DE19510280A1 - Exchange protocol for digital data - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft elektrische Verwaltungs- oder Mana gement-Systeme für Haushalte und Gebäude und insbesondere ein für solche Systeme geeignetes Kommunikations-Protokoll.The invention relates to electrical management or mana gement systems for households and buildings and in particular a communication protocol suitable for such systems.
Ein typisches elektrisches Steuer- oder Kontrollsystem für Haushalts- und Gebäudeinstallationen umfaßt eine Anzahl von Einrichtungen, welche für Steuerschalter, Steckdosen, elek trische Lasten verschiedener Arten, wie z. B. Beleuchtung, Heizung, Kühlung, für verschiedene Einrichtungen mit Motor antrieb, und für Schutzeinrichtungen, wie z. B. Unterbrecher für Miniaturstromkreise, Rest- oder Fehlstromunterbrecher, Sicherungen usw. entworfen sind. Ein Steuersystem in solch einer Installation umfaßt ein oder mehrere Sende-Empfangs- Einrichtungen niedrigen Energiebedarfs, welche einem oder mehreren der oben erwähnten elektrischen Elemente zugeord net sind, wobei die Sende-Empfänger typischerweise über ein Kommunikationsmedium parallel verbunden sind.A typical electrical control system for Household and building installations include a number of Devices for control switches, sockets, elec trical loads of various types, such as. B. lighting, Heating, cooling, for various devices with a motor drive, and for protective devices such. B. Breakers for miniature circuits, residual or fault current breakers, Fuses, etc. are designed. A tax system in such a way an installation comprises one or more transmit / receive Low energy facilities, which one or associated with several of the above-mentioned electrical elements are net, with the transceivers typically having a Communication medium are connected in parallel.
Wegen der Einfachheit und der Kosten umfaßt das Kommunika tionsmedium typischerweise eine Zweidraht-Energie- und Datagramm- bzw. Signal-Einrichtung. Die Zweidraht-Einrich tung kann mit einer abgeschirmten oder mit einer nicht-ab geschirmten verdrillten Doppelleitung ausgestattet sein. Es können verschiedene Topologien, wie z. B. die eines Busses, eines Sterns, eines Rings, eines Gitters, und/oder einer Mischung obiger Topologien, mit diesem Medium verwendet werden. Because of the simplicity and cost, the communication includes tion medium typically a two-wire energy and Datagram or signal device. The two-wire set-up Tung can be with a shielded or with a non-shielded shielded twisted pair cable. It can different topologies such. B. that of a bus, a star, a ring, a grid, and / or one Mixture of the topologies above, used with this medium become.
Jede Einrichtung im Netzwerk umfaßt einen Sende-Empfänger zum Empfangen und zum Senden von Datensignalen, eine Compu ter-Einrichtung, um Daten aus eigenem Antrieb in Abhängig keit von darin gespeicherten Programmen zu empfangen und zu senden, eine Speichereinrichtung, um verschiedene Daten, z. B. den Status anderer Einrichtungen im Netzwerk, auf rechtzuerhalten, und eine Steuerkreis-Einrichtung zur Steuerung damit verbundener elektrischer Geräte, wie z. B. Beleuchtung, Schalter oder Lasten.Each device in the network includes a transceiver for receiving and sending data signals, a compu The facility to depend on data on its own initiative of programs stored in it send, a storage device to various data, e.g. B. the status of other facilities in the network and a control circuit device for Control of associated electrical devices, such as. B. Lighting, switches or loads.
Jedes Gerät im Netzwerk ist ausgelegt und angeordnet, Da tensignale über das Zweidraht-Medium auszutauschen. Durch Verbindung der verschiedenen Einrichtungen ist es möglich, die verschiedenen, jeder Einrichtung zugeordneten Geräte zu steuern und zu verwalten, wobei jedes von den anderen un abhängig gesteuert wird.Every device in the network is designed and arranged, Da exchange signals via the two-wire medium. By Connecting the different facilities it is possible the various devices assigned to each facility control and manage, each one from the other un is controlled dependent.
Der Austausch von Informationen zwischen den Einrichtungen ist ein wesentliches Element bei der Steuerung der Einrich tungen im Netzwerk, und der Austausch von Information in digitaler Form ist dabei typisch. Digitale Signale können ausgebildet werden, um Informationsaustauschfehler zu minimieren, was in sicherheitskritischen Umgebungen wesent lich ist. Das Kommunikationsmedium weist jedoch eine in härente obere Bandbreite für die Menge digitaler Informa tion auf, welche es zu jeder Zeit befördern kann. Deshalb gibt es eine Anzahl digitaler Übertragungsmethoden, welche zur bestmöglichen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bandbreite des Mediums zwischen den zahlreichen und ver schiedenen Typen über das Netzwerk verteilter Einrichtungen verwendet werden können. Die Fähigkeit des Kommunikations mediums, digitale Information zu allen Einrichtungen zu übermitteln, kann ebenso durch seine Gesamtlänge einge schränkt sein, weil die Übertragungszeit digitaler Signa le von am weitesten voneinander entfernter Einrichtungen die zugelassene Zeitspanne, in welcher digitale Signale sich zeitlich nicht überlagern, überschreitet.The exchange of information between the institutions is an essential element in the control of the setup in the network, and the exchange of information in digital form is typical. Digital signals can trained to exchange information errors minimize what is essential in safety-critical environments is. However, the communication medium has an in inherent upper bandwidth for the amount of digital informa tion which it can carry at any time. That's why there are a number of digital transmission methods which for the best possible use of the available Range of the medium between the numerous and ver different types across the network of facilities can be used. The ability of communication mediums, digital information on all facilities transmit, can also be entered by its total length be limited because the transmission time of digital signals from the most distant facilities the allowed period of time in which digital signals do not overlap in time.
Ein als Zeitmultiplex-Methode bekanntes und TDM genanntes Verfahren gestattet jeder Einrichtung, sich in einer Reih um-Methode abzuwechseln, wobei jede Einrichtung regelmäßig die gesamte Datenaustausch-Bandbreite für eine vorbestimmte Zeitspanne erhält. Bei der Verwendung dieses Verfahrens ist die Übertragungszeit unter den Einrichtungen eindeutig segmentiert und jedes Zeitsegment trägt von nur einer ein zigen Einrichtung innerhalb des Netzwerkes ausgesandte Da ten. Während dieser Zeit können alle anderen Einrichtungen des Netzwerks die von der sendenden Einrichtung zur Ver fügung gestellten Daten lesen. Ein TDM-Verfahren benö tigt die Zuteilung eines eindeutigen Zeitkanals zu jeder existierenden und/oder zukünftigen Einrichtung, und der An fang und das Ende eines jeden Zeitkanals sind zu einem im Netzwerk lokalisierten Haupttaktgeber synchronisiert.A known as time division multiplex method and called TDM Procedure allows each facility to stand in a row to alternate method, with each facility being regular the total data exchange bandwidth for a predetermined one Time span. When using this procedure is the transmission time between the facilities is clear segmented and each time segment is entered by only one only facility within the network During this time, all other facilities the network from the sending device to ver read provided data. A TDM procedure is required assigns a unique time channel to everyone existing and / or future facility, and the An catch and the end of each time channel are in one Network localized master clock synchronized.
Alle Einrichtungen tragen nacheinander einen vorbestimmten Anteil digitaler Information bei, bis jede Einrichtung all ihre Daten gesendet hat. Diese Vorgehensweise ist vorteil haft und insbesondere effizient, falls ein häufiges Aktu alisieren der Daten entweder durch eine zentrale Steuer einheit oder durch jede Einrichtung selbst gefordert wird. In einem Netzwerk, in dem es erforderlich ist, daß jede Einrichtung die Betriebsart oder die Betriebsbedingung an derer Einrichtungen in dem Netzwerk kennt, bietet TDM (Time Division Multiplexing) eine Einrichtung zum geordneten Austausch von Information. Diese Anordnung ist jedoch sehr inflexibel und kann die Menge und manchmal auch die Komple xität der von jeder Einrichtung übermittelten Daten be schränken. All devices carry a predetermined one after the other Share of digital information until each facility sent their data. This is an advantage sticky and especially efficient if a frequent act alize the data either through a central tax unit or is required by each institution itself. In a network where each Setup the operating mode or operating condition whose facilities are known in the network, TDM (Time Division Multiplexing) a device for the orderly Exchange of information. However, this arrangement is very inflexible and can the amount and sometimes the complex xity of the data transmitted by each facility restrict.
Eine Beschränkung des TDM-Verfahrens ist, daß jeder Zeit kanal von allen kommunizierenden Einrichtungen unzweideutig interpretiert werden muß. Ein zentraler, synchronisierender Taktgeber kann jeden Zeitabschnitt der Datenaustausch-Über tragung einleiten, aber aus Signalausbreitungsverzögerungen entlang des Netzwerks resultierende, verzögerte digitale Daten werden zum Verlust oder zur Verfälschung der Daten führen. Die empfangende Einrichtung wird nicht einfach be stimmen können, welche Bits der Daten von welchen Daten sätzen stammen, und so können keine Daten vom Empfänger sicher entgegengenommen werden. Aus diesem Grunde ist TDM für lange oder verlängerte Netzwerkdistanzen nicht ideal.A limitation of the TDM method is that at any time channel of all communicating institutions unequivocal must be interpreted. A central, synchronizing Clock can over each period of data exchange Initiate transmission, but from signal propagation delays Delayed digital signals resulting along the network Data becomes lost or falsified to lead. The receiving facility is not simply being can agree which bits of data from which data records originate, and so no data can be received from the recipient be accepted safely. This is why TDM is not ideal for long or extended network distances.
Ein weiteres Kommunikations-Verfahren für digitale Daten in solchen Netzwerken ist ein Verfahren zum Schutz davor, daß mehrere Sende-Einrichtungen in einem Netz gleichzeitig sen den, wobei dieses Verfahren CSMA/CD-Verfahren (Carrier-Sen se Multiple Access/Collision Detection) genannt wird und gewöhnlich immer dann verwendet wird, wenn Daten zu einer von vielen, weit über ein großes Netzwerk verteilten Ein richtungen übermittelt werden müssen. Eine weitere Verbes serung des CSMA/CD-Schemas ist, eine Methode der Vermeidung von Zusammenstößen bzw. Kollisionen, CA (Collision Avoidan ce) genannt, aufzunehmen, so daß der unvermeidbare Zusam menstoß von Informationspaketen digitaler Daten und dessen Häufigkeit reduziert oder, falls Daten als Ergebnis eines Zusammenstoßes verlorengegangen sind, wiedergewonnen werden können.Another communication method for digital data in such networks is a method of protecting against that multiple transmitters in a network simultaneously the, this method CSMA / CD method (Carrier-Sen Multiple Access / Collision Detection) and usually used when data on a of many, widely distributed over a large network directions must be transmitted. Another verb The CSMA / CD scheme is a method of avoidance of collisions or collisions, CA (Collision Avoidan ce) called, so that the inevitable get together collision of information packets of digital data and its Frequency reduced or if data as a result of a Collision are lost, can be recovered can.
Das CSMA/CD-CA-Verfahren benötigt keinerlei zentrale Koor dination, so daß es für ein elektrisches Steuerungssystem für Haushalt und Gebäude, welches relativ hohe Austausch raten digitaler Daten zur Informationsübermittlung zwi schen weitverteilten, intelligenten Einrichtungen, wie die oben beschriebenen, benötigt, gut geeignet ist. The CSMA / CD-CA process does not require any central coordination dination, so it is for an electrical control system for household and building, which is relatively high exchange advise digital data for information transmission between widely distributed, intelligent facilities such as the described above, needed, is well suited.
Jedoch ist in einem bandbreitenbeschränkten Netzwerk bei der Verwendung von beispielsweise eines Typs des oben be schriebenen Zweidraht-Mediums das CSMA/CD-Verfahren nicht notwendigerweise optimal für die schnelle Aufnahme von In formation von einer großen Anzahl von Einrichtungen konfi guriert. Da die Kommunikation zwischen den Einrichtungen einzeln und während jedes solchen Kommunikations-Zeitab schnitts aufgebaut werden muß, kann zu jeder Zeit nur eine Einheit senden. Das CSMA/CD-Verfahren ist deshalb eine in effiziente Methode für den Austausch von Statusinformatio nen zwischen einer Vielzahl von Einrichtungen.However, in a bandwidth-constrained network the use of, for example, a type of the above wrote the CSMA / CD method necessarily optimal for the rapid absorption of In formation of a large number of facilities confi guriert. As the communication between the facilities individually and during each such communication period only one can be built at any time Send unit. The CSMA / CD process is therefore an in efficient method for the exchange of status information between a variety of facilities.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Austauschprotokoll für digitale Daten bei der Verwendung in einem Kommunikations-Netzwerk im Datenpaketbetrieb für die Verbindung zwischen zwei oder mehr Steuereinrichtungen zu schaffen.The invention is based on the object Exchange protocol for digital data when in use in a communication network in data packet mode for the connection between two or more control devices to accomplish.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein gattungsgemäßes Austauschprotokoll für digitale Daten mit den im Anspruch 1 aufgeführten kennzeichnenden Merkmalen geschaffen wird.The object is achieved in that a generic exchange protocol for digital data with the characteristic features listed in claim 1 is created.
Ein erfindungsgemäßes Austauschprotokoll für digitale Daten umfaßt die Verwendung eines Verfahrens zum Schutz davor, daß mehrere Sende-Einrichtungen in einem Netz gleichzeitig senden, welches CSMA/CD-Verfahren genannt wird und welches einen zusätzlichen Datenblock aufweist, welcher ausgelegt ist, einen Kommunikations-Zeitabschnitt des Zeitmultiplex- Verfahrens zu starten, in dessen Verlauf der Status jeder Einrichtung zu jeder anderen, an das Netzwerk angeschlosse nen Einrichtung übermittelt werden kann. An exchange protocol according to the invention for digital data involves the use of a method of protection against that several sending devices in a network at the same time send which CSMA / CD method is called and which has an additional data block, which is designed is a communication period of time division Start procedure, in the course of which the status of everyone Setup to any other connected to the network NEN facility can be transmitted.
In einem erfindungsgemäßen Austauschprotokoll für digitale Daten verwendet das CSMA/CD-Protokoll ein Verfahren zur Verhinderung von Zusammenstößen, welches CA genannt wird.In an exchange protocol according to the invention for digital The CSMA / CD protocol uses a process for data Prevention of collisions, which is called CA.
Bei einem erfindungsgemäßen Austauschprotokoll für digitale Daten werden während eines Kommunikations-Zeitabschnitts des Zeitmultiplex-Verfahrens die Zeitkanäle für jede Einrich tung durch einen einzigen Taktgeber, auf welchen das Netz werk Bezug nimmt, synchronisiert.In an exchange protocol according to the invention for digital Data is kept during a communication period of time Time-division multiplexing the time channels for each facility by a single clock, on which the network reference, synchronized.
Bei einem erfindungsgemäßen Austauschprotokoll für digitale Daten ist der Kommunikations-Zeitabschnitt des Zeitmulti plex-Verfahrens größer als die Ausbreitungsverzögerung zwischen Einrichtungen, welche, über das Netzwerk gemessen, physikalisch am weitesten voneinander getrennt sind.In an exchange protocol according to the invention for digital Data is the time slot's communication period plex process greater than the propagation delay between entities that, measured over the network, are physically the most separated.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:The invention will be described in more detail below with the aid of the drawing explained; in this shows:
Fig. 1 eine grundlegende Auslegung einer Vielzahl in einem Netzwerk angeordneter Einrichtungen, welche durch ein Leitungspaar miteinander ver bunden sind; Figure 1 shows a basic design of a plurality of devices arranged in a network, which are connected to one another by a pair of lines.
Fig. 2 ein Steuerungsdiagramm eines Übertragungsblocks digitaler Daten nach dem CSMA/CD-CA-Verfahren; Fig. 2 is a timing diagram of a transmission block of digital data according to the CSMA / CD-CA method;
Fig. 3 einen initiierenden Datenübertragungsblock nach dem TDM-Verfahren für einen Datenblock nach dem CSMA/CD-CA-Verfahren und Fig. 3 is a block initiating data transmission by the TDM method for a data block according to the CSMA / CD method, and CA
Fig. 4 ein Schema eines Datenaustauschprotokolls nach dem TDM-Verfahren gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung. Fig. 4 is a diagram of a data exchange protocol in accordance with the TDM method according to an embodiment of the invention.
Eine große Vielfalt von Informations-, Steuer- und Verwal tungssysteme, welche Kommunikationsnetzwerke im Datenpaket betrieb mit Zweidraht-Versorgungs- und Kommunikations-Me dien nutzbar machen, werden in einer ebenso großen Vielfalt von Anwendungen verwendet. Insbesondere werden Netzwerke im Datenpaketbetrieb sehr viel häufiger von der Bauindustrie bei Wohn-, Geschäfts- und Industriegebäuden verwendet, um Gebäude-, -Kontroll- und -Verwaltungssysteme zu unterhalten.A wide variety of information, tax and administration systems, which communication networks in the data packet Operation with two-wire supply and communication me making service usable are just as diverse used by applications. In particular, networks in the Data packet operations much more common by the construction industry used in residential, commercial and industrial buildings to To maintain building, control and management systems.
Leiterpaare sind typischerweise in neuen und schon beste henden Gebäuden einfach verlegt und geschaltet und einfa che, steckbare Leitungsanbindungen sind, wie in Fig. 1 bildlich dargestellt, an jedem Punkt entlang des Leiter paares verbindbar. Die Leitungen 10 und 12 liefern das Me dium für die Übertragung von Leistung und von Signalen zu den Einrichtungen 14, 16, 18 und 20, welche entlang der Leitungen 10 und 12 je nach Notwendigkeit verteilt sind.Conductor pairs are typically simply installed and switched in new and already existing buildings, and simple, pluggable line connections, as shown in FIG. 1, can be connected at any point along the conductor pair. Lines 10 and 12 provide the medium for the transmission of power and signals to devices 14 , 16 , 18 and 20 , which are distributed along lines 10 and 12 as necessary.
In dieser Ausgestaltungsform kann das Austauschprotokoll für digitale Daten vorzugsweise vom CSMA/CD-CA-Typ sein, von welchem Fig. 2 einen typischen Datenübertragungs block zeigt, wobei in diesem Beispiel der Kontrollblock null ist: CONTROL = 0. Falls nötig, kann jedoch ein spezieller Datenübertragungsblock, wie in Fig. 3 ge zeigt, wo der Kontrollblock nicht identisch null ist, von jeder Einrichtung im Netzwerk ausgesandt werden, um einen TDM-Kommunikations-Zeitabschnitt zu starten.In this embodiment, the exchange protocol for digital data can preferably be of the CSMA / CD-CA type, of which FIG. 2 shows a typical data transmission block, the control block being zero in this example: CONTROL = 0. If necessary, however, one can be specific frame, as shown in Figure 3, where the control block is not identical zero, is sent from each device in the network to start a TDM communication period.
Während des TDM-Zeitabschnitts können alle teilnehmenden Einrichtungen vorzugsweise durch diesen speziellen Da tenübertragungsblock und/oder genauso durch einen synchro nisierenden Taktgeber, welcher zu allen Zeiten auf dem Kom munikationsmedium vorhanden ist, synchronisiert werden. Der synchronisierende Taktgeber stellt ausschließlich einen zeitlichen Bezug her und kann deshalb durch eine "nicht intelligente" Takteinrichtung, welche irgendwo im Netzwerk lokalisiert ist, gegeben sein.During the TDM period, all participants can Facilities preferably through this special da transmission block and / or by a synchro nising clock, which at all times on the comm communication medium is available to be synchronized. Of the synchronizing clock generator provides only one temporal reference and can therefore not by " intelligent "clock facility, which is somewhere in the network is localized.
Vorzugsweise weist ein Kommunikationsprotokoll, welches das CSMA/CD- und/oder das CSMA/CD-CA-Verfahren mit einem star tenden TDM-Datenübertragungsblock verwendet, in seiner Aus gestaltung eine vorbestimmte maximale Bandbreite und eine maximale physikalische Länge des Zweidraht-Kommunikations mediums auf. Die Vorherbestimmung dieser beiden Charakte ristika reduziert die Wahrscheinlichkeit und/oder das tat sächliche Eintreten von Fehlern bei der zeitlichen Abfolge, welche auftreten können, falls eins von beiden überschrit ten wird.Preferably, a communication protocol that the CSMA / CD and / or the CSMA / CD-CA process with a star TDM frame used in its out design a predetermined maximum bandwidth and a maximum physical length of two-wire communication mediums on. Predestination of these two characters ristika reduces the likelihood and / or did physical occurrence of errors in the time sequence, which can occur if one of the two exceeds will.
Weiterhin ist es für alle angeschlossenen Einrichtungen wünschenswert, daß diese mit dem empfangenen Datenübertra gungsblock, welcher den TDM-Zeitabschnitt zum Austausch di gitaler Daten startet, die TDM-Daten-Sende-Synchronisation aufrechterhalten.It is also for all connected facilities desirable that this with the received data transfer block, which the TDM time period for the exchange di gitaler data starts, the TDM data transmission synchronization maintain.
Des weiteren ist es vorteilhaft, daß der startende Daten übertragungsblock der den TDM-Protokoll-Zeitabschnitt an fordernden Einrichtung ausreichend Information enthält, um den teilnehmenden Einrichtungen zu ermöglichen, geeignete Information innerhalb dieses TDM-Datenübertragungsblock- Zeitabschnitts beizutragen.Furthermore, it is advantageous that the starting data frame of the TDM protocol period demanding facility contains sufficient information to to enable the participating institutions to take appropriate measures Information within this TDM frame Period.
In dieser Ausgestaltungsform wird der TDM-Datenübertra gungsblock-Zeitabschnitt typischerweise von allen Einrich tungen am Netzwerk verwendet, um Information von allen anderen gerade am Netzwerk arbeitenden Einrichtungen zu sammeln, wie das in Fig. 4 bildlich dargestellt ist. Der Typ von Information, die zur Verfügung gestellt werden kann, umfaßt den Status von einem, von allen Einrich tungen im Netzwerk, alternativ dazu von Gruppen von Ein richtungen im Netzwerk oder gar die Existenz einer neu zum Netzwerk hinzugefügten Einrichtung. Eine Liste aller akti ven Einrichtungen kann entweder zentral bereitgehalten oder aber unter allen Einrichtungen verteilt sein. Das verein facht und unterstützt die Identifikation von laufender und möglicher Kommunikation und von Problemen der Einstellung zwischen den Einrichtungen.In this embodiment, the TDM frame period is typically used by all devices on the network to collect information from all other devices currently working on the network, as depicted in FIG. 4. The type of information that can be provided includes the status of one, all devices in the network, alternatively groups of devices in the network, or even the existence of a device newly added to the network. A list of all active facilities can either be kept centrally available or distributed among all facilities. The simplifies and supports the identification of ongoing and possible communication and problems of recruitment between the institutions.
Das Verwenden eines spezialisierten TDM-Datenübertragungs block-Zeitabschnitts zum schnellen Austauschen von Informa tion vorwiegend innerhalb eines CSMA/CD-CA-Protokolls gewährleistet, daß wichtige Information schnell und, wich tiger noch, effizient zwischen jeder Einrichtung ausge tauscht wird. Ein herkömmliches CSMA/CD-CA-Kommunikations protokoll unternimmt mehrfache, nicht notwendigerweise er folgreiche Kommunikationsversuche, wenn der Austausch ähnlicher Informationen unter den Einrichtungen des Netz werks benötigt wird, braucht länger und verwendet die manchmal knappe Bandbreite.Using a specialized TDM data transmission block period for quick exchange of informa tion mainly within a CSMA / CD-CA protocol ensures that important information quickly and, wich tiger even more efficiently between each facility is exchanged. A conventional CSMA / CD-CA communication protocol takes multiple, not necessarily, it successful communication attempts when sharing similar information among the facilities of the network work is needed, takes longer and uses the sometimes narrow bandwidth.
Da jeder Datenübertragungsblock des CSMA/CD-CA-Protokolls bei Eingang als korrekt empfangen bestätigt wird, wird sich der Status des an die Einrichtung angeschlossenen Gerätes oder der Last je nach Bedarf geändert haben. Folgerichtig wird Information, welche während irgendeines gleichzeitig gestarteten TDM-Datenübertragungsblocks gesammelt wurde, auch eine Änderung des Betriebsstatus der startenden oder sendenden Einrichtung bestätigen.Since each frame of the CSMA / CD-CA protocol will be confirmed when received as correct the status of the device connected to the facility or have changed the load as needed. Consistently becomes information which during any one at a time started TDM frames was collected, also a change in the operating status of the starting or Confirm sending institution.
Diese vorzugsweise Verwendung eines TDM-Datenübertragungs block-Zeitabschnitts in einem CSMA/CD-CA-Protokoll gewähr leistet eine Verminderung der Anzahl von Wieder-Übertra gungen, welche beim Austausch von Informationen nach einem CSMA/CD-CA-Protokoll typischerweise notwendig wären. Dies hat insbesondere Vorteile bei den typischerweise niedrigen Kommunikationsraten von Zweidraht-Kommunikationsmedien, welche in Gebäudeverwaltungs-Netzwerken verwendet werden.This preferably uses a TDM data transmission Grant block period in a CSMA / CD-CA protocol does a reduction in the number of retransmissions which, when exchanging information after a CSMA / CD-CA protocol would typically be necessary. This has particular advantages in the typically low Communication rates of two-wire communication media, which are used in building management networks.
Die Erfindung wurde anhand eines bestimmten Netzwerks im Paketbetrieb beschrieben, welches sowohl CSMA/CD-CA- als auch TDM-Kommunikationsprotokolle verwendet, um eine effi ziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bandbreite zu erreichen.The invention was made on the basis of a specific network Packet operation described, which both CSMA / CD-CA- as TDM communication protocols are also used to ensure effi efficient use of the available bandwidth to reach.
Jedoch ist der Durchschnittsfachmann gewahr, daß die Erfin dung in ihrer Verwendung nicht auf die beschriebenen Anwen dungen beschränkt ist und daß die Erfindung in ihrer vor zugsweisen Ausgestaltung weder in Bezug auf die besonderen Komponenten noch in Bezug auf die Konfiguration der Elemen te des Protokolls, wie sie hier beschrieben sind, be schränkt ist. Es ist einzusehen, daß verschiedenste Modi fikationen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzi pien der Erfindung abzuweichen, deshalb sollte die Erfin dung so verstanden werden, daß sie all diese Modifikationen umfaßt.However, one of ordinary skill in the art is aware that the inventions application in their use not to the described applications is limited and that the invention in its drafting design neither in relation to the special Components still related to the configuration of the elements te of the protocol, as described here, be is limited. It can be seen that different modes fications can be done without the prince pien deviate from the invention, therefore the inven be understood to include all of these modifications includes.
Zusammengefaßt bezieht sich daher die Erfindung auf ein elektrisches Verwaltungs- und Management-System für Haus halt und Gebäude und insbesondere auf ein für den Gebrauch in solchen Systemen geeignetes Kommunikationsprotokoll.In summary, the invention therefore relates to electrical management and management system for home stop and building and especially one for use suitable communication protocol in such systems.
Ein typisches elektrisches Steuersystem für Haushalts- und Gebäudeinstallationen umfaßt eine Vielzahl von Einrichtun gen, welche für Steuerschalter, Steckdosen und elektrische Lasten verschiedenen Typs ausgelegt sind. Ein Kontrollsy stem in solch einer Installation umfaßt ein oder mehrere Sende-Empfangs-Einrichtungen von geringer Leistungsaufnah me, welche mit einem oder mehreren der obengenannten elek trischen Elemente zugeordnet sind, wobei die Sende- Empfänger typischerweise über ein Kommunikationsmedium parallel verbunden sind.A typical electrical control system for household and Building installations include a variety of facilities conditions for control switches, sockets and electrical Loads of different types are designed. A control system stem in such an installation comprises one or more Transceiver devices with low power consumption me, which with one or more of the above elec trical elements are assigned, the transmission Receiver typically over a communication medium are connected in parallel.
Netzwerke im Datenpaketbetrieb werden besonders häufig von der Bauindustrie bei Wohn-, Geschäfts- und Industriegebäu den verwendet, um Gebäude-, Steuer- und Verwaltungssysteme zu unterstützen. Leiterpaare sind dabei typischerweise ein fach in neuen und bereits bestehenden Gebäuden verlegt und verbunden und einfache Leitungsanbindungen sind an jeden Punkt entlang des Leiterpaares anschließbar.Networks in data packet mode are used particularly frequently by the construction industry for residential, commercial and industrial buildings the used to building, control and management systems to support. Wire pairs are typically one installed in new and existing buildings and connected and simple line connections are to everyone Point can be connected along the pair of conductors.
Die hier offenbarte Erfindung umfaßt ein Austauschprotokoll für digitale Daten für die Verwendung in einem Kommunika tionsnetzwerk im Datenpaketbetrieb für die Verbindung von zwei oder mehr Steuereinrichtungen, welches die Verwendung eines Verfahrens zum Schutz davor, daß mehrere Sendeein richtungen in einem Netz gleichzeitig senden, CSMA/CD-Ver fahren genannt, im Datenpaktetbetrieb umfaßt, welches einen zusätzlichen Datenübertragungsblock im Paket enthält, um einen Zeitmultiplex-Kommunikations-Zeitabschnitt zu star ten, in welchem der Status einer jeden Einrichtung zu jeder anderen im Netzwerk verbundenen Einrichtung übermittelt werden kann.The invention disclosed herein includes an exchange protocol for digital data for use in a communica tion network in data packet mode for the connection of two or more control devices which use a method of protecting against multiple broadcasts Send directions in a network simultaneously, CSMA / CD-Ver drive called, in data packet operation, which includes a contains additional frame in the packet to star a time division multiplex communication period in which the status of each facility to each transmitted to another device connected to the network can be.
Das Austauschprotokoll digitaler Daten kann ein CSMA/CD- Protokoll mit einem Verfahren zur Zusammenstoßvermeidung, CA-Verfahren genannt, verwenden. Das Austauschprotokoll für digitale Daten ist dergestalt, daß der Zeitmultiplex-Kommu nikations-Zeitabschnitt größer ist als die Ausbreitungs verzögerung zwischen den Einrichtungen, welche, über das Netzwerk gemessen, am weitestens voneinander entfernt sind.The exchange protocol of digital data can be a CSMA / CD Protocol with a collision avoidance procedure, Use the CA procedure. The exchange protocol for digital data is such that the time division multiplex nication period is greater than the spread delay between the facilities which, via the Network measured, are the most distant from each other.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
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