ES2981299T3

ES2981299T3 - Comunicación rápida por radiofrecuencia para aplicaciones de sincronización deportiva

Info

Publication number: ES2981299T3
Application number: ES14188594T
Authority: ES
Inventors: Mark Six; Henk Jan Ober; Marcel Schaap; Rens Bas Jan Emile Van; John Adriaan Klaas Verwoerd
Original assignee: Mylaps BV
Current assignee: Mylaps BV
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2024-10-08
Anticipated expiration: 2034-10-13
Also published as: EP3010155C0; HUE067454T2; US10056938B2; AU2015332779A1; AU2015332779B2; EP3010155B1; EP3010155A1; JP2017531399A; TWI697211B; NZ729882A; CN107113020B; CN107113020A; JP6596083B2; TW201614965A; WO2016059041A1; US20160308578A1; PL3010155T3

Abstract

Se proporcionan métodos implementados por computadora para gestionar la comunicación entre cada uno de la pluralidad de nodos de RF inalámbricos y una estación base utilizando saltos de frecuencia sobre M canales de frecuencia no superpuestos en una red inalámbrica. La comunicación se lleva a cabo de acuerdo con un programa de intervalos de tiempo que comprende M conjuntos de intervalos de tiempo, comprendiendo cada conjunto de intervalos de tiempo al menos un intervalo de tiempo para que la estación base transmita, preferiblemente por difusión, datos sobre un canal diferente de los M canales, y R intervalos de tiempo, siendo R un entero igual o mayor que 1, para que uno o más de la pluralidad de nodos transmitan datos a la estación base. Los métodos descritos en este documento permiten un sistema de comunicación inalámbrica punto a multipunto en una banda de frecuencia ISM que puede proporcionar un enlace de datos de RF confiable incluso en un área que ya comprende una o más redes WLAN que operan en la misma banda de frecuencia ISM. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Comunicación rápida por radiofrecuencia para aplicaciones de sincronización deportiva

Campo de la invención

La invención se refiere a un protocolo de comunicaciones de radiofrecuencia (RF) y, en particular, aunque no exclusivamente, a métodos, programas informáticos y dispositivos para gestionar la comunicación en una red inalámbrica que comprende una estación base de RF y una pluralidad de dispositivos transceptores de RF.

Antecedentes de la invención

Actualmente, los sistemas de comunicación para aplicaciones deportivas, tal como, por ejemplo, sistemas utilizados en las pistas de carreras, emplean un sistema de transpondedor de bucle donde una estación base se comunica a través de bucles inductivos en o a lo largo de la carretera con los transpondedores individuales en los vehículos deportivos. Estos bucles tienen normalmente un alcance para la comunicación de datos de aproximadamente 2 metros. Un alcance tan corto a menudo se vuelve problemático, especialmente cuando un vehículo cruza el bucle a altas velocidades, debido a que el corto alcance da como resultado una ventana de tiempo corta (alrededor de 20-40 ms) para la comunicación de datos entre el vehículo y la estación base. Este problema se ve agravado aún más por el hecho de que existe una necesidad creciente de proporcionar una comunicación de alta tasa de datos, en particular, un enlace descendente desde el vehículo a la estación base, de modo que además de la información de temporización precisa también, p. los datos de sensor del vehículo y del conductor del vehículo pueden enviarse a la estación base para su procesamiento.

Los enlaces de comunicación de tipo red de área local inalámbrica (WLAN) tales como WiFi pueden usarse para proporcionar un área de comunicación de RF de aproximadamente 100-200 metros alrededor del transmisor a una banda de frecuencia de 2,4 Ghz, industrial, científica y médica (ISM) que está disponible a nivel mundial, proporcionando así una ventana de tiempo mucho mayor para la transmisión de datos entre los vehículos y la estación base. Sin embargo, las pilas de protocolo WiFi actuales se basan en un protocolo TCP de cinco capas y no proporcionan una configuración rápida del enlace de RF cuando el vehículo entra en el área de comunicación. La sobrecarga en los procedimientos de registro, autenticación, asignación de canales y colisión de las normas WiFi existentes hacen que esos protocolos no sean adecuados para aplicaciones deportivas donde la temporización es crucial.

El documento US2004/0013166 divulga una trama de datos híbrida para un sistema de comunicaciones de salto de frecuencia de acceso múltiple por división de tiempo. Los primeros saltos de frecuencia en cada subtrama siguen patrones de salto de frecuencia no adaptativos por defecto, de modo que las unidades de comunicación no sincronizadas puedan sincronizarse con el sistema de comunicaciones. Los segundos saltos de frecuencia en cada subtrama siguen un patrón de salto de frecuencia adaptativo para evitar interferencia.

El documento WO96/00467 divulga un sistema de comunicación inalámbrica que tiene una pluralidad de nodos, teniendo cada uno un transmisor y un receptor. A cada receptor se le asigna un valor de semilla y se le proporciona una máscara de punchout de canal. Un nodo usa su valor de semilla y máscara de punchout para generar una secuencia de salto de canal pseudoaleatoria en la que recibir señales. La máscara de punchout de canal comprende canales con alta interferencia. Un nodo transmite su valor de semilla y máscara de punchout a nodos objetivo con los que desea establecer enlaces de comunicación, y cada uno de esos nodos objetivo usa el valor de semilla y máscara de punchout para generar la secuencia de salto de canal pseudoaleatoria para transmitir a ese nodo. Esto evita que sea necesario transmitir y recibir secuencias de salto de canal completas.

El documento WO03/013078 divulga que se asigna un recurso a cada uno de una pluralidad de distribuidos, recursos de hardware independientes en una estación base, comprendiendo el recurso una secuencia de recursos de radiofrecuencia que siguen una secuencia de salto. Se identifican recursos de hardware que están disponibles para transmitir una radiobúsqueda a través de su respectivo primer recurso asignado. Uno de los recursos de hardware disponibles identificados desde los que transmitir la radiobúsqueda se selecciona para transmitir la radiobúsqueda a través del recurso al que se asigna el recurso de hardware seleccionado. La radiobúsqueda se recibe en un terminal de usuario a través del recurso; y se transmite una respuesta de radiobúsqueda a través de otro recurso al recurso de hardware seleccionado en respuesta a la radiobúsqueda.

Un problema adicional con respecto al uso de un área de comunicación de tipo WLAN para aplicaciones de cronometraje de carreras se refiere al hecho de que el sistema de comunicación inalámbrica en una pista de carreras debe ser adecuado para su instalación ad-hoc (es decir, "plug-and-play") en un área particular, tal como, por ejemplo, el área de meta, en donde las redes WiFi de 2,4 GHz ya pueden estar en su lugar. En tales situaciones, las redes WiFi existentes no deberían interferir con la transmisión de datos entre los vehículos y la estación base del sistema de cronometraje de carreras.

Existe una necesidad en la técnica de un sistema y protocolo de comunicación inalámbrica rápido "plug-and-play" en una banda de frecuencia de ISM que mejore al menos algunos de los problemas descritos anteriormente.

Sumario de la invención

Como apreciará un experto en la materia, los aspectos de la presente invención pueden incorporarse como un sistema, método o producto de programa informático. En consecuencia, los aspectos de la presente invención pueden adoptar la forma de una realización totalmente de hardware, una realización totalmente de software (incluido firmware, software residente, microcódigo, etc.) o una realización que combina aspectos de software y hardware que generalmente pueden denominarse en el presente documento un "circuito", "módulo" o "sistema". Las funciones descritas en esta divulgación pueden implementarse como un algoritmo ejecutado por un microprocesador de un ordenador. Asimismo, los aspectos de la presente invención pueden adoptar la forma de un producto de programa informático incorporado en uno o más medios legibles por ordenador que tienen un código de programa legible por ordenador incorporado, por ejemplo, almacenado, en el mismo.

Se puede utilizar cualquier combinación de uno o más medios legibles por ordenador. El medio legible por ordenador puede ser un medio de señal legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser, por ejemplo, aunque no se limita a, un sistema, aparato o dispositivo electrónico, magnético, óptica, electromagnético, de infrarrojos o semiconductor, o cualquier combinación adecuada de los anteriores. Ejemplos más específicos (una lista no exhaustiva) del medio de almacenamiento legible por ordenador incluirían los siguientes: una conexión eléctrica con uno o más cables, un disquete de ordenador portátil, un disco duro, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM o memoria Flash), una fibra óptica, una memoria de solo lectura de disco compacto (CD-ROM) portátil, un dispositivo de almacenamiento óptico, un dispositivo de almacenamiento magnético, o cualquier combinación adecuada de lo anterior. En el contexto de este documento, un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser cualquier medio tangible que pueda contener o almacenar un programa para su uso o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones.

Un medio de señal legible por ordenador puede incluir una señal de datos propagada con código de programa legible por ordenador incorporado en su interior, por ejemplo, en banda base o como parte de una onda portadora. Dicha señal propagada puede adoptar cualquiera de una variedad de formas, incluyendo, aunque no se limita a, electromagnética, óptica, o cualquier combinación adecuada de las mismas. Un medio de señal legible por ordenador puede ser cualquier medio legible por ordenador que no sea un medio de almacenamiento legible por ordenador y que pueda comunicar, propagar o transportar un programa para su uso por o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones.

El código de programa incorporado en un medio legible por ordenador puede transmitirse utilizando cualquier medio apropiado, incluyendo, pero sin limitación, inalámbrico, alámbrico, fibra óptica, cable, RF, etc., o cualquier combinación adecuada de estos. El código de programa informático para llevar a cabo operaciones para los aspectos de la presente invención se puede escribir en cualquier combinación de uno o más lenguajes de programación, incluyendo un lenguaje de programación orientada a objetos tal como Java (TM), Smalltalk, C++ o similares y lenguajes de programación por procedimientos convencionales, como el lenguaje de programación "C" o lenguajes de programación similares. El código de programa puede ejecutarse íntegramente en el ordenador del usuario, parcialmente en el ordenador del usuario, como un paquete de software independiente, parcialmente en el ordenador del usuario y parcialmente en un ordenador remoto o íntegramente en el ordenador o servidor remoto. En el último supuesto, el ordenador remoto puede estar conectado al ordenador del usuario a través de cualquier tipo de red, incluida una red de área local (LAN) o una red de área amplia (WAN), o la conexión puede realizarse a un ordenador exterior (por ejemplo, a través de Internet utilizando un proveedor de servicios de Internet).

Aspectos de la presente invención se describen a continuación con referencia a ilustraciones de diagramas de flujo y/o diagramas de bloques de métodos, aparatos (sistemas) y productos de programa informático de acuerdo con realizaciones de la invención. Se entenderá que cada bloque de las ilustraciones de diagramas de flujo y/o diagramas de bloques, y las combinaciones de bloques en las ilustraciones de diagramas de flujo y/o diagramas de bloques, se pueden poner en marcha mediante instrucciones de los programas informáticos. Estas instrucciones de programa informático pueden proporcionarse a un procesador, en particular, un microprocesador o unidad central de procesamiento (CPU), de un ordenador de propósito general, ordenador especializado u otro aparato de procesamiento de datos programable para producir una máquina, de manera que las instrucciones, que se ejecutan a través del procesador del ordenador, otros aparatos de procesamiento de datos programables u otros dispositivos crean medios para implementar las funciones/acciones especificadas en el diagrama de flujo y/o el bloque o bloques del diagrama de bloques.

Estas instrucciones de programa informático también se pueden almacenar en un medio legible por ordenador que pueda dirigir un ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos para que funcionen de una manera particular, de manera que las instrucciones almacenadas en el medio legible por ordenador produzcan un artículo de fabricación que incluya instrucciones que pongan en marcha la función/acto especificado en el diagrama de flujo y/o el bloque o bloques del diagrama de bloques.

Las instrucciones del programa informático también se pueden cargar en un ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos que hagan que se realicen una serie de etapas operativas en el ordenador, otro aparato programable u otros dispositivos para producir un proceso puesto en marcha por ordenador de manera que las instrucciones que se ejecuten en el ordenador u otro aparato programable proporcionen procesos para poner en marcha las funciones/actos especificados en el diagrama de flujo y/o el bloque o bloques del diagrama de bloques.

El diagrama de flujo y los diagramas de bloques en las figuras ilustran la arquitectura, funcionalidad, y operación de posibles implementaciones de sistemas, métodos y productos de programa de ordenador de acuerdo con diversas realizaciones de la presente invención. En este sentido, cada bloque en el diagrama de flujo o en los diagramas de bloques puede representar un módulo, segmento, o porción de código, que comprende una o más instrucciones ejecutables para implementar la una o más funciones lógicas especificadas. También cabe señalar que, en algunas implementaciones alternativas, las funciones observadas en los bloques pueden producirse fuera del orden observado en las Figuras. Por ejemplo, dos bloques mostrados en sucesión pueden, de hecho, ejecutarse sustancialmente al mismo tiempo, o los bloques a veces pueden ejecutarse en el orden inverso, dependiendo de la funcionalidad involucrada. También se observará que cada bloque de los diagramas de bloques y/o ilustraciones del diagrama de flujo, y las combinaciones de bloques en los diagramas de bloques y/o ilustraciones del diagrama de flujo, pueden implementarse mediante sistemas basados en hardware de propósito especial que realizan las funciones o acciones especificadas, o combinaciones de hardware de propósito especial e instrucciones informáticas.

Un objetivo de al menos algunas realizaciones de la invención es reducir o eliminar al menos uno de los inconvenientes conocidos en la técnica anterior. Para ese fin, se proporciona un sistema de comunicación de RF que comprende una estación base de RF y una pluralidad de nodos de<r>F, así como se especifican métodos que deben seguirse por cada uno de los nodos de RF y la estación base. El sistema y los métodos descritos en el presente documento habilitan un sistema de comunicación inalámbrica de punto a multipunto en una banda de frecuencia de ISM que puede proporcionar un enlace de datos de RF fiable incluso en un área que ya comprende una o más redes de WLAN que operan en la misma banda de frecuencia de ISM. El sistema y los métodos descritos en el presente documento son particularmente adecuados para y cumplen los requisitos de las aplicaciones de cronometraje en pistas de carreras.

De acuerdo con un aspecto no reivindicado de la presente invención, un método implementado por ordenador para que un nodo de RF de una pluralidad de nodos se comunique con una estación base usando salto de frecuencia, preferiblemente usando el esquema de modulación de espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS), a lo largo de M canales de frecuencia no superpuestos (CHi-CHm) en una red inalámbrica. Dado que este método está destinado a ser realizado por un nodo de r F, este método se denomina en el presente documento como un "método de nodo de RF". M es un número entero igual o mayor que 2, que puede establecerse como un número entero que es mayor que un número mínimo especificado de canales, por ejemplo, el número mínimo de canales prescrito por las regulaciones de ETSI para el uso del esquema de FHSS. La comunicación se lleva a cabo de acuerdo con una programación de intervalos de tiempo que comprende M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am), comprendiendo cada conjunto de intervalo de tiempo (Ai) de los M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am) al menos un intervalo de tiempo (TXbsi) para que la estación base transmita, preferiblemente por difusión, datos en un canal diferente de los M canales y R intervalos de tiempo (TXrni,- TXrnR,), siendo R un número entero igual o mayor que 1, para que uno o más de la pluralidad de nodos transmitan datos a la estación base. El método incluye las etapas de supervisar, es decir, el nodo que está configurado para recibir datos en, uno de los M canales para recibir un primer paquete de comunicación desde la estación base, transmitidos través del canal supervisado y, basándose en datos contenidos dentro del primer paquete de comunicación recibido desde la estación base, determinar una secuencia de canales de al menos algunos de los M canales que seguirá la estación base para transmitir uno o más paquetes de comunicación posteriores y los tiempos en los que la estación base transmitirá los paquetes en cada canal de la secuencia de canales determinada. El método incluye adicionalmente la etapa de determinar información de asignación para el nodo a partir de al menos uno de: el primer paquete de comunicación y el uno o más de paquetes de comunicación posteriores. La información de asignación indica para al menos un conjunto de intervalos de tiempo de los M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am), pero preferiblemente para cada conjunto de intervalos de tiempo de los M conjuntos de intervalos de tiempo, un canal de los M canales para la transmisión de datos del nodo a la estación base y qué uno o más de los R intervalos de tiempo se van a usar para la transmisión de datos del nodo a la estación base. Los canales asignados al nodo para la transmisión de datos en diferentes de los M conjuntos de intervalos de tiempo son diferentes canales de los M canales. Los canales se asignan al nodo para la transmisión de datos de modo que si un canal también se asigna a otro nodo de la pluralidad de nodos para la transmisión de datos en el mismo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo del mismo conjunto de intervalos de tiempo (Ai), entonces el canal asignado al otro nodo y el canal asignado al primer nodo para la transmisión de datos en el mismo intervalo de tiempo del mismo conjunto de intervalos de tiempo son canales diferentes de los M canales. El método incluye además la etapa de transmitir datos, o al menos proporcionar una instrucción para hacerlo, del nodo a la estación base de acuerdo con la información de asignación determinada.

De acuerdo con la presente invención, en la reivindicación 1 se proporciona un método implementado por ordenador para que un planificador de tiempo de un sistema de comunicación de RF gestione la comunicación de RF entre la estación base y la pluralidad de nodos como se ha descrito anteriormente.

Dado que este método está destinado a ser realizado por un planificador de intervalos de tiempo que podría incluirse en cualquier lugar en el sistema de comunicación de RF descrito en el presente documento, pero que se incluye preferiblemente dentro de la estación base, este método se denomina en el presente documento como un "método de estación base de RF". El método incluye las etapas de proporcionar, desde un planificador de intervalos de tiempo a la estación base o, si el planificador de intervalos de tiempo está comprendido en la estación base, a otro componente de la estación base, una programación de intervalos de tiempo por salto de frecuencia que comprende M conjuntos de intervalos de tiempo (A-i-Am), especificando la planificación de intervalos de tiempo momentos en los que la estación base puede transmitir datos a la pluralidad de nodos y la pluralidad de nodos puede transmitir datos a la estación base, siendo los conjuntos de intervalos de tiempo secuenciales en el tiempo, comprendiendo cada conjunto de intervalo de tiempo (Ai) de los M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am) al menos un intervalo de tiempo (TXbsi) para que la estación base transmita datos, preferiblemente por difusión, y R intervalos de tiempo (TXrni i- TXrnR i), siendo R un número entero igual o mayor que 1, para que una pluralidad de nodos registrados transmita datos a la estación base. El método incluye además registrar dos o más de la pluralidad de nodos para formar la pluralidad de nodos registrados asignando, para cada nodo registrado, para al menos algunos de, pero preferiblemente para el conjunto de cada intervalo de tiempo (Ai), un canal de los M canales para la transmisión de datos de cada nodo registrado a la estación base durante la duración de al menos uno de los R intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai).

Para cada nodo registrado, los canales asignados al nodo para la transmisión de datos en diferentes conjuntos de intervalos de tiempo son diferentes canales de los M canales. Al menos a dos de los nodos registrados se les asignan canales (diferentes) para la transmisión de datos en el mismo intervalo de tiempo para al menos uno de los R intervalos de tiempo.

El método se caracteriza por que la estación base se asigna de tal manera que la estación base transmite datos en solo uno de los M canales por conjunto de intervalo de tiempo y transmite datos en un canal diferente de los M canales por conjunto de intervalo de tiempo y la pluralidad de nodos registrados se asignan de modo que dos o más nodos registrados asignados para transmitir datos a la estación base en el mismo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo del mismo conjunto de intervalos de tiempo (Ai) se asignan para transmitir datos en un respectivo canal diferente de los M canales.

En el contexto del al menos un intervalo de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo que se designa para que la estación base transmita datos en un canal diferente de los M canales, el término "diferente" en la expresión "canal diferente" se usa para indicar que los canales en los que la estación base está configurada para transmitir datos en este intervalo de tiempo designado son diferentes entre los diferentes de los M conjuntos de intervalos de tiempo. En otras palabras, los canales asignados a la estación base para la transmisión de datos en diferentes conjuntos de intervalos de tiempo son diferentes canales de los M canales.

Los M canales son preferiblemente canales no superpuestos, donde, como se usa en el presente documento, la expresión "no superpuesta" se usa para describir que la frecuencia y el ancho de banda usados para un canal no tienen un solapamiento sustancial con la frecuencia y el ancho de banda de otro canal. Por ejemplo, un canal con una frecuencia central de 2401 Mhz y un ancho de banda de 2 Mhz tiene un solapamiento de 1 Mhz con un canal con una frecuencia central de 2402 Mhz y un ancho de banda de 2 Mhz. En otras palabras, la expresión "canales no superpuestos" significa que la frecuencia central y el ancho de banda de un canal no caen en la frecuencia central y el ancho de banda de otro canal.

Las realizaciones de la presente invención se basan en el reconocimiento de que el uso de una programación de intervalos de tiempo que controla la asignación de los tiempos y los canales para la transmisión de datos por cada entidad implicada (es decir, la estación base y la pluralidad de los nodos) optimiza la comunicación de datos. Al designar sus propios intervalos de tiempo separados para la transmisión de datos por la estación base y la transmisión de datos por los nodos garantiza que las colisiones e interferencias entre la transmisión de datos por la estación base y la de los nodos se minimice o incluso elimine. De forma adicional, se permite usar un único receptor/transmisor en cada uno de los nodos, operando en modo semidúplex. Cada nodo puede configurarse para escuchar (es decir, recibir) la transmisión de datos de la estación base al menos durante una parte (pero preferiblemente la totalidad) de la duración del intervalo o intervalos de tiempo dentro de cada conjunto de intervalos de tiempo asignado para la transmisión de datos por la estación base y luego reconfigurarse para transmitir datos a la estación base al menos durante una parte (pero preferiblemente durante la totalidad) de la duración del intervalo o intervalos de tiempo R dentro de cada conjunto de intervalos de tiempo asignado para la transmisión de datos por el nodo.

Asimismo, una programación de intervalos de tiempo de este tipo permite la implementación del esquema de modulación de FHSS para las comunicaciones por cada una de las entidades de transmisión involucradas (es decir, la estación base de R<f>y cada uno de los nodos de RF), lo que permite transmitir datos a mayor potencia en comparación con otras formas de comunicación de datos, tal como, por ejemplo, Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) empleado en WiFi. Por ejemplo, de acuerdo con la normativa vigente en Europa, presentada en la norma ETSI, el uso de FHSS permite transmitir datos con 100 mW, mientras que WiFi solo se permite la transmisión con 10 mWatt (las regulaciones actuales en los EE. UU. permiten transmitir datos de FHSS incluso con una potencia de hasta 1 vatio). La transmisión de datos con mayor potencia es particularmente beneficiosa para los deportes, especialmente para aplicaciones de carreras donde los vehículos pasan por la estación base a velocidades muy altas, debido a que el aumento de la potencia de transmisión aumenta la distancia sobre la que es posible la comunicación entre el vehículo y la estación base, permitiendo así más tiempo para la comunicación.

De forma adicional, ser capaz de transmitir datos con varias veces más potencia que WiFi garantiza que los datos transmitidos puedan recibirse incluso cuando hay señales WiFi presentes en una ubicación particular donde se implementan los métodos y sistemas de la presente invención. Se puede lograr una minimización adicional de la posible interferencia con las redes WiFi seleccionando los canales de frecuencia CHi-CHm de modo que los canales seleccionados estén tan lejos de las frecuencias centrales de los canales WiFi como sea posible.

Todavía más, usando una modulación diferente a la que se usa en WiFi (es decir, FHSS frente a DSSS) permite la recuperación de datos en WiFi cuando una pequeña parte de la señal puede corromperse. Por tanto, la comunicación de RF de acuerdo con los métodos descritos en el presente documento permite implementaciones plug and play adhoc usando la banda ISM de 2,4 GHz disponible públicamente incluso en las ubicaciones donde hay un sistema WiFi existente, sin requerir ninguna configuración de usuario.

Si bien FHSS proporciona muchas ventajas, como cualquier otra técnica estandarizada, plantea también ciertos requisitos con respecto a la comunicación de datos que deben cumplirse.

Uno de los requisitos para usar FHSS en la banda de 2,4 GHz es que, como queda claro por el nombre de esta técnica de modulación, la transmisión de datos tiene que tener lugar saltando (es decir, cambiando) entre un número mínimo de canales sustancialmente no superpuestos, bien definidos. Actualmente, las regulaciones de ETSI prescriben el uso de al menos 15 de tales canales. Este requisito se satisface con la programación de intervalos de tiempo descrita anteriormente porque la programación garantiza que cada entidad transmite datos saltando sobre una secuencia respectiva de M canales (por tanto, de acuerdo con las regulaciones actuales de ETSI, M debe ser igual o mayor que 15). Por ejemplo, proporcionar al menos un intervalo de tiempo para que la estación base transmita datos en un canal diferente de los M canales para cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai) asegura que, sobre los M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am), la estación base sigue una secuencia de M canales diferentes para la transmisión de datos. De forma similar, registrar dos o más de la pluralidad de nodos para formar la pluralidad de nodos registrados asignando, para cada nodo registrado dentro de al menos algunos de, pero preferiblemente cada uno de los conjuntos de intervalos de tiempo (Ai), un canal diferente de los M canales para la transmisión de datos del nodo a la estación base durante la duración de al menos uno de los R intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai) asegura que cada nodo registrado sigua también una secuencia respectiva de M canales diferentes para la transmisión de datos a través de los M conjuntos de intervalos de tiempo (Ai-Am).

Otro requisito de usar FHSS se refiere a no transmitir en el mismo canal durante más tiempo que el tiempo máximo permitido, denominado "tiempo de permanencia". Actualmente, las regulaciones de ETSI prescriben que el tiempo de permanencia máximo sea de 0,4 segundos. Este requisito puede satisfacerse con la programación de intervalos de tiempo anteriormente descrita seleccionando los intervalos de tiempo de tal duración que ninguna entidad transmite en un único canal más tiempo que el tiempo de permanencia máximo permitido.

Si bien existe una limitación en las regulaciones de ETSI sobre la duración de la transmisión, no hay limitaciones en la duración de la recepción de datos. Por lo tanto, los métodos descritos anteriormente pueden implementarse usando una estación base con un único transmisor capaz de transmitir secuencialmente a diferentes frecuencias y múltiples (en concreto, M) receptores, cada receptor sintonizado a un canal de frecuencia diferente. Una estación base de este tipo sería capaz de recibir datos incluso cuando se asignan dos o más nodos registrados para transmitir sus respectivos datos a la estación base en el mismo intervalo de tiempo del mismo conjunto de intervalos de tiempo (Ai), ya que cada nodo está transmitiendo en su propio canal respectivo de los M canales.

En una realización no reivindicada del método de nodo de RF, cada conjunto de intervalo de tiempo (Ai) de los M conjuntos de intervalos de tiempo (A-A<m>) puede comprender además U intervalos de tiempo (TXuni i- TXunu,i), siendo U un número entero igual o mayor que 1, para que uno o más de los nodos no registrados transmitan datos a la estación base. El uno o más nodos no registrados comprenden aquellos nodos de la pluralidad de nodos que no tienen la información de asignación (es decir, nodos que no son nodos registrados). En una realización de este tipo, el método de nodo de RF puede comprender además las etapas de determinar, desde al menos uno del primer paquete de comunicación y el uno o más de los paquetes de comunicación posteriores, cuando tiene lugar al menos uno de los U intervalos de tiempo de los M conjuntos de intervalos de tiempo, y transmitir un mensaje de registro a la estación base dentro de un intervalo de tiempo del al menos uno de los U intervalos de tiempo determinados, solicitando el mensaje de registro la información de asignación para el nodo. En una realización adicional, dicho mensaje de registro puede comprender un paquete de datos que comprende una identificación del nodo, por ejemplo, un número de serie único del nodo. En otra realización adicional, el único intervalo de tiempo para transmitir el mensaje de registro puede seleccionarse de uno o más de los U intervalos de tiempo determinados usando un generador de números pseudoaleatorios, posiblemente usando una identificación del nodo como una semilla.

En una realización no reivindicada del método de nodo de RF, el nodo puede configurarse para determinar la secuencia de canales de al menos algunos de los M canales que seguirá la estación base basándose en una indicación de una secuencia actual de canales seguida por la estación base. La longitud de la secuencia determinada por el nodo es tal que permite que el nodo siga la estación base en frecuencia (es decir, canal) y tiempo lo suficientemente largo como para recibir la información de asignación relevante (es decir, la información de asignación para el nodo).

En una realización adicional no reivindicada, la indicación de la secuencia actual de canales seguida por la estación base puede comprender una semilla usada por un generador de secuencia pseudoaleatoria para generar la secuencia actual de canales seguida por la estación base. Una realización de este tipo permite que el nodo vuelva a crear la secuencia de canales seguida por la estación base usando el valor de semilla y el mismo algoritmo pseudoaleatorio usado por la estación base para generar la secuencia.

En una realización no reivindicada del método de nodo de RF, el método puede comprender además obtener de al menos uno del primer paquete de comunicación y el uno o más de los paquetes de comunicación posteriores uno o más paquetes de datos destinados al nodo. De esta forma, el nodo puede recibir datos desde la estación base. Preferiblemente, el método comprende además obtener una identificación de secuencia de paquetes para el uno o más paquetes de datos destinados al nodo. De esta forma, si la estación base transmite múltiples paquetes de datos al nodo, el nodo puede poner los paquetes recibidos en el orden correcto. En una realización, los datos en el uno o más paquetes pueden comprender datos de paquetes de CAN. Esta realización proporciona la ventaja de, p. pudiendo difundir directamente los paquetes en el bus CAN comúnmente utilizado en vehículos sin la sobrecarga de conversión de protocolo.

En una realización no reivindicada del método de nodo de RF, el método puede comprender además obtener, desde al menos uno del primer paquete de comunicación y el uno o más de los paquetes de comunicación posteriores, uno o más acuses de recibo de la estación base que han recibido datos previamente transmitidos por el nodo a la estación base. Esta realización proporciona la ventaja de saber si el paquete se ha recibido o si necesita reenviarse a la estación base.

En una realización del método de estación base de RF, la información de asignación para al menos algunos de la pluralidad de nodos registrados puede transmitirse como parte de los datos transmitidos por la estación base durante el al menos un intervalo de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo, en donde la información de asignación comprende información indicativa del al menos uno de los R intervalos de tiempo y el canal asignado para el nodo registrado para cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai) para la transmisión de datos del nodo a la estación base durante la duración del al menos uno de los R intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo. En una realización adicional, la transmisión de la información de asignación para al menos algunos de la pluralidad de nodos registrados se divide sustancialmente de manera uniforme entre los M conjuntos de intervalos de tiempo (A--A<m>).

En una realización del método de estación base de RF, los datos transmitidos por la estación base durante al menos algunos de los conjuntos de intervalos de tiempo (A1-AM), preferiblemente en el conjunto de cada intervalo de tiempo, puede comprender una o más de una identificación de una secuencia actual de canales seguida por la estación base, donde la secuencia actual seguida por la secuencia de estación base es una secuencia de los diferentes canales de los M canales para que la estación base transmita datos en los M conjuntos de intervalos de tiempo (A1-AM), donde preferiblemente la identificación de la secuencia actual comprende una semilla usada por un generador de secuencias pseudoaleatorias para generar la secuencia actual, un índice de secuencia de canales que identifica el conjunto de intervalos de tiempo actual de la pluralidad de conjuntos de intervalos de tiempo, una o más identificaciones de nodos de la pluralidad de nodos a los que se ha denegado el registro, uno o más paquetes de datos destinados a uno o más de la pluralidad de nodos registrados, donde preferiblemente los datos en el uno o más paquetes comprenden datos de paquetes CAN y/o preferiblemente los datos transmitidos por la estación base comprenden identificación de secuencia de paquetes para el uno o más paquetes de datos destinados para el uno o más de la pluralidad de nodos registrados, y uno o más acuses de recibo de la estación base que ha recibido datos transmitidos por uno o más de la pluralidad de nodos registrados.

En una realización del método de estación base de RF, cada conjunto de intervalo de tiempo (Ai) de los conjuntos de intervalos de tiempo (Ai -Am) puede comprender además U intervalos de tiempo (TXuni,i- TXunu,i), siendo U un número entero igual o mayor que 1, para que uno o más de los nodos no registrados transmitan datos a la estación base, en donde el uno o más nodos no registrados comprenden aquellos nodos de la pluralidad de nodos que no son uno de la pluralidad de nodos registrados. En una realización adicional, el método puede comprender además recibir un mensaje de registro desde un nodo no registrado de los uno o más nodos no registrados que indica que el nodo no registrado se va a registrar.

De acuerdo con otro aspecto no reivindicado de la invención, se proporciona un nodo inalámbrico. El nodo comprende un microcontrolador configurado para ejecutar o habilitar la ejecución de (por ejemplo, proporcionando una instrucción apropiada a una pieza de hardware dentro del nodo) cualquiera de las etapas de método descritas en el presente documento como realizadas por el nodo. El nodo inalámbrico comprende además preferiblemente un módulo receptor y transmisor de RF configurado para operar en modo semidúplex. El receptor de RF está configurado para recibir el primer paquete de comunicación y los paquetes de comunicación posteriores desde la estación base. El transmisor de RF está configurado para transmitir los datos del nodo a la estación base cambiando los M canales de acuerdo con el esquema de FHSS.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un planificador de intervalos de tiempo. El planificador de intervalos de tiempo comprende un microcontrolador configurado para ejecutar cualquiera de las etapas de método descritas en el presente documento como realizadas por la estación base de RF.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona una estación base. Una estación base de este tipo comprende el planificador de intervalos de tiempo como se describe en el presente documento, así como un transmisor configurado para transmitir, preferiblemente por difusión, datos durante el al menos un intervalo de tiempo para que la estación base transmita datos, el transmisor configurado para transmitir los datos transmitiendo secuencialmente en uno diferente de los M canales, y los M receptores configurados para recibir datos de la pluralidad de nodos durante al menos los R intervalos de tiempo para que la pluralidad de nodos registrados transmita datos, cada uno de los M receptores configurados para recibir datos en uno diferente de los M canales.

Usar múltiples receptores y un único transmisor en la estación base de RF mientras se usa un único receptor/transmisor en la pluralidad de nodos permite proporcionar una mayor cantidad de ancho de banda para las comunicaciones desde los nodos a la estación base. Esto es particularmente ventajoso para aplicaciones donde hay (significativamente) más datos para enviar desde los nodos a la estación base que al revés, tal como, por ejemplo, aplicaciones de carreras de vehículos.

De acuerdo con otros aspectos de la presente invención, se desvela un programa informático que comprende porciones de código de software y un medio de almacenamiento legible por ordenador que almacena porciones de código de software. Preferiblemente, el medio de almacenamiento legible por ordenador no es transitorio. Las porciones de código de software están configuradas para, cuando se ejecutan en un ordenador (es decir, cuando se ejecutan en un procesador de un ordenador), ejecutar las etapas de método descritas en el presente documento tal y como las realiza el nodo, el planificador de intervalos de tiempo y/o la estación base.

La invención se ilustrará adicionalmente con referencia a los dibujos adjuntos, que mostrarán esquemáticamente realizaciones de acuerdo con la invención. Se entenderá que la invención no está restringida de ninguna manera a estas realizaciones específicas.

Breve descripción de los dibujos

la Figura 1 proporciona una ilustración esquemática de un sistema de comunicación de RF de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 2 representa un sistema de procesamiento de datos ilustrativo de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 3 proporciona una ilustración esquemática de un horario de intervalo de tiempo, de acuerdo con una realización de la presente invención;

La Figura 4 proporciona una ilustración esquemática de la asignación de intervalos de tiempo y canales de transmisión a nodos registrados, de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 5 proporciona una ilustración esquemática de paquetes de la estación base ilustrativos, de acuerdo con una realización de la presente invención; y

la Figura 6 es un diagrama de flujo de las etapas del método que puede realizar uno de la pluralidad de nodos, de acuerdo con una realización de la presente invención.

Descripción detallada

La Figura 1 proporciona una ilustración esquemática de un sistema de comunicación de RF 100 de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema 100 comprende una estación base de RF 102 conectada a un decodificador 104 y un servidor 106, y al menos uno, pero normalmente una pluralidad, de los nodos de RF 108 (para no oscurecer el dibujo, solo se ilustra un nodo de RF 108 en la Figura 1). Como se describe en el presente documento, el sistema 100 es capaz de gestionar la comunicación de RF entre la estación base 102 y la pluralidad de nodos 108 que implementan saltos de frecuencia, usando, por ejemplo, un esquema FHSS, a lo largo de M canales de frecuencia sustancialmente no superpuestos, los canales, por ejemplo, estando dentro de la banda ISM de 2,4 GHz disponible públicamente.

Cada uno de los nodos 108 en el sistema 100 puede identificarse por un identificador de nodo único. Cada uno de los nodos 108 podría comprender o incluirse dentro de, p. un transpondedor utilizado en vehículos de carreras.

Cada uno de los nodos 108 comprende un microcontrolador 110. El microcontrolador 110 es un sistema de procesamiento de datos configurado para implementar etapas de los métodos descritos en el presente documento tal como se realizan por el nodo 108. Un ejemplo de un sistema de procesamiento de datos de este tipo se ilustra y se describe con referencia a la Figura 2.

El microcontrolador 110 del nodo 108 está conectado a o contiene un módulo de comunicaciones mostrado en la Figura 1 como un transceptor de RF 112. En una realización preferida, el transceptor 112 es un único receptor/transmisor de RF que opera en modo semidúplex. Aunque se proporcionará la siguiente descripción para esta realización preferida, por supuesto, las enseñanzas proporcionadas en el presente documento también son aplicables a otras realizaciones, por ejemplo, una realización donde el transceptor 112 podría comprender un receptor y un transmisor separados entre sí.

El transceptor 112 está configurado para recibir y transmitir datos en cada uno de los M canales de frecuencia CH sustancialmente no superpuestos CH--CH<m>(CH = "Canal") usando FHSS, donde M es un número entero igual o mayor que 2. Por ejemplo, de acuerdo con las regulaciones de ETSI en Europa para la banda de 2,4 GHz, deben usarse al menos 15 canales no superpuestos bien definidos para transmitir datos usando FHSS, no excediendo el tiempo para la transmisión de datos en cada canal 0,4 segundos (denominado "tiempo de permanencia"). Por tanto, de acuerdo con estas regulaciones, M debe ser igual o mayor que 15. Actualmente, las regulaciones de FHSS no plantean ningún límite en la cantidad de tiempo que se reciben datos en un único canal. El microcontrolador 110 está configurado para controlar el transceptor 112 ajustando el transceptor 112 para recibir y/o transmitir datos en canales específicos durante períodos de tiempo específicos, según sea necesario para implementar realizaciones de la presente invención. El microcontrolador 110 también está configurado para controlar la potencia con la que el transceptor 112 transmite datos. Por ejemplo, de acuerdo con las regulaciones de ETSI en Europa para la banda de 2,4 GHz, el transceptor 112 puede enviar datos con una potencia de 100 mil vatios (mWatt).

En una realización preferida, M es igual a 16. Se prefiere una realización de este tipo porque ETSI requiere un mínimo de 15 canales para FHSS y 16 es la potencia más cercana de dos que permite una implementación de hardware de dos bancos de 8 receptores cada uno usando combinadores de antena y amplificadores para usar una única antena por banco.

En una realización preferida, los M canales son los canales dentro de la banda ISM de 2,4 GHz disponible públicamente.

En una realización preferida, los M canales se seleccionan de modo que se minimice la superposición con los canales de frecuencia que ya pueden desplegarse en una ubicación particular. Tal selección de canales permite minimizar la interferencia que otros sistemas de RF ya desplegados en la ubicación pueden recibir como resultado del despliegue del sistema 100 y viceversa. Por ejemplo, para operar en la banda de frecuencia de 2,4 GHz, los M canales podrían seleccionarse para minimizar la interferencia entre la comunicación de datos en los M canales del sistema 100 y los canales WiFi de un sistema WiFi que ya puede estar desplegado en una ubicación particular. Por ejemplo, si un sistema WiFi usa 13 canales de 22 MHz de los 85 MHz disponibles en la banda ISM de 2,4 GHz, teniendo los 13 canales WiFi frecuencias centrales a 2412 MHz, 2417 MHz, 2422 MHz, 2427 MHz, 2432 MHz, 2437 MHz, 2442 MHz, 2447 MHz, 2452 MHz, 2457 MHz, 2462 MHz, 2467 MHz, 2472 MHz y 2484 MHz, entonces podrían seleccionarse dieciséis canales (es decir, para la realización preferida de M=16) de acuerdo con una realización de la presente invención como canales con frecuencias centrales a, por ejemplo, 2405 MHz, 2410 MHz, 2415 MHz, 2420 MHz, 2425 MHz, 2430 MHz, 2435 MHz, 2440 MHz, 2445 MHz, 2450 MHz, 2455 MHz, 2460 MHz, 2465 MHz, 2470 MHz, 2475 MHz y 2480 MHz, todos usando un ancho de banda de canal de 1 MHz.

Cuando se implementa en un entorno particular, el nodo 108 debe colocarse de modo que la antena 114 del transceptor 112 tenga una conexión de línea de visión adecuada a las antenas de la estación base de RF 102. Por ejemplo, en aplicaciones de carreras de vehículos, el nodo 108 se colocaría en algún lugar del vehículo para que haya una buena conexión de línea de visión entre la antena 114 del nodo 108 y las antenas de la estación base de RF 102.

Cada uno de los nodos 108 comprende además una interfaz 116 para comunicar datos entre el nodo 108 y una entidad adicional 118, por ejemplo, a través de un bus 120. La entidad adicional 118 es la entidad que proporciona datos al nodo 108 que se van a transmitir a la estación base 102 y la entidad que recibe datos desde la estación base 102 a través del nodo 108. Por ejemplo, en aplicaciones de carreras de vehículos, la entidad adicional 118 podría comprender uno o más de un sistema de posicionamiento global (GPS), unidades de medición inerciales, monitores de presión de aceite, una pantalla a bordo que muestra, por ejemplo, tiempos de vuelta para el conductor de un vehículo, sensores que miden el latido cardíaco y otras características vitales del conductor, etc. Opcionalmente, la entidad adicional 118 podría ser parte del nodo<1 0 8>.

En una realización, la interfaz 116 podría comprender una interfaz de red de área de controlador (CAN) y el bus 120 podría, por lo tanto, comprenden un bus CAN. La norma CAN ISO-11898: 2003 define una red de comunicación por cable (una red CAN) que vincula dispositivos que están conectados a través de una interfaz CAN al bus CAN entre sí y permite que los dispositivos hablen y/o intercambien datos entre sí sobre la base de mensajes CAN o paquetes CAN. La red CAN puede comprender un controlador CAN central y los dispositivos pueden agregarse a la red en cualquier momento, incluso mientras la red está operando (tal operación a veces se denomina "conexión en caliente"). El bus CAN puede configurarse como un bus de datos diferencial de modo que sea robusto frente al ruido y entornos hostiles y permita altas tasas de señalización. Esto es particularmente ventajoso en entornos automotrices.

Por ende, en una realización de este tipo, la interfaz CAN 116 se conectaría al bus CAN 120 de, por ejemplo, el vehículo de carrera para que el nodo se convierta en parte de la red CAN del vehículo y para que la interfaz CAN 116 pueda enviar y recibir paquetes CAN, por ejemplo, a/desde dispositivos habilitados para CAN en el vehículo, incluyendo: sensores en el vehículo tales como GPS, unidades de medición inerciales o monitores de presión (de aceite), una pantalla a bordo para mostrar información de tiempo tal como tiempos de vuelta y un sistema de registro de datos.

El nodo 108 puede comprender además otros componentes no mostrados en la Figura 1, tal como, por ejemplo, memoria o una unidad de potencia. La unidad de potencia podría comprender una fuente de potencia, por ejemplo, una o más baterías y un controlador de potencia. En una realización, la unidad de potencia puede comprender además una o más fuentes de potencia alternativas, por ejemplo, una célula solar o similar. El controlador de potencia puede controlar el modo de potencia de los diferentes componentes en el nodo. Por ejemplo, si el procesador/microcontrolador requiere que el nodo esté en estado de suspensión, puede apagar los componentes o establecer estos componentes en un modo de bajo consumo. De forma similar, la memoria del nodo y/o del microprocesador dentro del nodo puede estar activa durante un ciclo de escritura de datos.

La estación base de RF 102 comprende un microcontrolador 122 conectado a múltiples receptores de RF 124, un único transmisor de radio 126 y una interfaz 128 para la comunicación de datos.

En una realización, los receptores 124 podrían implementarse en una matriz de puertas programables en campo (FPGA) o en un procesador de señales digitales (DSP).

En una realización, también es posible que los receptores 124 compartan una antena. La señal podría amplificarse primero y luego dividirse múltiples veces. Cada división podría dar como resultado, p. una pérdida de señal de 3 dB. Por lo tanto, para que 8 receptores compartan una antena, se necesitaría un amplificador de 9 dB para tener la misma intensidad de señal recibida en el receptor.

El microcontrolador 122 es un sistema de procesamiento de datos configurado para implementar etapas de los métodos descritos en el presente documento como se realizan por la estación base 104. Un ejemplo de un sistema de procesamiento de datos de este tipo se ilustra y se describe con referencia a la Figura 2.

Si bien la estación base de RF 102 solo necesita incluir un único transmisor de RF 126, el número de receptores de RF 124 es al menos M, correspondientes a los M canales descritos anteriormente. Por lo tanto, los receptores 124 de la estación base 102 se muestran en la Figura 1 como receptores 124-1 a 124-M. Cada uno de los receptores de RF 124 está configurado para recibir datos en uno diferente de los M canales que el nodo 108 está configurado para usar para transmitir datos. Por tanto, cada uno de los receptores de RF 124 recibe datos únicamente en un único canal de frecuencia. Como se describirá con mayor detalle a continuación, la configuración de la estación base 102 donde solo hay un único transmisor, pero M receptores permite planificar la recepción/transmisión de datos por la estación base 102 desde/hacia una pluralidad de nodos 108 de una manera que evita la colisión e interferencia de datos. La estación base 102 que tiene M receptores designados cada uno sintonizado a un canal de frecuencia diferente permite que la estación base 102 reciba datos desde diferentes nodos 108 al mismo tiempo, siempre que los diferentes nodos 108 que transmiten datos a la estación base al mismo tiempo transmitan datos en el diferente de los M canales. La estación base 102 que tiene solo un único transmisor garantiza que se pueda crear una planificación de intervalos de tiempo que permita que los nodos 108 determinen cuándo la estación base 102 transmitirá datos y se asegurará de que, en ese momento, los transceptores 112 de los nodos 108 están configurados para recibir datos (y para no enviar datos).

Cuando se implementa en un entorno particular, la estación base 102 se coloca preferiblemente de modo que las M antenas 130-1 a 130-M de los receptores de RF 124, así como la antena 132 del transmisor 126, estén en conexión de línea de visión con las antenas de los nodos de RF 108 al menos en los momentos en que los nodos de RF 108 están en el alcance de la comunicación de RF con la estación base de RF 102.

La interfaz 128 es para comunicar datos entre la estación base de RF 102 y el decodificador 104, por ejemplo, a través de un bus 134, comprendiendo el decodificador 104 una interfaz 136 correspondiente. En una realización, las interfaces 128 y 136 son interfaces de CAN para comunicar paquetes de CAN, y el bus 134 es un bus de CAN. Conectar la interfaz de CAN 128 de la estación base de RF 102 a la interfaz de CAN 136 del decodificador 104 forma una conexión de bus de CAN punto a punto entre la estación base de RF 102 y el decodificador 104.

Además de la interfaz 136, el decodificador 104 incluye también un microcontrolador 138 para controlar la funcionalidad del decodificador 104. El microcontrolador 138 es un sistema de procesamiento de datos tal como, por ejemplo, el mostrado y descrito con referencia a Figura 2. El microcontrolador 138 está conectado a una interfaz 140 para conectar el decodificador 104 al servidor 106. En una realización, la interfaz 140 comprende una interfaz Ethernet.

En una realización, el decodificador 104 puede incluirse dentro de la estación base de RF 102. En una realización de este tipo, la funcionalidad del microcontrolador 138 se añade a la funcionalidad del microcontrolador 122, el microcontrolador 122 configurado para implementar las etapas de método descritas en el presente documento realizadas por la estación base de RF 102.

El servidor 106, preferiblemente conectado al decodificador 104 a través de una interfaz Ethernet, es un sistema de procesamiento de datos tal como el mostrado en la Figura 2, configurado para ejecutar una o más aplicaciones que hacen uso del sistema de comunicación de RF 100 para enviar/recibir datos a/desde los nodos 108, tal como, por ejemplo, vehículos en la pista de carreras. Tales aplicaciones podrían incluir, por ejemplo, una aplicación que envía tiempos de vuelta al vehículo o una aplicación que recibe la ubicación GPS actual de los vehículos en la pista de carreras (siempre que estén dentro del alcance de la estación base de RF 102).

En una realización, la funcionalidad del servidor 106 puede incluirse dentro de la estación base de RF 102 o dentro del decodificador 104.

La Figura 2 representa un sistema de procesamiento de datos 200 ilustrativo de acuerdo con una realización de la presente invención. Un sistema de procesamiento de datos de este tipo puede usarse en el sistema de comunicación de RF 100 como cada uno del microcontrolador 110, el microcontrolador 122, el microcontrolador 138 y/o el servidor 106 descritos con referencia a la Figura 1.

El sistema de procesamiento de datos 200 puede incluir al menos un procesador 202 acoplado a elementos de memoria 204 a través de un bus de sistema 206. Como tal, el sistema de procesamiento de datos puede almacenar código de programa dentro de los elementos de memoria 204. Además, el procesador 202 puede ejecutar el código de programa al que se accede desde los elementos de memoria 204 a través del bus de sistema 206. En un aspecto, el sistema de procesamiento de datos 200 puede implementarse como un ordenador que es adecuado para almacenar y/o ejecutar código de programa. Debe apreciarse, sin embargo, que el sistema 200 puede implementarse en forma de cualquier sistema que incluya un procesador y la memoria que sea capaz de realizar las funciones descritas en esta memoria descriptiva.

Los elementos de memoria 204 pueden incluir uno o más dispositivos de memoria físicos tales como, por ejemplo, una memoria local 208 y uno o más dispositivos de almacenamiento masivo 210. La memoria local puede referirse a memoria de acceso aleatorio u otro dispositivo o dispositivos de memoria no persistente usados generalmente durante la ejecución real del código de programa. Un dispositivo de almacenamiento masivo puede implementarse como un disco duro u otro dispositivo de almacenamiento de datos persistente. El sistema de procesamiento 200 puede incluir también una o más memorias caché (no mostradas) que proporcionan almacenamiento temporal de al menos algún código de programa para reducir el número de veces que el código de programa debe recuperarse del dispositivo de almacenamiento masivo 210 durante la ejecución.

Los dispositivos de entrada/salida (E/S) representados como el dispositivo de entrada 212 y el dispositivo de salida 214 pueden acoplarse opcionalmente al sistema de procesamiento de datos. Los ejemplos del dispositivo de entrada pueden incluir, aunque sin limitación, por ejemplo, un teclado, un dispositivo señalador tal como un ratón o similar. Los ejemplos del dispositivo de salida pueden incluir, aunque sin limitación, por ejemplo, un monitor o pantalla, altavoces o similares. El dispositivo de entrada y/o el dispositivo de salida pueden acoplarse al sistema de procesamiento de datos directamente o a través de controladores de E/S intermedios (no mostrados en la Figura 2). Un adaptador de red 216 también puede acoplarse al sistema de procesamiento de datos para permitir que se acople a otros sistemas, sistemas informáticos, dispositivos de red remotos y/o dispositivos de almacenamiento remoto a través de redes privadas o públicas intermedias. El adaptador de red puede comprender un receptor de datos para recibir datos que se transmiten por dichos sistemas, dispositivos y/o redes a dichos datos y un transmisor de datos para transmitir datos a dichos sistemas, dispositivos y/o redes. Los módems, módems de cable y tarjetas Ethernet son ejemplos de diferentes tipos de adaptador de red que pueden usarse con un sistema de procesamiento de datos 200.

Los elementos de memoria 204 pueden almacenar una aplicación. La aplicación almacenada, que se implementa en forma de código de programa ejecutable, puede ejecutarse por el sistema de procesamiento de datos 200, por ejemplo, mediante el procesador 202. En respuesta a la ejecución de la aplicación, el sistema de procesamiento de datos puede configurarse para realizar una o más operaciones descritas en el presente documento. Debería apreciarse que un sistema de procesamiento de datos 200 puede ejecutar adicionalmente un sistema operativo (no mostrado) que puede facilitar la ejecución de la aplicación.

En un aspecto, por ejemplo, el sistema de procesamiento de datos 200 puede representar un sistema de procesamiento de datos de cliente. En ese caso, la aplicación almacenada puede representar una aplicación cliente que, cuando es ejecutada, configura el sistema de procesamiento de datos 200 para realizar las diversas funciones descritas en el presente documento con referencia a un "cliente". Los ejemplos de un cliente pueden incluir, aunque sin limitación, un ordenador personal, un ordenador portátil, un teléfono móvil o similar.

En otro aspecto, el sistema de procesamiento de datos 200 puede representar un servidor. Por ejemplo, el sistema de procesamiento de datos 200 puede representar un servidor HTTP en cuyo caso la aplicación almacenada en los elementos de memoria 204, cuando es ejecutada, puede configurar el sistema de procesamiento de datos 200 para realizar operaciones de servidor HTTP. En otro aspecto, el sistema de procesamiento de datos 200 puede representar un servidor seguro, un servidor de aprovisionamiento de software o un servidor de generación de claves.

Las comunicaciones de RF dentro del sistema de RF 100 pueden gestionarse por un planificador de intervalos de tiempo que crea y mantiene un horario de intervalos de tiempo que especifica tiempos en los que cada una de las entidades de transmisión involucradas (es decir, la estación base 102 y la pluralidad de nodos 108) pueden transmitir datos a cualquiera de las otras entidades dentro del sistema 100. El planificador de intervalos de tiempo es también responsable de registrar uno o más nodos de la pluralidad de nodos 108 para comunicación dentro del sistema 100.

Un registro de un nodo implica la asignación al nodo de canales de los M canales para la transmisión de datos del nodo a la estación base en puntos específicos en el tiempo de tal manera que las regulaciones con respecto al uso del esquema de modulación FHSS con el que se cumple la transmisión de RF de datos dentro del sistema 100 y que se elimina o al menos se minimiza la colisión e interferencia de datos debido a las diferentes entidades de transmisión dentro del sistema 100 que transmiten al mismo tiempo en el mismo canal. La información con respecto a los períodos de tiempo durante los cuales un nodo particular de la pluralidad de nodos 108 puede transmitir datos a la estación base y los canales de frecuencia que el nodo 108 va a usar para la transmisión en cada uno de estos períodos se denomina en el presente documento como una "información de asignación" para el nodo. Al tener una única entidad dentro del sistema 100, el planificador de intervalos de tiempo, especifica la información de asignación para cada uno de los nodos registrados, así como prescribir acciones que se permiten tomar para los nodos no registrados (es decir, nodos de la pluralidad de nodos 108 que aún no están registrados asignándose tiempos/canales de transmisión) permite coordinar la transmisión de datos entre los diferentes nodos 108 y la estación base 102.

En una realización, dicho planificador de intervalos de tiempo podría incluirse dentro de la estación base 102, en particular dentro del microcontrolador 122 de la estación base 102, implementado en software, hardware o una combinación de ambos. Sin embargo, en otras realizaciones, dicho planificador de intervalos de tiempo podría implementarse en una entidad separada de la estación base 102, siempre que una entidad de este tipo esté conectada comunicativamente a la estación base 102 para permitir que la estación base gestione las comunicaciones dentro del sistema 100 de acuerdo con la planificación de intervalos de tiempo proporcionada desde el planificador de intervalos de tiempo. Por ejemplo, una entidad separada de este tipo que implementa la funcionalidad del planificador de intervalos de tiempo podría ser el sistema de procesamiento de un operador (no mostrado en la Figura 1) quién puede, por ejemplo, decidir si permitir el registro de los diferentes nodos y cómo debe configurarse la programación de intervalos de tiempo (por ejemplo, establecer las duraciones y la naturaleza de los intervalos de tiempo dentro de los conjuntos de intervalos de tiempo, etc.). En este caso, el sistema de procesamiento del operador que implementa la funcionalidad del programador de intervalos de tiempo podría implementarse como el sistema de procesamiento de datos 200.

Puede usarse un protocolo de comunicación por intervalos tal como un protocolo de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) para la transferencia eficiente de mensajes entre la estación base 102 y los nodos 108. Para ese fin, el programador de intervalos de tiempo puede ejecutarse por el procesador (por ejemplo, el procesador 202 dentro del microcontrolador 122) en donde el programador está configurado para generar o recibir un programa de intervalos de tiempo predeterminado. En una realización, los intervalos de tiempo pueden organizarse en tramas de tiempo (TDMA) y son procesados por el planificador en sincronización con los nodos 108 en la red. Los intervalos de tiempo pueden tener una cierta duración predeterminada, por ejemplo, la Figura 3 descrita a continuación ilustra intervalos de tiempo de 1 milisegundo (ms) de duración. El planificador puede asignar intervalos de tiempo al nodo para configurar el nodo para que esté en un estado predeterminado que incluye: un estado de transmisión (envío), un estado de recepción (escuchar) y un estado de suspensión (inactivo). La asignación de los intervalos de tiempo a los nodos se describe con mayor detalle a continuación.

Por ende, cuando la planificación de intervalos de tiempo, posiblemente junto con la información de asignación para el nodo, prescribe que un nodo particular de la pluralidad de nodos 108 debe estar en el estado de transmisión, el procesador del nodo (por ejemplo, el procesador 202 del microcontrolador 110) puede dar instrucciones al módulo de comunicación (es decir, el transceptor 112) del nodo para activar el transmisor de radio del nodo y configurar el transmisor de radio para transmitir en un canal de frecuencia de transmisión específico de modo que el nodo pueda transmitir mensajes en ese canal, por ejemplo, que contiene datos de sensor y/o información de estado. De forma similar, cuando la programación de intervalos de tiempo prescribe que el nodo debe estar en un estado de recepción de datos, el procesador del nodo puede dar instrucciones al módulo de comunicación para activar el receptor de radio del nodo y configurar el receptor de radio para recibir en un canal de frecuencia específico para que el nodo reciba mensajes en ese canal de frecuencia. Los mensajes transmitidos y recibidos pueden almacenarse en una cola de mensajes en la memoria del nodo, por ejemplo, dentro de los elementos de memoria 204 del microcontrolador 110.

En una realización, el módulo de comunicación del nodo puede configurarse para operar en una o más bandas de frecuencia distintas. En ese caso, el protocolo puede soportar también diferentes accesos múltiples distribuidos en frecuencia (FDMA), en el que las frecuencias asignadas a los nodos para las comunicaciones se especifican mediante la información de asignación para los nodos. Por ejemplo, una única red grande puede dividirse en una o más subredes más pequeñas, en donde los nodos en la una o más subredes pueden usar diferentes bandas de frecuencia para la comunicación. De esta forma, los nodos asignados a diferentes subredes pueden transmitir y recibir sin interferir con la operación de otras subredes.

La Figura 3 proporciona una ilustración esquemática de una planificación de intervalos de tiempo 300, de acuerdo con una realización de la presente invención. La planificación de intervalos de tiempo 300 es un ejemplo de una planificación que puede crearse y regularse por el planificador de intervalos de tiempo para coordinar la transmisión de datos por la estación base 102 y los nodos 108.

La línea discontinua horizontal 302 en la Figura 3 indica la hora. La línea de tiempo 302 continúa desde una fila de línea discontinua horizontal a la siguiente, mostradas como filas consecutivas 304, 306, 308, 310 y 312. La transmisión puede continuar, y preferiblemente continúa, pasado el tiempo mostrado en la fila 312 (como se indica en la Figura 3 con los tres puntos después de la fila 312), sin embargo, no se muestra en la Figura 3 para no abarrotar el dibujo. Cada fila en la Figura 3 ilustra un conjunto de intervalos de tiempo.

La planificación de intervalos de tiempo proporciona una planificación de intervalos de tiempo que comprende al menos un conjunto de M conjuntos de intervalos de tiempo, A-A<m>(A = "Conjunto"), donde M es el número de canales que van a usarse por los nodos 108 y la estación base 102 para transmitir datos usando FHSS. El número M se especifica aquí de la misma manera como se ha descrito anteriormente. Los M conjuntos de intervalos de tiempo se muestran en la Figura 3 en las filas 304-308 para el caso particular de M=16, donde la fila 304 ilustra el primer conjunto de intervalos de tiempo, Ai, la fila 306 ilustra el segundo conjunto de intervalo de tiempo, A<2>, y la fila 308 ilustra el M-ésimo conjunto de intervalos de tiempo, A<m>. Las filas 310 y 312 ilustran el primer y segundo conjuntos de intervalos de tiempo, Ai y A<2>, respectivamente, del siguiente conjunto de M conjuntos de intervalos de tiempo.

Cada conjunto de intervalos de tiempo Ai, donde el índice "i" se refiere al número secuencial del conjunto de intervalos de tiempo dentro de los M conjuntos de intervalos de tiempo, comprende al menos un intervalo de tiempo para que la estación base 102 transmita datos, TXbsi (TXbs = "Transmisión (TX) por estación base"), mostrado en la Figura 3 como un intervalo de tiempo TXbsi para el conjunto de intervalos de tiempo Ai, un intervalo de tiempo TXbs<2>para el conjunto de intervalos de tiempo A<2>y un intervalo de tiempo TXbsi6 para el conjunto de intervalos de tiempo Ai6y R intervalos de tiempo para que los nodos registrados transmitan datos, TXrnk,i (TXrn = "Transmisión (TX) por nodo registrado"). El índice "k" se refiere al número secuencial del intervalo de tiempo dentro de los R intervalos de tiempo, donde R es un número entero igual o mayor que 1. Tal uso de los índices "i" y "k" es consistente a lo largo de la presente descripción, es decir, se aplica también a otras variables.

El ejemplo de la Figura 3 ilustra que cada conjunto de intervalos de tiempo tiene 6 intervalos de tiempo para que los nodos registrados transmitan datos (es decir, R=6), pero, por supuesto, otras realizaciones podrían incluir otros números de tales intervalos de tiempo. Los intervalos de tiempo TXrnk,i se muestran en la Figura 3 como intervalos de tiempo TXrni,i, TXrn<2>,i, TXrn<3>,i, TXrn4,i, TXrn<5>,i y TXrn6,i para el conjunto de intervalos de tiempo Ai, los intervalos de tiempo TXrni<,2>, TXrn<2,2>, TXrn<3,2>, TXrn<4,2>, TXrn<5 ,2>y TXrn<6,2>para el conjunto de intervalos de tiempo A<2>, y los intervalos de tiempo TXrni,i6, TXrn<2>,i<6>, TXrn3,i6, TXrn<4>,i<6>, TXrn<5>,i<6>y TXrn6,i6 para el conjunto de intervalos de tiempo Aia. Por tanto, junto con los 16 canales definidos, y siendo cada uno de los intervalos de tiempo de 1 ms, la realización mostrada en la Figura 3 asigna 96 intervalos (96 se obtiene como 6 intervalos de tiempo por l6 canales disponibles) por intervalo de 10 ms para que los nodos registrados transmitan datos.

En una realización preferida, la estación base 102 transmite datos durante los intervalos de tiempo TXbsi mediante el uso de difusión. De esta forma, cada uno de los nodos 108, registrados o no, es capaz de recibir la transmisión de la estación base 102 siempre que el nodo esté sintonizado para recibir datos en el canal de frecuencia en el que la estación base 102 transmite en el momento y siempre que el nodo esté dentro del rango de recepción de la transmisión de la estación base 102.

El planificador de intervalos de tiempo está configurado para especificar la secuencia de canales que va a seguir la estación base 102 para transmitir datos dentro de los intervalos de tiempo TXbsi, esta secuencia de canales denominada en el presente documento como una "secuencia de estación base" o "BSS". La secuencia de estación base es una secuencia de los M canales que la estación base 102 tiene que seguir para la transmisión de datos con el fin de cumplir con las regulaciones relativas al uso de FHSS. Como se ha descrito anteriormente, para beneficiarse de la capacidad de transmitir datos a mayor potencia, como está permitido para FHSS, de acuerdo con la normativa vigente, la transmisión debe realizarse saltando (es decir, transmitiendo secuencialmente en cada uno de) la secuencia de M canales, donde la duración de la transmisión en cada canal no es más larga que el tiempo de permanencia.

En una realización, el planificador de intervalos de tiempo podría definir la secuencia de estaciones base simplemente como una secuencia consecutiva de canales CHi-CHm. Sin embargo, en otras realizaciones, cualquier otra manera para establecer la secuencia de canales CHi -CHm puede usarse. Por ejemplo, el planificador de intervalos de tiempo puede definir la secuencia de estaciones base usando un algoritmo pseudoaleatorio. En una realización, el valor de la hora del día de un receptor de GPS puede usarse como una semilla para el algoritmo pseudoaleatorio.

La estación base transmite datos en los intervalos de tiempo TXbsi siguiendo (es decir, transmitiendo en) los canales de la secuencia de estación base generada. Como se ha descrito previamente en el presente documento, las regulaciones dictan cuánto tiempo se permite que una entidad transmita en un único canal antes de cambiar al siguiente canal de la secuencia. Si los intervalos de tiempo de los conjuntos de intervalos de tiempo se seleccionan de modo que dos o más intervalos de tiempo consecutivos para que la estación base transmita datos tomen menos tiempo que el tiempo de permanencia permitido, entonces es posible que la estación base transmita datos en un único canal durante la duración de estos dos o más intervalos de tiempo consecutivos. Sin embargo, incluso si este es el caso, puede ser más fácil programar y controlar que la transmisión en un único canal no exceda el tiempo de permanencia permitido simplemente configurando la estación base para cambiar el canal de transmisión para transmitir en un nuevo canal de la secuencia de estación base durante cada conjunto de intervalo de tiempo de los M conjuntos. Por tanto, la estación base transmitiría en el primer canal de la secuencia de estación base dentro del conjunto de tiempo Ai (durante el intervalo de tiempo designado, en este caso TXbsi), a continuación, en el segundo canal de la secuencia de estaciones base dentro del conjunto de tiempo A<2>(durante el intervalo de tiempo designado, en este caso TXbs<2>), y así sucesivamente. Por lo tanto, es fácil comprobar que la estación base transmite en cada uno de los M canales disponibles una vez a través de los conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am. La duración de cada intervalo de tiempo TXbsi puede ser mucho menor que el tiempo de permanencia permitido, por ejemplo, 1 ms como se muestra en el ejemplo de la Figura 3, sin embargo, hacer que la estación base salte sobre los canales de transmisión tan rápido puede aún proporcionar beneficios, por ejemplo, en términos de una sincronización más rápida de nuevos nodos de RF a la estación base y menos interferencia en/desde posibles otros dispositivos que operan en ese canal de transmisión.

Después de que la estación base haya usado todos los canales de una secuencia de estaciones base particular, en algunas realizaciones, la estación base puede continuar transmitiendo datos comenzando de nuevo con la misma secuencia de estaciones base. Sin embargo, en otras realizaciones, el planificador de intervalos de tiempo puede definir una secuencia de estaciones base que es diferente de la última secuencia usada. Esto puede, por ejemplo, hacerse cambiando el valor de la semilla usada para generar la secuencia anterior y usando el valor cambiado de la semilla para generar la nueva secuencia de estación base pseudoaleatoria. Una realización de este tipo puede ser particularmente ventajosa al proporcionar un patrón de acceso más aleatorio que reduce el efecto de la interferencia periódica en uno o más canales.

Los R intervalos de tiempo TXrnk,i dentro de cada conjunto de intervalos de tiempo se utilizan para que los nodos registrados transmitan datos a la estación base 102. Un nodo se considera un nodo registrado cuando se asigna, por el planificador de intervalos de tiempo, los intervalos de tiempo de transmisión y los canales de transmisión para que el nodo transmita datos a la estación base 102 en al menos algunos de los conjuntos de intervalos de tiempo M. En una realización preferida, la información de asignación para el nodo registrado especifica intervalos de tiempo de transmisión y canales para cada uno de los M conjuntos de intervalos de tiempo. A un solo nodo se le puede asignar uno o más de los R intervalos de tiempo en cada conjunto de intervalos de tiempo para la transmisión de datos, siempre que los intervalos de tiempo tengan una duración tal que cuando el nodo transmite en un canal (por ejemplo, durante la duración de 6 intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo), el tiempo de transmisión total en ese canal no excede el tiempo de permanencia permitido.

En una realización preferida, para cada nodo registrado, los canales asignados al nodo para la transmisión de datos en diferentes conjuntos de intervalos de tiempo son diferentes canales de los M canales. Esto garantiza que cada nodo use cada uno de los M canales disponibles una vez durante la duración de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-i-Am. Esto es similar a la realización preferida para la estación base, descrita anteriormente, en que cada conjunto de intervalos de tiempo tanto el nodo como la estación base usan un canal diferente para transmitir sus datos. Similar a la explicación proporcionada para la estación base, aunque se prefiere esta realización, no es obligatorio y pueden concebirse otras realizaciones y están dentro del alcance de la presente solicitud, cuando algunos o todos los nodos registrados se asignan para transmitir datos en el mismo canal durante sus intervalos de tiempo asignados en dos o más de los conjuntos de intervalos de tiempo consecutivos. Siempre que los canales de transmisión y los intervalos de tiempo se asignen al nodo registrado de tal manera que en cualquier punto en el tiempo solo un único nodo registrado esté configurado para transmitir datos en un canal particular y que la transmisión por el nodo en un único canal no exceda el tiempo de permanencia permitido que puede especificarse para el uso de FHSS, cualquier manera de asignar intervalos de tiempo y canales a los nodos registrados está dentro del alcance de la presente invención.

El planificador de intervalos de tiempo está configurado para especificar la secuencia de canales que va a seguir cada uno de los nodos registrados 108 para transmitir datos dentro de los intervalos de tiempo TXrnk,i, esta secuencia de canales denominada en el presente documento como una "secuencia de nodo" o "NS". La secuencia de nodos es una secuencia de los M canales que el nodo registrado tiene que seguir para la transmisión de datos con el fin de cumplir con las regulaciones relativas al uso de FHSS. Las secuencias de nodos pueden ser completamente diferentes para cada uno de los nodos registrados. Como se usa en el presente documento, dos secuencias se consideran "diferentes" cuando el orden de los miembros de secuencia es diferente. Por ejemplo, la secuencia CH<1>, CH<2>, CH<3>, .. , CH<m>-, CH<m>de los M canales CH-CH<m>es diferente de la secuencia CH<2>, CH<3>, CH<4>, .. , CH<m>, CH<1>de los mismos M canales. La secuencia de nodos para uno o más de los nodos registrados puede ser, pero no tiene que ser, diferente de la secuencia de estaciones base seguida por la estación base en un momento particular.

Similar a la secuencia de estaciones base, en una realización, el planificador de intervalos de tiempo podría definir la secuencia de nodos para un nodo particular simplemente como una secuencia consecutiva de canales CH-CH<m>. Sin embargo, en otras realizaciones, cualquier otra manera para establecer la secuencia de canales CHi -CHm puede usarse. Por ejemplo, el planificador de intervalos de tiempo puede definir la secuencia de nodos usando un generador de secuencias pseudoaleatorias. En una realización de este tipo, usar la ID de nodo como semilla para generar la secuencia de nodos garantiza que cada nodo tenga una secuencia de nodos diferente.

La Figura 4 proporciona una ilustración esquemática de la asignación de intervalos de tiempo y canales de transmisión a nodos registrados, de acuerdo con una realización de la presente invención. De acuerdo con este ejemplo particular de asignación de nodo registrado, se crea una matriz 3D. Las dimensiones x, y, y z de la matriz 3d son R, M, M, respectivamente, para las coordenadas x, y, y z que son como se ilustra en el recuadro 402 de la Figura 4, siendo el eje x el eje horizontal en el plano del dibujo, siendo el eje y el eje vertical en el plano del dibujo, y siendo el eje z perpendicular al plano del dibujo, como se ilustra con el eje z que se muestra como una línea discontinua. Las variables R y M se usan en el presente documento de manera coherente con el resto de la presente descripción, por lo que todas las consideraciones con respecto a los R intervalos de tiempo y los M canales proporcionados anteriormente también son aplicables aquí.

Este ejemplo particular se proporciona para la realización donde la estación base usa una secuencia de estación base particular para transmitir datos en uno diferente de los M canales CHi -CHm en cada uno de los conjuntos de intervalos de tiempo A--A<m>, mientras que cada uno de los nodos registrados usa una secuencia de nodos particular para transmitir datos en uno diferente de los M canales CHi -CHm en cada uno de los M conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am. Por tanto, de un conjunto de intervalos de tiempo al siguiente, tanto la estación base como cada uno de los nodos registrados cambian el canal de transmisión al siguiente canal en sus respectivas secuencias, asegurando que durante la duración de los M conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am cada una de las entidades de transmisión (es decir, la estación base y cada uno de los nodos registrados) han usado cada canal de los M canales CHi -CHm exactamente una vez.

De la matriz RxMxM 3D, la dirección x se usa para hacer referencia a los intervalos de tiempo secuenciales de los R intervalos de tiempo designados por el planificador de intervalos de tiempo en la programación de intervalos de tiempo para que los nodos registrados transmitan datos a la estación base, la dirección y se usa para referirse a los M canales de una secuencia de nodos, mientras que la dirección z se usa para referirse a los M canales de una secuencia de estaciones base.

Para simplificar la explicación de este ejemplo, en lugar de mostrar la matriz en 3D, se ilustran dos planos de los planos M en la dirección z de la matriz 3D: la tabla 2D 404 y la tabla 2D 406.

La tabla 404 ilustra el plano 2D de la matriz 3D tomada para z=1. Dado que en este ejemplo la estación base y cada uno de los nodos cambian sus canales de transmisión de un conjunto de intervalos de tiempo al siguiente, podría usarse la expresión "índice de secuencia de canales" (CSI) para identificar un conjunto de intervalos de tiempo particular A i de los conjuntos A i -Am. Por tanto, z=1 significa que CSI=1, lo que significa que la tabla 2D 404 se refiere al programa de transmisión para el conjunto de intervalos de tiempo Ai.

La tabla 406 ilustra el plano 2D de la matriz 3D tomada para z=2 (es decir, CSI=2), lo que significa que la tabla 2D 406 se refiere al programa de transmisión para el conjunto de intervalos de tiempo A<2>. Las tablas para CSI = 3, 4, 5, ... M similares a las tablas 404 y 406 se incluyen como planos posteriores que se extienden en la dirección z, que por simplicidad no se muestran en la Figura 4.

En este ejemplo específico, una secuencia NS1 de diferentes de los M canales CHi -CHm se define, que puede o no ser la misma que o estar relacionada con la secuencia de estación base usada por la estación base a lo largo de los mismos M conjuntos de intervalos de tiempo. Como se muestra en la tabla 404, las filas 1-M de la tabla se refieren a la transmisión en cada uno de los canales de la secuencia NS1 (es decir, como se puede ver en el lado izquierdo de la tabla 404, la primera fila de la tabla 404 se refiere a la transmisión en el 1er canal de NS1, la segunda fila se refiere a la transmisión en el 2o canal de NS1, y así sucesivamente), mientras que las columnas 1-R se refieren a la transmisión en cada uno de los R intervalos de tiempo dentro de un único conjunto de intervalos de tiempo.

La intersección de filas y columnas en la tabla 404 designa los denominados "intervalos de transmisión", mostrados como TRintervaloc, k (TRintervalo = "IntervalodeTRansmisión"), donde el índice "c" se refiere al número de fila en la tabla, indicando así el canal de transmisión, mientras que el índice "k" se refiere al número secuencial del intervalo de tiempo dentro de los R intervalos de tiempo (el mismo que para la variable TXrnk,i), indicando así el tiempo de transmisión. En cada intervalo de transmisión TRintervaloc,k de la tabla 404 se puede almacenar una identificación de un nodo registrado, proporcionando así una programación para el primer conjunto de intervalos de tiempo A i en cuanto a en qué canal y en qué momento los nodos registrados pueden transmitir datos a la estación base. Por ejemplo, considerar que el intervalo de transmisión TRintervaloii almacena una identificación del nodo registrado A, intervalo de transmisión TRintervalo<2>,i almacena una identificación del nodo B registrado, intervalo de transmisión TRintervalo<3>,i almacena una identificación del nodo registrado C, intervalo de transmisión TRintervaloi<,2>almacena una identificación del nodo registrado D, y el intervalo de transmisión TRintervalo<2,2>almacena una identificación del nodo registrado E. Cada uno de los nodos A-E es uno diferente de la pluralidad de nodos 108 y están "registrados" porque se les asignan tiempos y canales de transmisión en la matriz 3D. Los nodos A, B, y C que están asignados al intervalo de transmisión TRintervaloi i, TRintervalo<2>,i y TRintervalo<3>,i, respectivamente, significa que, dentro del conjunto de intervalos de tiempo Ai, los nodos A, B y C pueden transmitir datos a la estación base en el 1er, 2oy 3er canales, respectivamente, de la secuencia de canales NS1 durante la duración del primer intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo. Los nodos D y E que se asignan al intervalo de transmisión TRintervaloii y al TRintervalo<2,2>, respectivamente, significa que, dentro del conjunto de intervalos de tiempo Ai, el nodo D puede transmitir datos a la estación base en el 1er canal de la secuencia de canales NS1 durante la duración del segundo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo, mientras que el nodo E puede transmitir datos a la estación base en el 2o canal de la secuencia de canales NS1 durante la duración del mismo segundo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo. La asignación de nodos A-E asegura que, si más de dos nodos están transmitiendo sus datos en el mismo intervalo de tiempo, entonces sus transmisiones no interfieren porque cada uno de estos nodos transmite en un canal diferente - por ejemplo, los nodos A, B y C pueden transmitir datos a la estación base en el intervalo de tiempo 1 de los R intervalos de tiempo, sin embargo, se asignan para hacerlo usando diferentes canales de la secuencia NS1. De forma similar, la asignación de los nodos A-E garantiza que, si más de dos nodos están transmitiendo sus datos en el mismo canal, entonces sus transmisiones no interfieren porque cada uno de estos nodos transmite en un intervalo de tiempo diferente, por ejemplo, cada uno de los nodos A y D puede transmitir datos a la estación base usando el 1er canal de la secuencia NS1, sin embargo, se asignan para hacer en diferentes intervalos de tiempo de los R intervalos de tiempo disponibles.

De la manera descrita anteriormente, en principio, es posible asignar a los nodos M*R un intervalo de transmisión dentro de un único conjunto de intervalos de tiempo. Cuando M=16 y R=6, esto significa que 96 nodos registrados diferentes podrían transmitir sus datos a la estación base dentro de un único conjunto de intervalos de tiempo. Si bien la asignación de cada intervalo de transmisión individual de los intervalos M*R disponibles a un nodo registrado permitiría el uso máximo de los intervalos de tiempo R disponibles y los canales M disponibles, por supuesto, no cada intervalo de transmisión tiene que asignarse a un nodo. Asimismo, la tabla de asignación 404 puede contener la ID del mismo nodo en más de un intervalo de transmisión, siempre que la misma ID no se encuentre más de una vez en una sola columna (es decir, la misma ID puede encontrarse dos o más veces en la tabla 404 solo si esa ID se encuentra en diferentes columnas). Por tanto, la misma ID puede encontrarse varias veces en una sola fila de la tabla, pero no en una sola columna. Esto permitiría que un único nodo transmita datos durante un período más largo (más largo que la duración de un único intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo) durante un único conjunto de intervalos de tiempo. Por ejemplo, si el nodo F se registra asignándose a los intervalos de transmisión TRintervaloM,<1>, TRintervaloM<,2>y TRintervaloM<,3>(en este caso, R es igual o mayor que 3), entonces significa que el nodo F puede transmitir datos en el Mésimo canal de la secuencia NS1 durante la duración del primer, segundo y tercer intervalos de tiempo de los R intervalos de tiempo disponibles en un único conjunto de intervalos de tiempo.

Ahora bien, moviéndose a la tabla 406, en la ilustración de asignación de ejemplo de la Figura 4, la tabla 406 contiene los mismos intervalos de transmisión TRintervaloc, k, como se ha descrito anteriormente. De hecho, en este ejemplo, se prevé que las ID de nodo almacenadas en estos intervalos de transmisión sean las mismas ID en los mismos intervalos de transmisión que en la tabla 404. Lo que es diferente en la tabla 406 es la secuencia de canales a la que se refieren las filas de la tabla 406. En una realización sencilla, la secuencia de canales para las filas en la tabla 406 se puede desplazar simplemente en uno, en comparación con la secuencia de canales para las filas en la tabla 404. Esto se ilustra en el lado izquierdo de la tabla 406, de lo que está claro que ahora la primera fila de la tabla se refiere a la transmisión en el 2o canal de NS1, la segunda fila se refiere a la transmisión en el 3er canal de NS1, y así sucesivamente, donde la fila antes de la última se refiere a la transmisión en la Mel canal de NS1 y la última fila se refiere a la transmisión en el 1er canal de NS1. Como resultado de una asignación de este tipo, el nodo A está ahora asignado para transmitir datos a la estación base en el primer intervalo de tiempo del siguiente conjunto de intervalos de tiempo, conjunto A<2>, en un canal diferente que en el conjunto de intervalos de tiempo anterior A<1>. En el conjunto de intervalos de tiempo A2, el nodo A puede transmitir datos en el primer intervalo de tiempo en el 2o canal de la secuencia NS1.

La enseñanza proporcionada anteriormente puede extenderse para las tablas M-2 restantes de la matriz RxMxM en la dirección z (es decir, las tablas además de las tablas 404 y 406 mostradas en la Figura 4), donde para cada una de esas tablas se proporciona una asignación para un conjunto de intervalos de tiempo particular de los conjuntos A<3>-AM.

Siempre que la secuencia de canales a la que se refieren las filas de las tablas M-2 posteriores 406 continúa desplazándose en uno, el nodo A se asignaría para transmitir durante el primer intervalo de tiempo del conjunto de intervalos de tiempo A<3>en el 3er canal de la secuencia NS1, durante el primer intervalo de tiempo del conjunto de intervalos de tiempo A<4>en el 4o canal de la secuencia NS1, y así sucesivamente. De esta forma, el nodo A sigue la secuencia NS1 para la transmisión en el primer intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo disponibles a través de los M conjuntos de intervalos de tiempo A--A<m>. De esta forma, a través de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-i-Am el nodo A ha transmitido en cada uno de los M canales exactamente una vez.

De forma similar, el nodo B se asignaría para transmitir durante el primer intervalo de tiempo del conjunto de intervalos de tiempo A<3>en el 4o canal de la secuencia NS1, durante el primer intervalo de tiempo del conjunto de intervalos de tiempo A<4>en el 5o canal de la secuencia NS1, y así sucesivamente. De esta forma, también se garantiza que el nodo B haya transmitido en cada uno de los M canales exactamente una vez a lo largo de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>, sin embargo, el nodo B sigue una secuencia de canales diferente a la del nodo A, en concreto, el nodo B sigue la secuencia de canales: 2o canal de la secuencia NS1, 3er canal de la secuencia NS1, ... Mésimo canal de la secuencia NS1, 1er canal de la secuencia NS1. Por tanto, cada uno de los nodos registrados asignados a los intervalos de transmisión en la misma columna (es decir, los nodos asignados para transmitir dentro del mismo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo) siguen una secuencia diferente de M canales para la transmisión a través de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>(aunque estas secuencias diferentes pueden estar relacionadas con la secuencia NS1, siendo la relación en este ejemplo que las secuencias se desplazan entre sí y con respecto a la secuencia NS1). Por otro lado, cada uno de los nodos registrados asignados a los intervalos de transmisión en la misma fila (es decir, los nodos asignados para transmitir en el mismo canal dentro de cada conjunto de intervalos de tiempo) siguen la misma secuencia de M canales para la transmisión a través de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>.

La descripción de la asignación de intervalos de tiempo y canales de transmisión a nodos registrados proporcionada anteriormente con respecto a la Figura 4 es solo un posible ejemplo de muchas posibilidades diferentes, todos los que están dentro del alcance de la presente invención, siempre que estas asignaciones satisfagan los requisitos de que los nodos registrados transmitan datos a la estación base solo dentro de los R intervalos de tiempo designados para tal transmisión dentro de cada conjunto de intervalos de tiempo, cada uno de los nodos registrados sigue una secuencia de M canales diferentes de los canales CH-i-CHm para la transmisión de datos (posiblemente limitando la transmisión en cada canal a un cierto período de tiempo, si se aplican restricciones de tiempo de permanencia), si se asignan dos o más nodos registrados para transmitir datos en el mismo período de tiempo, estos nodos se asignan para transmitir en sus respectivos (es decir, diferentes) canales.

Volviendo a la Figura 3, opcionalmente, cada conjunto de intervalo de tiempo A i incluye también U intervalos de tiempo para que los nodos no registrados transmitan datos, TXunj, (TXun = "Transmisión (TX) por nodo no registrado"), donde el índice "j" como se usa en el presente documento, posiblemente también con otras variables, se refiere al número secuencial del intervalo de tiempo dentro de los U intervalos de tiempo, donde U es un número entero igual o mayor que 1. Una realización de este tipo sería particularmente beneficiosa para permitir que los nodos no registrados soliciten el registro, es decir, para solicitar la asignación de tiempos/canales para la transmisión de datos por los nodos dentro de uno de los intervalos de tiempo R de los conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>. Esta realización es opcional porque el registro de los nodos con el planificador de intervalos de tiempo también podría implementarse de otras maneras, tal como, por ejemplo, preconfigurar el sistema 100 tras el despliegue en un entorno particular, donde a todos los nodos 108 que posiblemente podrían usarse se les asignan tiempos/canales para la transmisión de datos por adelantado, posiblemente independientemente de si tales nodos requieren entonces comunicación con la estación base 102 o no. Un experto en la materia podría concebir otras formas para registrar los nodos con el planificador de intervalos de tiempo.

El ejemplo de la Figura 3 ilustra que cada conjunto de intervalos de tiempo tiene 3 intervalos de tiempo para que los nodos no registrados transmitan datos (es decir, U=3), pero, por supuesto, otras realizaciones podrían incluir otros números de tales intervalos de tiempo. Los intervalos de tiempo TXunj i se muestran en la Figura 3 como los intervalos de tiempo TXuni,i, TXun<2>,i y TXun<3>,i para el conjunto de intervalos de tiempo Ai, los intervalos de tiempo TXuni<,2>, TXun<2 ,2>y TXun<3,2>para el conjunto de intervalos de tiempo A<2>, y los intervalos de tiempo TXuni,i6, TXun<2>,i<6>y TXun<3>,i<6>para el conjunto de intervalos de tiempo Aia. Por tanto, junto con los 16 canales definidos, y siendo cada uno de los intervalos de tiempo de 1 ms, la realización mostrada en la Figura 3 asigna 48 intervalos (48 se obtiene como 3 intervalos de tiempo por 16 canales disponibles) por intervalo de 10 ms para que los nodos no registrados transmitan datos.

En una realización, solicitar el registro puede llevarse a cabo de la siguiente manera. Para que un nodo no registrado se registre, el nodo puede usar un algoritmo pseudoaleatorio, por ejemplo, sembrado por la ID de nodo único del nodo para seleccionar un intervalo del espacio no registrado (es decir, uno de los intervalos de tiempo TXunji) para enviar un paquete de 'anuncio' a la estación base 102 que solicita el registro. La estación base 102 reenvía este paquete al planificador de intervalos de tiempo que puede decidir permitir el registro para este nodo asignándole uno o más intervalos de tiempo en el espacio registrado (y hacer que la estación base 102 proporcione esta información al nodo solicitante, por ejemplo, la próxima vez que la estación base transmite datos en el siguiente conjunto de intervalos de tiempo) o denegar el registro haciendo que la estación base 102 transmita información de que se denegó el registro para este nodo.

La planificación de intervalos de tiempo como se ha descrito anteriormente, así como la información de asignación para los nodos registrados ha de distribuirse de la estación base 102 a los nodos 108. Esto puede hacerse por medio de la estación base 102 que transmite esta información dentro de los intervalos de tiempo de los conjuntos de intervalos de tiempo que se designan para una transmisión de estación base (es decir, dentro de los intervalos de tiempo TXbsi). Por simplicidad, suponga que solo hay un intervalo de tiempo por conjunto de intervalos de tiempo para que la estación base transmita datos. Además, el siguiente análisis (Figuras 5-6) se proporcionará para el ejemplo particular analizado anteriormente donde la estación base 102 usa un nuevo canal de transmisión, de la secuencia de canales de la estación base, para la transmisión durante cada uno de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>, con M=16 y R=6.

En una realización, la estación base 102 puede configurarse para transmitir datos, preferiblemente por difusión, como paquetes en forma de una estructura de datos predefinida. Para poder interpretar los datos recibidos desde la estación base 102, los nodos 108 están configurados para tener suficiente información acerca de la estructura de datos usada para los paquetes de la estación base.

La Figura 5 proporciona una ilustración esquemática de paquetes de la estación base ilustrativos 502, 504 y 506, de acuerdo con una realización de la presente invención. El paquete 502 es el paquete Pi ,bssi que la estación base 102 transmite durante el primer conjunto de intervalos de tiempo Ai de los 16 conjuntos de intervalos de tiempo Ai-Aia cuando la estación base está siguiendo una secuencia de estaciones base particular, BSS1. El paquete 504 es el paquete P<2>,<bssi>que la estación base 102 transmite durante el segundo conjunto de intervalos de tiempo A<2>de los 16 conjuntos de intervalos de tiempo Ai-Ai6 cuando la estación base está siguiendo la secuencia BSS1. El paquete 506 es el paquete Pi 6,bssi que la estación base 102 transmite durante el último conjunto de intervalos de tiempo Aia de los 16 conjuntos de intervalos de tiempo A-i-A-ia cuando la estación base está siguiendo la secuencia BSS1. A partir de la descripción de estos paquetes, un experto en la materia podría reconocer fácilmente cómo el resto de los paquetes, tanto para los conjuntos de intervalos de tiempo en este conjunto de conjuntos de intervalos de tiempo A-i-Am (es decir, el conjunto donde la estación base sigue la secuencia BSSl), así como para los otros conjuntos de M conjuntos de intervalos de tiempo (por ejemplo, el conjunto en el que la estación base sigue la secuencia BSS2, paquetes de la estación base que se muestran en la Figura 3 como los paquetes P,<bss2>y P<2>,<bss2>en los conjuntos de intervalos de tiempo 310 y 312) se estructurarían y qué datos contendrían. También debería observarse que los paquetes 502, 504 y 506 normalmente contienen también otros datos/campos, no mostrado en la Figura 5, tal como, por ejemplo, un encabezado. La descripción de los paquetes de la Figura 5 está relacionada principalmente con la descripción de la carga útil contenida en los paquetes transmitidos por la estación base 102.

Como se muestra, los paquetes de la estación base incluyen al menos un campo, mostrado como un campo 508 dentro de cada uno de los paquetes 502, 504 y 506, que proporciona una identificación de la secuencia de estaciones base actual seguida por la estación base 102 para la transmisión de datos, en este caso, la secuencia BSS1. Una identificación de este tipo puede, por ejemplo, comprender un valor de semilla de secuencia de canales (por ejemplo, un valor de 0 a 65535) usado por el algoritmo pseudoaleatorio para generar la secuencia BSS1. La inclusión de esta identificación en los paquetes de la estación base permite que los nodos que reciben los paquetes vuelvan a crear la secuencia de canales seguidos por la estación base, de modo que los nodos puedan recibir paquetes posteriores desde la estación base configurando sus receptores para recibir datos en los canales donde la estación base va a transmitir de acuerdo con la secuencia de estación base determinada.

Como también se muestra, los paquetes de la estación base pueden, opcionalmente, incluir un campo, mostrado como un campo 510 en cada uno de los paquetes 502, 504 y 506, que proporciona una identificación del índice de secuencia de canales actual (es decir, indicando la CSI qué canal dentro de la secuencia de estación base BSS1 está usando la estación base para transmitir el presente paquete, por lo que este podría ser un índice de 1 a 16 ya que M=16 en este ejemplo). Este campo es opcional porque los nodos también pueden derivar esta información por sí mismos simplemente identificando en qué canal el nodo ha recibido el paquete.

Los paquetes de la estación base pueden incluir además uno o más campos, mostrados en el ejemplo de la Figura 5 como seis campos 512 dentro de cada uno de los paquetes 502, 504 y 506, que contiene información de asignación para al menos algunos de los nodos registrados. Se pueden prever diferentes maneras para la provisión de la información de asignación desde la estación base 102 a los nodos 108, todos los que están dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en una realización, toda la información de asignación actual para todos los nodos registrados puede dividirse por igual entre los M conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am y, por tanto, transmitirse dentro de la duración de un único conjunto de M conjuntos de intervalos de tiempo. Dividir toda la información de asignación entre los M conjuntos de intervalos de tiempo permite minimizar la longitud de un paquete de la estación base ya que cada paquete de la estación base solo contiene información en solo parte de los nodos registrados. En un caso de este tipo, se necesita un conjunto completo de M conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am para transmitir información de asignación en todos los nodos registrados (para el ejemplo mostrado en la Figura 3 - se necesitan 160 ms para transmitir toda la información de asignación). En una realización adicional, en el siguiente conjunto de M conjuntos de intervalos de tiempo, la información de asignación puede enviarse de esta manera de nuevo. En una realización de este tipo, la información de asignación se envía incluso aunque al menos algunos de los nodos registrados ya puedan estar en posesión de su información de asignación. Una realización de este tipo puede ser ventajosa en el caso, por ejemplo, la información de asignación cambia porque permitiría que los nodos registrados periódicamente (es decir, cuando se recibe un nuevo paquete de la estación base con su información de asignación) confirman que la información de asignación que tienen sigue siendo válida y, si es necesario, actualizar esa información. En otras realizaciones, la información de asignación puede enviarse según sea necesario, es decir, solo cuando se ha registrado un nuevo nodo. Una realización de este tipo puede ser ventajosa porque transmitir menos datos (es decir, no transmitir toda la información de asignación en cada conjunto de los M conjuntos de intervalos de tiempo) disminuye la carga de tráfico de red.

Los seis campos 512 mostrados en Figura 5 muestran una realización particularmente ventajosa de enviar información de asignación para los nodos cuando la asignación de intervalos de tiempo y canales de transmisión se realiza como se describe en el ejemplo de Figura 4. Como se ha descrito anteriormente, en el ejemplo de la Figura 4, los intervalos de transmisión TRintervaloc,k contienen las ID de nodo individuales y la transmisión se organiza de tal manera que, de un conjunto de intervalos de tiempo al siguiente, dentro de al menos un único conjunto de conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am, un intervalo de transmisión asignado a un nodo registrado particular permanece igual. Por tanto, dicha programación puede identificar 96 nodos como nodos registrados asignándolos a uno de los 96 intervalos de transmisión disponibles (para M-16, R=6). La información de asignación para los diversos nodos registrados puede transmitirse a continuación dentro de los paquetes de la estación base fila por fila (donde "filas" se refiere a las filas mostradas en la Figura 4), donde cada paquete de la estación base del conjunto de los M conjuntos de intervalos de tiempo incluye las ID de nodo RNIDc,k (RNID = "Identificación de nodo registrado") contenidas en una fila diferente de la tabla de intervalos de transmisión TRintervaloc,k (RNID con un índice particular se refiere a la identificación de un nodo almacenado en un intervalo de transmisión TRintervalo con el mismo índice). Por tanto, como se muestra en el paquete 502, el primer paquete Pcontiene las ID de nodo RNID<11>a RNID,6, distribuidas uniformemente a lo largo de los seis campos 512, las ID de nodos RNIDi,i a RNIDi ,6 almacenadas en los intervalos de transmisión TRintervaloi i a TRintervalo<1>,a, como se muestra en la Figura 4 (es decir, la primera fila de las tablas mostradas en la Figura 4, siendo R de la Figura 4 igual a 6). Como se muestra en el paquete 504, el segundo paquete P<2>,bss<1>contiene las ID de nodo RNID<2,1>a RNID<2,6>, distribuidas uniformemente a lo largo de los seis campos 512, las ID de nodos RNID<2,1>a RNID<2,6>almacenadas en los intervalos de transmisión TRintervalo<2,1>a TRintervalo<2,6>, como se muestra en la Figura 4 (es decir, la segunda fila de las tablas mostradas en la Figura 4). Como se muestra en el paquete 506, el último paquete P<16>,<bss1>contiene las ID de nodo RNID<16,1>a RNID<1>a,a, distribuidas uniformemente a lo largo de los seis campos 512, las ID de nodos RNID<1>a<,1>a RNID<1>a,a almacenadas en los intervalos de transmisión TRintervalo<1>a<,1>a TRintervalo<1>a,a, como se muestra en la Figura 4 (es decir, la segunda fila de las tablas mostradas en la Figura 4, siendo M de la Figura 4 igual a 1a).

De esta forma, para 1a canales de frecuencia, y la programación de intervalos de tiempo como se muestra en la Figura 3 (es decir, con 1 intervalo de tiempo para paquetes de la estación base, a intervalos de tiempo para transmisión desde nodos registrados y 3 intervalos de tiempo para transmisión desde nodos no registrados, siendo cada intervalo de tiempo de 1 ms de duración), se necesitan 1a*10 ms = 1a0 ms para transmitir toda la información de asignación actual para todos los nodos registrados.

Los paquetes de la estación base pueden incluir además uno o más campos, mostrados en el ejemplo de la Figura 5 como dos campos 514 dentro de cada uno de los paquetes 502, 504 y 50a, que contienen identificaciones de los nodos a los que se ha denegado el registro (es decir, nodos a los que se les ha denegado un intervalo de transmisión en la programación de intervalos de tiempo para enviar datos a la estación base). Se muestra que los campos 514 de cada paquete de la estación base en la Figura 5 contienen cada uno una única ID de un nodo no registrado al que se ha denegado el registro, mostrados como UNID1 y UNID2 (UNID = "Identificación de nodo no registrado"). Sin embargo, en otras realizaciones, estos campos pueden contener más de una única identificación de un nodo al que se ha denegado el registro.

Los paquetes de la estación base pueden incluir además uno o más campos, mostrados en el ejemplo de la Figura 5 como cuatro campos 51a dentro de cada uno de los paquetes 502, 504 y 50a, conteniendo cada uno datos destinados a uno o más de nodos registrados particulares. Se muestra que cada uno de los campos 51a de cada paquete de la estación base en la Figura 5 contiene datos a un único nodo registrado, mostrados como dato1, dato2, dato3 y dato4, respectivamente. Sin embargo, en otras realizaciones, cada uno de estos campos puede contener datos destinados a más de un único nodo registrado. Como se usa en el presente documento, el término "destinado" en el contexto de "datos destinados para un nodo" se usa para describir datos que se supone que se comunicarán desde la estación base 102 específicamente a ese nodo particular. Tal destino puede identificarse dentro de los campos 51a, por ejemplo, proporcionando una identificación única del nodo en asociación con los datos reales que se van a comunicar a ese nodo. Como alternativa, dicho destino puede identificarse proporcionando una identificación del intervalo de transmisión asignado a ese nodo, ya que esto puede ser más corto que, por ejemplo, proporcionando el número de serie único del nodo. Por ejemplo, para identificar esos datos en el primer campo 51a del paquete P<1>BSS<1>está destinado al nodo B, ese campo puede contener "TRintervalo<2,1>" que identifica el nodo B. Dado que los nodos registrados están en posesión de su información de asignación, conocen los intervalos de transmisión que se les han asignado y, por lo tanto, poder detectar datos destinados para ellos cuando se identifique de esta manera. Los datos destinados a los nodos registrados individuales según se proporcionan en los campos 51a pueden contener datos de paquetes de CAN relacionados con, por ejemplo, información de tiempo de vuelta que se va a visualizar en la pantalla a bordo del vehículo. En una realización, los datos proporcionados en cada uno de los campos 51a (posiblemente entre los diferentes conjuntos de intervalos de tiempo) contienen un número de secuencia de paquete de esos datos, por ejemplo, si los datos destinados a un único nodo registrado se transmiten divididos entre una serie de paquetes de la estación base. Por lo tanto, el nodo registrado especificado puede colocar los datos recibidos en la serie de paquetes en el orden correcto y/o comprobar si ha recibido los datos de todos los paquetes de la serie de paquetes que transmitió la estación base.

Todavía más, los paquetes de la estación base pueden incluir además uno o más campos, mostrados en el ejemplo de la Figura 5 como ocho campos 518 dentro de cada uno de los paquetes 502, 504 y 50a, conteniendo cada uno acuses de recibo de los datos recibidos por la estación base 102 desde los nodos particulares. Se muestra que cada uno de los campos 518 de cada paquete de la estación base en la Figura 5 contiene datos a un único nodo registrado, mostrados como ACK1-ACK8, respectivamente (ACK = "Acuse de Recibo"). Sin embargo, en otras realizaciones, cada uno de estos campos puede contener acuses de recibo para datos recibidos desde más de un único nodo. Las identificaciones de los nodos a los que se refiere el acuse de recibo pueden hacerse de una de las maneras descritas en asociación con los campos 51a.

En una realización donde los datos enviados a la estación base 102 desde los nodos registrados 108 se envían en una serie de paquetes, los acuses de recibo en los campos 518 contienen preferiblemente identificación de secuencia de paquetes, proporcionando así un acuse de recibo de una recepción de un paquete particular.

En una realización, los acuses de recibo en los campos 518 comprenden acuses de recibo de datos de paquetes de CAN.

Los nodos registrados también pueden configurarse para enviar sus datos a la estación base en un formato particular (no mostrado en las Figuras). En una realización, un paquete que puede ser enviado por un nodo registrado a la estación base puede incluir uno o más campos que contienen una o más de la siguiente información: identificación del nodo (por ejemplo, número de serie de nodo de referencia al intervalo de transmisión asignado al nodo), datos de paquetes CAN junto con el número de secuencia de paquetes (para reenviar datos si no fueron recibidos), datos de paquetes CAN sin número de secuencia (para datos que no necesitan reenviarse si se pierden, tal como, por ejemplo, posición de GPS actual) y ACK del número de secuencia del paquete CAN (que indica a la estación base de RF que se recibió un determinado paquete CAN).

De forma similar, los nodos no registrados también pueden configurarse para enviar sus datos a la estación base en un formato particular (no mostrado en las Figuras). En una realización, un paquete que puede enviarse por un nodo no registrado a la estación base puede incluir al menos un campo que contiene una identificación del nodo, en forma de, por ejemplo, el número de serie del nodo. La estación base 102 puede configurarse para interpretar la recepción de un paquete de este tipo, dentro del tiempo asignado para que los nodos no registrados envíen sus datos, como una indicación de que el nodo desea obtener un intervalo de transmisión (es decir, para registrarse).

La Figura 6 es un diagrama de flujo de las etapas del método que puede realizar uno de la pluralidad de nodos 108, de acuerdo con una realización no reivindicada de la presente invención. Aunque las etapas del método se describen junto con los elementos mostrados en las Figuras 1 y 2, los expertos en la técnica entenderán que cualquier sistema configurado para realizar las etapas del método, en cualquier orden, está dentro del alcance de la presente invención.

El método puede comenzar con una etapa 602 donde un nodo que no es consciente de la información de asignación asignada al mismo comienza a supervisar uno de los M canales disponibles. El nodo puede no ser consciente de su información de asignación, p. ej. ya sea porque el nodo es un nodo no registrado y no existe información de asignación para el nodo o porque, aunque el nodo ya está registrado en el sentido de que hay un intervalo de transmisión asignado al mismo por el planificador de intervalos de tiempo, el nodo no está (todavía) en posesión de su información de asignación. La supervisión se realiza por el nodo asegurando que el receptor de RF del nodo está activado y sintonizado al canal a supervisar. El canal se supervisa para que el nodo reciba un paquete desde la estación base 102. Por tanto, el nodo está configurado para supervisar el canal hasta que se reciba dicho primer paquete de la estación base. Cuando la estación base transmite sus paquetes saltando sobre una secuencia de M canales transmitiendo en un canal diferente dentro de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>, el nodo debería poder recibir su primer paquete de la estación base en el período de tiempo que toma los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>. Para el ejemplo ilustrado en la Figura 3, esto sería 160 ms (10 ms por conjunto de intervalos de tiempo multiplicado por 16 conjuntos de intervalos de tiempo porque M=16).

En una realización no reivindicada, la supervisión en un único canal para el primer paquete de la estación base puede estar limitada - por ejemplo, el nodo puede configurarse para supervisar un canal particular durante un período de tiempo específico y, si aún no se recibe un paquete de la estación base en este período de tiempo, entonces el nodo está configurado para cambiar a otro canal y continuar supervisando allí. Una realización de este tipo podría garantizar que, en caso de que, por alguna razón, el nodo no pueda recibir paquetes de la estación base en un canal particular en un momento particular, el nodo aún puede recibir el paquete de la estación base cambiando a otro canal.

Cabe señalar que, en el contexto de las etapas de método de la Figura 6, la palabra "primer" en la etapa 602 se usa para describir uno de los paquetes de la estación base recibidos por el nodo que el nodo usará para determinar la secuencia de canales y la sincronización que seguirá la estación base para transmitir uno o más de paquetes posteriores. En este contexto, la palabra "primer" no tiene ninguna relación con el orden del paquete dentro, por ejemplo, de la secuencia de paquetes enviados por la estación base dentro de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>(es decir, este paquete no es necesariamente el paquete enviado por la estación base en el primer conjunto de intervalos de tiempo Ai). Aunque el nodo normalmente continuaría con otras etapas de la Figura 6 tan pronto como recibe el primer paquete de la estación base, la palabra "primer" en la etapa 602 no requiere eso. De hecho, podría darse el caso de que el nodo decida, por alguna razón, no usar el primer paquete recibido de la estación base (por ejemplo, porque el paquete está dañado) sino esperar a que se reciba otro paquete para continuar con las siguientes etapas de la Figura 6. Por tanto, la palabra "primer" en la etapa 602 simplemente indica que para el nodo de supervisión este es el primer paquete recibido de la estación base que el nodo usará para realizar las etapas de método posteriores de la Figura 6. Una primera estación base de este tipo recibida por el nodo podría, de hecho, ser el último paquete transmitido por la estación base dentro de los M conjuntos de intervalos de tiempo A-A<m>, si el nodo está supervisando el último de los M canales que sigue la estación base en ese momento.

El nodo está al menos en posesión de información indicativa de la estructura de datos utilizada por la estación base para construir sus paquetes a transmitir (tal como, por ejemplo, se muestra en la Figura 5). Por lo tanto, una vez que el nodo ha recibido un primer paquete de la estación base, el nodo puede usar los datos contenidos en el paquete para sincronizarse con la transmisión de la estación base y comenzar a recibir paquetes posteriores desde la estación base transmitidos en diferentes canales. En concreto, en la etapa 604, a partir del contenido del primer paquete de la estación base recibido, el nodo es capaz de determinar la secuencia de estaciones base actualmente seguida por la estación base, así como los intervalos de tiempo y los canales en los que la estación base transmitirá paquetes posteriores.

El nodo puede hacer la primera determinación porque, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 5, los paquetes de la estación base contienen una identificación de la secuencia actual de canales seguida por la estación base para la transmisión de paquetes. Por ejemplo, si el primer paquete recibido incluye el valor de la semilla que se usó para generar la BSS actual, entonces el algoritmo pseudoaleatorio dentro del nodo puede usar esa semilla para recrear la BSS actual. El nodo puede determinar también a continuación la CSI del paquete recibido. Esto puede hacerse, por ejemplo, obteniendo ese valor de uno de los campos del paquete de la estación base designado específicamente para la transmisión de este valor (por ejemplo, el campo 510 descrito anteriormente) o porque el nodo conoce en qué canal el nodo recibió el paquete, por lo que el nodo puede determinar la CSI de ese canal dentro de la BSS determinada.

Una vez que el nodo ha determinado la BSS actual y la CSI para la transmisión del primer paquete recibido por el nodo, el nodo puede determinar en qué canal transmitirá la estación base el siguiente paquete de la estación base simplemente determinando qué canal es el siguiente dentro de la BSS determinada cuando la CSI del primer paquete aumenta en uno. De esta forma, el nodo puede determinar el resto de los canales de transmisión que la estación base usará para la transmisión de los paquetes dentro de la BSS actual.

El nodo está también en posesión o tiene acceso a información relacionada con la estructura de la programación de intervalos de tiempo que se está utilizando (es decir, el nodo tiene información sobre la naturaleza y duración de los intervalos de tiempo como se muestra en la Figura 3). Por ejemplo, el nodo puede preprogramarse con tal información. Dado que el nodo puede determinar el tiempo durante el cual se recibió el primer paquete de la estación base y dado que el nodo tiene información con qué frecuencia la estación base envía sus paquetes, el nodo puede determinar los tiempos en los que la estación base enviará los paquetes posteriores. Por ejemplo, para los conjuntos de intervalos de tiempo de 10 ms como se muestra en la Figura 3, el nodo puede determinar que el siguiente paquete de la estación base será transmitido por la estación base 9 ms después de que se haya recibido el primer paquete.

En la etapa 606 el nodo puede, de manera similar a la determinación de tiempo de la etapa 604, determinar los tiempos en los que se prescriben nodos no registrados para transmitir datos (prescritos por la programación de intervalos de tiempo), por ejemplo, solicitudes de registro, a la estación base. Si el nodo es un nodo no registrado, a continuación, puede transmitir una solicitud de registro a la estación base de acuerdo con los tiempos prescritos determinados para hacerlo. En una realización, una solicitud de registro puede comprender un paquete de datos que comprende un número de serie que proporciona la identificación única del nodo. En una realización, el nodo no registrado puede configurarse para transmitir su solicitud de registro a la estación base usando para transmisión un canal de los M canales disponibles determinados usando un algoritmo pseudoaleatorio. Seleccionar aleatoriamente un canal para enviar una solicitud de registro puede minimizar la posible interferencia entre diferentes nodos no registrados que envían sus solicitudes de registro u otros datos a la estación base.

La etapa 606 es opcional porque, en algunas realizaciones, el registro puede solicitarse de otras maneras. Por ejemplo, puede solicitarse el registro para todos los nodos posibles tras, por ejemplo, el despliegue del sistema. En una implementación de este tipo, el nodo no necesita solicitar activamente el registro, sino, más bien, solo escuchar los paquetes de la estación base para determinar su información de asignación.

Después de que el nodo haya determinado los tiempos y los canales con la estación base 102 se difundirá más, puede, en la etapa 608, configurar su receptor para sintonizar los canales determinados en los tiempos determinados para recibir paquetes posteriores transmitidos por la estación base. El nodo puede "seguir" ahora la estación base en tiempo y canales para recibir los paquetes posteriores.

En la etapa 610, el nodo puede determinar a partir de uno o más de los paquetes recibidos (es decir, el primer paquete recibido en la etapa 602 y los paquetes posteriores recibidos en la etapa 608) la información de asignación para el nodo. En una realización donde toda la información de asignación para todos los nodos registrados se transmite a través de M conjuntos de intervalos de tiempo A-i-Am, dividida uniformemente a lo largo de los conjuntos de intervalos de tiempo, y transmitida después de nuevo en los conjuntos posteriores de M conjuntos de intervalos de tiempo Ai-A<m>, el nodo debería poder determinar su información de asignación después de recibir paquetes de la estación base transmitidos dentro de M conjuntos de intervalos de tiempo. Estos M conjuntos de intervalos de tiempo no son necesariamente conjuntos de intervalos de tiempo A i -Am de un único conjunto de M conjuntos de intervalos de tiempo. Por ejemplo, si el primer paquete de la estación base recibido por el nodo es el enviado por la estación base en el conjunto de intervalos de tiempo Am-i , y la información de asignación para el nodo se transmitió dentro del paquete de la estación base enviado por la estación base en el conjunto de intervalo de tiempo Am<-2>, entonces el nodo acaba de perderlo y tendrá que recibir paquetes de la estación base en el siguiente conjunto. En concreto, el nodo recibirá paquetes de la estación base transmitidos dentro de los conjuntos de intervalos de tiempo Ai-AM-<3>y después finalmente podrá obtener su información de asignación después de que recibió el paquete de la estación base transmitido en el conjunto de intervalos de tiempo Am<-2>. De esta forma, el nodo puede determinar su información de asignación a partir de M paquetes de la estación base transmitidos dentro de M conjuntos de intervalos de tiempo: A<m>-y A<m>del primer conjunto y A i -Am<-2>del siguiente conjunto.

Una vez que el nodo ha obtenido su información de asignación, es capaz de comenzar a transmitir datos a la estación base de acuerdo con esa información, es decir, en los momentos y en los canales prescritos por la información de asignación.

En una realización, al menos algunos de los datos comunicados entre los nodos 108 y la estación base 102 están encriptados, por ejemplo, usando encriptación AES128.

En una realización, los paquetes transmitidos por la estación base y por los nodos pueden optimizarse, en términos de su tamaño y formato de transmisión, para transmitir paquetes de bus CAN. En una realización de este tipo, un paquete de la estación base puede estructurarse de la siguiente manera: valor de semilla de secuencia de canales (semilla) (2 bytes), índice de secuencia de canales (CSI) (1 byte), información de asignación de intervalo de transmisión x4 (4x 3 bytes), indicación de denegación de intervalo de transmisión x2 (2x 3 bytes), paquete CAN intervalo de transmisión ID de mensaje x4 (4x 14 bytes), intervalo de transmisión ACK de ID de mensaje x8 (8x 2 bytes). Una estructura de este tipo resulta en un total de 93 bytes. Para encriptar un paquete de este tipo con encriptación AES128, el paquete se rellena a continuación a 96 bytes. A una velocidad de transmisión de 1 Mbit que da como resultado 1 microsegundo por bit durante 768 microsegundos (es decir, 96*8) de tiempo de transmisión total. De forma similar, un paquete de nodo para que el nodo transmita en un intervalo de transmisión asignado puede estructurarse de la siguiente manera: número de serie del nodo (3 bytes), número de intervalo de transmisión (1 byte), número de secuencia de paquetes (1 byte), paquete CAN sin ID de mensaje x2 (2x 10 bytes), paquete CAN con ID de mensaje (11 bytes), ACK de ID de mensaje (3 bytes). Para encriptar un paquete de este tipo con encriptación AES128, el paquete se rellena a continuación a 48 bytes. A una velocidad de transmisión de 1 Mbit que da como resultado 384 (es decir, 48*8) microsegundos de tiempo de transmisión total.

Ciertas observaciones generales se aplican a las descripciones proporcionadas anteriormente relacionadas con otras realizaciones que pueden concebirse y que están dentro del alcance de la presente invención.

Ante todo, si bien en la descripción anterior todos los conjuntos de intervalos de tiempo Ase describen como que tienen la misma estructura (es decir, el mismo tipo de intervalos de tiempo designados para los mismos fines), en otras realizaciones, los conjuntos de intervalos de tiempo A i pueden diferir entre sí de alguna manera específica. Por ejemplo, los intervalos de tiempo dentro de los diferentes conjuntos de intervalos de tiempo no tienen que ser de la misma longitud, solo algunos y no todos los conjuntos de intervalos de tiempo pueden contener intervalos de tiempo para que la estación base y/o los nodos registrados transmitan datos, y/o la estación base y/o los nodos registrados pueden configurarse para saltar a otro canal de transmisión en de manera irregular (por ejemplo, no en cada nuevo conjunto de intervalos de tiempo, pero después de que un conjunto de intervalos de tiempo cambie a un nuevo canal de transmisión para transmitir durante los siguientes dos conjuntos, luego cambiar a un nuevo canal para transmitir durante el siguiente conjunto, a continuación, cambiar de nuevo para transmitir en ese canal durante los siguientes dos conjuntos, y así sucesivamente). Siempre que los nodos tengan la información sobre o pueda derivarse basándose en uno de los paquetes de la estación base recibidos sobre cómo se estructuran los diferentes conjuntos de intervalos de tiempo, podrán sincronizarse y comunicar datos a la estación base en los momentos correctos y en los canales correctos de acuerdo con la presente invención.

En segundo lugar, de manera similar para los paquetes de la estación base - si bien los paquetes se han descrito anteriormente como teniendo la misma estructura de datos, se pueden prever realizaciones donde este no es el caso. De nuevo, siempre que los nodos 108 tengan la información sobre o pueda derivarse basándose en uno de los paquetes de la estación base recibidos sobre cómo están estructurados los otros paquetes de la estación base, los nodos podrán extraer correctamente los datos de los diferentes paquetes de la estación base y comunicarse de acuerdo con la presente invención.

En tercer lugar, para todos los paquetes descritos en el presente documento - no todos los campos descritos en el paquete necesitan contener datos. Algunos campos pueden estar vacíos (es decir, no contener datos en absoluto) o, por ejemplo, contienen una indicación de que nada ha cambiado desde el último paquete.

La terminología utilizada en el presente documento tiene el propósito de describir realizaciones particulares solo y no pretende limitar la invención. Como se usa en el presente documento, las formas en singular "un", "uno/una" y "el/la" están destinadas a incluir también las formas en plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "comprendiendo", cuando se usan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de características, números enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes ya mencionados, pero no excluyen la presencia o adición de una o varias características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos adicionales de los mismos.

Las correspondientes estructuras, materiales, acciones y equivalentes de todos los medios o elementos de etapa más función en las reivindicaciones a continuación están destinados a incluir cualquier estructura, material o acción para realizar la función en combinación con otros elementos reivindicados como se reivindique específicamente. La descripción de la presente invención se ha presentado para fines de ilustración y de descripción, pero no pretende ser exhaustiva o limitarse a la invención en la forma divulgada.

La realización se ha elegido y descrito para explicar mejor los principios de la invención y la aplicación práctica, y para permitir que otros expertos en la materia entiendan la invención para diversas realizaciones con diversas modificaciones según sea adecuado para el uso particular contemplado.

Los módulos y funciones descritos en esta divulgación pueden implementarse como uno o más dispositivos de hardware, por ejemplo, uno o más microprocesadores (dedicados), como uno o más programas de software, es decir, porciones de código de software configuradas para, cuando se ejecuta en la memoria asociada con un ordenador o un microprocesador que está configurado para ejecutar el código para producir la funcionalidad deseada; o, como una combinación de dispositivos de hardware y programas de software.

Diversas realizaciones de la invención pueden implementarse como un producto de programa para su uso con un sistema informático, donde el programa o programas del producto de programa definen funciones de las realizaciones (incluyendo los métodos descritos en el presente documento). En una realización, el programa o programas pueden estar contenidos en una variedad de medios de almacenamiento legibles por ordenador no transitorios, donde, como se usa en el presente documento, la expresión "medios de almacenamiento legibles por ordenador no transitorios" comprende todos los medios legibles por ordenador, con la única excepción de ser una señal de propagación transitoria. En otra realización, el programa o programas pueden estar contenidos en una variedad de medios de almacenamiento legibles por ordenador transitorios. Los medios de almacenamiento legibles por ordenador ilustrativos incluyen, pero no se limitan a: (i) medios de almacenamiento no grabables (por ejemplo, dispositivos de memoria de solo lectura dentro de un ordenador, tales como discos de CD-ROM legibles por una unidad de CD-ROM, chips de ROM o cualquier tipo de memoria semiconductora no volátil de estado sólido) en la que la información se almacena permanentemente; y (ii) medios de almacenamiento grabables (por ejemplo, memoria flash, disquetes dentro de una unidad de disquete o unidad de disco duro o cualquier tipo de memoria semiconductora de acceso aleatorio de estado sólido) en la que se almacena información alterable. El programa informático puede ejecutarse en el uno o más procesadores 210, descritos en el presente documento.

Si bien lo anterior se refiere a realizaciones de la presente invención, se pueden idear otras y más realizaciones de la invención sin apartarse del alcance básico de la misma. Por ejemplo, los aspectos de la presente invención pueden implementarse en hardware o software o en una combinación de hardware y software. Por lo tanto, el alcance de la presente invención está determinado por las reivindicaciones que siguen.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para gestionar la comunicación de radiofrecuencia entre una estación base y una pluralidad de nodos usando salto de frecuencia a lo largo de M canales de frecuencia (CH-i-CHm) en una red inalámbrica, siendo M un número entero igual o mayor que 2, comprendiendo el método:

Proporcionar, desde un planificador de intervalos de tiempo a la estación base o, si el planificador de intervalos de tiempo está comprendido en la estación base, a otro componente de la estación base, una programación de intervalos de tiempo por salto de frecuencia que comprende M conjuntos de intervalos de tiempo (A-i-Am), especificando la planificación de intervalos de tiempo momentos en los que la estación base puede transmitir datos a la pluralidad de nodos y la pluralidad de nodos puede transmitir datos a la estación base, siendo los conjuntos de intervalos de tiempo secuenciales en el tiempo, comprendiendo cada conjunto de intervalo de tiempo (Ai) de los conjuntos de intervalos de tiempo (A--A<m>):

- al menos un intervalo de tiempo (TXbsi) para que la estación base transmita datos, preferiblemente por difusión, e

- intervalos de tiempo R (TXrni,i - TXrnR,) siendo R un número entero igual o mayor que 1, para que una pluralidad de nodos registrados transmita datos a la estación base; y

registrar dos o más de la pluralidad de nodos para formar la pluralidad de nodos registrados asignando, para cada nodo registrado, para el conjunto de cada intervalo de tiempo (Ai), un canal de los M canales para la transmisión de datos del nodo a la estación base durante la duración de al menos uno de los R intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai),

en donde:

para cada nodo registrado, los canales asignados al nodo para la transmisión de datos en diferentes conjuntos de intervalos de tiempo son diferentes canales de los M canales, y

al menos a dos de los nodos registrados se les asignan canales para la transmisión de datos en el mismo intervalo de tiempo para al menos uno de los R intervalos de tiempo,

caracterizado por que :

la estación base se asigna de tal manera que la estación base transmite datos en solo uno de los M canales por conjunto de intervalo de tiempo y transmite datos en un canal diferente de los M canales por conjunto de intervalo de tiempo, y

la pluralidad de nodos registrados se asignan de modo que dos o más nodos registrados asignados para transmitir datos a la estación base en el mismo intervalo de tiempo de los R intervalos de tiempo del mismo conjunto de intervalos de tiempo (Ai) se asignan para transmitir datos en un canal diferente de los M canales.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la información de asignación para al menos algunos de la pluralidad de nodos registrados es transmitida como parte de los datos transmitidos por la estación base durante el al menos un intervalo de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo, en donde la información de asignación comprende información indicativa del al menos uno de los R intervalos de tiempo y el canal asignado para el nodo registrado para cada conjunto de intervalos de tiempo (Ai) para la transmisión de datos del nodo a la estación base durante la duración del al menos uno de los R intervalos de tiempo de cada conjunto de intervalos de tiempo, y en donde preferiblemente la transmisión de la información de asignación para al menos algunos de la pluralidad de nodos registrados se divide sustancialmente de manera uniforme entre los M conjuntos de intervalos de tiempo (A-A<m>).

3. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde los datos transmitidos por la estación base durante al menos algunos de los conjuntos de intervalos de tiempo (A<1>-A<m>), preferiblemente en el conjunto de cada intervalo de tiempo, comprende uno o más de:

una identificación de una secuencia actual de canales seguida por la estación base, en donde la secuencia actual seguida por la secuencia de estación base es una secuencia de los diferentes canales de los M canales para que la estación base transmita datos en los M conjuntos de intervalos de tiempo (A<1>-Am), en donde preferiblemente la identificación de la secuencia actual comprende una semilla usada por un generador de secuencias pseudoaleatorias para generar la secuencia actual,

un índice de secuencia de canales que identifica el conjunto de intervalos de tiempo actual de la pluralidad de conjuntos de intervalos de tiempo,

una o más identificaciones de nodos de la pluralidad de nodos a los que se ha denegado el registro, uno o más paquetes de datos destinados a uno o más de la pluralidad de nodos registrados, en donde preferiblemente los datos en el uno o más paquetes comprenden datos de paquetes CAN y/o preferiblemente los datos transmitidos por la estación base comprenden identificación de secuencia de paquetes para el uno o más paquetes de datos destinados para el uno o más de la pluralidad de nodos registrados, y

uno o más acuses de recibo de la estación base que ha recibido datos transmitidos por uno o más de la pluralidad de nodos registrados.

4. Un planificador de intervalos de tiempo que comprende un microcontrolador configurado para ejecutar cualquiera de las etapas de método de acuerdo con las reivindicaciones 1-3.

5. Una estación base (102) que comprende el planificador de intervalos de tiempo de acuerdo con la reivindicación 4 y que comprende adicionalmente:

un transmisor (126) configurado para transmitir, preferiblemente por difusión, datos durante el al menos un intervalo de tiempo para que la estación base transmita datos, el transmisor configurado para transmitir los datos transmitiendo secuencialmente en uno diferente de los M canales; y

M receptores (124-1 - 124-M) configurados para recibir datos de la pluralidad de nodos durante al menos los R intervalos de tiempo para que la pluralidad de nodos registrados transmitan datos, cada uno de los M receptores (124-1 - 124-M) configurados para recibir datos en uno diferente de los M canales.

6. Programa informático que comprende instrucciones que, cuando el programa se ejecuta por un ordenador, hace que el ordenador realice las etapas del método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3.