码：
TP≥N.(TS+TW)
N是在发送节点和接收节点之间定义的传输信道的数量，TS是接收节点B的睡眠周期且TW是唤醒周期。
在图6所示的例子中，在N＝2的情形下实际上满足条件。很明显，在开始发送前导码时，节点B从时间t0开始已经在监听信道Ch2的周期中。但是，在睡眠周期之后并且在该前导码传输结束之前，它在时间t1切换到监听信道Ch1的周期。节点B于是能够接收前导码Pr。在检测到在信道Ch1上接收的足够能量级别时，它激活无线电接收装置并扩展其唤醒周期，直到前导码传输结束。如果在接收到前导码Pr之后节点B已经建立了：数据是以它为目的的，则它在R4中切换到根据与节点A协商的有用数据传输方案所定义的信道ChT以接收有用数据帧Tr。在该接收结束时，它在信道Ch1上将接收消息确认发送到节点A。所述节点在E5中接收它并结束通信信号传输过程。
关于图7，现在示出了根据本发明的第三实施例的发送节点A和接收节点B之间交换的流程的图。
在该例子中，节点A和B根据分级模式来操作。节点A是集中器节点，其具有在N个传输信道上同时发送前导码Pr的装置。
假设节点B从之前与节点A之间定义的N个传输信道中选择了当前信令信道ChC，例如等于Ch1，则它在其唤醒周期中监听该信道。只要后者符合其操作限制，特别是只要它不会产生大于预定噪声阈值的噪声级别，它不会决定改变信道。
节点A因此从时间t0开始以TP>TS的持续时间在信道Ch1和Ch2上同时发送前导码Pr。假设节点B在该时刻处于睡眠周期。
在前导码在信道Ch1上的传输期间，节点B在时间t0唤醒。在R1中，它在信道Ch1上检测到足够的能量级别，其激活其无线电接收装置。它保持唤醒，直到前导码Pr的接收结束。于是，根据接收到的前导码的参数，在数据以它为目的时，它准备在传输信道ChT上接收有用数据帧Tr。在该传输结束时，它在信令信道Ch1上发送接收消息确认Ack。然后它回到睡眠。
节点A在信道Ch1上接收到接收消息确认Ack，并结束该过程。
最后，关于图8，示出了节点Nd的简化结构，包括接收处理设备100和发送处理设备200，其分别实现根据前述实施例中的一个的发送方法和接收方法。
例如，设备100包括处理单元110，其例如装备了处理器P并且受计算机程序Pg1120控制，所述程序在存储器130中存储并实现根据本发明的用于处理通信信号接收的方法。
在初始化时，在被处理单元110的处理器运行之前，计算机程序Pg1120的代码指令例如被载入到RAM存储器中。处理单元110的处理器根据计算机程序120的指令来实现如前所述的用于处理通信信号接收的方法的步骤。
节点Nd传统地包括装置300，用于检测在选中的信令信道上接收的能量的数量；无线电接收装置400，适于当在信令信道上接收到足够的能量数量时被激活。这些装置由处理单元110的处理器控制。
处理单元110有利地从该装置获取信息，该信息与能量信令信道上检测到的能量级别或者误检测相关。根据计算机程序Pg1120的指令，它使用所述信息来实现所涉及的方法的步骤，例如，检测触发事件、例如存在大于预定噪声阈值的噪声级别的步骤。
例如，设备200包括处理单元210，其例如装备了处理器P并且受计算机程序Pg2220控制，所述程序在存储器230中存储并实现根据本发明的用于处理通信信号接收的方法。
在初始化时，在被处理单元210的处理器运行之前，计算机程序Pg2220的代码指令例如被载入到RAM存储器中。处理单元210的处理器根据计算机程序220的指令来实现如前所述的用于处理通信信号发送的方法的步骤。
用于检测在选中信令信道上接收的能量数量的装置300和节点N的无线电接收装置400受处理单元210的处理器控制。处理单元210从所述装置接收信息作为输入，并且它根据计算机程序Pg2220的指令使用该信息来实现所涉及的用于处理通信信号发送的方法的步骤，例如在检测与存在大于预定噪声阈值的噪声级别相关的触发事件的步骤中。
处理单元210有利地从所述装置接收信息作为输入，例如与检测到的噪声级别相关的信息。
作为其输出，它将命令发送到所述发送/接收装置400，例如改变信令信道ChC的命令，用于在当前信令信道ChC上向节点B发送前导码Pr。
本发明明显不限于所述实施例。可以考虑其他的实施例。

Claims (15)

1.一种用于处理通信网络(R)中的通信信号(S)接收的方法，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点(Nd1、Nd2、Nd3、NCO、A、B)，发送节点(A)使得将持续时间(TP)大于目的节点的睡眠周期(TS)的前导码(Pr)进行发送的步骤位于将数据传输(Tr)到目的节点(B)之前，其特征在于，为了发送所述前导码，在节点之间已经定义了多个的至少两个传输信道(Ch1、Ch2)，所述方法包括下列步骤：
-从多个信道中选择(R0)被称为当前信道(ChC)的至少一个前导码监听信道；
-在检测到可能影响所述接收节点的预定操作限制的至少一个触发事件(Evt)时，决定(R4)改变来自多个传输信道的监听信道。
2.如权利要求1所述的用于处理通信信号接收的方法，其特征在于，所述至少一个触发事件(Evt)属于包含至少下列的组：
-噪声级别大于预定的噪声阈值；
-新的唤醒周期的开始。
3.如权利要求2所述的用于处理通信信号接收的方法，其特征在于，它包括确定噪声级别的步骤，包括下列步骤：
-接收与在信令信道上的能量检测相关的信息，所述信息对应于通信信号的误检测；
-对时间单位的误检测的数量进行计数；以及
-将记录的误检测的数量与所述噪声阈值级别进行比较；
并且在于，在所述误检测的数量大于所述噪声阈值时检测到触发事件。
4.如权利要求1或2所述的用于处理通信信号接收的方法，其特征在于，所述接收节点和目的节点已经定义了多个信道中的主信道(CHP)，所述主信道被选作前导码监听信道，并且只有在检测到大于预定噪声阈值的噪声级别时才会开始信道改变步骤(R4)。
5.如权利要求1所述的用于处理通信信号接收的方法，其特征在于，在每次开始新的唤醒周期时触发改变信道的决定，并且在于，根据预定的监听顺序从N个传输信道中选择传输信道。
6.一种用于处理通信网络中的通信信号接收的设备(100)，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送节点使得将长度至少等于目的节点的睡眠周期的前导码进行发送的步骤位于将数据传输到目的节点之前，其特征在于，在发送节点和目的节点之间已经定义了多个的至少两个传输信道，所述设备适于实现下列装置：
-从多个信道中选择被称为当前信道的至少一个前导码监听信道；
-在检测到可能影响所述接收节点的预定操作限制的至少一个触发事件时，决定改变来自多个传输信道的监听信道。
7.一种用于处理通信网络中的通信信号发送的方法，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送节点使得将长度至少等于目的节点的睡眠周期的前导码进行发送的步骤位于将数据传输到至少一个目的节点之前，其特征在于，在发送节点和所述至少一个目的节点之间已经定义了N个的至少两个传输信道，所述方法包括下列步骤：
-从所定义的N个传输信道中选择(E0)被称为当前信道(ChC)的用于发送所述前导码的至少一个信道；
-在检测到在所述至少一个当前信道上可能影响所述发送节点的预定操作限制的发送事件(Evt)时，决定(E4)改变传输信道。
8.如权利要求7所述的处理通信信号发送的方法，其特征在于，所述发送事件属于包含下列的组：
-所述前导码在所述信道上的预定数量的重传结束时，没有接收到接收消息确认；
-检测到比第二预定噪声阈值更大的噪声级别。
9.如权利要求7所述的处理通信信号发送的方法，其特征在于，发送节点之前已经定义了与接收节点之间的主传输信道，所述主传输信道(ChP)被选作监听信道。
10.如权利要求7所述的处理通信信号发送的方法，其特征在于，所述选择步骤(E0)包括选择多个传输信道，用于前导码在多个信道上的同时传输，并且在于，在检测到所述信道之一上的发送事件(Evt)时，所述决定改变信道的步骤决定停止所述信道上的前导码的传输。
11.一种用于处理通信网络中的通信信号发送的设备(200)，该通信网络包括交替地遵守睡眠周期和唤醒周期的多个节点，发送节点使得将长度至少等于所述目的节点的睡眠周期的前导码进行发送的步骤位于将数据传输到至少一个目的节点之前，其特征在于，在发送节点和所述至少一个目的节点之间已经定义了N个的至少两个传输信道，所述设备适合于实现如下装置：
-从所定义的N个传输信道中选择用于发送所述前导码的至少一个信道，所选择的至少一个信道被称为当前信道；
-在检测到所述至少一个当前信道上的触发事件时，决定改变传输信道。
12.一种通信网络中的节点(Nd,A,B)，该通信网络包括交替地遵守睡眠起始周期和唤醒周期的多个节点，其特征在于，该节点包括如权利要求6所述的用于处理通信信号接收的设备和如权利要求11所述的用于处理通信信号发送的设备。
13.一种无线电通信网络(R)，其特征在于，它包括如权利要求12所述的多个节点(Nd,A,B)。
14.一种包含指令的计算机程序(Pg1)，当处理器运行该程序时，用于实现如权利要求1到5所述的处理通信信号接收的方法的步骤。
15.一种包含指令的计算机程序(Pg2)，当处理器运行该程序时，用于实现如权利要求7到10所述的处理通信信号发送的方法的步骤。
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