[发明专利]用于在至少一个发送节点和至少一个接收节点之间进行基于脉冲的超宽带通信的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在至少一个发送节点和至少一个接收节点之间进行基于脉冲的超宽带通信的方法。

背景技术

本发明涉及超宽带通信的技术领域，该超宽带通信在下面也称为UWB通信（UWB=Ultra Wide Band，超宽带）。UWB技术是一种邻近区域无线电通信，这种邻近区域无线电通信使用带宽至少是500MHz或至少是所使用频带的下极限频率和上极限频率的算术平均值的20%的非常大的频率范围。为了将UWB通信和诸如WLAN的其它无线通信系统之间的干扰保持得尽可能地小，通过管理机构针对UWB信号制定了在发送这些信号时平均最大容许的能量。UWB系统的一种变型是当前通过标准IEEE802.15.4a来定义的。该标准描述了基于脉冲无线电技术对UWB通信系统的介质访问。它在此是基于脉冲的UWB通信，其中信息与频率无关地通过脉冲被编码为UWB信号。

符合针对最大容许能量的管理者要求的UWB传输允许具有高脉冲速率而每个脉冲具有小能量的数据传输或者具有低脉冲速率而每个脉冲具有大能量的数据传输。虽然利用高脉冲速率可以达到高的数据速率，但是由于在空气中传输时能量随着距离而下降，因此只能实现短的作用距离。虽然在以更低脉冲速率进行传输时更高的容许脉冲能量提供了更高的作用距离，但是具有更小的数据速率。

目前采用具有固定脉冲速率的基于脉冲的UWB系统。这些UWB系统允许在短距离上的快速数据传输或者具有大作用距离的慢数据传输。由此产生了以下问题，即在多个划分传输介质的发送节点和接收节点的情况下，高比特率的UWB通信不能与低比特率的UWB通信同时运行。尤其是低比特率的UWB传输的高脉冲能量在相对宽的范围内干扰了高比特率的数据传输，并且导致这两个数据传输在共同使用的频带中的冲突。

发明内容

因此本发明的任务是实现在发送节点和接收节点之间的基于脉冲的超宽带通信，在该超宽带通信中使得可以同时进行具有不同数据速率多个数据传输。

该任务通过根据权利要求1的方法或根据权利要求18的通信网络解决。本发明的改进方案定义在从属权利要求中。

在本发明的方法中，由一个或多个发送节点将包括多个脉冲的超宽带信号传输给一个或多个接收节点。在此，发送节点优选地还可以接收数据和/或接收节点优选地还可以发送数据。根据本发明，在该超宽带信号中借助第一数据传输通过具有第一脉冲速率的脉冲来传输数据，并且借助一个或多个第二数据传输通过具有各自的（jeweiligen）第二脉冲速率的脉冲来传输数据，其中各自的第二脉冲速率高于第一脉冲速率。由此向每个第二数据传输分配了高于第一脉冲速率的各自的第二脉冲速率。为了实现具有多个脉冲速率的同时数据传输，在此在这样的时间间隔中来传输具有各自第二脉冲速率的脉冲，即在这些时间间隔中不传输第一脉冲速率的脉冲。

根据本发明会认识到，在具有（低的）第一脉冲速率的基于脉冲的数据传输时，可以将各个脉冲或各个脉冲序列之间的时间空隙用于在这些空隙中用更高的脉冲速率来传输数据。以所述脉冲速率之一，也就是以第一脉冲速率或第二脉冲速率之一进行接收的接收节点在此被构成为，使得该接收节点仅考察被指定用于该接收节点的脉冲并且忽略UWB信号中的其余脉冲。

在本发明方法的一种优选扩展方案中，超宽带信号的脉冲连续地在具有恒定长度的彼此相继的时间窗中传输，其中每个时间窗包含单个脉冲。尤其是在此在具有第一脉冲速率的脉冲的时间窗之后紧接着是具有各自第二脉冲速率的脉冲的时间窗。优选地，在此所述彼此相继的时间窗中的第一时间窗是为第一脉冲速率的脉冲设置的，而第二时间窗是为各自第二脉冲速率的脉冲设置的，其中第一脉冲速率或各自的第二脉冲速率通过第一时间窗或第二时间窗的重复率来给出。通过这种方式，特别简单地如下来实现具有多个脉冲速率的数据传输，即在第一脉冲速率的脉冲之间的时间窗被用于在这些时间窗中传输具有相应更高脉冲速率的脉冲。本发明的该变型导致各自的第二脉冲速率是第一脉冲速率的多倍。如果要在UWB信号中实现多个第二数据传输，则各第二数据传输的脉冲也可以被交错，使得在一个时间窗中总是仅出现一个单个第二数据传输的脉冲。

在本发明方法的另一实施方式中，在单个发送节点和单个接收节点之间既进行第一数据传输又进行至少一个第二数据传输。本发明的该变型例如用于在该单个发送节点的作用距离中阻止从另外的发送节点出发的其它数据传输。这尤其是通过以下方式实现的，即利用第一数据传输来传送预定的信号模式，由此在所述单个发送节点的作用距离中的接收节点处阻止了来自另外的发送节点的第一数据传输，因为会通过该预定的信号模式引起冲突。