DE102007061072A1 - Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems, Koordinatorgerät und Kommunikationsendgerät - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems, Koordinatorgerät und Kommunikationsendgerät Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems (FKS), wie es beispielsweise aus der Standardspezifikation IEEE 802.11e unter Anwendung der sogenannten Hybridkoordinierungsfunktion bekannt ist. Um die Zykluszeit innerhalb des Funkkommunikationssystems (FKS) zu verringern, versendet das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) innerhalb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1, WFP2) ausschließlich Nutzdaten an das Koordinatorgerät (KG), die vom Koordinatorgerät (KG), im Fall dass mehrere Kommunikationsendgeräte (KEG1, KEG2, KEG3) ihre Nutzdaten innerhalb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1) an das Koordinatorgerät (KG) versenden, zu einem gemeinsamen Datentelegramm zusammengefügt und innerhalb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1) verarbeitet werden. Die Erfindung betrifft außerdem jeweils ein für ein Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) ausgebildetes Koordinatorgerät (KG) und ein Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems, ein Koordinatorgerät und ein Kommunikationsendgerät.
  • Dem Fachmann sind aus der Kommunikationstechnologie, Netzwerktechnologie und Automatisierungstechnologie eine Vielzahl von Verfahren bekannt, wann und wie Kommunikationsendgeräte Zugriff auf das Datenübertragungsmedium erhalten. Der Zugriff wird in vielen Fällen von einem Koordinatorgerät den Kommunikationsendgeräten zugewiesen.
  • In der englischsprachigen Literatur heißt das Koordinatorgerät Master; diese Bezeichnung ist dem deutschsprachigen Fachmann ebenfalls ein Begriff. Ein Kommunikationsendgerät heißt in der englischen Literatur Slawe; auch diese Bezeichnung ist dem deutschsprachigen Fachmann ebenfalls ein Begriff. Das Koordinatorgerät hat als einziger Teilnehmer im Netzwerk das Recht, unaufgefordert auf das Datenübertragungsmedium zuzugreifen. Die Kommunikationsendgeräte müssen auf die Zuweisung vom Koordinatorgerät warten, bevor sie auf das Datenübertragungsmedium zugreifen dürfen. Die aus der englischsprachigen Literatur auch als Master/Slawe-Verfahren bekannte Lösung wird auch in vielen Bussystemen der Automatisierungstechnik eingesetzt. Die Bezeichnung Master/Slawe-Verfahren ist dem deutschsprachigen Fachmann ebenfalls ein Begriff.
  • Seit neuestem werden in der Automatisierungstechnik nicht nur „drahtgebundene" Bussysteme für die Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät und den Kommunikationsendgeräten eingesetzt, sondern es werden auch drahtlose Netzwerke aufgebaut. Diese drahtlosen Netzwerke sind auch dem deutschspra chigen Fachmann unter der Bezeichnung „Wireless Sensor Actor Networks" bekannt. Der Zugriff der einzelnen Kommunikationsendgeräte auf die Funkressource wird wiederum vom Koordinatorgerät zugeteilt. Ein derartiges Funkkommunikationssystem FKS, umfassend ein Koordinatorgerät KG und drei Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 ist beispielsweise in 1 dargestellt. Im OSI-Schichtenmodell wird der Zugriff auf die Funkressource, die sogenannte Medienzugriffssteuerung, in der zweiten Schicht, dem deutschsprachigen Fachmann auch als Medium Access Control Layer (MAC Layer) bekannt, durchgeführt.
  • Ein wichtiges Verfahren hinsichtlich des Zugriffs auf die Funkressource wird dabei in der Standardspezifikation IEEE 802.11 beschrieben. Ein optionaler Betriebsmodus dieser Standardspezifikation IEEE 802.11, dem deutschsprachigen Fachmann auch als sogenannte Punktkoordinierungsfunktion „Point Coordination Function PCF" bekannt, ermöglicht dem Koordinatorgerät verschiedenen Kommunikationsendgeräten einen Zugriff auf die Funkressource zuzuteilen.
  • Eine Erweiterung dieser Punktkoordinierungsfunktion wurde in die Standardspezifikation IEEE 802.11e eingeführt, welche unter dem Namen Hybridkoordinierungsfunktion „Hybrid Coordination Function HCF" bekannt ist. Innerhalb dieser Hybridkoordinierungsfunktion wird der Zugriff auf die Funkressource in bestimmter Weise gesteuert. Diese Steuerung ist unter dem Namen HCF Controlled Channel Access HCCA bekannt. Eine Beschreibung dieses Zugriffsverfahrens erfolgt mittels der 2.
  • Bei diesem Zugriffsverfahren auf die Funkressource ist die Zeit in aufeinanderfolgende Zeitrahmen eingeteilt, von denen hier ein erster Zeitrahmen ZR1 und ein zweiter Zeitrahmen ZR2 dargestellt sind. Der gestrichelte Pfeil soll andeuten, dass sich an die erste Wettbewerbsperiode WP1 unmittelbar der zweite Synchronisierungszeitschlitz SYNZS2 anschließt, wobei der erste und zweite Zeitrahmen ZR1, ZR2 zur besseren Veranschaulichung untereinander dargestellt sind. Jeder Zeitrahmen ZR1, ZR2 wird dabei in eine sogenannte wettbewerbsfreie Periode WFP1, WFP2 und eine Wettbewerbsperiode WP1, WP2 unterteilt. In der englischsprachigen Literatur sind diese Perioden auch als Contention Free Period CFP bzw. Contention Period CP bekannt. Die englischsprachigen Begriffe Contention Free Period CFP bzw. Contention Period CP sind dem deutschsprachigen Fachmann ebenfalls klar. In der wettbewerbsfreien Periode WFP1, WFP2 ist jedem der teilnehmenden Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 ein bestimmter Zeitschlitz KEG1ZS1, KEG2ZS1, KEG3ZS1, KEG1ZS2, KEG2ZS2, KEG3ZS2 ausschließlich zur Datenversendung an das Koordinatorgerät KG zugewiesen. In der Wettbewerbsperiode WP1, WP2 können alle teilnehmenden Kommunikationsendgeräte versuchen Daten an das Koordinatorgerät KG zu versenden. Das dabei eingesetzte Zugriffsverfahren ist dem Fachmann unter dem Namen Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung und Kollisionsvermeidung, in der englischsprachigen Literatur auch als Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance CSMA/CA bezeichnet, bekannt.
  • Am Beginn der Zeitrahmen ZR1, ZR2 werden von dem Koordinatorgerät KG in dem ersten bzw. zweiten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS1, SYNZS2 jeweils eine Synchronisierungsmeldung SYNM1, SYNM2 an alle an der Datenkommunikation teilnehmenden Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 gesendet. Diese Synchronisierungsmeldung SYNM1, SYNM2 umfasst Angaben, die sich jeweils auf den Zeitrahmen ZR1, ZR2 beziehen, in dem die Synchronisierungsmeldung SYNM1, SYNM2 erfolgt. Diese Angaben sind beispielsweise die Zeitdauer der wettbewerbsfreien Periode WFP1, WFP2, der Zeitpunkt an dem die an der wettbewerbsfreien Periode WFP1, WFP2 teilnehmenden Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 jeweils mit der Datenversendung an das Koordinatorgerät KG beginnen dürfen, den Beginn und das Ende der Wettbewerbsperiode WP1, WP2. Diese Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 und weitere nicht in der 2 dargestellte Kommunikationsendgeräte setzen infolge des Empfangs dieser Synchronisierungsmeldung SYNM1, SYNM2 einen sogenannten Netzbelegungsvektor. Den Netzbelegungsvektor könnte man als Zeitgeber auffassen. Beim Ablauf der gesetzten Zeit des Zeitgebers beginnt das jeweilige Kommunikationsendgerät KEG1, KEG2, KEG3 mit dem Datenversand an das Koordinatorgerät KG.
  • Des weiteren sendet das Koordinatorgerät KG den in der wettbewerbsfreien Periode WFP1, WFP2 aktiven Kommunikationsendgeräten KEG1, KEG2, KEG3 innerhalb der Koordinatorgerätsendezeitschlitze KGSZS1, KGSZS2 eine Meldung, die Signalisierungsdaten und Nutzdaten für die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 umfasst. Die Signalisierungsdaten umfassen Adressinformationen der angesprochenen Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3. Die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 extrahieren infolge der Adressierung durch das Koordinatorgerät KG die für sie jeweils bestimmten Nutzdaten aus der Meldung des Koordinatorgeräts KG, also das erste Kommunikationsendgerät KEG1, die für das erste Kommunikationsendgerät KEG1 bestimmten Nutzdaten, das zweite Kommunikationsendgerät KEG2, die für das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 bestimmten Nutzdaten und das dritte Kommunikationsendgerät KEG3 die für das dritte Kommunikationsendgerät KEG3 bestimmten Nutzdaten.
  • Das erste Kommunikationsendgerät KEG1 sendet im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG1ZS1 des ersten Zeitrahmens ZR1 und im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG1ZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 Daten an das Koordinatorgerät KG. Das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 sendet im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG2ZS1 des ersten Zeitrahmens ZR1 und im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG2ZS2 des zwei ten Zeitrahmens ZR2 Daten an das Koordinatorgerät KG. Das dritte Kommunikationsendgerät KEG1 sendet im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG3ZS1 des ersten Zeitrahmens ZR1 und im zugewiesenen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz KEG3ZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 Daten an das Koordinatorgerät KG. Diese Daten der Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 umfassen sowohl Signalisierungsdaten als auch Nutzdaten.
  • Die 3 veranschaulicht in anderer Darstellung auf Basis eines Zeitrahmens ZR1 noch einmal genauer den Zugriff auf die Funkressource und den Zusammenhang zwischen Zeitschlitzen und übertragenen Nutzdaten.
  • Wie in 2 versendet das Koordinatorgerät KG innerhalb eines Synchronisierungszeitschlitzes, dessen Zeitdauer hier als TSYNZS1 dargestellt ist, eine Synchronisierungsmeldung, welche hier in Form eines längsgestreiften Rechtecks dargestellt ist. Aufgrund des Inhaltes der Synchronisierungsmeldung erkennen die Kommunikationsendgeräte, den jeweiligen Beginn des ihnen für den Datenversand zum Koordinatorgerät KG zugeteilten Zeitschlitzes. Das Koordinatorgerät KG sendet, in dem Koordinatorgerätsendezeitschlitz, dessen Zeitdauer hier mit TKG veranschaulicht ist, ein Datentelegramm umfassend Signalisierungs- und Nutzdaten. Die Nutzdaten des Datentelegramms sind dabei als quergestreiftes Rechteck dargestellt. Die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 senden ihrerseits in den festgelegten Kommunikationsendgerätsendezeitschlitzen, deren Zeitdauer hier mit TKEG1, TKEG2, TKEG3 veranschaulicht ist, Datentelegramme an das Koordinatorgerät KG. Die Nutzdaten der Datentelegramme sind dabei als gepunktetes Rechteck dargestellt. Die Dauer des Zeitrahmens ZR1, der wettbewerbsfreien Periode WFP1 und der Wettbewerbsperiode WP1 sind ebenfalls dargestellt. Die Abszisse ist als Zeitachse T dargestellt.
  • Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass ein Großteil der Datentelegramme der Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 keine Nutzdaten sondern Signalisierungsdaten umfasst. Die Signalisierungsdaten werden jeweils durch den Teil der Rechtecke, deren Dauer mit TKEG1, TKEG2, TKEG3 angegeben ist, dargestellt, der nicht vom gepunkteten Rechteck ausgefüllt wird. Gerade im Hinblick auf den Einsatz in der der Automatisierungstechnik, in der von den Kommunikationsendgeräten KEG1, KEG2, KEG3 zu versendende Nutzdatenanteil nur sehr klein ist, d. h. nur wenige Bytes pro Zeitschlitz umfasst, führt dieses zu unnötig großen Zykluszeiten. Anstatt des Begriffs Zykluszeit werden oft synonym auch die Begriffe Latenzzeit oder Verzögerungszeit benutzt.
  • Die Datenübertragung der Nutzdaten soll innerhalb einer kurzen Zykluszeit erfolgen. Das soll im weiteren die Zeit sein, innerhalb der nach dem Auftreten eines Ereignisses, welches durch ein Kommunikationsendgerät registriert wird, dieses Ereignis dem Koordinatorgerät gemeldet wird. Bei dem beschriebenen Zeitmultiplexverfahren mit Zeitrahmen und einem für ein Kommunikationsendgerät festgelegten Zeitschlitz wird die Zykluszeit wesentlich durch die Länge des festgelegten Zeitschlitzes und die Länge des Zeitrahmens bestimmt. Heutige technische Anforderungen erfordern Zykluszeiten von wenigen Millisekunden, um Echtzeitanwendung zu ermöglichen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems zu entwickeln, welches eine Reduzierung der Zykluszeit ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems gelöst,
    • a) wobei das Funkkommunikationssystem ein Koordinatorgerät und mindestens ein Kommunikationsendgerät umfasst,
    • b) wobei die Funkressource in determinierte Zeitrahmen unterteilt ist,
    • c) wobei die Zeitrahmen in eine wettbewerbsfreie Periode und eine Wettbewerbsperiode unterteilt sind,
    • d) wobei die wettbewerbsfreie Periode in einen Synchronisierungszeitschlitz, einen Koordinatorgerätsendezeitschlitz und mindestens einen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz unterteilt ist, wobei die Anzahl des mindestens einen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitzes der Anzahl der in der wettbewerbsfreien Periode an der Datenkommunikation teilnehmenden Kommunikationsendgeräte entspricht,
    • e) wobei das Koordinatorgerät dem mindestens einen Kommunikationsendgerät in einem übertragenen Synchronisierungszeitschlitz mittels einer Synchronisierungsmeldung mitteilt, wann das mindestens eine Kommunikationsendgerät zur Datenversendung innerhalb dieses Zeitrahmens berechtigt ist,
    • f) wobei das mindestens eine Kommunikationsendgerät innerhalb der wettbewerbsfreien Periode ausschließlich Nutzdaten an das Koordinatorgerät versendet, die vom Koordinatorgerät, im Fall das mehrere Kommunikationsendgeräte ihre Nutzdaten innerhalb der wettbewerbsfreien Periode an das Koordinatorgerät versenden, zu einem gemeinsamen Datentelegramm zusammengefügt und innerhalb der wettbewerbsfreien Periode verarbeitet werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Koordinatorgerät sowie ein Kommunikationsendgerät gelöst, die jeweils für ein Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche ausgebildet sind.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Koordinatorgerät und das erfindungsgemäße Kommunikationsendgerät lässt sich eine Verkürzung der Zykluszeit erreichen.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In vorteilhafter Weise wird das Verfahrens zum Betrieb des Funkkommunikationssystems dadurch weitergebildet, dass die Zeitdauer der von Kommunikationsendgeräten versendeten Nutzdaten, im Fall das mehrere Kommunikationsendgeräte an der Datenkommunikation innerhalb des Zeitrahmens teilnehmen, gleich lang ist. Dieses ist besonders dann vorteilhaft einsetzbar, wenn es um standardisierte zu versendende Datensätze von kurzer aber bekannter Länge handelt.
  • In vorteilhafter Weise wird das Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems dadurch weitergebildet, dass die Synchronisierungsmeldung eine Angabe zur Zeitdauer der wettbewerbsfreien Periode umfasst. Dann können diejenigen Kommunikationsendgeräte, die in der Wettbewerbsperiode an der Datenkommunikation teilnehmen, ihren Netzbelegungsvektor einstellen und dann unmittelbar nach Ablauf der wettbewerbsfreien Periode mit der Datenversendung beginnen.
  • In weiterhin vorteilhafter Weise wird das Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems dadurch weitergebildet, dass die im Koordinatorgerätsendezeitschlitz versendete Meldung folgendermaßen aufgebaut ist: Datenkopf mit einer dem mindestens einen Kommunikationsendgerät zugeordneten Adressinformation und anschließend diesem mindestens einen Kommunikationsendgerät zugeordneten Nutzdaten. Dadurch können die angesprochenen Kommunikationsendgeräte auf einfache Weise die für sie bestimmten Daten aus dem vom Koordinatorgerät versendeten Datentelegramm extrahieren.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeich nungen die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert.
  • Dabei zeigt in schematischer Darstellung die
  • 4 das Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems aus 3, umfassend die Erfindung, und die
  • 5 das Funkkommunikationssystem aus 1 zusätzlich umfassend ein Empfangsgerät zur Datenübertragung zwischen einem Funkkommunikationssystem, welches das erfindungsgemäße Verfahren benutzt, zu einem Funkkommunikationssystem, welches das Verfahren nach dem Stand der Technik benutzt.
  • Die 4 zeigt das Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems aus 3, umfassend die Erfindung. Die Bezeichnungen stimmen mit denen aus 3 überein, sofern nicht etwas anderes hier explizit dargestellt wird.
  • Wie bereits in 3 dargestellt, versendet das Koordinatorgerät KG innerhalb eines Synchronisierungszeitschlitzes, dessen Zeitdauer hier ebenfalls als TSYNZS1 dargestellt ist, eine Synchronisierungsmeldung, welche hier ebenfalls in Form eines längsgestreiften Rechtecks dargestellt ist. Aufgrund des Inhaltes der Synchronisierungsmeldung erkennen die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 die Zeitdauer der wettbewerbsfreien Periode WFP1 und die Kommunikationsendgeräte, welche in der Wettbewerbsperiode WP1 an der Datenkommunikation teilnehmen, können durch Auswertung dieser mitgeteilten Zeitdauer ihren Netzbelegungsvektor setzen, um im Anschluss an die wettbewerbsfreie Periode mit der Datenübertragung zu beginnen. Darüber hinaus umfasst der Inhalt der Synchronisierungsmeldung Zeitinformationen für die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 hinsichtlich des jeweiligen zugeteilten Beginns für die Datenübertragung zum Koordinatorgerät KG in nerhalb der wettbewerbsfreien Periode WFP1, woraufhin die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 ihren Netzbelegungsvektor entsprechend setzen. Das Koordinatorgerät KG sendet im Anschluss an den Synchronisierungszeitschlitz in dem Koordinatorgerätsendezeitschlitz ein Datentelegramm umfassend Signalisierungsdaten, wie Datenköpfe, und anschließend an den jeweiligen Datenkopf die zugehörigen Nutzdaten für die angesprochenen Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3, welche von dem jeweils angesprochenen Kommunikationsendgerät KEG1, KEG2, KEG3 entsprechend extrahiert werden. Die Nutzdaten des Datentelegramms sind dabei wiederum als quergestreiftes Rechteck dargestellt. Die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 senden ihrerseits zu dem jeweils festgelegten Beginn Nutzdaten an das Koordinatorgerät KG. Die Nutzdaten sind dabei wiederum als gepunktetes Rechteck dargestellt. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 keinerlei Signalisierungsdaten umfassende Datentelegramme innerhalb der wettbewerbsfreien Periode WFP1 an das Koordinatorgerät KG versenden. Die Abzisse ist als Zeitachse T dargestellt. Die in zeitlich bestimmter Abfolge von den Kommunikationsendgeräten KEG1, KEG2, KEG3 versendeten Nutzdaten werden von dem Koordinatorgerät KG empfangen und anschließend als gemeinsames Datentelegramm im Rahmen der Bildung einer Prüfsumme (Frame Check Sequence) überprüft, d. h. verarbeitet. Danach endet die Dauer der Datenübertragung innerhalb der wettbewerbsfreien Periode WFP1. Die Zeitdauer, welche in der 4 mit TKG_KEG3 bezeichnet ist, umfasst abgesehen von der Zeitdauer TSYNZS1 die Dauer der gesamten bidirektionalen Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät KG und den in der wettbewerbsfreien Periode WFP1 teilnehmenden Kommunikationsendgeräten KEG1, KEG2, KEG3.
  • Wie sich unschwer aus dem Vergleich der wettbewerbsfreien Periode WFP1 aus 3 mit der wettbewerbsfreien Periode WFP1 aus 4 erkennen lässt, ist die Zeitdauer der wettbe werbsfreien Periode WFP1 aus 4 erheblich kürzer (da die Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 ja ausschließlich Nutzdaten versenden). Die Nutzdaten der Kommunikationsendgeräte KEG1, KEG2, KEG3 werden sukzessive von den Kommunikationsendgeräten KEG1, KEG2, KEG3 versendet und zu einem gemeinsamen Datentelegramm vom Koordinatorgerät KG zusammengefügt.
  • Durch diese Verkürzung der wettbewerbsfreien Periode WFP1 lassen sich kürzere Zykluszeiten erreichen, was insbesondere für Echtzeitanwendungen in der Automatisierungstechnik von erheblicher Bedeutung ist.
  • Der längere Zeitrahmen ZR1 aus 3 würde sich in 4 bis zum senkrechten gestrichelten Pfeil auf der rechten oberen Seite erstrecken. Die Zeitdauer der Wettbewerbsperioden WP1 in den 3 und 4 wurden zur besseren Vergleichbarkeit der Länge der Zeitrahmen ZR1 bzw. der wettbewerbsfreien Perioden WFP1 aus den 3 und 4 gleich lang gewählt.
  • Die 5 zeigt das Funkkommunikationssystem FKS aus 1 zusätzlich umfassend ein Empfangsgerät EG zur Datenübertragung zwischen einem Funkkommunikationssystem FKS, welches das erfindungsgemäße Verfahren benutzt, zu einem Funkkommunikationssystem FKS, im weiteren originäres Funkkommunikationssystem FKS bezeichnet, welches das Verfahren nach dem Stand der Technik benutzt. Wie erwähnt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Funkkommunikationssystem FKS bereitgestellt, welches kürzere Zykluszeiten ermöglicht, was insbesondere für Anwendungen in der Automatisierungstechnik von Bedeutung ist. Will man die ausgetauschten Daten im erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystem FKS für ein originäres Funkkommunikationssystem FKS zur Verfügung stellen, wird das zusätzliche Empfangsgerät EG benötigt, welches ebenfalls als Zugriffsverfahren den Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung und Kollisionsvermeidung CSMA/CA einsetzt. Das Empfangsgerät EG empfängt alle Datentelegramme die im erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystem FKS ausgesendet werden und kann diese an andere Kommunikationsgeräte des originären Funkkommunikationssystems FKS weitergeben. Dabei ist es für den fehlerfreien Empfang der Datentelegramme durch das Empfangsgerät EG wichtig, dass jedes im erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystem FKS generierte Datentelegramm dieselbe Datentelegrammstruktur besitzt, wie die im originären Funkkommunikationssystem FKS verwendete Datentelegrammstruktur.
  • Die in der 4 beschriebene Erweiterung der Medienzugriffssteuerungsschicht (Medium Access Control Layer) wird durch ein proprietäres Protokoll durchgeführt, welches in Software mit Schnittstellen zur Hardware ausgeführt wird. Es sind keinerlei Änderungen der Hardware erforderlich, was zu keinen hohen Kosten bei der Implementierung führt.
  • Wie in 5 beschrieben, kann die Erweiterung mit der standardisierten Medienzugriffssteuerungsschicht koexistieren. Somit ist die Rückwärtskompatibilität der Erweiterung mit der standardisierten Medienzugriffssteuerungsschicht gemäß dem Stand der Technik gewährleistet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern schließt weitere nicht explizit offenbarte Abwandlungen mit ein, solange von dem Kern der Erfindung Gebrauch gemacht wird.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems (FKS), a) wobei das Funkkommunikationssystem (FKS) ein Koordinatorgerät (KG) und mindestens ein Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) umfasst, b) wobei die Funkressource in determinierte Zeitrahmen (ZR1, ZR2) unterteilt ist, c) wobei die Zeitrahmen (ZR1, ZR2) in eine wettbewerbsfreie Periode (WFP1, WFP2) und eine Wettbewerbsperiode (WP1, WP2) unterteilt sind, d) wobei die wettbewerbsfreie Periode (WFP1, WFP2) in einen Synchronisierungszeitschlitz (SNYZS1, SYNZS2), einen Koordinatorgerätsendezeitschlitz (KGSZS1, KGSZS2) und mindestens einen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitz (KEG1ZS1 KEG2ZS1, KEG3ZS1, KEG1ZS2, KEG2ZS2, KEG3ZS2) unterteilt ist, wobei die Anzahl des mindestens einen Kommunikationsendgerätsendezeitschlitzes (KEG1ZS1, KEG2ZS1, KEG3ZS1, KEG1ZS2, KEG2ZS2, KEG3ZS2) der Anzahl der in der wettbewerbsfreien Periode (WFP1, WFP2) an der Datenkommunikation teilnehmenden Kommunikationsendgeräte (KEG1, KEG2, KEG3) entspricht, e) wobei das Koordinatorgerät (KG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) in einem übertragenen Synchronisierungszeitschlitz (SYNZS1, SYNZS2) mittels einer Synchronisierungsmeldung (SYNM1, SYNM2) mitteilt, wann das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) zur Datenversendung innerhalb dieses Zeitrahmens (ZR1, ZR2) berechtigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass f) das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) innerhalb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1, WFP2) ausschließlich Nutzdaten an das Koordinatorgerät (KG) versendet, die vom Koordinatorgerät (KG), im Fall das mehrere Kommunikationsendgeräte (KEG1, KEG2, KEG3) ihre Nutzdaten inner halb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1) an das Koordinatorgerät (KG) versenden, zu einem gemeinsamen Datentelegramm zusammengefügt und innerhalb der wettbewerbsfreien Periode (WFP1) verarbeitet werden.
  2. Verfahrens zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der von Kommunikationsendgeräten (KEG1, KEG2, KEG3) versendeten Nutzdaten, im Fall das mehrere Kommunikationsendgeräte (KEG1, KEG2, KEG3) an der Datenkommunikation innerhalb des Zeitrahmens (ZR1, ZR2) teilnehmen, gleich lang ist.
  3. Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungsmeldung eine Angabe zur Zeitdauer der wettbewerbsfreien Periode (WFP1, WFP2) umfasst.
  4. Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Koordinatorgerätsendezeitschlitz (KGSZS1, KGSZS2) versendete Meldung folgendermaßen aufgebaut ist: Datenkopf mit einer dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) zugeordneten Adressinformation und anschließend diesem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) zugeordneten Nutzdaten.
  5. Koordinatorgerät (KG) ausgebildet für ein Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche.
  6. Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) ausgebildet für ein Verfahren zum Betrieb des Funkkommunikationssystems (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1182826A1 (de) * 2000-02-28 2002-02-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Funkbasiertes direktgriff-steuerungsverfahren
DE10116286A1 (de) * 2001-03-31 2002-10-10 Abb Research Ltd Verfahren zum Betreib eines Systems mit mehreren Knoten und einer Basisstation gemäß TDMA

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1182826A1 (de) * 2000-02-28 2002-02-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Funkbasiertes direktgriff-steuerungsverfahren
DE10116286A1 (de) * 2001-03-31 2002-10-10 Abb Research Ltd Verfahren zum Betreib eines Systems mit mehreren Knoten und einer Basisstation gemäß TDMA

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