OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

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ESPAÑA

Número de publicación:

21

Número de solicitud: 201430637

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Int. CI.:

H04L 29/08 H04B 7/005

Fecha de presentación:

71

30.04.2014 43

(2006.01) (2006.01)

SOLICITUD DE PATENTE

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2 549 707

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UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA (100.0%) Jordi Girona 31 08034 Barcelona ES

Fecha de publicación de la solicitud: 30.10.2015

Solicitantes:

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Inventor/es: GARCIA VILLEGAS, Eduard; LÓPEZ AGUILERA, Elena; OLLER BOSCH, Joaquim; DEMIRKOL, Ilker Seyfettin; CASADEMONT SERRA, Jordi y PARADELLS ASPAS, Josep

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Título: Método de modulación de datos con señales de baja frecuencia

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57 Resumen: Método de modulación de datos con señales de baja frecuencia. Un método de modulación de datos con señales de baja frecuencia, que incluye los siguientes pasos. Encapsular una pluralidad de datos binarios (3) junto con un identificador (4) de al menos un receptor LR (8) y un preámbulo predeterminado, en un campo asociado (16, 17, 18) para generar una trama LR (15) mediante un formateador (2), donde el preámbulo prepara al receptor LR (8) para la recepción. Codificar dicha trama (15) mediante un código de línea para generar una pluralidad de datos codificados (20) mediante un codificador (5). Modular en ASK para generar un tren de tramas (22), donde las tramas (22) están espaciadas de forma regular mediante el codificador (5).

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ES 2 549 707 A1   DESCRIPCIÓN Método de modulación de datos con señales de baja frecuencia Campo de la invención 5

La presente invención se engloba dentro del campo de las telecomunicaciones inalámbricas. En particular dentro de las tecnologías de redes de área local inalámbrica (WLAN), regidas por los estándares IEEE 802.11, y las tecnologías de redes de área personal inalámbrica (WPAN), regidas por los estándares IEEE 802.15. Antecedentes de la invención

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En el documento Mishra, N.; Chebrolu, K.; Raman, B.; Pathak, A., “Wake-on-WLAN”, en proc. de WWW Conference 2006, se propone la utilización de estaciones WLAN “durmientes” que incluyen un sensor de baja potencia para controlar la actividad en el canal de trabajo de la WLAN. Tras la detección de energía en ese canal, el sensor despierta al transceptor WLAN. Si bien este enfoque tiene la ventaja de que no requiere ninguna funcionalidad de transmisión de señal de activación específica, la probabilidad de falsas alarmas del despertador es excesivamente alta, incluso operando en un canal de ISM (Industrial, Science & Medical) poco utilizado. Los mismos autores trataron de superar este problema más tarde mediante la incorporación de patrones en las señales de activación publicado en el documento Mishra, N.; Golcha, D.; Bhadauria, A.; Raman, B.; Chebrolu, K., “S-WOW: signature based Wake-on-WLAN”, en proc. de COMSWARE 2007. En su segunda propuesta se utilizan tramas Wi-Fi estándar de gran tamaño y períodos largos de silencio para formar y enviar un patrón simple codificado mediante no-retorno-a-cero (NRZ). La señal de baja tasa resultante es demasiado lenta para enviar de manera eficiente flujos de datos que no sean señales de Wake-up (la señal de Wake-up puede tardar alrededor de 1s). Debido a los grandes periodos de silencio (~ 20ms) este sistema es todavía muy sensible a las interferencias. De manera muy similar, los autores Kondo, Y.; Yomo, H.; Tang, S.; Iwai, M.; Tanaka, T.; Tsutsui, H.; Obana, S., en su artículo “Energy-efficient WLAN with on-demand AP Wake-up using IEEE 802.11 frame length modulation,” Computer Communications, Vol. 35, No. 14, p. 1725-1735, August 2012, fueron capaces de codificar un identificador único para el receptor Wake-up (WuR) enviando tramas IEEE 802.11 de diferentes tamaños. Aunque es más resistente a las interferencias que el enfoque anterior, esta opción sigue siendo ineficaz para la transmisión de largos flujos de datos. Además, el consumo de energía de su receptor WuR es alto, del orden de mA. El estado del arte de sistemas de Wake-up establece que el consumo del receptor debe hallarse alrededor de los 10 µW. La utilización del tamaño de tramas IEEE 802.11 (u otra tecnología inalámbrica) también se propone en la patente US8259691B2, donde los autores ajustan el tamaño de las tramas de datos para codificar información relacionada con la configuración de red que requiere un dispositivo inalámbrico de características limitadas (y sin interfaz humana, como teclado/pantalla). Más concretamente, los datos binarios se descodifican mediante la comparación de la diferencia relativa entre las longitudes de tramas consecutivas, es decir, un cambio en la longitud entre tramas consecutivas puede corresponder en binario al bit '0', y si no se percibe cambio en la longitud se interpreta como el bit '1'. Una vez más, en una red de acceso aleatorio basado en detección de portadora (por ejemplo, las familias IEEE 802.11 o IEEE 802.15) esta 2

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En la solicitud US20120120859 A1, se propone el uso de subportadoras OFDM no utilizadas y situadas en los extremos del espectro de una transmisión IEEE802.11a/g para incrustar señales de Wake-up. De acuerdo con los estándares IEEE 802.11a/g se utilizan 52 subportadoras OFDM, pero los autores proponen el uso de 4 subportadoras adicionales. Este enfoque requiere modificaciones profundas de un dispositivo IEEE 802.11 comercial, e implica que, tanto transmisor como receptor deben ser estaciones WLAN IEEE 802.11. Además, se limita a transmisiones IEEE 802.11 basadas en OFDM, las cuales tienen un alcance menor que las que utilizan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). De acuerdo con un ejemplo de realización del sistema descrito en la solicitud US20060063484 A1, una señal de amplitud modulada se usa para transmitir información de baja velocidad. Esta señal se genera mediante la transmisión de tramas IEEE 802.11; un preámbulo IEEE 802.11 válido es seguido por una forma de onda modulada en amplitud por un mecanismo de control de ganancia instalado en el transmisor. A diferencia de esta solución propuesta en US20060063484 A1, la invención detallada en el presente documento no requiere ninguna modificación específica sobre equipos IEEE 802.11 comerciales ya que se basa en la emulación de una portadora de baja frecuencia generada con tramas completamente estándar (IEEE 802.11 o IEEE 802.15) mientras que US20060063484 A1 utiliza solo un preámbulo estándar seguido de una señal modificada. En suma, la mayor parte de la literatura relacionada se centra en la generación y detección de señales de Wake-up. No se conocen propuestas para utilizar transmisiones IEEE 802.11 o IEEE 802.15 con el fin de generar una portadora de baja frecuencia. Existen otras soluciones que podrían ser utilizadas para el mismo propósito, pero éstas o son ineficientes, o requieren modificaciones profundas en equipos inalámbricos comerciales, lo que limita su aplicación. El uso de señales IEEE 802.11 para modular otras señales, tales como señales de Wake-up o datos de baja velocidad, es conocido. Sin embargo, las propuestas existentes están limitadas en diferentes aspectos: eficiencia energética, alcance e implementabilidad/ compatibilidad. A pesar de que los dispositivos compatibles con IEEE 802.11 ya han sido probados como transmisores WuR, no se conocen propuestas donde la propia señal IEEE 802.11 o IEEE 802.15 se utilice para generar una portadora de baja frecuencia que pueda transportar datos binarios a baja velocidad y que, entre otras aplicaciones, podría ser utilizada como una señal de WuR codificada. Descripción de la invención

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Se presenta un método capaz de generar una portadora de baja frecuencia desde dispositivos inalámbricos comunes “off-the-shelf” conformes con la familia de estándares IEEE 802.11 o IEEE 802.15. Esta sub-portadora puede ser modulada para transportar cualquier tipo de información digital dirigida a receptores inalámbricos de bajas prestaciones y bajo consumo, como nodos sensores/actuadores. El método de modulación de datos con señales de baja frecuencia, incluye encapsular una pluralidad de datos binarios junto con un identificador de al menos un receptor y un preámbulo predeterminado, en un campo asociado para generar una trama de baja velocidad (low rate o LR) mediante un formateador, donde el preámbulo prepara al receptor LR para la recepción. También incluye codificar dicha trama mediante un 3

ES 2 549 707 A1   código de línea para generar una pluralidad de datos codificados mediante un codificador. Tras ello, se genera un tren de tramas, donde las tramas están espaciadas de forma regular mediante el codificador, para emular una portadora de baja frecuencia que será modulada con ASK para transportar los datos codificados. 5

Opcionalmente, la transmisión sigue el estándar IEEE 802.11. Opcionalmente, la transmisión sigue el estándar IEEE 802.15. Opcionalmente, el tren de tramas generado está compuesto de la menor trama definida en el estándar seguida del menor espacio entre tramas admitido por el estándar.

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Opcionalmente, el tren de tramas generado está compuesto de tramas sucesivas de reconocimiento (ACK). Opcionalmente, el tren de tramas generado está compuesto de tramas de control tipo baliza (Beacon).

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Opcionalmente, el tren de tramas generado está compuesto de tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast. Opcionalmente, el tren de tramas generado está compuesto de tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast y agregadas en una A-MPDU, según el estándar IEEE 802.11-2012.

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Opcionalmente, las tramas IEEE 802.11 del tren de tramas incluyen el campo de duración (Duration/ID) con un valor igual o mayor al tiempo que resta para la finalización de la trama LR. Para ello, el campo de duración (Duration/ID) tiene un valor suficientemente grande como para proteger la totalidad de la trama LR. Breve descripción de los dibujos

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A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta. Figura 1: Diagrama de bloques de transmisor LR y receptor LR. Figura 2: Encapsulado de datos binarios en una trama LR. Figura 3: Modulación de un tren de tramas que contienen información codificada.

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Figura 4: Ejemplo de aplicación. Descripción detallada de la invención

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Las comunicaciones Wi-Fi de última generación están diseñadas para el intercambio de información a muy altas velocidades (hasta 600 Mbit/s) en las bandas de frecuencia de uso libre ISM de 2,4 ó 5GHz. El mecanismo propuesto permite emplear tales señales para la modulación de datos a baja velocidad, con el propósito de comunicarse con receptores inalámbricos de bajo consumo y/o bajas capacidades que no necesariamente cumplan con los estándares IEEE 802.11 o IEEE 802.15. La transmisión de señales digitales de baja velocidad (Low-Rate - LR) se realiza desde un dispositivo (smartphone, ordenador portátil, netbook, tableta, etc.) equipado con una interfaz de red inalámbrica (Network Interface Card - NIC) compatible con el estándar IEEE 802.11 o IEEE 802.15 tal y como se muestra en la Figura 1. El 4

ES 2 549 707 A1   transmisor Low-Rate (LR) 1 tiene dos componentes básicos: el formateador de datos 2, que se encarga de generar las tramas LR, y el codificador 5 que codifica y modula la trama creada. 5

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En primer lugar, por interacción directa del usuario o a través de una aplicación, el formateador 2 del transmisor LR 1 recibe los datos binarios 3 que deben ser transmitidos. Además, el formateador 2 necesita el identificador (o dirección) 4 del receptor Low-Rate (LR) 8 al que se quiere enviar esos datos. El identificador 4 es una secuencia binaria de longitud configurable que distingue el receptor o receptores (caso multicast) LR 8 deseados de entre todos los receptores potenciales. El formateador 2 encapsula el identificador 4 y los datos 3 en los campos identificador 17 y datos 18, respectivamente, de una trama LR 15, como muestra la Figura 2. La trama LR 15 incluye un preámbulo 16. Dicho preámbulo 16 consiste en una serie de bits predeterminada que servirá para entrenar el módulo comparador 12 del receptor LR 8. A continuación, la secuencia de bits de la trama LR 15 se codifica mediante un código de línea en el módulo codificador 5 del transmisor LR 1. La Figura 3 muestra el efecto de las diferentes etapas. La primera etapa consiste en la creación de la trama LR 15 a partir de los datos 3 y el identificador 4 por parte del formateador 2. A la salida del formateador 2 se obtienen los datos binarios de baja velocidad 19. La segunda etapa, llevada a cabo por el codificador 5, da como resultado una señal de datos codificados 20 como la mostrada en la Figura 3, en caso de utilizar una codificación NRZ. Esta codificación consiste en representar el valor binario ‘1’ como un valor alto durante un periodo de bit de duración Tb, y el valor binario ‘0’ como un valor bajo durante Tb. El mecanismo propuesto también puede ser utilizado para otros códigos de línea, como por ejemplo con el código Manchester, donde cada período de bit Tb se divide en dos intervalos iguales; un ‘1’ se transmite con valor de tensión alto en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo, y un ‘0’ de la forma inversa. Los datos codificados 20 se usarán en una tercera etapa de modulación, llevada a cabo también por el codificador 5. En esta etapa se modula una señal portadora de baja frecuencia (inferior a 200kHz) mediante una modulación en amplitud del tipo Amplitude-Shift Keying (ASK). El caso más sencillo de ASK se consigue mediante la modulación On-Off Keying (OOK) 21, con la que los valores altos de tensión de los datos codificados se representan mediante la presencia de portadora durante un tiempo Tb y los valores bajos mediante la ausencia de portadora durante un tiempo Tb. Para emular la presencia de la señal portadora de baja frecuencia, el codificador 5 se comunica con el driver 6 del transmisor LR 1 para que éste genere un tren de tramas 22 estándar IEEE 802.11 o IEEE 802.15 espaciadas de forma regular, como se muestra en la Figura 3. Es decir, durante el estado On, el codificador 5 del transmisor LR 1 genera tramas y en los periodos Off, éste permanece en silencio. El driver 6 traslada a la capa física las peticiones de creación de tramas IEEE 802.11 o IEEE 802.15 recibidas del codificador 5. La capa física reside en una interfaz inalámbrica 7 que cumple con el estándar IEEE 802.11 o IEEE 802.15. La interfaz inalámbrica 7 transmite las tramas IEEE 802.11 o IEEE 802.15 generadas por el codificador 5 en la banda frecuencial de 2,4 ó 5GHz. El módulo codificador 5 del transmisor LR 1 puede añadir una ráfaga de la portadora al principio de la transmisión de la trama LR 15 con el fin de preparar el circuito del receptor LR 8. La generación de un tren de tramas regular 22 según IEEE 802.11 o IEEE 802.15 no es trivial sino que requiere de una precisa temporización, tal y como se detalla a continuación.

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La interfaz inalámbrica 7 del transmisor LR 1 de la propuesta puede consistir en cualquier NIC comercial IEEE 802.11 o IEEE 802.15 ya que no se requiere modificación alguna del hardware. Lo que propone esta invención es establecer un método nuevo de transmisión y transformación de los datos binarios 3 desde el usuario hasta la interfaz inalámbrica 7, según lo expuesto para los componentes formateador 2 y codificador 5 del transmisor LR 1. Para conseguir generar una portadora de baja frecuencia con éxito se han afrontado varios problemas. El primer problema a superar es la generación del tren de tramas 22 desde el codificador 5 del transmisor LR 1, a través de, por ejemplo, un transmisor que cumple con la certificación Wi-Fi. Esto se podría lograr mediante la transmisión continua de la menor trama definida por el estándar IEEE 802.11, seguida del menor espacio entre tramas posible. Dado que no todos los modelos de tarjeta Wi-Fi soportan ese tipo de transmisiones, se han estudiado las siguientes alternativas, buscando la compatibilidad del mecanismo propuesto con la más amplia variedad de fabricantes y proveedores de dispositivos Wi-Fi comerciales: Transmisión sucesiva de tramas de reconocimiento (ACK), seguidas de un espacio corto entre tramas (en inglés, Short Inter-Frame Space, SIFS) cuyo valor de 10µs está establecido por el estándar IEEE 802.11-2012.

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Transmisión sucesiva de tramas de control tipo baliza (Beacon) con unos valores ajustables para el intervalo entre balizas consecutivas (en inglés, Beacon Interval), para el tamaño de trama (en Bytes) y para la velocidad de transmisión. Transmisión periódica de tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast (las cuales no requieren contestación por parte del receptor mediante trama ACK) deshabilitando el mecanismo de backoff y con un tiempo entre tramas DIFS (en inglés, DCF Inter-Frame Space) cuyo valor de 28µs está establecido por el estándar IEEE 802.11-2012. Deshabilitar el mecanismo de acceso al medio definido por IEEE 802.11 (CSMA/CA) para transmitir un tren de tramas de datos vacías con destino multicast/broadcast y con el tiempo entre tramas convenientemente adaptado a cada caso.

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Uso de la función de agregación de tramas (A-MPDU) definida en el estándar IEEE 802.11n. En este caso se agregan tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast separadas por un tiempo entre tramas reducido (en inglés, Reduced Inter-Frame Space, RIFS), de 2µs, tal y como se define en el estándar IEEE 802.11n.

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Los citados mecanismos propuestos permiten la generación de una portadora de baja frecuencia en el rango de 5-40 kHz, que hemos utilizado con éxito para despertar un receptor Wake-up basado en el chip AS3933 (Austria Microsystems).

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El segundo reto se deriva del acceso múltiple por detección de portadora (CSMA/CA) utilizado por la capa de control de acceso al medio (MAC) definida en IEEE 802.11 e IEEE 802.15. Una transmisión de datos a baja velocidad basada en IEEE 802.11 o IEEE 802.15, como proponemos (por ejemplo, una señal de Wake-up) se interrumpirá cuando el transmisor LR 1 detecte la presencia de otras transmisiones en el mismo canal de frecuencia. Dado que las transmisiones de baja velocidad generadas con tramas IEEE 802.11 o IEEE 802.15 requerirán largos períodos de silencio (por ejemplo, un '0’ binario en la codificación NRZ se representa como un período de silencio de duración Tb, señal 21 en la Figura 3), junto con el hecho de que la banda ISM de 2,4 GHz, en la que la mayoría de los dispositivos IEEE 802.11 o IEEE 802.15 6

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operan, está sometida a un uso masivo, el sistema puede recibir un gran número de señales no deseadas. Dichas transmisiones provocan interrupciones en la transmisión del tren de tramas 22, que pueden ser frecuentes, evitando de este modo el funcionamiento normal del método propuesto. El enfoque más simple para superar este problema consiste en el uso de conexiones por cable entre el transmisor y el receptor, pero se opta por mantener la comodidad de las transmisiones inalámbricas de la siguiente manera. Para reducir el impacto negativo de las transmisiones de tramas Wi-Fi ajenas, se propone un uso alternativo de un mecanismo previsto por el mismo estándar IEEE 802.11-2012. Las tramas IEEE 802.11 estándar incluyen un campo denominado Duration/ID para indicar el período durante el cual el canal estará en uso debido a la transmisión de la trama IEEE 802.11 actual. De esta manera, las estaciones IEEE 802.11 decodifican ese campo de la cabecera de la trama, y aplazan sus transmisiones pendientes durante el tiempo especificado en éste, evitando así posibles colisiones con la trama en curso. Si las tramas IEEE 802.11, que componen el tren de tramas 22 generado por el transmisor LR 1, contienen este campo Duration/ID con su valor más alto posible, se minimizarán las potenciales interferencias provenientes de otras estaciones Wi-Fi cercanas durante la transmisión de la señal de baja velocidad. Las etapas desarrolladas en el receptor LR 8 de la Figura 1 se corresponden con la arquitectura convencional de los denominados receptores de Wake-up. Típicamente, dicho receptor de Wake-up implementa una etapa de demodulación 11 donde, mediante un circuito detector de envolvente, se extrae una señal de baja frecuencia a partir de una de mayor frecuencia. Esta señal extraída es utilizada como entrada de un comparador 12 que recupera el valor binario 14 de los datos modulados en la portadora de alta frecuencia. Sobre este circuito común, la presente invención requiere un elemento adicional, el detector de envolvente 10. Algunos circuitos comerciales, como el AS3933, implementan eficientemente esta estrategia para portadoras en el orden de kHz. Para habilitar su uso con transmisores LR 1 que operan en frecuencias en el orden de GHz por el uso de una interfaz inalámbrica 7 IEEE 802.11 o IEEE 802.15, como los descritos en este documento, se precisa del empleo de un detector de envolvente adicional 10 que permite una primera conversión de GHz a kHz, así como el correspondiente reemplazo de la antena del receptor 9 optimizada para trabajar en esta banda de frecuencias de GHz. De esta manera, a la salida del detector de envolvente 10, tendremos una señal modulada OOK 21 como la que se muestra en la Figura 3. Cuando la trama LR 15 (Figura 2) incorpora un identificador del receptor 17, el correlador de direccionamiento 13 del propio receptor LR 8 comparará el campo de dirección de la trama LR 15 con la dirección configurada del receptor LR 8. Dicho proceso de correlación apenas requiere de un consumo de corriente en el orden de µA (microAmperios), por lo que el receptor LR 8 no malgastará energía en procesar las tramas LR 15 que no vayan dirigidas a él. APLICACIONES:

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Para la generación de señales de baja frecuencia en transmisiones IEEE 802.11 se contemplan dos tipos de aplicaciones, ilustradas en la Figura 4: comunicaciones de baja velocidad con dispositivos de bajas prestaciones, tales como sensores o actuadores, y sistemas de Wake-up Radio. El mecanismo propuesto permite la transmisión inalámbrica 24 de información a dispositivos electrónicos 25, que no soportan la complejidad y demandas de energía 7

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que exigiría la implementación de un receptor compatible con la familia de estándares IEEE 802.11; tecnología que, por otra parte, puede encontrarse en una gran cantidad de dispositivos de electrónica de consumo actuales. Así pues, el método que se propone habilita al usuario para interactuar con distintos tipos de dispositivos electrónicos 25 tales como sensores, actuadores, interruptores, etc., por medio de cualquier dispositivo Wi-Fi común 23 que disponga de un transmisor LR 1, ya sea un teléfono, ordenador portátil, tableta, etc., gracias a la utilización de un receptor LR 8. Una segunda aplicación de un mecanismo de esta naturaleza consiste en la posibilidad de despertar un receptor LR 8 de muy bajo consumo; en este caso, este módulo se denomina de Wake-up. Tales receptores inalámbricos se conectan a un dispositivo electrónico 25 cuyo consumo energético se pretende reducir. Gracias al receptor LR 8, el dispositivo electrónico 25 puede permanecer configurado en estado “durmiente”, o de bajo consumo, mientras no se requiera su utilización. Por medio de una transmisión inalámbrica 24, generada mediante el mecanismo que proponemos, se puede activar el receptor LR 8 para que despierte al dispositivo electrónico 25. Tal forma de operar permite ahorros de energía de varios órdenes de magnitud, pudiendo pasar de consumos de mA (miliAmperios) a µA (microAmperios). Para un sistema basado en IEEE 802.11, cualquier transmisor Wi-Fi común 23 con un transmisor LR 1 podrá generar la transmisión inalámbrica 24 que sirve de señal de Wake-up. Esta señal despertará al dispositivo electrónico 25 deseado, que cuenta con un receptor LR 8, operando como WuR sintonizado en la banda de 2,4 ó 5GHz. En el caso de aplicar este sistema a un conjunto de puntos de acceso Wi-Fi (APs), operando como dispositivos electrónicos 25, con el fin de ahorrar energía y reducir interferencias, los APs que no estén en uso permanecerán en estado de ahorro de energía hasta que el receptor LR 8, operando como circuito WuR, despierte el AP requerido. A partir de entonces, la transmisión entre el transmisor Wi-Fi común 23 y dicho AP seguirá según el procedimiento normal definido por el estándar IEEE 802.11, sin necesidad del receptor LR 8. Referencias numéricas

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1 Transmisor LR 2 Formateador 3 Datos binarios de usuario 4 Identificador de receptor(es) 5 Codificador

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6 Driver 7 Interfaz inalámbrica 8 Receptor LR 9 Antena del receptor 10 Detector de envolvente

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11 Etapa de demodulación 12 Comparador 13 Correlador de direccionamiento 8

ES 2 549 707 A1   14 Datos binarios extraídos de 18. 15 Trama LR. 16 Preámbulo. 17 Identificador de receptor(es), obtenido de 4. 5

18 Datos binarios obtenidos de 3. 19 Datos binarios de baja velocidad. 20 Datos codificados. 21 Señal modulada OOK. 22 Tren de tramas.

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23 Dispositivo Wi-Fi común. 24 Transmisión inalámbrica. 25 Dispositivo electrónico.

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ES 2 549 707 A1   REIVINDICACIONES 1.- Método de modulación de datos con señales de baja frecuencia, caracterizado por que comprende los siguientes pasos: 5

encapsular una pluralidad de datos binarios (3) junto con un identificador (4) de al menos un receptor LR (8) y un preámbulo predeterminado, en un campo asociado (16, 17, 18) para generar una trama LR (15) mediante un formateador (2), donde el preámbulo prepara al receptor LR (8) para la recepción, codificar dicha trama (15) mediante un código de línea para generar una pluralidad de datos codificados (20) mediante un codificador (5),

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modular con ASK para generar un tren de tramas (22), donde las tramas (22) están espaciadas de forma regular mediante el codificador (5). 2.- Método de modulación según la reivindicación 1, caracterizado por que la transmisión sigue el estándar IEEE 802.11.

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3.- Método de modulación según la reivindicación 1, caracterizado por que la transmisión sigue el estándar IEEE 802.15. 4.- Método de modulación según la reivindicación 2, caracterizado por que el tren de tramas (22) generado está compuesto de la menor trama definida en el estándar seguida del menor espacio entre tramas admitido por el estándar.

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5.- Método de modulación según la reivindicación 2, caracterizado por que el tren de tramas (22) generado está compuesto de tramas sucesivas de reconocimiento (ACK). 6.- Método de modulación según la reivindicación 2, caracterizado por que el tren de tramas (22) generado está compuesto de tramas de control tipo baliza (Beacon).

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7.- Método de modulación según la reivindicación 2, caracterizado por que el tren de tramas (22) generado está compuesto de tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast. 8.- Método de modulación según la reivindicación 2, caracterizado por que el tren de tramas (22) generado está compuesto de tramas de datos vacías con destino broadcast/multicast y agregadas en una A-MPDU, según el estándar IEEE 802.112012.

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9.- Método de modulación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las tramas IEEE 802.11 del tren de tramas (22) incluyen el campo de duración (Duration/ID) con un valor igual o mayor al tiempo que resta para la finalización de la trama LR (15).FIGURAS

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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

21 N.º solicitud: 201430637

ESPAÑA

22 Fecha de presentación de la solicitud: 30.04.2014 32 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA 51 Int. Cl. :

H04L29/08 (2006.01) H04B7/005 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

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Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

A

US 2009285240 A1 (ZHANG HONGYUAN et al.) 19.11.2009, párrafos [0011]-[131]; figuras 1-43.

1-9

A

US 2007297438 A1 (MEYLAN ARNAUD et al.) 27.12.2007, párrafos [0010]-[0086]; figuras 1-12.

1-9

A

ANASTASI G. et al. "Energy conservation in wireless sensor networks: A survey. Ad Hoc Networks", 20090501 Elsevier, Amsterdam, NL 01.05.2009 vol: 7 nº: 3 págs: 537-568 XP026185309 ISSN 1570-8705.

1-9

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

 para todas las reivindicaciones Fecha de realización del informe 18.03.2015

 para las reivindicaciones nº: Examinador J. Botella Maldonado

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INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201430637

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W, H04L, H04B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, NPL, XPESP, XPAIP, XPI3E, INSPEC.

Informe del Estado de la Técnica

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201430637

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 18.03.2015

Declaración Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones 1-9 Reivindicaciones

SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones 1-9 Reivindicaciones

SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). Base de la Opinión.La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201430637

1. Documentos considerados.A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. Documento

Número Publicación o Identificación

Fecha Publicación

D01 D02 D03

US 2009285240 A1 (ZHANG HONGYUAN et al.) US 2007297438 A1 (MEYLAN ARNAUD et al.) ANASTASI G. et al. "Energy conservation in wireless sensor networks: A survey. Ad Hoc Networks", 20090501 Elsevier, Amsterdam, NL 01.05.2009 vol: 7 nº: 3 págs: 537-568 XP026185309 ISSN 1570-8705

19.11.2009 27.12.2007 01.05.2009

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

El documento D01 presenta en una de las realizaciones un controlador de preámbulo de nivel físico que recibe la entrada de parámetros tales como el modo de comunicación (SC, OFDM), identificador piconet y velocidad de transmisión. El controlador de preámbulo puede incluir formateadores STC y LTF conectados a generadores de código y señal (ver párrafos [0071] y [0072]). El documento D02 presenta varias técnicas para mejorar el tiempo de standby en estaciones de redes inalámbricas. En una de las realizaciones, el punto de acceso presenta un tiempo máximo de escucha para las estaciones asociadas que obtienen el tiempo de espera de las tramas beacon. En otro aspecto de la invención, el punto de acceso envía tráfico broadcast/multicast para mejorar el ahorro energético en las estaciones que se encuentren en ese estado. El documento D03 presenta un estudio sobre los esquemas de ahorro energético en redes inalámbricas de sensores WSN así como las líneas de investigación en este campo. Consideramos que ninguno de estos documentos anticipa la invención tal como se reivindica en las reivindicaciones de la 1ª a la 9ª, ni hay en ellos sugerencias que dirijan al experto en la materia hacia el objeto reivindicado en las citadas reivindicaciones. Por lo tanto las reivindicaciones de la 1ª a la 9ª poseen novedad y actividad inventiva.

Informe del Estado de la Técnica

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