DE19907538A1 - Kommunikationssystem - Google Patents
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Abstract
Kommunikationssystem, aufweisend wenigstens zwei uni- oder bidirektional Daten austauschende Kommunikationsteilnehmer (1, 2, 15 bis 21), welche über wenigstens ein an einen Netzanschluß (23) anschließbares Netzkabel (3, 22) miteinander elektrisch verbunden sind, über das den Kommunikationsteilnehmern (1, 2, 15 bis 21) Energie zuführbar ist und über das zugleich eine wenigstens zweikanalige Übertragung von Daten zwischen den Kommunikationsteilnehmern (1, 2, 15 bis 21) erfolgen kann.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem aufweisend
wenigstens zwei uni- oder bidirektional Daten austauschende
Kommunikationsteilnehmer.
Die Kommunikationsteilnehmer eines derartigen Kommunikations
systems sind beispielsweise elektrische Geräte, welche je
weils über Netzleitungen an einem Netzanschluß zur Energie
versorgung der Geräte angeschlossen sind. Der Austausch von
Daten zwischen den Kommunikationsteilnehmern erfolgt in der
Regel über separat ausgeführte Daten- und Steuerleitungen,
welche die einzelnen Geräte des Kommunikationssystems mitein
ander verbinden. Die Geräte können jedoch auch an einem die
Geräte miteinander verbindenden Kommunikationsbus angeschlos
sen sein.
Als nachteilig erweist sich bei bekannten Kommunikationssy
stemen der für die Verbindung der einzelnen Kommunikation
steilnehmer über Daten- und Steuerleitungen oder einen Kommu
nikationsbus zu treibende Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikations
system der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß der
Aufwand für die Verbindung der Kommunikationsteilnehmer zum
Datenaustausch miteinander verringert ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kommu
nikationssystem aufweisend wenigstens zwei uni- oder bidirek
tional Daten austauschende Kommunikationsteilnehmer, welche
über wenigstens ein an einen Netzanschluß anschließbares
Netzkabel miteinander elektrisch verbunden sind, über das den
Kommunikationsteilnehmern Energie zuführbar ist und über das
zugleich eine wenigstens zweikanalige Übertragung von Daten
zwischen den Kommunikationsteilnehmern in Form von elektri
schen Signalen erfolgen kann, wobei die Kommunikationsteil
nehmer Mittel zur Erzeugung von über das Netzkabel zu über
tragenden Signalen und/oder zur Auswertung von über das Netz
kabel übertragenen Signalen aufweisen. Bei dem erfindungsge
mäßen Kommunikationssystem wird also auf separat ausgeführte,
die Kommunikationsteilnehmer zum Datenaustausch miteinander
verbindende Daten- und Steuerleitungen bzw. einen separat
ausgeführten Kommunikationsbus in Form einer oder mehrerer
Busleitungen, an denen die Kommunikationsteilnehmer ange
schlossen sind, verzichtet. Vielmehr wird erfindungsgemäß ein
Netzkabel, welches jeder Kommunikationsteilnehmer zur Versor
gung mit Energie ohnehin aufweist, auch zur Übertragung von
Daten genutzt. Auf diese Weise wird der Aufwand für die Ver
bindung der Kommunikationsteilnehmer des Kommunikationssy
stems miteinander deutlich reduziert, da jeder Kommunikation
steilnehmer, welcher in das Kommunikationssystem aufgenommen
werden soll, nur noch an das Netzkabel angeschlossen werden
muß, um mit Energie versorgt zu werden und mit anderen Kommu
nikationsteilnehmern Daten austauschen zu können. Auch der
Aufwand für die Vorbereitung eines Raumes, in dem mehrere
Kommunikationsteilnehmer ein derartiges Kommunikationssystem
bilden sollen, wird durch die Erfindung auf vorteilhafte Wei
se verringert, da auf die Verlegung gesonderter Daten- und
Steuerleitungen bzw. von Busleitungen eines separat ausge
führten Kommunikationsbusses verzichtet werden kann. Ein be
sonderer Vorteil der Erfindung liegt außerdem in der wenig
stens zweikanaligen Übertragung von Daten über das Netzkabel.
Die Möglichkeit der Übertragung von Daten über zwei getrenn
te, voneinander unabhängige Übertragungswege ist insbesondere
bei der Auslösung von sicherheitsrelevanten Funktionen eines
der Kommunikationsteilnehmer von Vorteil, da eine derartige
Auslösung davon abhängig gemacht werden kann, daß über beide
voneinander entkoppelte Übertragungskanäle entsprechende In
formationen an den entsprechenden Kommunikationsteilnehmer
übermittelt werden. Exemplarisch sei hierfür die Auslösung
von Röntgenstrahlung an einem Röntgengerät genannt.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Netzka
bel ein wenigstens dreiadriges, an einen einphasigen Netzan
schluß anschließbares geschirmtes Netzkabel mit einem Leiter,
einem Nulleiter und einem Schutzleiter ist. Das geschirmte
Netzkabel erhöht die Sicherheit bei der Übertragung der Da
ten, wobei die Abschirmung die Überlagerung von Störsignalen
vermindert.
Nach einer Variante der Erfindung bilden der Leiter und der
Nulleiter einen ersten Übertragungskanal, über den eine sym
metrische Übertragung von Daten mit vorzugsweise hoher Daten
rate erfolgt. Gemäß einer Variante der Erfindung wird dabei
beim Senden ein Trägersignal mit Daten enthaltenden Signalen
moduliert, welches modulierte Trägersignal in Form zweier Si
gnale getrennt über den Leiter und den Nulleiter übertragen
wird. Beim Empfangen wird aus den über den Leiter und den
Nulleiter übertragenen Signalen ein dem modulierten Trägersi
gnal entsprechendes zu demodulierendes Differenzsignal gewon
nen. Die symmetrische Übertragung von Daten zeichnet sich
durch eine geringe Störempfindlichkeit aus, da nach dem Emp
fang aus den über den Leiter und den Nulleiter übertragenen
Signalen ein Differenzsignal gewonnen wird, aus dem die auf
die über den Leiter als auch den Nulleiter übertragenen Si
gnale in gleicher Weise einwirkenden Störsignale durch die
Differenzbildung eliminiert werden. Das entstörte Differenz
signal entspricht dabei dem modulierten Trägersignal, welches
zur Rückgewinnung der die Daten enthaltenden Signale zu demo
dulieren ist. Die symmetrische Übertragung ist vorzugsweise
zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten geeignet.
Nach einer Variante der Erfindung stellt der Schutzleiter für
sich einen zweiten Übertragungskanal dar, über den eine un
symmetrische Übertragung von Daten mit vorzugsweise niedriger
Datenrate erfolgt. Der zweite Übertragungskanal ist von dem
ersten Übertragungskanal entkoppelt und dient vorzugsweise
als Steuerleitung im Falle der Auslösung sicherheitsrelevan
ter Funktionen eines Kommunikationsteilnehmers. Gemäß einer
Variante der Erfindung wird beim Senden ein Trägersignal mit
Daten enthaltenden Signalen moduliert und beim Empfangen das
modulierte Trägersignal demoduliert. Der Schutz vor Störsi
gnalen ergibt sich im Falle des Schutzleiters durch den Ka
belschirm des Netzkabels.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das
Netzkabel ein wenigstens fünfadriges, an einen dreiphasigen
Netzanschluß anschließbares geschirmtes Netzkabel mit drei
Leitern, einem Nulleiter und einem Schutzleiter. Gemäß einer
Variante der Erfindung bilden dabei der erste und zweite Lei
ter der drei Leiter einen ersten Übertragungskanal und der
dritte der drei Leiter und der Nulleiter einen zweiten Über
tragungskanal, über die jeweils eine symmetrische Übertragung
von Daten mit vorzugsweise hoher Datenrate erfolgt. Eine Va
riante der Erfindung sieht dabei vor, daß beim Senden pro
Übertragungskanal ein Trägersignal jeweils mit Daten enthal
tenden Signalen moduliert wird, welches modulierte Trägersi
gnal in Form zweier Signale getrennt über die zwei Leiter des
jeweiligen Übertragungskanals übertragen wird. Beim Empfangen
wird aus den über die zwei Leiter des jeweiligen Übertra
gungskanals übertragenen Signalen ein dem jeweiligen modu
lierten Trägersignal entsprechendes zu demodulierendes Diffe
renzsignal gewonnen. Auf diese Weise wird also eine zweikana
lige symmetrische Übertragung von Daten ermöglicht, wodurch
die pro Zeiteinheit zwischen zwei Kommunikationsteilnehmern
übertragbare Datenmenge deutlich erhöht wird.
Nach einer Variante der Erfindung bildet der Schutzleiter ei
nen dritten Übertragungskanal, über den eine unsymmetrische
Übertragung von Daten mit vorzugsweise niedriger Datenrate
erfolgt. Gemäß einer Variante der Erfindung wird beim Senden
ein Trägersignal mit Daten enthaltenden Signalen moduliert
bzw. beim Empfangen das modulierte Trägersignal demoduliert.
Auf diese Weise läßt sich eine dreikanalige Übertragung von
Daten mit einem fünfadrigen geschirmten Netzkabel erreichen.
Nach Varianten der Erfindung liegen die Datenraten bei symme
trischer Übertragung vorzugsweise zwischen ca. 1 bis 100 MBits/s
und die Datenraten bei unsymmetrischer Übertragung
vorzugsweise zwischen ca. 9 und 200 kBits/s. Die Datenraten
für die symmetrische und die unsymmetrische Übertragung kön
nen jedoch auch außerhalb dieser Bereiche liegen. Die Länge
des Übertragungskanals, d. h. die Länge des Netzkabels zwi
schen den Kommunikationsteilnehmern, kann in Abhängigkeit von
der Art des verwendeten Netzkabels und der zu übertragenden
Datenraten dabei 100 m und mehr betragen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel
zur Erzeugung und/oder Auswertung von Signalen eine Filter
schaltung, wenigstens einen Übertrager und eine Schaltung zur
Modulation von Trägersignalen mit Daten enthaltenden Signalen
bzw. zur Demodulation von modulierten Trägersignalen. Die
Filterschaltung, bei der es sich vorzugsweise um ein passives
LC-Filter handelt, bewirkt eine Trennung von Netz- und Daten
kreis beim Senden und Empfangen von Signalen. Der Übertrager
dient zur Einkopplung bzw. Auskopplung der mit Daten enthal
tenen Signale modulierten Trägersignale auf die bzw. von den
Leitern.
Gemäß besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
umfassen die Kommunikationsteilnehmer medizinische Geräte
oder Komponenten medizinischer Gerät, welche einen medizini
schen Arbeitsplatz bilden. Die erfindungsgemäße Kommunikation
der Kommunikationsteilnehmer über das Netzkabel reduziert da
bei den für die Verkabelung der medizinischen Geräte zum Da
tenaustausch miteinander erforderlichen Aufwand erheblich und
erfüllt zudem infolge der mindestens zweikanaligen Übertra
gung von Daten die an sicherheitskritische Geräte gestellten
Anforderungen hinsichtlich der Auslösung sicherheitsrelevan
ter Funktionen, beispielsweise der Auslösung von Röntgen
strahlung an einem Röntgengerät.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine zweikanalige Übertragung von Daten über ein
dreiadriges Netzkabel zwischen zwei Kommunikations
teilnehmern und
Fig. 2 ein Kommunikationssystem umfassend mehrere medizini
sche Geräte, welche über ein Netzkabel miteinander
elektrisch verbunden sind.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung zwei Kommunikations
teilnehmer eines Kommunikationssystems in Form zweier Geräte
1 und 2. Die Geräte 1, 2 sind nur insoweit dargestellt und
erklärt, als es für das Verständnis der Erfindung erforder
lich ist.
Die Geräte 1, 2 sind im Falle des vorliegenden Ausführungs
beispiels über ein dreiadriges, an einem in der Fig. 1 nicht
gezeigten einphasigen Netzanschluß angeschlossenes und aus
EMV-Gründen geschirmtes Netzkabel 3 miteinander verbunden.
Das Netzkabel 3 weist einen Leiter L, einen Nulleiter NL und
einen Schutzleiter SL auf. Das Netzkabel 3 dient sowohl zur
Versorgung der Geräte 1, 2 mit Energie als auch zur Übertra
gung von Daten zwischen den Geräten 1, 2, wobei erfindungsge
mäß eine zweikanalige Übertragung von Daten über das Netzka
bel 3 zwischen den Geräten 1, 2 möglich ist. Im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels bilden der Leiter L und der
Nulleiter NL einen ersten Übertragungskanal zur symmetrischen
Übertragung von Daten und der Schutzleiter SL für sich einen
zweiten, vom ersten entkoppelten Übertragungskanal zur unsym
metrischen Übertragung von Daten.
Zur symmetrischen und unsymmetrischen Übertragung von Daten
über das Netzkabel 3 verfügen die Geräte 1, 2 über im Falle
des vorliegenden Ausführungsbeispiels wenigstens im wesentli
chen bau- und funktionsgleiche Mittel zur Erzeugung von über
das Netzkabel 3 zu übertragenden Signalen und zur Auswertung
von über das Netzkabel 3 übertragenen Signalen. Die Mittel
umfassen ein LC-Filter 4, Übertrager 5, 6 und Schaltungen 7,
8 zur Modulation von Trägersignalen mit Daten enthaltenden
Signalen, im folgenden als Datensignale bezeichnet, bzw. zur
Demodulation von Trägersignalen zur Rückgewinnung der Daten
signale.
Sendet z. B. das Gerät 1 Daten an das Gerät 2, so werden die
se beispielsweise über einen geräteinternen Kommunikationsbus
9 des Gerätes 1 in Form von Datensignalen an die Schaltungen
7 bzw. 8 des Gerätes 1 übertragen.
Bei der symmetrischen Übertragung der Daten wird mit der
Schaltung 7 ein Trägersignal mit den Datensignalen beispiels
weise frequenzmoduliert. Das modulierte Trägersignal wird an
schließend mittels des Übertragers 5 und des LC-Filters 4 auf
den Leiter L und den Nulleiter NL eingekoppelt und gleichzei
tig, aufgespalten in zwei Signale über den Leiter L und den
Nulleiter NL symmetrisch zu dem Gerät 2 übertragen. Das LC-
Filter 4 bewirkt auf seiten des Gerätes 2 eine Trennung der
Signale von der gleichzeitig über das Netzkabel 3 zu den Ge
räten 1, 2 übertragenen Energie. Mittels des Übertragers 5
auf seiten des Gerätes 2 wird aus den symmetrisch über den
Leiter L und den Nulleiter NL übertragenen Signalen ein Dif
ferenzsignal gewonnen, welches im wesentlichen dem ursprüng
lichen modulierten Trägersignal entspricht. Dieses Differenz
signal wird anschließend mittels der Schaltung 7 demoduliert,
so daß die Datensignale für das Gerät 2 zur weiteren Verar
beitung zur Verfügung stehen und über den geräteinternen Kom
munikationsbus 10 des Gerätes 2 an entsprechenden Komponenten
des Gerätes 2 übermittelt werden können.
Der Vorteil der symmetrischen Übertragung liegt darin, daß
eventuell auf die Übertragungsstrecke einwirkende Störsignale
in gleicher Weise auf das über den Leiter L und das über den
Nulleiter NL übertragene Signal einwirken. Durch die Diffe
renzbildung, also die Bildung eines Differenzsignals aus den
beiden über den Leiter L und den Nulleiter NL übertragenen
Signalen werden die Störsignale wieder eliminiert. Die Stör
empfindlichkeit der symmetrischen Übertragung ist demnach
relativ gering.
Bei der unsymmetrischen Übertragung von Daten über den
Schutzleiter SL wird beim Senden ein Trägersignal mit Daten
signalen mittels der Schaltung 8 moduliert, mittels des Über
tragers 6 und des LC-Filters 4 auf den Schutzleiter SL gekop
pelt und über den Schutzleiter SL beispielsweise von dem Ge
rät 1 zu dem Gerät 2 übertragen. Beim Empfang des modulierten
Trägersignals bewirkt das LC-Filter 4 auf Seiten des Gerätes
2 eine Trennung zwischen der für das Gerät 2 vorgesehenen
Energie und dem modulierten Trägersignal, welches mit Hilfe
des Übertragers 6 auf seiten des Gerätes 2 ausgekoppelt und
mit der Schaltung 8 zur Rückgewinnung der Datensignale demo
duliert wird. Die Daten stehen anschließend für das Gerät 2
zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung. Da die Datenrate bei
der unsymmetrischen Übertragung in der Regel geringer als bei
der symmetrischen Übertragung von Daten ist, reicht die
Schirmung des Netzkabels 3 in der Regel für die Störsicher
heit aus.
Die Datenrate beträgt für die symmetrische Übertragung vor
zugsweise ca. 1 bis 100 MBits/s und für die unsymmetrische
Übertragung vorzugsweise ca. 9 bis 200 kBits/s. Die Datenra
ten für die symmetrische und die unsymmetrische Übertragung
können jedoch auch außerhalb dieser Bereiche liegen. Die ma
ximale Übertragungsrate von 100 MBits/s für die symmetrische
Übertragung wird vorzugsweise durch Verwendung von für Hoch
frequenz geeignete Netzkabel, welche speziell geschirmt sind,
erreicht. Die Länge der Übertragungsstrecke kann dabei in Ab
hängigkeit von den zu übertragenden Datenraten 100 m und mehr
betragen.
Infolge der höheren Störsicherheit und der höheren Bandbreite
für die Übertragung von Daten ist der erste Übertragungska
nal, vorzugsweise zur Übertragung von größeren Datenmengen,
vorgesehen. Der zweite Übertragungssignal dient vorzugsweise
als eine Art Steuerleitung, beispielsweise zur Auslösung si
cherheitsrelevanter Funktionen, z. B. die Auslösung von Rönt
genstrahlung an einem Röntgengerät. D. h. für das angeführte
Beispiel, daß Röntgenstrahlung praktisch nur dann ausgelöst
werden kann, wenn über beide Übertragungskanäle entsprechende
Signale, beispielsweise von einer Steuereinheit an das Rönt
gengerät übertragen werden oder übertragen worden sind. Mit
der zweikanaligen Übertragung kann also die Auslösung einer
Funktion bzw. eines Ereignisses an die Erfüllung zweier Be
dingungen geknüpft sein, was einer logischen UND-Verknüpfung
entspricht.
Die symmetrische und unsymmetrische Übertragung von Daten
über das Netzkabel 3 kann gleichzeitig als auch alternativ
zueinander erfolgen.
Es muß im übrigen nicht notwendigerweise eigens ein Trägersi
gnal für die Datensignale erzeugt, sondern es kann auch das
50 Hertz-Energiesignal als Trägersignal verwendet werden.
Die Werte der Bauelemente des LC-Filters sind dem verwendeten
Trägersignal entsprechend zu bemessen.
Das Trägersignal kann auf verschiedene Weise moduliert wer
den, wobei die Frequenzmodulation oder die Pulsweitenmodula
tion bevorzugt sind.
Die Erfindung wurde vorstehend am Beispiel eines dreiadrigen
Netzkabels 3 erläutert, welches an einem einphasigen Netzan
schluß anschließbar ist. Die mehrkanalige Übertragung von Da
ten über ein Netzkabel ist jedoch auch über mehr als drei
adrige Netzkabel möglich. So kann beispielsweise über ein
fünfadriges drei Leiter, einen Nulleiter und einen Schutzlei
ter aufweisendes, an einen dreiphasigen Netzanschluß an
schließbares Netzkabel eine dreikanalige Übertragung von Da
ten in gleicher Weise, wie für das dreiadrige Netzkabel 3 be
schrieben, erfolgen.
Im Falle dieses Ausführungsbeispieles der Erfindung bilden
zwei der drei Leiter des fünfadrigen Netzkabels einen ersten
Übertragungskanal und der dritte der drei Leiter und der
Nulleiter einen zweiten Übertragungskanal für die symmetri
sche Übertragung von Daten, wobei die Übertragung von Daten
über jeden der zwei Übertragungskanäle voneinander entkoppelt
in gleicher Weise und mit den gleichen Mitteln, wie im Falle
des in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels für den er
sten Übertragungskanal beschrieben, erfolgt.
Der Schutzleiter des fünfadrigen Netzkabels bildet wie der
Schutzleiter des dreiadrigen Netzkabels einen unabhängigen
Übertragungskanal. Im Falle des fünfadrigen Netzkabels stellt
der Schutzleiter einen dritten, von den beiden ersten entkop
pelten Übertragungskanal für die unsymmetrische Übertragung
von Daten dar, welche in gleicher Weise erfolgt, wie die über
den Schutzleiter SL des dreiadrigen Netzkabels 3.
Fig. 2 zeigt ein Kommunikationssystem mit sieben Kommunikati
onsteilnehmern. Bei den Kommunikationsteilnehmern handelt es
sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um medi
zinische Geräte 15 bis 20, welche zusammen mit einem Steuer
rechner 21 einen medizinischen Arbeitsplatz bilden. Die medi
zinischen Geräte in Form zweier Röntgengeräte 15, 16, eines
Ultraschallgerätes 17, eines Lithotripters 18, eines Patien
tenlagerungstisches 19 und eines Fernsehsystems 20 zur bild
lichen Darstellung von mit den Röntgengeräten 15, 16 bzw. dem
Ultraschallgerät 17 gewonnenen diagnostischen Bildinformatio
nen sind über ein dreiadriges, an einem einphasigen Netzan
schluß 23 angeschlossenes Netzkabel 22 mit dem Steuerrechner
21 verbunden. Der Steuerrechner 21 übernimmt im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels die Master-Funktion und
steuert die medizinischen Geräte 15 bis 20 entsprechend den
Vorgaben des an dem medizinischen Arbeitsplatz arbeitenden
medizinischen Personals an.
Über das Netzkabel 22 werden die medizinischen Geräte 15 bis
20 sowie der Steuerrechner 21 von dem Energieanschluß 23 mit
Energie versorgt. Die Kommunikation zwischen dem Steuerrech
ner 21 und den medizinischen Geräten 15 bis 20 sowie die Kom
munikation der medizinischen Geräte 15 bis 20 miteinander er
folgt in der zuvor beschriebenen Weise ebenfalls über das
Netzkabel 22. Über das Netzkabel 22 können also z. B. Daten
oder Steuersignale an die Röntgengeräte 15, 16, beispielswei
se zur Gewinnung von Röntgenbildern, an das Ultraschallgerät
17 zur Gewinnung von Ultraschallbildern, an den Lithotripter
18 zur Auslösung von Stoßwellen, an den Patientenlagerungs
tisch 19 zur Verstellung desselben oder an das Fernsehsystem
20 zur bildlichen Darstellung von mit den Röntgengeräten 15,
16 oder dem Ultraschallgerät 17 gewonnenen Bildinformationen
übertragen werden. Das Netzkabel 22 erfüllt dabei die Funkti
on eines Buskabels.
Das Kommunikationsprotokoll für die Übertragung von Daten ist
dabei den jeweiligen Anforderungen an das Kommunikationssy
stem entsprechend zu wählen. Was den Betrieb des Kommunikati
onssystems angeht, so kann wie im Falle des vorliegend Aus
führungsbeispiels durch den Steuerrechner 21 eine zentrale
Steuerung der Kommunikation erfolgen. Es muß jedoch nicht
notwendigerweise ein zentraler Steuerrechner vorhanden sein,
der die Master-Funktion übernimmt. Die Steuerung kann viel
mehr auch dezentral erfolgen, d. h. jedes Gerät oder jede
Komponente hat ihre eigene Intelligenz, beispielsweise in
Form einer Steuereinheit, und kommuniziert selbständig mit
anderen Geräten oder Komponenten. In einer solchen Konfigura
tion könnte es sich bei dem Kommunikationsteilnehmer 21 aus
Fig. 2 anstelle eines Steuerrechners auch um ein zentrales Be
dienfeld handeln, von dem aus mehrere Geräte mit eigener In
telligenz bedient werden können.
Das Netzkabel als Buskabel erlaubt auch unterschiedliche Kon
figurationen des Kommunikationssystems, exemplarisch hierfür
seien eine sternförmige Konfiguration oder eine token-ring
Konfiguration des Kommunikationssystems genannt.
Anstelle des einphasigen Netzanschlusses kann bei dem in Fig.
2 gezeigten Kommunikationssystem auch ein dreiphasiger Netz
anschluß vorhanden sein, wobei die Geräte in diesem Fall über
ein fünfadriges Netzkabel an den Netzanschluß angeschlossen
bzw. miteinander verbunden sind. Wie in der zuvor beschriebe
nen Weise wäre im Falle dieser Ausführungsform der Erfindung
eine dreikanalige Übertragung von Daten zwischen dem Steuer
rechner und den medizinischen Geräten bzw. zwischen den medi
zinischen Geräten untereinander möglich.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel für ein Kommunika
tionssystem ist nur exemplarisch zu verstehen, d. h. es kön
nen auch andere Geräte, welche nicht notwendigerweise medizi
nische Geräte sein müssen, oder Komponenten einer medizini
schen oder nicht medizinischen Anlage über ein Netzkabel mit
einander verbunden werden, über das die Geräte bzw. Komponen
ten mit Energie versorgt werden und über das gleichzeitig ei
ne wenigstens zweikanalige Übertragung von Daten erfolgt.
Das Kommunikationssystem kann dabei auch über mehrere Netzka
bel verfügen, welche die Kommunikationsteilnehmer mit Energie
versorgen und über die Daten zwischen den Kommunikationsteil
nehmern übertragen werden.
Claims (16)
1. Kommunikationssystem aufweisend wenigstens zwei uni- oder
bidirektional Daten austauschende Kommunikationsteilnehmer
(1, 2, 15 bis 21), welche über wenigstens ein an einen Netz
anschluß (23) anschließbares Netzkabel (3, 22) miteinander
elektrisch verbunden sind, über das den Kommunikationsteil
nehmern (1, 2, 15 bis 21) Energie zuführbar ist und über das
zugleich eine wenigstens zweikanalige Übertragung von Daten
zwischen den Kommunikationsteilnehmern (1, 2, 15 bis 21) in
Form von elektrischen Signalen erfolgen kann, wobei die Kom
munikationsteilnehmer (1, 2, 15 bis 21) Mittel (4 bis 8) zur
Erzeugung von über das Netzkabel (3, 22) zu übertragenden Si
gnalen und/oder zur Auswertung von über das Netzkabel (3, 22)
übertragenen Signalen aufweisen.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem das Netzka
bel (3, 22) ein wenigstens dreiadriges, an einen einphasigen
Netzanschluß (23) anschließbares geschirmtes Netzkabel (3,
22) mit einem Leiter (L), einem Nulleiter (NL) und einem
Schutzleiter (SL) ist.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem der Leiter
(L) und der Nulleiter (NL) einen ersten Übertragungskanal
bilden, über den eine symmetrische Übertragung von Daten er
folgt.
4. Kommunikationssystem nach Anspruch 3, bei dem beim Senden
ein Trägersignal mit Daten enthaltenden Signalen moduliert
wird, welches modulierte Trägersignal in Form zweier Signale
getrennt über den Leiter (L) und den Nulleiter (NL) übertra
gen wird bzw. bei dem beim Empfangen aus den über den Leiter
(L) und den Nulleiter (NL) übertragenen Signalen ein dem mo
dulierten Trägersignal entsprechendes zu demodulierendes Dif
ferenzsignal gewonnen wird.
5. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei
dem der Schutzleiter (SL) einen zweiten Übertragungskanal
darstellt, über den eine unsymmetrische Übertragung von Daten
erfolgt.
6. Kommunikationssystem nach Anspruch 5, bei dem beim Senden
ein Trägersignal mit Daten enthaltenden Signalen moduliert
bzw. bei dem beim Empfangen das modulierte Trägersignal demo
duliert wird.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem das Netzka
bel ein wenigstens fünfadriges, an einen dreiphasigen Netzan
schluß anschließbares geschirmtes Netzkabel mit drei Leitern,
einem Nulleiter und einem Schutzleiter ist.
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, bei dem der erste
und zweite Leiter der drei Leiter einen ersten Übertragungs
kanal und der dritte der drei Leiter und der Nulleiter einen
zweiten Übertragungskanal bilden, über die jeweils eine sym
metrische Übertragung von Daten erfolgt.
9. Kommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem beim Senden
pro Übertragungskanal ein Trägersignal jeweils mit Daten ent
haltenden Signalen moduliert wird, welches modulierte Träger
signal in Form zweier Signale getrennt über die zwei Leiter
des jeweiligen Übertragungskanals übertragen wird bzw. bei
dem beim Empfangen aus den über die zwei Leiter des jeweili
gen Übertragungskanals übertragenen Signalen ein dem jeweili
gen modulierten Trägersignal entsprechendes zu demodulieren
des Differenzsignal gewonnen wird.
10. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
bei dem der Schutzleiter einen dritten Übertragungskanal dar
stellt, über den eine unsymmetrische Übertragung von Daten
erfolgt.
11. Kommunikationssystem nach Anspruch 10, bei dem beim Sen
den ein Trägersignal mit Daten enthaltenden Signalen modu
liert bzw. beim Empfangen das modulierte Trägersignal demodu
liert wird.
12. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6
oder 8 bis 10, bei der die Datenrate bei symmetrischer Über
tragung ca. 1 bis 100 MBits/s beträgt.
13. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 5, 6, 10,
11 oder 12, bei der die Datenrate bei unsymmetrischer Über
tragung ca. 9 bis 200 kBits/s beträgt.
14. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei dem die Mittel zur Erzeugung und/oder Auswertung von Si
gnalen eine Filterschaltung (4), wenigstens einen Übertrager
(5, 6) und eine Schaltung (7, 8) zur Modulation von Trägersi
gnalen mit Daten enthaltenden Signalen bzw. zur Demodulation
von modulierten Trägersignalen umfassen.
15. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem die Kommunikationsteilnehmer medizinische Geräte (15
bis 21) umfassen.
16. Kommunikationssystem nach Anspruch 15, bei dem die medi
zinischen Geräte (15 bis 21) einen medizinischen Arbeitsplatz
bilden.
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