DE102008032434A1

DE102008032434A1 - Method for communication in radio network, involves forming set of virtual channels for transmission of messages, and performing prioritization of messages by radio nodes of radio network, based on selected virtual channel

Info

Publication number: DE102008032434A1
Application number: DE200810032434
Authority: DE
Inventors: David Garces; Albert Krohn; Ingo Zerrer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-01-14

Abstract

The method involves forming a set of virtual channels for transmission of messages to a common frequency channel, by introducing a spreading code. Prioritization of the messages is performed by radio nodes of a radio network, based on the selected virtual channel. The spreading code has chips including a character of a base code i.e. binary code, associated with the radio network. The radio nodes have a transceiver for transmitting and/or receiving the messages. The messages are partially received by the transceiver.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation in einem Funknetzwerk, bei welchem eine Mehrzahl virtueller Kanäle auf einem gemeinsamen Frequenzkanal durch Einführung eines Spreizcodes gebildet werden, wobei die Zeichen des Spreizcodes aus Zeichen eines dem Funknetzwerk zugeordneten Basiscodes zusammengesetzt sind.The The present invention relates to a method of communication in a radio network in which a plurality of virtual channels on a common frequency channel by introducing a Spreading codes are formed, wherein the characters of the spreading code Characters of a radio network associated base code are composed.

Ein solches Verfahren ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP 1 109 326 A1 vorbekannt, wobei in dieser Schrift ein Verfahren zum Auffinden einer Präambel für einen CDMA-Empfänger beschrieben wird. Das CDMA-Verfahren (Code-Division, Multiple Access), oder Codemultiplexverfahren, stellt ein solches Verfahren dar, bei dem jedem Sender ein Spreizcode zugeordnet wird, mit dessen Hilfe eine Nachricht codiert werden kann. Bei einer Überlagerung mehrerer Signale auf dem gleichen Frequenzkanal kann der Spreizcode dazu genutzt werden, eine Entschlüsselung der überlagerten Nachrichten zu erreichen. Es wird dabei auf Seiten des Empfängers die Korrelation zwischen dem empfangenen Signalgemisch und dem ihm bekannten Codemuster des Spreizcodes ermittelt und das Signal mit der größten Korrelation als gewähltes Signal bestimmt. Für eine derartige Ausfilterung ist es erforderlich, dass die Spreizcodes zueinander orthogonal sind, so dass eine Korrelation der Spreizcodes untereinander nicht besteht.Such a method is known from the European patent application EP 1 109 326 A1 previously known, wherein this document describes a method for finding a preamble for a CDMA receiver. The CDMA (Code Division, Multiple Access) method, or code division multiplexing, is one such method in which each transmitter is assigned a spreading code with the aid of which a message can be coded. If several signals are superimposed on the same frequency channel, the spreading code can be used to achieve decryption of the superimposed messages. It is determined on the part of the receiver, the correlation between the received signal mixture and the code pattern of the spreading code known to him and determines the signal with the largest correlation as the selected signal. For such filtering, it is necessary that the spreading codes are mutually orthogonal, so that correlation of the spreading codes with each other does not exist.

Dieses Verfahren kann ohne Weiteres auf ein Funknetzwerk übertragen werden, wobei ein gemeinsames Frequenzband innerhalb des zur Verfügung stehenden Spektrums verwendet wird. In Funknetzwerken besteht jedoch regelmäßig das Problem, dass die einzelnen Funkknoten mit Energie versorgt werden müssen. Der Vorteil des Funknetzwerks ist gerade die Ungebundenheit der einzelnen Netzwerkknoten, die entweder mobil ausgestaltet sind oder davon profitieren, dass eine Kabelverbindung zwischen den einzelnen Knoten nicht vorhanden sein muss. Insbesondere zum Betrieb des für das Senden und Empfangen von Nachrichten erforderlichen Transceivers benötigt ein Netzwerkknoten erhebliche Energiereserven, so dass eine Batterie im Bereich des Funknetzwerkknotens vorgehalten werden muss. Es liegt nunmehr im Bestreben des Betreibers, dass ein Netzwerkknoten möglichst lange mit dem in Form einer Batterie zur Verfügung stehenden Energiereservoir zurecht kommt, um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten.This Procedure can easily be transferred to a wireless network be using a common frequency band within the available standing spectrum is used. In wireless networks, however, exists regularly the problem that the individual radio nodes need to be powered. The advantage of the wireless network is just the unboundness of each network node, the either are mobile or benefit from having one Cable connection between each node does not exist got to. In particular, to operate the for sending and receiving requires transceivers required by messages Network node considerable energy reserves, leaving a battery must be kept in the area of the radio network node. It lies now in the endeavor of the operator that a network node possible long with the in the form of a battery available Energy reservoir copes to last as long as possible To ensure lifetime.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, dass der Transceiver zwischen verschiedenen Empfangszeitpunkten abgeschaltet wird, so dass dieser besonders energieaufwändige Verbraucher im Rahmen des Netzwerkknotens möglichst wenig über flüssig betrieben wird. Der Empfänger schaltet sich dann zu vorgegebenen Zeitpunkten ein und horcht auf dem benutzten Frequenzkanal, ob eine Nachricht auf diesem Kanal empfangen werden kann. Die Deutsche Patentanmeldung 10 2007 055 195 A1 lehrt ein entsprechendes Verfahren, bei dem die einzelnen Knoten innerhalb eines zugewiesenen Sendefensters senden und empfangen, wobei jeweils zu Beginn des Zeitfensters eine Synchronisation des jeweiligen Knotens erfolgt. Solange die jeweiligen Knoten dem aktuellen Sendefenster nicht zugewiesen sind, werden diese auch nicht auf Empfang geschaltet sein, mithin die erforderliche Energie für den Transceiver einsparen können.In this context, it is known that the transceiver is switched off between different reception times, so that this particularly energy-consuming consumer is operated as little as possible via liquid in the context of the network node. The receiver then turns on at predetermined times and listens to the frequency channel used to see if a message can be received on that channel. The German patent application 10 2007 055 195 A1 teaches a corresponding method in which the individual nodes within an assigned transmission window send and receive, wherein at the beginning of the time window, a synchronization of the respective node takes place. As long as the respective nodes are not assigned to the current transmission window, they will also not be switched to reception, thus saving the energy required for the transceiver.

Insoweit ist es auch bekannt, etwa aus der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 030 815 A1 , dass der Knoten, welcher Energie sparen will, in die festgestellte Nachricht hineinhorcht, deren Präambel empfängt, und dann entscheidet, ob ein Empfang der vollständigen Nachricht, also der Präambel und des Datenteils, erfolgen soll. Dies hat den Vorteil, dass die Energie zum Empfang der Präambel zwar stets aufgewendet werden muss, jedoch die Energie für den Empfang des Datenteils, welcher üblicherweise wesentlich umfangreicher ist als die Präambel, regelmäßig dann eingespart werden kann, wenn der Netzwerkknoten entscheidet, dass der Datenteil nicht für den jeweiligen Netzwerkknoten bestimmt ist. In diesem Zusammenhang wird in der genannten Patentanmeldung unterschieden zwischen normalen Nachrichten und Alarmnachrichten, wobei diese sich durch die Präambel unterscheiden. Erkennt der Netzwerkknoten, dass es sich um eine Alarmnachricht handelt, so wird er diese in jedem Fall vollständig empfangen und sodann weiterleiten, um eine Alarmsignalisierung auf diese Weise zu realisieren. Regelmäßig muss jedoch nach diesem Verfahren immer noch die vollständige Präambel empfangen und sodann vom Netzwerkknoten ausgewertet werden.In that regard, it is also known, for example from the German Patent Application 10 2007 030 815 A1 in that the node, which wants to save energy, listens to the detected message, whose preamble receives, and then decides whether reception of the complete message, that is the preamble and the data part, should take place. This has the advantage that although the energy for receiving the preamble must always be used, the energy for receiving the data part, which is usually much larger than the preamble, can be saved regularly if the network node decides that the data part not intended for the respective network node. In this context, a distinction is made in the said patent application between normal messages and alarm messages, these differing by the preamble. If the network node detects that it is an alarm message, it will in any case receive it completely and then forward it in order to realize alarm signaling in this way. However, according to this method, the complete preamble must still be received regularly and then evaluated by the network node.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kommunikation in einem Funknetzwerk bereitzustellen, welches eine noch zügigere und zuverlässigere Erkennung einer Alarmnachricht ermöglicht, und dabei eine noch deutlichere Energieeinsparung gewährleistet.In front In this background, the present invention has the object underlying, a method of communication in a radio network to provide an even faster and more reliable Detection of an alarm message allows, while a ensures even greater energy savings.

Dies gelingt durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere sinnvolle Ausgestaltungen dieses Verfahrens können den Unteransprüchen entnommen werden.This succeeds by a method according to the features of the main claim. Further useful embodiments of this method can be taken from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird innerhalb eines Funknetzwerks, welches aus autarken Funkknoten besteht, und für dessen Kommunikation lediglich ein gemeinsamer Frequenzkanal zur Verfügung steht, ein Spreizcode eingeführt, durch welchen eine Mehrzahl virtueller Kanäle auf dem gemeinsamen Frequenzkanal entsteht. Dies bedeutet, dass eine Nachricht, welche üblicherweise aus Einsen und Nullen besteht, derart umcodiert wird, dass es für jeden Kanal eine eigene Eins und eine eigene Null gibt. So ist es beispielsweise möglich, dass innerhalb eines ersten Kanals die ursprüngliche binäre Eins codiert wird als „1100” und die ursprüngliche binäre Null auf demselben Kanal als „0011”. Auf einem zweiten Kanal könnte die entsprechende Codierung beispielsweise „0110” für die binäre Eins sowie „1001” für die binäre Null lauten. Diese neu eingeführten Zeichen des Spreizcodes für die verwendeten virtuellen Kanäle werden als sog. Chips bezeichnet, welche die binären Zeichen 1 und 0 ersetzen. Eine Orthogonalität kann hier, wie im Beispiel, eingeführt werden, ist jedoch nicht erforderlich. Nunmehr ist es möglich, dass anhand weniger Zeichen bereits von einem Funkknoten festgestellt werden kann, auf welchem Kanal derzeit gerade von diesem Knoten eine Nachricht empfangen wird.According to the invention, within a radio network which consists of self-sufficient radio nodes and for whose communication only one common frequency channel is available, a spreading code is introduced by which a plurality of virtual channels on the common frequency channel nal arises. This means that a message, which usually consists of ones and zeroes, is recoded in such a way that each channel has its own one and its own zero. For example, within a first channel, it is possible to encode the original binary one as "1100" and the original binary zero on the same channel as "0011". For example, on a second channel, the corresponding coding could be "0110" for the binary one and "1001" for the binary zero. These newly introduced symbols of the spreading code for the virtual channels used are referred to as so-called chips, which replace the binary symbols 1 and 0. Orthogonality can be introduced here, as in the example, but is not required. Now it is possible that, based on a few characters already determined by a radio node, on which channel is currently receiving a message from this node.

Es besteht nun für jeden Knoten die Möglichkeit, dass eine sofortige Abschaltung des Transceivers erfolgt, sobald festgestellt werden kann, dass auf einem für den jeweiligen Netzwerkknoten ungültigen Kanal gesendet bzw. empfangen wird. Ebenfalls ist es sinnvoll, wenn die Kanäle eine unterschiedliche Priorisierung erhalten, so dass ein Kanal mit einer hohen Priorität als Alarmkanal eingesetzt werden kann. Sobald ein Knoten feststellt, dass auf diesem Alarmkanal gesendet wird, so wird er in jedem Fall die vollständige Nachricht empfangen und seinen Transceiver nicht abschalten. Nach dem Empfang der entsprechenden Alarmnachricht kann der empfangende Netzwerkknoten diese gemäß seiner Programmierung in hier nicht weiter interessierender Art und Weise weiterbehandeln. So kann ein Knoten lediglich durch den Empfang einiger weniger Zeichen bereits feststellen, dass eine Alarmnachricht vorliegt bzw. ob eine grundsätzlich nicht interessierende Nachricht empfangen wird, so dass in einer sehr kurzen Zeitspanne, in der der Transceiver eingesetzt wird, eine Entscheidung über den Weiterbetrieb getroffen werden kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass Alarmnachrichten sehr schnell erkannt und weitergeleitet werden können, während bei anderen, insbesondere nicht interessierenden Nachrichten, sogleich energiesparend auf einen vollständigen Empfang verzichtet werden kann.It there is now the possibility for each node that an immediate shutdown of the transceiver takes place as soon as can be stated that on one for each Network node invalid channel sent or received becomes. It also makes sense if the channels have a different prioritization receive, so that a channel with a high priority as Alarm channel can be used. Once a node finds, that is sent on this alarm channel, so it will be in any case receive the complete message and its transceiver do not turn off. After receiving the appropriate alarm message the receiving network node can do this according to his Programming in ways not of interest here further treatment. So a node can only by the receipt a few signs already notice that an alarm message is present or whether a principle not of interest Message is received, so in a very short span of time, in which the transceiver is used, a decision on the further operation can be taken. This ensures that that alarm messages are detected and forwarded very quickly while others, especially not interesting news, immediately saving energy on one complete reception can be waived.

In der Reihenfolge wird also der Funkknoten zunächst ermitteln, ob eine zum Empfang bereitstehende Nachricht auf einem ihn interessierenden Kanal gesendet wird, und sobald dies nicht der Fall ist, den Transceiver abschalten, um die für seinen Betrieb erforderliche Energie einzusparen. Es wird dabei zunächst versucht, einzelne Zeichen im Datenstrom zu identifizieren, um den Kanal zu ermitteln, in dem gesendet wird. Stellt sich nicht sogleich eine Eindeutigkeit ein, so wird nacheinander nach zunehmend längeren Zeichenfolgen gesucht, bis eindeutig geklärt ist, auf welchem Kanal die fragliche Nachricht gesendet wird.In the sequence will therefore first determine the radio node, whether a message ready for reception is on a message of interest to him Channel is sent, and once that is not the case, the transceiver switch off to the energy required for its operation save. It is first tried, individual Identify characters in the data stream to determine the channel in which is sent. Does not present itself immediately a uniqueness one, one after the other, becomes progressively longer strings searched until it is clear on which channel the questionable message is sent.

Handelt es sich indes um einen für den jeweiligen Funknetzwerkknoten interessanten Kanal, so wird der Funkknoten versuchen, eine Präambel der Nachricht zu empfangen, anhand deren Inhalt der Funknetzwerkknoten sodann feststellen wird, ob die einzelne dort übertragene Nachricht für den Funknetzwerkknoten von Interesse ist oder nicht. So wird beispielsweise einem Funknetzwerkknoten, welcher einen Sensor beinhaltet, eine Anfrage eines zentralen Kommunikationsknotens interessieren, möglicherweise jedoch nicht die ermittelten Werte eines benachbarten Sensors. Wird festgestellt, dass der Inhalt der Nachricht offenbar für den Netzwerkknoten nicht von Interesse ist, so wird zumindest nach dem Empfang der Präambel der Transceiver abgeschaltet und die für den Empfang des Datenteils erforderliche Energie eingespart. Handelt es sich hingegen um eine interessante Nachricht, so muss der Transceiver selbstverständlich bis zum vollständigen Empfang der Nachricht in Betrieb bleiben.These it is, however, one for the respective radio network node interesting channel, the radio node will try to preamble receive the message based on their contents of the radio network node then determine whether the individual transferred there Message for the radio network node is of interest or not. For example, a radio network node that has a Sensor includes a request for a central communication node interested, but possibly not determined Values of an adjacent sensor. Is found that the content the message apparently not for the network node Interest is, so will at least after receiving the preamble the transceiver is turned off and the one for the reception of the Data required energy saved. Is it on the other hand? For an interesting message, the transceiver must of course until full receipt of the message in operation stay.

Sobald es sich um eine Alarmnachricht handelt, wird diese in jedem Fall empfangen, und nach dem Empfang in gebotener Weise weiterbehandelt.As soon as it is an alarm message, this is in any case received, and further treated after reception in due way.

Optional kann ein so genanntes RSSI-Verfahren (Received Signal Strength Indication-Verfahren) eingesetzt werden, nach welchem ermittelt wird, ob die zum Signalempfang erforderliche Signalstärke vorliegt. Die Messung der Empfangsstärke kann dann in die Entscheidung mit einfließen, ob ein Signal als Nachricht erkannt wird. Im einfachsten Fall könnte man eine Schwelle für die Empfangsstärke feststellen, unter der ein Signal als ungültig bezeichnet wird.optional can be a so-called RSSI method (Received Signal Strength Indication method) are used, after which it is determined whether the signal reception required signal strength is present. The measurement of reception strength can then be included in the decision whether a signal as Message is detected. In the simplest case you could detect a threshold for receiving strength under which a signal is called invalid.

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The The invention described above will be described below with reference to a Embodiment explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 ein Schaubild zum Vergleich eines herkömmlichen mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, 1 a diagram for comparing a conventional with a method according to the invention,

2 ein Schaubild zur Verdeutlichung des Empfangsverhaltens eines Funkknotens, 2 a diagram for clarifying the reception behavior of a radio node,

3 der Aufbau einer Nachricht in einer schematischen Darstellung, und 3 the structure of a message in a schematic representation, and

4 der Aufbau eines möglichen Spreizcodes in einer schematischen Darstellung. 4 the structure of a possible spreading code in a schematic representation.

1 zeigt ein Schaubild, welches zunächst ein herkömmliches Kommunikationsverfahren zeigt. In einem solchen Verfahren wird ein Empfänger 2 immer wieder in einem Frequenzkanal Empfangsversuche 5 unternehmen, bis ein empfangbares Signal vorliegt. Sobald ein Signal eines Senders 1 auf dem Frequenzkanal anliegt, schaltet der Empfänger 2 auf Dauer empfang 6 und der Empfänger 2 empfängt die vollständige Nachricht des Senders 1. Anschließend wird diese Nachricht ausgewertet und muss im Fall, dass sie für den Empfänger 2 nicht von Interesse ist, im Nachhinein verworfen werden. In diesem Fall muss der Empfänger 2 die Energie zum Empfang der Nachricht in jedem Fall aufwenden. 1 shows a diagram showing a conventional communication method first. In such a procedure becomes a receiver 2 again and again in a frequency channel reception attempts 5 company until there is a receivable signal. Once a signal from a transmitter 1 is present on the frequency channel, the receiver switches 2 permanently received 6 and the receiver 2 receives the sender's complete message 1 , Subsequently, this message is evaluated and must be in the case that it is for the recipient 2 is not of interest, in retrospect be discarded. In this case, the recipient must 2 Spend the energy to receive the message in any case.

Der zweite, untere Teil des Schaubilds verdeutlicht hingegen, wie erfindungsgemäß der Empfänger 2 horcht, wann vom Sender 1 eine Nachricht zu empfangen ist. Sobald dies der Fall ist, unternimmt der Empfänger 2 einen Anlauf zum Empfang der Nachricht, wird dabei feststellen, dass die Nachricht aufgrund ihrer Codierung auf einem unerwünschten Kanal gesendet wird und wieder abschalten, bis eine Nachricht auf einem erwünschten Kanal empfangen werden kann. Ist dies der Fall, so wechselt der Empfänger in einen Modus zum Dauerempfang 6.On the other hand, the second, lower part of the diagram clarifies how the receiver according to the invention 2 listen when from the transmitter 1 to receive a message. Once this is the case, the recipient undertakes 2 a start to receive the message, it will find that the message is sent because of their coding on an unwanted channel and off again until a message can be received on a desired channel. If this is the case, the receiver changes to a mode for continuous reception 6 ,

Innerhalb des Funknetzes benutzen sämtliche Teilnehmer denselben Frequenzkanal, auf dem mehrere virtuelle Kanäle dadurch gebildet werden, dass ein Spreizcode für jeden virtuellen Kanal benutzt wird. Hierdurch kann bereits durch ein Auswerten einzelner Zeichen der Nachricht ermittelt werden, aus welchem Spreizcode die Nachricht zusammengesetzt ist und folglich auf welchem virtuellen Kanal der Sender 1 sendet. In einem weiteren Schritt kann ein Empfänger 2, sobald er festgestellt hat, dass es sich um „seinen” Kanal handelt, die Nachricht zumindest teilweise empfangen um dann zu prüfen, ob sie für ihn von Interesse ist. Erst wenn auch dies der Fall ist, wird der Empfänger 2 die Nachricht vollständig empfangen und schließlich auswerten.Within the radio network, all subscribers use the same frequency channel on which multiple virtual channels are formed by using one spreading code for each virtual channel. As a result, it can already be determined by evaluating individual characters of the message from which spreading code the message is composed, and consequently on which virtual channel the sender 1 sends. In a further step, a receiver 2 Once he has determined that it is "his" channel, at least partially receive the message to check if it is of interest to him. Only when this is the case, the recipient becomes 2 completely receive the message and finally evaluate it.

2 zeigt eine typische Darstellung eines Funkknotens innerhalb des Funknetzwerks, wobei dieser in regelmäßigen Abständen Empfangsversuche 5 unternimmt, und diese wieder abbricht, solange auf dem Kanal nichts empfangen werden kann. Sobald jedoch ein Empfangsversuch 5 Erfolg hat, weil nämlich ein Datenpaket empfangen werden kann, so wird der jeweilige Funkknoten auf Dauerempfang 6 gehen, so dass die in den Frequenzkanal gesendete Nachricht empfangen werden kann. Sobald ein Empfang von dem Funkknoten festgestellt wird, wird der Funkknoten zuerst anhand des Spreizcodes ermitteln, in welchem von den verschiedenen Spreizcodes gebildeten virtuellen Kanälen gesendet wird. Üblicherweise wird ein Funkknoten einem bestimmten virtuellen Kanal zugeordnet sein, so dass der Funkknoten entscheiden kann, ob die empfangene Nachricht für ihn von Interesse ist. Dabei wird der Funkknoten berücksichtigen, wenn es sich bei dem ermittelten virtuellen Kanal um einen Alarmkanal handelt, welcher mit der höchsten Priorität behandelt wird, wobei eine auf diesem Kanal empfangene Nachricht stets vollständig empfangen und ausgewertet wird. Auf diese Art und Weise können wichtige von unwichtigen Nachrichten sofort getrennt werden, und bei den weniger wichtigen Nachrichten in einem aufgesetzten zusätzlichen Verfahren geprüft werden, ob diese für den jeweiligen Funkknoten von Interesse sind. 2 shows a typical representation of a radio node within the radio network, this receiving attempts at regular intervals 5 undertakes, and this breaks off again, as long as nothing can be received on the channel. However, as soon as a reception attempt 5 Success has, because namely a data packet can be received, so the respective radio node is on a permanent basis 6 so that the message sent to the frequency channel can be received. Once a reception is detected by the radio node, the radio node will first determine from the spreading code in which virtual channels formed by the various spreading codes are transmitted. Usually, a radio node will be associated with a particular virtual channel, so that the radio node can decide whether the received message is of interest to it. In this case, the radio node will take into account if the determined virtual channel is an alarm channel which is treated with the highest priority, a message received on this channel always being completely received and evaluated. In this way, important messages can be immediately separated from unimportant messages, and checked for the less important messages in an additional additional procedure, if they are of interest to the respective radio node.

Eine derartige Nachricht ist in 3 abgebildet, wobei ein erster Teil einer solchen Nachricht eine Präambel 7 darstellt, sowie ein zweiter Teil der Nachricht den Datenteil 8. Der Datenteil 8 ist in der Darstellung in 3 deutlich verkürzt dargestellt, denn eigentlich umfasst der Datenteil 8 den wesentlichen Anteil einer Nachricht. Die Präambel 7 umfasst lediglich Zeichen in einer festgelegten Reihenfolge, welche den Beginn einer Nachricht kennzeich nen. So wird beispielsweise ein Netzwerkknoten nach einer Präambel 7, welche ankündigt, dass Sensordaten, welche beispielsweise die Temperaturerfassung durch einen Sensor im Datenteil 8 umfassen, nicht weiter empfangen, wenn es sich bei dem Netzwerkknoten nicht um einen zentralen, die Sensordaten weiterverarbeitenden Knoten handelt. Eine Alarmnachricht hingegen wird regelmäßig weitergeleitet, wiederholt oder weiterverarbeitet.Such a message is in 3 a first part of such a message is a preamble 7 represents, as well as a second part of the message the data part 8th , The data part 8th is in the illustration in 3 shown clearly shortened, because actually includes the data part 8th the essential part of a message. The preamble 7 includes only characters in a fixed order, which characterize the beginning of a message NEN. For example, a network node becomes a preamble 7 , which announces that sensor data, for example, the temperature detection by a sensor in the data part 8th include, not further received, if the network node is not a central node processing the sensor data. An alarm message, however, is forwarded regularly, repeated or further processed.

Wie bereits erläutert, wird eine Alarmnachricht dadurch festgestellt, dass auf einem bestimmten virtuellen Kanal gesendet wird. Die virtuellen Kanäle werden dadurch geschaffen, dass auf dem Frequenzkanal für jeden zu schaffenden virtuellen Kanal ein Spreizcode aufgesetzt wird, wobei die Nachrichten, welche auf einem Kanal gesendet werden, lediglich mit diesem Spreizcode übersetzt werden. Um beispielsweise zwei virtuelle Kanäle zu schaffen, von denen einer ein Standardkanal ist und ein zweiter ein Alarmkanal mit hoher Priorität, kann beispielsweise die normale binäre Eins umgesetzt werden zu „1100” im Standardkanal und zu „0110” im Alarmkanal. Entsprechend wird die normale binäre Null im Standardkanal umgesetzt zu „0011” und im Alarmkanal zu „1001”. Empfängt der Funkknoten eine Nachricht, welche aus sogenannten Chips A, B, C, D des Standardkanals besteht, so wird der Funkknoten lediglich die Präambel 7 der Nachricht empfangen und dann entscheiden, ob der Datenteil 8 ebenfalls für den Funkknoten von Interesse ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der Funkknoten den Datenteil 8 nicht empfangen und zur Energieeinsparung den Transceiver während der Übertragung der verbleibenden Nachricht abschalten. Handelt es sich indes um eine Nachricht, welche mit den Chips A, B, C, D des Alarmkanals erstellt ist, so wird der Funkknoten sofort feststellen, dass es sich um eine Alarmnachricht handelt. Er wird dann diese Nachricht sogleich empfangen und seiner Programmierung folgend weiter bearbeiten.As already explained, an alarm message is detected by being sent on a particular virtual channel. The virtual channels are created by placing a spreading code on the frequency channel for each virtual channel to be created, the messages transmitted on a channel being translated only with this spreading code. For example, to provide two virtual channels, one of which is a standard channel and a second, a high priority alarm channel, for example, the normal binary one may be converted to "1100" in the standard channel and to "0110" in the alarm channel. Accordingly, the normal binary zero in the standard channel is converted to "0011" and in the alarm channel to "1001". If the radio node receives a message which consists of so-called chips A, B, C, D of the standard channel, then the radio node becomes only the preamble 7 receive the message and then decide if the data part 8th is also of interest to the radio node. If this is not the case, the radio node becomes the data part 8th not receive and turn off the transceiver during transmission of the remaining message to save energy. If, however, this is a message created with the chips A, B, C, D of the alarm channel, the radio node will immediately notice that it is an alarm message. He will then receive this message immediately conditions and its programming.

Vorstehend ist somit ein Verfahren zur Kommunikation in einem Funknetzwerk beschrieben, bei welchem eine Alarmsignalisierung auf einem hochpriorisierten separaten virtuellen Kanal innerhalb eines Frequenzkanals möglich ist, in dem durch den Einsatz von Spreizcodes eine Mehrzahl solcher Kanäle gebildet wird. Auf diese Weise kann ein in den Kanal horchender Empfänger kurzfristig entscheiden, ob es sich bei einer Nachricht um eine relevante Nachricht handelt oder ob diese möglicherweise nicht vollständig empfangen zu werden braucht. Auf diese Weise kann Energie eingespart werden, die einem autarken Funkempfänger nur in begrenztem Umfang zur Verfügung steht.above is thus a method of communication in a radio network described in which an alarm signaling on a highly prioritized separate virtual channel within a frequency channel possible in which by the use of spreading codes a plurality of such Channels is formed. In this way, one can enter the channel listening receiver in the short term decide if it is in a message is a relevant message or whether they may not be fully received needs to be. In this way energy can be saved the self-sufficient radio receiver only to a limited extent is available.

11: Sendertransmitter
22: Empfängerreceiver
33: Entscheidung gegen Empfangdecision against receipt
44: Verwerfen des Paketsdiscard of the package
55: Empfangsversuchreceive operation
66: Dauerempfangcontinuous receive
77: Präambelpreamble
88th: Datenteildata part
AA: „1” im Standardkanal"1" in the standard channel
BB: „0” im Standardkanal"0" in the standard channel
CC: „1” im Alarmkanal"1" in the alarm channel
DD: „0” im Alarmkanal"0" in the alarm channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1109326 A1 [0002]
- DE 102007055195 A1 [0004]
- DE 102007030815 A1 [0005]

Claims

Method for communication in a radio network consisting of a plurality of radio nodes, in which by introducing a spreading code a plurality of virtual channels for transmitting messages are formed on a common frequency channel, characterized in that the radio nodes prioritize the received messages due to the selected virtual channel make.

Method according to claim 1, characterized in that the spreading code consists of chips ( 11 - 14 ), each chip ( 11 - 14 ) is composed of characters of a base code assigned to the radio network, preferably of the binary code.

Method according to Claim 2, characterized in that a message is in each case made up of chips ( 11 - 14 ), which are assigned to the virtual channel used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the radio node ( 1 - 4 ) has a transceiver for transmitting and / or receiving messages, which is switched to receive at, preferably regular, time intervals.

A method according to claim 4, characterized in that the transceiver receives at least a part of a message and then on the basis of the chips used ( 11 - 14 ) determines the virtual channel used.

A method according to claim 5, characterized characterized in that the radio node at least one virtual channel associated with the radio node receiving a message, which are sent on a channel not assigned to the radio node is canceled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a message from a preamble ( 9 ) and a data part ( 10 ) is formed.

Method according to claim 7, characterized in that the radio node is based on the preamble ( 9 ) decides whether the data part ( 10 ), the data part ( 10 ) is not received if the radio node transmits the message due to the preamble ( 9 ) classifies as irrelevant.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the virtual channels comprise at least one alarm channel, the messages of the alarm channel always being transmitted by all radio nodes ( 1 - 4 ) are received completely.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transceivers of the radio nodes ( 1 - 4 ) are always put into idle status until the next reception time when a reception is ended or aborted or no message can be received.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that to improve the detection of valid signals also the reception strength (RSSI) (Received Signal Strength Indication) is evaluated with.