JP2013521685A5

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Publication number: JP2013521685A5
Application number: JP2012555399A
Authority: JP
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2031-03-01

Description

本発明の方法の実施形態では、プレアンブルの各プレアンブルシンボルが所定数のプレアンブルサブシンボルによって三値に符号化される。

第１の動作モードでも第２の動作モードでも、個別信号パルスまたは信号パルスシーケンスＳＩＦにはそれぞれ信号休止ＳＰが後に続く。この信号休止は、プレアンブルサブシンボルＣ間のシンボル間干渉を回避するために設けられている。ここで各プレアンブルシンボルＳは、好ましくは所定数のプレアンブルサブシンボルＣによって三値に符号化されている。三値に符号化される場合には、個別信号パルスまたは信号パルスシーケンスＳＩＦの信号パルスはそれぞれ正、負または中性の符合を有する。プレアンブルサブシンボルＣは、第１の動作モードでは所定のパルス持続時間の個別信号パルスを有する。このパルス持続時間はたとえば２ｎｓである。ここで第１の動作モードでは、個別信号パルスは信号休止ＳＰの後に続き、この信号休止の持続時間は実施形態では、第１の拡散係数Ｌ１だけ個別信号パルスのパルス持続時間より長い。

図４ａは、本発明の方法および装置に使用されるデータパケットＤＰのプレアンブルＰＲＥのデータ構造を示す。プレアンブルＰＲＥはスタートフレームデリミタＳＦＤを備える同期化ヘッダＳＹＮＣからなる。同期化ヘッダＳＹＮＣは好ましくは２^ｎ１のプレアンブルシンボルＳからなる。図４ａに示した実施例では、同期化ヘッダＳＹＮＣはたとえば６４のプレアンブルシンボルＳを有する（ｎ１＝６）。さらにプレアンブルＰＲＥは、２^ｎ２のプレアンブルシンボルを備えるスタートフレームデリミタＳＦＤ、たとえば図４ａに示すように８つのプレアンブルシンボルを備えるスタートフレームデリミタＳＦＤを含む（ｎ２＝３）。各プレアンブルシンボルＳはプレアンブルサブシンボルＣまたはコードチップＣｉからなる。本発明の方法の第１の動作モードでは、プレアンブルＰＲＥのプレアンブルシンボルＳの各プレアンブルサブシンボルＣが伝送された個別信号パルスの位相によって符号化される。このことは各コードチップＣｉが、信号休止ＳＰを形成するゼロ値のシーケンスが後に続く個別信号パルスを有していることを意味する。信号休止ＳＰは、プレアンブルサブシンボルまたはコードチップＣｉ間のシンボル間干渉ＩＳＩを回避するために用いられる。信号パルスは好ましくは正、負、または中性の符合を有する。ここで各プレアンブルシンボルＳは、好ましくは所定数のプレアンブルサブシンボルＣによって三値に符号化される。好ましくは各プレアンブルサブシンボルは、図４ａに示すように３１のプレアンブルシンボルによって三値に符号化される。各プレアンブルサブシンボルまたはコードチップＣｉの開始時に第１の動作モードでは、たとえば２ｎｓの所定のパルス持続時間の個別信号パルスが設けられる。個別信号パルスには複数のゼロ値が続く。ゼロ値の数は拡散係数Ｌマイナス１により与えられる。拡散係数Ｌ＝１６であれば、個別信号パルスに１５のゼロ値が、拡散係数Ｌが６４であれば個別信号パルスに６３のゼロ値が続く。ゼロ値の数が多ければ多いほど、すなわち後続の信号休止ＳＰが長ければ長いほど、プレアンブルＰＲＥはマルチパス信号伝播による障害に対して強い耐性を有する。しかしプレアンブルサブシンボルの長さが長いと待ち時間が大きくなる。本発明の方法の第１の動作モードでは、各プレアンブルサブシンボルまたはコードチップＣｉが伝送される個別信号パルスの位相によって符号化され、個別信号パルスは所定のパルス形状および所定のパルス持続時間を有する。個別信号パルスは、ガウスパルス形状、ガウスダブレットパルス形状またはルートライズドコサイン（ＲＲＣ）パルス形状とすることができる。個別信号パルスのパルス持続時間は２ｎｓ以下であるから、個別信号パルスは伝送時にわずかなエネルギー量しか有しておらず、とりわけノイズのある環境では受信装置の側で識別するのが困難である。

本発明の方法の可能な実施形態では各プレアンブルサブシンボルＣが三値に符号化されており、各個別信号パルスはそれぞれ正、負または中性の符合ＶＺを有する。他の符号化、たとえば２進符号化も可能である。

Claims

制御ネットワークにおけるネットワークノード（１）のデータパケット（ＤＰ）を無線伝送する方法であって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）を、前記第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り換える方法。
制御ネットワークにおけるネットワークノード（１）のデータパケット（ＤＰ）を無線伝送する方法であって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードまたは第２の動作モードに予め構成されている方法。
前記個別信号パルスまたは前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）にはそれぞれ信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止は前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）間のシンボル間干渉を回避するために設けられている、請求項１または２に記載の方法。
前記各プレアンブルシンボル（Ｓ）が、所定数の前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）に応じて三値に符号化される際に、
前記個別信号パルスおよび前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の信号パルスはそれぞれ正、負または中性の符合を有している、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
受信されたデータパケット（ＤＰ）の信号パルスの符合が、データパケット損失率を低下するために識別される、請求項４に記載の方法。
前記各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）は、前記第１の動作モードでは所定のパルス持続時間の個別信号パルスを有し、
該個別信号パルスには信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止の持続時間は前記個別信号パルスのパルス持続時間よりも第１の拡散係数（Ｌ１）だけ長い、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
前記各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）は、前記第２の動作モードでは、符号が同じであり順次連続する所定数（Ｎ）の個別信号パルスからなる信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）を有し、
前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の各個別信号パルスは、所定のパルス持続時間を有し、
前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）には信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止の持続時間は前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の持続時間よりも第２の拡散係数（Ｌ２）だけ長いか、または前記信号休止の持続時間は、第１の動作モードでのプレアンブルサブシンボル（Ｃ）の持続時間から前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の持続時間を減じた持続時間に相当する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
前記第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ規格に準拠して、伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化される、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
前記第１の動作モードで伝送される前記個別信号パルスと、前記第２の動作モードで伝送される前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の信号パルスとは、スペクトルパルス応答の極性から一義的に符号が定まるパルス形状を有する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
前記パルス波形は、ガウスパルス波形、ガウスダブレットパルス波形、またはルートライズドコサインパルス波形である、請求項９に記載の方法。
前記データパケット（ＤＰ）の前記プレアンブル（ＰＲＥ）は２^ｎ１のプレアンブルシンボルを備える同期化ヘッダ（ＳＹＮＣ）と、２^ｎ２のプレアンブルシンボルを備えるスタートフレームデリミタ（ＳＦＤ）とを有し、ｎ１とｎ２は自然数である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
前記制御ネットワークのネットワークノード（１）により受信された前記データパケット（ＤＰ）の前記プレアンブル（ＰＲＥ）の同期化ヘッダ（ＳＹＮＣ）に基づいて、ＳＹＮＣ相関装置（１１）によって第１の相関値（ＫＷ１）が計算され、該相関値に依存して前記ネットワークノード（１）のＨＦ段（６）にある受信増幅器が調整される、請求項１１に記載の方法。
前記制御ネットワークのネットワークノード（１）により受信された前記データパケット（ＤＰ）のプレアンブル（ＰＲＥ）のスタートフレームデリミタ（ＳＦＤ）に基づいて、ＳＦＤ相関装置によって第２の相関値（ＫＷ２）が、前記データパケット（ＤＰ）内の有効データの開始を検知するために計算される、請求項１１に記載の方法。
前記個別信号パルスのパルス持続時間は２ｎｓである、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
前記第２の動作モードでは、前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の順次連続する個別信号パルスの数（Ｎ）はＮ＝４である、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
制御ネットワークにおけるネットワークノード（１）のデータパケット（ＤＰ）を無線伝送する装置（２，３）であって、
データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）を有し、当該手段は、次のように構成され、互いに接続されており、
所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有する前記データパケット（ＤＰ）は同期化され、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が、伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り換えられる装置（２，３）。
制御ネットワークにおけるネットワークノード（１）のデータパケット（ＤＰ）を無線伝送する装置（２，３）であって、
データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）を有し、当該手段は、次のように構成され、互いに接続されており、
所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有する前記データパケット（ＤＰ）は、同期化され、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が、伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードまたは第２の動作モードに予め構成されている装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記個別信号パルスまたは前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）にはそれぞれ信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止は前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）間のシンボル間干渉を回避するために設けられている、請求項１６または１７に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記各プレアンブルシンボル（Ｓ）は、所定数の前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）によって三値に符号化されており、
前記個別信号パルスおよび前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の信号パルスはそれぞれ正、負または中性の符合を有する、請求項１６から１８までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
受信されたデータパケット（ＤＰ）の信号パルスの符合が、データパケット損失率を低下するために識別される、請求項１９に記載の装置。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）は、前記第１の動作モードでは所定のパルス持続時間の個別信号パルスを有し、
該個別信号パルスには信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止の持続時間は前記個別信号パルスのパルス持続時間よりも第１の拡散係数（Ｌ１）だけ長い、請求項１６から２０までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）は、前記第２の動作モードでは、符号が同じであり順次連続する所定数（Ｎ）の個別信号パルスからなる信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）を有し、
前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の各個別信号パルスは、所定のパルス持続時間を有し、
前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）には信号休止（ＳＰ）が続き、該信号休止の持続時間は前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の持続時間よりも第２の拡散係数（Ｌ２）だけ長いか、または前記信号休止の持続時間は、第１の動作モードでのプレアンブルサブシンボル（Ｃ）の持続時間から前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の持続時間を減じた持続時間に相当する、請求項１６から２１までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ａ規格に準拠して、伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化される、請求項１６から２２までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記第１の動作モードで伝送される前記個別信号パルスと、前記第２の動作モードで伝送される前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の信号パルスとは、スペクトルパルス応答の極性から一義的に符号が定まるパルス形状を有する、請求項１６から２３までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記パルス波形は、ガウスパルス波形、ガウスダブレットパルス波形、またはルートライズドコサインパルス波形である、請求項２４に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記データパケット（ＤＰ）の前記プレアンブル（ＰＲＥ）は２ ^ｎ１のプレアンブルシンボルを備える同期化ヘッダ（ＳＹＮＣ）と、２ ^ｎ２のプレアンブルシンボルを備えるスタートフレームデリミタ（ＳＦＤ）とを有し、ｎ１とｎ２は自然数である、請求項１６から２５までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記制御ネットワークのネットワークノード（１）により受信された前記データパケット（ＤＰ）の前記プレアンブル（ＰＲＥ）の同期化ヘッダ（ＳＹＮＣ）に基づいて、ＳＹＮＣ相関装置（１１）によって第１の相関値（ＫＷ１）が計算され、該相関値に依存して前記ネットワークノード（１）のＨＦ段（６）にある受信増幅器が調整される、請求項２６に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記制御ネットワークのネットワークノード（１）により受信された前記データパケット（ＤＰ）のプレアンブル（ＰＲＥ）のスタートフレームデリミタ（ＳＦＤ）に基づいて、ＳＦＤ相関装置によって第２の相関値（ＫＷ２）が、前記データパケット（ＤＰ）内の有効データの開始を検知するために計算される、請求項２６に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記個別信号パルスのパルス持続時間は２ｎｓである、請求項１６から２８までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
前記データパケット伝送を制御するための手段（６〜１５，１７〜２３）は、次のように構成され、互いに接続されており、
前記第２の動作モードでは、前記信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）の順次連続する個別信号パルスの数（Ｎ）はＮ＝４である、請求項１６から２９までのいずれか１項に記載の装置（２，３）。
データパケット（ＤＰ）を無線伝送するネットワークノード（１）であって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り換えられるネットワークノード（１）。
データパケット（ＤＰ）を無線伝送するネットワークノード（１）であって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
第２の動作モードでは、前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるために、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードまたは第２の動作モードに予め構成されているネットワークノード（１）。
データパケット（ＤＰ）を無線伝送するネットワークノード（１）であって、
請求項１８から３０までのいずれか１項に記載の装置を有し、
請求項３から１５までのいずれか１項に記載の方法を実行するためのネットワークノード（１）。
データパケット（ＤＰ）を伝送するネットワークノード（１）を有する無線制御ネットワークであって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるための第２の動作モードでは、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）を、前記第１の動作モードと第２の動作モードとの間で切り換える、無線制御ネットワーク。
データパケット（ＤＰ）を伝送するネットワークノード（１）を有する無線制御ネットワークであって、
前記データパケット（ＤＰ）は同期化のために、所定数のプレアンブルシンボル（Ｓ）からなるそれぞれ１つのプレアンブル（ＰＲＥ）を有しており、
第１の動作モードでは、前記プレアンブル（ＰＲＥ）のプレアンブルシンボル（Ｓ）の各プレアンブルサブシンボル（Ｃ）が伝送された個別信号パルスの符号に応じて符号化され、
前記データパケット（ＤＰ）で伝送された前記プレアンブル（ＰＲＥ）の信号識別能力を高めるための第２の動作モードでは、個別信号パルスの代わりに信号パルスシーケンス（ＳＩＦ）が前記プレアンブルサブシンボル（Ｃ）の符号化のために伝送され、当該信号パルスシーケンスでは前記個別信号パルスが複数回反復して伝送され、
前記ネットワークノード（１）が、前記第１の動作モードまたは第２の動作モードに予め構成されているネットワーク。
データパケット（ＤＰ）を伝送するネットワークノード（１）を有する無線制御ネットワークであって、
請求項３から１５までのいずれか１項に記載の方法を実行するためのネットワーク。