Устройство и способ работы пикосетей в нательных локальных сетях

Устройство и способ работы пикосетей в нательных локальных сетях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится в общем к нательным локальным сетям и более конкретно к устройству, системе и способу работы пикосетей для телесных сетей, основанных на UWB (сверхширокой полосе пропускания).

Уровень техники

Нательная локальная сеть (BAN) является сетью связи малой дальности, включающей в себя несколько устройств на теле или рядом с ним. Сеть связи малой дальности может включать в себя одно или несколько устройств, расположенных на расстоянии до трех метров (3 м) друг от друга. Устройства могут быть расположены на человеческом теле. Устройства служат для множества практических применений, таких как, например, медицинские устройства, персональные устройства для фитнеса, бытовая электроника и устройства для персональных развлечений.

BAN включает в себя центральное устройство и ряд вторичных устройств. Каждое из вторичных устройств выполнено с возможностью соединения или «коммутации» с центральным устройством. Если одно или несколько вторичных устройств выполняет коммутацию с центральным устройством, то центральное устройство и коммутированные вторичные устройства формируют пикосеть.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

В любом случае, множество пикосетей приводится в действие в пределах одной и той же полосы пропускания. Пикосети могут иметь перекрывающиеся по времени и частоте ресурсы и могут вызвать помехи в работе. Поскольку каждая пикосеть может работать независимо от другой пикосети в пределах области, координация временных или частотных ресурсов между пикосетями может быть сложной.

Решение проблемы

Предложено устройство для использования в нательных локальных сетях, способное к выполнению связи малой мощности. Устройство включает в себя контроллер, выполненный с возможностью запуска первой пикосети. Кроме того, контроллер выполнен с возможностью объединения по меньшей мере с одним вторичным устройством. Устройство и по меньшей мере одно вторичное устройство объединяются в первую пикосеть. Также, устройство включает в себя передатчик, выполненный с возможностью связи по меньшей мере с одним вторичным устройством через канал беспроводной связи. Контроллер выполнен с возможностью выбора ресурсов канала связи на основе по меньшей мере частично, ресурсов, выделенных для второй пикосети. Контроллер выполнен с возможностью формирования первой пикосети для работы как в режиме без помех, когда контроллер способен устанавливать связь со вторым контроллером во второй пикосети, так и в режиме уменьшения помех совместимости, когда контроллер не способен устанавливать связь со вторым контроллером во второй пикосети.

Предложен способ работы пикосети в нательных локальных сетях, способной к выполнению связи малой мощности. Способ включает в себя выбор посредством контроллера первой пикосети первой полосы частот в качестве рабочей полосы частот для работы первой пикосети. Также способ включает в себя сканирование по меньшей мере одного канала в рабочей полосе частот для определения того, работает ли вторая пикосеть в пределах по меньшей мере одного канала. Первая пикосеть формируется на основе по меньшей мере частично, результата сканирования, как в случайном режиме, если вторая пикосеть не определена для работы в пределах по меньшей мере одного канала, так и в режиме уменьшения помех, если вторая пикосеть определена для работы в пределах по меньшей мере одного канала.

Обеспечивается система, которая включает в себя множество устройств, способных к выполнению связи малой мощности. В системе, контроллер первой пикосети выполнен с возможностью управления связью в существующей пикосети. Система включает в себя контроллер второй пикосети, выполненный с возможностью установления новой пикосети и управления связью в новой пикосети. Контроллер второй пикосети включает в себя процессор, выполненный с возможностью формирования новой пикосети и выбора логического канала для работы новой пикосети. Контроллер второй пикосети также включает в себя интерфейс приемника, выполненный с возможностью обнаружения наличия существующей пикосети. Кроме того, процессор выполнен с возможностью выбора логического канала и режима работы на основе по меньшей мере частично, атрибута существующей пикосети. Также процессор выполнен с возможностью формирования новой пикосети для работы в любом из режимов: режиме без помех, когда процессор способен устанавливать связь с контроллером первой пикосети; и режиме уменьшения помех совместимости, когда процессор не способен устанавливать связь с контроллером первой пикосети.

Полезные эффекты изобретения

Настоящее изобретение выполнено таким образом, чтобы позволить нескольким пикосетям работать в непосредственной близости друг от друга на одной и той же полосе частот.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует иллюстративную нательную локальную сеть в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 иллюстрирует центральное устройство и вторичное устройство в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 иллюстрирует распространенный по всему миру спектр сверхширокой полосы частот в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения;

Фиг.4 иллюстрирует распространение пикосетей для полосы пропускания, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 иллюстрирует наложение логического канала на физический канал для полосы пропускания в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 иллюстрирует две пикосети, работающие в непосредственной близости друг от друга в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 иллюстрирует способ формирования пикосети в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 иллюстрирует две пикосети, работающие в непосредственной близости друг от друга при использовании режима без помех в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 иллюстрирует последовательность операций для совместного использования временных ресурсов режима без помех в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 иллюстрирует совместное использование временных ресурсов пикосети в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 иллюстрирует активность пикосети с малым рабочим циклом в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 иллюстрирует последовательность операций для синхронизации пикосети в режиме смещения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 иллюстрирует синхронизацию смещения пикосети в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 иллюстрирует смещение синхронизации в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 иллюстрирует последовательность операций для уменьшения помех совместимости в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 иллюстрирует другую последовательность операций для уменьшения помех совместимости в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.17 иллюстрирует последовательность прерывания операций в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.18 иллюстрирует две пикосети, использующие схему ретрансляционных устройств в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.19 иллюстрирует расширенную последовательность операций ретрансляционной связи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.20 иллюстрирует синхронизацию уменьшения помех совместимости для несинхронизированных пикосетей;

Фиг.21 иллюстрирует процесс для выбора логического канала в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.22 иллюстрирует последовательность для уведомления пикосети с CM (уменьшением помех совместимости) в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Может быть полезно сформулировать определения отдельных слов и фраз, используемых на всем протяжении этого патентного документа: термины «включает в себя» и «содержит», а также их производные, означают включение в состав без ограничения; термин «или» заключает в себе значения и/или; фразы, «связан с» и «при этом связан», а также их производные, могут означать включать в себя, быть включенным в пределах, связанный с, содержать, содержаться в пределах, соединяться с, объединяться с, имеющий возможность связи с, совместно с, чередоваться, сочленять, быть связанным с, иметь, иметь свойство, заключающееся в, или подобное; а термин «контроллер» означает любое устройство, систему или их часть, которая управляет по меньшей мере одной работой, причем такое устройство может быть реализовано в аппаратных средствах, встроенном программном обеспечении или программных средствах, или некоторой комбинации по меньшей мере из двух вышеперечисленных элементов. Следует отметить, что функциональные возможности, связанные с любым конкретным контроллером, могут быть централизованы или распределены, либо локально, либо удаленно. Определения для отдельных слов и фраз предоставлены на протяжении всего патентного документа, специалисты в данной области техники должны понимать, что во многих, если не в большинстве случаев, такие определения относятся к предшествующим, а также будущим использованиям таких определенных слов и фраз.

Чертежи с Фиг.1 по 22, обсуждаемые ниже, и различные варианты осуществления, используемые для описания принципов настоящего изобретения в этом патентном документе, предназначены исключительно для иллюстрации и не должны рассматриваться, каким бы то ни было образом, в качестве ограничения объема изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что принципы настоящего изобретения могут быть реализованы в любой соответствующим образом организованной сети беспроводной связи.

Фиг.1 иллюстрирует иллюстративную нательную локальную сеть в соответствии с настоящим изобретением. Вариант осуществления BAN 100, изображенный на Фиг.1, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

BAN 100 включает в себя центральное устройство 105 и ряд вторичных устройств 110-114. Каждое из вторичных устройств 110-114 выполнено с возможностью соединения или «коммутации» с центральным устройством 105. Если одно или несколько вторичных устройств 110-114 коммутирует с центральным устройством 105, то центральное устройство 105 и коммутированные вторичные устройства 110-114 формируют пикосеть 120. Устройства 105 и 110-114 в пикосети 120 могут взаимодействовать друг с другом с помощью беспроводной связи. Будет понятно, что изображение пяти (5) вторичных устройств в пикосети предназначено исключительно в целях примера, и пикосеть 120 может включать в себя любое количество вторичных устройств, без отступления от объема этого изобретения.

Центральное устройство 105 может быть выполнено с возможностью коммутации с одним или несколькими совместимыми вторичными устройствами 110-114 в пределах зоны действия сети пикосети 120, также называемой сотой. Пунктирная линия изображает приблизительную протяженность зон действия сети пикосети 120, которые изображены как приблизительно эллиптические, исключительно в целях иллюстрации и объяснения. Следует ясно понимать, что зона действия сети, связанная с центральным устройством 105, например, зона действия сети пикосети 120, может иметь и другие формы, включающие в себя неправильные формы, зависящие от конфигурации центрального устройства 105 и изменений в среде передачи радиосигналов, связанных с естественными и искусственными преградами. Зона действия сети пикосети 120 может варьироваться по размеру на основе мощности передачи и мощности приема центрального устройства 105. Например, центральное устройство 105 может быть выполнено с возможностью коммутации с рядом вторичных устройств 110-114, расположенных в пределах диапазона от менее одного (<1) метра, до пяти (5) метров. Будет понятно, что изображение диапазона от менее одного (<1) метра, до пяти (5) метров дается исключительно в целях примера, и могут быть использованы и другие диапазоны, без отступления от объема этого изобретения.

При коммутации, центральное устройство 105 может отправлять данные в каждое из вторичных устройств 110-114. Центральное устройство 105 может послать данные по отдельности, совместно, или в выбранные группы вторичных устройств 110-114. Например, центральное устройство 105 может отправлять данные отдельно на вторичное устройство D1 110. Дополнительно, центральное устройство 105 может отправлять сообщения (такие, как, в числе прочего, сигналы) на все вторичные устройства D1 110-114, по существу, одновременно для установления структуры кадра, обеспечения периода доступа к соединению и выполнения выделения ресурсов.

Кроме того, при коммутации, центральное устройство 105 может принимать данные из каждого из вторичных устройств 110-114. Центральное устройство 105 может принимать данные отдельно или из одного или нескольких вторичных устройств 110-114, по существу, в одно и то же время. Например, центральное устройство 105 может принимать данные отдельно из вторичного устройства D1 110.

Фиг.2 иллюстрирует центральное устройство в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Центральное устройство 105, изображенное на Фиг.2, предоставлено исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Центральное устройство 105 может являться любым типом электронного устройства, способного управлять одним или несколькими вторичными устройствами 110-114 при коммутации со вторичным устройством 110-114. Для примера, но не ограничения, центральное устройство 105 может являться сотовым телефоном, карманным персональным компьютером (PDA), смартфоном, портативным компьютером, проигрывателем мультимедийных данных (таким, как MP3-плейер или подобное), наушниками или мультимедийным устройством (таким, как видеомагнитофон или подобное).

Центральное устройство 105 может включать в себя микроконтроллер 205. Микроконтроллер 205 может являться процессором или множеством процессоров, выполненным с возможностью управления работой центрального устройства 105. В некоторых вариантах осуществления, микроконтроллер 205 выполнен с возможностью коммутации центрального устройства 105 с одним или несколькими вторичными устройствами 110-114.

Центральное устройство 105 также может включать в себя приемопередатчик 210, соединенный с микроконтроллером 205. В некоторых вариантах осуществления, приемопередатчик 210 может являться главным устройством приема/передачи для центрального устройства 105 и соединяется с микроконтроллером 205 через интерфейс (не иллюстрирован), который приспособлен для позволения использования микроконтроллером 205 приемопередатчика 210. Приемопередатчик 210 включает в себя тракт передачи (Tx), выполненный с возможностью передачи сигналов данных и сообщений на вторичные устройства 110-114 через одну или несколько антенн 215. Приемопередатчик 210 также включает в себя тракт приема (Rx), выполненный с возможностью приема сигналов данных и сообщений из вторичных устройств 110-114 через антенну 215. В некоторых вариантах осуществления, особо не иллюстрированных, центральное устройство 105 включает в себя передатчик и приемник в виде отдельных компонентов.

Центральное устройство 105 также включает в себя запоминающее устройство 220. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, микроконтроллер 205 выполнен с возможностью хранения информации в запоминающем устройстве 220. Запоминающее устройство 220 может являться любой машиночитаемой средой, например, запоминающее устройство 220 может являться любым электронным, магнитным, электромагнитным, оптическим, электрооптическим, электромеханическим и/или другим физическим устройством, которое может содержать, хранить, сообщать, распространять или передавать компьютерную программу, программные средства, встроенное программное обеспечение, или данные, используемые посредством микропроцессора, или другую связанную с компьютером систему или способ. Запоминающее устройство 220 содержит оперативное запоминающее устройство (RAM), а другая часть запоминающего устройства 220 содержит флэш-память, которая действует в качестве постоянного запоминающего устройства (ROM). В некоторых таких вариантах осуществления, микроконтроллер 205, выполненный с возможностью выполнения множества команд, хранящихся в запоминающем устройстве (не иллюстрированы), выполнен с возможностью вызывать выполнение микроконтроллером 205 ряда операций центрального устройства 105.

В некоторых вариантах осуществления центральное устройство 105 включает в себя пользовательский интерфейс (UI) 225. UI 225 объединен с микроконтроллером 205. UI 225 выполнен с возможностью приема одного или нескольких вводов пользователя для контроля функционирования центрального устройства 105. Для примера, но не ограничения, UI 225 может быть выполнено с возможностью помещения центрального устройства 105 в режим коммутации таким образом, чтобы центральное устройство 105 начинало работу по поиску вторичных устройств 110-114 и коммутировало с одним или несколькими вторичными устройствами 110-114, расположенными в пределах зоны действия сети 120. В некоторых вариантах осуществления, UI 225 может являться портом ввода/вывода (I/O), приспособленным для соединения с внешним устройством, таким, как, например, персональный компьютер, таким, что пользователь может использовать внешнее устройство для контроля функционирования или хранения данных, таких, как, например, мультимедийные данные, в центральном устройстве 105.

Фиг.2 иллюстрирует вторичное устройство в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вторичное устройство 111, изображенное на Фиг.2, предоставлено исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения. Кроме того, вторичные устройства 111-114 могут включать в себя схожие компоненты и функциональные возможности, как описанные со ссылкой на вторичное устройство 111.

Вторичное устройство 111 может являться любым типом электронного устройства, способного коммутировать с центральным устройством 105. Для примера, но не ограничения, вторичное устройство 105 может являться устройством отслеживания состояния здоровья, датчиком, точкой доступа, пультом дистанционного управления, персональным устройством хранения данных, устройством отображения видеоданных, устройством дистанционного обнаружения лучей, устройством глобальной системы определения местоположения, сотовым телефоном, карманным персональным компьютером (PDA), смартфоном, портативным компьютером, проигрывателем мультимедийных данных (таким, как MP3-проигрыватель или подобное), наушниками, автомобилем, или мультимедийным устройством (таким, как видеомагнитофон или подобное).

Вторичное устройство 111 может включать в себя микроконтроллер 255. В некоторых вариантах осуществления, микроконтроллер 255 может являться процессором или множеством процессоров, выполненным с возможностью управления работой вторичного устройства 111. В некоторых вариантах осуществления микроконтроллер 255 выполнен с возможностью коммутации вторичного устройства 111 с центральным устройством 105.

Вторичное устройство 111 также может включать в себя приемопередатчик 260, соединенный с микроконтроллером 255. В некоторых вариантах осуществления, приемопередатчик 260 может являться главным устройством приема/передачи для вторичного устройства 111 и соединять микроконтроллер 255 через интерфейс (не иллюстрированный), который приспособлен для того, чтобы позволить использование микроконтроллером 255 приемопередатчика 260. Приемопередатчик 210 включает в себя тракт передачи (Tx), выполненный с возможностью передачи сигналов данных и сообщений на центральное устройство 105 через одну или несколько антенн 265. Приемопередатчик 260 также включает в себя тракт приема (Rx), выполненный с возможностью приема сигналов данных и сообщения из центрального устройства 105 через антенну 265. В некоторых вариантах осуществления, особо не иллюстрированных, вторичное устройство 111 включает в себя передатчик и приемник в качестве отдельных компонентов.

Вторичное устройство 111 также включает в себя запоминающее устройство 270. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, микроконтроллер 255 выполнен с возможностью хранения информации в запоминающем устройстве 270. Запоминающее устройство 270 может являться любой машиночитаемой средой, например, запоминающее устройство 270 может являться любым электронным, магнитным, электромагнитным, оптическим, электрооптическим, электромеханическим и/или другим физическим устройством, которое может содержать, хранить, сообщать, распространять или передавать компьютерную программу, программные средства, встроенное программное обеспечение, или данные для использования их посредством микропроцессора или другой связанной с компьютером системы или способа. Запоминающее устройство 270 содержит оперативное запоминающее устройство (RAM), а другая часть запоминающего устройства 270 содержит флэш-память, которая действует в качестве постоянного запоминающего устройства (ROM). В некоторых таких вариантах осуществления, микроконтроллер 255 выполнен с возможностью выполнения множества команд, хранящихся в запоминающем устройстве (не иллюстрированы), выполненном с возможностью вызывать выполнение микроконтроллером 255 ряда операций вторичного устройства 111.

В некоторых вариантах осуществления микроконтроллер 255 предварительно выполнен с возможностью вызывать коммутацию вторичного устройства 111 с центральным устройством 105. Вторичное устройство 111 может коммутировать с центральным устройством 105 в ответ на сигнал коммутации, принятый из центрального устройства 105. В некоторых вариантах осуществления, вторичное устройство 111 выполнено с возможностью выполнения активного поиска и коммутации с центральным устройством 105.

В некоторых вариантах осуществления, вторичное устройство 111 включает в себя пользовательский интерфейс (не иллюстрирован). Пользовательский интерфейс может быть соединен с микроконтроллером 255. Пользовательский интерфейс выполнен с возможностью приема одного или нескольких вводов пользователя для контроля функционирования вторичного устройства 111. В качестве примера, но не ограничения, пользовательский интерфейс может быть выполнен с возможностью помещения вторичного устройства 111 в режим коммутации таким образом, что вторичное устройство 111 начинает операцию поиска для центрального устройства 105. В некоторых вариантах осуществления, пользовательский интерфейс может являться портом ввода/вывода (I/O), настроенным для соединения с внешним устройством, таким, как персональный компьютер, таким образом, что пользователь может использовать внешнее устройство для контроля функционирования или хранения данных, таких, как мультимедийные данные, во вторичном устройстве 111.

Микроконтроллер 255 может быть выполнен с возможностью отвечать на команды, принятые из центрального устройства 105. Например, вторичное устройство 111 может принимать команды через антенну 265 и приемопередатчик 260. Микроконтроллер 255 может интерпретировать команды и изменять одну или несколько функций вторичного устройства 111 в ответ на команды. В качестве дополнительного примера, микроконтроллер 255 может контролировать воспроизведение файла мультимедийных данных, хранящегося в запоминающем устройстве 270, через динамик (не иллюстрирован) во вторичном устройстве 111. В качестве дополнительного примера, микроконтроллер 255 может контролировать передачу данных, таких, как хранящиеся в запоминающем устройстве 270 или обнаруживаемые при помощи датчика (не иллюстрирован), на центральное устройство 105.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, микроконтроллер 255 может быть выполнен с возможностью ограничения коммутации вторичного устройства 111 таким образом, что вторичное устройство 111 коммутирует исключительно с одним центральным устройством 105 за один раз. В некоторых вариантах осуществления вторичное устройство 111 может коммутировать с одним центральным устройством 105b, но обнаруживать наличие второго центрального устройства 105a (более подробно описанного со ссылкой на Фиг.18).

Фиг.3 иллюстрирует распространенный по всему миру спектр сверхширокой полосы частот в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения. Вариант осуществления распространенного по всему миру спектра сверхширокой полосы частот (WWB), изображенный на Фиг.3, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Стандарт IEEE 802.15.6, информационное содержание которого полностью включено в состав настоящего документа посредством ссылки, развивает стандарт для BAN, и предложил требование по совместимости по меньшей мере 10 пикосетей. UWB является очень интересным для BAN, вследствие нелицензируемой полосы, малой мощности передачи и способности работы с помехами вследствие большой полосы пропускания. Однако UWB, неспособна поддерживать более двух полос в целом, вследствие требования в 500 МГц. Соответственно, при использовании UWB по меньшей мере десять пикосетей должны работать в пределах двух полос частот, что подразумевает, что по меньшей мере может потребоваться работа пяти пикосетей на одной и той же полосе в одно и то же время.

BAN рассчитана для широкого спектра возможных устройств, как центральных устройств 105, так и вторичных устройств 110-114. BAN может быть выполнена с возможностью использования для работы среды с малой мощностью связи, как в человеческом теле, так и вокруг него. Будет понятно, что работа BAN не ограничивается работой в человеческом теле и вокруг него, но может применяться и в других телах, таких, как, например, животные, и искусственные объекты. BAN также рассчитана для широкого спектра типов носителей и множества применений, включающих в себя медицинские устройства, бытовую электронику и устройства для персональных развлечений. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления, центральное устройство 105 и вторичные устройства 110-114 могут быть выполнены с возможностью использования UWB.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере десять (10) пикосетей могут работать в пределах области в 6×6×6 кубических метров (м³). Например, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере шестнадцать (16) пикосетей могут работать в пределах области в 6×6×6 м³. Кроме того, пикосети могут быть выполнены с возможностью работы в мировом масштабе.

Однако в некоторых странах использование спектра UWB ограничено. Например, спектр 305 UWB Соединенных Штатов содержит диапазон от 3,1 ГГц до 10,6 ГГц. Японский спектр 310 UWB содержит диапазон от 7,25 ГГц до 10,25 ГГц. Корейский спектр 315 UWB содержит диапазон от 7,2 ГГц до 10,2 ГГц. Европейский спектр 320 UWB содержит диапазон от 6 ГГц до 8,5 ГГц. Соответственно, общий доступный в мировом масштабе спектр UWB 325 составляет приблизительно 1,25 ГГц в ширину (например, максимум в 8,5 ГГц в Европейском спектре 320 UWB - минимум в 7,25 ГГц в Японском спектре 310 UWB).

В некоторых вариантах осуществления, каждая пикосеть работает в пределах полосы пропускания в пятьсот мегагерц (500 МГц). Следовательно, десять или более пикосетей выполнено с возможностью работы в пределах двух (2) полос частот по 500 МГц каждая. По этой причине, пикосети могут иметь перекрывающиеся по времени и частоте ресурсы и могут вызвать помехи в работе. Поскольку каждая пикосеть может работать независимо от другой пикосети в пределах области, координация временных или частотных ресурсов между пикосетями может быть сложной.

Фиг.4 иллюстрирует распределение пикосетей в отношении полосы пропускания в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления распределения 400 пикосети, изображенный на Фиг.4, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления распределения 400 пикосетей, без отступления от объема этого изобретения.

В некоторых вариантах осуществления, пять (5) пикосетей могут работать в пределах одной и той же рабочей полосы в одно и то же время. Например, сети с P1 по P5 могут работать в одно и то же время в первой полосе 405 пропускания, в то время как сети с P6 по P10 могут работать в одно и то же время во второй полосе 410 пропускания. Следовательно, приемники во вторичных устройствах 110-114 для каждой соответствующей пикосети (P1-P5 для первой полосы 405 пропускания и P6-P10 для второй полосы 410 пропускания) могут, в то же самое время, принимать передачи из других пикосетей. Следовательно, пикосети могут быть выполнены с возможностью работы в одно и то же время и в пределах соответствующей 405, 410 полосы пропускания при использовании технических приемов предотвращения помех, которые могут включать в себя любой из одного или более рабочих циклов, измененной структуры преамбулы и механизма восстановления после ошибок для уменьшения помех, возникающих вследствие сигналов из другой пикосети, работающей в то же самое время в пределах той же самой полосы пропускания частоты.

Фиг.5 иллюстрирует наложение логического канала на физический канал для полосы пропускания в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления преобразования 500, изображенный на Фиг.5, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Для установления связи между вторичным устройством 111 и центральным устройством 105, протокол управления доступом к передающей среде (MAC) в контроллере 205 может назначать логические каналы P505a-505n для связи. Ряд логических каналов P505a-505n, которые может назначить MAC, могут быть основаны на количестве «K» полос частот, каждый из которых поддерживает количество «M» логических каналов P505a-505n. Следовательно, общее количество логических каналов P505a-505n может быть равным K×M. Например, первое количество логических каналов P(1)505a-P(M)505k может быть назначено в пределах первой полосы 405 пропускания, а второе количество логических каналов P(Kx(«M»-(M+1)))505M-P(K×M)505n может быть назначено в пределах второй полосы 410 пропускания. Контроллер 205 накладывает логический канал P505a-505n на физический канал рядом способов, таких, как с мультиплексирование с временным уплотнением каналов, мультиплексирование с частотным уплотнением каналов или гибридный подход. В некоторых вариантах осуществления, логические каналы P505 являются ортогональными таким образом, что логические каналы 505a-505n, выбранные посредством MAC, не затрагивают производительности смежных пикосетей, использующих другие логические каналы P505a-505n. Однако, в зависимости от структуры физического уровня и ограничений спектра, может существовать некоторое количество помех, таких, как помехи смежных каналов и помехи наложения каналов.

Фиг.6 иллюстрирует две пикосети, работающие в непосредственной близости друг от друга, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Пикосети, изображенные на Фиг.6, предоставлены исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

В примере, иллюстрированном на Фиг.6, пикосети P1 605 и P2 610 работают в непосредственной близости друг от друга. Например, P1 605 и P2 610 могут быть расположены в пределах области 6×6×6 м³. P1 605 включает в себя центральное устройство 105a и ряд вторичных устройств 110a-114a. P2 610 включает в себя второе центральное устройство 105b и ряд вторичных устройств 110b-114b.

Вторичное устройство 111b является коммутированным со вторым центральным устройством 105b. Также, вторичное устройство расположено в P2 610 и связывается с ней. Вторичное устройство 111b может являться, например, MP3-проигрывателем, а второе центральное устройство 105b может являться, например, смартфоном. Вторичное устройство 111b располагается таким образом, чтобы вторичное устройство 111b также находилось в пределах зоны действия сети P1 605. Следовательно, вторичное устройство 111b может принимать (например, «слышать»), сигналы из центрального устройства 105a. Если P1 605 и P2 610 совместно используют одну и ту же полосу частот и одно и то же время, то сигналы, которые принимает вторичное устройство 111b из центрального устройства 105a, могут являться сигналами помех. Таким образом, вторичное устройство 111b может испытывать межсетевые помехи пикосети.

Помехи являлись проблемой для стандартов, которые использовали нелицензируемый спектр. Для минимизации помех, в сетях, таких, как сеть Bluetooth®, используются псевдослучайное скачкообразная перестройка частоты в пределах более чем семидесяти девяти (79) каналов. Однако сети UWB могут поддерживать очень небольшое количество физических каналов, которые отвечают требованиям полосы пропускания в 500 МГц. Следовательно, варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают управление помехами от MAC.

В некоторых вариантах осуществления, MAC в центральном устройстве 105 выполнен с возможностью обеспечивать работу нескольких пикосетей 605, 610 в непосредственной близости друг от друга на одной и той же полосе 405, 410 частот. Центральное устройство 105 может работать в режиме без помех (NI), режиме уменьшения помех совместимости (СМ), или их комбинации.

В некоторых вариантах осуществления, центральное устройство 105 работает в режиме NI. В режиме NI, контроллеры 205 в ряде центральных устройств координируют и совместно используют временные ресурсы либо посредством первого выбора, включающего в себя согласование временного ресурса, либо посредством второго выбора, с использованием способа синхронизации смещенной пикосети. Например, контроллер 205 в первом центральном устройстве 105a и контроллер 205 во втором центральном устройстве 105b выполняют первый выбор посредством согласования временных ресурсов для избегания помех.

В некоторых вариантах осуществления, центральное устройство 105 работает в режиме СМ. В режиме СМ, контроллеры 205 во многих центральных устройствах могут быть неспособны или могут не иметь возможности взаимодействовать друг с другом, или, возможно, не имеют доступных ресурсов для размещения запроса посредством другой пикосети. Например, контроллер 205 в первом центральном устройстве 105a может запускать приложение с высоким приоритетом и может не иметь возможности выполнять согласование с контроллером 205 во втором центральном устройстве 105b. Следовательно, контроллер 205 во втором центральном устройстве 105b выбирает логический канал P 505 для второй пикосети P2610 для минимизации возможности конфликтов со связью в первой пикосети P1 605.

В Таблице 1 иллюстрированы различные операции для режимов совместимости, которые могут быть использованы посредством контроллера 205.

Таблица 1
Режим без помех (NI)	Режим уменьшения помех совместимости (СМ)
Пикосети могут разговаривать друг с другом	Контроллеры в смежной пикосети не способны или не имеют возможности разговаривать с друг другом
Выбор 1: Ресурсы могут совместно использоваться посредством согласования	Пикосеть, может не иметь ресурсов для размещения других пикосетей
Выбор 2: возможен механизм синхронизации смещения.	Негарантированный по скорости логический канал, выполненный для минимизации вероятности конфликта.

Фиг.7 иллюстрирует способ формирования пикосети в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления процесса 700, изображенный на Фиг.7, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Перед фор