專利名稱:無線電通信系統和收發信機的制作方法
技術領域:
本發明涉及無線電通信系統和收發信機。
背景技術:
可以通過安排一組相互之間通過射頻(RF)裝置進行通信以在
設備之間傳輸數據的設備來創建設備的網絡。假如每個設備都在每個
設備的最大通信范圍之內的話,每個設備都可以與網絡中的每個其它
設備有效地通信。
與其中在同一時刻僅在兩個設備之間發生通信的"點對點"系統
相比,本發明可以用于"點對多點"系統。在點對多點通信系統中,在 網絡中的一個設備和兩個或更多個其它i殳備之間同時發生通信。
可靠的"點對多點"通信系統允許創建共享網絡變量。這是為網絡 中所有設備所知的變量。例如,如果一個設備想要改變共享網絡變量 的值,其必須要發送請求而且保證所有設備同時接收并處理所更新的 變量。如果不能做到同時更新,或者并非網絡中的所有其它設備都接 收到該更新,那么該網絡就不具有共享網絡變量。
共享網絡變量允許創建沒有中央控制器的網絡。所有有關網絡運 行和控制的必要數據同時被網絡中的每一個設備所知。該數據可以在 任何時間由網絡中的任何設備更新,并且保證所有其它設備相應更新 它們的數據。這就使得當與具有中央控制器的網絡進行比較時,網絡 內設備的控制變得簡單,更為靈活,且降低了成本。
5每個設備之間的單個通信活動在此被稱為事務(transaction)。 在發送數據到一個或多個該數據的收發信機/接收機的設備(收發信機 /發射機)之間發生事務。事務還包括從收發信機/接收機發送到收發
§ 在本上下文中,為給定事務^送數據以在整個網絡中共享的設備 被稱為"收發信機/發射機",而接收事務內返回的數據的設備被稱為收 發信機/接收機。應當理解,在同一事務內,給定的收發信機/接收機 還可以發送確認信號。在下一事務中,該收發信機/接收機可以變成收 發信機/發射機。
當同時向多于一個的收發信機/接收機發送時(已知的廣播或多 播),知道所有的收發信機/接收機都已經成功接收到數據是非常重要 的。如果即使是有一個收發信機/接收機沒有成功接收到數據(例如, 由于一個致使收發信機/接收機中的數據破壞的比特錯誤),那么所有 其它收發信機/接收機都必須得到通知,并非所有的其它收發信機/接 收機都已成功接收到了數據。
這種網絡通常使用一種編碼將要發送的數據比特的方法。選擇該 編碼方法作為可用傳輸技術和諸如數據率和靈敏度的性能要求之間的 折衷。普遍使用的編碼類型包括曼徹斯特編碼和位填充技術。
在常規的點對點通信協議中,通常的程序是在接收數據之后的一 段時間使每個設備發送一個確認聲明。這就有一個缺陷,即發送設備 必須確切知道網絡內的接收設備的數量,并且知道怎樣與它們中的每 一個聯系。同 一數據段到多個接收設備的可靠傳輸要求該同 一數據的 多次傳輸,以及對確認每次傳輸的相應等待。該同一數據到很多接收 方的重復傳輸浪費了通信媒體的可用帶寬。這種方法還要求發射機獲
取并存儲有關確切是哪個接收設備要接收給定傳輸的數據。這種方法 允許以不必要的復雜性和對通信媒體可用帶寬的低效使用為代價來創
建共享網絡變量。
可選地,點對多點的傳輸可以用來將數據同時發送給多個接收 方,而無需返回任何確認。這造成數據傳輸不可靠,并且發射機不能
6夠確定是否所有的接收設備都已經成功接收到了數據。不可靠的數據 傳輸意味著不能創建共享網絡變量。
當兩個或多個設備在彼此的通信范圍之外時,情況就比較復雜。 正如可以理解的那樣,每個設備都具有其最大傳輸范圍(由設計因素 決定,包括但不限于發射功率、接收機靈敏度、天線類型、以及信號 處理算法)。當有些設備在最大范圍之外并且因此不能與對方通信時, 通信和同步通信就會更加復雜。
創建共享網絡變量也會由于來自不同設備的傳輸之間的沖突的 發生而受到阻礙。沖突反過來影響數據在整個網絡的成功傳輸。能夠 檢測到沖突的發生并進行適當的處理是非常重要的。這種適當的行動 可包括通知發送設備其發送被中斷,以及通知網絡中的其它設備發生 了沖突。
傳統的減少沖突可能性的方法包括在傳輸之前監測媒體一段時 間。每個設備會在其傳輸過程中被延遲一段隨機時間,或者是對網絡 中每個設備唯一的時段。例如,這段時間可以通過使用該設備的設備 地址(對于要唯一尋址的設備該地址必須是唯一的)而做到對每個設 備唯一。這可以使用單個比特的持續時間來衡量,從而如果幾個設備 希望正好在同一時刻開始傳輸的話,它們就會等待不同的時段。等待 最短時間的設備可以開始傳輸(并且其它設備會看到這種傳輸,接收 到該傳輸,并在稍后的時間重試它們自己的傳輸)。
這種方法明顯的減少了沖突的可能性,然而,當使用其中不同網 絡中的設備可能使用相同地址的多個網絡時,該方法不是失效保護的 并且未必適當。
本發明的目的是提供一種用于改進RF多播通信系統中的設備之 間的通信的系統和協議,特別是如果兩個或更多數據傳輸之間發生了 沖突。
發明內容
根據本發明的第一方面,提供一種用于射頻通信網絡中的數據幀,該數據幀包括被編碼以便當接收該數據幀的設備已經從另 一個源 接收到數據時被理解為沖突的數據。
根據本發明的第二方面,提供一種在設備的射頻網絡中檢測兩個
傳輸之間的沖突的方法,該方法包括
從笫 一設備發送根據本發明的第 一 方面的笫 一數據幀;
從第二設備發送根據本發明的第 一 方面的數據幀的第二數據幀;
以及
在接收第 一數據幀的同時,檢測來自該第二數據幀的編碼數據序 列,并將結果數據序列識別為指示沖突。
根據本發明的第三方面,提供一種包括至少三個設備的無線電通 信系統,在使用中,第一設備發送根據本發明的第一方面的第一數據 幀,第二設備發送根據本發明的第一方面的第二數據幀;以及第三設 備接收該第一和第二數據幀,并在接收該第一數據幀的同時,檢測來 自該第二數據幀的編碼數據,并將結果數據序列識別為指示沖突。
根據本發明的第四方面,提供一種用于包括至少兩個其它收發信 機的無線電通信系統中的收發信機,在使用中,該其它收發信機的第 一個發送根據本發明的第一方面的第一數據幀,而第二個其它收發信 機隨后發送根據本發明的第一方面的第二數據幀,在使用中, 一旦在 接收第 一數據幀的同時接收到來自第二數據幀的編碼數據,則將該結 果數據序列識別為指示沖突。
根據本發明的第五方面,提供一種用于設備的射頻網絡中的通信 協議,該協議具有幀,該幀包括
用于發送數據的第一時隙;
第一時隙之后用于發送第一確認狀態的第二時隙;
第二時隙之后用于發送第二確認狀態的第三時隙;以及
第三時隙之后用于發送沖突指示的第四時隙。
根據本發明的第六方面,提供一種包括收發信機/發射機以及至 少兩個收發信機/接收機的無線電通信系統,其中該收發信機/發射機 在第一時隙內發送數據到收發信機/接收機,并且其中一旦接收到該數
8據,則每個收發信機/接收機在笫 一時隙之后的第二時隙內返回第 一確 認狀態,在第二時隙之后的第三時隙內返回第二確認狀態,或者在第 四時隙內返回沖突確認。
根據本發明的第七方面,提供一種用于包括至少一個收發信機/ 發射機和至少 一個其它收發信機/接收機的無線電通信系統中的收發 信機/接收機,在使用中,該收發信機/接收機一旦在第一時隙內從所 述收發信機/發射機接收到數據分組,則在第 一 時隙之后的第二時隙內 發送第 一確認狀態,在第二時隙之后的第三時隙內發送第二確認狀態, 或者在第三時隙之后的第四時隙內發送沖突確認狀態。
根據本發明的第八方面,提供一種用于包括至少一個其它收發信 機/接收機的通信系統中的收發信機/發射機,其中在使用中,該收發 信機/發射機在第 一 時隙內發送數據分組到該至少 一個收發信機/接收 機,并且在第 一 時隙之后的第二時隙內從一個或多個該收發信機/接收 機接收第 一確認狀態,在第二時隙之后的第三時隙內從一個或多個該 收發信機/接收機接收第二確認狀態,或者在第三時隙之后的第四時隙 內從一個或多個該收發信機/接收機接收沖突確認狀態。
根據本發明的第九方面,提供一種用于設備的射頻網絡中的通信 協議,該協議具有幀,該幀包括用于發送數據的第一時隙,在第一時 隙之后用于指示轉發標志的第二時隙,以及在第二時隙之后用于轉發 第一時隙內所發送的數據的第三時隙,以及在第三時隙之后用于允許 兩個或更多個傳輸之間的沖突確認的第四時隙。
根據本發明的第十方面,提供一種包括第一收發信機、第二收發 信機和轉發器的無線電通信系統,該第 一和第二收發信機彼此間隔大 于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個的距離,并且該轉發器位于該 第一和第二收發信機中間,其中一旦在第一時隙內從第一或第二收發
信機的其中之一接收到數據,該轉發器在笫二時隙內發送轉發器標志, 并且接著在第三時隙內發送在第一時隙接收到的數據。
根據本發明的第十一方面,提供一種用于包括至少兩個收發信機 的無線電通信系統中的轉發器,該至少兩個收發信機彼此間隔大于其各自的傳輸范圍中的至少一個的距離,在使用中,該轉發器被置于該 至少兩個收發信機中間,其中一旦在第一時隙內接收到數據,該轉發 器在第二時隙內發送轉發標志,在第三時隙內發送第 一時隙內接收到 的數據,以及如果在兩個或更多個傳輸之間發生了沖突,則接著在第 四時隙內發送沖突確認。
根據本發明的第十二方面,提供一種用于包括至少一個其它收發 信機和轉發器的無線電通信系統中的收發信機,該收發信機和該至少 一個其它收發信機彼此間隔大于它們各自的傳輸范圍中的至少一個的 距離,在使用中,該轉發器被置于該收發信機和該至少一個其它收發 信機中間,其中一旦在第二時隙內從該轉發器接收到轉發標志,該收 發信機暫停進一步的行動,直至該收發信機在第三時隙內從該轉發器 接收到最初由該至少一個其它收發信機在第二時隙之前的第一時隙內 發送的數據。
根據本發明的第十三方面,提供一種至少包括第一收發信機、第 二收發信機和轉發器的無線電通信系統,該第 一 收發信機和第二收發 信機間隔大于至少 一 個收發信機的最大傳輸范圍的距離,該轉發器被 置于該第一和第二收發信機中間,以便一旦從該第一收發信機接收到 數據傳輸,該轉發器轉發來自該第一收發信機的該數據傳輸,其中, 在該轉發器轉發來自該第一收發信機的數據傳輸之前, 一旦從該第二 收發信機接收到數據傳輸,則該轉發器發送一個數據序列,指示每個 收發信機忽略正在進行的傳輸。
本發明的系統和協議具有許多用途,包含控制家用、工業和辦公 器具的應用。
圖l示出了根據本發明的數據幀結構;
圖2A示出了網絡中三個設備的示意性例子,第一設備發送圖1 的數據分組;
圖2B示出了第二設備發送圖1的數據分組并引發沖突的示意性
10例子;
圖2C為圖2A和2B中發送的數據分組的時序圖3示出了分布于這些網絡l-3中的網絡設備A-H;
圖4示出了根據本發明優選實施例的一種網絡結構;
圖5示出了用于本發明的環境中的網絡協議模型;
圖6示出了根據本發明優選實施例的幀結構;
圖7示出了部署在根據本發明的網絡中的轉發器和兩個收發信
機;
圖8示出了用于圖7的配置中的幀結構; 圖9示出了本發明中使用的收發信機設備的優選結構;以及 圖IO示出了部分ISO 7層模型,其中執行圖9的收發信機設備 的某些功能。
具體實施例方式
根據本發明的一個方面,任何發生的沖突都將通過使用由網絡內 的設備傳輸的數據幀的編碼而被檢測。
有兩種可能發生的沖突。第一種是在兩個設備之間,這兩個設備 在彼此的范圍之內,由于某些原因在同一時刻開始發送數據。雖然使 用了各種傳統的避免方法技術,諸如在傳輸之前監測媒體和根據每個 設備的設備地址交錯設備的后續數據傳輸,仍然可能發生沖突。在此 情況下,數據傳輸就會在時間上彼此重疊。
另外一種類型的沖突,并且是更容易發生的一種,是在設備需要 將數據發送給分布于幾個分開的網絡上的其它設備的情形。例如在這 些網絡中的兩個網絡上,有些設備可能相互靠近(即使位于不同的邏 輯網絡),而如果其它的設備在物理上位于它們各自的網絡的相反側 則可能在對方的范圍之外。
這種排列具有更高的沖突發生可能性,因為多個設備共享同 一地 址(即使在不同的網絡上),并從而能夠同時開始它們各自的傳輸。 此外,由于有些設備會在彼此的范圍之外,要檢測到沖突已經發生就更加困難,因為來自各自設備的數據傳輸將不會直接重疊。然而,在 這些情況下,位于兩個極端設備之間的設備,也就是處于兩個設備的 范圍之內的設備,將會在接收過程中檢測到沖突,并且這個事實有利 于處理沖突。
回到第 一 種情況,本發明以以下方式解決在彼此范圍之內的兩個 設備的傳輸之間的沖突的問題。
根據本發明的一個方面,由設備發送的每個數據幀包括特殊編碼 的部分,優選是位于或接近其開始處,該部分在由已經接收另一傳輸 的設備接收時,會被理解為沖突。
圖1示出了包括數據部分11,確認部分12和編碼部分13的幀 10的示例性結構。示例幀IO還包括"數據結束"標記14。
該幀結構可用于如圖2A、 2B中所示的示例性網絡。在這個例子 中,如圖2A中所示,設備A將發送包括將由設備C接收的編碼部分 13和數據部分11的數據幀10。在此情況下,設備C還沒有接收到另 一傳輸并且一旦從設備A接收到第一數據幀10,將會忽略編碼部分 13并繼續處理數據幀10中的數據11。如果由于某些原因,在數據幀 IO的傳輸過程中,設備B開始發送相應的數據幀10'到設備C,如圖 2B中所示,設備C就會突然檢測到來自數據幀10'的編碼部分13', 并且由于它已經接收了數據幀10,它將會將編碼部分13'理解為沖突。 示意這種情形的時序圖在圖2C中示出。
一旦檢測到沖突,設備C就繼續接收沖突的數據幀直至其能夠檢 測到第二次傳輸的數據結束標記14'。此時,設備C將發送沖突確認 指示到設備B,其通知設備B數據傳輸已經被破壞并且應該重新發送 該數據分組。設備A在其傳輸完成時尚未從設備C接收到任何確認信 號(因為設備C還在繼續從設備B接收數據傳輸),其將此作為丟棄 的分組對待并將知道它將需要重新發送其傳輸。
以上描述的例子假設設備B的傳輸在設備A的傳輸之后完成, 然而,在設備A傳輸的數據幀10比設備B的數據幀長得多的情況下, 那么設備C將檢測到來自設備A的傳輸的數據結束標記,而設備A將接收到沖突確認信號。在此情況下,設備B將不會接收任何確i人信
號并且將假設其數據分組被丟棄,將會稍后嘗試重新發送其數據。
在一種不太可能的情況下,設備A和設備B均同時開始有效傳 輸(在符號的約%或更少的范圍內),將會發生以下三種結果中的其
中一種。
-A在兩次傳輸中發送的數據將沖突,而且無論如何設備C 都會最終檢測到沖突。這是因為由該兩個設備傳輸的兩個數據流中通 常有足夠的不同,這將會被設備C理解為沖突。然而,這依賴于要存 在足夠大的數據差異,但這并不是總能夠得到保證。
-B來自兩個分組的數據將沖突,但是設備C檢測不到沖突 (例如,由于在兩次傳輸之間沒有足夠的數據差異用于沖突的決定性 判斷),然而,沖突將會導致數據流的足夠的破壞,從而當兩次數據 傳輸中的最后一次完成時,設備C回應一個否定確認。
如果設備A和B都發送恰好相同長度的數據流,那么設備A和 B 二者將從設備C接收到否定確認并將稍后重試它們各自的傳輸。然 而,如果設備A和B的分組長度不同,那么發送較短傳輸的設備將等 待來自設備C的確認信號而另一個設備仍在發送。由于第一個設備不 能得到任何確認信號,其將假設其分組丟棄并將試圖在稍后的時間重 傳它的數據。發送較長傳輸的設備最終或者會接收到否定確認(如果 設備C能夠檢測到數據損壞,并檢測到數據結束標記),或者如果設 備C沒有檢測到數據結束標記,則設備C根本就不會確認,傳輸設備 由此將假設其分組被丟棄并且稍后會重試其傳輸。
-C 如果兩個傳輸都在恰好同一時間發送恰好相同的數據 (實際上是非常不可能的),那么兩個傳輸將被設備C檢測為單個傳 輸,并且會使用肯定確認來響應設備A和B,而每個設備就會假設其 數據已經被成功發送和接收,其確實是的。
可以用于沖突檢測的示例性編碼系統如下
0比特將被編碼為OFF,ON對,而
1比特將被編碼為ON,OFF對。因此,在0和1數據比特之間的沖突將被檢測為ON, ON。例如, 后面跟有正常數據比特的單個比特的沖突;ON,ON,ON,OFF將指示后 面跟有比特1的單個比特沖突。后面跟有正常數據比特的多個連續比 特的沖突,ON,ON,ON,ON,OFF, ON將指示后面跟有0比特的兩個沖 突比特。
應當理解,可檢測的沖突總會導致接收ON,ON對。這是如上所 述僅能夠編碼比特O和1的曼徹斯特編碼系統的違例(violation)。
正如可以理解的那樣,幀將會以起始碼開始并且結束碼為幀標 記。這些可通過使用曼徹斯特編碼違例來完成。在此情況下,利用了 以下事實的優點
-后面跟有數據比特(ON,OFF或OFF,ON )的編碼違例(ON,ON ) 指示一個沖突;
-后面跟有多個沖突(多個ON,ON)的編碼違例(ON,ON)仍然 是一個沖突。
然而,在編碼違例(ON,ON )之后跟隨另一個特殊違例 (OFF,OFF)的情形中,由于沖突或由于之后跟隨有效數據比特的沖 突,這永遠不會發生。在此情況下,序列ON,ON,OFF, OFF被用作引 入(lead-in)。如果檢測到這種情況,接收機將此識別為指示嵌入到 正被傳輸的數據流中的特殊標簽的標記。如果該序列后面跟有 OFF,ON對,其代表幀的開始。如果該序列后面跟有ON,OFF,則代 表幀的結束。
序列
ON,ON,OFF, OFF,OFF, OFF和ON,ON,OFF, OFF,ON,ON是非法的。
根據本發明的另外一個特征,該特征對于更新網絡中或分布式網 絡中的其它設備尤其有用,是接收設備(C) 一旦檢測到由設備A和 B發送的兩個數據幀之間的初始沖突,則發送一個信號的特征。這個 信號將被設備C范圍內的其它設備理解為沖突,并且這些設備反過來 發送相同的信號給它們各自范圍內的設備。以這種方式,網絡或分布式網絡范圍內的所有設備都將被通知在網絡中的某個地方發生了沖 突,這些設備甚至可以在物理上位于沖突首先發生的設備的范圍之夕卜。
實際上,設備C 一旦檢測到設備A和B的傳輸之間的初始沖突, 將停止一短段時間的接收,發送使沖突能在其它設備中被檢測到的長 突發,然后重新開始其接收功能。當設備C檢測到沖突時,沖突之后 的數據檢測被中斷,那么從向前的沖突檢測的觀點來看,設備C試圖 檢測的其它信息是幀結束標記。應當理解,幀結束標記可不總是在每 種情況下都可識別,然而,設備C將試圖定位這個標記。
有較小的可能性是在由設備C發送長突發沖突信號的傳輸期間, 數據結束標記將由設備A或B(其曾經最后傳輸結束)發送并被設備 C遺漏。在此情況下,該傳輸不會得到確認并會被發送該分組的設備 認為是丟棄的分組,而且每個設備將會在稍后的階段試圖重發該數據。
圖3示出了三個網絡的典型示例,這三個網絡在分離時大多在相 互臨近的范圍內工作。網絡1由設備A、 B、 C和D組成,而網絡2 由設備E和F組成。網絡3由設備G和H組成。如上所述,如果在 設備C發生來自設備A和B發起的傳輸的沖突,設備C將發送將被 設備D和E接收的沖突信號,因為D和E會在設備C的范圍之內, 然而,由于在設備C范圍之外,網絡2中的設備F和網絡3種的G 和H無法接收這個信號。根據本發明,由于來自設備C的沖突信號被 設備D接收, 一旦設備D接收到來自設備C的沖突信號,將反之發 送能夠被設備F和E檢測到的類似沖突信號。與之類似,設備E也將 檢測到來自設備C的沖突信號,因為設備E在設備C的范圍之內, 并且將發送也會被設備G和H接收到的其自己的沖突信號。以這種方 式,沖突信號在整個網絡上傳播,直至一個網絡/各網絡內的所有設備 都已被告知在網絡l中的設備C處發生最初沖突。
本發明的原理現在將在特定網絡結構的上下文中描述,該特定網 絡結構是兩個共同未決申請的主題。
圖4中示出了一種典型的網絡架構,其中網絡200由節點1、 2 和3構成,節點1、 2和3是收發信機設備并可在給定通信事務中充當
15發射機和/或接收機。網絡200可以通過網關210與其它網絡20通信。 本發明的協議設計是基于ISO 7層模型并且有些術語與ISO所使 用的相同。本發明中所使用的協議是無連接的,意味著一旦單個數據 傳輸已經發生,不希望在此之前或之后有其它的相關數據傳輸。
本發明的協議模型基于IS0 7層模型并在圖5中示出。對于在兩 個節點上分布的應用,每個協議層具有到另 一個節點內的對等層的虛 擬連接。正如可以看到的那樣,每個層得到由上一層提供的數據,將 其作為數據單元處理并添加自己的協議控制信息(PCI)字段。在每 一層,協議數據單元(PDU)或者是數據,或者是由下一更高層提供 的包。PDU的名字前冠有其應用的層(例如,SPDU為會話PDU)。 物理層涉及ISO系統中的機械和電氣網絡接口 。在本發明的系統 中,物理層指的是用于在通信媒體上發送和接收比特的硬件和固件元 件。
在ISO系統中,鏈路層用于數據鏈路控制(例如,組幀、數據透 明性、差錯控制)。在本發明中,鏈路層用于將字節劃分為比特、比 特填充(如果需要的話)、組幀、沖突檢測、優先排序、錯誤檢測、 肯定/否定確認生成、校驗、轉發和重傳。
ISO系統中的網絡層用于網絡路由、尋址、呼叫建立和清除,而 在本發明中,網絡層用于網絡路由、尋址、事務建立和清除。
在ISO系統中,傳輸層用于端到端的消息傳輸、連接管理、差錯
控制、分段和流控制。本發明的環境中沒有使用傳輸層。
ISO系統中的會話層用于應用實體的對話和同步控制,但是沒有
在本發明的環境中使用。
表示層在ISO系統中用于傳送語法協商,以及數據表示轉換,而
在本發明的環境中,表示層用于應用數據的可選加密。
ISO系統中的應用層用于文件傳輸、訪問管理、文檔和消息交換、
作業傳輸和操縱,而在本發明的環境中,應用層支持發送和接收應用
最后,用戶應用層不但在ISO中使用,而且在本發明的環境中使用,用于任何需要實現特定功能或行為的需要。 本發明所具有的特征主要屬于鏈路層。
在本發明的協議中,使用能夠可選地由主要比特和次要比特組 成。如果兩個設備同時發送主要比特和次要比特,那么接收機和發射 機(監測它們自己的傳輸)將僅檢測主要比特。這個過程在共同未決 的專利申請中描述。然而, 一般來講,該協議將不使用主要比特和次 要比特,而且沖突必須使用如前所述的本發明的方法處理。
通過由發射機首先監測媒體一段時間而獲得媒體訪問,所述一段 時間對于網絡中的每個設備是不同的,并且如果沒有檢測到已有傳輸, 發射機將嘗試通過發送前置碼流而要求媒體訪問。這種前置碼以至少 一個可檢測比特開始。對媒體訪問的要求定義了事務的開始。事務包 含所有的數據傳送,數據的確認和轉發。網絡中的所有節點必須連續 監測媒體,并且如果它們檢測到事務發生,它們將延遲任何對要求媒 體訪問的嘗試直至當前事務完成。
事務是異步的它們可以在任意時刻發生,而且一個事務到下一 事務的開始的時間差不一定是比特周期的整數。
在本申請中,事務被特別定義為劃分為幾個包含不同類型數據的
子時隙的連續時段。事務開始于一段設置的時間的前置碼,后面跟有 將要從收發信機/發射機發送到兩個或多個收發信機/接收機的特定數 據。數據發送期間的時隙在長度上可變,并且包含用作幀校驗序列的 部分。跟隨數據傳輸的是兩個時隙,在該時隙期間由收發信機/接收機 發送肯定和否定確認,其后跟隨一個時隙,在該時隙期間由收發信機/ 接收機如上所述發送沖突指示,圖6示出了該幀的結構。
如上所述,事務是異步的并且可以在任何時間啟動。然而, 一旦 啟動,該事務就具有基于時間的結構。事務中的特定標記用于顯示可 變長度數據部分的開始和結束。在其間發送肯定和否定確認以及沖突 指示的時隙在時間上固定。通過仔細編碼并將數據冗余編碼到這些時 隙中,能夠傳送由一個或多個收發信機/接收機發送的肯定確認和由一 個或多個收發信機/接收機發送的否定確認。事務中涉及的所有設備都
17將看到這兩種確認時隙。
期望肯定確認的收發信機/接收機將在肯定確認時隙期間發送特 殊碼并將在否定確認時隙期間接收。
類似地,期望否定確認的收發信機/接收機將在肯定確認時隙期 間接收并將在否定確認時隙期間發送特殊碼。
設備監測它們沒有進行傳輸的時隙的事實確保了在兩個確認時 隙的最后,每個設備或者檢測到了肯定確認、否定確認或者同時檢測 到二者,并因此能夠計算出網絡的整個確認狀態。
例如,發送肯定確認的收發信機/接收機將能夠檢測某些其它的 發送否定確認的收發信機/接收機。
在事務的最后,所有的設備都不知道有多少肯定或否定確認,它 們所知道的是有一些肯定確認和一些否定確認。
如果在事務期間根本存在任何否定確認,那么所有的收發信機/ 接收機都知道這一點,并且會丟棄接收到的數據。類似地,收發信機/ 發射機也知道這一點并會試圖重新運行該事務。
肯定確認的生成如下。
一旦接收到數據,節點將僅在以下時候生
成肯定確認
-數據時隙已經針對其嵌入的幀校驗序列被校驗并且發現是有效 的;以及
-數據時隙內出現的任何尋址信息匹配由該設備使用的尋址信 息;以及
-沒有檢測到沖突。
每個設備收發信機通常包含至少兩種不同類型的地址,如下
-單元地址,允許該設備被唯一單獨尋址;以及
-多播地址,允許同時尋址網絡中的那些設備以更新共享網絡變
另外,設備還可選地包括
-網絡地址,允許物理設備由其所在的邏輯網絡分組。 可能還有其它的變化,但是這三種地址類型是基本的,并且用作
18其它更多復雜尋址方案的基礎。
否定確認產生中所涉及的過程如下。接收設備(收發信機/接收
據時隙被破壞時,才生成否定確認。
在設備確定數據時隙被破壞時,進一步檢查數據時隙內的任何字 段沒有用處。
如果滿足生成肯定確認的條件而且如果沒有其它的收發信機/接 收機已經生成否定確認,才能由收發信機/接收機進行由收發信機/發 射機發送的數據的接受。這樣確保了所有的收發信機/接收機僅接收給 定消息一次。對于點對多點消息,這可能意味著消息被收發信機/接收 機丟棄,即使是消息看起來有效并被肯定確認。
以上描述了在其中可以利用本發明的 一般環境。以上所述的序列 只能當每個設備都在其它設備的范圍之內時才被使用。應當理解的是, 每個設備將具有最大傳輸范圍,超過該范圍其就不能與其它設備通信。 最大傳輸范圍是由設計因素決定的,設計因素包括但不限于發射功率、 接收機靈敏度、天線類型以及信號處理算法。對于較短范圍(沒有得 到許可證的)的設備,該范圍通常從幾十到最多幾百米。這樣一種設
備的典型最大傳輸距離是在20米的級別內。在一個或多個設備位于另 一個設備的最大傳輸范圍之外的情況下(即不能直接與那個設備通 信),在執行上述過程時就會遇到困難。特別是在收發信機/發射機發 送數據,某些或所有的其它收發信機/接收機將接收不到來自那個特定 收發信機/發射機的數據的情況下,從而使得不可能更新共享網絡變 量。
根據本發明,修改上述的協議以允許設備之間的數據重傳以便擴 展網絡中使用的設備的有效傳輸范圍。修改后的協議結合轉發器使用, 轉發器大致位于網絡中設備的幾何中心并在分布于它們的正常傳輸范 圍之外的設備之間充當中繼。
圖7示出了網絡中的設備X和Y的示例配置。設備X和Y分隔 大于它們各自傳輸范圍中的每一個的距離。由此,如果設備X想要如上所述發送數據,設備Y將不能接收這些數據并不能夠知道如何如上 所述地繼續下去。然而,根據本發明,轉發設備30被放置在設備X 和Y之間并充當轉發器。這樣,如果設備X發送數據,轉發設備30
X的數據。當設備Y發送其確認時,這將被轉發器接收到。轉發器再 發送能被設備X和Y 二者接收到的全部確認狀態。兩個設備于是知道 信息被轉發器轉發了 ,并反過來被轉發器范圍內的所有設備接收或拒 絕。設備X和Y于是能夠以正常的方式繼續。
當然,例如設備Y不一定是收發信機/接收機而可以是收發信機/ 發射機。然而,在此情況下,由于超出了設備Y的范圍的設備X (例 如,收發信機/接收機)不能夠接收發送的數據,設備Y將發送信息到 網絡。此外,部署在設備X和設備Y之間的轉發設備30將接收由設 備Y發送的數據,并轉發這些數據以便設備X和轉發設備30范圍內 的任何其它設備接收該轉發。
應當理解的是,實際上并不需要直接將轉發設備30放置在兩個 設備之間而是可以放置在使網絡內的設備都能到達的任何合適的位 置。
在某些情況下,有可能設備X具有到達設備Y的足夠范圍,然 而傳輸范圍比設備X更短的設備Y不能與設備X通信。在此情況下, 轉發設備30可以位于比設備X更靠近設備Y,以便允許來自設備Y 的傳輸到達轉發設備30,然后該消息就會被轉發并發送給設備X。
事實上,以相同的方式構建網絡中的所有設備是有利的。這意味 著每個設備,無論是充當收發信機/發射機、收發信機/接收機或是轉 發設備,都以相同的方式構建并能夠獨立執行它們想要的功能。這樣 在復雜度和制造成本方面就有顯著的節省,因為僅需要制造一種設備。
在使用中,如果設備充當轉發器, 一旦接收到第 一幀中的信息(見 圖6),轉發器將立即在新的第二時隙中發送轉發標志,并且接著在 新的第三時隙中轉發在第一時隙中接收到的數據。網絡于是以如上所 述正常運轉,其中已經接收到所轉發信息的作為收發信機/接收機的設
20備然后將如上所討論的那樣繼續確認那些數據的成功或不成功接收,
而轉發器將發布最終的全部轉發狀態以通知網絡中的所有設備所轉發
數據的成功或失敗。
圖8中示出了修改后的協議幀。與圖6的幀相比較,清楚地顯示出圖8的修改后的轉發標記事務與圖6的非轉發標記事務的區別。特別地,兩個事務幀中均存在提供用于數據傳輸的第一時隙,然而,在圖8的轉發標記幀中,提供了第二時隙用于轉發標記標志的傳輸。提供第三時隙,在該時隙內將轉發在第一時隙內發送的數據。幀結構于是以與圖6的幀結構相同的方式繼續。特別是,提供了確認時隙以包含用于發送肯定確認的第 一子時隙、用于發送否定確認的第二子時隙以及用于發送沖突指示的第三子時隙。另外,在圖8的轉發標記幀中,還提供了附加時隙用于傳輸轉發狀態,向所有設備提供傳輸已被轉發的證實。
以上所述的情況涉及轉發器在可能有些設備可以在同 一 時刻開始傳輸的事實下甚至更為復雜。當所有設備都在彼此的范圍內時,通常通過使每個設備在試圖發送之前監測媒體一段唯一 的時間來避免沖突。當設備由于某些原因具有相同的延遲周期(例如,由于在不同的網絡中但位于彼此的范圍以內)時仍然會發生沖突。在這種情況下,網絡中的有些設備有可能檢測到沖突,但是其它的設備則具有其不能檢測到沖突的足夠大的范圍。那些檢測到沖突的設備能夠在它們的確認時隙內通知出現沖突。然而,這種方法在某些情形下將變得不可靠。為了改進沖突檢測和通知的可靠性,由所有檢測到沖突的設備傳播沖突。這種通過網絡內的設備傳播沖突確保了沖突的認識被快速散布。
在使用轉發設備的情況下,在發送的設備和接收該傳輸的另一個設備之間存在一些延遲。在這段延遲時間內,有可能開始來自另一個超出原始發送設備范圍之外的設備的傳輸。在這種情況下,轉發器簡單地如上所述發送沖突傳播,并且如果可能的話將該沖突指示作為部分后續確認時隙發送。 一旦轉發器已經啟動了傳輸,就不能檢測到沖突,但是范圍之內的其它設備可以這么做并利用該確認時隙的沖突指示部分來通知該轉發器。
例如,參考圖7,如果設備X開始發送,在轉發設備30接收到
有延遲。在這段時間內,設備Y可能開始發送其自己的數據,這在轉發設備30開始轉發那個傳輸之前會引發與設備X的傳輸的沖突。轉發設備30檢測并傳播這個沖突。
簡言之,以上描述了由任何設備檢測沖突以及對其它設備看起來像是沖突的序列的慎重的傳輸。這致使被檢測到的沖突通過網絡傳播。已經傳播了該沖突的接收設備一直等到傳輸結束。如果它們能夠的話,它們利用確認(第四)時隙的沖突指示字段向發送設備回指沖突。以這種方式,發送設備知道已經發生了沖突并且能夠適當地重新發送。如果它們不能夠向發送設備回指該沖突,接收設備根本就不發送任何確認。無論如何,接收設備都會知道沖突(或者是因為它們檢測到了原始沖突,或者是它們檢測到了傳播的沖突)。類似地,發送設備知道發送不成功,因為它們或者同樣得到了特定的指示,或者根本就沒有得到確認。這種接近通過轉發器擴展。
這種進一步的改進包括當任何傳輸開始了從一個設備到另外一個設備不同的一段時間時,監測媒體。這有助于減少沖突發生的可能性。將延遲的時間量通常是傳輸單個比特所花費的時間的整數倍。這是沖突避免周期。通過使該周期對網絡中的每個設備唯一,在理論上就永遠不會發生沖突。例如,這通過利用由例如比特的持續時間定標的設備的唯一地址作為監測媒體時將等待的時間而最為方便地完成。或者,可以隨著檢測到的每個連續沖突而增大延遲。如果檢測到太多的連續沖突(例如,超過了預設的閾值數),傳輸的嘗試就被取消并通知操作員。
因此,沖突可能發生的唯一時間(理論上)是當兩個設備使用相同的延遲周期時。如果幾個不同的網絡位于彼此的范圍內,這種情況有可能會發生(作為如前討論所的"相鄰房間"問題已知),并且使用本發明的沖突傳播方法來解決。如上所討論,實際上以相同的方式構建網絡中的所有設備是有利的。這意味著,每個設備無論是其充當收發信機/發射機、收發信機/接收機或是轉發設備,都將以相同的方式構建并且分別能夠執行它們所希望的功能。這在復雜度和制造成本方面提供了顯著的節省,因為只需要制造一種類型的設備。
收發信機設備100的優選實現使用無線電接收機、無線電發射機以及微處理器。這前面兩項可以可選地組合為發射機/接收機,如圖9所示,圖9示出了包含微處理器110和發射機/接收機120的設備100。發射機/接收機120通過天線130發送和接收數據。
應理解的是,使用微處理器并非強制性的。例如,協議可以在專用集成電路、可編程邏輯設備或可編程門陣列中實現。使用微處理器較為方便,因為其允許容易的可更改的軟件實現,并減少了總的部件數。然而,軟件實現僅適用于低到中等的數據速率。
發射機/接收機120的功能是接收或發送信息。發射機/接收機的選擇將由因素范圍決定,包括(但不限于)
a. 產品將被銷售的市場的管理環境。
每個國家都具有規則,其確定了包括允許的頻率、發射功率電平和帶寬的因素。適用于某些國家的發射機/接收機在其它國家中可能不符合規定。
對于在各個國家范圍內具有廣泛銷售要求的產品,有可能需要選擇適合于每個國家的幾種不同的收發信機。
b. 功耗,連同任何其它決定可用功率值的考慮。
例如,具有高功耗的發射機/接收機可能不適用于電池運行。
c. 發射機/接收機在接收和發送模式之間切換所用的時間。
在本發明的通信協議中,在接收與發送之間切換的時間非常重要,因為該協議包含一組固定的時間片。依賴于所執行的全部事務,時間片可能需要被接收或者被發送。
在接收和發送之間切換的時間構成了開銷(停滯時間)。長的切換時間的結果是浪費帶寬。
23d. 接口類型。
有許多可用的發射機/接收機類型。提供數字數據輸入和輸出的類型給出與微處理器的最簡單接口。
e. 數據速率。
發射機/接收機需要支持適用于所有產品需求的數據速率。這個數據速率可以在極低和極高之間的任何位置。
f. 物理尺寸,以及可用空間量。
g. 成本。
h. 設計工作量。
最少考慮,發射機/接收機需要
a. 發送數據輸入,由微處理器使用以將通信狀態置于無線媒體
上;
b. 接收數據輸出,由收發信機使用以向微處理器指示無線媒體的狀態;以及
c. 控制輸入,由微處理器使用以選擇發射機/接收機的運行的接收或發送模式。
控制輸入可以在非常簡單和非常復雜之間。在最為簡單的極端情況下,它用于在接收與發送之間進行選擇。有些發射機/接收機支持低功率"睡眠,,模式。其它的則允許為發射機/接收機運行行為進行復雜設置和配置。
對于所述的協議,控制輸入的類型并非關鍵性的。
某些適當的發射機/接收機包括RFM ASH系列TR1000到TR3100, ChipconCC1000和Nordic NRF401、 NRF403。
微處理器110用于實現通信協議,利用發射機/接收機作為將通信狀態置于無線媒體上的裝置,并從無線媒體接收通信狀態。
微處理器的類型和選擇并非關鍵性的,只要其能夠執行具有精確定時的操作。精確的程度僅需足夠避免通信協議中生成比特誤差。
該協議最好以面向比特的方式實現,因為這樣允許容易地識別時間片開始的點。微處理器負責執行至少某些以下的功能
a. 用于發送和接收的數據編碼和解碼方案,例如曼徹斯特編碼;
b. 接收機中發送時鐘的恢復-例如通過同步到前置碼;
c. 沖突檢測;
d. 創建每個時間片,以及該時間片期間的適當發送或者接收以交換相關確認信息;
e. 實現可以由接收設備使用的差錯檢測方案,以確定所接收的傳輸是否有錯誤;
f. 實現可以由接收設備使用的錯誤校正方案,以校正傳輸期間的一定數量的接收錯誤;以及
g. 增加可用于改變事務結構的轉發器功能,以為了擴展范圍的目的而允許轉發信息分組。
如前所述,用于描述在通信協議中使用的功能的公共方法是ISO7層模型。同時基于這種模型的軟件結構并非強制性的,其使用簡化了總體設計。利用這種模型,底部幾層中實現的功能在圖10中示出。
微處理器硬件提供了電氣接口 (物理層),而微處理器軟件則執行所有較高層的功能。
特別地,鏈路層的軟件MAC-B部分負責數據發送和接收的所有時間關鍵性功能,包括至少某些以下的功能
a. 啟動新的傳輸(包括任何前置碼的生成);
b. 發送數據比特;
c. 發送幀標記;
d. 啟動接收;
e. 同步到傳輸的數據流以及時鐘恢復;
f. 數據比特的接收和解碼;
g. 幀標記的接收和解碼;
h. 通知沖突;
i. 啟動每個時間片;以及
j.發送和接收時間片內的數據比特。
25鏈路層的軟件MAC-F部分并不是如此的時間關鍵的。其負責較 高層面向消息的處理,包括以下中的至少一些
a. 從所接收的數據比特構建分組;
b. 分組錯誤校驗;
c. 確定何時確認,以及將生成的確認的類型(使用MAC-B的 時間片服務);
d. (可選的)基于分組結構,調度轉發傳輸的操作;
e. 啟動新的分組的傳輸;
f. 生成分組錯誤校驗序列;
g. 傳輸分組,每次傳輸比特;
h. 檢查確認和沖突,并確定是否應該重新發送分組以及該重傳 應該在何時發生。
許多不同微處理器可用。有一些具有消除了用于時間關鍵功能例 如時間間隔生成,脈沖生成等的一些處理器負載的特殊可用硬件功能。 同時這些硬件功能并非強制性的,它們的使用大大簡化了軟件設計和
一些適合用于本發明中的孩i處理器包括Texas Instruments MSP430系列,Atmel Atmega系列和Hitachi H8/3644系列。
本發明 一個方面的有用特征涉及對包含由收發信機/發射機發送 的數據的可變長度時間片的結束的精確檢測。
對于通信媒體來說希望要求一些形式的平衡傳輸以避免直流偏 移的累積。這種平衡要求當考慮通過中等到長時間周期時,媒體上ON 和OFF狀態的數量相等。
有許多可用于將數據比特轉換為媒體上的狀態的編碼方案。這些
的容易性而變化。
優選的編碼方案是曼徹斯特編碼,連同早先所述的編碼違例的選 擇性使用。
曼徹斯特編碼總是在每個數據比特的中間具有狀態轉移(OFF
26到ON,或ON到OFF),這大大簡化了接收機中的數據恢復和同步 到發射機時鐘上的過程。
在曼徹斯特編碼中,狀態對(OFF, OFF和ON, ON)是不允許的。
可以利用曼徹斯特編碼,以便非法狀態對用于傳送有關重要點 (point of significance)的信息。
非法狀態序列的準確選擇并不是非常重要,只要其一直被使用。 優選地,應當保留曼徹斯特編碼的直流平衡。
代表傳輸的可變部分的結束的適當編碼將使用簡單的非法序列 (ON,ON,OFF,OFF )。這保留了直流平衡,而且能夠容易地被曼徹 斯特解碼器所識別。
如果還需要傳達附加信息,這個序列可以用作"引入"。這樣,例 如,其它可能的序列可以是
(ON,ON,OFF,OFF,ON,OFF ) -第一重要點 (ON,ON,OFF,OFF,OFF,ON) -第二重要點
當同時考慮方法和優點時,優選的協議實現是面向比特的、同步 的,并且采用非法編碼來指示變量部分中的重要點。
這有利于在尋找可變部分的結束過程中提供基于時間的高級別 精確度,相對來說容易實現,消除對UART的表示特性的任何信賴, 而且無需轉義序列或比特填充。另外,在尋找可變部分的結束過程中 的較高的基于時間的精確度也在確定所跟隨的固定時間片的開始中創 建了高級別的精確度。
很容易簡單地通過計數傳輸的狀態或比特而發送固定時間片,所 接收的時間片需要曼徹斯特解碼器(無需支持非法狀態),以及在接 收時間片周期期間沒有發送任何信息的情況下需要計時器。
應當理解的是,已參考優選實施例進行以上描述,而且可以在本 發明的范圍之內進行許多變化和修改。
權利要求
1. 一種包括第一收發信機、第二收發信機和轉發器的無線電通信系統,所述第一和第二收發信機彼此分隔大于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個的距離,并且所述轉發器位于所述第一和第二收發信機中間,其中,一旦在第一時隙內從所述第一或第二收發信機的其中之一接收到數據,所述轉發器在第二時隙內發送轉發器標志,并且接著在第三時隙內發送在所述第一時隙接收到的數據。
2. 根據權利要求1的無線電通信系統,其中,所述第一和第二 收發信機在第四時隙內發送確認或沖突指示,指示在所述第三時隙內 發送的所述數據的接收是成功還是不成功。
3. 根據權利要求2的無線電通信系統,其中,所述第一和第二 收發信機在所述第四時隙的三個子時隙中的第 一子時隙內發送肯定確 認,或者在所述第四時隙的三個子時隙中的第二子時隙內發送否定確 認,或者在所述第四時隙的所述三個子時隙中的第三子時隙內發送沖 突指示。
4. 根據權利要求3的無線電通信系統,其中,在第五時隙內, 所述轉發器向所有收發信機發送用于所述轉發的傳輸的整體狀態。
5. —種用于包括至少一個其它收發信機和轉發器的無線電通信 系統中的收發信機,所述收發信機和所述至少 一個其它收發信機彼此 分隔大于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個的距離,在使用中,所 述轉發器被置于所述收發信機和所述至少一個其它收發信機中間,其 中一旦在所述第二時隙內從所述轉發器接收到轉發標志,所述收發信 機暫停進一步的操作,直至所述收發信機在第三時隙內從所述轉發器 接收到最初由所述至少 一個其它收發信機在第二時隙之前的第 一時隙內發送的數據。
6. 根據權利要求5的收發信機,其中,所述收發信機發送指示 在所述第三時隙內發送的數據的接收成功或不成功,或在兩個或更多 個傳輸之間發生沖突的確認。
7. 根據權利要求6的收發信機,其中,所述收發信機在所述第 四時隙的三個子時隙中的第一子時隙內發送肯定確認,或在所述第四 時隙的三個子時隙中的第二子時隙內發送否定確認,或在所述第四時 隙的三個子時隙中的第三子時隙內發送沖突確認。
8. 根據權利要求7的收發信機,其中,在第五時隙內,所述轉 發器將向所有收發信機發送用于所述轉發的傳輸的整體狀態。
9. 一種至少包括第一收發信機、第二收發信機和轉發器的無線 電通信系統,所述第 一收發信機和所述第二收發信機間隔大于至少一 個所述收發信機的最大傳輸范圍的距離,所述轉發器被置于所述第一 和第二收發信機中間,以便一旦從所述第一收發信機接收到數據傳輸, 所述轉發器重傳來自所述第一收發信機的所述數據傳輸,其中,在所 述轉發器重傳來自所述第一收發信機的所述數據傳輸之前, 一旦從所 述第二收發信機接收到數據傳輸,則所述轉發器發送一個數據序列, 指示每個收發信機忽略正在進行的傳輸。
10. 根據權利要求9的無線電通信系統,其中,所述第一和第二 收發信機各自的傳輸由一個比特序列開頭,所述序列被編碼以便被接 收時間上重疊的傳輸的設備理解為沖突。
11. 根據權利要求10的無線電通信系統,其中,由所述轉發器.編碼以便當由接收設備接收時被理解為沖突的一個比特序列開始。
12. 根據權利要求11的無線電通信系統,其中, 一旦從所述轉 發器接收到所述數據序列,每個接收機將立即僅發送一次被編碼以便 被接收設備理解為沖突的相同比特序列,并且因而忽略進一步接收的 信息直到所述傳輸的結束。
13. 根據權利要求12的無線電通信系統,其中,當到達所述傳 輸的結束時,接收設備將發送指示檢測到了沖突的確認,或者根本就 不發送任何確認。
14. 根據權利要求13的無線電通信系統,其中, 一旦發送設備 發現了指示沖突的確認或者根本沒有發現確認,所述發送設備將在試 圖轉發其初始傳輸之前延遲一段時間。
15. 根據權利要求14的無線電通信系統,其中,由每個收發信 機選擇一個隨機數,并且根據其各自傳輸內的比特數而定標所述隨機 數來計算所述延遲周期。
16. 根據權利要求15的無線電通信系統,其中,如果隨后的傳 輸重試仍然沖突,則增大后續計算的延遲周期。
17. 根據權利要求16的無線電通信系統,其中,在預定數量的 不成功重試之后,所述無線電通信系統停止進一步的傳輸嘗試。
18. 根據權利要求17的無線電通信系統,其中,在停止進一步 的傳輸嘗試之后,所述無線電通信系統警告操作員其已經停止進一步 傳輸的事實。
全文摘要
一種用于非主要比特無線電網絡中的通信系統和協議。所述無線電網絡包括與其它收發信機通信以允許網絡變量為所有收發信機共享的收發信機。所述協議允許所述網絡處理來自不同收發信機的競爭傳輸之間的沖突。所述協議還處理在彼此傳輸范圍之外的收發信機之間的通信。
文檔編號H04B7/14GK101500245SQ20091000619
公開日2009年8月5日 申請日期2004年8月9日 優先權日2003年8月8日
發明者唐納·M.·特雷斯, 艾什雷·G.·奎克 申請人:奇勝集成系統控股有限公司