TWI398136B - 用於降低無線網路中殺手封包的動態亂序技術 - Google Patents

Description

用於降低無線網路中殺手封包的動態亂序技術

本發明係有關於無線通信網路之安全傳輸以及其封包之穩健接收。本文中所述發明特別是針對有關擾亂資料網路中資料良好接收之"殺手封包(killer packet)"問題。

基於射頻(radio frequency；RF)資料通信系統-特別是簡單、廉價之系統-中之調變器(modulator)與解調器(demodulator)之特性，一傳輸節點可能傳送一無法在接收節點進行可靠解碼之位元資料序列。可能發生前述狀況之一情境係當所傳送之位元資料序列在一列中含有過多的0或1之時。

為了適應多變之頻道狀況，接收器端之信號解調器動態地自我校正其用以區分邏輯1一和邏輯0位元之門檻值。此可以藉由決定最近的接收位元所表示之接收信號之平均數值而達成。舉例而言，若其使用振幅調變(amplitude modulation)，則信號之平均振幅被用以區分邏輯1位元(例如，高振幅)以及邏輯0位元(例如，低振幅)。同樣地，若使用頻率調變，諸如頻移鍵控(frequency shift keying)，則接收信號之平均頻率被當成偵測被編碼於接收信號中之二不同位元數值之門檻值。

若接收到一連串均具有同一數值之位元，該信號之調變參數，例如振幅或頻率，在該資料序列中並不會改變。因此，該信號之平均數值，以及前述之門檻值數值，將逐漸漂移至這些位元之數值。當發生此種情況之時，解調器無法可靠地偵測所接收之位元究竟是1或是0。若接收器不能成功地解碼一封包，其將傳送一錯誤訊息至傳送器而請求重新傳送該封包。然而，由於解調器無法應付此種特別形式之封包，重新傳送之封包將亦在接收器端產生同樣的失敗結果。此種情況可能觸發反覆的封包傳輸。來自接收器的錯誤訊息和來自傳送器的回應封包造成網路上無法解除之瓶頸。包含此一連串位元之封包稱為"殺手封包"，其係一種不管信號強度或信號對雜訊比如何均無法可靠處理之封包。

曾用以防止此一事件發生之一方法係在每一位元改變傳送之狀態；例如，在一位元周期中從低位準到高位準之轉變可以代表"1"，而從高位準到低位準之轉變則代表"0"。此係使得解調器連續性地自我校正之一穩健技術。此技術的一缺點在於其等同於倍增資料速率(倍增佔據之傳播頻譜)而僅保持同一訊符速率。在頻寬有限之無線資料網路中，此種結果特別無法令人接受。

用以防止殺手封包傳輸之另一種方法係對資料進行亂序(scramble)處理，亦稱為將資料"白化(whitening)"。此技術包含將順序打亂、或者說改變傳送之資料位元，使得正常之位元型態(例如，在文字訊息中可發現者，或是具有許多同一二進位數值位元之資料封包)不會造成一長串相同位元之傳輸。

亂序技術係在"無預設立場"之狀況下施用，亦即不必對資料預先了解。此方式之一意外後果係某些位元資料序列在亂序處理後，將原先無害之封包轉變成殺手封包。雖然在統計上不太可能發生，但在傳送大量封包之網路中卻會產生此種情況。每一次發生此狀況時即產生肇因於一無解封包之網路瓶頸。為了減輕此問題，其將諸如DC回復電路之額外硬體併入接收器中以維持正確之門檻值校準，來造成成本之增加。

本發明揭示之技術改變用以對封包資料進行亂序處理之參數。就統計上而言，同一資料封包之二個亂序處理，若其參數分別使用不同數值，則極不可能皆導致殺手封包之產生。因此，若原始資料流在接收器節點造成一殺手封包，則起始之亂序程序即可能消除殺手封包事件。然而，若一封包之起始亂序處理導致產生一殺手封包，則該封包利用不同數值之參數重新進行亂序，從而在重新送出之封包中防止一殺手封包。

為使得接收器可以正確地對該封包進行解亂序處理，被改變之參數可以是傳送器和接收器間預先知道之數值。例如，在一運用跳頻展頻(frequency-hopping spread spectrum)通信網路中，通信頻道之頻率係基於一已知之準則變動。傳送器和接收器雙方均知悉任一特定瞬間所使用之特定頻道。一頻道辨識符可用以做為亂序演算法之一輸入。在此實施方式中，一特定資料封包在其被亂序處理後以一第一順序之位元傳送於一頻道，而以一不同順序之位元傳送於另一頻道。即使亂序後之封包在此等頻道中之一造成一殺手封包，則該亂序後之封包在統計上不可能當在其他頻道重新傳送時亦是一殺手封包。

其他資料項目可以被使用為亂序參數。舉例而言，若傳送器及接收器在時間上係彼此同步的，則可以使用一時脈值做為變動之亂序參數。舉另一例而言，其可以使用傳送封包所關聯之序列編號。只要該變動參數值係以傳送器及接收器二者均知道歧異的方式運作，則被亂序處理之資料封包均可以在接收器端成功地完成解亂序。

在前述的實例之中，傳送器和接收器均預先知道任一特定時間所使用之參數數值。在另一實施方式中，待傳送之封包可以具有其上分別以不同之各別參數數值予以施加之多重亂序處理，且在接收器端以該每一不同之參數數值進行解亂序(descramble)。例如，若使用二不同之參數數值對資料進行亂序處理，則在統計極不可能二者均造成殺手封包。因此，在接收器端該二解亂序及解碼之封包中至少一者將可以使用。

本發明提出對於可能在無線或有線資料網路中遭遇之殺手封包連續重送之防止機制。經由封包資料亂序處理之變異來改變封包本身位元之實際順序，以達成預定之結果。

為了輔助對於本發明基本概念之理解，以下將參照實施於使用FSK調變以及跳頻展頻(以下或簡稱FHSS)傳輸技術之無線網路中之示範性實施例進行本發明之說明。然而，其應能體認此等概念亦可以實施於使用不同調變及/或傳輸技術之其他形式資料網路之中。

其中可以實施本發明概念之一示範性無線通信網路描繪於圖1。此特別之實例係有關於自動化儀錶讀取以及自動化儀錶基礎建設(Automated Meter Reading and Automated Meter Infrastructure；AMR/AMI)之環境，其中之通信發生於日用商品提供者，諸如公用事業單位(utility)，以及監測公用事業單位提供日用商品之使用量之儀錶間之通信。在此種形式之環境中，每一個量測諸如電力、瓦斯或水等日用商品使用量之儀錶均視為諸如區域網路(local area network；以下或簡稱LAN)12之一無線網路中的一個節點10。此等個別之節點與一接取點(access point)或稱為通信閘道器(gateway)14進行通信。該通信閘道器又利用一廣域網路(wide area network；例如私人通信網路或諸如網際網路之公共通信網路)18與公用事業單位16通信，某些節點可以透過一無線鏈路與通信閘道器直接通信，如圖中所描繪之節點10b、10c和10n之情形。在某些情況下，一節點可能無法透過無線鏈路與通信閘道器直接通信，例如由於地理上之距離或是地形上之限制。在此種情況下，此一節點與其一相鄰節點通信，該相鄰節點再直接或透過一或多個其他相鄰節點與通信閘道器進行通信。例如，在所例示之實例中，儀錶節點10a藉由相鄰節點10b與通信閘道器14通信。其結果是，節點10b係做為一中繼點，以及一儀錶節點。

雖然未顯示於圖1之中，區域網路12可以包含不是儀錶節點之節點。舉例而言，不帶有儀錶之中繼節點可以用來自儀錶節點轉送傳輸內容至通信閘道器14，或反向之通信。因此，儀錶節點可以用必要之較低傳輸功率運作。

另一種變異方式，雖然圖1之示範性網路僅使用單一通信閘道器，但任意一或多個儀錶節點10均可以藉由複數通信閘中之任意一個與公用事業單位16通信。此一配置方式對於儀錶節點與公用事業單位間之通信提供多重備用路徑，因此增強了該網路之穩健性。做為另一種替代方式，不同通信閘道器可以分別將節點鏈接至不同公用事業單位或日用商品提供者。

在網路之一種實施方式中，LAN 12上之無線通信運用FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum)式傳輸。FHSS是一種其資料信號以一窄頻載波信號進行調變之技術，該載波信號以一隨機但可預測之順序(其係一時間之函數)在一寬頻帶中之頻率間"跳躍"。藉由適當之同步，單一邏輯頻道得以維持。

傳輸頻率係由一展頻碼(spreading code)或跳頻碼(hopping code)決定。接收器被設定成同一跳頻碼並在適當之時間及正確之頻率下監聽進入之信號以確實接收該信號。目前之規格對每一個傳輸頻道需要50個或更多頻率，最大之駐留時間(dwell time；任意單一跳躍期間所花費於一特定頻率之時間)等於400毫秒(ms)。

FHSS傳輸以一相當快之速率改變頻道(或頻道跳躍)。在一節點之跳躍順序中，每一頻道被參訪之總時間稱為訊槽時間(slot time)。若在訊槽時間之內無任何接收，則節點將其接收頻道改變為其跳躍順序中的下一個頻道。若監聽到一接收，則停止頻道跳躍而可以開始處理該接收。當一封包待傳送之時，頻道跳躍停止而該封包在其持續時間內於特定頻道上傳送。此傳接動作終止後，頻道跳躍重新起始(由若無封包之傳輸及接收發生時所處之頻率上重新開始)

一節點之跳躍順序中參訪過所有頻道之過程稱為一個發生時期(epoch)。可應用規格中規定節點之跳躍順序在重新參訪同一頻道之前，必須先參訪完所有頻道。在一實施方式中，其可以使用一跳頻器，其藉由使用一重覆每一個發生時期之偽隨機跳躍順序以確保此結果。換言之，發生時期內之一特定時間槽中所使用之頻道永遠是同一個。此概念例示於圖2，其顯示一使用10個頻道的節點的假設性跳躍順序。

在FHSS通信系統中，傳送節點需要知道預定之接收節點係位於其跳躍順序中之何處，以在特定時間利用適當之頻道傳送資料至該接收節點。舉例言之，其可以儲存一頻道順序表於每一節點中。圖3例示此一跳躍順序表之一實例，其每一發生時期中具有83個時間槽。此表實施成一陣列。當要進行傳輸之時，傳送節點利用該表取得一索引，意即自該表取得一頻道辨識符。頻道索引係一傳送及接收節點二者均預先知道其數值之參數，其使得雙方對於通信取得同步。其可以運用各種為預定之接收節點決定頻道索引之技術。此種技術之一，其中之頻道索引在傳輸時動態地決定，描述於2007年12月27日提申之美國專利申請案第12/005,268號中，其揭示內容以參照之方式併入於此說明書。

依據本發明之一實施方式，用於一特定封包傳輸頻道之辨識符(諸如上述之頻道索引)可以做為用以白化該封包資料或者說對該封包資料進行亂序處理之亂序演算法的一個種子。因此，該亂序種子對於跳躍順序中的每一個頻道而言均不相同，故當分別傳送於不同頻道之時，一特定資料封包將被亂序處理成二個不同資料序列之位元。即使某一頻道之亂序結果產生一殺手封包，但另一頻道之亂序結果產生殺手封包之機率極低。因此，重新傳送資料封包之次數將降至極低，而最初產生或出現殺手封包所造成之問題將得以克服。

本發明此實施方式之一示範性實施例例示於圖4a及4b之中。發生於傳送節點中之動作描繪於圖4a之功能方塊圖中。一時脈信號CLK輸入至一計時器20以辨識FHSS發生時期之時間槽。基本上，計時器20係做為一除頻器(frequency divider)，其輸出表示每一新時間槽之開始。此等時間槽標記被饋入一時間槽至頻道轉換器22，其對每一個新的時間槽產生一對應之頻道索引。時間槽至頻道轉換器22可以運用一諸如圖3所例示之陣列執行此轉換。上述之頻道索引在一頻道頻率轉換器24中被用以決定用於該時間槽之適當傳輸頻率。所決定之頻率作為一輸入信號而供予一傳送器26。

待傳送之一特定封包之資料被輸入至一亂序器28，其功能在於藉由改變其位元之順序及/或數值以白化資料。亂序後之資料被供予一諸如頻移鍵控(FSK)調變器之調變器30，以產生一調變資料信號，其中資料之位元被表示為訊符。此調變資料信號而後由傳送器26所傳送，並使用一依據頻道索引所決定之適當載波頻率。

在例示之實施例中，用於封包資料亂序之起始種子係以逐頻道之方式變動，以使其可以在亂序器進行資料白化中意外產生之殺手封包迅速回復。針對此目的，時間槽至頻道轉換器22所產生之頻道索引被輸入至亂序器以作為一種子數值。舉例而言，圖5顯示一亂序器之實例。在該描繪之實例中使用一7位元的線性回授移位暫存器32，其中之第四和第七位元之數值以一互斥或閘(Exclusive-OR gate)34處理以產生輸入至第一個暫存器之回授位元。第七位元，即輸出位元，同時亦被饋入一互斥或閘36，其與該封包資料之一個位元相結合以產生一亂序位元。

基本上，在此類型的亂序器之中，其可以將線性回授移位暫存器32中所有暫存器的數值均初始化為1。然而，在圖4a例示之示範性實施例中使用頻道索引來初始化該等暫存器。由於頻道索引隨著每一傳輸頻道而變動，故對每一頻道而言具有不同數值之亂序器種子或初始狀態均產生不同之亂序輸出。

圖4b例示接收節點端之電路，於此執行亂序運算之相反動作。參見該圖，其使用頻道索引以決定適當之接收頻道頻率，並作為一控制輸入端而饋入一接收器38。所接收信號在一解調器40中進行解調變，以自接收之訊符導出資料位元。此等處於亂序後之順序之資料位元被輸入一解亂序器42，其與亂序器28相同。此解亂序器亦以頻道索引初始化，故解亂序運算忠實反映發生於傳送節點端之亂序器28中之亂序動作。解亂序器42之輸出包含原始封包資料，其隨後依據傳統技術進行解碼。

圖4a和圖4b之實施例中執行之整體流程例示於圖6。此流程由計時器20所產生之一頻道改變計時器事件610觸發。傳送節點以及接收節點二者均於步驟620識別到新的頻道索引以改變用於新的跳躍順序頻道之亂序碼及封包組態。資料封包之開頭在步驟630被偵測到。為了使資料封包之亂序流程在新頻道中開始運作，亂序種子在步驟640被設定成等於頻道索引。接收器以此種子數值初始化解亂序器，並在步驟650接收封包。在步驟660，一CRC檢查判定接收器是否能讀取封包位元。若在資料解亂序之後該檢查顯示其符合要求，則資料被接收器當成一有效封包而於步驟670進行處理。若CRC檢查660的結果是負面的，則一訊息被傳送回傳送節點，告知其該封包處理失敗。傳送節點使用一基於新的頻道索引之不同亂序種子來重新組構下一個可用之頻道，並重新傳送封包。若接收器端的失敗係由於一殺手封包事件，該狀況將不會重現於以新的亂序種子在一新的頻道中所重新傳送的封包。

如前所述，其已知有各種用於在一特定時間槽中決定頻道索引之技術。在某些此等技術中，頻道索引在每一傳送及接收節點端獨立地決定，例如揭示於申請案第12/005,268號中者。在此等狀況中，其不需要傳送頻道索引作為封包資訊的一部分。然而，在其他實例中，其可能需要將頻道索引納入封包之資訊中以資備用。藉由如此，資料封包之傳輸可以變得更加穩健。尤其是頻道索引可以提供更多資料以使得一接收封包之開頭可以被確實地偵測到。

圖7例示一封包之資料結構。此封包由三個主要部分構成，一前置碼(preamble)44、一標頭(header)46、以及一承載內容(payload)48。承載內容之資料被進行亂序處理，而前置碼及標頭則是以未經亂序之乾淨形式傳送。前置碼包含0和1位元之交替序列，以使得接收節點偵測到信號並與接收封包之其餘部分達成頻率及時序上的同步。此同步欄位之後跟隨一開始旗標。此開始旗標包含一0和1位元之已知序列，當成功地被解碼時，其觸發接收節點對緊隨於後的封包資料進行解碼和解亂序。其功能之一在於，開始旗標提供訊符階層式的同步，並配合其前面交替的1和0位元之前置碼序列，使其自我相關度(autocorrelation)之特性最佳化。

依據本發明之一特色，頻道索引可以被包含於封包的前置碼之中。實效上，頻道索引作為開始旗標之延伸，從而增進封包開頭偵測之穩健性。特別是若開始旗標係由單一位元組構成，其可能產生假性確認。在此情況下，一連串位元被錯誤地解譯成開始旗標，並致使接收器之電路開始對沒有意義的資料進行解碼。為了降低假性確認的可能性，較佳之方式係使用一2位元組之開始旗標。然而，即使在此種情況下，仍然會產生一些假性確認。藉由將頻道索引納入開始旗標的末尾處，以對接收節點提供更多資訊來驗證封包資料之開端。一封包僅在其前置碼中所偵測到之頻道索引與接收節點目前正運作之頻道相符時才被處理，以減少發生於假性確認之情況下解碼電路之不必要之功率耗費。

在前述之實例中，頻道索引被用以在封包接收時作為初始化亂序器的種子。由於頻道索引係傳送節點及接收節點雙方均預先知悉的，其可以穩當地使用於此目的。其應理解，頻道索引以外的參數亦可以用來達成此一目的。舉例而言，在其中節點均彼此在時間上同步的網路中，一基於時間的數值可以被用來作為亂序演算法的種子。例如，目前的分鐘數和秒數的數位數值即可以用以架構成前述之種子。

在以上實例中，殺手封包之偵測發生於接收節點端。偵測到此狀況時，接收節點之反應係傳送一錯誤訊息至來源節點，致使其使用不同於初始種子數值之數值作為亂序參數而重新傳送封包。在另一實施方式中，傳送節點可以在傳送之前即偵測到殺手封包之產生，並使用不同數值作為亂序參數而對資料封包重新進行亂序處理。此實施方式之一實施例例示於圖8及圖9。圖8係一流程圖，其例示執行於傳送節點端之流程。在步驟800，其產生一待傳輸之資料封包。此封包接著在步驟802藉由諸如例示於圖4a及圖5之亂序器28進行亂序處理，該亂序處理係使用一傳送節點及接收節點雙方均知悉的特定種子數值A進行。在步驟804，亂序後之資料被檢查以判定其是否可能產生一殺手封包。舉例而言，偵測器可以計數亂序位元序列中具有同一數值之連續位元的數目。若此計數抵達一特定之數目(例如，6)，則亂序資料被認定為一可能之殺手封包。

若亂序後之資料未被認定係一可能之殺手封包，則其在步驟806和808分別被進行調變及傳送，諸如圖4a所描繪。然而，若步驟804之判斷認定亂序後之資料可以造成一殺手封包，則亂序參數在步驟810被改變成一第二、已知數值B，而原始資料封包在步驟802使用數值B作為亂序參數而重新進行亂序。在第二次亂序之後，亂序後之資料於步驟804再次被評估其是否係一可能之殺手封包。就統計上而言，做為亂序參數的新數值不太可能產生相仿之結果，因此重新亂序後之封包可以被傳送。然而，若其仍然出現殺手封包，則該封包可以使用另一已知數值作為亂序參數並重新進行亂序。

當接收一封包時，接收節點可能不知道哪一個參數數值被用以對接收之封包進行亂序。因此針對此目的，接收節點執行接收封包之多重解亂序。參見圖9之邏輯示意圖，進入之信號首先在一前置碼解碼器50中被處理，其解譯所接收之前置碼以偵測開始資訊框是否出現於所接收訊符中。若是如此，則封包之承載內容資料分別被輸入至二解亂序器52及54。其中一解亂序器52被以其中一個已知種子數值A初始化，而另一解亂序器54則被以另一個已知種子數值B初始化。取決於用以對接收封包之承載內容資料進行亂序之種子數值，其中一解亂序器之輸出將沒有意義，但另一解亂序器之輸出將包含正確解亂序的資料。對於該二解亂序器當下之正確選擇可以藉由對每一解亂序器之輸出資料進行一CRC檢查而確定。展示正確CRC結果之輸出資料可用以控制一選擇器以使正確之資料通過而進行進一步之處理，諸如承載內容之解碼。

在圖9的實施例中，接收節點並行地執行二個解亂序動作。在另一實施例中使用序列式處理，所接收之資料可以先利用二個種子數值中一者進行解亂序，並且若CRC檢查未通過，則同一資料使用已知種子數值中另一者進行解亂序，而後再進行進一步的處理。

由以上之說明可知，本發明提出一種有效之技術以防止傳送出殺手封包時所產生的網路瓶頸。若一資料封包之亂序意外地產生一殺手封包，則使用一不同數值作為亂序參數對該資料封包重新進行亂序處理。該資料封包重新進行亂序處理後之結果亦造成殺手封包之機率在統計上相當微小。因此，一特定資料封包最多可能僅需要被處理二次，從而降低被殺手封包影響的資源。

當實施於運用FHSS傳輸之一網路中時，一實施例使用頻道索引作為亂序演算法之一種子。除了基於一逐頻道方式變動該種子之外，為了克服殺手封包的影響，此實施例係亦提供了許多其他優點。特別是，該亂序種子之逐頻道改變增進了傳輸之安全性。可能發生於網路上的攻擊形式之一係所謂的回放攻擊(replay assault)，其中一被攔截之封包被回放至網路之中。為了使攻擊在所揭示實施例之上下文中成功，攻擊者將需要知道傳送該被攔截封包的特定頻道，並將其回放至同一頻道。若其被傳送於任何其他頻道，則無法正確地接收及處理，故將被丟棄。因此，接收節點電路將不會因為解譯回放之封包而超過負荷。

由於網路竊聽者需要知道亂序種子以解譯被攔截之封包，故安全性亦為之強化。即使網路竊聽者可以發現某個頻道的種子，其亦不足以代表傳送於跳頻頻譜上任意其他頻道上的封包所使用之所有數值。

在上述實例中，亂序演算法的種子數值被用以作為變動之參數，以克服殺手封包的影響。其應理解，除了種子數值之外，其亦可以變動亂序演算法的其他參數以達成相同的效果。舉例而言，亂序演算法本身即可以變動。例如圖5之示範性亂序器，一互斥或運算執行於線性移位暫存器所儲存之數值的第四位元及第七位元，以產生回授輸入位元。欲變動演算法，其可以改變互斥或閘34的一個或二個輸入。例如，其可以使用一個開關以選擇性地從第三位元和第四位元選擇其一作為互斥或閘34的一個輸入。自該二位元選擇其一可以是依據頻道索引中一特定位元之數值(例如，最低有效位元)，或是任何其他傳送及接收節點雙方所共知的數值。

亂序演算法可以由可動態改變的任意數目之參數所驅動。除了運用不同亂序參數之外，此資訊亦可以即時性地由接收目標節點所知悉。舉例而言，其可以在單播資料封包之中以封包前置碼位元之形式傳送。

基於上述之說明，其應能理解，本發明可以以各種不同的形式實施，而未脫離其精神及基本特質。所舉之實施例均應視為僅用以示範而非限定。本發明之範疇係由以下之申請專利範圍而非前述之說明所界定，落入等效專利範圍所界定之意義及範圍內之變化均為本發明之範疇所包含。

10a．．．儀錶節點

10b．．．儀錶節點

10c．．．儀錶節點

10n．．．儀錶節點

12．．．區域網路

14．．．通信閘道器

16．．．公用事業單位

18．．．廣域網路

20．．．計時器

22．．．時間槽至頻道轉換器

24．．．頻道頻率轉換器

26．．．傳送器

28．．．亂序器

30．．．頻移鍵控(FSK)調變器

32．．．線性回授移位暫存器

34．．．互斥或閘

36‧‧‧互斥或閘

38‧‧‧接收器

40‧‧‧頻移鍵控(FSK)解調器

42‧‧‧解亂序器

44‧‧‧前置碼

46‧‧‧標頭

48‧‧‧承載內容

50‧‧‧前置碼解碼器

52‧‧‧解亂序器

54‧‧‧解亂序器

610-670‧‧‧亂序/解亂序流程

800-810‧‧‧執行於傳送節點端之流程

經由實施方式之詳細說明且配合所附之圖式，本發明前述特色以及更多優點已趨於明顯且更易理解，其中：

圖1係本發明可以實施其中之一示範性無線通信網路之功能方塊圖；

圖2係一用以例示之假設性FHSS跳頻順序；

圖3係用以實施一FHSS跳頻順序之示範性頻道陣列；

圖4a及4b係用以分別在傳送節點和接收節點實施一亂序技術之電路之功能方塊圖，其中使用頻道辨識作為亂序參數；

圖5係一示範性亂序器之示意圖；

圖6係頻道索引亂序(channel index scrambling)技術之一流程圖；

圖7係一資料封包之一結構圖；

圖8係另一實施方式中傳送節點之運作之流程圖；以及

圖9係一交替實施方式中具有解亂序器(descrambler)之一示範性接收器之邏輯示意圖。

20．．．計時器

22．．．時間槽至頻道轉換器

24．．．頻道頻率轉換器

26．．．傳送器

28．．．亂序器

30．．．頻移鍵控(FSK)調變器

Claims (14)

1. 一種使用於一傳送節點和一接收節點間傳送資料封包之無線通信網路中的傳送節點，其包含：一資料亂序單元，其接收封包資料並且依據一亂序演算法之一亂序參數之一數值修改該資料；一參數數值產生裝置，其產生該接收節點預先知道的不同數值，各個數值指出與在任一特定瞬間運用於資料通信之一時間槽相關聯的一頻率，並且將個別產生的數值輸入至該資料亂序單元作為該參數數值，致使在該資料亂序單元處所接收之封包資料依據其被傳送期間所使用的時間槽而以不同方式進行亂序；以及一傳送器，其透過該無線通信網路傳送該修改資料至該接收節點，其中與該時間槽相關聯之頻率係被納入所傳送的資料封包中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之節點，其中該參數數值係以週期性之方式變動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之節點，其中該無線通信網路使用跳頻傳輸，且其中該參數係一傳輸頻道之頻率所關聯之一辨識符。
4. 如申請專利範圍第2項所述之節點，其中該亂序參數係初始化該亂序演算法之一種子數值。
5. 如申請專利範圍第2項所述之節點，其中該亂序參數係一時間碼。
6. 一種用以在一使用跳頻之無線通信網路中於一傳送節點和一接收節點間傳送資料封包之系統，其中封包之傳送係在連續之時間周期中透過不同之頻道進行，每一該節點包含：一資料亂序單元，其接收封包資料且依據一輸入種子數值修改該資料；一傳送器，其傳送及/或接收透過該無線通信網路所傳通之修改資料；以及一頻道辨識符產生器，其產生一數值以代表與將在任一特定瞬間運用於資料通信之一時間槽相關聯的頻道，且將該數值輸入至該資料亂序單元以作為該種子數值，從而致使資料依據其所傳送之時間槽以不同方式進行亂序，其中與該時間槽相關聯之頻率的指示係被納入所傳送的資料封包中。
7. 一種用以在一無線通信網路中在一傳送節點及一接收節點間傳送資料封包的方法，其包含以下步驟：依據作為輸入至一亂序演算法之一亂序參數之一第一數值對封包資料進行亂序，以產生一第一組亂序資料，其中該第一數值係包括與處於一跳頻型態之一個傳輸時間槽相關聯的一辨識符；判定該第一組亂序資料是否包含無法在該接收節點端被可靠地偵測到之一連串資料位元；若作出該第一組亂序資料包含無法被可靠地偵測到之一連串位元的判定，則依據作為該亂序參數之一第二數值 對該封包資料進行亂序，以產生一第二組亂序資料，其中該第二數值係包括與處於該跳頻型態之一不同傳輸時間槽相關聯的一辨識符；以及傳送一包含該第二組亂序資料之封包至該接收節點。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該判定步驟係在該傳送節點端所執行。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該接收節點執行以下動作：依據作為該亂序參數之第一及第二數值中各者來對一接收封包之資料進行解亂序，以自該接收封包產生二個解亂序封包；當包含可靠之資料時選擇該二個解亂序封包之一；以及處理所選擇之封包以解碼其中所包含之資料。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包含將一包含該第一組亂序資料之封包傳送至該接收節點之步驟，且其中該接收節點執行該判定步驟以回應包含該第一組亂序資料之封包之接收。
11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中一連串資料位元是否無法被可靠地偵測到之判定係依據該連串資料位元是否包含均具有同一數值之一特定數目連續位元。
12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該亂序參數係一用以初始化該亂序演算法之種子數值。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該無線通 信網路使用跳頻傳輸，且其中該參數係一傳輸頻道之頻率所關聯之一辨識符。
14. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該無線通信網路使用跳頻傳輸，且其中該參數係一傳輸頻道之頻率所關聯之一辨識符。