WO2010069352A1 - Verfahren zum betreiben eines drahtlosen kommunikationssystems, teilnehmergerät, koordinationsknoten sowie kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines drahtlosen kommunikationssystems, teilnehmergerät, koordinationsknoten sowie kommunikationssystem Download PDF

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WO2010069352A1
WO2010069352A1 PCT/EP2008/010881 EP2008010881W WO2010069352A1 WO 2010069352 A1 WO2010069352 A1 WO 2010069352A1 EP 2008010881 W EP2008010881 W EP 2008010881W WO 2010069352 A1 WO2010069352 A1 WO 2010069352A1
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WO
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communication system
frequency channel
frequency
disturbed
coordination node
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Application number
PCT/EP2008/010881
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Jens Grebner
Sven Kerschbaum
Thomas Talanis
Frank Volkmann
Christoph Weiler
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • Frequency band increasingly coexistence problems between different communication systems are observed.
  • this may concern communication systems using the same radio technology, i.
  • communication systems of different radio technology such as Bluetooth, WLAN (Wireless Local Area Network) or IEEE 802.15.4, overlap in their spatial coverage area and lead to mutual interference. Due to the increasing spread of wireless communication systems, it is to be expected that corresponding coexistence problems between different communication systems and in particular also different radio technologies will continue to increase in the future.
  • the problem described above leads to the limited or endangered usability of wireless communication systems, especially in the industrial sector.
  • This applies for example, to the use of wireless communication systems, for example in accordance with the IEEE 802.15.4 standard, for networking sensors and actuators in automation technology. Since such a communication system has high requirements with regard to be made, for example, in terms of latency to be met, interference by other wireless communication systems can not be accepted here in the rule. To a limited extent, this problem can be counteracted by appropriate radio field planning; In addition to the effort required for this purpose, however, it should be noted that a disturbance of a frequency channel of a wireless communication system, in particular by a further communication system, as a rule, this can not be completely ruled out.
  • the object of the present invention is to provide a method which is particularly insensitive to interference and at the same time capable of operating a wireless communication system.
  • This object is achieved by a method for operating a wireless communication system having at least one frequency channel for data transmission, wherein a disturbance of the frequency channel or one of the frequency channels of the communication system is detected and the center frequency of the disturbed frequency channel by a fraction of the bandwidth of the disturbed Frequency channel is shifted.
  • the center frequency of the relevant disturbed frequency channel is shifted by a fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel. This is advantageous since in many cases a comparatively slight shift of the center frequency of a frequency channel is already sufficient in order to achieve a significant improvement in the transmission quality of the relevant frequency channel. This applies both to the case of frequency-dependent Disturbances, for example by signal overlays or signal cancellations, as well as the previously considered case that another communication system uses frequencies or frequency channels in the vicinity of the frequency of the disturbed frequency channel.
  • the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel by a fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel also has the advantage that, in contrast to the likewise conceivable procedure that the disturbed frequency channel is no longer used for data transmission, the bandwidth of the disturbed frequency channel continue to be available for data transmission. This has the consequence that the method according to the invention not only increases the robustness of the wireless communication system, but is also particularly powerful at the same time.
  • the shifting of the center frequency of the disturbed frequency channel by the fraction of the bandwidth of the frequency channel on the part of the communication system without further knowledge of the nature of the present disorder or the frequency channels used by the communication system.
  • the displacement of the center frequency of the faulty frequency channel is used to test or test whether or not this achieves an improvement in the transmission quality of the frequency channel. If a corresponding improvement is not achieved, then either a renewed attempt can be made by a further shift of the center frequency or, if appropriate, be returned to the original value of the center frequency of the frequency channel.
  • Detecting the disturbance of the frequency channel can be done by the communication system based on different, for themselves known, the transmission quality of the frequency channel characterizing parameters. Examples include the signal-to-noise ratio and the bit error rate.
  • the detection of a disturbance of a frequency channel can be done using one or more of the available parameters.
  • the method according to the invention is configured in such a way that the frequency position and the bandwidth of adjacent frequency channels of the communication system are taken into account when shifting the center frequency of the disturbed frequency channel.
  • This is advantageous because it ensures that an impairment of adjacent frequency channels of the communication system as a result of the shift in the center frequency of the disturbed frequency channel is avoided.
  • the method according to the invention is designed in such a way that when the center frequency of the disturbed frequency channel is shifted, a minimum distance of the disturbed frequency channel to adjacent frequency channels of the communication system is maintained. This is advantageous since this can reliably preclude or minimize an impairment of the adjacent frequency channels of the communication system.
  • the method according to the invention is so pronounced that a disturbance of the frequency channel of the communication system caused by another frequency channel of a further wireless communication system is detected and the frequency position and the bandwidth of at least the further frequency channel of the frequency range and the bandwidth are shifted when the center frequency of the disturbed frequency channel is shifted be taken into account further communication system.
  • This is advantageous since this can minimize the existing coexistence problem between the disturbed frequency channel of the communication system and the further frequency channel of the further communication system. If, for example, the radio technology used by the further communication system can be identified on the basis of received interference signals, this can optionally be used to deduce the frequency position and bandwidth of the further frequency channel.
  • a disturbance of a frequency channel by a further frequency channel of another communication system according to the Bluetooth standard is known from the part of a wireless communication system according to the standard IEEE 802.15.4, so specified in the Bluetooth standard frequency position and bandwidth of the frequency channels of the other communication system for it be used to determine frequency position and bandwidth of the frequency channel of the communication system interfering further frequency channel.
  • the inventive method may also be configured such that the center frequency of the disturbed frequency channel of the communication system is shifted so that increases the frequency distance between the disturbed frequency channel of the communication system and the other frequency channel of the other communication system.
  • a corresponding deliberate shift of the center frequency of the disturbed frequency channel has the advantage that thereby a very high probability improvement of the transmission quality of the disturbed frequency channel is achieved, while also reducing or avoiding potential interference of the other frequency channel of the other communication system by the frequency channel of the communication system , If a shift of the center frequency of the further communication system takes place in the opposite direction on the part of the further communication system, this will generally result in a further improvement of the transmission quality both of the disturbed frequency channel of the communication system and of the further frequency channel of the further communication system.
  • the shifting of the center frequency of the disturbed frequency channel by the fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel away from the further frequency channel of the further communication system can thus in the case of the meaning can be equated with the behavior of second vehicles that meet on a street.
  • the vehicles drive a little further to the roadside, but without leaving the lane or changing.
  • the disturbance of the frequency channel is recognized by a coordination node of the communication system. This is advantageous since corresponding coordination nodes perceiving a higher-order function within the communication system are usually present in most wireless communication systems.
  • the method according to the invention can preferably also be such that the disturbance of the frequency channel is recognized by a subscriber device of the communication system and transmitted by means of an information signal to a coordination node of the communication system
  • the inventive method can also run such that from the coordination node to subscriber devices of the communication system, a displacement signal indicating the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel of the communication system is transmitted. This ensures that all subscriber devices of the communication system are informed about the shift to be made of the center frequency of the faulty frequency channel and thus participate or make this shift the center frequency accordingly.
  • the method according to the invention can advantageously be used for different types of wireless communication systems, i. especially for communication systems that use different methods for wireless data transmission.
  • the method according to the invention can preferably be developed in such a way that a band-spread signal is transmitted by means of the at least one frequency channel of the communication system.
  • inventive method is carried out such that in a communication system with multiple frequency channels for data transmission, a frequency jump method is applied.
  • the method according to the invention is fundamentally suitable for operating different, almost arbitrary wireless communication systems.
  • a communication system according to the standard IEEE 802.15.4 is operated. This offers the advantage that corresponding communication systems, in particular in the field of control and monitoring of industrial Rieanlagen increasingly widespread and here the avoidance or reduction of disturbances of the frequency channels used or the data transfer is of great importance.
  • the communication system may be, for example, a communication system according to the Bluetooth standard, the WLAN standard or the WirelessHART standard.
  • the invention further relates to a subscriber device for wireless data transmission in a communication system.
  • the object of the present invention is to specify a subscriber device which supports a method for wireless data transmission in a communication system that is particularly insensitive to interference and at the same time powerful.
  • a subscriber device for wireless data transmission in a communication system, wherein the subscriber device receives a displacement signal indicating a shift of the center frequency of a disturbed frequency channel of the communication system by a fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel from a coordination node of the communication system. onssystems and for shifting the center frequency of the disturbed frequency channel is formed by the fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel.
  • the subscriber device according to the invention is designed such that it is designed to detect the disturbance of the frequency channel and to transmit an information signal identifying the disturbed frequency channel to the coordination node.
  • the subscriber device according to the invention has a transmission device for transmitting and / or receiving data.
  • the subscriber device according to the invention is designed to transmit a band-spread signal.
  • the user equipment according to the invention can also be designed such that the user equipment is formed in a communication system with multiple frequency channels for data transmission using a frequency hopping method.
  • the invention further relates to a coordination node of a communication system for wireless data transmission.
  • the object of the present invention is to specify a coordination node of a communication system for wireless data transmission, which supports a data transmission method which is particularly insensitive to interference and at the same time capable of high performance.
  • This object is achieved by a coordination node of a communication system for wireless data transmission, wherein the coordination node in the presence of a disturbance of a frequency channel of the communication system for setting a fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel amount shifting the center frequency of the disturbed frequency channel and for sending a the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel is formed by the fractional part of the bandwidth of the disturbed frequency channel indicating displacement signal to subscriber devices of the communication system.
  • the coordination node according to the invention is designed such that the coordination node is formed when determining the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel for taking into account the frequency position and the bandwidth of adjacent frequency channels of the communication system.
  • the coordination node according to the invention can also be embodied such that the coordination node is designed for setting the displacement of the center frequency of the disturbed frequency channel such that a minimum distance of the frequency channel is maintained to the adjacent frequency channels of the communication system.
  • the coordination node according to the invention is designed such that the coordination node for detecting a caused by another frequency channel of another wireless communication system disturbance of the frequency channel and to take into account the frequency position and the bandwidth of at least the other frequency channel of the further communication system in the displacement of the Center frequency of the disturbed frequency channel is formed.
  • the coordination node according to the invention is designed for setting the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel such that the frequency spacing between the disturbed frequency channel of the communication system and the further frequency channel of a further communication system increases.
  • the coordination node according to the invention is designed to detect the disturbance of the frequency channel.
  • the coordination node according to the invention can also be configured in such a way that the coordination node is designed to receive an information signal identifying the disturbed frequency channel from a user equipment of the communication system.
  • the invention further comprises a communication system for wireless data transmission with at least one subscriber device according to the invention or at least one subscriber device according to one of the preferred embodiments described above Further developments of the subscriber device according to the invention and with a coordination node according to the invention or a coordination node according to one of the previously described preferred developments of the coordination node according to the invention.
  • the communication system according to the invention for data transmission according to the standard IEEE 802.15.4 is formed.
  • Figure 1 for explaining an embodiment of the method according to the invention is a diagram in which a frequency channel of a communication system and multiple frequency channels of another communication system are shown in chronological order, and
  • FIG. 2 shows a schematic sketch of an embodiment of the communication system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a diagram of an exemplary embodiment of the method according to the invention, in which a frequency channel of a communication system and a plurality of frequency channels of a further communication system are shown in chronological order.
  • the frequency f is plotted on the abscissa in the diagram and the time t on the ordinate.
  • a frequency channel 10 of a wireless communication system is shown.
  • further Frequency channels 20 to 22 of another wireless communication system shown.
  • the frequency channel 10 has a center frequency with the value fi and a predetermined bandwidth.
  • the communication system uses the frequency channel 10 for time slot-based data transmission.
  • the further communication system begins with use of the further frequency channels 20 to 22. Due to the fact that the further frequency channel 21 in the frequency spectrum immediately adjacent to the frequency channel 10 of the communication system, there is a coexistence problem of the two communication systems, ie a disturbance of the frequency channel 10 and the data transmission in this frequency channel 10. A corresponding disorder can be detected for example on the basis of the signal-to-noise ratio or the bit error rate become. Upon detection of the disturbance of the frequency channel, a shift of the center frequency of the disturbed frequency channel 10 by a fraction of the bandwidth of the disturbed frequency channel is now made by the communication system.
  • the center frequency of the frequency channel 10 is shifted from the value fi to a value f 2 .
  • the shift in question takes place in such a way that the frequency spacing between the disturbed frequency channel 10 of the communication system and the further frequency channel 21 of the further communication system increases.
  • the disruption of freedom quench channel 10 of the communication system is corrected by the further frequency channel 21 of the other communication system or at least reduced.
  • the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel 10 such that the frequency distance to the other frequency channel 21 increases can either be done by a shift of the center frequency of the frequency channel 10 in the direction of lower frequencies on the part of the communication system tried and due to the achieved
  • the communication system can advantageously also be configured such that when shifting the center frequency of the disturbed frequency channel 10, on the one hand, the frequency position and the bandwidth of adjacent frequency channels (not shown in FIG. 1) of the communication system are considered.
  • a through another frequency channel 21 of a further wireless Disruption of the frequency channel 10 caused by the communication system is detected, preferably also taking into account the frequency position and the bandwidth of at least the further frequency channel 21 of the further communication system when shifting the center frequency of the disturbed frequency channel 10.
  • the communication system or a coordination node of the communication system has corresponding information about the center frequencies and the bandwidths of the other frequency channel 21 and the other frequency channels 20 to 22.
  • FIG. 2 shows a schematic sketch of an exemplary embodiment of the communication system according to the invention.
  • a communication system KS in addition to user equipment Tl, T2, T3 has a coordination node K.
  • the coordination node K is used in particular for the administration and synchronization of the communication system KS.
  • a disturbance of a frequency channel used by the user equipment T2 is detected or detected by the user equipment T2.
  • the disturbance may be both an impairment caused by a further communication system and a disturbance of the data transmission caused by other causes using the relevant frequency channel.
  • an information signal IS identifying the disturbed frequency channel is transmitted to the coordination node K by the subscriber device T2.
  • the disturbance of the frequency channel is detected by the coordination node K itself.
  • the coordination node K has, inter alia, a control device ST and a storage device DB connected to the control device ST.
  • Information about the frequency channels of the communication system KS ie in particular about the frequency position and bandwidth of the frequency channels of the communication system, is stored in the memory device DB.
  • the memory device DB has information on frequency position and bandwidth of further frequency channels of other communication systems. This means that, for example, in the event that the communication system KS is a communication system in accordance with the IEEE 802.15.4 standard, the memory device DB also stores information about frequency channels used by communication systems in accordance with the Bluetooth or WLAN standard.
  • the coordination node K can be based on the frequency channel patterns, i. the information stored in the memory device DB, on the one hand make assumptions about which frequency channel of another communication system is responsible for disturbing the frequency channel of the communication system and based on the assumption made a corresponding shift of the center frequency of the frequency channel by a fraction of the bandwidth of the disturbed Set frequency channel.
  • the coordination node K it is also conceivable for the coordination node K to have explicit information about the further frequency channel of the further communication system, which is responsible for disturbing the frequency channel of the communication system KS. Corresponding information can be obtained on the part of the coordination node K or on the part of a subscriber unit T2 determining the fault on the one hand by an evaluation of the data transmitted on the disturbed frequency channel.
  • interference by further radio systems or other communication systems on the part of the subscriber devices T1, T2, T3 or of the coordination node K of the communication system KS can generally be recognized by means of so-called "list before-talk" mechanisms
  • a corresponding mechanism is, for example, the standard IEEE 802.15.4 in the form of the CSMA CA (Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance) algorithm implemented and can in principle by both the coordination node K and on the part of the user equipment Tl, T2, T3 for detecting a coexistence problem or a disturbance of the Frequency channel of the communication system KS are used by another frequency channel of another communication system.
  • CSMA CA Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance
  • the determined by the coordination node K taking into account the available information shift the center frequency of the disturbed frequency channel divides the coordination node K the user equipment Tl, T2, T3 of the communication system by means of a shift signal VS. This ensures that all user equipment Tl, T2, T3 can join the shift of the center frequency of the disturbed frequency channel, i. that the synchronization of the user equipment Tl, T2, T3 is maintained or ensured with respect to the center frequency used.
  • the invention makes it possible in particular to increase the availability and thus the robustness of the wireless communication system KS.
  • KS for applications in the field of industrial technology, ie, for example, in automation technology, made an important contribution to ensure required transmission characteristics of the communication system KS.
  • this leads to a Shifting the center frequency of a disturbed frequency channel as a result to improve the transmission quality, wherein the method described is preferably applicable to different types of communication systems, ie, for example, for communication systems according to the standards IEEE 802.15.4 or IEEE 802.11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein gegenüber Störungen besonders unempfindliches und zugleich leistungsfähiges Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssystems (KS), das zur Datenübertragung zumindest einen Frequenzkanal (10) aufweist, wobei eine Störung des Frequenzkanals (10) beziehungsweise eines der Frequenzkanäle des Kommunikationssystems (KS) erkannt wird und die Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals (10) verschoben wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Teilnehmergerät (T1, T2, T3), einen Koordinationsknoten (K) sowie ein Kommunikationssystem (KS).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssystems, Teilnehmergerät, Koordinationsknoten sowie Kommunikati- onssystem
Die zunehmende Verbreitung von drahtlosen, d.h. funkbasierten, Kommunikationssystemen hat dazu geführt, dass insbesondere in unlizenzierten Frequenzbändern wie beispielsweise dem so genannten ISM (Industrial, Scientific, Medical)-
Frequenzband zunehmend Koexistenzprobleme zwischen verschiedenen Kommunikationssystemen beobachtet werden. Dies kann einerseits Kommunikationssysteme betreffen, die dieselbe Funktechnologie benutzen, d.h. beispielsweise mehrere in ihrem Abdeckungsbereich überlappende Kommunikationssysteme gemäß dem Bluetooth-Standard. Andererseits kann jedoch auch der Fall auftreten, dass Kommunikationssysteme unterschiedlicher Funktechnologie, wie beispielsweise Bluetooth, WLAN (Wireless Local Area Network) oder IEEE 802.15.4, in ihrem räumlichen Abdeckungsbereich überlappen und zu wechselseitigen Störungen führen. Aufgrund der weiter zunehmenden Verbreitung drahtloser Kommunikationssysteme ist damit zu rechnen, dass entsprechende Koexistenzprobleme zwischen verschiedenen Kommunikationssystemen und insbesondere auch unterschiedlichen Funktech- nologien in Zukunft weiter zunehmen werden.
Das zuvor beschriebene Problem führt unter anderem dazu, dass die Einsetzbarkeit drahtloser Kommunikationssysteme insbesondere im industriellen Bereich beschränkt beziehungsweise ge- fährdet ist. Dies betrifft beispielsweise die Verwendung von drahtlosen Kommunikationssystemen, beispielsweise gemäß dem Standard IEEE 802.15.4, zur Vernetzung von Sensoren und Aktoren in der Automatisierungstechnik. Da an ein solches Kommunikationssystem hohe Anforderungen hinsichtlich der Zuverläs- sigkeit, d.h. zum Beispiel hinsichtlich der einzuhaltenden Latenzzeiten, gestellt werden, können Störungen durch weitere drahtlose Kommunikationssysteme hier in der Regel nicht akzeptiert werden. Zwar kann diesem Problem im begrenzten Um- fang durch eine entsprechende Funkfeldplanung entgegen getreten werden; neben dem hierfür erforderlichen Aufwand ist jedoch zu berücksichtigen, dass eine Störung eines Frequenzkanals eines drahtlosen Kommunikationssystems, insbesondere durch ein weiteres Kommunikationssystem, auch hierdurch in der Regel nicht völlig ausgeschlossen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber Störungen besonders unempfindliches und zugleich leistungsfähiges Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssystems anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssystems, das zur Datenübertragung zumindest einen Frequenzkanal aufweist, wo- bei eine Störung des Frequenzkanals beziehungsweise eines der Frequenzkanäle des Kommunikationssystems erkannt wird und die Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals verschoben wird.
Erfindungsgemäß wird bei Erkennen einer Störung eines Frequenzkanals des Kommunikationssystems die Mittenfrequenz des betreffenden gestörten Frequenzkanals um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals verschoben. Dies ist vorteilhaft, da in vielen Fällen bereits eine vergleichsweise geringfügige Verschiebung der Mittenfrequenz eines Frequenzkanals ausreichend ist, um eine signifikante Verbesserung der Übertragungsqualität des betreffenden Frequenzkanals zu erreichen. Dies betrifft sowohl den Fall frequenzabhängiger Störungen, beispielsweise durch Signalüberlagerungen oder Signalauslöschungen, als auch den zuvor betrachteten Fall, dass ein weiteres Kommunikationssystem Frequenzen beziehungsweise Frequenzkanäle in der Nähe der Frequenz des gestörten Frequenzkanals nutzt. Die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass im Unterschied zu der ebenfalls denkbaren Vorgehensweise, dass der gestörte Frequenzkanal für eine Daten- Übertragung nicht mehr genutzt wird, die Bandbreite des gestörten Frequenzkanals weiterhin zur Datenübertragung zur Verfügung steht. Dies hat zur Folge, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur die Robustheit des drahtlosen Kommunikationssystems erhöht, sondern darüber hinaus auch gleichzei- tig besonders leistungsfähig ist.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um den Bruchteil der Bandbreite des Frequenzkanals seitens des Kommunikationssys- tems ohne weitere Kenntnisse hinsichtlich der Art der vorliegenden Störung oder der seitens des Kommunikationssystems verwendeten Frequenzkanäle vorgenommen wird. In diesem Fall wird mit der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ausprobiert beziehungsweise getestet, ob hier- durch eine Verbesserung der Übertragungsqualität des Frequenzkanals erreicht wird oder nicht. Sofern eine entsprechende Verbesserung nicht erzielt wird, so kann entweder ein erneuter Versuch durch eine weitere Verschiebung der Mittenfrequenz erfolgen oder aber gegebenenfalls zu dem ursprüngli- chen Wert der Mittenfrequenz des Frequenzkanals zurückgekehrt werden.
Das Erkennen der Störung des Frequenzkanals kann seitens des Kommunikationssystems basierend auf verschiedenen, für sich bekannten, die Übertragungsqualität des Frequenzkanals charakterisierenden Parametern erfolgen. Als Beispiele hierfür seien das Signal-Rausch-Verhältnis und die Bitfehlerhäufigkeit genannt. Das Erkennen einer Störung eines Frequenzkanals kann dabei unter Verwendung eines oder mehrerer der zur Verfügung stehenden Parameter erfolgen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass bei der Ver- Schiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals die Frequenzlage und die Bandbreite benachbarter Frequenzkanäle des Kommunikationssystems berücksichtigt werden. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch sichergestellt wird, dass eine Beeinträchtigung benachbarter Frequenzkanäle des Kommunikati- onssystems in Folge der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals vermieden wird. Dies bedeutet, dass vorteilhafterweise nicht nur keine anderen Frequenzkanäle des Kommunikationssystems zur Verbesserung der Übertragungsqualität des Kommunikationssystems verwendet werden, sondern dar- über hinaus auch eine Verschlechterung der Übertragungsqualität in diesen anderen Frequenzkanälen vorteilhafterweise zumindest weitgehend vermieden wird. Die Berücksichtigung der Frequenzlage, d.h. der jeweiligen Mittenfrequenzen, und der Bandbreite benachbarter Frequenzkanäle des Kommunikationssys- tems, bietet darüber hinaus weiterhin auch den Vorteil, dass die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals so gering gehalten werden kann, dass sie durch die Spezifikation der Funkschnittstelle des jeweiligen Kommunikationssystems toleriert wird. Dies bedeutet, dass die betreffen- den Spezifikationen auch bei einer Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals vorzugsweise weiterhin eingehalten werden. Grundsätzlich ist es denkbar, dass in Folge der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ein gewisses Überlappen des gestörten Frequenzkanals mit einem benachbarten Frequenzkanal zugelassen beziehungsweise toleriert wird. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch derart ausgestaltet, dass bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ein Mindestabstand des gestörten Frequenzkanals zu benachbarten Frequenzkanälen des Kommunikationssys- tems eingehalten wird. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Beeinträchtigung der benachbarten Frequenzkanäle des Kommunikationssystems zuverlässig ausgeschlossen beziehungsweise minimiert werden kann.
In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeprägt, dass eine durch einen weiteren Frequenzkanal eines weiteren drahtlosen Kommunikationssystems verursachte Störung des Frequenzkanals des Kommunikationssystems erkannt wird und bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals die Frequenzlage und die Bandbreite zumindest des weiteren Frequenzkanals des weiteren Kommunikationssystems berücksichtigt werden. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch das bestehende Koexistenzproblem zwischen dem gestörten Frequenzkanal des Kommunikati- onssystems sowie dem weiteren Frequenzkanal des weiteren Kommunikationssystems minimiert werden kann. Sofern beispielsweise anhand empfangener Störsignale die seitens des weiteren Kommunikationssystems verwendete Funktechnologie identifiziert werden kann, so kann hieraus gegebenenfalls auf Fre- quenzlage und Bandbreite des weiteren Frequenzkanals geschlossen werden. Vorzugsweise sind zu diesem Zwecke in dem Kommunikationssystem entsprechende Informationen, etwa in Form von Kanalmustern, für unterschiedliche Arten von Kommunikationssystemen beziehungsweise Funktechnologien verfügbar. Sofern nun beispielsweise seitens eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 eine Störung eines Frequenzkanals durch einen weiteren Frequenzkanal eines weiteren Kommunikationssystems gemäß dem Bluetooth-Standard bekannt wird, so kann die im Bluetooth-Standard spezifizierte Frequenzlage und Bandbreite der Frequenzkanäle des weiteren Kommunikationssystems dafür benutzt werden, Frequenzlage und Bandbreite des den Frequenzkanal des Kommunikationssystems störenden weiteren Frequenzkanals zu ermitteln.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass die Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals des Kommunikationssystems derart verschoben wird, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Fre- quenzkanal des Kommunikationssystems und dem weiteren Frequenzkanal des weiteren Kommunikationssystems vergrößert. Eine entsprechende gezielte Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals weist den Vorteil auf, dass hierdurch mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit eine Verbesserung der Übertragungsqualität des gestörten Frequenzkanals erzielt wird, wobei gleichzeitig auch potenzielle Störungen des weiteren Frequenzkanals des weiteren Kommunikationssystems durch den Frequenzkanal des Kommunikationssystems verringert beziehungsweise vermieden werden. Sofern auch seitens des weiteren Kommunikationssystems eine Verschiebung der Mittenfrequenz des weiteren Kommunikationssystems in die entgegen gesetzte Richtung erfolgt, so wird hierdurch in der Regel eine weitere Verbesserung der Übertragungsqualität sowohl des gestörten Frequenzkanals des Kommunikationssystems als auch des weite- ren Frequenzkanals des weiteren Kommunikationssystems erzielt werden. Das Verschieben der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um den Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals weg von dem weiteren Frequenzkanal des weiteren Kommunikationssystems kann in diesem Fall somit im über- tragenen Sinne mit dem Verhalten zweiter Fahrzeuge gleichgesetzt werden, die sich auf einer Straße begegnen. Um eine wechselseitige Störung in Form einer Berührung zu vermeiden, fahren die Fahrzeuge etwas weiter zum Straßenrand, ohne hier- bei jedoch die Fahrspur zu verlassen beziehungsweise zu wechseln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Störung des Frequenzkanals von einem Koordinationsknoten des Kommunikationssystems erkannt. Dies ist vorteilhaft, da entsprechende, eine übergeordnete Funktion innerhalb des Kommunikationssystems wahrnehmende Koordinationsknoten üblicherweise in den meisten drahtlosen Kommunikationssystemen vorhanden sind.
Alternativ zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise auch derart ablaufen, dass die Störung des Frequenzkanals von einem Teilnehmergerät des Kommunikationssystems erkannt und mittels ei- nes Informations-Signals an einen Koordinationsknoten des
Kommunikationssystems gemeldet wird. Dies bietet den Vorteil, dass ein zentrales Erkennen der Störung des Frequenzkanals durch einen Koordinationsknoten des Kommunikationssystems nicht erforderlich ist, sondern eine vorliegende Störung durch das jeweilige betroffene Teilnehmergerät des Kommunikationssystems erkannt und an den Koordinationsknoten des Kommunikationssystems gemeldet werden kann. Eine entsprechende Information des Koordinationsknotens des Kommunikationssystems ist vorteilhaft, da der Koordinationsknoten üblicherwei- se besser geeignet ist, zu entscheiden, ob und gegebenenfalls in welcher Form eine Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals zweckmäßig ist. Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ablaufen, dass von dem Koordinationsknoten an Teilnehmergeräte des Kommunikationssystems ein die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals des Kommunikati- onssystems anzeigendes Verschiebungs-Signal übermittelt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass alle Teilnehmergeräte des Kommunikationssystems über die vorzunehmende Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals informiert werden und diese Verschiebung der Mittenfrequenz somit entsprechend mitmachen beziehungsweise vornehmen können.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise für unterschiedliche Arten von drahtlosen Kommunikationssystemen verwendet werden, d.h. insbesondere für Kommunikationssyste- me, die unterschiedliche Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung einsetzen. So kann das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise derart weitergebildet sein, dass mittels des zumindest einen Frequenzkanals des Kommunikationssystems ein bandgespreiztes Signal übertragen wird.
Darüber hinaus ist es vorzugsweise alternativ oder zusätzlich hierzu auch möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführt ist, dass bei einem Kommunikationssystem mit mehreren Frequenzkanälen zur Datenübertragung ein Frequenz- sprungverfahren angewendet wird.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen ist das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich zum Betreiben unterschiedlicher, nahezu beliebiger drahtloser Kommunikationssys- teme geeignet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Kommunikationssystem gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 betrieben. Dies bietet den Vorteil, dass entsprechende Kommunikationssysteme insbesondere im Bereich der Steuerung und Überwachung von Indust- rieanlagen zunehmend Verbreitung finden und hier die Vermeidung beziehungsweise Reduzierung von Störungen der verwendeten Frequenzkanäle beziehungsweise der Datenübertragung von besonders großer Bedeutung ist. Alternativ hierzu kann es sich bei dem Kommunikationssystem beispielsweise auch um ein Kommunikationssystem gemäß dem Bluetooth-Standard, dem WLAN- Standard oder dem WirelessHART-Standard handeln.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Teilnehmergerät zur drahtlosen Datenübertragung in einem Kommunikationssystem.
Hinsichtlich des Teilnehmergerätes liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Teilnehmergerät anzugeben, das ein gegenüber Störungen besonders unempfindliches und zugleich leistungsfähiges Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung in einem Kommunikationssystem unterstützt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Teilnehmergerät zur drahtlosen Datenübertragung in einem Kommunika- tionssystem, wobei das Teilnehmergerät zum Empfangen eines eine Verschiebung der Mittenfrequenz eines gestörten Frequenzkanals des Kommunikationssystems um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals anzeigenden Verschiebungs-Signals von einem Koordinationsknoten des Kommunikati- onssystems sowie zum Verschieben der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um den Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals ausgebildet ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Teilnehmergerätes entspre- chen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Teilnehmergerätes gilt dies in analoger Weise in Be- zug auf die entsprechenden vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Teilnehmergerät derart ausgestaltet, dass es zum Erkennen der Störung des Frequenzkanals sowie zum Übermitteln eines den gestörten Frequenzkanal identifizierenden Informations-Signals an den Koordinationsknoten ausgebildet ist.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Teilnehmergerät eine Übertragungs- Einrichtung zum Senden und/oder zum Empfangen von Daten auf.
In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Teilnehmergerät zum Übertragen eines bandgespreizten Signals ausgebildet.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Teilnehmergerät auch derart ausgeführt sein, dass das Teilnehmergerät bei einem Kommunikationssystem mit mehreren Frequenzkanälen zur Datenübertragung unter Anwendung eines Frequenzsprungverfahrens ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems zur drahtlosen Datenübertragung.
Hinsichtlich des Koordinationsknotens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems zur drahtlosen Datenübertragung an- zugeben, der ein gegenüber Störungen besonders unempfindliches und zugleich leistungsfähiges Verfahren zur Datenübertragung unterstützt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems zur drahtlosen Datenübertragung, wobei der Koordinationsknoten bei Vorliegen einer Störung eines Frequenzkanals des Kommunikationssystems zum Festlegen einer einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals betragenden Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals sowie zum Senden eines die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals um den Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenz- kanals anzeigenden Verschiebungs-Signals an Teilnehmergeräte des Kommunikationssystems ausgebildet ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Koordinationsknotens entsprechen wiederum im Wesentlichen den zuvor bereits im Zusam- menhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteilen, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen wird. Gleiches gilt auch hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Koordinationsknotens in Bezug auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der erfindungsgemäße Koordinationsknoten derart ausgestaltet, dass der Koordinationsknoten beim Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals zum Berücksichtigen der Frequenzlage und der Bandbreite benachbarter Frequenzkanäle des Kommunikationssystems ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Koordinationsknoten auch derart ausgeführt sein, dass der Koordinationsknoten zum derartigen Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ausgebildet ist, dass ein Mindestabstand des Frequenzkanals zu den benachbarten Frequenzkanälen des Kommunikationssystems eingehalten wird.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Koordinationsknoten derart ausgestaltet, dass der Koordinationsknoten zum Erkennen einer durch einen weiteren Frequenzkanal eines weiteren drahtlosen Kommunikationssystems verursachten Störung des Frequenzkanals und zum Berücksichtigen der Frequenzlage und der Bandbreite zumindest des weiteren Frequenzkanals des weiteren Kommunikationssystems bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Koordinationsknoten zum derartigen Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals ausgebildet, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Frequenzkanal des Kommunikationssystems und dem weiteren Frequenzkanal eines weiteren Kommunikationssystems vergrößert.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der erfindungsgemäße Koordinationsknoten zum Erkennen der Störung des Frequenzkanals ausgebildet.
Vorzugsweise kann der erfindungsgemäße Koordinationsknoten auch in der Form ausgestaltet sein, dass der Koordinationsknoten zum Empfangen eines den gestörten Frequenzkanal identifizierenden Informations-Signals von einem Teilnehmergerät des Kommunikationssystems ausgebildet ist.
Die Erfindung umfasst ferner ein Kommunikationssystem zur drahtlosen Datenübertragung mit zumindest einem erfindungsgemäßen Teilnehmergerät beziehungsweise zumindest einem Teilnehmergerät gemäß einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Teilnehmergerätes sowie mit einem erfindungsgemäßen Koordinationsknoten beziehungsweise einem Koordinationsknoten gemäß einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Koordinationsknotens.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Kommunikationssystem zur Datenübertragung gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 ausgebildet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt
Figur 1 zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Diagramm, in dem in zeitlicher Abfolge ein Frequenzkanal eines Kommunikationssystems sowie mehrere Frequenzkanäle eines weiteren Kommunikationssystems dargestellt sind, und
Figur 2 in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems .
Figur 1 zeigt zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Diagramm, in dem in zeitlicher Abfolge ein Frequenzkanal eines Kommunikationssystems sowie mehrere Frequenzkanäle eines weiteren Kommunikationssystems dargestellt sind. Zu diesem Zweck ist in dem Diagramm auf der Abszisse die Frequenz f und auf der Ordinate die Zeit t aufgetragen.
In dem Diagramm ist ein Frequenzkanal 10 eines drahtlosen Kommunikationssystems dargestellt. Darüber hinaus sind weite- re Frequenzkanäle 20 bis 22 eines weiteren drahtlosen Kommu- nikationssystems gezeigt. Entsprechend der Darstellung in Figur 1 sei angenommen, dass anfangs in dem dargestellten Frequenzbereich lediglich das Kommunikationssystem aktiv ist, d.h. dass lediglich der Frequenzkanal 10 zur Datenübertragung verwendet wird. Der Frequenzkanal 10 weist eine Mittenfrequenz mit dem Wert fi sowie eine vorgegebene Bandbreite auf. Entsprechend der Darstellung in Figur 1 sei ferner angenommen, dass das Kommunikationssystem den Frequenzkanal 10 für eine zeitschlitzbasierte Datenübertragung verwendet.
Gemäß der Darstellung in Figur 1 beginnt nun zu einem Zeitpunkt ti, zu dem die Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 des Kommunikationssystems den Wert fi aufweist, das weitere Kom- munikationssystem mit einer Nutzung der weiteren Frequenzkanäle 20 bis 22. Aufgrund dessen, dass der weitere Frequenzkanal 21 im Frequenzspektrum unmittelbar benachbart zu dem Frequenzkanal 10 des Kommunikationssystems ist, ergibt sich ein Koexistenzproblem der beiden Kommunikationssysteme, d.h. eine Störung des Frequenzkanals 10 beziehungsweise der Datenübertragung in diesem Frequenzkanal 10. Eine entsprechende Störung kann beispielsweise anhand des Signal-Rausch- Verhältnisses oder der Bitfehlerhäufigkeit erkannt werden. Auf das Erkennen der Störung des Frequenzkanals hin wird nun seitens des Kommunikationssystems eine Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals vorgenommen. Dies bedeutet, dass die Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 von dem Wert fi zu einem Wert f2 verschoben wird. Dabei er- folgt die betreffende Verschiebung in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 derart, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Frequenzkanal 10 des Kommunikationssystems und dem weiteren Frequenzkanal 21 des weiteren Kommunikationssystems vergrößert. Dies führt dazu, dass die Störung des Fre- quenzkanals 10 des Kommunikationssystems durch den weiteren Frequenzkanal 21 des weiteren Kommunikationssystems behoben beziehungsweise zumindest reduziert wird.
Die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 derart, dass der Frequenzabstand zu dem weiteren Frequenzkanal 21 sich vergrößert, kann entweder dadurch geschehen, dass eine Verschiebung der Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 in Richtung niedrigerer Frequenzen seitens des Kom- munikationssystems ausprobiert und aufgrund der erzielten
Verbesserung der Übertragungsqualität in dem zuvor gestörten Frequenzkanal 10 beibehalten wird. Sofern zunächst eine Verschiebung der Mittenfrequenz in Richtung größerer Frequenzen versucht werden sollte, so wird diese im Ergebnis nicht zu einer Verbesserung sondern in der Regel sogar zu einer Verschlechterung der Übertragungsqualität des Frequenzkanals 10 führen. Aus diesem Grund wird das Kommunikationssystem die vorgenommene Verschiebung der Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 rückgängig machen beziehungsweise eine Verschiebung in Richtung niedrigerer Frequenzen ausprobieren. Dies würde somit letztlich auch zu der in Figur 1 dargestellten Situation zum Zeitpunkt t2 führen, dass die Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 von der Frequenz fi zu der Frequenz f2 verschoben worden ist.
Neben der zuvor beschriebenen Vorgehensweise kann das Kommunikationssystem vorteilhafterweise jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 einerseits die Frequenzlage und die Bandbreite benachbarter, aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 nicht dargestellter, Frequenzkanäle des Kommunikationssystems berücksichtigt werden. Darüber hinaus werden in dem Falle, dass, wie in Figur 1 dargestellt, eine durch einen weiteren Frequenzkanal 21 eines weiteren drahtlo- sen Kommunikationssystems verursachte Störung des Frequenzkanals 10 erkannt wird, vorzugsweise bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 weiterhin auch die Frequenzlage und die Bandbreite zumindest des weiteren Frequenzkanals 21 des weiteren Kommunikationssystems berücksichtigt. Hierzu verfügt das Kommunikationssystem beziehungsweise ein Koordinationsknoten des Kommunikationssystems über entsprechende Informationen zu den Mittenfrequenzen und den Bandbreiten des weiteren Frequenzkanals 21 beziehungsweise der weiteren Frequenzkanäle 20 bis 22. Hierdurch wird es in der in Figur 1 dargestellten Situation ermöglicht, zu erkennen, dass die Störung des Frequenzkanals 10 durch den weiteren Frequenzkanal 21 des Kommunikationssystems verursacht wird und dass dieser Störung durch eine Verschiebung der Mit- tenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals 10 in Richtung zu niedrigeren Frequenzen hin entgegengewirkt werden kann. Dabei kann eine entsprechende Verschiebung der Mittenfrequenz des Frequenzkanals 10 beispielsweise in Megahertz- Schritten stattfinden. Vorteil der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals 10 ist insbesondere, dass keine weiteren Ressourcen, wie beispielsweise benachbarte Frequenzkanäle, verwendet werden und eine entsprechend vergleichsweise geringe Frequenzverschiebung üblicherweise durch die Toleranzen der Funkspezifikationen von drahtlosen Kommunikationssystemen abgedeckt ist, so dass diese Spezifikationen nicht verlassen beziehungsweise verletzt werden.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Skizze ein Ausführungs- beispiel des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems. Dargestellt ist ein Kommunikationssystem KS, das neben Teilnehmergeräten Tl, T2, T3 einen Koordinationsknoten K aufweist. Dabei dient der Koordinationsknoten K insbesondere der Verwaltung und der Synchronisierung des Kommunikationssystems KS. Im Rahmen des Betriebs des Kommunikationssystems KS wird nun seitens des Teilnehmergerätes T2 eine Störung eines von dem Teilnehmergerät T2 verwendeten Frequenzkanals erkannt beziehungsweise festgestellt. Dabei kann es sich bei der Störung sowohl um eine Beeinträchtigung handeln, die durch ein weiteres Kommunikationssystem verursacht ist, als auch um eine durch andere Ursachen bewirkte Störung der Datenübertragung unter Verwendung des betreffenden Frequenzkanals. Auf die erkannte Störung des Frequenzkanals hin wird nun von dem Teil- nehmergerät T2 ein den gestörten Frequenzkanal identifizierendes Informations-Signals IS an den Koordinationsknoten K übermittelt. Alternativ hierzu wäre es auch denkbar, dass die Störung des Frequenzkanals durch den Koordinationsknoten K selbst detektiert wird.
Der Koordinationsknoten K weist unter anderem eine Steuereinrichtung ST sowie eine an die Steuereinrichtung ST angebundene Speichereinrichtung DB auf. In der Speichereinrichtung DB sind Informationen zu den Frequenzkanälen des Kommunikations- Systems KS, d.h. insbesondere zu Frequenzlage und Bandbreite der Frequenzkanäle des Kommunikationssystems, hinterlegt. Darüber hinaus weist die Speichereinrichtung DB Informationen zu Frequenzlage und Bandbreite weiterer Frequenzkanäle weiterer Kommunikationssysteme auf. Dies bedeutet, dass beispiels- weise für den Fall, dass das Kommunikationssystem KS ein Kommunikationssystem gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 ist, in der Speichereinrichtung DB auch Informationen zu von Kommunikationssystemen gemäß dem Bluetooth- oder WLAN-Standard verwendeten Frequenzkanälen abgelegt sind. Dies ermöglicht es dem Koordinationsknoten K nun, eine Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals derart festzulegen, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Frequenzkanal des Kommunikationssystems KS und einem den betref- fenden Frequenzkanal störenden weiteren Frequenzkanal des weiteren Kommunikationssystems vergrößert.
Dabei kann der Koordinationsknoten K basierend auf den Fre- quenzkanalmustern, d.h. den in der Speichereinrichtung DB abgelegten Informationen, einerseits Annahmen darüber treffen, welcher Frequenzkanal eines weiteren Kommunikationssystems für die Störung des Frequenzkanals des Kommunikationssystems verantwortlich ist beziehungsweise sein könnte und basierend auf der getroffenen Annahme eine entsprechende Verschiebung der Mittenfrequenz des Frequenzkanals um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals festlegen.
Andererseits ist es auch denkbar, dass dem Koordinationskno- ten K ausdrückliche Informationen über den weiteren Frequenzkanal des weiteren Kommunikationssystems vorliegen, der für die Störung des Frequenzkanals des Kommunikationssystems KS verantwortlich ist. Entsprechende Informationen können seitens des Koordinationsknotens K oder seitens eines die Stö- rung feststellenden Teilnehmgerätes T2 einerseits durch eine Auswertung der auf den gestörten Frequenzkanal übertragenen Daten gewonnen werden. So können Störungen durch weitere Funksysteme beziehungsweise weitere Kommunikationssysteme seitens der Teilnehmergeräte Tl, T2, T3 beziehungsweise des Koordinationsknotens K des Kommunikationssystems KS generell mit Hilfe von so genannten „Listen-Before-Talk"-Mechanismen erkannt werden. Ein entsprechender Mechanismus ist beispielsweise in dem Standard IEEE 802.15.4 in Form des CSMA-CA (Car- rier Sense Multiple Access-Collision Avoidance) Algorithmus implementiert und kann grundsätzlich sowohl seitens des Koordinationsknotens K als auch seitens der Teilnehmergeräte Tl, T2, T3 für das Erkennen eines Koexistenzproblems beziehungsweise einer Störung des Frequenzkanals des Kommunikationssys- tems KS durch einen weiteren Frequenzkanal eines weiteren KommunikationsSystems verwendet werden.
Alternativ oder zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Vorge- hensweise ist es grundsätzlich auch möglich, dass ein Nachrichtenaustausch zwischen dem Koordinationsknoten K des Kommunikationssystems KS sowie einem Netzknoten des weiteren Kommunikationssystems erfolgt, im Rahmen dessen dem Koordinationsknoten K ein den weiteren Frequenzkanal identifizieren- des Kennzeichen oder Frequenzlage sowie gegebenenfalls Bandbreite des weiteren Frequenzkanals beziehungsweise der weiteren Frequenzkanäle des weiteren Kommunikationssystems mitgeteilt werden.
Die von dem Koordinationsknoten K unter Berücksichtigung der vorliegenden Informationen festgelegte Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals teilt der Koordinationsknoten K den Teilnehmergeräten Tl, T2, T3 des Kommunikationssystems mittels eines Verschiebungs-Signals VS mit. Hierdurch wird sichergestellt, dass alle Teilnehmergeräte Tl, T2, T3 die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals mitmachen können, d.h. dass die Synchronisierung der Teilnehmergeräte Tl, T2, T3 bezüglich der verwendeten Mittenfrequenz erhalten bleibt beziehungsweise gewährleistet ist.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen wird es durch die Erfindung insbesondere ermöglicht, die Verfügbarkeit und damit die Robustheit des drahtlosen Kommunikationssystems KS zu erhöhen. Hierdurch wird beispielsweise für Anwendungen im Bereich der Industrietechnik, d.h. beispielsweise in der Automatisierungstechnik, ein wichtiger Beitrag dazu geleistet, geforderte Übertragungseigenschaften des Kommunikationssystems KS zu gewährleisten. Vorteilhafterweise führt dabei eine Verschiebung der Mittenfrequenz eines gestörten Frequenzkanals im Ergebnis zu einer Verbesserung der Übertragungsqualität, wobei das beschriebene Verfahren vorzugsweise für unterschiedliche Arten von Kommunikationssystemen, d.h. beispielsweise für Kommunikationssysteme gemäß den Standards IEEE 802.15.4 oder IEEE 802.11, anwendbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssysteins (KS) , das zur Datenübertragung zumindest einen Fre- quenzkanal (10) aufweist, wobei
- eine Störung des Frequenzkanals (10) beziehungsweise eines der Frequenzkanäle des Kommunikationssystems (KS) erkannt wird und
- die Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals (10) verschoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) die Frequenzlage und die Bandbreite benachbarter Frequenzkanäle des Kommunikationssystems (KS) berücksichtigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) ein Mindestabstand des gestörten Frequenzkanals (10) zu benachbarten Frequenzkanälen des Kommunikations- Systems (KS) eingehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- eine durch einen weiteren Frequenzkanal (21) eines weite- ren drahtlosen Kommunikationssystems verursachte Störung des Frequenzkanals (10) des Kommunikationssystems (KS) erkannt wird und - bei der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) die Frequenzlage und die Bandbreite zumindest des weiteren Frequenzkanals (21) des weiteren Kommunikationssystems berücksichtigt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) des Kommunikationssystems (KS) derart verschoben wird, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Frequenzkanal (10) des Kommunikationssystems (KS) und dem weiteren Frequenzkanal (21) des weiteren Kommunikationssystems vergrößert.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Störung des Frequenzkanals (10) von einem Koordinationsknoten (K) des Kommunikationssystems (KS) erkannt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die Störung des Frequenzkanals (10) von einem Teilnehmergerät (T2) des Kommunikationssystems (KS) erkannt und
- mittels eines Informations-Signals (IS) an einen Koordinationsknoten (K) des Kommunikationssystems (KS) gemeldet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von dem Koordinationsknoten (K) an Teilnehmergeräte (Tl, T2, T3) des Kommunikationssystems (KS) ein die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) des Kommunikationssystems (KS) anzeigendes Verschiebungs-Signal (VS) übermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mittels des zumindest einen Frequenzkanals (10) des Kommunikationssystems (KS) ein bandgespreiztes Signal übertragen wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei einem Kommunikationssystem (KS) mit mehreren Frequenzka- nälen zur Datenübertragung ein Frequenzsprungverfahren angewendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Kommunikationssystem (KS) gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 betrieben wird.
12. Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) zur drahtlosen Datenübertragung in einem Kommunikationssystem (KS) , wobei das Teilneh- mergerät (Tl, T2, T3)
- zum Empfangen eines eine Verschiebung der Mittenfrequenz eines gestörten Frequenzkanals (10) des Kommunikationssys- tems (KS) um einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals (10) anzeigenden Verschiebungs-Signals (VS) von einem Koordinationsknoten (K) des Kommunikationssystems (KS) sowie
- zum Verschieben der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) um den Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals (10) ausgebildet ist.
13. Teilnehmergerät nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) - zum Erkennen der Störung des Frequenzkanals (10) sowie
- zum Übermitteln eines den gestörten Frequenzkanal (10) identifizierenden Informations-Signals (IS) an den Koordinationsknoten (K) ausgebildet ist.
14. Teilnehmergerät nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) eine Übertragungs- Einrichtung zum Senden und/oder zum Empfangen von Daten auf- weist.
15. Teilnehmergerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) zum Übertragen eines bandge- spreizten Signals ausgebildet ist.
16. Teilnehmergerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) bei einem Kommunikationssys- tem (KS) mit mehreren Frequenzkanälen zur Datenübertragung unter Anwendung eines Frequenzsprungverfahrens ausgebildet ist.
17. Koordinationsknoten (K) eines Kommunikationssystems (KS) zur drahtlosen Datenübertragung, wobei der Koordinationsknoten (K)
- bei Vorliegen einer Störung eines Frequenzkanals (10) des Kommunikationssystems (KS) zum Festlegen einer einen Bruchteil der Bandbreite des gestörten Frequenzkanals (10) betragenden Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) sowie
- zum Senden eines die Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) um den Bruchteil der Band- breite des gestörten Frequenzkanals (10) anzeigenden Verschiebungs-Signals (VS) an Teilnehmergeräte (Tl, T2, T3) des Kommunikationssystems (KS) ausgebildet ist.
18. Koordinationsknoten nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K) beim Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) zum Berücksichtigen der Frequenzlage und der Bandbreite benachbar- ter Frequenzkanäle des Kommunikationssystems (KS) ausgebildet ist.
19. Koordinationsknoten nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K) zum derartigen Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) ausgebildet ist, dass ein Mindestabstand des Frequenzkanals (10) zu den benachbarten Frequenzkanälen des Kommunikationssystems (KS) eingehalten wird.
20. Koordinationsknoten nach einem der Ansprüche 17 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K)
- zum Erkennen einer durch einen weiteren Frequenzkanal (21) eines weiteren drahtlosen Kommunikationssystems verursachten Störung des Frequenzkanals (10) und
- zum Berücksichtigen der Frequenzlage und der Bandbreite zumindest des weiteren Frequenzkanals (21) des weiteren Kommunikationssystems bei der Verschiebung der Mittenfre- quenz des gestörten Frequenzkanals (10) ausgebildet ist.
21. Koordinationsknoten nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K) zum derartigen Festlegen der Verschiebung der Mittenfrequenz des gestörten Frequenzkanals (10) ausgebildet ist, dass sich der Frequenzabstand zwischen dem gestörten Frequenzkanal (10) des Kommunikationssystems (KS) und dem weiteren Frequenzkanal (21) eines weiteren Kommunikationssystems vergrößert.
22. Koordinationsknoten nach einem der Ansprüche 17 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K) zum Erkennen der Störung des Frequenzkanals (10) ausgebildet ist.
23. Koordinationsknoten nach einem der Ansprüche 17 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Koordinationsknoten (K) zum Empfangen eines den gestörten Frequenzkanal (10) identifizierenden Informations-Signals (IS) von einem Teilnehmergerät (T2) des Kommunikationssystems (KS) ausgebildet ist.
24. Kommunikationssystem (KS) zur drahtlosen Datenübertragung mit zumindest einem Teilnehmergerät (Tl, T2, T3) nach einem der Ansprüche 12 bis 16 sowie einem Koordinationsknoten (K) nach einem der Ansprüche 17 bis 23.
25. Kommunikationssystem nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kommunikationssystem (KS) zur Datenübertragung gemäß dem
Standard IEEE 802.15.4 ausgebildet ist.
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