УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РАБОТЫ ПИКОСЕТЕЙ В НАТЕЛЬНЫХ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЯХ Российский патент 2013 года по МПК H04L12/28 

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 формированием пикосети P2 610, контроллер 205 во втором центральном устройстве 105b выполняет процесс 700 прослушивания канала перед передачей для определения и исследования наличия другой пикосети. При использовании процесса 700 прослушивания канала перед передачей, MAC во втором центральном устройстве 105b может назначать новые логические каналы P 505a-505n для второй пикосети P2 610, минимизируя воздействие на существующую пикосеть, такую, как пикосеть P1 605.

В блоке 705, второе центральное устройство 105b выбирает полосу частот, которая должна быть использована в качестве рабочей полосы частот для второй пикосети 610. Второе центральное устройство 105b может выбирать полосу частот с использованием любых подходящих критериев для выбора группы, такой, как выбор полосы частот по умолчанию, или самой низкой полосы частот, доступной для минимальных потерь полосы пропускания.

В блоке 710, второе центральное устройство 105b выполняет сканирование на предмет количества пикосетей, назначенных для выбранной полосы частот. Второе центральное устройство 105b может последовательно выполнять сканирование на предмет «M» пикосетей, назначенных для выбранной полосы частот. Например, если на одной полосе существует «K» частот и «M» логических каналов P 505, то второе центральное устройство 105b последовательно сканирует все «M» пикосетей, назначенных для выбранной полосы частот.

В блоке 715, второе центральное устройство 105b определяет, были ли обнаружены какие-либо пикосети в выбранной группе. Если не обнаружено никаких пикосетей, работающих в выбранной группе, то второе центральное устройство 105b запускает новую пикосеть в блоке 720. Новая пикосеть может быть запущена посредством выбора логического канала в случайном порядке в выбранной группе.

Альтернативно, если второе центральное устройство определяет, что в выбранной группе работает другая пикосеть, то в блоке 725, второе центральное устройство 105b определяет, доступна ли другая полоса частот. Следовательно, если второе центральное устройство 105b обнаруживает одну или несколько пикосетей, работающих в выбранной группе, то, в блоке 730, второе центральное устройство 105 b выбирает другую полосу частот. Например, в блоке 730, второе центральное устройство 105b может выбрать следующую доступную полосу частот и возвратиться к блоку 710 для выполнения сканирования каналов в недавно выбранной полосе частот для определения того, работает ли пикосеть на выбранной полосе частот.

Однако если, в блоке 725, второе центральное устройство 105b определяет, что было выполнено сканирование всех доступных полос частот, то второе центральное устройство 105b определяет, что новый логический канал не может быть создан в случайном порядке без риска межсетевых помех пикосети. Следовательно, в блоке 735, второе центральное устройство 105b выбирает один из режима NI или режима СМ для запуска новой пикосети.

Фиг.8 иллюстрирует две пикосети, работающие в непосредственной близости друг от друга с использованием режима без помех, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления пикосети, изображенный на Фиг.8, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первое центральное устройство 105a и второе центральное устройство 105b находятся в непосредственной близости друг от друга, такой, как, например, в пределах области 6×6×6 м³. Второе центральное устройство 105b определяет, что приводимая в действие пикосеть приводится в действие посредством первого центрального устройства 105a. Например, второе центральное устройство 105b может выполнять процесс 700 прослушивания канала перед передачей. Второе центральное устройство 105b определяет, что имеется существующая пикосеть (то есть, первая пикосеть 605) приводимая в действие посредством первого центрального устройства 105a. После обнаружения первого центрального устройства 105a, второе центральное устройство 105b присоединяется к первой пикосети 605 в качестве устройства, и взаимодействует с первым центральным устройством 105a. Второе центральное устройство 105b может запрашивать совместное использование ресурсов первой пикосетью 605, приводимой в действие посредством первого центрального устройства 105a, и второй пикосетью 610, которая должна приводиться в действие посредством второго центрального устройства 105b. Второе центральное устройство 105b может сообщать свой запрос на полосу пропускания на первое центральное устройство 105a. Второе центральное устройство 105b также может сообщать информацию о приоритетах для выполнения поправки на приоритет, которая должна использоваться между пикосетями 605, 610. Например, медицинские устройства могут запрашивать более высокий приоритет, чем устройства для развлечений, для нательных локальных сетей. В некоторых вариантах осуществления, для существующих пикосетей, таких как пикосеть 605, может быть сделано обязательным обеспечение совместного использования временного ресурса с устройствами с более высоким приоритетом. Кроме того, медицинские устройства могут иметь более низкую активность, чем другие приложения, такие, как приложения для развлечений. Следовательно, пикосети, запускающие медицинские приложения, могут более легко приспосабливаться к совместному использованию ресурсов.

В ответ на запрос из второго центрального устройства 105b, первое центральное устройство 105a может настраивать свою синхронизацию. Первое центральное устройство 105a сообщает свой новый список синхронизации на второе центральное устройство 105b. После этого, первое центральное устройство 105a использует оставшиеся ресурсы для своих приложений. В некоторых вариантах осуществления, первое центральное устройство 105a также информирует второе центральное устройство 105b относительно наличия дополнительной существующей пикосети. Например, первое центральное устройство 105a может информировать второе центральное устройство 105b относительно существующей пикосети о том, что невозможно обнаружить второе центральное устройство 105b. Кроме того, второе центральное устройство 105b может помочь первому центральному устройству 105a в обнаружении дополнительных пикосетей, которые были обнаружены посредством второго центрального устройства 105b, но не могут быть обнаружены посредством первого центрального устройства 105a. Соответственно, первое центральное устройство 105a и второе центральное устройство 105b могут работать вместе для синхронизации через несколько пикосетей. В некоторых вариантах осуществления, запрос на совместное использование ресурсов и совместное использование информации выполняется с использованием элементов информации (IE) в протоколе MAC.

Фиг.9 иллюстрирует последовательность операций для совместного использования ресурсов в режиме без помех, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций, изображенный на Фиг.9, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первое центральное устройство 105a передает сигнал 905 на присоединение, который может быть обнаружен посредством второго центрального устройство 105b. Например, второе центральное устройство 105b может выполнять процесс 700 прослушивания канала перед передачей для определения того работает ли какие-либо другие пикосети, которые находятся в непосредственной близости от устройства, на той же самой полосе частот и в то же самое время.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 905 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 910 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. В ответ, первое центральное устройство 105a может передать сообщение 915 подтверждения, разрешающее запрос 910 на присоединение.

После этого, второе центральное устройство 105b может передавать запрос 920 полосы пропускания для запуска второй пикосети 610. Запрос 920 полосы пропускания может включать в себя информацию о приоритетах, соответствующую типу обслуживания, которое будет обеспечено во второй пикосети 610. Например, второе центральное устройство 105b может включать в себя информацию о приоритетах, указывающую, что устройства во второй пикосети 610 будут выполнять медицинские приложения.

В ответ на запрос 920 полосы пропускания, первое центральное устройство 105a может передавать запрос 925 уведомления с разрешением на второе центральное устройство 105b. Например, если первая пикосеть 605 выполняет приложение с более низким приоритетом, или если первая пикосеть 605 имеет такой уровень активности, при котором она может совместно использовать часть своих ресурсов, то первое центральное устройство 105a отправляет запрос 925 уведомления с разрешением для информирования второго центрального устройства 105b о том, что ресурсы первой пикосети могут использоваться совместно.

Кроме того, центральное устройство 105 с более низким приоритетом настраивает ресурсы 930, такие, как синхронизация пикосети, около списка с более высоким приоритетом. Например, первое центральное устройство 105 может настраивать текущую синхронизацию 930 для первой пикосети 605. Если первое центральное устройство 105a имеет более низкий или равный приоритет, по сравнению со вторым центральным устройством 105b, то первое центральное устройство 105a настраивает синхронизацию 930 первой пикосети 605 и отправляет список 935 пикосетей во второе центральное устройство 105b. После этого, первое центральное устройство 105a может использовать оставшиеся ресурсы для приложений в первой пикосети 605.

Первое центральное устройство 105 также может отправлять информацию 940 относительно другой пикосети на второе центральное устройство 105b. Информация 940 относительно другой пикосети может включать в себя информацию относительно пикосетей, которые второе центральное устройство 105b не имеет возможности видеть или взаимодействовать иным способом. Синхронизация пикосетей выполняется последовательно. Если формируется вторая пикосеть 610, то из первого центрального устройства 105a отправляется знание о других пикосетях для помощи в логическом выборе канала. Эта информация помогает второму центральному устройству 105b выполнять синхронизацию среди нескольких (>2) пикосетей, если существует такая возможность.

Затем, первое центральное устройство 105a отделяет 945 второе центральное устройство 105b от первой пикосети 605. В некоторых вариантах осуществления, второе центральное устройство 105b инициирует отделение. Центральные устройства 105 отделяются друг от друга для уменьшения потерь между пикосетями 605, 610. После этого, второе центральное устройство 105b запускает 950 вторую пикосеть 610 в пределах разрешенной полосы пропускания.

Фиг.10 иллюстрирует совместное использование временных ресурсов пикосетей, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления синхронизации пикосетей, изображенные на Фиг.10, предоставлены исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Фиг.10 (a) изображает синхронизацию пикосетей для первой пикосети 605 перед настройкой. Фиг.10 (b) изображает синхронизацию пикосетей для первой пикосети 605 и второй пикосети 610 после настройки.

Перед настройкой синхронизации пикосетей, первое центральное устройство 105 приводит в действие первую пикосеть 605 в соответствии с первым списком 1000 синхронизации. Если первое центральное устройство 105a имеет более низкий приоритет, чем второе центральное устройство 105b, то первое центральное устройство 105a настраивает список синхронизации первой пикосети 605 до нового списка 1005 синхронизации. Первое центральное устройство 105 отправляет новый список 1005 пикосетей на второе центральное устройство 105b. Второе центральное устройство 105b принимает новый список 1005 пикосетей и определяет, что на доступных временных интервалах может быть запущена вторая пикосеть 610. Соответственно, второе центральное устройство 105b запускает и приводит в действие вторую пикосеть 610, в соответствии со вторым списком 1010 синхронизации пикосетей.

В некоторых вариантах осуществления первые пикосеть 605 и вторая пикосеть 610 ресурсов доли через режим NI возмещают пикосеть синхронизацию. Если первая пикосеть 605 и вторая пикосеть 610 имеют схожий приоритет, то первое центральное устройство 105a может предоставить приоритет второму центральному устройству 105b, как обсуждается выше в настоящем документе относительно Фиг.9 и 10, или первое центральное устройство 105a может настроить свой рабочий цикл для совместимости со вторым центральным устройством 105b. Если первое центральное устройство 105a настраивает свой рабочий цикл, то второе центральное устройство 105b запускает вторую пикосеть 610 со смещением относительно пикосети 605. Например, каждое из первого центрального устройства 105a и второго центрального устройства 105b может использовать физический уровень с выбором малого рабочего цикла с использованием такой модуляции, как амплитудная манипуляция для малого энергопотребления. Пример этого иллюстрирован на Фиг.11. Совместимость может поддерживаться до тех пор, пока рабочий цикл менее или равен пятидесяти процентам (<50%). Соответственно, первое центральное устройство 105a и второе центральное устройство 105b могут использовать выбор смещения, если режим совместного использования временного ресурса не возможен вследствие ограниченных ресурсов в первой пикосети 605 или равных приоритетов между первой пикосетью 605 и второй пикосетью 610.

Фиг.12 иллюстрирует последовательность операций для режима синхронизации пикосетей в режиме смещения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций, изображенный на Фиг.12, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первое центральное устройство 105a передает сигнал 1205 на присоединение, который может быть обнаружен посредством второго центрального устройства 105b. Например, второе центральное устройство 105b может выполнять процесс 700 прослушивания канала до передачи для определения того, работают ли какие-либо другие пикосети, которые находятся в непосредственной близости от нее, на той же самой полосе частот и в то же самое время.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 1205 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 1210 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. В ответ, первое центральное устройство 105a может передавать сообщение 1215 подтверждения, разрешающее запрос 1210 на присоединение.

После этого, второе центральное устройство 105b может передавать запрос 1220 полосы пропускания для запуска второй пикосети 610. Запрос 1220 полосы пропускания может включать в себя информацию о приоритетах, соответствующую типу обслуживания, которое будет предоставлено во второй пикосети 610. Например, второе центральное устройство 105b может включать в себя информацию о приоритетах, указывающую, что устройства во второй пикосети 610 будут выполнять медицинские приложения.

В ответ на запрос 1220 полосы пропускания, первое центральное устройство 105a может передавать запрос 1225 уведомления с уточнением с настройкой скорости передачи данных (физического рабочего цикла) на второе центральное устройство 105b. Если каждая из первой пикосети 605 и предложенной второй пикосети 610 (такой, как новая пикосеть, которая будет сформирована посредством второго центрального устройство 105b) имеют схожий приоритет, то существующая первая пикосеть 605 может не иметь возможности предоставлять приоритет новой второй пикосети 610, но может иметь возможность совместимости посредством уменьшения ее рабочего цикла и обеспечения запуска новой второй пикосети 610, в качестве пикосети с синхронизированным смещением. Например, если первая пикосеть 605 выполняет приложение с равным приоритетом, что и вторая пикосеть 610, то первое центральное устройство 105 отправляет запрос 1225 уведомления с уточнением с настройкой скорости передачи данных (физическим рабочим циклом) на второе центральное устройство 105b. Запрос 1225 уведомления с уточнением с настройкой скорости передачи данных (физическим рабочим циклом) информирует второе центральное устройство 105b о том, что первое центральное устройство 105a не может высвободить временные ресурсы для второго центрального устройства 105b, но может настроить его скорость передачи данных физического уровня/рабочий цикл для гарантии того, что устройства в первой пикосети 605 имели одинаковый рабочий цикл во время работы. Второе центральное устройство 105b может подтверждать запрос 1225 уведомления с уточнением с настройкой скорости передачи данных (физическим рабочим циклом) при помощи сообщения 1230 подтверждения уведомления с уточнением.

Первое центральное устройство 105a настраивает скорость передачи данных 1235 первой пикосети 605 и отправляет список 1240 пикосетей на второе центральное устройство 105b. Список 1240 пикосетей может включать в себя информацию о синхронизации, которая должна быть использована посредством второго центрального устройства 105b для запуска второй пикосети 610. После этого, первое центральное устройство 105 может использовать оставшиеся ресурсы для приложений в первой пикосети 605.

Первое центральное устройство 105a также может отправлять информацию 1245 относительно других пикосетей на второе центральное устройство 105b. Информация 1245 относительно других пикосетей может включать в себя информацию относительно пикосетей, которую второе центральное устройство 105b не может видеть или не может иным образом сообщать. Синхронизация пикосетей выполняется последовательно. Если формируется вторая пикосеть 610, то знание другой пикосети отправляются из первого центрального устройства 105a для помощи в выборе логического канала. Эта информация помогает второму центральному устройству 105b выполнить синхронизацию среди нескольких (>2) пикосетей, если существует такая возможность.

Затем, первое центральное устройство 105a отделяет 1250 второе центральное устройство 105b от первой пикосети 605. В некоторых вариантах осуществления, второе центральное устройство 105b инициирует отделение. Центральные устройства 105 отделяются друг от друга для уменьшения потерь между пикосетями 605, 610.

После этого, второе центральное устройство 105b запускает вторую пикосеть 610. Второе центральное устройство 105b использует информацию 1205 сигнала на присоединение первого центрального устройства 105a для обнаружения смещения, скоростей передачи данных и рабочего цикла, необходимых для запуска 1255 второй пикосети 610. Например, MAC сообщает физическому каналу, какое использовать смещение (например, когда запустить). Кроме того, второе центральное устройство 105b может предусматривать промежутки, которые должны быть включены в его состав, для допуска ошибки внутренних часов и многолучевого распространения.

Фиг.13 иллюстрирует синхронизацию смещения пикосетей, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления синхронизации смещения пикосетей, изображенные на Фиг.13, предоставлены исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Фиг.13(a) изображает синхронизацию пикосетей для первой пикосети 605 до настройки рабочего цикла. Фиг.13(b) изображает синхронизацию пикосетей для первой пикосети 605 и второй пикосети 610 после настройки рабочего цикла.

До настройки синхронизации пикосетей, первое центральное устройство 105a приводит в действие первую пикосеть 605 в соответствии с первой скоростью передачи данных/рабочим циклом 1300. Если первая пикосеть 605 имеет равный приоритет с пикосетью 610, то первое центральное устройство 105a может настроить скорость передачи данных/рабочий цикл первой пикосети 605 на новую скорость передачи данных/рабочий цикл 1305. Второе центральное устройство 105b использует сигнал на присоединение из первого центрального устройства и/или информацию о синхронизации из первого центрального устройства для определения новой скорости передачи данных/рабочего цикла 1305. Второе центральное устройство 105b определяет смещение, скорость передачи данных и рабочий цикл для использования их для запуска второй пикосети 610. Соответственно, второе центральное устройство 105b запускает и приводит в действие вторую пикосеть 610 в соответствии со скоростью передачи данных/рабочим циклом 1310 второй пикосети. Пример смещения 1405 иллюстрирован на Фиг.14.

Фиг.15 иллюстрирует последовательность операций для уменьшения помех совместимости, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций 1500, изображенный на Фиг.15, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первое центральное устройство 105a передает сигнал 1505 на присоединение, который может быть обнаружен посредством второго центрального устройства 105b. Например, второе центральное устройство 105b может выполнять процесс 700 прослушивания канала до передачи для определения того, работают ли любые другие пикосети, которые находятся в непосредственной близости от него, на той же самой полосе частот и в то же самое время.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 1505 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 1510 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. В ответ, первое центральное устройство 105a может передавать сообщение 1515 подтверждения, разрешающее запрос 1510 на присоединение.

После этого, второе центральное устройство 105b может передавать запрос 1520 полосы пропускания для запуска второй пикосети 610. Запрос 1520 полосы пропускания может включать в себя информацию о приоритетах, соответствующую типу обслуживания, которое будет предоставлено во второй пикосети 610. Например, второе центральное устройство 105b может включать в себя информацию о приоритетах, указывающую, что устройства во второй пикосети 610 будут выполнять звуковые приложения.

В ответ на запрос 1520 полосы пропускания, первое центральное устройство 105a может передавать уведомление 1530 об отказе в запросе во второе центральное устройство 105b. Если существующая пикосеть 605 имеет более высокий приоритет, то первое центральное устройство 105a может не иметь возможности делать какие-либо настройки. Однако первое центральное устройство 105a может предоставить информацию о своем списке на второе центральное устройство 105b, разрешая второму центральному устройству 105b решить, может ли оно начать запуск второй пикосети 610 на выбранной полосе в режиме NI или запуск в режиме СМ.

Первое центральное устройство 105a отправляет список 1530 пикосетей на второе центральное устройство 105b. Список 1530 пикосетей может включать в себя информацию о синхронизации, которая должна быть использована посредством второго центрального устройства 105b для запуска второй пикосети 610. После этого, первое центральное устройство 105a продолжает использование ресурсов для приложений в первой пикосети 605.

Первое центральное устройство 105a также может отправлять информацию 1535 относительно другой пикосети на второе центральное устройство 105b. Информация 1535 относительно другой пикосети может включать в себя информацию относительно пикосети, которую второе центральное устройство 105b не способно видеть или сообщать иным способом. Синхронизация пикосетей выполняется последовательно. Если формируется вторая пикосеть 610, то знание другой пикосети отправляется из первого центрального устройства 105a для помощи в выборе логического канала. Эта информация помогает второму центральному устройству 105b выполнить синхронизацию среди нескольких (>2) пикосетей, если существует такая возможность.

Затем, первое центральное устройство 105a отделяет 1540 второе центральное устройство 105b от первой пикосети 605. В некоторых вариантах осуществления, второе центральное устройство 105b инициирует отделение. Центральные устройства 105 отделяются друг от друга для уменьшения потерь между пикосетями 605, 610.

После этого, второе центральное устройство 105b запускает 1545 вторую пикосеть 610. Второе центральное устройство 105b использует знание первой пикосети 605 для планирования второй пикосети 610 или для запуска второй пикосети в режиме СМ. Второе центральное устройство 105b может использовать список 1530 пикосетей для определения достаточных временных ресурсов, доступных для работы в режиме NI. Если не доступно достаточное количество временных ресурсов, то второе центральное устройство может запускать вторую пикосеть 610 в режиме СМ. Этот режим также может упоминаться как режим работы с отказом от временных ресурсов.

Фиг.16 иллюстрирует другую последовательность операций для уменьшения помех совместимости, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций 1600, изображенный на Фиг.16, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первое центральное устройство 105a передает сигнал 1605 на присоединение, который может быть обнаружен посредством второго центрального устройства 105b. Например, второе центральное устройство 105b может выполнять процесс 700 прослушивания канала до передачи (обсуждаемый выше в настоящем документе относительно Фиг.7), для определения того, работают ли какие-либо другие пикосети, которые находятся в непосредственной близости от него, на той же самой полосе частот и в то же самое время.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 1605 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 1610 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. Однако если первая пикосеть 605 имеет более высокий приоритет и выполняет какие-либо важные приложения, то первое центральное устройство 105a может отказать в присоединении любых новых устройств 114-114 или новых контроллеров пикосетей (то есть, центральных устройств 105). Следовательно, в ответ, первое центральное устройство 105a передает сообщение 1615 с отказом в присоединении, отклоняющее запрос 1610 на присоединение. Соответственно, первое центральное устройство 105a и второе центральное устройство 105b в дальнейшем не взаимодействуют друг с другом. После этого, второе центральное устройство 105b запускает 1620 вторую пикосеть 610 в режиме СМ.

В некоторых вариантах осуществления, пикосети 605, 610 могут совместно использовать ресурсы на основе режима гарантированного резервирования для размещения ресурсов. При использовании режима гарантированного резервирования, каждая пикосеть 605, 610 обеспечивается гарантированной частью резервирования ресурсов до определенного процентного отношения полосы пропускания. Контроллеры пикосетей (то есть, центральные устройства 105) могут резервировать лишние ресурсы для своих приложений на основе оценки. Однако сохраненный избыток высвобождается для совместного использования с другими пикосетями, имеющими более высокий или равный приоритет.

Например, если по меньшей мере десять (10) пикосетей работают в пределах области 6×6×6 м³, то распределение 10% полной полосы пропускания или 20% временных ресурсов для каждой полосы частот 405, 410 в пределах этих двух полос частот (обсуждаемых выше в настоящем документе относительно Фиг.4) может быть гарантировано для каждой из пикосетей. Кроме того, управление ресурсами (такое, как выбор логического канала для использования гарантированной части ресурсов) может быть выполнено во время формирования и завершения пикосети. В некоторых вариантах осуществления, центральное устройство 105 также может повторно инициировать выбор логического канала во время такой операции, как во время свободного периода, для обеспечения лучшей совместимости.

Кроме того, как изложено выше в настоящем документе, сигналы на присоединение используются для присоединения других центральных устройств 105, таких, как когда второе центральное устройство 105b присоединяется в качестве устройства к первой пикосети 605, приводимой в действие посредством первого центрального устройство 105a. Однако, в некоторых вариантах осуществления, повторяемые сообщения (сигналы) используются для присоединения. Повторяемые сообщения пересылаются на заданных интервалах для упрощения присоединения. Кроме того, как иллюстрировано выше в настоящем документе, после того, обмена информацией центральными устройствами 105, центральные устройства 105 отделяются друг от друга для уменьшения потерь между пикосетями.

Фиг.17 иллюстрирует последовательность операций завершения, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций 1700, изображенный на Фиг.17, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

В некоторых вариантах осуществления, контроллер первой пикосети может информировать соседний контроллер пикосети о том, что первая пикосеть завершается для разрешения настройки соседней пикосетью своей полосы пропускания. Например, первое центральное устройство 105a может информировать второе центральное устройство 105b относительно намерения завершения работы первым центральным устройством 105a в первой пикосети 605. Первое центральное устройство 105a может информировать второе центральное устройство 105b до завершения работы в пикосети 605. После этого, второе центральное устройство 105b может скорректировать полосу пропускания для использования дополнительной полосы пропускания для приложений второй пикосети 610. Следовательно, если существует «n» пикосетей, то может быть достигнуто n/(n-1) уточнений полосы пропускания.

Для второй пикосети 610 принимается решение о прекращении работы 1705 пикосети. Например, пользователь, может решить выключить приложения, выполняющиеся в пикосети 610 посредством закрытия, или подачи команды иным способом второму центральному устройству 105b для прекращения работы пикосети.

Первое центральное устройство 105 передает сигнал 1710 на присоединение, который может быть обнаружен посредством второго центрального устройства 105b. Например, второе центральное устройство 105b, может выполнять, во время формирования пикосети, процесса 700 прослушивания канала до передачи для определения того, имеются ли какие-либо другие пикосети, которые находятся в непосредственной близости от него, и работающие на той же самой полосе частот и в то же самое время. После этого, второе центральное устройство 105b остается осведомленным о наличии первой пикосети 605. Например, второе центральное устройство 105b может хранить информацию в запоминающем устройстве 220 относительно наличия первой пикосети 605 и/или первого центрального устройства 105.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 1710 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 1715 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. В ответ, первое центральное устройство 105a может передавать сообщение 1720 подтверждения, разрешающее запрос 1715 на присоединение. После этого, второе центральное устройство 105b передает сообщение 1725 на высвобождение полосы пропускания, информирующее первое центральное устройство 105a относительно высвобождения полосы пропускания, возникающего вследствие прекращения работы второй пикосети 610. Затем, первое центральное устройство 105a отделяет 1730 второе центральное устройство 105b от первой пикосети 605. После этого, второе центральное устройство 105b завершает 1735 вторую пикосеть 610. Кроме того, первое центральное устройство 105a может, в случае необходимости, корректировать полосу пропускания 1740, используемую посредством первой пикосети 605.

Иногда, первое центральное устройство 105a и второе центральное устройство 105b неспособны взаимодействовать непосредственно друг с другом. Например, центральные устройства 105 могут быть расположены за пределами диапазонов связи каждого центрального устройства 105, или между центральными устройствами 105 может существовать некоторого вида преграда. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления, центральные устройства 105 могут использование схему ретрансляционных устройств для взаимодействия друг с другом.

Фиг.18 иллюстрирует две пикосети, использующие схему ретрансляционных устройств, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления схемы 1800 ретрансляционных устройств, изображенный на Фиг.18, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Первая пикосеть 605 и вторая пикосеть 610 работают в непосредственной близости друг от друга. Например, обе пикосети 605, 610 могут работать в пределах области 6×6×6 м³. Кроме того, пикосети 605, 610 могут быть только что приближены друг к другу. Например, вторая пикосеть 610 может быть приближена к первой пикосети 605. В дополнительном примере, вторая пикосеть 610 активируется или формируется в случае непосредственной близости к первой пикосети 605.

Первая пикосеть 605 включает в себя, в качестве контроллера пикосети, первое центральное устройство 105a. Первая пикосеть 605 также включает в себя ряд устройств, таких, как устройство D1 110a, связанных с первым центральным устройством 105a.

Вторая пикосеть 610 включает в себя, в качестве контроллера пикосети, второе центральное устройство 105b. Вторая пикосеть 610 также включает в себя ряд устройств, таких, как устройство D2 111b, связанных со вторым центральным устройством 105b.

D2 111b также расположено таким образом, что оно находится в пределах зоны действия сети первой пикосети 605. Также, D2 111b может видеть активность в первой пикосети 605, таким образом, как посредством слуховой связи из первого центрального устройства 105a, несмотря на то, что D2 111b не связано с первым центральным устройством 102b. D2 111b может отслеживать действия в первой пикосети 605 и сообщать об отслеженных действиях на второе центральное устройство 105b.

Фиг.19 иллюстрирует расширенную последовательность операций ретрансляционной связи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности операций 1900, изображенный на Фиг.19, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Второе центральное устройство 105b может отслеживать действия в пределах первой пикосети 605 с использованием расширенного ретрансляционного режима. Каждое центральное устройство 105 знает, какие устройства направлены на присоединение с ним с использованием протоколов более высоких уровней. Например, первое центральное устройство 105a может связываться с D1 110a, но не с D2 111b. Второе центральное устройство 105b связывается с D2 111b. Однако D2 111b может действовать в качестве устройства «пассивной» ретрансляции для второго центрального устройства 105b. D2 111b может ретранслировать на второе центральное устройство 105b информацию о существовании и действиях первой пикосети 605. Следовательно, даже при том, что второе центральное устройство 105b, может быть не в способно разговаривать с первым центральным устройством 105a, второе центральное устройство 105b может принимать информацию относительно действий в первой пикосети 605 для лучшей работы в режиме СМ.

Первое центральное устройство 105 передает сигнал 1905 на присоединение, который может быть обнаружен посредством D1 110a и D2 111b. D1 110a передает запрос 1910 на присоединение для присоединения к первой пикосети 605 в качестве устройства. Первое центральное устройство 105a определяет, с использованием протоколов более высокого уровня, что D1 110a является устройством, к которому может присоединиться первое центральное устройство 105a. Следовательно, первое центральное устройство 105a передает из D1 110a сообщение 1915 с разрешением присоединения, разрешающее запрос 190 на присоединение.

Кроме того, D2 111b передает запрос 1920 на присоединение для присоединения к первой пикосети 605 в качестве устройства. Первое центральное устройство 105a также определяет, с использованием протоколов более высоких уровней, что D2 111b является устройством, к которому не может присоединиться первое центральное устройство 105a. Следовательно, первое центральное устройство 105a передает сообщение 1925 с отказом в присоединении, отклоняющее запрос 1920 на присоединение из D2 111b. Несмотря на то, что D2 111b не связано с первым центральным устройством 105a, D2 111b все еще способно слышать связь из первого центрального устройства 105a.

Второе центральное устройство 105b также передает сигнал 1930 на присоединение. В ответ, D2 111b передает запрос 1935 на присоединение для присоединения ко второй пикосети 610 в качестве устройства. Второе центральное устройство 105b определяет, с использованием протоколов более высоких уровней, что D2 111b является устройством, к которому может присоединиться второе центральное устройство 105b. Следовательно, второе центральное устройство 105b передает сообщение 1940 с разрешением присоединения, разрешающее запрос 1935 на присоединение из D2 111b.

После этого, второе центральное устройство 105b передает запрос 1945 на сканирование пикосети на D2 111b. Запрос 1945 на сканирование пикосети может являться сообщением, посылаемым исключительно на D2 111b, или одноадресным сообщением, посылаемым на все устройства 110b-114b во второй пикосети 610. Запрос 1945 на сканирование пикосети инструктирует одно или несколько из устройств 110b-114b, таких, как D2 111b, выполнить сканирование активности, происходящей в смежной пикосети, такой, как первая пикосеть 605.

В ответ, D2 111b выполняет сканирование 1950 активности в первой пикосети 605. При сканировании 1950 активности, D2 111b прослушивает связи из первого центрального устройства 105a. Затем, D2 111b отправляет сообщение 1955 на второе центральное устройство 105b относительно наблюдаемой активности в первой пикосети 605. Например, D2 111b действует в качестве устройства «пассивной» ретрансляции для второго центрального устройства 105b и ретранслирует информацию о существовании первой пикосети. Следовательно, второе центральное устройство 105b принимает неполную доступность первого центрального устройства 105a. Несмотря на то, что второе центральное устройство 105b не может разговаривать с первым центральным устройством 105a, второе центральное устройство 105b может узнавать об активности первого центрального устройства 105b для работы в режиме СМ.

После этого, второе центральное устройство 105b запускает 1960 вторую пикосеть 610 в режиме СМ. Второе центральное устройство 105b использует информацию, принятую в сообщении 1955, для работы второй пикосети 610 в режиме СМ. Затем, второе центральное устройство 105b присоединяется с устройствами через обмен 1965 сообщениями для присоединения.

Несмотря на то, что Фиг.9, 12, 15-17 и 20-21 иллюстрируют иллюстративную последовательность операций для связи через пикосети, могут быть выполнены различные изменения к Фиг.9, 21, 15-17 и 20-21. Например, несмотря на то, что эти чертежи иллюстрируют иллюстративные сообщения или сигналы в разные моменты времени, одно или несколько сообщений могут быть опущены, изменены или перестроены, и могут быть добавлены дополнительные этапы или сообщения в одну или несколько из Фиг.9,21, 15-17 и 20-21.

Фиг.20 иллюстрирует синхронизацию уменьшения помех совместимости для несинхронизированных пикосетей. Вариант осуществления уменьшения помех совместимости 2000, изображенный на Фиг.20, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

В некоторых вариантах осуществления, в несинхронизированных пикосетях используется схема уменьшения помех совместимости, если пикосети не способны или не желают разговаривать друг с другом. Когда первая пикосеть 605 и вторая пикосеть 610 не способны или не имеют возможности разговаривать друг с другом, то вторая пикосеть 610 может запускаться несинхронизированным способом. Как иллюстрировано на Фиг.20, каждая из пикосетей P1 605, P2 610, P3 2005, P4 2010 и 2015 P5 работают без синхронизации с другой пикосетью. Следовательно, приемник 2020 в одной пикосети, такой, как вторая пикосеть 610, которая работает в пределах близости к другой пикосети, может принимать передачи из второй пикосети, а также передачи, некоторые из которых могут перекрываться, из других пикосетей. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления, логическое назначение новой пикосети, такой, как вторая пикосеть 610, управляется интеллектуально для минимизации воздействия на существующие пикосети.

Фиг.21 иллюстрирует процесс для выбора логического канала, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления процесса 2100, изображенный на Фиг.21, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

Если вторая пикосеть 610 должна быть сформирована несинхронизированным способом, то второе центральное устройство 105b сканирует логические каналы в полосах частот. Например, второе центральное устройство 105b сканирует все логические каналы во всех полосах частот в блоке 2105. Второе центральное устройство 105b сканирует логические каналы для определения того, работает ли одна или несколько пикосетей в непосредственной близости от него.

Если обнаружена одна или несколько пикосетей, то второе центральное устройство 105b собирает информацию о пикосети в блоке 2110. Например, второе центральное устройство 105b собирает соответствующую информацию о пикосети, такую, как количество устройств, показатель мощности сигнала (RSSI), и т.п., из первого центрального устройства 105a. Информация может быть собрана через непосредственную связь между первым центральным устройством 105a и вторым центральным устройством 105b, такую, как прослушивание сообщений (таких, как сигналы) и декодирование, или посредством второго центрального устройства 105b, присоединяющегося к первой пикосети 605 в качестве устройства. Дополнительно, соответствующая информация пикосети может быть собрана через связь в режиме расширенной ретрансляции. Второе центральное устройство 105b собирает соответствующую информацию о пикосети для получения оценки потока информационного обмена и для выяснения того, насколько далеко находятся устройства в первой пикосети 605 от второго центрального устройства 105b.

В некоторых вариантах осуществления, соответствующая информация пикосети включает в себя количество устройств в существующей пикосети. Например, соответствующая информация указывает, что первая пикосеть 605 включает в себя пять (5) устройств 110a-114a. Второе центральное устройство 105b может использовать эти данные для определения вероятности видимых помех и величины полосы пропускания, доступной в первой пикосети 605. Если первая пикосеть 605 включает в себя значительное количество устройств, то второе центральное устройство 105b определяет, что вероятность помех высока. Кроме того, если второе центральное устройство 105b позже определяет, что никакой не доступно никакой новой пикосети (см. блок 2125 ниже в настоящем документе), то второе центральное устройство 105b использует эту информацию для слияния с первой пикосетью 605 и последующей поддержки приложений при помощи других устройств.

В некоторых вариантах осуществления, соответствующая информация пикосети включает в себя информацию RSSI. Второе центральное устройство 105b использует RSSI для вычисления расстояний от второго центрального устройства 105b до устройств в первой пикосети 605. Второе центральное устройство 105b также оценивает ожидаемый отношение сигнал-смесь помехи с шумом (SINR) в приемнике. Соответственно, второе центральное устройство 105b может вычислять количество замеченных помех и скорости передачи данных, которые будет способна поддерживать вторая пикосеть 610.

В некоторых вариантах осуществления, соответствующая информация пикосети включает в себя существующие скорости передачи данных, используемые посредством устройств в первой пикосети 605. Второе центральное устройство 105b использует существующие скорости передачи данных для вычисления количества помех от второй пикосети 610, который первая пикосеть 605 будет способна допустить.

В некоторых вариантах осуществления, соответствующая информация пикосети включает в себя информацию о приоритетах о медицинских устройствах или устройствах, чувствительных к качеству обслуживания (QoS) в первой пикосети 605. Второе центральное устройство 105b использует информацию о приоритете и/или QoS для помощи в управлении совместимостью для предоставления приоритета первой пикосети 605, которая поддерживает такие устройства.

Второе центральное устройство 105b обрабатывает собранную информацию в блоке 2115. Второе центральное устройство 105b обрабатывает собранную информацию для того, чтобы дать определение нового логического канала и полосы частот. Например, второе центральное устройство 105b может определить, используются ли все логические каналы в блоке 2120.

Если все логические каналы используются, то второе центральное устройство определяет, в блоке 2125, что не доступно никакого нового логического канала. Затем, второе центральное устройство 105b может решить присоединиться к существующей пикосети, такой, как первая пикосеть 605, или возвратиться к блоку 2105 и повторять процесс до тех пор, пока новый логический канал не станет доступен.

Если в блоке 2120 второе центральное устройство 105b определяет, что доступен новый логический канал, то в блоке 2130 второе центральное устройство 105b выбирает новый логический канал. Кроме того, второе центральное устройство 105b может быть выполнено с возможностью выбора канала из группы новых доступных логических каналов, идентифицированных в блоке 2120.

В блоке 2135, второе центральное устройство 105b отправляет новую информацию пикосети с СМ в существующие пикосети в полосе частот, которая включает в себя выбор нового логического канала. Второе центральное устройство 105b может отправлять информацию пикосети СМ через схему уведомления, более подробно описанную в настоящем документе ниже со ссылкой на Фиг.22. После этого, в блоке 2140 второе центральное устройство 105b запускает вторую пикосеть 610 с использованием нового логического канала.

Фиг.22 иллюстрирует последовательность для уведомления пикосети с СМ в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления последовательности 2200, изображенный на Фиг.22, предоставлен исключительно для иллюстрации. Могут быть использованы и другие варианты осуществления, без отступления от объема этого изобретения.

В некоторых вариантах осуществления, используется такая схема уведомления, когда контроллер пикосети решает установить новую пикосеть в режиме СМ. Как только контроллер пикосети решает установить новую пикосеть, контроллер пикосети может отправить намерение запустить новую пикосеть в режиме СМ на один или несколько существующих контроллеров пикосетей в полосе частот. Контроллер пикосети отправляет намерение запустить новую пикосеть в режиме СМ на существующие контроллеры пикосетей, с которыми контроллер пикосети может осуществлять связь. Может быть использована схема уведомления для помощи в осведомлении контроллера пикосети о новой пикосети и помощи пикосетям в принятии лучших решений по совместимости.

Например, если второе центральное устройство 105b решает установить вторую пикосеть 610, то второе центральное устройство 105b отправляет намерение запустить новую пикосеть в режиме СМ на первое центральное устройство 105b. В блоке 2205, второе центральное устройство 105b выбирает новый логический канал в режиме СМ и выполняет сканирование на предмет существующих пикосетей. Второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 2210 на присоединение из первого центрального устройства 105a. Например, второе центральное устройство 105b, может выполнить, во время формирования пикосети, процесс 700 прослушивания канала до передачи для определения, имеются ли в непосредственной близости любые другие пикосети, и работают ли они на той же самой полосе частот и в то же самое время.

Если второе центральное устройство 105b обнаруживает сигнал 2210 на присоединение, то второе центральное устройство 105b передает запрос 2215 на присоединение для присоединения к пикосети 605 в качестве устройства. В ответ, первое центральное устройство 105 может передавать принимать сообщение 2220, разрешающее запрос 2215 на присоединение. После этого, второе центральное устройство 105b передает сообщение 2225, информирующее первое центральное устройство 105a о том, что вторая пикосеть 610 формируется в режиме СМ. Затем, первое центральное устройство 105a отсоединяет 2230 второе центральное устройство 105b от первой пикосети 605. После этого, второе центральное устройство 105b запускает 2235 вторую пикосеть 610 в режиме СМ.

Несмотря на то, что Фиг.22 иллюстрирует иллюстративную последовательность операций для связи в пикосетях, могут быть выполнены различные изменения к Фиг.22. Например, несмотря на то, что этот чертеж иллюстрирует иллюстративные сообщения или сигналы в разные моменты времени, одно или несколько сообщений могут быть опущены, изменены или перестроены, и в Фиг.22 могут быть включены дополнительные этапы или сообщения.

Несмотря на то, что в этом изобретении используется UWB в качестве конкретного примера технологии, это изобретение одинаково применимо также и к другим беспроводным технологиям.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано при помощи иллюстративного варианта осуществления, специалистами в данной области техники могут быть предложены различные изменения и модификации. Подразумевается, что настоящее изобретение охватывает такие изменения и модификации, которые находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения.

Настоящее изобретение относится к нательным локальным сетям. Технический результат изобретения заключается в уменьшении помех при работе нескольких пикосетей на одной полосе частот. Портативное устройство, способное к приведению в действие пикосети, выбирает логический канал при формировании пикосети. Устройство включает в себя контроллер, выполненный с возможностью создания первой пикосети. Контроллер соединяется по меньшей мере с одним вторичным устройством в первой пикосети. Портативное устройство включает в себя передатчик, выполненный с возможностью взаимодействия 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, назначенных для второй пикосети для уменьшения помех между пикосетями. Контроллер выполнен с возможностью формирования первой пикосети для работы либо в режиме без помех, когда контроллер способен устанавливать связь со вторым контроллером во второй пикосети, либо в режиме уменьшения помех совместимости, когда контроллер не способен устанавливать связь со вторым контроллером во второй пикосети. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Устройство связи для использования в нательной локальной сети, способной осуществлять связь малой мощности, причем устройство содержит:
контроллер, выполненный с возможностью формирования первой пикосети, способной к совместимости со второй пикосетью, причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью соединения по меньшей мере с одним вторичным устройством, причем устройство и вторичное устройство соединены в первой пикосети; и
передатчик, выполненный с возможностью связи с вторичным устройством через канал беспроводной связи, причем контроллер выполнен с возможностью выбора ресурсов канала связи, по меньшей мере частично на основе ресурсов, выделенных для второй пикосети, и причем контроллер выполнен с возможностью формирования первой пикосети для работы по меньшей мере в одном из:
режима без помех, когда контроллер способен установить связь со вторым контроллером во второй пикосети; и
режима уменьшения помех, когда контроллер не способен установить связь со вторым контроллером во второй пикосети.

2. Устройство по п.1, в котором при работе в режиме без помех контроллер выполнен с возможностью по меньшей мере одного из:
согласования со вторым контроллером во второй пикосети временных ресурсов канала связи; и
использования способа синхронизации смещения.

3. Устройство по п.2, в котором контроллер выполнен с возможностью работы в режиме совместного использования временных ресурсов таким образом, что второй контроллер во второй пикосети регулирует синхронизацию, чтобы вторая пикосеть совместно использовала временные ресурсы с первой пикосетью.

4. Устройство по п.2, в котором контроллер выполнен с возможностью использования сообщения из второго контроллера во второй пикосети для определения смещения для запуска первой пикосети и по меньшей мере одной из скоростей передачи данных и рабочих циклов, которые могут быть использованы первой пикосетью, и в котором второй контроллер выполнен с возможностью ограничения скорости передачи данных для всех устройств во второй пикосети определенным рабочим циклом, чтобы обеспечить смещенный запуск для первой пикосети.

5. Устройство по п.1, в котором если контроллер выполнен с возможностью использования по меньшей мере одной из информаций о приоритете и чувствительности к качеству обслуживания, принятых из второго контроллера во второй пикосети, для запуска первой пикосети в режиме уменьшения помех совместимости.

6. Устройство по п.1, в котором одно из по меньшей мере одного вторичного устройства расположено в зоне действия сети как первой пикосети, так и второй пикосети, и в котором контроллер выполнен с возможностью использования одного из по меньшей мере одного вторичного устройства для отслеживания активности во второй пикосети.

7. Устройство по п.1, в котором контроллер выполнен с возможностью приема информации относительно дополнительных пикосетей из второй пикосети.

8. Устройство по п.1, в котором контроллер выполнен с возможностью формирования первой пикосети в режиме уменьшения помех совместимости, если контроллер принимает сообщение отказа от второго контроллера во второй пикосети,
причем в ответ на прием сообщения отказа в запросе из второго контроллера контроллер выполнен с возможностью поиска дополнительных логических каналов на предмет лучшего канала для запуска.

9. Способ совместимости для работы пикосети для использования в нательной локальной сети, способной осуществлять беспроводную связь малой мощности, причем способ совместимости содержит этапы, на которых:
выбирают посредством контроллера первой пикосети первую полосу частот в качестве рабочей полосы частот для работы первой пикосети;
сканируют по меньшей мере один канал на рабочей полосе частот для определения того, работает ли вторая пикосеть в пределах по меньшей мере одного канала; и
формируют первую пикосеть по меньшей мере частично на основе результата сканирования, причем первая пикосеть формируется:
в случайном режиме, если не определено, что в пределах по меньшей мере одного канала работает вторая пикосеть; и
в режиме совместимости, если определено, что в пределах по меньшей мере одного канала работает вторая пикосеть.

10. Способ совместимости по п.9, в котором режим совместимости содержит по меньшей мере одно из:
режима без помех, когда контроллер способен установить связь со вторым контроллером во второй пикосети; и
режима уменьшения помех, когда контроллер не способен установить связь со вторым контроллером во второй пикосети.

11. Способ совместимости по п.10, причем режим без помех содержит по меньшей мере один из этапов, на которых:
согласуют со вторым контроллером во второй пикосети временные ресурсы канала связи; и
используют способ синхронизации смещения.

12. Способ совместимости по п.11, в котором этап синхронизации дополнительно содержит этап, на котором устанавливают совместное использование временных ресурсов таким образом, что второй контроллер во второй пикосети регулирует синхронизацию, чтобы вторая пикосеть совместно использовала временные ресурсы с первой пикосетью.

13. Способ совместимости по п.10, в котором этап использования способа синхронизации смещения дополнительно содержит этапы, на которых:
принимают сообщение из второго контроллера во второй пикосети; и
определяют на основе принятого сообщения смещение для запуска первой пикосети и по меньшей мере одно из скоростей передачи данных и рабочих циклов, которые могут быть использованы первой пикосетью, и при этом второй контроллер ограничивает скорость передачи данных для всех устройств во второй пикосети до определенного рабочим циклом, чтобы обеспечить смещенный запуск для первой пикосети.

14. Способ совместимости по п.9, дополнительно содержащее этап, на котором в ответ на прием сообщения отказа в запросе от второго контроллера выбирают вторую полосу частот в качестве рабочей полосы частот для работы первой пикосети, причем выбор второй полосы частот дополнительно содержит этап, на котором выполняют поиск дополнительных логических каналов на предмет лучшего канала.

15. Способ совместимости по п.9, дополнительно содержащий этапы, на которых:
собирают информацию о пикосетях относительно по меньшей мере одной смежной пикосети, работающей в непосредственной близости от первой пикосети,
причем этап сбора дополнительно содержит по меньшей мере один из этапов на которых:
присоединяют первый контроллер пикосети по меньшей мере к одной смежной пикосети; и
принимают информацию о пикосетях через вторичное устройство, соединенное с первым контроллером пикосети, причем вторичное устройство расположено в зоне действия сети как первой пикосети, так и по меньшей мере одной смежной пикосети.