CN110166081A - 经过通信线路进行通信 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在各至少两个通信终端设备之间进行通信的方法,这些通信终端设备连接到至少两个耦联的通信线路中的相应一个上,其中为了经过通信线路中的相应一个进行通信而使用通信协议,该通信协议控制至少两个通信终端设备中的相应一个的通信信号的发送和接收,为此目的而使用信号载波,其中,在发送侧在至少两个通信线路的第一通信线路上调整信号载波的发送功率,和/或在接收侧在至少两个通信线路的第二通信线路上调整用于该信号载波的接收灵敏度,使得在接收侧关于至少两个通信线路的第二通信线路,至少两个通信线路的第一通信线路的信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在各至少两个通信终端设备之间进行通信的方法,这些通信终端设备连接到至少两个至少部分地电耦联、电感和/或电容耦联的通信线路中的一个相应通信线路上。在该方法中,为了经过至少两个通信线路中的相应一个进行通信而使用通信协议,该通信协议控制至少两个通信终端设备中的相应一个的通信信号的发送和接收,为此使用信号载波。在此可以借助至少一个通过通信协议预定的调制方法相应于通信信号调制。
此外,本发明还涉及一种用于通信的通信装置,其具有至少两个至少部分地电耦联、电感和/或电容耦联的通信线路,以及各应至少两个连接到至少两个通信线路上的通信终端设备,以便为了通信而使用经过相应通信线路的有线通信连接,其中,设计各至少两个通信终端设备,以便为了通过至少两个通信线路中的相应通信线路进行通信而使用通信协议,该通信协议控制至少两个通信终端设备中的相应通信终端设备的通信信号的发送和接收,为此目的而提供信号载波。信号载波可借助至少一个通过通信协议预定的调制方法相应于通信信号进行调制。最后,本发明还涉及一种通信终端设备。
背景技术
这种类型的方法、通信装置以及通信终端设备在本领域中是众所周知的,因而出于此原因并不需要现有技术的相关证明。它们出于此原因用于实现在至少两个通信终端设备之间的一个或者多个通信连接,其中,该通信终端设备连接到相应的通信线路上。
通信线路通常通过具有相应电线的电缆形成,这些电线可用于传输电信号,即通信信号。它们可以是例如双线或多线线路,其特别用于提供通信连接。然而,电缆也可以是能量供应线,除了传输用于传输电能之外,还用于建立有线通信连接。通信线路通常使用至少两个电导体,这些电导体用于传输电信号。
为了改善由通信线路提供的有线通信连接的信道容量,在本领域中已知以多信道方式配置通信连接。这可以例如使用载波频率系统或类似物来完成。在此,通信信号的传输以这样的方式实现,即提供信号载波,有时也称为载波信号或简单地仅称为载波,借助它们可以提供线路连接的有线通信连接的可彼此独立使用的信道,从而使得多信道的有线通信连接成为可能。
信号载波在这里优选地提供电信号,这些电信号直接施加在通信线路或其电线上。在此,信号载波可以由周期性变化的参量形成,例如交流电压、电磁波、交流电和/或类似物。这些参量可以具有恒定的特征参数,例如频率、幅度、占空比、相位角等。因此,使用信号载波以便能够例如借助载波频率方法或类似方法经过通信线路中的一个相应的通信线路将通信信号作为有效信号传输。
为了能够借助信号载波传输通信信号,可以根据通过通信协议预定的调制方法相应于通信信号来对这些信号载波进行调制。调制可以在发送侧由发送装置实现,该发送装置优选地具有合适的调制器。在发送侧,可以将如此调制的信号载波发到通信线路上,例如借助至少两个通信终端设备中的第一个的发送设备或类似物来实现,该发送设备发送通信信号。
接收调制信号载波的至少一个第二通信终端设备可以通过合适的接收装置接收这些信号,并根据通过通信协议预定的调制方法借助接收装置适当的解调器相应地进行解调,以便在第二通信终端设备上再次提供原始待传输的通信信号。由此形成的通信连接不仅需要是单向的,而且-取决于通信协议-还可以是双向地实施,例如根据全双工方法或类似方法。为此目的,相应地设计通信终端设备。优选地,它们分别具有发送设备和接收装置。
为了提供多信道的有线通信连接的相应信道,通信协议通常还提出:给多信道的有线通信连接的信道中的每一个均单独分配信号载波中的至少一个。由此,可以创建这些通信信道,它们可以几乎彼此独立地用于在至少两个通信终端设备之间的通信。例如,正交信号载波可用于此目的。当然,也可以通过调制方法或其他方法实现正交性。
另外,还可以提出:为一个通信信道单独分配多于一个的信号载波。此外,当然还有可能的是:在常规运行期间,根据通信量来改变载波信号与这些信道中的相应信道的对应关系。同样为此目的,通信协议可以包括相应的控制,其允许通信终端设备能够根据需要调整信号载波与相应信道的对应关系。
作为调制方法,可以使用各种调制方法,例如:振幅调制、频率调制、以及正交频分复用调制方法(英语:orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)、正交振幅调制(英语:quadrature amplitude modulation,QAM)、相位调制、它们的组合或类似方法。当然,可以提供模拟调制方法和数字调制方法及其组合。
因此,这种方法和通信装置以及通信终端设备此外也涉及现场总线系统。现场总线是一种总线系统,其在系统中在通信技术方面耦联现场设备,诸如探测器、传感器、调整机构、致动器和/或类似物,特别是与控制装置耦联,其可以是例如自动化设备或类似物。特别地,至少一个通信线路用于此目的,其在硬件技术方面将现场设备和控制设备彼此耦联。为了在现场设备和控制装置彼此不受干扰的通信方面,确保通过通信线路的通信,提供通信协议,其调整或确定:基于哪些技术和使用哪些特性来实现现场设备和控制设备彼此的通信。现场总线系统可以是例如非对称数字用户接口(英语:asymmetric digitalsubscriber line,ADSL)、无线局域网(英语:wireless local area network,WLAN),电力线、例如HomePlugAV、HomePlugGP或类似物。随着这种系统的使用增加,不同网络、区段、特别是通信线路的分离变得越来越重要。
当使用有线通信连接、特别是多信道有线通信连接时,已经发现线路长度、不连续性以及特别是通信线路布线中的不连续性,以及此外鉴于通信线路的不协调都将会导致反射。此外,这在电气技术中与线路适配有关。
线路适配基于的思想是:可以将特征阻抗分配给电缆,特别是电线。当在通信线路中的一相应通信线路的线路末端,所连接的设备提供基本上相应于特征阻抗(Wellenwiderstand)的阻抗时,则存在适配。相反,如果阻抗偏离电线的特征阻抗,则会形成反射。这可以导致驻波的形成或者存在具有不协调端的线路区段,驻波特别是在这些频率时形成,即这些频率的波长与通信线路线路长度的倍数的关系是整数的、多倍的。
如所发现的,以后在这种频率时,作为信号载波可以产生在相邻区段之间、例如其他通信线路、以及信号载波或信道之间的增加的串扰或串声(Nebensprechen)。在较大频率时,通常可以预期更大的串扰或串声,因为在此,上述类型的复用紧邻在一起,并且实际上对于任何更大的线路长度、例如几米或其他情况,可以存在整数倍。另外,应该注意的是,在这些情况下,在线长度的多个波长范围中的一个范围内,通常只能获得较低的品质,因此它们可以被宽带地激励。在关于电线的一般电气工程原理方面,因此特别参考W.Ruprecht,Springer Verlag 1982的信息技术,第三版,第II卷中的信息传输或类似文献。
在现有技术中已知,通过相应适配地结束线路末端,由此来减少或避免串扰或串声。此外,在使用大频率的信号载波中,可以通过通信信号提供具有较低调制程度的、例如具有降低的幅度的调制。例如,在诸如HomePlug的现场总线系统中,为了符合电磁兼容性方面的标准,通常提出:在信号载波的频率大于28MHz时,使用减少约30dB的功率。在此考虑的是,根据上述有效标准,仅从30MHz以上的频率起测量干扰辐射。
另外,已知例如在电力线系统中使用频分复用,以避免在相邻区段之间的串扰或串声,或更好地实现此处描述的过渡段或重叠区域。为此目的,可以在不同的线路上使用不同的频带。
因此,通信线路不仅需要具有两个电线,而且它还可以特别地具有电缆的其它电线、优选地是电线对,它们可以用于提供通信连接。在这种情况下,例如,一对导线可以形成一个区段。
发明内容
本发明的目的在于,特别是在至少两个通信线路之间的串扰方面,改进经过通信线路的多信道有线通信连接。
作为解决方案,本发明提出了根据本发明的方法、通信装置以及通信终端设备。
有利的改进方案通过以下内容给出。
在这类方法的方面,特别提出的是,在发送侧在至少两个通信线路的第一通信线路上,调整信号载波的发送功率,和/或在接收侧在至少两个通信线路的第二通信线路上,调整用于信号载波的接收灵敏度,使得在接收侧关于至少两个通信线路的第二通信线路,至少两个通信线路的第一通信线路的信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。
在这种通信装置方面,特别提出的是,各至少两个通信终端设备进一步设计为,在发送侧在至少两个通信线路的第一通信线路上,调整信号载波的发送功率,和/或在接收侧在至少两个通信线路的第二通信线路上,调整用于信号载波的接收灵敏度,使得在接收侧关于至少两个通信线路的第二通信线路,至少两个通信线路的第一通信线路的信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。
在这种通信终端设备方面提出,该通信终端设备设计为通信装置的通信终端设备。
本发明基于以下附加考虑因素。因此,例如在该方法或者通信装置的投入运行期间查明以下频率,在这些频率时存在相关的串扰或串音,由此有可能显著减少串扰或串音。这可以例如借助网络分析器来执行,该网络分析器使得可以将依次使用的频带内的所有频率馈送到一个区段中或者至少两个通信线路中的一个中,并且分别测量,利用哪个接收器信号强度在相邻区段或至少两个通信线路中的第二通信线路中接收接收信号。对于在实际的常规操作中进行的通信,则仅需要使用具有以下频率的信号载波,在这些频率时,存在关于串扰的足够衰减。
此外,当然可能的是,以较低的发送功率馈送信号载波或其频率,在该频率时在这些通信线路的两个相邻区段之间存在相关的串扰或串音,从而可以在相邻区段中或至少两个通信线路中的第二通信线路中没有相关串扰再被查出。
特别是对于基于电力线的通信装置,以下定义也适用:
振幅图为每个载波信号说明:应该以哪个功率发送该载波信号。
调映射(Tonemap)指出:可以将多少比特调制到相应的信号载体上。也就是说,调映射指的是数字信号传输。如果通信连接在使用信号载波的情况下具有低衰减,并且如果在该频率下在至少两个通信线路中的相关一个上没有干扰者,则每个符号多个比特可以被调制到该信号载波上。在HomePlug应用中,常常通过在信道估计方面的方法来持续试图将尽可能多的比特调制到每个可用信号载波上,以便能够连续地优化带宽。
调掩码(Tonemask)说明:哪些频率应该既不考虑用于发送信号载波也不考虑用于接收。
从IEE1901还已知,为了将数据传输速率最大化,一直提高每个信号载波的比特数,直到通信连接中的错误率显着增加。如果识别到错误率的增加,则每个信号载波的比特数略微减少。由此,数据传输速率可以动态地适应环境条件或当前可用的信道容量。
此外可以提出,为每个区段或者为至少两个通信线路中的每个提供一测量装置,借助该测量装置能够优选地持续查明:是否能够从另外的区段或者通信线路来接收信号载波。特别地,这里可以确定,能够在哪些频率接收这些信号载波。因此例如可以提出,在至少两个通信线路的第二通信线路中查明:能够在哪些频率接收至少两个通信线路中的第一条通信线路的信号载波。然后存在的可能性是,或者在发送侧在连接到至少两个通信线路中的第一通信终端的情况中,确保刚好该查明的频率不用于信号载体,例如从振幅图中被屏蔽,实现具有较低调制水平的调制度,例如,在振幅图中以较低的功率记录,和/或关于至少两个通信线路中的第二通信线路在接收侧,由连接在通信线路上的通信终端设备将该频率屏蔽,例如经过调掩码和/或类似物来屏蔽。
区段分离、在此特别是至少两个通信线路的彼此解耦,不必仅仅借助合适的衰减值实现,而是可以附加地提供逻辑区段分离,诸如使用在不同的区段或不同通信线路中的不同网络密钥,其中,连接到至少两个通信线路中的相同通信线路上的所有通信终端设备使用相同的网络密钥。因此,这里有可能训练通信终端设备之一用作测量装置,该测量装置用于查明至少两个通信线路中的另一个的信号载波,为此目的,可以提供该通信终端设备,以便能够包括或使用在该处所使用的网络密钥。如果该通信终端设备以最大可能功率发送所有信号载波,并以最大灵敏度接收它们,则可以由此将调映射用作测量参量,该测量参量用于来自与其一起测量的相邻区段或者至少两个通信线中的另一个的各个信号载波的串扰或串音。
信号载波,特别是具有允许大信道容量的载波频率的信号载波、例如大比特负载,倾向于在很大程度上实现串扰或串音。对实际实现的通信终端设备的测量表明,这种类型的测量可以产生与借助网络分析仪进行测量时类似的测量结果。可以使用通信终端设备本身,并且调映射可以用作相对于单个信号载波的串扰或串音的量度。
利用本发明,可以改进上述方法,因为上述方法相当复杂,并且通信装置中的实现可能导致高成本。同时,串扰或串音仍然可以以显着的方式持续存在。
此外,应该注意的是,特别是在HomePlug应用中,如果不重新开始HomePlug应用程序或不重新启动,则无法更改调掩码和振幅图,它们必须基于测量结果而改变。因此,这些方法更(eher)适合于通信装置投入运行的时间点,并且特别不适合于后续运行时间点或运行阶段。
本发明使得由此避免上述缺点,即,总体上、即对于在相应通信线路上使用的所有信号载波、优选均匀,如下改变所使用的信号载波的功率或它们的振幅,即,在可能情况下,几乎不再能够感知至少两个通信线路中的其他通信线路上的信号载波。在此,替代或者除了适应之外,特别是信号电平的减小也或者增加,信号载波以及用于这些信号载波的接收灵敏度相应地减小或增加,其中这些信号载波在至少两个通信线路上的另一个或第二通信线路上。在此,同样也为优选所有信号载波相应地调整接收灵敏度,例如相同。由此,可以以简单的方式实现适配。因此,不必调整所选择的信号载波的独特功率或相应的接收灵敏度。
接收器信号强度是相应通信终端设备的相应接收装置的测量值。接收器信号强度可用于查明一参量,其允许调整发送功率和/或接收灵敏度。为此目的,将接收器信号强度与预定比较值进行比较。只要至少两个通信线路中的第一通信线路的信号载波的接收机信号强度,在连接在广泛的通信线路中的另外一个上的通信终端设备的接收装置的情况下,小于预定比较值,基于此原因就不必进行调整。更确切地说存在以下可能性:甚至可以提高传输功率和/或提高接收灵敏度。相反地,如果信号载波的接收器信号强度大于预定比较值或等于预定比较值时,发送功率和/或接收灵敏度可以相应地减小,直到接收器信号强度再次小于预定比较值。以这种方式,还可以在通信装置的常规运行期间实现简单的适应。
优选地选择预定比较值或可预定的比较值,使得在至少两个通信线路的第二通信线路上的通信可以基本上不受信号载波干扰地实现,该信号载波位于至少两个通信线路的第一通信线路上。不受干扰的通信例如可以由此来查明,即,用于通信的带宽大于预定的最小带宽。此外,不受干扰的通信可以由此来查明,即可用信函载体的数量大于信号载体的预定最小数量,和/或每个信号能传输的比特的数量特别在数字通信的情况下大于预定的最小数量。最后,不受干扰的通信也可以由此来查明,即在通信方面的等待时间小于预定的最大等待时间。在此,可选地或补充地,也可以使用在相应通信伙伴方面的响应时间。当然,也可以使用它们的组合或类似物来查明不受干扰的通信。因此,不受干扰可以包括,例如,尽管存在叠加的干扰和/或噪声,但是由连接到至少两个通信线路之一上的两个通信终端设备中的至少一个发送测试信号,并且由第二通信终端设备可靠地接收。
这考虑到,在接收器信号强度足够低时,基本上不会发生对至少两个通信线路中的第二通信线路上的通信连接的损害。更确切地说,在这种情况下可以实现的是,借助至少两个通信线路中的第二通信线路上的信号载波可以进行几乎不受干扰的通信。比较值可以是例如在生产通信装置时在工厂方面预定的值。但是,它也可以是在通信装置投入运行时输入的值。另外,当然,还可以实现比较值可调整,从而可以取决于能影响通信装置的各个局部环境特性来预定比较值。
因此,通信线路甚至可以至少部分地彼此电耦联,其中仍然可以实现可靠的通信连接。例如,当应实现电力线通信时,可以发生这种情况,其中应为不同的建筑物部分提供本地通信网络。例如可以提供的是,在多层建筑物的情况下,基于电力线实现相应的楼层受限的通信网络。然而,由于建筑物的能量供应通常是集中设计的,因此通信线路、其同时也是用于各个楼层的能量供应线路,也至少在一个点彼此电耦联,从而关于此能实现不同楼层的不同通信网络的至少部分电耦联。
接收灵敏度是通信终端设备的接收装置的可调整参量,使得通信终端设备能够实现常规、可靠的通信。
比较值可以是电信号,其可以以合适的信号值表示,例如电流、电压或类似物。但它也可以是数字的、特别是二进制信号,其可以存储在可调用的存储器单元中。可以相应地设计发送和/或接收装置,借此可以取决于比较值进行所期望的调整。
利用本发明,可以以简单的方式确定这种耦联,并且通过简单的措施减少这种耦联,使得可以按楼层实现可靠的通信连接或本地按楼层的通信网络,这与各其他按楼层的通信网络很大程度地分离开。
然而,本发明不仅适合应用在建筑物技术中,而且还可以用于例如生产线或类似物,其中同样期望受限的通信网络。例如,这可能是现场总线系统中的情况,其中,能连接到控制设备上的通信终端设备数量通常是受限的。然后可能需要提供多个彼此独立的现场总线系统。这里同样可以出现通信线路的不期望的耦联,这些通信线路用于不同现场总线系统,从而在不采取措施来抑制干扰时,则可能损害通信。利用本发明,可以以简单的方式补救。此外,当然,本发明还特别适用于加装现有系统,从而实现改进的通信。
耦联不仅需要是电的,而且它也可以例如是电容的和/或电感的,例如在通信线路彼此平行放置或类似情况时。机械结构、共同的抗干扰滤波器、共用的参考电位和/或类似物可能导致出现相应的耦联,当通信线路的线路端接仅不充足地适配时,则特别是这种情况,因此出现反射、尤其是在线路末端。在这里则存在串扰或串音的特殊危险。
根据一个有利的改进方案提出,将这些信号载波的发送功率和/或这些信号载波的接收灵敏度调整为相等。这具有的优点是,对于这些信号载波或接收装置不需要提供发送设备的单独调整。更确切地说,提供共同的调整就足够了。由此,可以获得本发明特别简单的实现。
此外,可以这样提出,以这样的方式预定比较值,即在至少两个通信线路的第二通信线路上通过对信号载波中的相应信号载波进行解调,也就是说,对在至少两个通信线路的第二通信线路上所使用的信号载波进行解调,不受干扰地查明利用在至少两个通信线路的第二通信线路上的这些信号载体传输的通信信号。这里因此有利的是,可以使用在第二通信线路上的通信,从而确定比较值,利用该比较值可以调整在至少两个通信线路的第一通信线路上的信号载波的功率,和/或调整在至少两个通信线路的第二通信线路上的接收灵敏度。总之,至少两个通信线路中的第二通信线路上的通信质量可以用于确定或预定比较值。
此外提出,在通信投入运行时预定比较值。该改进方案的优点是,比较值只需要调整一次。在固定安装通信装置的情况下,该设计方案被证明是特别有利的。然而也可以提出,比较值是可调整的,如果通信这种例如是移动通信装置并且结构根据需要变化,则证明是有利的。这也可能影响至少两个通信线路之间的耦联,从而可能期望对比较值的相应调整。
另外提出,在预定时间点调整比较值。这种改进方案使得可以在通信装置的常规运行期间也按需要适配,例如,如果对通信装置进行改变,这些改变涉及至少两个通信线路的耦联和/或类似情况。此外,措施也可能涉及线路端接,因此这会对反射或类似特性等产生影响,这可能同样影响通信。因此还可以提出,几乎动态地适配比较值,从而即使在变化的环境条件下也可以实现尽可能最佳的通信。可以等距地选择时间点,例如,以一分钟距离、一小时的距离或一天或多天的距离。然而,预定时间点的选择不需要等距地选择,而是还可以根据应用包括变化的时间间隔。特别地,通过几乎连续地查明相应的测量结果,以便能够从中查明比较值,由此也有可能提供几乎连续的适配。
根据一改进方案提出,为了预定比较值,在至少两个通信线路中的第二通信线路上在预定的接收灵敏度的情况下,查明至少两个通信线路中的第一通信线路的信号载波的接收器信号强度,并且,取决于至少两个通信线路中的第一通信线路的信号载波的接收器信号强度,预定该比较值。通常,预定的接收灵敏度可以是例如调整的接收灵敏度也或者是在调整的与最大的接收灵敏度之间所选择的接收灵敏度。接收灵敏度也可以具有预定值,该预定值被特别调整用于查明比较值。由此可以实现比较值预定的自动化,其中可以根据需要自动适配比较值。由此,本发明的通信装置可以在各种各样的应用中以高度灵活的方式使用,并且同时在很大程度上根据相应的环境条件实现尽可能最佳的通信。由此,在并未甚至完全精简时,也可以减少调整和/或维护工作。
此外提出,预定比较值,使得至少两个通信线路中的第二通信线路的信号载波的信道容量小于预定的信道容量比较值,此时则输出通知信号(消息信号)。利用信道容量比较值,预定最小信道容量,该最小信道容量应利用通信装置备实现,特别是关于至少两个通信线路中的第二通信线路,借此可以在至少两个通信线路中的第二通信线路上实现常规可靠的连接。
基于此原因,这自然相反地也适用于这些通信线路中的其他通信线路。因此,当以本发明的方法引导不能实现可靠的常规通信时,输出通知信号,并且必须采取进一步措施,以使至少两个通信线路能够充分地去耦。这种去耦措施例如可以是:使用屏蔽、取消通信线路的平行敷设和/或类似措施。例如,信道容量比较值在数字通信中说明最小数据传输速率或类似物。当然,这可以针对至少两个通信线路中的每一个相应地进行。另外,即使仅在至少两个通信线路之一中信道容量小于预定信道容量比较值时,也已经可以产生通知信号。
此外提出,接收灵敏度包括在信号载波的接收方面的衰减,取决于比较值来调整该衰减。为此目的,通信终端设备的接收装置可以包括相应的衰减元件或衰减电路,它们可以实现可调整的衰减。比较值可以是电信号,借助该电信号可以鉴于衰减来控制相应的衰减电路。
对于根据本发明的方法所说明的优点和效果自然也适用于通信装置和通信终端设备,反之亦然。相应地,装置特征也可以拟定用于方法特征,并且反之亦然。
从以下实施例的描述中,其他优点和特征将变得显而易见。在该实施例中,相同的附图标记表示相同的特征和功能。
附图说明
图1中示出了根据本发明的通信装置的示意图,其具有两个现场总线系统,它们部分地电感和电容耦联,其中在每个现场总线系统上都分别连接有通信终端设备,以便经过相应的现场总线来使用通信连接用于交换数据。
具体实施方式
该图1示出了通信装置10的示意图,该通信装置用于实现在连接到通信装置10上的通信终端设备16,18,20,22,24,26之间的通信连接。通信终端设备16,18,20,22,24,26可以是传感器、致动器、数据处理设备、控制设备和/或类似物。因此,通信装置10可以例如用于在生产线中以通讯技术根据现场总线系统的类型来耦联区别非常大的设备。
通信装置10具有第一通信线路12,其在当前情况下被设计为双线线路。此外,通信装置10具有第二通信线路14,其与第一通信线路12电分离,并且同样设计为双线线路。两个通信线路12,14中的每个在其相应的端部处以相应的终端阻抗32结束,其中这样来选择终端阻抗32使,即在通信线路12,14的相应线路末端处发生尽可能少的反射。通信线路12,14彼此感应地和电容地部分地耦联,这由双箭头34象征性地表示。
通过通信线路12,14形成通信装置10的区段28,30。第一区段28包括通信线路12,通信终端设备16,18,20连接到通信线路12上。经过通信线路12,通信终端设备16,18,20可以彼此通信,更确切地说,在使用预定的通信协议的情况下进行。由此,通信终端设备16,18,20可以经过通信线路12使用有线通信连接。
通信终端设备16,18,20设计成:为了经过通信线路12通信而使用通信协议,通信协议控制通信终端设备16,18,20的通信信号的发送和接收。为此目的,通信终端设备16,18,20包括相应的发送设备和接收装置,然而它们未在图中示出。通信协议预先规定信号载波用于通信,这些信号载波在当前情况下由所选择的载波频率形成。借助通过通信协议预定的调制方法,相应于应在通信终端设备16,18,20之间交换的通信信号,调制信号载波。在当前情况下,将QAM调制方法用作调制方法。当然,在可选的实施方式中,可以使用其他通信方法。
基于此原因,具有通信线路14的第二区段30在通信方面基本上相同地构造,其中通信线路连接在通信终端设备22,24,26上,因此在这方面参考关于区段28的先前评论。因此,通过区段28,30可以提供相应的现场总线系统。
基于通过双箭头34表示的耦联,例如基于由于串扰或串音,可能出现以下情况:在第一区段28中用于在通信终端设备16,18,20之间通信的信号载波耦联到第二区段30的通信线路14上。这会干扰第二区段30中的通信。基于此原因,这同样适用于相反的方向。
现在尽管在相应的区段28,30内存在区段28,30的这种耦联,为了实现在连接到相应通信线路12,14上的通信终端设备16,18,20,22,24,26之间的可靠通信,现在提供以下方法,其由通信装置10执行。为此目的,通信装置10可以包括上级的控制装置36。
现在应根据从第一区段28到第二区段30耦联的实例示例性地解释本发明,其中,基于此原因,相同的行动当然也可以应用于相反的情况。
在本实施例中提出,通信终端设备16,18,20设计为,能够借助它们的相应发送装置在第一通信线路12上调整在那里使用的信号载波的传输功率。在这种情况下,发送功率的调整这样实现,即,在接收侧关于第二通信线路14,信号载波的接收器信号强度、特别是关于通信终端设备22,24,26小于预定的比较值。这样选择比较值,即在接收器信号强度小于比较值时,可以确保通信终端设备22,24,26经过第二区段30中的第二通信线路14的可靠通信。尽管第一区段28与第二区段30这样耦联,因此还是可以实现可靠的通信。同时,因此可以保持通信终端设备16,18,20经过第一区段28中的第一通信线路12的通信。由接收器信号强度与比较值的比较,因此可以查明用于控制第一区段28的发送装置的相应发送功率的发送控制信号。
补充或可选地也可以提出,在接收侧,在第二通信线路14上这样调整用于来自第一区段28的信号载波的接收灵敏度,即在接收侧关于第二通信线路14,第一通信线路12的信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。因此,在本发明的该实施例中,不需要在第一区段28中进行干预。接收信号强度可以由此调整,即通信终端设备22,24,26在其接收装置中具有衰减电路,其设计为能取决于一个适当的接收控制信号相应地调整衰减。同样可以由与比较值的比较来查明接收控制信号。它也可以是与发送控制信号相同的信号。当然,该衰减电路也可以被同样提供用于通信终端设备16,18,20,特别是如果考虑反向耦联情况。
根据要求,当然也可以提出,也将上面已经描述的两种配置彼此组合使用,如果同时考虑两个耦联方向,则证明是特别有利的。利用本发明,因此即使使用现有类型的通信终端设备,也可以以简单的方式提供简单成本有效地实现本发明。实现也特别简单,因为相应的设备和装置通常几乎不需要在硬件技术方面进行加装。
当然,本发明不限于仅使用两个通信线路或两个区段。当然,区段或通信线路的数量几乎可以任意大。当然,还可以考虑到,在两个通信线路或两个区段以上的情况下,可以彼此非常不同地取消耦联,由此当然也可以相应选择相应的比较值。因此,也可以提供比仅仅一个比较值更多的比较值,以便能够调整相应的发送设备和/或接收装置。
此外,如果比较值可以通过控制装置36来查明和指定,则证明是特别有利的。为此目的,通信终端设备16,18,20,22,24,26能在通信技术方面与控制设备36连接。这允许:即使在常规运行期间,也可以实现对在相应区段28,30中的最佳通信条件的几乎自动的适配。
实施例仅用于说明本发明并不应对其进行限制。
总之,本发明涉及一种在各至少两个连接到至少两个耦联的通信线路12,14上的相应一个上通信终端设备16,18,20,22,24,26之间进行通信的方法,其中为了经过通信线路12,14中的相应一个进行通信而使用通信协议,该通信协议用于控制至少两个通信终端设备16,18,20,22,24,26中的相应一个的通信信号的发送和接收,为此目的而使用信号载波,其中,在发送侧在至少两个通信线路的第一通信线路12上调整信号载波的发送功率,和/或在接收侧在至少两个通信线路的第二通信线路14上调整用于该信号载波的接收灵敏度,使得在接收侧关于至少两个通信线路的第二通信线路14,至少两个通信线路的第一通信线路12的信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。
Claims (10)
1.一种用于在各至少两个通信终端设备(16、18、20、22、24、26)之间进行通信的方法,所述通信终端设备连接到至少两个至少部分地电耦联、电感和/或电容耦联的通信线路中的一个相应的通信线路上,
其中,为了经过至少两个所述通信线路中的相应一个通信线路进行通信而使用通信协议,所述通信协议控制至少两个所述通信终端设备(16、18、20、22、24、26)中的相应一个通信终端设备的通信信号的发送和接收,为此目的而使用信号载波,
其中,在发送侧在至少两个所述通信线路的第一通信线路(12)上,调整所述信号载波的发送功率,和/或在接收侧在至少两个所述通信线路的第二通信线路(14)上,调整用于所述信号载波的接收灵敏度,使得在所述接收侧关于至少两个所述通信线路的所述第二通信线路(14),至少两个所述通信线路的所述第一通信线路(12)的所述信号载波的接收器信号强度小于预定的比较值。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述信号载波的所述发送功率和/或用于所述信号载波的所述接收灵敏度设置为相等的。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将所述比较值预定为,使得:在至少两个所述通信线路中的所述第二通信线路上,通过对相应的所述信号载波进行解调,不受干扰地查明利用所述信号载波在至少两个所述通信线路中的所述第二通信线路上传输的所述通信信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在通信投入运行时预定所述比较值。
5.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中,在预定时间点调整所述比较值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,为了预定所述比较值,在至少两个所述通信线路中的所述第二通信线路(14)上在预定的接收灵敏度的情况下,查明至少两个所述通信线路中的所述第一通信线路(12)的信号载波的接收器信号强度,并且,取决于至少两个所述通信线路中的所述第一通信线路(12)的所述信号载波的所述接收器信号强度,预定所述比较值。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,预定所述比较值,使得至少两个所述通信线路中的所述第二通信线路(14)的所述信号载波的信道容量小于预定的信道容量比较值,此时则输出通知信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述接收灵敏度包括在所述信号载波的接收方面的衰减,取决于所述比较值来调整所述衰减。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,借助至少一个通过所述通信协议来预定的调制方法,相应于所述通信信号,对所述信号载波进行调制。
10.一种通信终端设备(16、18、20、22、24、26),所述通信终端设备具有:用于检测接收器信号强度的检测装置;以及用于根据权利要求1至9中任一项所述的方法来调整发送功率和/或接收灵敏度的装置。
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