СИСТЕМНАЯ КОМБИНАЦИЯ АСИНХРОННОЙ И СИНХРОННОЙ РАДИОСИСТЕМ Российский патент 2023 года по МПК H04W88/06 

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к участнику системы связи и, в частности, к участнику передачи данных с использованием двух разных радиосетей. Другие варианты осуществления относятся к соответствующей базовой станции, соответствующей системе связи и к соответствующим способам. Некоторые варианты осуществления относятся к системной комбинации асинхронной и синхронной радиосистем.

В традиционных системах IoT (интернета вещей), существуют два варианта реализации системы. Передача данных может быть либо синхронной, либо асинхронной.

Примерами асинхронных систем являются LoRa (LoRa=дальнодействующая глобальная сеть) и MIOTY [1], [2], [3], [6]. Преимуществом этих систем является высокая энергоэффективность на стороне оконечных устройств, поскольку они могут отправлять свои данные на соответствующую базовую станцию в любой момент времени без необходимости прослушивания канала или предварительной синхронизации с соответствующей базовой станции.

Однако вследствие асинхронного доступа к каналу, в асинхронных системах могут возникать помехи от других участников, из-за чего сообщение может неправильно декодироваться на приемнике. Для этого случай применения был разработан так называемый способ множественного доступа на основе разбиения телеграмм (TSMA) [1], [2], [3], [6], в котором такие помехи допустимы.

Другим преимуществом асинхронной передачи является короткая задержка, с которой сообщение может передаваться от участника на базовую станцию. Это обусловлено асинхронной процедурой, поскольку участник может осуществлять доступ к каналу напрямую, без какого бы то ни было ожидания, благодаря координации.

Однако высокая энергоэффективность и асинхронный доступ участников к каналу не позволяют в большинстве систем этого типа отправлять сообщение от базовой станции участнику(ам) (по нисходящей линии связи) в любое время.

Преимущество синхронной системы состоит в том, что время задержки можно вычислять заранее, поскольку базовой станции в любое время известно, когда участник может отправлять данные на базовую станцию, и также когда базовая станция может отправлять данные каждому участнику.

По сравнению с асинхронной системой, времена задержки на нисходящей линии связи можно вычислять и не только в зависимости от участника. Кроме того, можно обращаться к большему числу участников на нисходящей линии связи по сравнению с асинхронной системой. Например, в асинхронной системе невозможно обратиться к 300 участникам на нисходящей линии связи за 30 секунд.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение принципа, который повышает использование канала связи в системе связи (например, системе IoT), имеющей несколько участников с питанием от батареи или с внешним источником энергии.

Эта задача решается согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Преимущественные дополнительные усовершенствования являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Варианты осуществления предусматривают участника системы связи, причем участник выполнен с возможностью передачи (например, отправки и/или приема) данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, одном и том же) (например, используемом несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем участник выполнен с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем участник выполнен с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью переключения в ходе работы между первым режимом работы, в котором участник передает данные с использованием первой радиосети, и вторым режимом работы, в котором участник передает данные с использованием второй радиосети.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью выбора режима работы из первого режима работы и второго режима работы в зависимости от принятой информации сигнализации (например, сигнализации режима работы, подлежащего использованию из первого режима работы и второго режима работы).

Например, информация сигнализации может выдаваться базовой станцией или центральным блоком управления системы связи.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью выбора режима работы из первого режима работы и второго режима работы в зависимости от по меньшей мере одного требования к передаче (например, задержки, безопасности передачи, QoS) данных, подлежащих передаче и/или в зависимости от по меньшей мере одного рабочего параметра (например, доступной мощности) участника.

Например, участник может быть выполнен с возможностью выбора режима работы (например, использования первой или второй радиосети) для передачи для максимальных требований, например, задержки, надежности передачи, способности к ответу или адресуемого диапазона приемника (например, для передач точка-многоточка).

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью получения информации сигнализации, сигнализирующей доступность первой и/или второй радиосети (например, ограничения по времени), с использованием первой и/или второй радиосети (например, с использованием соответствующей другой радиосети), причем участник выполнен с возможностью выбора режима работы (например, соответствующего временной доступности радиосети) из первого режима работы и второго режима работы на основании информации сигнализации.

Например, информация сигнализации может выдаваться базовой станцией или центральным блоком управления системы связи.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью получения информации (например, системных параметров второй радиосети, например, второго частотного поддиапазона, второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты и т.д.), необходимой для осуществления связи во второй радиосети, с использованием первой радиосети (например, после регистрации в первой радиосети).

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью получения информации (например, системных параметров первой радиосети, например, первого частотного поддиапазона, первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты и т.д.), необходимой для осуществления связи в первой радиосети, с использованием второй радиосети (например, после регистрации во второй радиосети).

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью передачи данных на базовую станцию или другому участнику системы связи в первый момент времени с использованием первой радиосети и для передачи данных на ту же базовую станцию или тому же другому участнику во второй момент времени с использованием второй радиосети (например, первый момент времени и второй момент времени отличаются друг от друга).

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью передачи данных с использованием первой радиосети и приема данных с использованием второй радиосети.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью передачи данных с использованием второй беспроводной сети и приема данных с использованием первой беспроводной сети.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может быть асинхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может быть синхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью передачи асинхронной передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию системы связи с использованием первой радиосети и приема передачи данных по нисходящей линии связи от базовой станции синхронизированной по времени с передаваемой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации, причем участник может быть выполнен с возможностью приема, на основании информации сигнализации, по меньшей мере один маяк, передаваемый базовой станцией с использованием второй радиосети для переключения на вторую радиосеть.

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может содержать информацию о моменте времени по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может содержать информацию о частотном канале по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может содержать информацию о по меньшей мере одном параметре передачи маяка (например, системном параметре), причем по меньшей мере один параметр передачи маяка является по меньшей мере одним из:

- шаблона скачкообразного изменения времени/частоты по меньшей мере одного маяка,

- правила вычисления моментов времени и/или частотных каналов и/или шаблонов скачкообразного изменения времени/частоты передачи по меньшей мере одного маяка,

- интервала времени между последовательными передачами маяка,

- правила вычисления интервалов времени между последовательными передачами маяка,

- криптографического ключа для передачи маяка и

- правила вычисления для генерации криптографического ключа для передачи по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью, в отсутствие приема по меньшей мере одного маяка, передаваемого с использованием второй радиосистемы, передачи новой передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию с использованием первой радиосети, и приема дополнительной передачи данных по нисходящей линии связи от базовой станции синхронизированной по времени с передаваемой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем дополнительная передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации, причем участник может быть выполнен с возможностью повторного приема, на основании информации сигнализации, по меньшей мере одного маяка, передаваемого базовой станцией с использованием второй радиосети, для повторного переключения на вторую радиосеть.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть и вторая радиосеть могут базироваться на разных стандартах радиосвязи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в ETSI TS 103 357.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в IEEE 802.15.4w.

Согласно вариантам осуществления, участник может быть выполнен с возможностью согласования индивидуального криптографического ключа для использования первой беспроводной сети (например, с базовой станцией или другим центральным блоком управления системы связи), или участник имеет заранее известный индивидуальный криптографический ключ для использования первой радиосети, причем участник может быть выполнен с возможностью приема криптографического ключа для использования второй беспроводной сети посредством зашифрованной передачи с использованием первой беспроводной сети.

Согласно вариантам осуществления, данные могут содержать пакет данных, причем участник выполнен с возможностью передачи (например, отправки и/или приема) пакета данных (например, физического уровня в модели OSI), разделенного на несколько подпакетов данных, причем несколько подпакетов данных короче пакета данных, причем участник выполнен с возможностью передачи нескольких подпакетов данных согласно соответствующему шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, несколько подпакетов данных передается не непрерывно, но с интервалами отсутствия передачи между подпакетами данных).

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может осуществлять доступ к частотному диапазону на основании первого шаблона доступа к каналу, указывающего первую пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, и вторая радиосеть может осуществлять доступ к частотному диапазону на основании второго шаблона доступа к каналу, указывающего вторую пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, причем первый шаблон доступа к каналу и второй шаблон доступа к каналу отличаются друг от друга (например, одна первая пригодная занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона отличается от второй пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона), причем участник может быть выполнен с возможностью передачи (отправки и/или приема) данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты является (например, действительным) подмножеством пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, указанной первым шаблоном доступа к каналу, причем участник может быть выполнен с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает (например, действительное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, указанной вторым шаблоном доступа к каналу.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают базовую станцию, причем базовая станция выполнен с возможностью передачи (например, отправки и/или приема) данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, одном и том же) (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем базовая станция выполнена с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем базовая станция выполнена с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может быть асинхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может быть синхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи по меньшей мере одного маяка для синхронизации участников второй радиосети (например участников системы связи, использующей вторую радиосеть (например, передающей данные с использованием второй радиосети)), с использованием второй радиосети.

Например, базовая станция может быть выполнена с возможностью выдачи нескольких маяков с определенными интервалами с использованием второй радиосети.

Например, базовая станция может быть выполнена с возможностью выдачи маяков на регулярной основе или на основании шаблона передачи маяка (например, известного во второй радиосети), который может передаваться участникам, например, в форме информации сигнализации с передачей данных по нисходящей линии связи.

Дополнительно или альтернативно, каждый маяк может включать в себя информацию о передаче одного или более следующих маяков, например, момент времени (или моменты времени), частотный канал (или каналы) и/или шаблон (или шаблоны) скачкообразного изменения передачи следующего маяка (или нескольких следующих маяков). Информацию, необходимую для приема следующего(их) маяка(ов), также можно выводить из информации, передаваемой с маяком, например, состояния генератора случайных чисел, например, генератора псевдослучайных двоичных последовательностей (PRBS), на основании которой передачи маяков псевдослучайно распределяются по времени и/или частоте. В этих случаях, передача следующего маяка может сигнализироваться участникам системы связи, например, посредством информации сигнализации передачи данных по нисходящей линии связи.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью выдачи по меньшей мере одного маяка только в случае необходимости (например, в отсутствие достаточных ресурсов в первой радиосети для системы связи).

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью приема асинхронной передачи данных по восходящей линии связи от участника системы связи с использованием первой радиосети и отправки передачи данных по нисходящей линии связи участнику синхронизированной по времени с принятой передачи данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации о передаче по меньшей мере одного маяка, причем базовая станция может быть выполнена с возможностью отправки по меньшей мере одного маяка с использованием второй радиосети (например, согласно информации сигнализации).

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может включать в себя информацию о моменте времени по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может содержать информацию о частотном канале по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, информация сигнализации может содержать информацию о по меньшей мере одном параметре передачи маяка (например, системном параметре), причем по меньшей мере один параметр передачи маяка является по меньшей мере одним из:

- шаблона скачкообразного изменения времени/частоты по меньшей мере одного маяка,

- правила вычисления моментов времени и/или частотных каналов и/или шаблонов скачкообразного изменения времени/частоты передачи по меньшей мере одного маяка,

- интервала времени между последовательными передачами маяка,

- правила вычисления интервалов времени между последовательными передачами маяка,

- криптографического ключа для передачи маяка и

- правила вычисления для генерации криптографического ключа для передачи по меньшей мере одного маяка.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью выдачи нескольких маяков с использованием второй радиосети (например, для синхронизации участников системы связи) с определенными интервалами, в котором информация сигнализации содержит информацию о передачи по меньшей мере одного следующего маяка из нескольких маяков.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью приема дополнительной передачи данных по восходящей линии связи от участника системы связи с использованием первой радиосети, и передачи дополнительной передачи данных по нисходящей линии связи участнику синхронизированной по времени с принятой дополнительной передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем дополнительная передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации о передаче следующего маяка.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью согласования индивидуального криптографического ключа для осуществления связи с участником посредством первой беспроводной сети (например, с участником), или базовая станция имеет заранее известный индивидуальный криптографический ключ для осуществления связи с участником посредством первой беспроводной сети, причем базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи криптографического ключа для использования второй беспроводной сети участнику посредством зашифрованной передачи с использованием первой радиосети.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью обновления и/или изменения по меньшей мере одного криптографического ключа, используемого для шифрования данных, передаваемых с использованием второй радиосети, с использованием криптографически зашифрованной передачи в первой радиосети.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью обнаружения компрометации или возможной компрометации криптографического ключа для шифрования данных, передаваемых с использованием второй радиосети (например, путем обнаружения таргетированной помехи или ошибочных данных, или посредством информации бокового канала об изменении достоверность участника в обладании ключом), и выпуска (например распределения между участниками системы связи) нового криптографического ключа в ответ на обнаружение.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью одновременной передачи (например, отправления и/или приема) данных с использованием первой радиосети и второй радиосети.

Например, базовая станция может одновременно передавать данные (например, первый пакет данных) одному или более участникам системы связи с использованием первой радиосети и одновременно передавать данные (например, второй пакет данных) другому одному или более участникам системы связи, использующей вторую радиосеть.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи информации сигнализации, сигнализирующей радиосеть, подлежащую использованию, из первой радиосети и второй радиосети, по меньшей мере одному участнику системы связи.

Например, базовая станция может передавать передачу данных по нисходящей линии связи (например, с использованием используемой в данный момент радиосети из первой радиосети и второй радиосети) с информацией сигнализации по меньшей мере одному участнику.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью выбора одной из радиосетей для передачи данных (например, пакета данных), подлежащих передаче, из первой радиосети и второй радиосети в зависимости от требования к передаче (например, задержки, безопасности передачи, QoS) данных, подлежащих передаче и/или в зависимости от рабочих параметром (например, доступной мощности) участника системы связи, которому надлежит принимать данные.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи информации сигнализации, сигнализирующей доступность первой и/или второй радиосети (например, ограничения по времени), по меньшей мере одному участнику системы связи с использованием первой и/или второй радиосети (например, с использованием соответствующей другой радиосети).

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи информации (например, системных параметров второй радиосети, например, второго частотного поддиапазона, второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты и т.д.), необходимой для осуществления связи во второй радиосети по меньшей мере одному участнику системы связи (например, после регистрации в первой радиосети соответствующего участника) с использованием первой радиосети (например, после регистрации в первой радиосети).

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи информации (например, системных параметров первой радиосети, например, первого частотного поддиапазона, первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты и т.д.), необходимой для осуществления связи в первой радиосети, по меньшей мере одному участнику системы связи, использующей вторую радиосеть (например, после регистрации во второй радиосети соответствующего участника).

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью временного прекращения работы первой радиосети или второй радиосети (например, только передачи и приема передач с использованием первой радиосети или второй радиосети).

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью временного прекращения работы первой радиосети и/или второй радиосети в зависимости от по меньшей мере одного из:

- текущего или ожидаемого объема передачи,

- текущих или ожидаемых требований передачи к задержке,

- текущих или ожидаемых требований передачи к способности к ответу,

- текущих или ожидаемых требований передачи к безопасности передачи,

- текущих или ожидаемых требований передачи к адресуемой группе приемников (например, передача точка-многоточка),

- количества зарегистрированных участников,

- типов и/или видов (например, способности отправлять или принимать передачи в первой или второй радиосети) зарегистрированных участников,

- нагрузки канала (например, существующих внешних систем) в используемом частотном диапазоне, и

- существующей помехи в используемом частотном диапазоне.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция может быть выполнена с возможностью динамического выделения ресурсов первой и/или второй радиосети,

причем ресурсы представляют собой по меньшей мере одни из:

- частотных каналов,

- временных слотов,

- шаблонов скачкообразного изменения времени/частоты и

- мощности передачи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть и вторая радиосеть могут базироваться на разных стандартах радиосвязи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть базируется на радиосети, заданной в ETSI TS 103 357.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в IEEE 802.15.4w.

Согласно вариантам осуществления, данные могут содержать пакет данных, причем базовая станция выполнен с возможностью передачи (например, отправки и/или приема) пакета данных (например, физического уровня в модели OSI), разделенного на несколько подпакетов данных, причем несколько подпакетов данных короче пакета данных, причем участник выполнен с возможностью передачи нескольких подпакетов данных согласно соответствующему шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, несколько подпакетов данных передается не непрерывно, но с интервалами отсутствия передачи между подпакетами данных).

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может осуществлять доступ к частотному диапазону на основании первого шаблона доступа к каналу, указывающего первую пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, и вторая радиосеть может осуществлять доступ к частотному диапазону на основании второго шаблона доступа к каналу, указывающего вторую пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, причем первый шаблон доступа к каналу и второй шаблон доступа к каналу отличаются друг от друга (например, одна первая пригодная занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона отличается от второй пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона), причем базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает (например, действительное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, указанной первым шаблоном доступа к каналу, причем базовая станция может быть выполнена с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает (например, действительное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона, указанной вторым шаблоном доступа к каналу.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают систему связи, содержащую по меньшей мере одну базовую станцию и один или более участников, причем система связи выполнена с возможностью передачи данных между участниками и/или базовой станций с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем в первой радиосети данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем во второй радиосети данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может быть асинхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может быть синхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты первой радиосети и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты второй радиосети может выбираться во избежание тотального сбоя в передаче данных вследствие взаимной помехи.

Согласно вариантам осуществления, в первой радиосети, данные могут передаваться согласно первому шаблону доступа к каналу, причем первый шаблон доступа к каналу указывает пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени первого частотного поддиапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени первого частотного поддиапазона указанный первым шаблоном доступа к каналу, причем во второй радиосети данные могут передаваться согласно второму шаблону доступа к каналу, причем второй шаблон доступа к каналу указывает пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени второго частотного поддиапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени первого частотного поддиапазона указанный первым шаблоном доступа к каналу, причем первый шаблон доступа к каналу и второй шаблон доступа к каналу отличаются друг от друга.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть и вторая радиосеть могут базироваться на разных стандартах радиосвязи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в ETSI TS 103 357.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в IEEE 802.15.4w.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают конфигурацию связи, содержащую первую систему связи и вторую систему связи, причем первая система связи и вторая система связи выполнены с возможностью осуществления беспроводной связи в одном и том же частотном диапазоне, причем первая система связи выполнена с возможностью передачи данных с использованием первой радиосети в частотном диапазоне (например, в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона), и вторая система связи выполнена с возможностью передачи данных с использованием второй радиосети в частотном диапазоне (например, во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, который по меньшей мере частично перекрывает первый частотный поддиапазон), причем первая радиосеть осуществляет доступ к частотному диапазону на основании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем вторая радиосеть осуществляет доступ к частотному диапазону на основании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, шаблона доступа к каналу), причем первая радиосеть и вторая радиосеть отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты выбираются таким образом, чтобы избежать тотального сбоя в передаче данных вследствие взаимной помехи.

Согласно вариантам осуществления, первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты может содержать такую высокую степень ортогональности, чтобы достигать гарантированного QoS без внешней помехи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может быть асинхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может быть синхронной радиосетью.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть и вторая радиосеть могут базироваться на разных стандартах радиосвязи.

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в ETSI TS 103 357.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может базироваться на радиосети, заданной в IEEE 802.15.4w.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ эксплуатации участника системы связи. Способ содержит этап передачи данных в зависимости от режима работы участника с использованием первой радиосети или второй радиосети в частотном диапазоне (например, одном и том же) (например, используемом несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем, в первой радиосети, данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем, во второй радиосети, данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ эксплуатации базовой станции системы связи. Способ содержит этап передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, одном и том же) (например, используемом несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем, в первой радиосети, данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем, во второй радиосети, данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Дополнительные варианты осуществления предусматривают способ эксплуатации системы связи. Способ содержит этап передачи данных между участниками и/или базовой станцией системы связи с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем, в первой радиосети, данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем, во второй радиосети, данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

Дополнительные варианты осуществления создают способ эксплуатации двух систем связи в частотном диапазоне используемый несколькими системами связи для беспроводной связи. Способ содержит этап передачи данных в первой системе связи с использованием первой радиосети в частотном диапазоне (например, в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона). Способ дополнительно содержит этап передачи данных во второй системе связи с использованием второй радиосети в частотном диапазоне (например, в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона), причем первая радиосеть осуществляет доступ к частотному диапазону на основании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, шаблона доступа к каналу), причем вторая радиосеть осуществляет доступ к частотному диапазону на основании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, шаблона доступа к каналу), причем первая радиосеть и вторая радиосеть отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты выбираются таким образом, чтобы избежать тотального сбоя в передаче данных вследствие взаимной помехи.

Варианты осуществления настоящего изобретения объединяют преимущества асинхронной системы и синхронной системы, или избегают недостатки асинхронной системы и синхронной системы.

В частности в случае особых событий, например, так называемых событий, может случиться, что многие участники должны запитываться на нисходящей линии связи, что было бы невозможно с использованием чисто асинхронной системы. Типичными применениями в среде IoT являются, например, обновление программно-аппаратного обеспечения, пожарная сигнализация или включение/выключение освещения.

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:

фиг. 1 - схема системы связи и двух других систем связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 2 - схема занятости частотного диапазона при передаче данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты и передаче данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 3 - блок-схема базовой станции и одного из участников системы связи, показанных на фиг. 1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 4 - схема занятости канала связи при передаче подпакетов данных в первой системе связи согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты и передаче подпакетов данных во второй системе связи согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 5 - схематический пример наложения систем в одном и том же диапазоне, где полоса второй системы (радиосети) полностью включена в полосу первой системы (радиосети),

фиг. 6 - схематический пример наложения систем в одном и том же диапазоне, где обе системы (радиосети) совместно используют дишь часть доступного частотного диапазона,

фиг. 7 - блок-схема операций регистрации участника 106_1 в синхронной радиосети,

фиг. 8 - блок-схема операций перехода участника из асинхронной радиосети в синхронную радиосеть, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 9 - блок-схема операций способа эксплуатации участника системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 10 - блок-схема операций способа эксплуатации базовой станции системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 11 - блок-схема операций способа эксплуатации системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, и

фиг. 12 - блок-схема операций способа эксплуатации двух систем связи в одном частотном диапазоне, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

В нижеследующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения, одинаково или аналогично действующие элементы обозначены одной и той же ссылочный позицией в чертежах, что делает их описание взаимозаменяемым.

На фиг. 1 показана схема системы 100 связи и двух других систем 101 и 102 связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Система 100 связи может содержать базовую станцию 104 (или в необязательном порядке несколько базовых станций) и один или несколько участников (например, оконечных точек) 106_1-106_n, где n - натуральное число, большее единицы. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1, в иллюстративных целях, система 100 связи содержит пять участников 106_1-106_5, однако, система 104_1 связи также может содержать 1, 10, 100, 1000, 10000 или даже 100000 участников.

Система 100 связи может быть выполнена с возможностью осуществления беспроводной связи в частотном диапазоне (например, безлицензионном и/или безразрешительном частотном диапазоне, например, ISM-диапазоне), используемом для осуществления связи несколькими взаимно несогласованными системами связи, в порядке примера изображенными на фиг. 1 в виде других систем 101 и 102 связи.

В связи с этим, частотный диапазон, используемый системой 100 связи, может иметь полосу существенно (например, по меньшей мере в 5 (или 10) раз) большую, чем у приемных фильтров приемников (приемников или приемопередатчиков) обычно используемый в участниках 106_1-106_n.

Система связи, показанная на фиг. 1, может быть, например, системой IoT, где участники 106_1-106_n системы 100 связи могут быть, например, узлами приводов и/или узлами датчиков, например, измерителями нагрева, детекторами движения, детекторами задымления и т.д.

Согласно вариантам осуществления, две разные радиосети, которые осуществляют доступ к одному и тому же частотному диапазону (например, безлицензионному и/или безразрешительному частотному диапазону, например, ISM-диапазону), можно использовать в системе 100 связи для передачи данных.

Используемый здесь термин "радиосеть" может означать процедуры связи (например, частоты, времена, ресурсы, модуляцию, скорости передачи данных и т.д.) согласованные между участниками 106_1-106_n и базовой станцией 104, например, заданные в стандартах радиосвязи (например ETSI, IEEE, 3GPPP).

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может, таким образом, основываться на первом стандарте радиосвязи, например, осуществлять связь согласно первому стандарту радиосвязи, и вторая радиосеть может базироваться на втором стандарте радиосвязи, например, осуществлять связь согласно второму стандарту радиосвязи, в котором первый стандарт радиосвязи и второй стандарт радиосвязи может различаться. Например, первый стандарт радиосвязи может базироваться на асинхронной передаче, и второй стандарт радиосвязи может базироваться на синхронной передаче.

Согласно вариантам осуществления, для разделения передачи данных с использованием первой радиосети из двух радиосетей, и передача данных с использованием второй радиосети из двух радиосетей, две радиосети могут использовать разные шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты (или шаблоны доступа к каналу), что представлено на фиг. 2.

На фиг. 2 схематически показан занятость частотного диапазона 200 при передаче данных в первой радиосети согласно первому шаблону 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты и передаче данных во второй радиосети согласно второму шаблону 204 скачкообразного изменения времени и/или частоты, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. По оси ординат отложена частота, и по оси абсцисс отложено время.

Как явствует из фиг. 2, первый шаблон 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон 204 скачкообразного изменения времени и/или частоты могут различаться, например, таким образом, чтобы (под)пакеты 210_1-210_5 данных, которые передаются с использованием первой радиосети согласно первому шаблону 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, и (под)пакеты 212_1-212_5 данных, которые передаются с использованием второй радиосети согласно второму шаблону 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, не перекрываются (см. фиг. 2) или, самое большее, перекрываются до такой степени, что на приемном конце возможно безошибочное декодирование данных, подлежащих передаче с соответствующими (под)пакетами данных.

Таким образом, занятость ресурсов, указанных первым шаблоном 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, и занятость ресурсов, указанных вторым шаблоном скачкообразного изменения времени и/или частоты, может отличаться (например, полностью или по меньшей мере частично, например, более чем на 50% (или 60%, или 70%, или 80%, или 90%)).

Как дополнительный явствует из фиг. 2, первый частотный поддиапазон 206 (например, первая группа (например, смежных) частотных каналов) частотного диапазона 200 может быть занята первым шаблоном 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, и второй частотный поддиапазон 208 (например, вторая группа (например, смежных) частотных каналов) частотного диапазона может быть занята вторым шаблоном 204 скачкообразного изменения времени и/или частоты, где первый частотный поддиапазон 206 и второй частотный поддиапазон 208 перекрываются по меньшей мере частично.

Первый частотный поддиапазон 206 и/или второй частотный поддиапазон 208 могут иметь полосу существенно (например, по меньшей мере в 5 (или 10) раз) большую, чем у приемных фильтров приемников (приемников или приемопередатчиков) участников 106_1-106_n.

Согласно вариантам осуществления, первую радиосеть и вторую радиосеть можно использовать параллельно (например, одновременно или по меньшей мере с перекрытием по времени (см. фиг. 2)) в системе 100 связи. Например, возможно, что первая радиосеть используется для передачи данных между базовой станцией 104 и первым участником 106_1 или первой группой участников (например 106_1-106_3), тогда как вторая радиосеть используется для передачи данных между базовой станцией 104 и вторым участником 106_4 или второй группой участников (например 106_4-106_5). Также, например, участники 106_1-106_n (и/или базовая станция 104) в ходе работы могут переключаться между первой радиосетью (или первым режимом работы, в котором данные передаются с использованием первой радиосети), и второй радиосетью (или вторым режимом работы, в котором данные передаются с использованием второй радиосети), например, во время t1 данные могут передаваться между одним из участников 106_1 и базовой станцией 104 или другому участнику 106_2 с использованием первой радиосети, тогда как во время t2 данные могут передаваться между участником 106_1 и базовой станцией 104 или другим участником 106_2 с использованием второй радиосети. Данные также могут передаваться от участника 106_1 или группы участников 106_1-106_4 на базовую станцию 104 с использованием первой радиосети в то время как данные передаются от базовой станции 104 участнику 106_1 или группе участников 106_1-106_4 с использованием второй радиосети, или наоборот.

Согласно вариантам осуществления, базовая станция 104 (или другой центральный блок управления системы 100 связи) может передавать (например посредством передачи данных по нисходящей линии связи) информацию сигнализации, сигнализирующую радиосеть, подлежащую использованию из первой радиосети и второй радиосети, участнику 106_1 или группе участников 106_1-106_4, причем участник 106_1 или группа участников 106_1-106_4 может переключаться на радиосеть, указанную в информации сигнализации. Базовая станция 104 может выбирать радиосеть, подлежащую использованию, в зависимости, например, от требований к передаче данных, подлежащих передаче (например, задержке, безопасности передачи, QoS) и/или в зависимости от рабочих параметров участников (например, доступной мощности) и/или в зависимости от нагрузки соответствующей радиосети.

Конечно, участники могут и сами выбирать радиосеть, подлежащую использованию, в зависимости от требований к передаче данных, подлежащих передаче (например, задержке, безопасности передачи, QoS) и/или в зависимости от их собственных рабочих параметров (например, доступной энергии).

Согласно вариантам осуществления, первая радиосеть может быть асинхронной радиосетью.

В асинхронной радиосети участники 106_1-106_n системы 100 связи могут быть выполнены с возможностью отправки данных в несогласованно (например) и асинхронно относительно других участников и/или базовой станции 104 системы 100 связи. Например, участники 106_1-106_n могут быть выполнены с возможностью отправки данных в грубо заданных интервалах (например, ежечасно, ежедневно, еженедельно, раз в полгода, ежегодно и т.д.) или в ответ на внешнее событие (например, отклонение значения датчика от целевого значения). В этом случае, соответствующий участник может сам определять конкретный момент времени отправки и/или конкретную частоту, или конкретный частотный канал частотного диапазона, для передачи данных. В этом случае соответствующий участник отправляет данные независимо от того, переносит ли другой участник и/или базовая станция 104 данные в тот же момент времени или с перекрытием по времени и/или на той же частоте, или на том же частотном канале частотного диапазона.

В этом случае передача данных (например, пакета данных) от одного из участников 106_1-106_n, например, от участника 106_1, на базовую станцию 104 именуется передачей данных по восходящей линии связи, тогда как передача данных от базовой станции 104 одному из участников 106_1-106_n, например, участнику 106_1, именуется передачей данных по нисходящей линии связи. Соответственно, передача данных по восходящей линии связи означает (или включает в себя) передачу пакета данных восходящей линии связи (или сообщения восходящей линии связи) от соответствующего участника на базовую станцию 104, тогда как передача данных по нисходящей линии связи означает (или включает в себя) передачу пакета данных нисходящей линии связи (или сообщения нисходящей линии связи) от базовой станции 104 соответствующему участнику.

Поскольку передача данных по восходящей линии связи соответствующего участника 106_1-106_n происходит несогласованно, и блок передачи/приема (приемопередатчик) соответствующего участника 106_1-106_n обычно активируется только для передачи данных, передача данных по нисходящей линии связи соответствующему участнику происходит синхронно по времени с передачей данных по восходящей линии связи, т.е. спустя указанное время и/или частоту после передачи данных по восходящей линии связи, соответствующий участник активирует свой блок передачи/приема (приемопередатчик) в течение заданного интервала времени (окна приема) для приема данных нисходящей линии связи, которые передаются (в точности) в течение этого интервала времени базовой станцией 104 в ответ (например, в порядке реакции) на передачу данных по восходящей линии связи. В необязательном порядке, передача данных по нисходящей линии связи соответствующему участнику также может синхронизироваться по частоте с соответствующей передачей данных по восходящей линии связи, например, она может осуществляться на одной и той же частоте (на одном и том же частотном канале) или в заданном частотном интервале.

Примером такой асинхронной радиосети является радиосеть, заданная в ETSI TS 103 357 [6]. Конечно, асинхронная радиосеть также может быть другой асинхронной радиосетью, например, LoRa, Sigfox или WLAN.

Согласно вариантам осуществления, вторая радиосеть может быть синхронной радиосетью.

В синхронной радиосети, участникам 106_1-106_n назначаются (например, базовой станцией 104) эксклюзивные ресурсы для передачи данных, т.е. участникам 106_1-106_n и базовой станции 104 заранее известно, в каких ресурсах передавать или принимать данные.

Для поддержания синхронизации участников 106_1-106_n в синхронной радиосети, можно использовать так называемые маяки, которые испускаются, например, базовой станцией 104 или другой координирующей инстанцией радиосети. Таким образом, маяки могут испускаться периодически или на основании шаблона передачи маяка, известного в радиосети, который может передаваться участникам 106_1-106_n, например, при регистрации. Дополнительно, каждый маяк может включает в себя информацию о передаче следующего маяка или маяков, например, времени (или временах), частотном канале (или каналах) и/или шаблоне (или шаблонах) скачкообразного изменения передачи следующего маяка (или маяки). Информацию, необходимую для приема одного или более следующих маяков, можно также выводить из информации, передаваемой с маяком, например, состояния генератора случайных чисел, например, генератора псевдослучайных двоичных последовательностей (PRBS), на основании которой передачи маяков псевдослучайно распределяются по времени и/или частоте.

Например, маяки могут иметь информацию синхронизации, например, последовательность синхронизации, на основании которой участники 106_1-106_n могут синхронизироваться в радиосети. На основании информации синхронизации, участники 106_1-106_n могут, например, компенсировать любые смещения по времени и/или частоте (например, обусловленные благоприятными генераторами времени и/или частоты).

Маяки могут дополнительно (или альтернативно) использоваться для координации участников 106_1-106_n радиосети. Например, маяки могут иметь информацию координации, указывающую, какие ресурсы, подлежащие использованию для передачи, выделяются одному или более участникам.

Примером такой синхронной радиосети является радиосеть, заданная в IEEE 802.15.4w. Конечно, синхронной радиосетью также может быть другая синхронная радиосеть, например, NB-IoT, GSM или LTE.

В необязательном порядке, базовая станция 104 и участники 106_1-106_n системы 100 связи могут быть выполнены с возможностью передачи данных на основе способа разбиения телеграмм. В этом случае, на стороне передатчика данных, данные, подлежащие переносу, например, телеграмма или пакет данных (например, физического уровня в модели OSI), например, пакет данных восходящей линии связи или пакет данных нисходящей линии связи, делится на несколько подпакетов данных (или частичных пакетов данных), и подпакеты данных не переносятся непрерывно, но распределяются по времени и/или частоте согласно шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, причем подпакеты данных сливаются (или объединяются) на сторона приемника данных для получения пакета данных. В этом случае, каждый из подпакетов данных содержит только часть пакета данных. Кроме того, пакет данных может кодироваться (канально кодироваться или кодироваться с защитой от ошибок) таким образом, что для безупречного декодирования пакета данных необходимы не все подпакеты данных, но требуется лишь часть подпакетов данных.

Распределение нескольких подпакетов данных по времени и/или частоте может осуществляться согласно шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты, как упомянуто выше, причем шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты первой радиосети и второй радиосети отличаются друг от друга, как объяснено выше со ссылкой на фиг. 2.

Шаблон скачкообразного изменения времени может указывать последовательность моментов времени передачи или интервалов времени передачи с которыми передаются подпакеты данных. Например, первый подпакет данных может передаваться в первый момент времени передачи (или в первом временном слоте передачи), и второй подпакет данных может передаваться во второй момент времени передачи (или во втором временном слоте передачи), причем первый момент времени передачи и второй момент времени передачи отличаются друг от друга. В этом случае, шаблон скачкообразного изменения времени может задавать (или сообщать или указывать) первый момент времени передачи и второй момент времени передачи. Альтернативно, шаблон скачкообразного изменения времени может указывать первый момент времени передачи и интервал времени между первым моментом времени передачи и вторым моментом времени передачи. Очевидно, шаблон скачкообразного изменения времени также может указывать только интервал времени между первым моментом времени передачи и вторым моментом времени передачи. Между подпакетами данных могут существовать паузы передачи, в которых передача не происходит. Подпакеты данных также могут временно перекрываются (совпадать).

Шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать последовательность частот передачи или скачкообразных изменений частоты передачи с которыми передаются подпакеты данных. Например, первый подпакет данных может передаваться на первой частоте передачи (или на первом частотном канале), и второй подпакет данных может передаваться на второй частоте передачи (или на втором частотном канале), причем первая частота передачи и вторая частота передачи отличаются друг от друга. В этом случае, шаблон скачкообразного изменения частоты может задавать (или сообщать или указывать) первую частоту передачи и вторую частоту передачи. Альтернативно, шаблон скачкообразного изменения частоты может указывать первую частоту передачи и частотный интервал (скачкообразное изменение частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи. Очевидно, шаблон скачкообразного изменения частоты также может указывать только частотный интервал (скачкообразное изменение частоты передачи) между первой частотой передачи и второй частотой передачи.

Очевидно, несколько подпакетов данных также может переноситься распределенными по времени и частоте. Распределение нескольких подпакетов данных по времени и частоте может осуществляться согласно времени и шаблону скачкообразного изменения частоты. Время и шаблон скачкообразного изменения частоты может быть комбинацией шаблона скачкообразного изменения времени и шаблона скачкообразного изменения частоты, т.е. последовательностью моментов времени передачи или интервалов времени передачи, с которой переносятся подпакеты данных, причем частоты передачи (или скачкообразные изменения частоты передачи) назначаются моментам времени передачи (или интервалам времени передачи).

В этом случае, полоса занятости частотного диапазона, указанная шаблоном скачкообразного изменения частоты может быть значительно больше (например, по меньшей мере в 5 (или 10) раз) полосы приемных фильтров приемников (приемников или приемопередатчиков) участников 106_1-106_n. Поэтому для приема данных, переносимых методом разбиения телеграмм, соответствующий участник может быть выполнен с возможностью переключения, на основании шаблона скачкообразного изменения частоты (например, в соответствующие времена или временные слоты, указанные шаблоном скачкообразного изменения времени), частоты приема его приемника на соответствующие частоты или частотные каналы частотного диапазона, указанного шаблоном скачкообразного изменения частоты для приема нескольких подпакетов данных.

В необязательном порядке, согласно вариантам осуществления, соответствующая радиосеть может осуществлять доступ к частотному диапазону 200 на основании разных шаблонов доступа к каналу. Другими словами, передачи данных первой радиосети (например, передачи данных между участниками 106_1-106_3 первой группы и/или базовой станцией 104, которые использовали первую радиосеть) и передачи данных второй радиосети (например, передачи данных между участниками 106_3-106_5 второй группы и/или базовой станцией 104, которые использовали вторую радиосеть) могут быть отделены друг от друга разными шаблонами доступа к каналу. Благодаря разным шаблонам доступа к каналу, передачи данных соответствующих радиосетей можно распределять по времени и/или частоте таким образом, чтобы они не перекрывались или, самое большее, перекрывались до такой степени, чтобы в соответствующей радиосети не происходило тотального сбоя.

В частности, шаблон доступа к каналу может указывать занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени (например, ресурсов) частотного диапазона 200 (например, соответствующего частотного диапазона 206 и 208 частотного диапазона 200), пригодного для соответствующей радиосети. Шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты, используемый соответствующим участником 106_1-106_n или базовой станцией 104 для передачи данных, может указывать занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени, подлежащей использованию из пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени соответствующей радиосети.

Таким образом, в первой радиосети, данные могут передаваться согласно первому шаблону доступа к каналу, причем первый шаблон доступа к каналу указывает пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200. Первый шаблон 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, который может использовать, например, участник 106_1 или базовая станция 104 для передачи данных, указывает (действительное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200 (например, первого частотного поддиапазона 206 частотного диапазона 200), указанное первым шаблоном доступа к каналу.

Аналогично, данные могут передаваться во второй радиосети согласно второму шаблону доступа к каналу, причем второй шаблон доступа к каналу указывает пригодную занятость на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200. Второй шаблон 204 скачкообразного изменения времени и/или частоты, который может использовать, например, участник 106_4 или базовая станция 104 для передачи данных, указывает (действительное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200 (например второго частотного поддиапазона 208 частотного диапазона 200), указанное вторым шаблоном доступа к каналу.

Конечно, в соответствующей радиосети может быть доступно несколько шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты, на основании которых осуществляется доступ к занятости на основе скачкообразного изменения времени и/или частоты частотного диапазона 200, предложенной соответствующим шаблоном доступа к каналу.

Таким образом, первое множество шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты может быть доступно участникам 106_1-106_3 и/или базовой станции 104, которые используют первую радиосеть для передачи данных, причем каждый из шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает (истинное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200 (например, первого частотного поддиапазона 206 частотного диапазона 200), указанное первым шаблоном доступа к каналу. Шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты первого множества шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты могут отличаться друг от друга, например, таким образом, чтобы они не перекрывались или, самое большее, перекрывались до такой степени, что на приемном конце возможно безошибочное декодирование данных, подлежащих передаче с соответствующими (под)пакетами данных. Например, шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты первого множества шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты могут иметь наименьшие возможные функции автокорреляции и/или функции взаимной корреляции.

Аналогично, второе множество шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты может быть доступно участникам 106_4-106_5 и/или базовой станции 104, которые используют вторую радиосеть для передачи данных, причем каждый из шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты указывает (истинное) подмножество пригодной занятости на основе скачкообразного изменения частоты и/или времени частотного диапазона 200 (например, второго частотного поддиапазона 208 частотного диапазона 200), указанного вторым шаблоном доступа к каналу. Шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты второго множества шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты могут отличаться друг от друга, например, таким образом, чтобы они не перекрывались или, самое большее, перекрывались до такой степени, что на приемном конце возможно безошибочное декодирование данных, подлежащих передаче с соответствующими (под)пакетами данных. Например, шаблоны скачкообразного изменения времени и/или частоты второго множества шаблонов скачкообразного изменения времени и/или частоты могут иметь наименьшие возможные функции автокорреляции и/или функции взаимной корреляции.

На фиг. 3 показана блок-схема базовой станции 104 и одного из участников 106_1-106_n системы 100 связи, показанной на фиг. 1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Участник 106_1 может содержать передатчик (или модуль передачи) 108_1, выполненный с возможностью осуществления передачи данных 120 восходящей линии связи на базовую станцию 104. Передатчик 108_1 может быть подключен к антенне 110_1 участника 106_1. Кроме того, участник 106_1 может содержать приемник (или модуль приема) 112_1, выполненный с возможностью осуществления приема данных 122 нисходящей линии связи от базовой станции 104. Приемник 112_1 может быть подключен к антенне 110_1 или дополнительной антенне участника 106_1. Участник 106_1 также может содержать объединенный передатчик/приемник (например, модуль передачи/приема; приемопередатчик).

Базовая станция 104 может содержать приемник (или модуль приема) 114, выполненный с возможностью приема данных 120 восходящей линии связи от участника 106_1. Приемник 114 может быть подключен к антенне 116 базовой станции 104. Кроме того, базовая станция 104 может содержать передатчик (или модуль передачи) 118, выполненный с возможностью осуществления передачи данных 122 нисходящей линии связи участнику 106_1. Передатчик 118 может быть подключен к антенне 116 или дополнительной антенне базовой станции 104. Базовая станция 104 также может содержать объединенный передатчик/приемник (или модуль передачи/приема; приемопередатчик). Например, модуль передачи/приема (приемопередатчик) базовой станции 104 может быть реализован в виде приемопередатчика программно-определяемая радиосистема (SDR).

Далее описаны варианты осуществления участника 106_1 и базовой станции 104 которые могут использоваться, например, в системе 100 связи, описанной выше со ссылкой на фиг. 1-3. Конечно, варианты осуществления участника 106_1 и/или базовой станции 104, описанные ниже, также могут быть реализованы или осуществлены в других системах связи.

1. Комбинация систем двух разных классов в одном и том же частотном диапазоне

Чтобы иметь возможность использовать преимущества обоих классов (например, асинхронной и синхронной) систем, можно создавать комбинацию систем двух классов. Однако, в общем случае это невозможно осуществить без дополнительных расходов в отношении затрат на оборудование и/или энергопотребления, поскольку системы действуют (осуществляют связь) в разных частотных диапазонах.

Также существуют системы которые осуществляют связь в одном и том же частотном диапазоне, но недостатком является наличие взаимной помехи между двумя системами. Примером двух систем, действующих в одном и том же частотном диапазоне и также частично установленных в одном и том же оборудовании является Bluetooth и WLAN. Эти две системы идеально дополняют друг друга с точки зрения дополнительных расходов (затрат на оборудование, энергопотребления), как упомянуто в предыдущем абзаце. Однако из литературы (например, [4]) хорошо известно, что радиосвязь между двумя системами подвержена помехам.

Следовательно, параллельная работа обеих систем не позволяет практически использовать преимущества обеих систем.

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают объединение двух систем, которые используют способ разбиения телеграмм [1], [2], [3] (TSMA, cокращенно TS) как основу внутриканальной передачи.

Передача с использованием TSMA обеспечивает устойчивость к определенной степени помехи на канале (обычно возмущению может подвергаться до ~50% подпакетов) без потери пакетов (и, таким образом, также без потери данных). Если шаблоны скачкообразного изменения двух систем выбираются таким образом, что помеха в расчете на передачу оказывается меньше максимально допустимой, обе системы могут действовать параллельно в одном и том же частотном диапазоне.

Пример такой комбинации двух систем показан на фиг. 4.

В частности, на фиг. 4 показана схема занятости канала связи (например, частотного диапазона 200) в ходе передачи подпакетов 210_1-210_13 данных в первой системе связи согласно первому шаблону 202 скачкообразного изменения времени и/или частоты, и передачи подпакетов 212_1-212_11 данных во второй системе связи согласно второму шаблону 204 скачкообразного изменения времени и/или частоты, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. По оси ординат отложена частота, и по оси абсцисс отложено время.

Согласно фиг. 4, первая система связи может использовать радиосеть, заданную в ETSI TS 103 357 [6], тогда как вторая система связи может использовать радиосеть, заданную в IEEE 802.15.4w [5]. Таким образом, на фиг. 4 показана иллюстративная комбинация системы IEEE 802.15.4w [5] и система ETSI TS 103 357 [6] в одном и том же частотном диапазоне 200, при наличии спорадической помехи в подпакетах 210_6, 212_4 и 210_10, 212_11 данных.

Как явствует из фиг. 4, хотя помеха может возникать между двумя системами, она ограничивается индивидуальными подпакетами 210_6, 212_4 и 210_10, 212_11 (соответствующими частичной помехе ниже допустимого порога) таким образом, чтобы декодирование данных было возможно в обеих системах.

Полосы двух систем не обязаны быть одинаковыми. Например, система ETSI TS 103 357 [6] может иметь каналов 50 и система IEEE 802.15.4.w [5] может иметь 72 канала. Аналогично, полосы канала могут быть одинаковыми или разными в обеих системах. Кроме того, скорости передачи данных, длины данных, длины подпакетов данных и модуляция могут быть одинаковыми или разными.

Параллельный прием (и, при необходимости, параллельная выдача) двух систем может достигаться, например, посредством так называемой "программно-определяемой радиосистемы" (сокращенно SDR).

Согласно вариантам осуществления, обе системы совместно используют частотный диапазон 200. Выбор разбиения телеграмм приводит к нарушению индивидуальных подпакетов 210_6, 212_4 и 210_10, 212_11 данных, но не к потере первоначальных пакетов данных.

1.1 Выбор шаблонов скачкообразного изменения

Традиционно, шаблоны скачкообразного изменения систем выбираются таким образом, чтобы они имели наилучший возможный собственный иммунитет к помехе и наилучший возможный иммунитет к классической внешней помехе (например, WLAN, Sigfox, LoRa).

Объединение двух систем друг с другом также приводит к внешнему возмущению (возмущению другой системой с другими системными параметрами). Однако, поскольку шаблоны скачкообразного изменения другой системы взаимно известны, шаблоны скачкообразного изменения системы можно задавать таким образом, чтобы минимизировать взаимную помеху систем.

Это может достигаться, например, путем рассмотрения и оптимизации не только соответствующих автокорреляционных свойств шаблонов скачкообразного изменения систем, но и свойств взаимной корреляции шаблонов скачкообразного изменения.

Согласно вариантам осуществления, шаблоны скачкообразного изменения могут выбираться по возможности ортогональными, например, таким образом, чтобы обеспечивать гарантированное QoS (без дополнительной внешней помехи).

1.2 Частично перекрывающиеся шаблоны скачкообразного изменения

Если полоса приема приемника (например, базовой станции 104) больше, чем системная полоса системы с более широкой полосой, обе системы могут действовать только в режиме частичного перекрытия. Это означает, что только часть доступной полосы используется параллельно обеими системами.

На фиг. 5 показана полоса первой системы согласно разделу 1, где вся используемая полоса второй системы включена в используемую полосу первой системы. Согласно разделу 1, обе системы полностью заключены в окне приема приемника (например, базовой станции 104).

В отличие от фиг. 5, согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 6, используется вся доступная полоса (либо канала, либо приемника). В этом случае первая система сдвигается в сторону низких частот и вторая система - в сторону высоких частот. Сдвиг двумя систем уменьшает область перекрытия и, таким образом, уменьшает величину помехи.

Согласно вариантам осуществления, используемый частотный диапазон 200 может делиться на диапазон, используемый обеими системами, и диапазон, единовременно используемый только одной системой. Однако приемник (например, базовая станция 104) может принимать всю полосу в любой данный момент времени.

1.3 Динамическое выделение ресурсов

Доступные ресурсы также могут динамически распределяться между синхронной и асинхронной связью, по мере необходимости. Если, например, передаются лишь несколько синхронных сообщений, емкости могут переходить в асинхронный режим, и наоборот. В особенности, если используется общее множество шаблонов скачкообразного изменения, некоторые шаблоны скачкообразного изменения могут динамически резервироваться для синхронных (согласованных) передач во избежание тотальных конфликтов с асинхронными передачами. Если эти зарезервированные шаблоны скачкообразного изменения не нужны для синхронного режима (низкий трафик и т.д.), базовая станция 104 может освобождать их для асинхронных передач (сигнализируя, например, в маяке) для увеличения емкости. Аналогично, этот принцип можно применять к несущим частотам, например, при условии, что системы поддерживают соответствующую конфигурацию.

Согласно вариантам осуществления, ресурсы (например, шаблоны скачкообразного изменения, частоты и т.д.) могут распределяться динамически между синхронным и асинхронным режимами (системами) по мере необходимости.

На дополнительном этапе полной интеграции, CAP (период состязательного доступа) и CFP (бессостязательный период) синхронного режима задается уже не в отношении времени, но посредством шаблонов скачкообразного изменения. Тогда асинхронные переносы неявно являются CAP переносами и используют соответственно освобождаемые шаблоны скачкообразного изменения. Напротив, весь диапазон времени может использоваться одновременно для планирования CFP переносов с соответственно зарезервированными шаблонами скачкообразного изменения.

2. То же оборудование с собственными программными частями

На практике необходимость построения новой сетевой инфраструктуры для новых стандартов радиосвязи обычно является наибольшим препятствием для их принятия. Поэтому способность обновлять вторую/новую систему посредством обновления программного обеспечения в существующей системе или ее инфраструктуре представляет значительное конкурентное преимущество. Аналогичная проблема существует на стороне оконечного узла: поскольку очень большое количество оконечных узлов уже развернуто в единой, типичной установке IoT (возможно десятки или сотни тысяч), с точки зрения оператора системы способность обновлять через программное обеспечение также является значительным экономическим преимуществом по отношению к оконечным узлам.

Поскольку две системы совместно используют (по меньшей мере частично) общий частотный диапазон как описано в разделе 1, можно использовать общий приемник (или передатчик) на стороне базовой станции 104 и обнаруживать или декодировать сообщения двух систем отдельно от потока данных IQ.

То же самое применяется к участникам 106_1-106_n (например, оконечным узлам): поскольку обе системы работают в одном частотном диапазоне, они могут использовать одну и ту же микросхему радиосвязи для обеих передач. Это позволяет обновлять существующую систему (исключительно) посредством обновления программного обеспечения для поддержки нескольких систем, в частности, синхронной и асинхронной, как описано выше.

Согласно вариантам осуществления, две разные радиосистемы могут действовать параллельно на одном и том же оборудовании (например, базовой станции 104) и совместно использовать свой поток данных IQ. То же самое возможно для узлов (например, оконечных узлов) объединенной системы 100.

В конкретной реализации две системы могут представлять собой синхронную радиосистему и асинхронную радиосистему, совместно использующую частотный диапазон 200.

В конкретной реализации две системы могут быть сконфигурированы как отдельные программы, которые могут выполняться параллельно / "одновременно" на одном и том же оборудовании (например, базовой станции 104 и/или участниках 106_1-106_n (например, оконечных узлах) объединенной беспроводной системы 100).

3. Динамическое переключение участников (и/или базовой станции) между системами (радиосетями)

В разделах 1 и 2 предполагалось, что, хотя обе системы действуют параллельно в одном и том же частотном диапазоне, обе системы тем не менее не зависят друг от друга.

Например, участник (например, узел), желающий осуществлять связь в обеих системах, должен также зарегистрироваться или выполнить вход (или быть зарегистрированным) или уже находиться в обеих системах по отдельности.

Однако обе системы (или радиосети) также могут использовать общее сетевое администрирование (которое может осуществляться, например, на базовой станции 104). Это позволяет участнику 106_1 (например, узлу) присоединяться (или регистрироваться) только один раз в одной из двух сетей (или радиосетей) и затем отправлять данные напрямую через обе системы (или радиосети). Необходимые данные соответствующей другой системы (или радиосети) (например, той, которая не используется для присоединения/регистрации) могут передаваться или обмениваться в ходе присоединения.

Согласно вариантам осуществления, обе системы (или радиосети) могут совместно использовать общее сетевое администрирование (которая может осуществляться, например, на базовой станции 104 или другим центральным блоком управления системы 100 связи). Таким образом, каждый участник 106_1-106_n может передавать данные через более подходящую систему (или радиосеть) по мере необходимости (например, согласно требованиям к задержке).

Согласно вариантам осуществления, в ходе и/или после присоединения участника 106_1 к одной сети (или беспроводной сеть), необходимые данные (например, системные параметры) могут передаваться по другой сети (или радиосети).

4. Асинхронное присоединение в синхронной сети (радиосети)

Если новые узлы (например, узлы) хотят зарегистрироваться в чисто синхронной сети (радиосети), они должны принять так называемое сообщение синхронизации (например, синхронизационный или синхромаяк), как показано на фиг. 7. Это сообщение синхронизации содержит информацию, необходимую, чтобы иметь возможность приема также следующего маяка (и всех последующих).

В частности, на фиг. 7 показана блок-схема операций присоединения или регистрации участника 106_1 в синхронной радиосети. На первом этапе 300 базовая станция 104 выдает синхромаяк, который может приниматься участником 106_1. На втором этапе 302 базовая станция 104 выдает маяк, который может приниматься участником 106_1, на основании информации, содержащейся в синхромаяке. На третьем этапе 304, данные восходящей линии связи, включающие в себя так называемый запрос на присоединение, передаются от участника 106_1 на базовую станцию 104. На четвертом этапе 306, данные нисходящей линии связи с так называемым согласием на присоединение передаются от базовой станции 104 участнику 106_1.

Другими словами, на фиг. 7 показано сообщение синхронизации, выдаваемое до маяка. После приема маяка, участник может отправлять запрос на присоединение на базовую станцию 104, которая может подтверждать запрос на присоединение согласием на присоединение.

Однако этот способ имеет два недостатка, которые будут объяснены ниже. Если сообщение синхронизации выдается очень редко (например, только каждые 30 минут), иногда может потребоваться относительно долгое время, чтобы новый участник 106_1 смог зарегистрироваться в сети (радиосети). Это создает существенную проблему в отношении энергопотребления участника 106_1, поскольку участник 106_1 должен быть активирован в течение всего времени. Это ограничивает возможности питания от батареи.

Чтобы участники (например, узел 106_1) могли работать на батареях, сообщение синхронизации должно выдаваться значительно чаще, что обуславливает второй недостаток этой методологии. Если система (или радиосеть) работает в так называемых ISM или SRD диапазонах, каждому участнику 106_1-106_n, а также базовой станции 104 доступен только определенный рабочий цикл. То есть, базовая станция 104 может выдавать сообщения в течение только определенного процента времени (например, в среднем в течение одного часа). Если любое теперь сообщение синхронизации отправляется часто, вряд ли какое-либо время передачи будет доступно для маяка и пакетов данных.

Однако, согласно вариантам осуществления, благодаря возможности того, что обе системы (или радиосети) теперь действуют параллельно в одном и том же диапазоне и также используют общее сетевое администрирование согласно разделу 3, может выполняться асинхронное присоединение к синхронной сети. Эта схема графически представлена на фиг. 8.

В частности, на фиг. 8 показана блок-схема операций по переключению участника 106_1 из асинхронной радиосети к синхронной радиосети, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На первом этапе 310, с использованием асинхронной радиосети, данные восходящей линии связи, включающие в себя запрос на присоединение восходящей линии связи, могут передаваться от участника 106_1 на базовую станцию 104. На втором этапе 312, с использованием асинхронной радиосети, данные по нисходящей линии связи, включающие в себя согласие на присоединение (Ack+Assist) могут передаваться от базовой станции 104 участнику 106_1, причем передача данных по нисходящей линии связи синхронизируется по времени с передачей данных по восходящей линии связи, как подробно объяснено выше со ссылкой на фиг. 1. Данные нисходящей линии связи включают в себя информацию сигнализации о передаче одного или более маяков синхронной радиосети, что позволяет участнику 106_1 принимать такой маяк синхронной радиосети на третьем этапе 314 на основании информации сигнализации и, таким образом, переключаться из асинхронной радиосети к синхронной радиосети в ходе работы.

Другими словами, участник 106_1 может отправлять запрос на асинхронное присоединение (например, Режим A в [6]) на восходящей линии связи. Его можно подтверждать согласием на асинхронное присоединение (Ack+Assist; например, Режим B в [6]). Как часть согласия на присоединение, участник 106_1 может получать информацию времени маяка (и, возможно, других параметров) в асинхронном сообщении. Например, в [6], с этой целью может использоваться поле TSI. Дополнительная информация о частоте, шаблоне скачкообразного изменения и т.д. может быть доступна в так называемых данных расширения.

Как упомянуто выше, согласно вариантам осуществления, передача данных по нисходящей линии связи (например, с согласием на присоединение) может содержать информацию сигнализации о передаче по меньшей мере одного маяка синхронной радиосети. Например, информация сигнализации может содержать информацию о времени передачи маяка. Дополнительно (или альтернативно), информация сигнализации может содержать информацию о частоте или частотном канале передачи маяка. Дополнительно (или альтернативно), информация сигнализации может содержать информацию о шаблоне скачкообразного изменения времени и/или частоты на основании которого передается маяк. Другими словами, передачу данных по нисходящей линии связи можно использовать для передачи дополнительных параметров, например, частоты, шаблона скачкообразного изменения, частоты повторения и т.д., маяка.

Согласно вариантам осуществления, участник 106_1 может быть выполнен с возможностью передачи асинхронной передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию с использованием асинхронной радиосети и приема передачи данных по нисходящей линии связи от базовой станции с использованием первой радиосети синхронизированной по времени с передаваемой передачей данных по восходящей линии связи, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации, причем участник выполнен с возможностью приема, на основании информации сигнализации, маяка, передаваемого базовой станцией с использованием синхронной радиосети для переключения на синхронную радиосеть (асинхронная восходящая линия связи -> асинхронная DL -> (синхронный) маяк).

Таким образом, варианты осуществления позволяют быстро регистрироваться в синхронной системе.

Аналогично, в случае потери синхронизации, можно также переустановить ее посредством асинхронного запроса. Если, например, участник (например, узел) не принял маяк в течение определенного периода времени, участник может отправлять асинхронную передачу данных по восходящей линии связи для определения, все ли еще доступна сеть (например, базовая станция 104), с одной стороны, и для получения информации синхронизации (или информации сигнализации) в асинхронной передаче данных по нисходящей линии связи (ответ нисходящей линии связи), с другой стороны.

В отличие от нового присоединения, все согласованные параметры, например, ключи или адреса могут удерживаться. Это означает, что новая синхронизация (ресинхронизация) требует меньшего обмена данными. Если участник (например, узел) не получает асинхронный ответ, он может начать новую попытку присоединения для подключения к другой доступной сети (радиосети), если применима.

Согласно вариантам осуществления, ресинхронизация может происходить после потери синхронизации посредством запроса асинхронной восходящей линии связи и ответа нисходящей линии связи.

5. Временная синхронизация асинхронной системы

Часто на базовой станции 104 существуют определенные времена (так называемые часы пиковой нагрузки), когда большой объем данных нисходящей линии связи (например, сообщений нисходящей линии связи) нужно отправлять участникам 106_1-106_n (например, в промышленных зонах в дневное время или в жилых районах по утрам и вечерам), или также время от времени в ходе определенных событий или важных событий.

Если передаваемые данные являются индивидуальными данными для каждого участника (например, узла), связь не может осуществляться посредством многоадресного сообщения.

Эти часы пиковой нагрузки создают две проблемы, в особенности в асинхронной системе, что не позволяет снабжать всех участников 106_1-106_n соответствующими данными. С одной стороны, максимально допустимый рабочий цикл в обычно используемых нелицензированных диапазонах представляет проблему, поскольку он ограничен и, таким образом, не ко всем участникам можно обращаться на нисходящей линии связи в нужные моменты времени.

Таким образом, вследствие вышеупомянутой проблемы ограниченной доступности радиоканала, с соответственно большим количеством участников 106_1-106_n, по-прежнему не гарантируется, что каждый участник может получать свои данные в требуемом интервале времени, поскольку отдельные сообщения должны задерживаться вследствие ограничения рабочего цикла.

При высоких нагрузках, синхронная система имеет преимущество в том, что может осуществлять так называемую агрегацию несущих в ходе передачи данных на нисходящей линии связи. Это возможно потому, что эксклюзивные временные слоты и/или частотные каналы были заранее выделены соответствующим участникам. В результате, несколько передач от базовой станции 104 к участникам 106_1-106_n могут агрегироваться по времени, приводя к меньшей занятости канала по сравнению с асинхронной системой (или радиосетью). Таким образом, можно обращаться к большему количеству участников 106_1-106_n в одном и том же рабочем цикле в синхронной системе (или радиосети), чем в асинхронной системе (или радиосети).

Другим преимуществом синхронной системы (или радиосети), когда она занята, является возможность планирования. Например, если сообщение не может выдаваться в асинхронной системе (или радиосети) вследствие ограничений рабочего цикла, базовая станция 104 должна ожидать наступления нового момента времени для передачи от этого участника (например, путем отправки данных восходящей линии связи (сообщения восходящей линии связи)). Однако это не известно базовой станции 104 и, таким образом, может превышать максимальное указанное время для передачи.

С другой стороны, в синхронной системе (или радиосети), следующая передача маяка может просто информировать соответствующего участника об ожидающей передаче данных по нисходящей линии связи (например, сообщении нисходящей линии связи). Длительности передачи, таким образом, известны на базовой станции 104 и могут использоваться, в частности, для планирования, чтобы гарантировать данные требуемые длительности передачи.

Помимо этих часов пиковой нагрузки (например, времен увеличенной или максимальной сетевой нагрузки), имеются также часы непиковой нагрузки (например, времена низкой или минимальной сетевой нагрузки), в течение которых отправляется относительно немного сообщений. Этот случай лучше всего подходит для асинхронной сети (беспроводной сети), поскольку сложность необходима только на базовой станции 104. Таким образом, участники 106_1-106_n могут передавать и принимать свои данные в режиме максимально возможной экономии энергии, поскольку они просто обращаются к каналу по мере необходимости, и им не нужно синхронизироваться и прослушивать маяк с определенными интервалами.

Если часы непиковой нагрузки и часы пиковой нагрузки заранее известны, и обе системы (или радиосети), эксплуатируемые параллельно, используют общее сетевое администрирование, сетью (или системой 100 связи) можно управлять таким образом, чтобы в часы пиковой нагрузки использовалась только синхронная система (или радиосеть), и в часы непиковой нагрузки использовалась только асинхронная система (или радиосеть). Таким образом, можно оптимально использовать преимущества обеих систем (радиосети).

Если часы непиковой нагрузки и часы пиковой нагрузки заранее не известны, можно также координировать всех участников 106_1-106_n из асинхронной системы (или радиосети) в синхронную систему (или радиосеть) в динамическом режиме работы. Однако, ввиду того, что участники 106_1-106_n в асинхронной сети (радиосети) могут адресоваться только после особых событий, это может занять определенное время, пока все участники 106_1-106_n не войдут в синхронную сеть (радиосеть).

Однако переключение из синхронной сети (радиосети) в асинхронную сеть (радиосеть) возможно в любое время посредством передачи данных точка-многоточка (например, многоадресного сообщения) без каких-либо проблем и без больших затрат времени.

Согласно вариантам осуществления, переключение из асинхронной системы (или радиосети) в синхронную систему (или радиосеть) может возникать при больших временах рабочего цикла.

Согласно вариантам осуществления, динамический или запланированный возврат к асинхронной системе (или радиосети), например путем отключения маяка, может возникать в периоды более низких требований к трафику нисходящей линии связи или задержке и т.д.

Вышеописанные проблемы асинхронной сети в часы пиковой нагрузки относятся к только к нисходящей линии связи от базовой станции 104 к участникам 106_1-106_n (например узлы).

Поэтому асинхронные передачи данных по восходящей линии связи (например, сообщения восходящей линии связи) в часы пиковой нагрузки также могут продолжаться и передаваться только по нисходящей линии связи посредством синхронной системы (или радиосети). Это имеет преимущество в том, что только участники, которые ожидают передачи данных по нисходящей линии связи (или могут принимать их, например, двунаправленные участники (например, узлы)), должны переключаться в синхронную сеть (радиосеть). Это также допускает непрерывную работу участников (например, узлов), которые поддерживают только асинхронные передачи.

Кроме того, можно снабжать только часть (например, большинство) участников 106_1-106_n данными на нисходящей линии связи посредством синхронной системы (радиосети). Энергосберегающие участники могут продолжать снабжаться через асинхронную сеть (радиосеть).

Согласно вариантам осуществления, при больших временах рабочего цикла, нисходящая линия связи системы (или системы 100 связи) может передаваться синхронной системой (или радиосетью). Восходящая линия связи может дополнительно передаваться асинхронной радиосетью (например, с использованием асинхронных сообщений).

Согласно вариантам осуществления, отдельные участники, которым необходимо работать в энергосберегающем режиме, могут продолжать снабжаться данными через асинхронную радиосеть или, в случае некритичных по времени применений, могут переводиться в часы непиковой нагрузки.

Согласно вариантам осуществления, например, аналогично разделу 4, восходящая линия связи может продолжать передаваться асинхронно от участников 106_1-106_n на базовую станцию 104, и нисходящая линия связи может время от времени передаваться синхронно от базовой станции 104 к участникам 106_1-106_n, таким образом, что смешанная форма синхронной и асинхронной передачи возникает на нисходящей линии связи.

Таким образом, участники 106_1-106_n могут продолжать задавать времена (например, после передачи данных по восходящей линии связи (например, сообщения восходящей линии связи)) в асинхронной сети (радиосети), когда возможна зависящая от участника передача данных по нисходящей линии связи (например, сообщение нисходящей линии связи). Дополнительный, все участники, сконфигурированные базовой станцией 104, могут прослушивать канал в заранее определенные времена (например каждые 30 секунд или каждые 15 минут) для определения, присутствует ли сообщение (например, маяк или передача данных точка-многоточка или многоадресная передача).

Таким образом, базовая станция 104 имеет способность обеспечивать сообщение нисходящей линии связи участнику (например, узлу) либо по отдельности (задержка не известна базовой станции), либо как часть группового сообщения (задержка известна базовой станции). В групповом сообщении (например, маяке), имеется возможность сигнализировать, для каких узлов индивидуальные данные ожидают после группового сообщения.

Групповое сообщение также может быть использоваться как передача данных точка-многоточка (например, многоадресное сообщение) (например, для обновлений программно-аппаратного обеспечения).

Согласно вариантам осуществления, восходящая линия связи объединенной системы (например, система 100 связи) может осуществляться как чисто асинхронная. На нисходящей линии связи, участники 106_1-106_n (например узлы) могут адресоваться как асинхронно, так и синхронно с использованием регулярного группового сообщения (например, маяка).

Если используется двойной подход нисходящей линии связи, базовая станция 104 может выдавать групповое сообщение (например, маяк) с заданными регулярными (или известными) интервалами, даже если она не хочет отправлять его ни одному участнику. Таким образом, выдача производится без полезного контента, поскольку ни один из участников не обязан принимать сообщение.

Если интервалы между групповыми сообщениями (например, маяками) являются периодическими (или заранее известными для нескольких выпусков), фактически не требуется выдавать каждое ожидающие групповое сообщение ("виртуальный маяк").

Таким образом, все участники прослушивают канал в согласованное время (и при необходимости с заданным шаблоном скачкообразного изменения). Если никакой информации не принято, известно, что ни одно сообщение не было выдано. Если сообщение было принято, они могут декодировать данные и соответственно реагировать.

Эта методология используется чтобы гарантировать, что базовая станция 104 требует меньшего рабочего цикла на нисходящей линии связи (ограничение рабочего цикла в диапазонах ISM и SRD), поскольку групповое сообщение (например, маяк) передается на нисходящей линии связи только в случае необходимости.

Согласно вариантам осуществления, групповое сообщение (например, маяк) может выдаваться на нисходящей линии связи только в случае необходимости.

6. Обмен ключами

В синхронной сети (радиосеть), общий ключ требуется чтобы иметь возможность шифрования передачи для нескольких участников 106_1-106_n. Желательно также шифровать передачу маяка таким образом, что никакая информация о выделении или планировании ресурсов не раскрывалась третьим сторонам. Эта информация может использоваться, например, для конкретного вмешательства в работу сети или для получения мета-информации об активности участников 106_1-106_n.

Однако шифрование маяка (т.е. информация планирования) требует, чтобы новые участники получали общий ключ прежде, чем они смогут отправлять согласованные сообщения. В чисто синхронной системе, эта проблема может решаться с использованием особого маяка синхронизации, который не зашифрован или шифрованный заранее заданным ключом.

В любом случае, это означает, что невозможно защитить информацию синхронизации в зависимости от сети от третьих сторон. Эту проблему можно обойти путем присоединения с использованием асинхронного режима. Например, индивидуальный ключ может генерироваться для нового участника (например, узла) на основании взаимно известного секретного ключа (заранее обобществленного секрета). Полученный таким образом защищенный канал к участнику (например, узлу) может использоваться для передачи общего ключа сети или групп в сети.

Согласно вариантам осуществления, распределение общих ключей может осуществляться через индивидуально защищенные соединения с участниками (например, узлами).

Поскольку общий ключ известен всем участникам, существует повышенная опасность его компрометации и использования, например, третьими сторонами для конкретного вмешательства в работу сети (или радиосети). Индивидуально защищенные каналы связи с отдельными участниками (например, узлами) также позволяют поддерживать сеть в этом случае и восстанавливать с новым общим ключом.

Согласно вариантам осуществления, общие ключи можно обновлять через индивидуально защищенные соединения с узлами в случаях компрометации общих ключей.

7. Дополнительные варианты осуществления

На фиг. 9 показана блок-схема операций способа 320 эксплуатации участника системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 320 содержит этап 322 передачи данных в зависимости от режима работы участника с использованием первой радиосети или второй радиосети в (например, том же) частотном диапазоне (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем в первой радиосети данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем во второй радиосети данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

На фиг. 10 показана блок-схема операций способа 330 эксплуатации базовой станции системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 330 содержит этап 332 передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в (например, том же) частотном диапазоне (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем в первой радиосети данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем во второй радиосети данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

На фиг. 11 показана блок-схема операций способа 340 эксплуатации системы связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 340 содержит этап 342 передачи данных между участниками и/или базовой станцией системы связи с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (например, который используется несколькими системами связи; например, ISM-диапазоне), причем в первой радиосети данные передаются согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем во второй радиосети данные передаются согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый частотный поддиапазон и второй частотный поддиапазон перекрываются по меньшей мере частично.

На фиг. 12 показана блок-схема операций способа 350 эксплуатации двух систем связи в частотном диапазоне используемый несколькими системами связи для беспроводной связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 350 содержит этап 352 передачи данных в первой системе связи с использованием первой радиосети в частотном диапазоне (например, в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона). Способ 350 дополнительный содержит этап 354 передачи данных во второй системе связи с использованием второй радиосети в частотном диапазоне (например, в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона), причем в первой радиосети частотный диапазон доступен на основании первого шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, шаблона доступа к каналу), причем во второй радиосети частотный диапазон доступен на основании второго шаблона скачкообразного изменения времени и/или частоты (например, шаблона доступа к каналу), причем первая радиосеть и вторая радиосеть отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты выбираются таким образом, чтобы избежать тотального сбоя в передаче данных вследствие взаимной помехи.

Варианты осуществления настоящего изобретения применяются в системах для радиопередачи данных от оконечных устройств на базовую станцию или от одной или более базовых станций на оконечные устройства. Например, система может быть персональной сетью (PAN) или глобальной сетью низкой мощности (LPWAN), где оконечные устройства могут быть, например, датчиками (узлами датчиков) с питанием от батареи.

Варианты осуществления нацелены на применения, в которых сообщение (пакет данных) передается в нескольких частичных пакетах данных посредством так называемого способа множественного доступа на основе разбиения телеграмм (TSMA).

Несмотря на то, что некоторые аспекты были описаны применительно к устройству, следует понимать, что упомянутые аспекты также представляют описание соответствующего способа, таким образом, что блок или структурный компонент устройства также следует рассматривать как соответствующий этап способа или как признак этапа способа. Аналогично, аспекты, которые были описаны в контексте или в виде этапа способа, также представляют описание соответствующего блока или детали или признака соответствующего устройства. Некоторые или все этапы способа могут осуществляться в ходе использования аппаратного устройства, например, микропроцессора, программируемого компьютера или электронной схемы. В некоторых вариантах осуществления, некоторые или несколько из наиболее важных этапов способа могут осуществляться таким устройством.

В зависимости от требований к конкретной реализации, варианты осуществления изобретения могут быть реализованы аппаратными средствами или программными средствами. Реализация может осуществляться в ходе использования цифрового носителя данных, например, флоппи-диска, DVD, диска Blu-ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флеш-памяти, жесткого диска или любой другой магнитной или оптической памяти, на котором хранящийся электронно считываемые сигналы управления, который может взаимодействовать или кооперироваться с программируемой компьютерной системой для осуществления соответствующего способа. По этой причине цифровой носитель данных может быть компьютерно-считываемым.

Таким образом Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением содержат носитель данных, который содержит электронно считываемые сигналы управления, которые способны взаимодействовать с программируемой компьютерной система для осуществления любого из описанных здесь способов.

В общем случае, варианты осуществления настоящего изобретения может быть реализован как компьютерный программный продукт, имеющий программный код, причем программный код является эффективным для осуществления любого из способов, когда компьютерный программный продукт выполняется на компьютере.

Программный код также может храниться, например, на машиночитаемом носителе.

Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для осуществления любого из описанных здесь способов, причем упомянутая компьютерная программа хранится на машиночитаемом носителе.

Другими словами, вариант осуществления способа, отвечающего изобретения, таким образом, является компьютерной программой, которая имеет программный код для осуществления любого из описанных здесь способов, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.

Таким образом, дополнительный вариант осуществления способов, отвечающих изобретению, предусматривает носитель данных (или цифровой носитель данных или компьютерно-считываемый носитель), на котором записана компьютерная программа для осуществления любого из описанных здесь способов. Носитель данных, цифровой носитель данных или носитель записи обычно являются материальным или энергонезависимым.

Таким образом, дополнительный вариант осуществления способов, отвечающих изобретению, предусматривает поток данных или последовательность сигналов, представляющий/ую компьютерную программу для осуществления любого из описанных здесь способов. Поток данных или последовательность сигналов может, например, передаваться по линии передачи данных, например, через интернет.

Дополнительный вариант осуществления включает в себя блок обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или приспособленное для осуществления любого из описанных здесь способов.

Дополнительный вариант осуществления включает в себя компьютер, на котором установлена компьютерная программа для осуществления любого из описанных здесь способов.

Дополнительный вариант осуществления в соответствии с изобретением включает в себя устройство или систему, выполненное/ую с возможностью передачи компьютерной программы для осуществления по меньшей мере один из описанных здесь способов на приемник. Передача может быть, например, электронной или оптической. Приемником может быть, например, компьютер, мобильное устройство, запоминающее устройство или аналогичное устройство. Устройство или система может включать в себя, например, файловый сервер для передачи компьютерной программы на приемник.

В некоторых вариантах осуществления, программируемое логическое устройство (например, вентильную матрицу, программируемую пользователем, FPGA) можно использовать для осуществления некоторых или всех функциональных возможностей описанных здесь способов. В некоторых вариантах осуществления, вентильная матрица, программируемая пользователем, может взаимодействовать с микропроцессором для осуществления любого из описанных здесь способов. В общем случае, способы осуществляются, в некоторых вариантах осуществления, любым аппаратным устройством. Упомянутое аппаратное устройство может представлять собой любое универсально применимое оборудование, например, компьютерный процессор (CPU), или может представлять собой оборудование, специфичное для способа, например, ASIC.

Например, описанные здесь устройства могут быть реализованы с использованием аппаратного устройства, или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.

Описанные здесь устройства, или любые описанные здесь компоненты устройств, можно по меньшей мере частично реализовать аппаратными средствами и/или программным средствами (в виде компьютерной программы).

Например, описанные здесь способы могут быть реализованы с использованием аппаратного устройства, или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.

Описанные здесь способы, или любые компоненты описанных здесь способов, можно по меньшей мере частично реализовать путем осуществления программного обеспечения (компьютерной программы).

Вышеописанные варианты осуществления лишь представляют иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Следует понимать, что специалисты в данной области техники могут предложить модификации и вариации конфигураций и описанных здесь деталей. Поэтому предполагается, что изобретение ограничено только объемом нижеследующей формулы изобретения, а не конкретными деталями, которые представлены здесь посредством описания и рассмотрения вариантов осуществления.

Библиография

[1] EN 10 2011 082 098 B4

[2] G. Kilian, H. Petkov, R. Psiuk, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, "Improved coverage for low-power telemetry systems using telegram splitting," in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies (SmartSysTech), 2013.

[3] G. Kilian, M. Breiling, H. H. Petkov, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting," IEEE Transactions on Communications, vol. 63, no. 3, pp. 949-961, Mar. 2015.

[4] https://www.pcwelt.de/ratgeber/Konflikte-zwischen-WLAN-und-Bluetooth-242893.html

[5] Спецификация IEEE 802.15.4w

[6] Спецификация ETSI TS 103 357

Изобретение относится к области связи. Технический результат состоит в повышении использования канала связи в системе связи (например, системе IoT), имеющей несколько оконечных узлов системы связи с питанием от батареи или с внешним источником энергии. Для этого оконечный узел выполнен с возможностью: передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне; с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты в первом частотном поддиапазоне частотного диапазона; и с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону скачкообразного изменения времени и/или частоты во втором частотном поддиапазоне частотного диапазона, причем первый шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты и второй шаблон скачкообразного изменения времени и/или частоты отличаются друг от друга, а первый и второй частотные поддиапазоны перекрываются по меньшей мере частично. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Оконечный узел (106_1) системы (100) связи,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в одном и том же частотном диапазоне (200),

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону (202) скачкообразного изменения времени/частоты в первом частотном поддиапазоне (206) частотного диапазона (200),

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону (204) скачкообразного изменения времени/частоты во втором частотном поддиапазоне (208) частотного диапазона (200),

причем первый шаблон (202) скачкообразного изменения времени/частоты и второй шаблон (204) скачкообразного изменения времени/частоты отличаются друг от друга,

причем первый частотный поддиапазон (206) и второй частотный поддиапазон (208) перекрываются по меньшей мере частично,

причем первая радиосеть является асинхронной радиосетью, в которой оконечные узлы (106_1-106_n) системы (100) связи способны передавать данные на базовую станцию (104) в любые моменты времени,

причем вторая радиосеть является синхронной радиосетью, в которой оконечным узлам (106_1-106_n) выделяются эксклюзивные ресурсы для передачи данных,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи асинхронной передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию (104) системы (100) связи с использованием первой радиосети и приема передачи данных по нисходящей линии связи от базовой станции (104), синхронизированной по времени с передаваемой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью приема, на основании информации сигнализации, по меньшей мере одного маяка, передаваемого базовой станцией (104) с использованием второй радиосети для переключения на вторую радиосеть,

причем информация сигнализации содержит информацию о моменте времени и/или частотный канал по меньшей мере одного маяка.

2. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью переключения в ходе работы между первым режимом работы, в котором оконечный узел (106_1) передает данные с использованием первой радиосети, и вторым режимом работы, в котором оконечный узел (106_1) передает данные с использованием второй радиосети.

3. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью получения информации, необходимой для осуществления связи во второй радиосети, с использованием первой радиосети и/или

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью получения информации, необходимой для осуществления связи в первой радиосети, с использованием второй радиосети.

4. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных на базовую станцию (104) или другому оконечному узлу (106_2) системы (100) связи в первый момент времени с использованием первой радиосети и для передачи данных на ту же базовую станцию (104) или тому же другому оконечному узлу (106_2) во второй момент времени с использованием второй радиосети.

5. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных с использованием первой радиосети и приема данных с использованием второй радиосети, или

оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи данных с использованием второй радиосети и приема данных с использованием первой радиосети.

6. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем информация сигнализации содержит информацию о по меньшей мере одном параметре передачи маяка, причем по меньшей мере один параметр передачи маяка является по меньшей мере одним из:

- шаблона скачкообразного изменения времени/частоты по меньшей мере одного маяка,

- правила вычисления моментов времени и/или частотных каналов и/или шаблонов скачкообразного изменения времени/частоты передачи по меньшей мере одного маяка,

- интервала времени между последовательными передачами маяка,

- правила вычисления интервалов времени между последовательными передачами маяка,

- криптографического ключа для передачи маяка и

- правила вычисления для генерации криптографического ключа для передачи по меньшей мере одного маяка.

7. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи новой передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию (104) с использованием первой радиосети в отсутствие приема по меньшей мере одного маяка, передаваемого с использованием второй радиосистемы, и приема дополнительной передачи данных по нисходящей линии связи от базовой станции (104), синхронизированной по времени с передаваемой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем дополнительная передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации,

причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью повторного приема, на основании информации сигнализации, по меньшей мере одного маяка, передаваемого базовой станцией (104) с использованием второй радиосети для повторного переключения на вторую радиосеть.

8. Оконечный узел (106_1) по п. 1,

причем данные содержат пакет данных, причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи пакета данных, разделенного на несколько подпакетов данных, причем несколько подпакетов данных короче пакета данных, причем оконечный узел (106_1) выполнен с возможностью передачи нескольких подпакетов данных согласно соответствующему шаблону (202, 204) скачкообразного изменения времени/частоты.

9. Базовая станция (104),

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети в одном и том же частотном диапазоне (200),

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи данных в первой радиосети согласно первому шаблону (202) скачкообразного изменения времени/частоты в первом частотном поддиапазоне (206) частотного диапазона (200),

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи данных во второй радиосети согласно второму шаблону (204) скачкообразного изменения времени/частоты во втором частотном поддиапазоне (208) частотного диапазона (200),

причем первый шаблон (202) скачкообразного изменения времени/частоты и второй шаблон (204) скачкообразного изменения времени/частоты отличаются друг от друга,

причем первый частотный поддиапазон (206) и второй частотный поддиапазон (208) перекрываются по меньшей мере частично,

причем первая радиосеть является асинхронной радиосетью, в которой оконечные узлы (106_1-106_n) системы (100) связи способны передавать данные на базовую станцию (104) в любые моменты времени,

причем вторая радиосеть является синхронной радиосетью, в которой базовая станция (104) выделяет эксклюзивные ресурсы для передачи данных оконечным узлам (106_1-106_n) системы (100) связи,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью приема асинхронной передачи данных по восходящей линии связи от оконечного узла (106_1) системы (100) связи с использованием первой радиосети и передачи данных по нисходящей линии связи оконечному узлу (106_1), синхронизированной по времени с принятой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации о передаче по меньшей мере одного маяка,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи по меньшей мере одного маяка для синхронизации оконечных узлов второй радиосети с использованием второй радиосети,

причем информация сигнализации содержит информацию о моменте времени и/или частотный канал по меньшей мере одного маяка.

10. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи по меньшей мере одного маяка только в случае необходимости.

11. Базовая станция (104) по п. 9,

причем информация сигнализации содержит информацию о по меньшей мере одном параметре передачи маяка, причем по меньшей мере один параметр передачи маяка является по меньшей мере одним из:

- шаблона скачкообразного изменения времени/частоты по меньшей мере одного маяка,

- правила вычисления моментов времени и/или частотных каналов и/или шаблонов скачкообразного изменения времени/частоты передачи по меньшей мере одного маяка,

- интервала времени между последовательными передачами маяка,

- правила вычисления интервалов времени между последовательными передачами маяка,

- криптографического ключа для передачи маяка и

- правила вычисления для генерации криптографического ключа для передачи по меньшей мере одного маяка.

12. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью выдачи нескольких маяков с использованием второй радиосети с определенными интервалами,

причем информация сигнализации содержит информацию о передаче по меньшей мере одного следующего маяка из нескольких маяков.

13. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью обновления и/или изменения по меньшей мере одного криптографического ключа, используемого для шифрования данных, передаваемых с использованием второй радиосети, с использованием криптографически зашифрованной передачи в первой радиосети.

14. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью одновременной передачи данных с использованием первой радиосети и второй радиосети.

15. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи информации сигнализации, сигнализирующей радиосеть, подлежащую использованию, из первой радиосети и второй радиосети, по меньшей мере одному оконечному узлу (106_1) системы связи.

16. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью выбора одной из радиосетей для передачи данных, подлежащих передаче, из первой радиосети и второй радиосети в зависимости от требований к передаче данных, подлежащих передаче, и/или в зависимости от рабочих параметров оконечного узла системы связи, которому надлежит принимать данные.

17. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи информации сигнализации, сигнализирующей доступность первой и/или второй радиосети, по меньшей мере одному оконечному узлу (106_1) системы (100) связи с использованием первой и/или второй радиосети.

18. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи информации, необходимой для осуществления связи во второй радиосети, по меньшей мере одному оконечному узлу (106_1) системы связи с использованием первой радиосети и/или

базовая станция (104) выполнена с возможностью передачи информации, необходимой для осуществления связи в первой радиосети, по меньшей мере одному оконечному узлу (106_1) системы связи, использующей вторую радиосеть.

19. Базовая станция (104) по п. 9,

причем базовая станция (104) выполнена с возможностью временного прекращения работы первой радиосети или второй радиосети.

20. Способ (340) эксплуатации системы (100) связи, содержащий этап, на котором:

передают (342) данные между оконечными узлами (106_1-106_n) и базовой станцией (104) системы (100) связи с использованием первой радиосети и второй радиосети в частотном диапазоне (200),

причем в первой радиосети, данные передаются согласно первому шаблону (202) скачкообразного изменения времени/частоты в первом частотном поддиапазоне (206) частотного диапазона (200),

причем во второй радиосети, данные передаются согласно второму шаблону (204) скачкообразного изменения времени/частоты во втором частотном поддиапазоне (208) частотного диапазона (200),

причем первый шаблон (202) скачкообразного изменения времени/частоты и второй шаблон (204) скачкообразного изменения времени/частоты отличаются друг от друга,

причем первый частотный поддиапазон (206) и второй частотный поддиапазон (208) перекрываются по меньшей мере частично,

причем первая радиосеть является асинхронной радиосетью, в которой оконечные узлы (106_1-106_n) системы (100) связи способны передавать данные на базовую станцию (104) в любые моменты времени,

причем вторая радиосеть является синхронной радиосетью, в которой оконечным узлам (106_1-106_n) выделяются эксклюзивные ресурсы для передачи данных,

передают асинхронную передачу данных по восходящей линии связи от оконечного узла (106_1) системы (100) связи на базовую станцию (104) с использованием первой радиосети,

передают передачу данных по нисходящей линии связи от базовой станции (104) оконечному узлу (106_1), синхронизированную по времени с принятой передачей данных по восходящей линии связи с использованием первой радиосети, причем передача данных по нисходящей линии связи содержит информацию сигнализации о передаче по меньшей мере одного маяка,

передают маяк от базовой станции оконечным узлам (106_1-106_n) для синхронизации оконечных узлов второй радиосети, с использованием второй радиосети,

причем информация сигнализации содержит информацию о моменте времени и/или частотный канал по меньшей мере одного маяка.