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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Kommunikationsszenarien mit einer Master-Kommunikationsvorrichtung und einer möglichen Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen, bei denen Kollisionen durch simultane Kommunikationen von Vorrichtungen auftreten können.
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Bei Kommunikationssystemen, bei denen eine permanente Synchronisation zwischen kommunizierenden Vorrichtungen nicht beibehalten ist, können Kollisionen auftreten. Diese Kollisionen beziehen sich auf das Ereignis, bei dem mehrere Kommunikationsentitäten simultan auf eine Weise kommunizieren, so dass Kommunikationsressourcen übermäßig genutzt werden. Bei einigen Szenarien können derartige Kollisionen sogar zu einem Kommunikationszusammenbruch eines Kommunikationssystems führen.
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Ein herkömmliches System, bei dem Kollisionen auftreten können, ist das so genannte Eindrahtprotokoll (SWP, SWP = Single Wire Protocol). Eine Charakteristik des SWP ist eine physikalische Vollduplex-Kommunikationsverbindung, bei der Daten in dem Spannungsbereich, im Folgenden auch als S1 bezeichnet, und in dem Strombereich, im Folgenden auch als S2 bezeichnet, simultan übertragen werden können. Anders ausgedrückt kann eine Kommunikation durch ein Kommunizieren an einem einzigen Draht ausgeführt werden, wobei Spannungs- und Stromsignale zur gleichen Zeit genutzt werden. Beispielsweise könnte eine erste Vorrichtung Daten über den Draht durch Verwenden von Spannungssignalen an eine zweite Vorrichtung senden, die wiederum Daten durch Einstellen eines Stroms, der von der ersten Vorrichtung gezogen wird, an die erste Vorrichtung übermittelt.
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Das SWP kann beispielsweise verwendet werden, um kontaktlose Vorderseiten bzw. Eingangsteile bzw. Front-Ends (CLFs, CLF = Contactless Front Ends) mit einem Teilnehmeridentitätsmodul (SIM, SIM = Subscriber Identity Module) in mobilen Vorrichtungen zu verbinden, die mit einem kontaktlosen Untersystem ausgerüstet sind, das auch als ein NFC-System (NFC = Near Field Communication = Nahfeldkommunikation) bekannt ist. Diese Systeme können beispielsweise in Mobiltelefonen, mobilen Computern, etc. implementiert sein. Bei einigen Szenarien kann eine Kommunikation zwischen einem CLF und einem SIM lediglich eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation oder -Schnittstelle sein. In anderen Szenarien kann es einen möglichen Bedarf nach einer Mehrpunktkommunikationsverbindung geben, d. h. ein SWP-Master kann mit mehreren SWP-Slaves kommunizieren. Diese Szenarien können auftreten, falls mehrere SWP-Slaves vorhanden sind. Bei einigen Szenarien können SWP-Slaves auswechselbare oder entfernbare gesicherte Elemente sein.
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Bei Szenarien, bei denen mehrere Slave-Entitäten vorhanden sind, können Kollisionen hinsichtlich einer simultanen Kommunikation der Slave-Entitäten auftreten. Besonders bei einem SWP-Szenario können Kollisionen auftreten, da SWP-Slaves unter Verwendung des S2-Bereichs kommunizieren können, d. h. durch Ziehen eines Stroms von der Master-Entität. In Fällen, wenn mehrere Slaves Strom simultan von einem Master ziehen, kann der Master überlastet werden. Dies kann besonders bei Szenarien relevant sein, bei denen für eine Kommunikationsstabilität ein Strom, der durch einen Slave gezogen wird, auf einen höheren Wert gesetzt ist. Bei derartigen Szenarien kann ein Strom, der durch mehrere Slaves gezogen wird, die Grenze eines Ausgangstreibers eines Masters überschreiten und kann Überlastungen bewirken, die insbesondere möglicherweise unerwünschte Nebenwirkungen auf beispielsweise das kontaktlose Untersystem haben, das eventuell lediglich von einem HF-Feld (HF = Hochfrequenz) mit Leistung versorgt wird.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2006 051 222 B3 betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Beschleunigen der Kommunikation auf einem LIN-Bus. Ein LIN-Master startet ein Bus-Setup, steuert einen Konfigurationsablauf durch Abfrage aller am Bus liegenden LIN-Slaves, vergibt jedem Slave eine Knotenadresse, übermittelt an jeden Slave die aus dem Bus-Setup ermittelte Anzahl der Slaves auf dem Bus; vergibt für einen Kommunikationszyklus an jeden Slave einen Identifier; schaltet die Slaves für die Kommunikation aktiv; empfängt die in Serie versendeten Nutzdatenbytes aller Slaves und speichert diese zwischen; errechnet eine Prüfsumme über alle empfangenen Nutzdatenbytes der Slaves und übermittelt diese an alle Slaves.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2007 053 667 A1 betrifft ein Verfahren zum Datenaustausch in einem Bussystem mit einem Ein-Draht-Bus, an dem ein Master und mehrere Slave angeschlossen sind. Bei dem Verfahren wird von dem Master zur Kommunikation mit den Slave ein Datenrahmen auf den Bus gelegt. Der Datenrahmen ist versehen mit einem Headerabschnitt, der eine Startinformation mit Information über die Datenübertragungsrate enthält, mit einem Datenabschnitt, der eine Information über den oder die Slave(s), welcher oder welche vom Master angesprochen werden soll/sollen, und über die Länge der für den oder die Slave(s) vorgesehenen Information und für jeden Slave einen Bereich aufweist, in den der betreffende Slave eine Information schreiben kann, und mit einem Checksummenabschnitt, der eine Checksumme und eine Checksummenprüfinformation enthält.
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Die
WO 2006/043130 A1 betrifft eine Zwei-Wege-Kommunikationsvorrichtung mit einem Master-Sender, die mit mindestens einem Slave-Sender durch einen aktive Verbindungsdraht verbunden ist. Die Master- und Slave-Sender haben einen gemeinsamen Bezugspunkt. Der Master-Sender kann ein Master-Signal an die Slave-Sender übertragen und die Slave-Sender können eine Slave-Signal an den Master-Sender übertragen. Das Master-Signal ist eine digitale Modulation einer Spannung. Die Slave-Signale sind ist eine digitale Modulation eines Stroms.
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Die
US 5,657,324 A betrifft ein bidirektionales Kommunikationssystem zur Übertragung von Signalen zwischen einer Master-Vorrichtung und einer Slave-Vorrichtung, die durch einen einzigen Draht verbunden sind. Die die Master-Vorrichtung umfasst einen spannungsgesteuerten Signalgenerator zum Erzeugen der Spannungssignale, die an die Slave-Vorrichtung über den Draht übertragen werden, einem Stromsensor zum Erfassen der Stromaufnahme auf den Draht, und einem Empfangssignal-Generator zum Erzeugen von Empfangssignalen entsprechend dem Stromverbrauch. Die Slave-Vorrichtung umfasst einen Empfänger für die über die Leitung empfangenen Spannungssignale und zum Erzeugen von Daten aus dem empfangenen Signal. Ferner ist eine Strom-verbrauchende Vorrichtung zum Verbrauch von Strom von der Draht in Übereinstimmung mit einem an die Master-Vorrichtung zu übertragenen Signal vorgesehen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Master-Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen durch eine Kommunikationsverbindung mit einer begrenzten Ressource, eine Slave-Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer Master-Kommunikationsvorrichtung auf einer Kommunikationsverbindung, eine Master-Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen auf einer Kommunikationsverbindung, ein System mit einer Master-Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen durch eine Kommunikationsverbindung mit einer begrenzten Ressource, und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikationsressource für einen Kommunikationspartner basierend auf einer Gesamtübertragungsressource mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, Anspruch 6 und Anspruch 11, ein System gemäß Anspruch 15 und ein Verfahren gemäß Anspruch 19 gelöst.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung weisen eine Master-Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen durch eine Kommunikationsverbindung mit begrenzten Ressourcen auf. Die Master-Kommunikationsvorrichtung weist ein Sende/Empfangsgerät, das zum Kommunizieren mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen an der Kommunikationsverbindung angepasst ist, und eine Steuerung auf, die zum Erfassen der Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen und zum Bestimmen einer einzelnen Ressource angepasst ist, die einer Slave-Kommunikationsvorrichtung zugeordnet ist, um von der Kommunikationsverbindung verbraucht zu werden, wobei eine Summe der Einzelressourcen aller Slave-Kommunikationsvorrichtungen kleiner ist als die begrenzte Ressource, und wobei das Sende/Empfangsgerät zum Zuweisen der einzelnen Ressourcen zu den zugeordneten Slave-Kommunikationsvorrichtungen angepasst ist, wobei die einzelnen Ressourcen Stromstärken entsprechen und die begrenzte Ressource der Kommunikationsverbindung einer maximalen Stromstärke entspricht, die zum Kommunizieren verfügbar ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1a ein Ausführungsbeispiel einer Master-Kommunikationsvorrichtung;
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1b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Master-Kommunikationsvorrichtung;
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2 ein Ausführungsbeispiel einer Slave-Kommunikationsvorrichtung;
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3 ein Ausführungsbeispiel eines Kommunikationssystems;
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4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens;
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kommunikationssystems; und
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6 ein Ausführungsbeispiel eines Nachrichtensequenzschaubilds.
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1a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Master-Kommunikationsvorrichtung 100 zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen 140, 142 und 144 durch eine Kommunikationsverbindung 146 mit einer begrenzten Ressource. Bei dem in 1a gezeigten Szenario gibt es drei Slave-Kommunikationsvorrichtungen 140, 142 und 144, die als ein Beispiel dienen. Bei anderen Szenarien kann eine Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen höher oder niedriger als drei sein. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 100 weist ein Sende/Empfangsgerät 110 auf, das zum Kommunizieren mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 140, 142 und 144 an der Kommunikationsverbindung 146 angepasst ist. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 100 weist eine Steuerung 120 auf, die zum Erfassen der Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen und zum Bestimmen einer einzelnen Ressource angepasst ist, die einer Slave-Kommunikationsvorrichtungen zugeordnet ist, um von der Kommunikationsverbindung 146 verbraucht zu werden, wobei eine Summe der einzelnen Ressourcen aller Slave-Kommunikationsvorrichtungen kleiner ist als die begrenzte Ressource, und wobei der Empfänger 110 zum Zuweisen der einzelnen Ressourcen zu den zugeordneten Slave-Kommunikationsvorrichtungen angepasst ist.
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Bei Ausführungsbeispielen kann das Sende/Empfangsgerät 110 zum Senden von Daten an eine Slave-Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung eines Spannungssignals und zum Empfangen von Daten von der Slave-Kommunikationsvorrichtung durch Erfassen eines Stromstärkesignals angepasst sein, das durch die Slave-Kommunikationsvorrichtung gezogen wird. Das Sende/Empfangsgerät 110 kann zum Kommunizieren mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 140, 142 und 144 gemäß den SWP-Spezifikationen, ETSI TS 1026130 V7.0.0 (2007-11) (ETSI = European Telecommunications Standards Institute, TS = Technical Specification) angepasst sein.
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Die Steuerung 120 kann zum Bestimmen der Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen durch zuerst Zuweisen einer minimalen Ressource allen Slave-Kommunikationsvorrichtungen und durch nachfolgendes Bestimmen einer kombinierten Ressource während einer simultanen Kommunikation aller Slave-Kommunikationsvorrichtungen angepasst sein. Bei Ausführungsbeispielen kann die Steuerung 120 zum iterativen Bestimmen der einzelnen Ressourcen angepasst sein.
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1b zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Master-Kommunikationsvorrichtung 150 zum Kommunizieren mit einer Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen 190, 192 und 194 auf einer Kommunikationsverbindung 196. Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 190, 192 und 194 verbrauchen Übertragungsressourcen von der Kommunikationsverbindung 196, wenn dieselben mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 150 kommunizieren, wobei die Kommunikationsverbindung 196 eine begrenzte Ressource aufweist. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 150 weist eine Einrichtung 160 zum Erfassen der Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen auf, die an der Kommunikationsverbindung 196 kommunizieren. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 150 weist ferner eine Einrichtung 170 zum Bestimmen einer einzelnen Ressource auf, die von der Kommunikationsvorrichtung 196 pro Slave-Kommunikationsvorrichtung 190, 192 oder 194 verbraucht werden soll, wobei eine Summe der einzelnen Ressourcen der Anzahl von Slave-Kommunketionsvorrichtungen kleiner als die begrenzte Ressource ist. Zudem weist die Master-Kommunikationsvorrichtung 150 eine Einrichtung 180 zum Kommunizieren der einzelnen Ressourcen an die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 190, 192 und 194 auf.
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Bei Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung 160 zum Erfassen zum Bereitstellen einer anfänglichen Ressource angepasst sein, kann die Einrichtung 180 zum Kommunizieren der anfänglichen Ressource an alle Slave-Kommunikationsvorrichtungen und zum Bereitstellen einer kombinierten anfänglichen Ressource auf eine Antwort aller Slave-Kommunikationsvorrichtungen zurück an die Einrichtung 160 zum Erfassen hin angepasst sein, die ferner zum Erfassen der Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen durch Vergleichen der kombinierten anfänglichen Ressource mit der anfänglichen Ressource angepasst sein kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist durch die gepunktete Linie zwischen der Einrichtung 160 zum Erfassen und der Einrichtung 180 zum Kommunizieren in 1b angegeben.
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Bei Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung 180 zum Kommunizieren angepasst sein zum Kommunizieren gemäß den SWP-Kommunikationen, d. h. ETSI TS 102613 V7.0.0 (2007-11). Bei Ausführungsbeispielen können die einzelnen Ressourcen Stromstärken entsprechen und kann die begrenzte Ressource der Kommunikationsverbindung 196 einer maximalen Stromstärke entsprechen, die von der Einrichtung 180 zum Kommunizieren verfügbar ist. Die Einrichtung 180 zum Kommunizieren kann zum Senden von Daten an eine Slave-Kommunikationsvorrichtung 190, 192 oder 194 durch Verwenden eines Spannungssignals und zum Empfangen von Daten von einer Slave-Kommunikationsvorrichtung 190, 192 oder 194 durch Erfassen eines Stromstärkesignals angepasst sein, das durch die Slave-Kommunikationsvorrichtung 190, 192 oder 194 gezogen wird.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 zum Kommunizieren mit einer Master-Kommunikationsvorrichtung 240 an einer Kommunikationsverbindung 246, wobei die Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 eine Übertragungsressource von der Kommunikationsverbindung 246 verbraucht, wenn dieselbe an die Master-Kommunikationsvorrichtung 240 sendet. Bei dem in 2 gezeigten Szenario kann die Master-Kommunikationsvorrichtung 240 einer Master-Kommunikationsvorrichtung 100 oder einer Master-Kommunikationsvorrichtung 150 entsprechen, wie es oben beschrieben wurde.
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Die Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 weist einen Empfänger 210 auf, der zum Empfangen einer Information an der Übertragungsressource von der Master-Kommunikationsvorrichtung 240 angepasst ist. Zudem weist die Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 eine Steuerung 220, die zum Bestimmen der Übertragungsressource aus der Information angepasst ist, und einen Sender 230 auf, der zum Senden von Daten an die Master-Kommunikationsvorrichtung 240 unter Verwendung der Übertragungsressource angepasst ist.
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Bei Ausführungsbeispielen kann der Empfänger 210 zum Empfangen von Informationen durch ein Spannungssignal angepasst sein und kann der Sender 230 zum Senden durch Ziehen eines Stromstärkesignals durch die Slave-Kommunikationsvorrichtung von der Master-Kommunikationsvorrichtung 240 angepasst sein. Der Empfänger 210 kann zum Empfangen angepasst sein und der Sender 230 kann zum Senden angepasst sein, und zwar gemäß den SWP-Spezifikationen (ETSI TS 102613 V7.0.0 (2007-11)).
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Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Empfänger 210 zum Empfangen einer maximalen Stromstärke als Information über die Übertragungsressource angepasst sein und kann der Sender 230 zum Senden von Daten durch Ziehen von Strömen einer Stärke kleiner oder gleich der maximalen Stromstärke angepasst sein. Ferner kann der Empfänger 210 zum Empfangen einer Information über eine Stromstärke beim Rundsenden an alle Empfänger (Rundsendestromstärke) angepasst sein bzw. kann der Sender 230 zum Senden von Daten durch Ziehen eines Stroms gemäß der Stromstärke beim Rundsenden an alle Empfänger als eine Übertragungsressource innerhalb eines vordefinierten Zeitrahmens angepasst sein, nachdem die Information über die Stromstärke beim Rundsenden an alle Empfänger empfangen wurde.
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3 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Kommunikationssystems dar. 3 zeigt eine Master-Kommunikationsvorrichtung 300, die der Master-Kommunikationsvorrichtung 100 oder der Master-Kommunikationsvorrichtung 150 entspricht, wie es oben beschrieben wurde. Zudem zeigt 3 eine Slave-Kommunikationsvorrichtung 310 und eine weitere Slave-Kommunikationsvorrichtung 320, wobei beide Slave-Kommunikationsvorrichtungen 310 und 320 der Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 entsprechen können, wie es oben beschrieben wurde. In 3 sind zwei Slave-Kommunikationsvorrichtungen 310 und 320 gezeigt. Bei anderen Ausführungsbeispielen von Kommunikationsszenarien oder -systemen jedoch kann die Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen höher oder niedriger als zwei sein. Zudem zeigt 3, dass eine Master-Kommunikationsvorrichtung 300 mit den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 310 und 320 auf einer Kommunikationsverbindung 330 kommuniziert. Bei Ausführungsbeispielen von Kommunikationssystemen kann ein System eine einzige Master-Kommunikationsvorrichtung 300 und eine einzige Slave-Kommunikationsvorrichtung 310 aufweisen. Gemäß dem in 3 gezeigten Szenario kann ein System eine Mehrzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen 310, 320 aufweisen, die mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 300 kommunizieren. Gemäß der obigen Beschreibung kann eine Master-Kommunikationsvorrichtung 300 zum Verwenden eines Spannungssignals zum Kommunizieren mit einer Slave-Kommunikationsvorrichtung 310 angepasst sein, die zum Verwenden eines Stromsignals, das durch die Slave-Kommunikationsvorrichtung von der Master-Kommunikationsvorrichtung 300 gezogen wird, zum Kommunizieren mit der Master-Kommunikationsvorrichtung 300 angepasst sein kann. Folglich kann die Slave-Kommunikationsvorrichtung 320 ähnlich angepasst sein.
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Bei Ausführungsbeispielen können die Master-Kommunikationsvorrichtung 300 und die Slave-Kommunikationsvorrichtung 310 zum Kommunizieren gemäß den SWP-Spezifikationen, ETSI TS 102613 V7.0.0 (2007-11), angepasst sein, wobei eine Master-Kommunikationsvorrichtung 300 ferner zum Auflösen einer Kollision von Slave-Kommunikationsvorrichtungskommunikationsversuchen durch Zuweisen vorbestimmter Zeitschlitze oder einer Zeitschlitzmarkierung für die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 310, 320 angepasst sein kann.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bereitstellen einer Kommunikationsressource für einen Kommunikationspartner basierend auf der Gesamtübertragungsressource. 4 zeigt einen ersten Schritt 400 zum Bestimmen einer Anzahl von Kommunikationspartnern und einen zweiten Schritt 410 zum Teilen einer Gesamtübertragungsressource durch die Anzahl von Kommunikationspartnern, um eine Teilübertragungsressource zu erhalten. Der Schritt 410 ist von einem Schritt 420 eines Bereitstellens einer Übertragungsressource für den Kommunikationspartner gefolgt, wobei die Übertragungsressource kleiner oder gleich der Teilübertragungsressource ist.
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Bei Ausführungsbeispielen von Verfahren kann der Schritt 400 zum Bestimmen Teilschritte eines Zuweisens einer anfänglichen Ressource, eines Rundsendens der anfänglichen Ressource an alle Kommunikationspartner, eines Empfangens einer kombinierten Antwort von allen Kommunikationspartnern, die eine kombinierte Ressource verbrauchen, eines Auswertens der kombinierten Ressource und eines Bestimmens der Anzahl von Kommunikationspartnern durch eine Beziehung der kombinierten Ressource und der anfänglichen Ressource aufweisen.
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Bei Ausführungsbeispielen kann das Zuweisen der anfänglichen Ressource einem Zuweisen einer minimalen Ressource entsprechen. Das Bereitstellen der Übertragungsressource kann ein Rundsenden einer Information über die Übertragungsressource an alle Kommunikationspartner aufweisen. Ferner kann ein Kommunikationspartner sich auf eine Slave-Kommunikationsvorrichtung 200 gemäß den SWP-Spezifikationen, ETSI TS 102613 V7.0.0 (2007-11), beziehen.
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Gemäß der obigen Beschreibung kann bei einem Kommunikationsszenario SWP verwendet werden. Bei einem derartigen Szenario kann ein Ausführungsbeispiel einer Master-Kommunikationsvorrichtung 100, 150 zum Einstellen eines Werts des S2-Stroms vor einem Kollisionsauflösungsschema auf einen Wert angepasst sein, der eventuell die Ausgangsstromgrenze des Masters 100, 150 in dem Fall nicht überschreitet, dass alle Slaves 200 simultan Ströme ziehen. Dies kann bei Ausführungsbeispielen dadurch erreicht werden, dass die Master-Kommunikationsvorrichtung 100, 150 eine entsprechende Nachricht an alle Slave-Kommunikationsvorrichtungen 200 rundsendet. Bei Ausführungsbeispielen kann angenommen werden, dass die Anzahl von SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 200 an einem Bus begrenzt ist.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Master-Kommunikationsvorrichtung 100, 150 eine Voreinstellung auf eine repetitive Weise ausführen, um den Strom während einer Kollisionsauflösung an einen optimalen Wert anzupassen. Sobald die anfänglichen Ressourcen zugewiesen sind, können Kollisionen in dem S2-Bereich zu irgendeiner Zeit während des Kollisionsauflösungsprozesses auftreten und somit sind Ausführungsbeispiele für eine breite Vielfalt von Kollisionsauflösungsmechanismen geeignet. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte ein Zeitschlitzansatz bei einem Szenario für kontaktlose Karten verwendet werden.
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5 stellt ein anderes Kommunikationsszenario mit einem SWP-Master 500 und drei SWP-Slaves 510, 520 und 530 dar. Der SWP-Master 600 entspricht der Master-Kommunikationsvorrichtung 100 bzw. einer Master-Kommunikationsvorrichtung 150. Der SWP-Master 500 weist einen Verstärker 502 auf, um ein Sendesignal „TX” in den Spannungsbereich zu transformieren. An dem Ausgang des SWP-Masters befindet sich eine Strommessvorrichtung 504 zum Bestimmen eines Stroms, der von dem Verstärker 502 gezogen wird, um ein Empfangssignal „RX” und einen gezogenen Stromwert „CUR VAL” (CUR = current = Strom; VAL = value = Wert) zu bestimmen.
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Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 sind in dem in 5 gezeigten Szenario ähnlich. Jede der SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 weist einen Verstärker 512, 522 und 532 auf. Die Verstärker 512, 522 und 532 dienen zum Bestimmen des Empfangssignals bei den Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530, die in 5 auch mit „RX” etikettiert sind. Zudem weist jede der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 eine Stromquelle 514, 524 und 534, um Strom von dem SWP-Master 500 zu ziehen, zum Übermitteln der Sendesignale auf, die mit „TX@CUR VAL” etikettiert sind.
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Wie es in 5 gezeigt ist, wird die Kommunikation zwischen dem SWP-Master 500 und den SWP-Slaves 510, 520 und 530 durch einen einzigen Draht unter Verwendung der SWP-Spezifikationen ausgeführt.
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Zum Liefern eines besseren Verständnisses der Kommunikation von Steuerinformationen bei dem in 5 gezeigten Szenario stellt 6 ein Ausführungsbeispiel eines Nachrichtensequenzschaubilds dar, das die Nachrichten zwischen dem SWP-Master 500 und den drei SWP-Slaves 510, 520 und 530 anzeigt.
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Während eines Kollisionsauflösungsprozesses können Ausführungsbeispiele eine „Slave-ID” (SID; ID = Identifikation) an jede der Slave-Kommunikationsvorrichtungen liefern. Diese kann einer Adresse entsprechen, die mit jedem Datenpaket in einem normalen Betrieb gesendet wird, wobei ein SWP-Slave 510, 520 bzw. 530 etc. eventuell nur dann anspricht bzw. antwortet, falls die gesendete SID mit der durch den SWP-Master 500 zugewiesenen SID übereinstimmt.
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In 6 übermittelt bei einem ersten Schritt 610 der SWP-Master 500 einen Befehl an alle SWP-Slaves 510, 520 und 530. Dies ist in 6 durch ein Setzen der SID auf „alle” angegeben. Bei dem Schritt 610 wird zudem allen SWP-Slaves 510, 520 und 530 befohlen, den Ausgangsstrom derselben auf einen minimalen Wert zu setzen, was bei dem Schritt 610 durch „CUR VAL = MIN” angegeben ist. Wie es bei dem Schritt 610 angegeben ist, bezieht sich der Befehl auf alle Slaves 510, 520 und 530, d. h. „COMMAND = REQ ALL SLAVES” („BEFEHL = ANFALLE SLAVES”).
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Das in 5 und 6 gezeigte Szenario zeigt drei Slave-Kommunikationsvorrichtungen, wobei jedoch im Allgemeinen irgendeine Anzahl von Slave-Kommunikationsvorrichtungen denkbar ist. Zum Beispiel kann ein SWP-basiertes System für ein Maximum von zehn Slaves entworfen sein. Bei dem in 5 und 6 gezeigten Beispiel jedoch sind lediglich drei Slaves 510, 520 und 530 an dem SWP-Master 500 angeschlossen.
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Gemäß 5 weist der SWP-Master 500 eine Einrichtung 504 zum Messen des S2-Stroms auf und es wird beispielsweise angenommen, dass die Master-Kommunikationsvorrichtung 500 zum Erfassen von S2-Signalen in einem Bereich von 100 μA bis 1000 μA in der Lage ist. Die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 sehen Einrichtungen 514, 524 und 534 vor, um den S2-Strom in vier Schritten einzustellen. Beispielsweise 100/200/400/800 μA. Gemäß 6 sendet der SWP-Master 500 bei dem Schritt 610 einen Stromwert von 100 μA rund. Bei einem Schritt 620 können alle drei Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 synchron mit 100 μA ansprechen, woraufhin die Master-Kommunikationsvorrichtung 500 300 μA erfassen kann. Dies ist in 6 bei einem Schritt 620 durch drei Antworten von den drei SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 angegeben, die mit den minimalen Stromwerten derselben kommunizieren, woraufhin der SWP-Master 500 bei dem in 5 und 6 gezeigten Beispiel N·Min = 3·100 μA 300 μA erfassen kann.
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Der Schritt 620 ist von einem Schritt 630 gefolgt, bei dem der SWP-Master 500 den empfangenen Stromwert prüfen kann, oder bei anderen Ausführungsbeispielen der SWP-Master 500 die Schritte 610 bzw. 620 falls nötig wiederholen kann, um einen optimalen Stromwert für eine Kollision zu bestimmen.
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Gemäß 6 kann der SWP-Master 500 dann auf die Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 bei einem Schritt 630 mit einem Befehl ansprechen, der eine Antikollisionsprozedur anfordert, wird der Befehl an alle Slave-Kommunikationsvorrichtungen (SID = ALLE) übermittelt und kann der angeforderte Stromwert gemäß der Auswertung bei dem Schritt 630 gesetzt werden. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass der SWP-Master 500 einen Stromwert von 200 μA bei dem Schritt 630 rundsendet. Wie es in 6, Schritt 630 gezeigt ist, kann der Befehl auch weitere Antikollisionsparameter aufweisen.
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Gemäß der obigen Beschreibung können die SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 gemäß dem Schritt 620 bei einem Schritt 640 ansprechen, wobei der Strom, der bei dem Schritt 640 verwendet wird, auf den Wert gesetzt ist, der bei dem Schritt 630 übermittelt wird. Bei dem Schritt 640 sprechen somit alle drei Slave-Entitäten 510, 520 und 530 synchron mit 200 μA an, woraufhin der SWP-Master 500 dann 600 μA erfasst.
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Bei einem Schritt 650 weist der SWP-Master 500 als tatsächlichen Stromwert 200 μA zu und kann eine Kollisionsauflösungsprozedur beginnen, die ein Zuweisen einer eindeutigen SID jeder SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtung 510, 520 und 530 betreffen kann.
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Nach der Kollisionsauflösung kann ein anderer tatsächlicher Stromwert für einen normalen Betrieb an jede der Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 durch den SWP-Master 500 gemäß einem Schritt 660 in 6 gesendet werden. Dies kann durch die SWP-Master-Kommunikationsvorrichtung 500 entweder durch Rundsenden oder Senden von Kommentaren an jeden Slave ausgeführt werden, die bei Ausführungsbeispielen unterschiedlich implementiert werden können.
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Bei Ausführungsbeispielen für Antikollisionsprozeduren kann ein Zeitschlitzansatz mit zufälligen SIDs genutzt werden. Der SWP-Master 500 kann zuerst eine Anzahl von Zeitschlitzen rundsenden, woraufhin jede der SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 einen Antwortzeitschlitz und die SID derselben zufällig auswählen kann. Der SWP-Master 500 kann dann einen Zeitschlitzmarkierungsbefehl rundsenden. Die SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen 510, 520 und 530 wiederum, die die Zeitschlitznummer ausgewählt haben, sprechen synchron mit den SIDs derselben an. Die Master-Kommunikationsvorrichtung 500 kann dann, keine Antwort, eine ordnungsgemäße Antwort oder eine Kollisionsantwort erfassen und die Kollision auflösen. Bei Ausführungsbeispielen können Zeitschlitzzuweisungen in einer Schleife ähnlich dem Prinzip wiederholt werden, das in ISO 14443 Typ B gezeigt ist.
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Wie es auch bei einem Schritt 670 in 6 gezeigt ist, kann danach ein normaler Betrieb weiter gehen, beispielsweise können SWP-Slave-Kommunikationsvorrichtungen mit den SIDs derselben adressiert werden. Wie es oben erwähnt ist, kann an dem Ende einer Kollisionsauflösung der SWP-Master 500 eine Nachricht rundsenden, um den S2-Strom auf einen Wert für einen normalen Betrieb zu setzen.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liefern den Vorteil, dass eine Mehrpunktkommunikation an einer Verbindung bei einer SWP-Architektur ohne den Bedarf nach statischen ID-Zuweisungen angeboten werden kann. Aufgrund einer Einschränkung bei den gezogenen Strömen liefern zudem die Ausführungsbeispiele eine elektrisch stabile Umgebung, da der S2-Stromwert durch die Ausführungsbeispiele in allen Situationen voraussagbar gemacht werden kann. Zudem ermöglichen Ausführungsbeispiele eine Wiederverwendung der bei kontaktlosen Kommunikationen bewährten Kollisionsauflösungsmechanismen.