DE102010052890B4

DE102010052890B4 - Sende-Empfangs-Vorrichtung und Verfahren zum Empfang

Info

Publication number: DE102010052890B4
Application number: DE102010052890.0A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Ferchland Tilo; Dr. Schwieger Katja; Joerg Wunsch; Dr. Eggert Dietmar; Leslie J. Mulder; Fred Fierling
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: US8929264B2; DE102010052890A1; US20120142281A1

Abstract

Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) zum Empfang eines Funksignals (RF),
- mit einer Adressen-Filter-Einheit (100),
- bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) einen Eingang (101) aufweist, wobei an dem Eingang (101) durch Dekodierung aus dem empfangenen Funksignal (RF) erzeugte Daten (DRX) anliegen,
- bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) zumindest einen ersten Adressfilter (110) zum Vergleich einer in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit einer ersten Vergleichsadresse (Addr1) aufweist und,
- mit einer Status-Einheit (170),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Adressen-Filter-Einheit (100) einen zweiten Adressfilter (120) zum Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit einer zweiten Vergleichsadresse (Addr2) aufweist,
- bei der ein erster Eingang (111) des ersten Adressfilters (110) und ein zweiter Eingang (121) des zweiten Adressfilters (120) mit dem Eingang (101) der Adressen-Filter-Einheit (100) zum gleichzeitigen Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) verbunden sind,
- bei der die Status-Einheit (170) zur Ausgabe eines anhand des Vergleichs durch den ersten Adressfilter (110) und durch den zweiten Adressfilter (120) erzeugten Statussignals (FSt) eingerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende-Empfangs-Vorrichtung und ein Verfahren zum Empfang.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Datenübertragung. Wenngleich prinzipiell auf beliebige digitale Kommunikationssysteme zur bidirektionalen Datenübertragung anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend anhand eines „ZigBee“-Kommunikationssystems gemäß dem Industriestandard IEEE 802.15.4 „Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs)“ erläutert.
Zur drahtlosen Übertragung von Informationen über relativ kurze Distanzen (ca. 10m) können sog. „Wireless Personal Area Networks“ (WPANs) als Funknetze verwendet werden. Im Gegensatz zu „Wireless Local Area Networks“ (WLANs) benötigen WPANs zur Datenübertragung wenig oder sogar keine Infrastruktur, so dass kleine, einfache, energieeffiziente und kostengünstige Geräte für einen breiten Anwendungsbereich hergestellt werden können. Durch eine Einrichtung wird ein Knoten genau einem Funknetz zugeordnet, indem beispielsweise eine zu diesem Funknetz zugehörige Netzadresse in dem Knoten gespeichert wird.
Aus der DE 10 2005 049 931 B4 ist eine Sende-/Empfangsvorrichtung bekannt, die eine Sende-/Empfangseinheit zum Senden und Empfangen von Daten nach dem Industriestandard IEEE 802.15.4-2006 und eine Recheneinheit zur Steuerung der Sende-/Empfangseinheit aufweist, so dass sich der Energiebedarf der gesamten Sende-/Empfangsvorrichtung aus demjenigen der Sende-/Empfangseinheit plus demjenigen der Recheneinheit ergibt.
Üblicherweise nimmt die Sende-/Empfangseinheit die auf der Ebene der physikalischen Schicht (PHY) des Industriestandards IEEE 802.15.4-2006 spezifizierten Funktionalitäten wahr, während die Recheneinheit diejenigen der MAC-Schicht und ggf. höherer Schichten übernimmt. Zu den PHY-Funktionalitäten zählen hierbei beispielsweise das Senden und Empfangen von PHY-Datenrahmen (PPDU) über den physikalischen Kanal (Modulation/Demodulation, Synchronisation etc.) sowie die Überprüfung der Kanalbelegung (clear channel assessment, CCA). Verfahren zum Erhöhen der Robustheit der Datenübertragung, wie z.B. das Bestätigen von erfolgreich empfangenen PHY-Datenrahmen durch Bestätigungsrahmen (acknowledgement frames, ACK), das weitere Vorgehen bei fehlgeschlagenen Übertragungsversuchen oder Anti-Kollisionsverfahren wie CSMA-CA (carrier sense multiple access with collision avoidance) sind dagegen auf MAC-Ebene spezifiziert. In der DE 10 2005 049 931 B4 stellt eine Steuereinheit der Sende-/Empfangseinheit fest, ob der empfangene Datenrahmen eine Bestätigungsnachricht enthält, wobei der Datenrahmen nicht an die Recheneinheit weitergeleitet wird, wenn er die Bestätigungsnachricht enthält.
Aus der DE 10 2008 018 871 B4 ist eine Empfängerschaltung und ein Verfahren zum Empfang eines über eine Antenne eines Knotens eines Funknetzes empfangenen Signals bekannt. Aus dem empfangenen Signal wird ein aktueller Rahmen gemäß dem Industrie-Standard IEEE 802.15.4-2006 mit digitalen Daten ermittelt und gespeichert. Die gespeicherten digitalen Daten des aktuellen Rahmens werden überprüft. Die digitalen Daten des aktuellen Rahmens werden an eine Recheneinheit übertragen, wenn der aktuelle Rahmen mit den digitalen Daten als gültig erkannt worden ist. Eine analoge Signalverarbeitung und die Ermittlung eines folgenden Rahmens werden deaktiviert, wenn der aktuelle Rahmen mit den digitalen Daten als gültig erkannt worden ist. Danach wird die analoge Signalverarbeitung und die Ermittlung eines folgenden Rahmens wieder aktiviert, wenn der aktuelle Rahmen in die Recheneinheit geladen ist. Zur Überprüfung wird u.a. eine im aktuellen Rahmen enthaltene Adresse mit einer Identifikation des Knotens vergleichen, wobei die Ermittlung eines folgenden Rahmens nur deaktiviert wird, wenn eine Identität der Adresse und der Identifikation ermittelt wird.
Aus der US 2005/0025080 A1 ist eine Empfangs-Vorrichtung bekannt, die eine Zieladresse eines empfangenen Pakets mit seiner eigenen Adresse (vgl. Zusammenfassung und [0027]) und mit einer Gruppenadresse vergleicht.
Aus der US 2004/0156318 A1 ist eine Empfangs-Vorrichtung bekannt, die eine Bluetooth-Netzwerk Adresse und eine Ethernet-Netzwerk Adresse aufweist und wobei die Bluetooth Daten mit einer Bluetooth Adresse und die Ethernet Daten mit einer Ethernet Adresse verglichen werden ,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Empfang in einem Funknetz möglichst stromsparend und flexibel zu gestalten, ohne für einen Knoten mehrere Empfangsschaltungen vorsehen zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch eine Sende-Empfangs-Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist eine Sende-Empfangs-Vorrichtung zum Empfang eines Funksignals vorgesehen. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung wird in einem Knoten in Funknetzen verwendet. Das Funksignal ist beispielsweise konform zum Industriestandard IEEE 802.15.4. Jedes Funknetz weist eine zum Funknetz zugehörige Adresse auf.
Die Sende-Empfangs-Vorrichtung ist eingerichtet, aus dem Funksignal digitale Daten zu erzeugen. Die Daten werden vorzugsweise an einem Ausgang eines Dekodierers der Sende-Empfangs-Vorrichtung als Datenstrom ausgegeben.
Die Sende-Empfangs-Vorrichtung weist eine Adressen-Filter-Einheit auf. Die Funktion der Adressen-Filter-Einheit ist es herauszufinden, ob eine in den Daten enthaltene Adresse für die Sende-Empfangs-Vorrichtung zugehörig ist. Ist die in den Daten enthaltene Adresse für die Sende-Empfangs-Vorrichtung nicht zugehörig, werden die Daten verworfen. Ist die in den Daten enthaltene Adresse hingegen für die Sende-Empfangs-Vorrichtung zugehörig, erfolgt eine Auswertung der Daten durch eine Recheneinheit der Sende-Empfangs-Vorrichtung.
Die Adressen-Filter-Einheit weist einen Eingang auf. An dem Eingang liegen die durch Dekodierung aus dem empfangenen Funksignal erzeugten Daten an. Der Eingang der Adressen-Filter-Einheit ist beispielsweise an den Ausgang des Dekodierers angeschlossen. Vorzugsweise liegen die Daten als Datenstrom an. Eine Reihenfolge innerhalb der Daten ist insbesondere durch eine Rahmenstruktur vorgegeben. Die Rahmenstruktur ist beispielsweise im Industriestandard IEEE 802.15.4 festgelegt.
Die Adressen-Filter-Einheit weist zumindest einen ersten Adressfilter und einen zweiten Adressfilter auf. Der erste Adressfilter ist zum Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit einer ersten Vergleichsadresse eingerichtet. Die in den Daten enthaltene Adresse kann mehrere Adressfelder aufweisen. Die erste Vergleichsadresse ist einem ersten Funknetz zugehörig. Bevorzugt ist die erste Vergleichsadresse vorgebbar, insbesondere durch einen Registerwert in der Adressen-Filter-Einheit programmierbar.
Der zweite Adressfilter ist zum Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit einer zweiten Vergleichsadresse eingerichtet. Die zweite Vergleichsadresse ist einem zweiten Funknetz zugehörig. Bevorzugt ist die zweite Vergleichsadresse vorgebbar, insbesondere durch einen Registerwert in der Adressen-Filter-Einheit programmierbar.
Vorzugsweise sind die Adressfilter zum direkten Vergleich der Daten mit der jeweiligen Vergleichsadresse eingerichtet. Vorteilhafterweise wird jeweils ein Byte der Daten sequenziell mit einem Vergleichsbyte der Vergleichsadresse verglichen. Alternativ ist auch ein bit-weiser Vergleich möglich. Jeder Adressfilter ist hierzu bevorzugt als digitaler Vergleicher ausgebildet. Es ist möglich, dass über den ersten Adressfilter und den zweiten Adressfilter hinaus weitere Adressfilter zum zeitgleichen, parallelen Vergleich mit weiteren Vergleichsadressen vorgesehen sind.
Mittels des Vergleichs mit zwei Vergleichsadressen kann die Sende-Empfangs-Vorrichtung mit zwei Knoten in zwei unterschiedlichen Funknetzen in Funkreichweite kommunizieren. Hierzu sind ein erster Eingang des ersten Adressfilters und ein zweiter Eingang des zweiten Adressfilters mit dem Eingang der Adressen-Filter-Einheit verbunden. Somit liegen an beiden Eingängen der Adressfilter die gleichen Daten zeitgleich an. Durch die Verbindung sind der erste Adressfilter und der zweite Adressfilter zum gleichzeitigen Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten Vergleichsadresse und der zweiten Vergleichsadresse eingerichtet. Hingegen ist ein serieller Vergleich, also ein zeitlich aufeinander folgender Vergleich durch den ersten Adressfilter und danach durch den zweiten Adressfilter nicht erforderlich.
Die Sende-Empfangs-Vorrichtung weist eine Status-Einheit auf. Die Statuseinheit ist mit den Ausgängen des ersten Adressfilters und des zweiten Adressfilters verbunden. Am Eingang der Statuseinheit liegen somit die Vergleichsergebnisse der Adressfilter an. Die Statuseinheit ist zur Ausgabe eines anhand des Vergleichs durch den ersten Adressfilter und durch den zweiten Adressfilter erzeugten Statussignals eingerichtet. Das Statussignal beinhaltet somit eine Information, ob und welche Vergleichsadresse beim Vergleich durch die Adressfilter mit der in Daten enthaltenen Adresse übereingestimmt hat. Im Statussignal - das an die Recheneinheit übertragen wird - ist implizit enthalten, zu welchem Funknetz die vorliegenden Daten zugehörig sind. Die Status-Einheit und die Adress-Filter-Einheit sind funktional verbunden. Die Status-Einheit kann von der Adress-Filter-Einheit separat ausgebildet sein. Bevorzugt bildet die Status-Einheit zusammen mit der Adress-Filter-Einheit jedoch einen Schaltungsblock aus.
Der Fokus der Erfindung ist demnach darauf gerichtet, Daten eines empfangenen Funksignals durch einen Adressenvergleich mittels Adressfilter der Sende-Empfangs-Vorrichtung auszuwerten und einem von mehreren Funknetzen zuzuordnen, bevor die Daten an eine Recheneinheit zur weiteren Auswertung weitergeleitet werden. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung ist somit für zwei oder mehr Funknetze konfigurierbar, so dass die Sende-Empfangs-Vorrichtung mit Knoten der konfigurierbaren Funknetze kommunizieren kann. Das Statussignal wird dabei verwendet, um das Ergebnis des Vergleichs zu komprimieren, so dass keine zusätzliche Auswertung der Adressen durch die Recheneinheit erfolgen muss.
Durch die Verwaltung, Konfiguration und Aktivierung mehrerer Adressen, sowie der separaten Konfiguration, insbesondere der Koordinator-Funktion und/oder der wartende-Daten-Funktion - wie diese beispielsweise zum konkreten Ausführungsbeispiel der 2 dargestellt sind - können während des Empfangsprozesses mehrere Adresskonfigurationen gleichzeitig verarbeitet und bewertet werden. Das Ergebnis der Bewertung wird anschließend den höheren Protokollschichten (im OSI-Modell) zur Verfügung gestellt, wobei die höheren Protokollschichten in der Recheneinheit - beispielsweise in einem Mikrocontroller - implementiert sind.
Durch eine konkrete Ausführung, wie diese beispielsweise in der 2 dargestellt ist, werden eine Reihe von Vorteilen erzielt. Die Softwareverwaltung und der Speicherbedarf in der Recheneinheit (Mikrocontroller) werden deutlich reduziert, indem die Recheneinheit von Funktionen entlastet wird, die durch die Adressen-Filter-Einheit übernommen werden. Ebenfalls wird nicht für jedes Funknetz eine separate Sende-Empfangs-Vorrichtung und es werden auch keine separaten HF-Schaltungen benötigt, so dass der Realisierungsaufwand demgegenüber deutlich reduziert werden kann. Durch die Lösung der 2 ist eine einfachere und automatische Verarbeitung der einlaufenden Daten des Funksignals möglich. Durch die Kommunikation mit zwei Funknetzen kann die Sende-Empfangs-Vorrichtung zudem die Funktion eines so genannten Gateways also eine Verbindungsstelle zwischen zwei Funknetzen ausüben. Somit können die Funknetze und ihrer Konfiguration mit erhöhter Flexibilität ausgelegt werden. Beispielsweise können durch die Gateway-Funktion mehr als 254 Knoten miteinander kommunizieren.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, ein möglichst verbessertes Verfahren zum Empfang für Funknetze anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist ein Verfahren zum Empfang vorgesehen.
In dem Verfahren werden Daten durch Dekodierung aus einem empfangenen Funksignal erzeugt. Das Funksignal kann dabei von einem Knoten eines ersten Funknetzes oder einem Knoten eines zweiten Funknetzes gesendet werden.
Eine in den Daten enthaltene Adresse wird mit einer ersten Vergleichsadresse verglichen. Zudem wird die in den Daten enthaltene Adresse mit einer zweiten Vergleichsadresse verglichen. Der Vergleich kann seriell durch eine Recheneinheit, wie beispielsweise einen Mikrocontroller erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten und zweiten Vergleichsadresse zeitgleich, bevorzugt durch zwei Adressfilter.
Basierend auf dem Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten Vergleichsadresse und der zweiten Vergleichsadresse wird ein Statussignal erzeugt. Vorzugsweise wird das Statussignal durch eine Recheneinheit ausgewertet und/oder gespeichert.
Die erste Vergleichsadresse ist einem ersten Funknetz und die zweite Vergleichsadresse ist einem vom ersten Funknetz verschiedenen zweiten Funknetz zugehörig. Mittels dieser Zugehörigkeit werden Rahmen sowohl des ersten Funknetzes als auch des zweiten Funknetzes empfangen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung ist ein anderes Verfahren zum Empfang.
In diesem Verfahren werden ebenfalls Daten durch Dekodierung aus einem empfangenen Funksignal von einer Sende-Empfangs-Vorrichtung erzeugt.
Eine in den Daten enthaltene Adresse wird mit einer ersten Vergleichsadresse durch die Sende-Empfangs-Vorrichtung verglichen. Zudem wird die in den Daten enthaltene Adresse mit einer zweiten Vergleichsadresse durch die Sende-Empfangs-Vorrichtung verglichen. Der Vergleich kann seriell durch eine Recheneinheit, wie beispielsweise einen Mikrocontroller erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten und zweiten Vergleichsadresse zeitgleich, bevorzugt durch zwei Adressfilter.
Basierend auf dem Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten Vergleichsadresse und der zweiten Vergleichsadresse wird ein Statussignal von der Sende-Empfangs-Vorrichtung erzeugt.
Die erste Vergleichsadresse ist einem ersten Protokoll und die zweite Vergleichsadresse ist einem vom ersten Protokoll verschiedenen zweiten Protokoll zugehörig. Beide Protokolle werden in genau einem (ersten) Funknetz verwendet. Ein Protokoll, auch als Netzwerkprotokoll oder Übertragungsprotokoll bezeichnet, ist eine exakte Vereinbarung, nach der Informationen zwischen Knoten des Funknetzes ausgetauscht werden. Die Vereinbarung besteht aus Syntax, die die Kommunikation mittels der kommunizierenden Instanzen in Recheneinheiten der Knoten bestimmt. Wird beispielsweise das ISO-OSI-Refenzmodell verwendet, werden die einzelnen Protokolle in Schichten organisiert.
Im Verfahren unterscheiden sich das erste Protokoll und das zweite Protokoll durch unterschiedliche Funktionen in zumindest einer Schicht, insbesondere in gegenüber der MAC-Schicht höheren Schichten, wie der Vermittlungsschicht, Transportschicht, Sitzungsschicht, Darstellungsschicht oder Anwendungsschicht. Vorzugsweise arbeiten die Schichten - z.B. beide Anwendungsschichten - mit unterschiedlichen Protokollen Prot1, Prot2 unabhängig voneinander. Die MAC-Schicht (engl. - Media Access Control) kann auch als Medienzugriffsschicht im erweiterten OSI-Modell bezeichnet werden. Beispielsweise ist das erste Protokoll einer gegenüber dem zweiten Protokoll höheren Datenübertragungsrate zugeordnet. In einem weiteren Beispiel unterscheidet sich das erste Protokoll gegenüber dem zweiten Protokoll hinsichtlich der Datensicherheit.
Es werden in dem Verfahren von derselben Sende-Empfangs-Vorrichtung Rahmen sowohl des ersten Protokolls als auch des zweiten Protokolls empfangen.
Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die Sende-Empfangs-Vorrichtung, als auch auf das Verfahren zum Empfang. Funktionen der Sende-Empfangs-Vorrichtung bilden dabei entsprechende Verfahrensmerkmale. Funktionale Merkmale der Sende-Empfangs-Vorrichtung sind aus Verfahrensmerkmalen ableitbar.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Adressen-Filter-Einheit eine Steuereinheit auf. Ein Eingang der Steuereinheit ist mit dem Eingang der Adressen-Filter-Einheit verbunden. Ein Steuerausgang ist mit einem ersten Steuereingang des ersten Adressfilters und mit einem zweiten Steuereingang des zweiten Adressfilters verbunden. Die Steuereinheit ist zur Steuerung des Vergleichs basierend auf einem Kontrollfeld der Daten eingerichtet.
Bevorzugt ist in dem Kontrollfeld der Daten - beispielsweise entsprechend dem Industriestandard IEEE 802.15.4 - eine Länge der Adresse und in den Daten enthaltende Adressfelder der Adresse angegeben. Je nach Funknetz können die Länge und die Adressfelder variieren. Anhand des Kontrollfeldes ist die Steuereinheit bevorzugt zur Steuerung eines Byte-weisen Vergleichs durch die Adressfilter eingerichtet, wobei die zu vergleichenden Bytes beispielsweise mittels eines gesteuerten Multiplexers gewählt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildungsvariante weist die Sende-Empfangs-Vorrichtung ein Konfigurationsregister auf. Das Konfigurationsregister ist mit einem ersten Vergleichsadresseneingang des ersten Adressfilters und mit einem zweiten Vergleichsadresseneingang des zweiten Adressfilters verbunden. Vorzugsweise sind im Konfigurationsregister die erste Vergleichsadresse und die zweite Vergleichsadresse speicherbar. Vorteilhafterweise ist zusätzlich zu jeder Vergleichadresse zugehörige ein Daten-Anzeige-Bit - engl. data pending bit- speicherbar, wobei das Daten-Anzeige-Bit anzeigt, ob zu sendende Daten vorliegen. Bevorzugt sind das Konfigurationsregister und der erste Adressfilter und der zweite Adressfilter eingerichtet mittels eines Wertes im Konfigurationsregister den Vergleich durch den ersten und/oder zweiten Adressfilter zu aktivieren und zu deaktivieren, insbesondere den ersten Adressfilter und/oder den zweiten Adressfilter ein- und auszuschalten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Konfigurationsregister über eine Schnittstelle der Sende-Empfangs-Vorrichtung mit der Recheneinheit zur Programmierung des Konfigurationsregisters verbunden. Das Konfigurationsregister und die Adress-Filter-Einheit sind funktional verbunden. Dabei kann das Konfigurationsregister von der Adress-Filter-Einheit separat ausgebildet. Vorteilhafterweise ist das Konfigurationsregister zusammen mit anderen Registern der Sende-Empfangs-Vorrichtung zu einer Registereinheit zusammengefasst. Alternativ kann das Konfigurationsregister auch als Bestandteil der Adress-Filter-Einheit ausgebildet sein.
In einer anderen Weiterbildung weist die Sende-Empfangs-Vorrichtung eine Generatorlogik auf, die mit der Steuereinheit und der Status-Einheit und dem Konfigurationsregister der Adressen-Filter-Einheit verbunden ist. Die Generatorlogik ist zur Erzeugung einer Bestätigungsnachricht basierend auf dem Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten Vergleichsadresse und der zweiten Vergleichsadresse eingerichtet. Die Bestätigungsnachricht wird vorzugsweise von der Generatorlogik anhand des Daten-Anzeige-Bits und einer durch die Steuereinheit ermittelten Sequenznummer aus den empfangenen Daten zusammengesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Sende-Empfangs-Vorrichtung eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Recheneinheit auf, wobei die Recheneinheit zur Auswertung der Daten eingerichtet ist. Hier werden die Daten über die Schnittstelle an die Recheneinheit übertragen. Bevorzugt ist die Schnittstelle mit der Adressen-Filter-Einheit verbunden.
Vorzugsweise ist die Adressen-Filter-Einheit eingerichtet, den Vergleich der in den Daten enthaltenen Adresse mit der ersten Vergleichsadresse und der zweiten Vergleichsadresse unabhängig von der Recheneinheit durchzuführen. Dabei werden erst nach einem positiven Vergleichsergebnis die Daten an die Recheneinheit über die Schnittstelle weitergeleitet.
Vorteilhafterweise ist die Statuseinheit eingerichtet, das Statussignal an die Daten anzuhängen und mit den Daten über die Schnittstelle an die Recheneinheit zu übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Adressen-Filter-Einheit eingerichtet, ein Interrupt-Signal an die Recheneinheit auszugeben, wenn die in den Daten enthaltene Adresse mit der ersten Vergleichsadresse oder der zweiten Vergleichsadresse übereinstimmt. Vorteilhafterweise wird das Interrupt-Signal von der Statuseinheit der Sende-Empfangs-Vorrichtung erzeugt.
Vorzugsweise weist die Recheneinheit mindestens zwei Betriebsmodi mit unterschiedlich hohem Energieverbrauch auf. Vorteilhafterweise ist die Recheneinheit eingerichtet, einen Energiesparmodus mit geringem Energieverbrauch zu verlassen, wenn die Recheneinheit das Interrupt-Signal von der Status-Einheit empfängt.
Die zuvor beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Einige mögliche Kombinationen sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren erläutert.
Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert.
Dabei zeigen

1 einen MAC-Rahmen gemäß Industriestandard IEEE 802.15.4,
2 einen schematischen Blockschaltplan einer Sende-Empfangs-Vorrichtung,
3 eine schematische Darstellung zweier Funknetze,
4a eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels mit einer Sende-Empfangs-Vorrichtung, und
4b eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einer Sende-Empfangs-Vorrichtung.

3 zeigt ein Beispiel eines WPAN-Datenübertragungssystems nach dem Industrie-Standard IEEE 802.15.4-2006. Es umfasst ein erstes Funknetz N mit den Knoten A, A', A" und G und dem zweiten Funknetz M mit den Knoten B, B', B" und G. Der Knoten G ist sowohl dem ersten Funknetz N als auch dem zweiten Funknetz M zugehörig und bildet beispielsweise ein so genanntes Gateway (Netzübergang) zwischen dem ersten Funknetz N und dem zweiten Funknetz M.
Die Knoten A, A', A", G, B, B', B" sind ortsfeste oder mobile Geräte, die mittels Funksignalen drahtlos Informationen austauschen. Bei dem Knoten A handelt es sich um ein so genannte Vollfunktionsgerät, das die Funktion des WPAN-Koordinators übernimmt, während es sich bei den Knoten A', A" um so genannte Teilfunktionsgeräte handelt, die dem Vollfunktionsgerät (Knoten A) zugeordnet sind und nur mit diesem Daten austauschen können. Auch der Knoten G hat in dem ersten Funknetz N und zugleich im zweiten Netzwerk M die Funktion eines Vollfunktionsgeräts. Die Knoten B, B' und B" sind hingegen Teilfunktionsgeräte.
Ein als Vollfunktionsgerät ausgebildeter Knoten je Funknetz übernimmt die spezielle Funktion des PAN-Koordinators. Der PAN-Koordinator legt die PAN-Identifizierung PAN.ID (engl. - PAN-Identifier) fest, die das Funknetz von anderen IEEE 802.15.4 Funknetzen in Funkreichweite abgrenzt. Des Weiteren übernimmt er im so genannten Slotted Mode die Synchronisation aller Netzknoten.
Die Darstellung in 3 ist dabei rein beispielhaft, so kann der Knoten G auch nur im ersten Funknetz N als PAN-Koordinator oder auch in beiden Netzen N, M als PAN-Koordinator oder in beiden Netzen N, M als einfaches Vollfunktionsgerät fungieren. Auch ist möglich, in jedem Funknetz N, M mehrere Vollfunktionsgeräte oder ausschließlich Vollfunktionsgeräte vorzusehen (Peer-to-Peer-Topologie). Damit der Knoten G als Gateway fungieren kann, ist der Knoten G sowohl in Übertragungsreichweite eines Knotens A, A', A" des ersten Funknetzes N als auch in Übertragungsreichweite eines anderen Knotens B, B', B" des zweiten Funknetzes M.
Wie jeder Knoten weist der Knoten G eine Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 und eine an die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 angeschlossene Antenne 800 auf. Über die Antenne 800 empfängt die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 des Knotens G von dem Knoten A des ersten Funknetzes N ein Funksignal RF_A oder vom Knoten B des zweiten Funknetzes M ein Funksignal RF_B . Weiterhin weist der Knoten G eine in 3 nicht dargestellte Energieversorgungseinheit, beispielsweise in Form einer Batterie, sowie ggf. weitere Komponenten (Sensoren, Aktoren etc.) auf. Der Knoten A sendet beispielsweise einen zum Industrie-Standard IEEE 802.15.4 konformen Rahmen an den Knoten G.
Für den Industrie-Standard IEEE 802.15.4 ist eine Rahmenstruktur der MAC-Schicht MPDU (engl. MAC Protocol Data Unit) schematisch in 1 dargestellt. Die Rahmenstruktur weist Kontrollfelder FCF (engl. Frame Control Field) mit 16 Bit, gefolgt von einer Sequenznummer Sequ.No. (engl. Sequence Number), gefolgt von Adressfeldern Addr.Flds. (engl. - Adressing Fields) und gefolgt von einem optionalen Sicherheitskopf Aux.Sec.Hd. (engl. - Auxiliary Security Header) auf, wobei Kontrollfelder FCF, Sequenznummer Sequ.No., Adressfelder Addr.Flds. und Sicherheitskopf Aux.Sec.Hd. einen MAC-Kopf MHR (engl. - MAC HeadeR) bilden.
Dem optionalen Sicherheitskopf Aux.Sec.Hd. folgen noch die Nutzdaten MSDU des MAC-Rahmens (engl. MAC Service Data Unit) und das Schlussfeld MFR (engl. - MAC FooteR), das eine Prüfsequenz FCS (engl. - Frame CheckSum) - beispielsweise als zyklische Redundanzprüfung CRC-16 (engl. - Cyclic Redundancy Check) - aufweist.
Im Industrie-Standard IEEE 802.15.4-2006 sind mehrere Adressfelder Addr.Flds. vorgesehen. Es können dabei eine Ziel-PAN-Identifikationsadresse Dest.PAN.ID, eine Zieladresse Dest.addr., eine Quell-PAN-Identifikationsadresse Sc.PAN.ID und eine Quelladresse Sc.addr. vorgesehen sein. Die Gesamtlänge der Adressfelder Addr.Flds. kann 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 Oktets oder kein Oktet im Falle einer Bestätigungsnachricht ACK betragen.
Die Länge der Adressfelder Addr.Flds. und die Anzahl der vorhandenen Felder Dest.PAN.ID und/oder Dest.addr. und/oder Sc.PAN.ID und/oder Sc.addr werden vom empfangenden Knoten anhand der im Kontrollfeld FCF enthaltenen Information bestimmt. Beispielsweise zeigt Bit 6 „Intra-PAN“ an, das in einem Rahmen in dem beide, die Ziel- und Quelladresse vorhanden sind, das Feld Sc.PAN.ID weggelassen ist. Die Bits 10 und 11 geben einen Ziel-Adress-Modus Dest.addr.md (engl. - Destination Addressing Mode) an, insbesondere ob die Ziel-PAN-Identifikationsadresse Dest.PAN.ID vorhanden ist und ob die Zieladresse Dest.addr. eine 16-bit Adresse (engl. - Short Address) oder eine 64-bit Adresse (engl. - Extended Address) enthält. Darüber hinaus weist das Kontrollfeld FCF weitere Bits mit dem Rahmentyp Fr.Tp. (0 bis 2), einem Indikator Sec.En. (3) für Sicherheitsprozesse, einen Subfeld Fr.Pend. für wartende Rahmen, ein Subfeld ACK.Requ. für die Anforderung einer Bestätigungsnachricht ACK, reservierte Bits (7 bis 9), Rahmenversionen Fr.Vers. für unterschiedliche Versionen (2003/2006) des Industrie-Standards IEEE 802.15.4 und den Quelladress-Modus Sc.addr.md. auf. Die Bits 0-2, 3, 6 und 10-15 sind Eingangswerte einer Logik zur Filterung der Adressen Dest.PAN.ID, Dest.addr., Sc.PAN.ID und Sc.addr. in den Adressenfeldern Addr.Flds..
In den zwei Funknetzen N und M in der 3 kann aufgrund der Zugehörigkeit von Knoten G zu beiden Funknetzen N und M jeweils ein unterschiedliches Kontrollfeld FCF in den Funksignalen RF_A und RF_B durch den Knoten G empfangen werden.
In 2 ist eine Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 durch ein Blockschaltbild schematisch dargestellt. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 weist eine Sende-Empfangs-Einheit 200 auf. Die Sende-Empfangs-Einheit 200 weist sowohl analoge als auch digitale Schaltungen auf, um das empfangene Funksignal RF u.a. zu verstärken, in Basisband zu transformieren, zu entspreizen und an den Dekodierer 300 zur Dekodierung weiterzuleiten. Der Dekodierer 300 gibt die dekodierten Daten D_RX mit einer Breite von 8 Bit aus. Die Daten D_RX werden über die Schnittstelle 600 über die Verbindung 760 an eine Recheneinheit 700 - beispielsweise an einen Mikrocontroller uC - weitergeleitet und durch die Recheneinheit 700 ausgewertet. Zum Senden initiiert die Recheneinheit 700 einen Ablauf, indem zu sendende Daten D_TX mittels eines Kodierers 400 kodiert und mittels der Sende-Empfangs-Einheit 200 über die Antenne 800 gesendet werden.
Die Prüfung, ob die empfangenen Daten D_RX für diesen Knoten mit der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 der 2 bestimmt sind, wird durch eine Adressen-Filter-Einheit 100 ermittelt. Die Adressen-Filter-Einheit 100 weist einen Eingang 101 auf. An dem Eingang 101 der Adressen-Filter-Einheit 100 liegen die durch Dekodierung aus dem empfangenen Funksignal RF erzeugten Daten D_RX an.
Die Adressen-Filter-Einheit 100 weist einen ersten Adressfilter 110 zum Vergleich einer in den Daten D_RX enthaltenen Adresse, die durch die Adressfelder Addr.Flds. gemäß 1 definiert ist, mit einer ersten Vergleichsadresse Addr1 auf. Zusätzlich weist die Adressen-Filter-Einheit 100 einen zweiten Adressfilter 120 zum Vergleich der in den Daten D_RX enthaltenen Adresse (Addr.Flds.) mit einer zweiten Vergleichsadresse Addr2 auf.
Die Adressen-Filter-Einheit 100 weist weiterhin eine Steuereinheit 150 auf. Eingänge 111, 121, 151 der Steuereinheit 150, des ersten Adressfilters 110 und des zweiten Adressfilters 120 sind mit dem Eingang 101 der Adressen-Filter-Einheit 100 verbunden, so dass die Daten D_RX an der Steuereinheit 150, an dem ersten Adressfilter 110 und an dem zweiten Adressfilter 120 anliegen. Durch diese Verschaltung des ersten Adressfilters 110 und des zweiten Adressfilters 120 kann ein gleichzeitiger Vergleich der in den Daten D_RX enthaltenen Adresse (Addr.Flds) mit der ersten Vergleichsadresse Addr1 und der zweiten Vergleichsadresse Addr2 durchgeführt werden. Der erste Adressfilter 110 und der zweite Adressfilter 120 sind hierzu beispielsweise als digitaler Vergleicher ausgebildet. Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel 2 ein dritter Adressfilter 130 und ein vierter Adressfilter 140 vorgesehen, deren Eingänge 131, 141 ebenfalls mit dem Eingang 101 der Adressen-Filter-Einheit 100 verbunden sind, so dass mittels der Adressen-Filter-Einheit 100 gleichzeitig die in den Daten D_RX enthaltene Adresse (Addr.Flds) mit vier Vergleichsadresse Addr1, Addr2, Addr3 und Addr4 verglichen werden kann.
Die Steuereinheit 150 ist zur Steuerung des Vergleichs durch die Adressfilter 110, 120, 130, 140 eingerichtet. Der Vergleich durch die Adressfilter 110, 120, 130, 140 wird dabei anhand der Bits des Kontrollfeldes FCF gesteuert. Hierzu wird das Kontrollfeld FCF durch die Steuereinheit 150 aus den Daten D_RX ermittelt und ausgewertet. Beispielsweise dienen gemäß 1 die Bits 0-2, 3, 6 und 10-15 als Eingangswerte für eine Logik der Steuereinheit 150 die zu den Eingangswerten zugehörige Steuersignale zur Filterung der Adressen Dest.PAN.ID, Dest.addr., Sc.PAN.ID und Sc.addr. in den Adressenfeldern Addr.Flds. an einen ersten Steuereingang 112 des ersten Adressfilters 110, an einen zweiten Steuereingang 122 des zweiten Adressfilters 120, an einen dritten Steuereingang 132 des dritten Adressfilters 130 und an einen vierten Steuereingang 142 des vierten Adressfilters 140 ausgibt. Anhand der Steuersignale werden die zu vergleichenden Bits der Daten D_RX in den Adressfiltern 110, 120, 130, 140 festgelegt.
Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 weist ein Konfigurationsregister 160 auf, das mit einem ersten Konfigurationseingang 113 des ersten Adressfilters 110, mit einem zweiten Konfigurationseingang 123 des zweiten Adressfilters 120, mit einem dritten Konfigurationseingang 133 des dritten Adressfilters 130 und mit einem vierten Konfigurationseingang 143 des vierten Adressfilters 140 verbunden ist. Mittels des Konfigurationsregisters 160 ist die erste Vergleichsadresse Addr1, die zweite Vergleichsadresse Addr2, die dritte Vergleichsadresse Addr3 und die vierte Vergleichsadresse Addr4 festlegbar. Beispielsweise sind die Vergleichsadressen Addr1, Addr2, Addr3 und Addr4 im Konfigurationsregister 160 gespeichert. Das Konfigurationsregister 160 ist mit den Adressfiltern 110, 120, 130, 140 beispielsweise über einen Bus verbunden.
Zudem können im Konfigurationsregister 160 weitere Konfigurationseinstellungen gespeichert werden. Das Konfigurationsregister 160 ist eingerichtet, die Funktion jedes Adressfilters 110, 120, 130, 140 einzeln zu aktivieren und zu deaktivieren. Vorzugsweise wird durch ein entsprechendes Aktivierungsbit der jeweilige Adressfilter 110, 120, 130, 140 ein und ausgeschaltet. Hierdurch kann der Stromverbrauch für in der konkreten Applikation nicht benötigte Adressfilter reduziert werden. Alternativ könnten zwei Adressfiltern bspw. 130 und 140 dieselbe Vergleichsadresse Addr3 = Addr4 zugeordnet werden, wobei nur der Adressfilter 130 höherer Priorität den Vergleich durchführt.
Das Konfigurationsregister 160 ist eingerichtet, eine Kennung zu speichern, ob zur zugehörigen Vergleichsadresse Addr1 oder Addr2 oder Addr3 oder Addr4 die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 als Koordinator (PAN-Koordinator) fungiert. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 kann dabei für jedes Funknetz M, N optional als PAN-Koordinator durch die Speicherung der Kennung im Konfigurationsregister 160 konfiguriert werden. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 kann dabei zugleich für mehrere Funknetze als Koordinator eingesetzt werden.
Das Konfigurationsregister 160 ist weiterhin eingerichtet, für jede Vergleichsadresse Addr1 oder Addr2 oder Addr3 oder Addr4 individuell ein Daten-Anzeige-Bit zu speichern, wobei das Daten-Anzeige-Bit angibt, ob die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 zu sendende Daten vorhält, die in dem zugehörigen Funknetz M, N übertragen werden sollen. Beispielsweise können Daten in einem Warteregister gespeichert sein, die an einen Knoten im ersten Funknetz N gesendet werden sollen. In diesem Fall wird das zugehörige Daten-Anzeige-Bit gesetzt.
Das Konfigurationsregister 160 ist zur Einstellung über eine Schnittstelle 600 mit Recheneinheit 700 verbunden. Vorzugsweise ist die Schnittstelle 600 eingerichtet, eine Programmierung des Konfigurationsregisters 160 durch die Recheneinheit 700 über die Verbindung 760 - z.B. eine SPI-Verbindung (engl. - Serial Peripheral Interface) - zu ermöglichen. Ebenfalls können über die Schnittstelle 600 von der Recheneinheit 700 Werte aus dem Konfigurationsregister 160 ausgelesen werden.
Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 weist eine Status-Einheit 170 auf, die mit den Ausgängen 114, 124, 134, 144 der Adressfilter 110, 120, 130, 140 verbunden ist. Die Status-Einheit 170 ist eingerichtet, anhand des Vergleichs durch die Adressfilter 110, 120, 130, 140 ein Statussignal FSt zu erzeugen. Das Statussignal FSt wird durch die Status-Einheit 170 den Daten D_RX hinzugefügt. Beispielsweise ermöglicht das Statussignal FSt der Recheneinheit 700 zu ermitteln, für welche Vergleichsadresse Addr1, Addr2, Addr3, Addr4 der Rahmen in den Daten D_RX empfangen wurde, ohne, dass die Recheneinheit 700 erneut die Daten D_RX auswerten müsste.
Im Ausführungsbeispiel der 2 erzeugt die Status-Einheit 170 zusätzlich ein Interrupt-Signal IRQ. Beispielsweise ist die Schnittstelle 600 eingerichtet, die Recheneinheit 700 anhand des Interrupt-Signals IRQ aus einem Ruhemodus mit niedrigem Stromverbrauch in einen Normalmodus aufzuwecken. Auch ist es möglich, dass die Status-Einheit 170 für jedes Adressfilter 110, 120, 130, 140 ein spezifisches Interrupt-Signal IRQ erzeugt, so dass für die jeweilige Vergleichsadresse Addr1, Addr2, Addr3, Addr4 in einen zugehörigen Abschnitt eines Programms in der Recheneinheit 700 gesprungen werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der 2 weist die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 eine Logik 500 zur Erzeugung einer Bestätigungsnachricht ACK auf, die von der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 ohne Interaktion mit der Recheneinheit 700 auf Anforderung (Bit 5 des FCF) generiert wird. Beispielsweise sendet der Knoten A einen Rahmen und fordert die Rücksendung einer Bestätigungsnachricht ACK an. Zur Erzeugung der Bestätigungsnachricht ist die Logik 500 mit der Adressen-Filter-Einheit 100 verbunden. Mittels der Steuereinheit 150 wird die aus den empfangenen Daten D_RX ermittelte Sequenznummer Sequ.No. an die Logik 500 ausgegeben. Mittels der Status-Einheit 170 wird das zur ermittelten Vergleichsadresse Addr1, Addr2, Addr3, Addr4 zugehörige Statussignal FSt an die Logik 500 ausgegeben. Aus dem Konfigurationsregister 160 kann anhand des Statussignals FSt das zugehörige Daten-Anzeige-Bit des Subfelds Fr.Pend. (engl. - Frame Pending) für wartende Rahmen an die Logik 500 ausgegeben werden. Aus der Sequenznummer Sequ.No., und dem Daten-Anzeige-Bit für das Subfeld Fr.Pend. wird durch die Logik 500 die Bestätigungsnachricht ACK zusammengesetzt. Die erzeugte Bestätigungsnachricht ACK wird daher ohne Interaktion mit der Recheneinheit 700 mittels des Kodierers 400 und der Sende-Empfangs-Einheit 200 über die Antenne 800 an den, die Bestätigungsnachricht ACK anfordernden Knoten A übertragen.
In den 4a und 4b sind zwei Ausführungsbeispiele mit einer Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 dargestellt. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 der 4a weist eine mit einer Antenne 800 verbundene Sende-Empfangs-Einheit 200 auf, die mit einem Dekodierer 300 verbunden ist. Die Daten D_RX gelangen über die Schnittstelle 600 an die Recheneinheit 700. Im Unterschied zur 2 ist die Recheneinheit 700 zur Ausführung von zwei unterschiedlichen Protokollen Prot1 und Prot2 eingerichtet. Für jedes Protokoll Prot1, Prot2 ist eine eigene Vergleichsadresse Addr1, Addr2 zugehörig. Beispielsweise dient bei einer Point-to-Point Verbindung zwischen zwei Knoten das erste Protokoll Prot1 mit der ersten Vergleichsadresse Addr1 einer unverschlüsselten Standard-Kommunikation. Hingegen dient das zweite Protokoll Prot2 mit der zweiten Vergleichsadresse Addr2 einer verschlüsselten Kommunikation. Die zwei unterschiedlichen Protokolle Prot1, Prot2 können sich auch in anderen Funktionen, beispielsweise einer Übertragungsrate, unterscheiden. Demzufolge können sich das erste Protokoll Prot1 und das zweite Protokoll Prot2 durch unterschiedliche Funktionen in zumindest einer Schicht unterscheiden. Die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 ist demzufolge eingerichtet, Rahmen sowohl des ersten Protokolls Prot1 als auch des zweiten Protokolls Prot2 zu empfangen. Die Entscheidung, welchem Protokoll Prot1, Prot2 die Daten D_RX zugehörig sind, wird mittels des Adressenvergleichs entschieden. In beiden Protokollen Prot1, Prot2 wird derselbe Format der Adressen verwendet. Das Format der Adressfelder Addr.Flds. ist insbesondere zum Industriestandard IEEE 802.15.4 konform.
Beispielsweise können alle Knoten, die das erste Protokoll Prot1 nutzen, im Funknetz miteinander kommunizieren. Ebenso können alle Konten, die das zweite Protokoll Prot2 nutzen, im Funknetz N miteinander kommunizieren. Dabei können einzelne oder alle Knoten sowohl das erste Protokoll Prot1 als auch das zweite Protokoll Prot2 nutzen. Alle Knoten des Funknetzes N senden und empfangen auf dem gleichen Frequenzkanal. Demzufolge gehören alle Knoten zum gleichen Funknetz N, können aber unterschiedliche Protokolle Prot1, Prot2 gleichzeitig verwenden. In diesem Ausführungsbeispiel der 4a sind beide Protokolle Prot1 und Prot2 in Recheneinheit 700 vollständig getrennt. Beide Protokolle Prot1 und Prot2 können auf die Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 als Ressource zur Übertragung von Daten im Funknetz N zurückgreifen.
Ebenso ist eine Kombination der Ausführungsbeispiele der 2 und 4a möglich. Dabei wird die in den Daten D_RX enthaltene Adresse Addr.Flds. mit einer dritten Vergleichsadresse Addr3 von der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 verglichen. Basierend auf dem Vergleich der in den Daten D_RX enthaltenen Adresse Addr.Flds. mit der ersten Vergleichsadresse Addr1, der zweiten Vergleichsadresse Addr2 und der dritten Vergleichsadresse Addr3 wird ein Statussignal FSt von der Status-Einheit 170 der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 erzeugt. Die dritte Vergleichsadresse Addr3 ist einem vom ersten Funknetz N verschiedenen zweiten Funknetz M zugehörig. Somit kann der Knoten mit der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 Rahmen sowohl des ersten Protokolls Prot1 des ersten Funknetzes als auch des zweiten Protokolls Prot2 des ersten Funknetzes N als auch Rahmen des zweiten Funknetzes M empfangen.
In der 4b sind zwei Recheneinheiten 710, 720 als Mikrocontroller uC1, uC2 dargestellt, die über die Verbindung 760 mit der Schnittstelle 600 der Sende-Empfangs-Vorrichtung 1 verbunden sind und sich daher ein Funknetz N teilen können. Dabei nutzt die erste Recheneinheit 710 das erste Protokoll Prot1 und die zweite Recheneinheit 720 das zweite Protokoll Prot2. Mittels der ersten Vergleichsadresse Addr1 können für die erste Recheneinheit 710 bestimmte Daten der ersten Recheneinheit 710 übermittelt werden. Mittels der zweiten Vergleichsadresse Addr2 können für die zweite Recheneinheit 720 bestimmte Daten der zweiten Recheneinheit 720 übermittelt werden. Die erste Recheneinheit 710 und die zweite Recheneinheit 720 können zur Koordination eines Sendens von Daten interagieren.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 4b beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine andere Anzahl von beispielsweise drei oder fünf Adressfilter vorzusehen. Zwar ist die Adressfilterung aufgrund des geringen Datenverkehrs besonders für ein Funknetz nach dem Industriestandard IEEE 802.15.4 geeignet, jedoch ist es auch möglich, die Adressfilterung für einen anderen Industriestandard für ein Funknetz - wie beispielsweise den IEEE 802.15.1 - vorzusehen.
Bezugszeichenliste

1: Sende-Empfangs-Vorrichtung
100: Adressen-Filter-Einheit
101, 111, 121, 131, 141: Eingang
110, 120, 130, 140: Adressfilter
112, 122, 132, 142: Steuereingang
113, 123, 133, 143: Eingang, Vergleichsadresseneingang
114, 142, 134, 144: Ausgang
150: Steuereinheit
160: Konfigurationsregister
170: Status-Einheit
200, RX/TX: Sende-Empfangs-Einheit
300: Dekodierer
400: Kodierer
500: Logik
600: Schnittstelle
700, uC: Recheneinheit, Mikrocontroller
760: Verbindung
800: Antenne
A, A', A", B, B', B", G: Knoten
M, N: Funknetz
ACK: Bestätigungsnachricht, Quittierung
RF, RFA, RFB: Funksignal
Addr1, Addr2, Addr3, Addr4: Vergleichsadresse
D_RX, D_TX: Daten
IRQ: Interrupt-Signal
FSt: Statussignal

Claims

Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) zum Empfang eines Funksignals (RF), - mit einer Adressen-Filter-Einheit (100), - bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) einen Eingang (101) aufweist, wobei an dem Eingang (101) durch Dekodierung aus dem empfangenen Funksignal (RF) erzeugte Daten (DRX) anliegen, - bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) zumindest einen ersten Adressfilter (110) zum Vergleich einer in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit einer ersten Vergleichsadresse (Addr1) aufweist und, - mit einer Status-Einheit (170), dadurch gekennzeichnet, dass die Adressen-Filter-Einheit (100) einen zweiten Adressfilter (120) zum Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit einer zweiten Vergleichsadresse (Addr2) aufweist, - bei der ein erster Eingang (111) des ersten Adressfilters (110) und ein zweiter Eingang (121) des zweiten Adressfilters (120) mit dem Eingang (101) der Adressen-Filter-Einheit (100) zum gleichzeitigen Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) verbunden sind, - bei der die Status-Einheit (170) zur Ausgabe eines anhand des Vergleichs durch den ersten Adressfilter (110) und durch den zweiten Adressfilter (120) erzeugten Statussignals (FSt) eingerichtet ist.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, - bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) eine Steuereinheit (150) aufweist, die mit dem Eingang (101) der Adressen-Filter-Einheit (100) und mit einem ersten Steuereingang (112) des ersten Adressfilters (110) und mit einem zweiten Steuereingang (122) des zweiten Adressfilters (120) zur Steuerung des Vergleichs basierend auf einem Kontrollfeld (FCF) der Daten (DRX) verbunden ist.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - mit einem Konfigurationsregister (160), - bei der das Konfigurationsregister (160) mit einem ersten Vergleichsadresseneingang (113) des ersten Adressfilters (110) und mit einem zweiten Vergleichsadresseneingang (123) des zweiten Adressfilters (120) verbunden ist.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) zumindest nach den Ansprüchen 2 und 3, - mit einer Generatorlogik (500), die mit der Steuereinheit (150) und der Status-Einheit (170) und dem Konfigurationsregister (160) verbunden ist und zur Erzeugung einer Bestätigungsnachricht (ACK) basierend auf dem Vergleich der in den Daten enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) eingerichtet ist.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - mit einer Schnittstelle (600) zur Verbindung mit einer Recheneinheit (700) für eine Auswertung der Daten (DRX), - bei der die Schnittstelle (600) mit der Adressen-Filter-Einheit (100) verbunden ist, - bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) eingerichtet ist, den Vergleich der in den Daten enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) unabhängig von der Recheneinheit (700) durchzuführen.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, - bei der die Adressen-Filter-Einheit (100) eingerichtet ist, ein Interrupt-Signal (IRQ) an die Recheneinheit (700) auszugeben, wenn die in den Daten enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) oder der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) übereinstimmt.
Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, - bei der die Recheneinheit (700) mindestens zwei Betriebsmodi mit unterschiedlich hohem Energieverbrauch aufweist und ausgebildet ist, einen Energiesparmodus mit geringem Energieverbrauch zu verlassen, wenn die Recheneinheit (700) das Interrupt-Signal (IRQ) von der Status-Einheit (170) empfängt.
Verfahren zum Empfang, - bei dem Daten (DRX) durch Dekodierung aus einem empfangenen Funksignal (RF) erzeugt werden, - bei dem eine in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit einer ersten Vergleichsadresse (Addr1) verglichen wird, - bei dem die in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit einer zweiten Vergleichsadresse (Addr2) verglichen wird, - bei dem basierend auf dem Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) ein Statussignal (FSt) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und mit der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) gleichzeitigen verglichen wird, und die erste Vergleichsadresse (Addr1) einem ersten Funknetz (N) und die zweite Vergleichsadresse (Addr2) einem vom ersten Funknetz (N) verschiedenen zweiten Funknetz (M) zugehörig ist, so dass Rahmen sowohl des ersten Funknetzes (N) als auch des zweiten Funknetzes (M) empfangen werden.
Verfahren zum Empfang, - bei dem Daten (DRX) durch Dekodierung aus einem empfangenen Funksignal (RF) von einer Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) erzeugt werden, - bei dem eine in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit einer ersten Vergleichsadresse (Addr1) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) verglichen wird, - bei dem die in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit einer zweiten Vergleichsadresse (Addr2) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) verglichen wird, - bei dem basierend auf dem Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) ein Statussignal (FSt) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1) und mit der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) gleichzeitigen verglichen wird, die erste Vergleichsadresse (Addr1) einem ersten Protokoll (Prot1) im ersten Funknetz (N) und die zweite Vergleichsadresse (Addr2) einem vom ersten Protokoll (Prot1) verschiedenen zweiten Protokoll (Prot2) im ersten Funknetz (N) zugehörig ist, sich das erste Protokoll (Prot1) und das zweite Protokoll (Prot2) durch unterschiedliche Funktionen in zumindest einer Schicht unterscheiden, und Rahmen sowohl des ersten Protokolls (Prot1) als auch des zweiten Protokolls (Prot2) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, - bei dem die in den Daten (DRX) enthaltene Adresse (Addr. Flds.) mit einer dritten Vergleichsadresse (Addr3) von einer Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) verglichen wird, - bei dem basierend auf dem Vergleich der in den Daten (DRX) enthaltenen Adresse (Addr. Flds.) mit der ersten Vergleichsadresse (Addr1), der zweiten Vergleichsadresse (Addr2) und der dritten Vergleichsadresse (Addr3) ein Statussignal (FSt) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) erzeugt wird, und - bei dem die erste Vergleichsadresse (Addr1) einem ersten Protokoll (Prot1) im ersten Funknetz (N) und die zweite Vergleichsadresse (Addr2) einem vom ersten Protokoll (Prot1) verschiedenen zweiten Protokoll (Prot2) im ersten Funknetz (N) und die dritte Vergleichsadresse (Addr) einem vom ersten Funknetz (N) verschiedenen zweiten Funknetz (M) zugehörig ist, - bei dem Rahmen sowohl des ersten Protokolls (Prot1) als auch des zweiten Protokolls (Prot2) des ersten Funknetzes (N) als auch Rahmen des zweiten Funknetzes (M) von der Sende-Empfangs-Vorrichtung (1) empfangen werden.