WO2020192908A1 - Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen netzwerk sowie zugangspunkt und zugangspunkt-client - Google Patents

Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen netzwerk sowie zugangspunkt und zugangspunkt-client Download PDF

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WO2020192908A1
WO2020192908A1 PCT/EP2019/057744 EP2019057744W WO2020192908A1 WO 2020192908 A1 WO2020192908 A1 WO 2020192908A1 EP 2019057744 W EP2019057744 W EP 2019057744W WO 2020192908 A1 WO2020192908 A1 WO 2020192908A1
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sub
access point
data packets
wireless network
channels
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PCT/EP2019/057744
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Ulrich Sinn
Christoph Weiler
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04L67/01—Protocols
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    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • Communication in automation systems takes place according to relatively strict rules.
  • Information within the system usually occurs cyclically, for example the transmission of sensor, control or regulation data. These are sent in data packets, some of which are requested by so-called trigger packets.
  • the size of the transmitted data packets, in particular the trigger packets, is usually small because, for example, only individual measured values are transmitted.
  • IWLAN Industrial Wireless LAN
  • a time-controlled query of WLAN access point clients and devices connected behind them is based on the Point Coordination Function PCF method from the IEEE 802.11 standard and adapted for industrial use Procedure (iPCF) used.
  • iPCF Industrial use Procedure
  • the clients are queried or polled by the access point (AP) one after the other; only one client may respond so that the packet can be received by the access point. If several clients were to send at the same time, there would be disruptions due to the loss of sent packets. This also means that the repeated transmission of lost packets increases the data load on the connection, which can lead to further data loss.
  • a representation of the underlying industrial network can be found in FIG.
  • a wireless network WN connects on the one hand the first industrial network IN with associated first stations AT01, AT02.
  • a connection to the wireless network WN is established through the WiFi access point.
  • Communication takes place via access point clients WC1, WC2, WCn to further networks IN1, IN2, INn, where further stations are connected.
  • the data communication method according to the invention in an industrial network with a large number of stations which are connected via networks and in which these networks each have an access point client to a wireless network (WN) and
  • WN wireless network
  • data packets containing information are regularly queried via the access point via the access point client by querying messages to the stations.
  • the data packets are queried by the stations from the networks via the access point at least partially at the same time by dividing the transmission bandwidth offered by the wireless network into subchannels and partially sending the information contained in the individual data packets simultaneously via the subchannels.
  • the inventive access point client to a wireless network for performing one of the claimed data communication methods in an industrial network with a plurality of stations which are connected via networks and wherein the networks are each connected to an access point client to the wireless network and
  • Another network is connected via the wireless network via an access point, through which further stations are connected, with data packets containing information via the access point clients being queried via the access point at predetermined equal time intervals through query messages to the stations, and the query the data packets via the access point from the stations in the networks is made possible at least partially at the same time by dividing the transmission bandwidth offered by the wireless network into subchannels and the information contained in the individual data packets can be sent partially simultaneously via the subchannels.
  • the inventive access point to a wireless network for performing a data communication method in an industrial network according to the features of one of the method claims with a plurality of stations which are connected via networks and wherein the networks are each connected to an access point client to the wireless network and a further network is connected via the wireless network via an access point, through which further stations are connected, data packets containing information about the access point clients being queried via the access point at predetermined equal time intervals by querying messages to the stations are, characterized in that the query of the data packets via the access point from the stations from the networks is at least partially made possible by dividing the transmission bandwidth offered by the wireless network into subchannels and that in the individual data packets The information contained in it can partly be sent simultaneously via the sub-channels.
  • Figure 1 shows an example of a network structure of the industrial network with a wireless network
  • FIG. 2 an exemplary transmission using the iPCF method and IEEE 802.11ax downlink
  • FIG. 3 an exemplary transmission using the iPCF method and IEEE 802.11ax uplink
  • FIG. 4 shows an uplink connection with two query messages (trigger frames) and repeated transmissions on different sub-channels
  • FIG. 5 shows an uplink connection with three query messages and repeated transmission attempts on different subchannels
  • FIG. 6 shows a flow chart for the transmission method optimized according to the invention in the event of disturbances in the transmission network.
  • the data transmission method described in the claims is carried out in accordance with the IEEE 802.11ax standard.
  • the data packets, d DL , d DL 1, ⁇ d UL 1, d UL n come from the left from transmitters on the Industrial Network IN, via the WiFi access point.
  • TIME represents the course of time, ie from top to bottom the path of the data packets from the transmitter to the receiver is recorded over time.
  • Transmitter AT01, AT02 and receiver AT11, AT12, ... are both shown in FIG. 1 and are not explicitly shown in FIGS. 2 and 3.
  • WiFi data can be sent to several access point clients, WC1, WC2, ... simultaneously via a wireless network, WN (this is also called Downlink Multiuser, DL MU), in a DL MU F , in which the representation does not mean that all data are sent together in a single data packet, but rather via the sub-channels, at the same time, see the spread of the representation on the right, WiFi channel, SC1, SC2, ... SCn.
  • the addressed access point clients WC1, WC2, ... can respond to the request message TF at the same time (uplink multiuser, UL MU) without the packets d UL 1, d UL 2, ... interfere with each other.
  • the transmission channel WiFi channel is divided into sub-channels SC1, SC2, ... SCn.
  • the behavior described is based on the OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) method, in which a WLAN channel, consisting of a number of sub-carriers or sub-carrier signals, is divided into several individually usable sub-channels, each consisting of a subset the number of sub-carriers exist, is divided.
  • OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiple Access
  • IEEE802.11ax the following functionality of IEEE802.11ax can be used:
  • a WiFi access point can send data to several access point clients WC1, WC2, ... simultaneously by using only one sub-channel / sub-channel for each client (up to 9 sub-channels per 20 MHz channel are technically possible).
  • the WiFi access point sends a query message (trigger frame, TF) with which up to 9 access point clients WC1, WC2, ... per 20 MHz channel can be addressed in order to request data from them.
  • TF trigger frame
  • the addressed access point clients WC1, WC2, ... respond immediately after receiving the query message TF the sub-channels assigned to them d DL 1, d DL 2, d UL 1, d UL 2, i.e. parts of the radio channel.
  • Data packets, d DL 1, d DL 2, d UL 1, d UL 2, which are addressed to individual (automation) devices AT11, AT12, ... behind the access point clients WC1, WC2, ..., are processed as with iPCF. This means that addresses and data for all devices AT11, AT12, ... behind a certain access point client WC1, WC2, ... are packed into a package.
  • the access point clients WC1 In contrast to iPCF, the access point clients WC1,
  • Figures 4 and 5 show the use of several downlink frames and query messages, TF1, TF2.
  • NWC is the number of clients x and is the smallest
  • the query message TF1 contains 9 pieces of information for 9 access points, client1, ... client9 and assignments for 9 sub-channels sub-ch1, ... sub-ch9. It is shown that the two sub-channels sub-ch1 and sub-ch2 have a transmission error, and the packets d UL 1, d UL 2 were not delivered to the recipient as planned. It is also shown that there are 12 transmitters for which 9 sub-channels are available. After the first cycle t trig has expired , a second request message TF2 is sent, which now requests both the data packets not delivered by client1 and client2 and the requests for client10 to client12 that have not yet been delivered due to a lack of sufficient number of sub-channels. On the one hand, it is advantageous to omit those sub-channels in which the error occurred. On the other hand, sub-channels were also left free between the requests, if possible.
  • access point clients WC1, WC2, ... do not answer any of the query messages, TF1, TF2 within a cycle, then in an advantageous embodiment of the invention these access point clients are queried with the first query message of the following cycle.
  • the sequence of the subscriber inquiries is therefore automatically adjusted in order to increase the probability of a successful transmission.
  • the unused sub-channels can also be filled with the repetitions from the query messages.
  • a new query takes place on a different sub-channel than the first query, as also shown in FIGS. 4 and 5.
  • the assignment of a sub-channel to an access point client can be optimized by means of an adaptive learning process. An exemplary embodiment is described again below.
  • this sub-channel is then marked and listed as "disturbed", for example in a list Inquiry messages TF this subchannel is then initially not used.After a configurable time (for example 1 min) the subchannel is released for use again, since otherwise it would be permanently blocked and the number of available subchannels would continue to decrease.
  • a subchannel If a subchannel shows permanent transmission problems, it is not used for a configurable second period of time. Reuse only takes place after the procedure outlined below.
  • clients can be queried specifically on these channels if they have already answered on another sub-channel. If they answer, the sub-channel is removed from the "disturbed" list and the transmitted information is discarded because it is already known or only generated for the test.
  • the transmission duration can be optimized as follows.
  • UL MU is a maximum of half the number of available sub-channels (i.e. 4 at 20 MHz , 9 at 40 MHz, etc.), a subchannel twice as wide can be used for each access point client. In this subchannel, twice as much data can then be transmitted, so that the time required for transmission is reduced. With 4 access point clients the data rate increases and the transmission time is reduced by a factor of 2, with 2 access point clients the data rate increases and the transmission time is reduced accordingly by a factor of 4.
  • FIG. 6 shows a flowchart which shows how a transmission method can be improved in the event of a fault.
  • Category 1 Part of the wireless network (WLAN band) is disturbed, so that data that are sent on certain subchannels are successfully transferred, while data on other (disturbed) subchannels are not transferred successfully, or
  • Category 2 The entire wireless network (WLAN band) is disturbed, so that no more data is transmitted on any subchannel.
  • the disturbance pattern / disturbance scenario detection, 604 can be carried out automatically.
  • An access point determines the type of fault in which it
  • “Narrowband”) interferer that only covers part of the wireless (WLAN) channel, closed (Category 1, continue with 605). This is interference that occasionally or frequently interferes with one or more sub-channels. In practice, this is e.g. interference from Bluetooth systems or systems based on IEEE 802.15.4 (e.g. ZigBee).
  • the access point sends data to access point clients only on the undisturbed subchannels, 605, and
  • the access point requests data from access clients only on the undisturbed sub-channels.
  • the communication is distributed over the required number of frames, 608, NO.
  • the bandwidth is reduced in comparison to the complete radio channel, in relation to the number of sub-carriers to one another (e.g.
  • the multiple time n TRA may have to be planned (e.g. four times the time for an initial transmission and a maximum of three repetitions).
  • the amount of data to be transmitted influences the transmission duration of the packets (downlink multiuser package DL MU F and uplink multiuser package DL MU F) while the transmission duration of the request message TF and the confirmation message BA is not affected.
  • the length of a cycle can be determined as follows:
  • t cyc n TRA * (t DLF + t TF + t ULF + t BA )
  • t DLF t DL-fix + t DL-us e rdata t
  • the duration of the cycle can be controlled by limiting the data to be transmitted d DL -use rdat a and d UL-userdata .
  • a few fixed values can be provided, such as B. 64 bytes, 128 bytes or 256 bytes. This limitation of the amount of data is particularly useful in the context of automation, where, for example, sensors very often only transmit a few bytes per cycle.
  • the next generation of mobile communications also works with OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) and sub-channels.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • sub-channels The methods described above can therefore also be used with 5G.
  • the method described is an optimal mapping of the cyclic automation communication, e. B. PROFINET (Process Field Network), on IEEE802.11ax.
  • the packets transferred from the controller to the devices via PROFINET can be transferred in parallel and not sequentially via the radio interface as was previously the case. This is much faster. The same applies to the opposite direction.
  • the cycle times for PROFINET via WLAN are advantageously significantly reduced due to the improved throughput and the limitation of the transmitted data, both for the request message and for the application.
  • the wireless connection is also more robust. o
  • the improved throughput leads to a shorter transmission time of the
  • the distribution of the data on the radio channel is automatically adapted to the previously automatically recognized interference pattern / interference scenario in one of the advantageous embodiments described.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem industriellen Netzwerk mit zyklischer Datenkommunikation. Das Netzwerk umfasst dabei auch eine drahtlose Datenübertragungsstrecke. Das beanspruchte Verfahren beruht auf einer Unterteilung des Datenkanals in einzelne Unterkanäle und eine besonders vorteilhafte Verwaltung des Zugriffs auf diese Unterkanäle. Durch die nun mögliche parallele Verarbeitung von Informationen wird der Datendurchsatz und die Latenz in dem Netzwerk deutlich verbessert.

Description

Beschreibung
Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen Netzwerk sowie Zugangspunkt und Zugangspunkt-Client
Die Kommunikation in Automatisierungsanlagen läuft nach rela- tiv strengen Regeln ab. Informationen innerhalb der Anlage treten in der Regel zyklisch auf, beispielsweise die Über- mittlung von Sensor-, Steuerungs- oder Regelungsdaten. Diese werden in Datenpaketen versendet, teilweise angefordert durch sogenannte Trigger-Pakete. Die Größe der übertragenen Daten- pakete, insbesondere der Trigger-Pakete, ist in der Regel klein, da beispielsweise nur einzelne Messwerte übertragen werden .
Beim auf dem Standard IEEE 802.11 basierenden Industrial Wi- reless LAN, IWLAN wird für die zeitgesteuerte Abfrage von WLAN Zugangspunkt-Clients und dahinter angeschlossenen Gerä- ten ein an das Verfahren Point Coordination Function PCF aus der Norm IEEE 802.11 angelehntes und für die industrielle Anwendung angepasstes Verfahren (iPCF) genutzt. Dieses Ver- fahren ist beispielsweise in der Druckschrift EP 1 867 101 B1 beschrieben. Bei iPCF werden die Clients vom Zugangspunkt / Access Point (AP) nacheinander abgefragt oder gepollt; es darf dabei jeweils nur ein Client antworten, damit das Pa- ket vom Zugangspunkt empfangen werden kann. Würden mehrere Clients gleichzeitig senden, käme es zu Störungen durch den Verlust von gesendeten Paketen. Dies führt auch dazu, dass durch die wiederholte Sendung von verloren gegangenen Paketen die Datenlast auf der Verbindung erhöht ist, was zu weiteren Datenverlusten führen kann.
Die übliche sequentielle Bearbeitung der Datenpakete in der oben beschriebenen Art und Weise kostet viel Zeit, vor allem bei einer hohen Fehlerrate, da in der Regel die Pakete wie- derholt werden müssen. Dies ist insbesondere bei zyklischer Kommunikation von Nachteil, da die über drahtlose Kommunika- tion erreichbaren Datenraten und Latenzzeiten ohnehin schlechter sind als bei drahtgebundenen Kommunikationssyste- men wie z. B. PROFINET:
z. B. Zykluszeit PROFINET 1 ms, IWLAN >= 16 ms.
Eine Darstellung des zugrundeliegenden industriellen Netz- werks ist in der Figur 1 zu finden. Ein drahtloses Netz WN verbindet auf der einen Seite das erste industrielle Netz IN mit zugehörigen ersten Stationen AT01, AT02. Eine Verbindung zu dem drahtlosen Netz WN wird durch den Zugangspunkt WiFi hergestellt. Die Kommunikation erfolgt über Zugangspunkt- Clienten WC1, WC2, WCn zu weiteren Netzen IN1, IN2, INn, wo weitere Stationen angeschlossen sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebene industri- elle Kommunikation in der dargestellten Konfiguration über ein drahtloses Netz zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Patent- anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß einem der Patentansprü- che 13 und 14.
Das erfindungsgemäße Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen Netzwerk mit einer Vielzahl von Stationen, wel- che über Netzwerke verbunden sind und bei dem diese Netzwerke jeweils einen Zugangspunkt-Client zu einem drahtlosen Netz (WN) aufweisen und
bei dem über das drahtlose Netz über einen Zugangspunkt ein weiteres Netzwerk angebunden ist, durch welches weitere Sta- tionen angeschlossen sind,
wobei über den Zugangspunkt regelmäßig durch Abfragenachrich- ten zu den Stationen Informationen beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Client abgefragt werden.
Die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt von den Stationen aus den Netzwerken erfolgt zumindest teilweise zeitgleich, indem die von dem drahtlosen Netz angebotene Übertragungsbandbreite in Unterkanäle aufgeteilt wird und die in den einzelnen Datenpaketen enthaltene Information teilweise zeitgleich über die Unterkanäle versendet wird. Der erfindungsgemäße Zugangspunkt-Client zu einem drahtlosen Netz zur Durchführung eines der beanspruchten Datenkommunika- tionsverfahren in einem industriellen Netzwerk mit einer Vielzahl von Stationen, welche über Netzwerke verbunden sind und wobei die Netzwerke jeweils mit einem Zugangspunkt-Client zu dem drahtlosen Netz verbunden sind und
wobei über das drahtlose Netz über einen Zugangspunkt ein weiteres Netzwerk angebunden ist, durch das weitere Stationen angeschlossen sind, wobei über den Zugangspunkt in vorbe- stimmten gleichgroßen Zeitabständen durch Abfragenachrichten zu den Stationen Informationen beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Clienten abgefragt werden, und die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt von den Stationen aus den Netzwerken zumindest teilweise zeitgleich ermöglicht ist indem die von dem drahtlosen Netz angebotene Übertragungs- bandbreite in Unterkanäle aufgeteilt ist und die in den ein- zelnen Datenpaketen enthaltene Information teilweise zeit- gleich über die Unterkanäle versendbar ist.
Der erfindungsgemäße Zugangspunkt zu einem drahtlosen Netz zur Durchführung eines Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen Netzwerk gemäß den Merkmalen eines der Verfah- rensansprüche mit einer Vielzahl von Stationen, welche über Netzwerke verbunden sind und wobei die Netzwerke jeweils mit einem Zugangspunkt-Client zu dem drahtlosen Netz verbunden sind und wobei über das drahtlose Netz über einen Zugangs- punkt ein weiteres Netzwerk angebunden ist, durch welches weitere Stationen angeschlossen sind, wobei über den Zugangs- punkt in vorbestimmten gleichgroßen Zeitabständen durch Ab- fragenachrichten zu den Stationen Informationen beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Clienten abgefragt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt von den Stationen aus den Netzwerken zumin- dest teilweise zeitgleich ermöglicht ist indem der von dem drahtlosen Netz angebotene Übertragungsbandbreite in Unterka- näle aufgeteilt ist und die in den einzelnen Datenpaketen enthaltene Information teilweise zeitgleich über die Unterka- näle versendbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird durch die Figuren weiter erläutert.
Dabei zeigen
Figur 1 eine Darstellung eines beispielhaften Netzaufbaus des industriellen Netzes mit einem drahtlosen Netz,
Figur 2 eine beispielhafte Übertragung mittels iPCF Verfahren und IEEE 802.11ax - Downlink,
Figur 3 eine beispielhafte Übertragung mittels iPCF Verfahren und IEEE 802.11ax - Uplink,
Figur 4 eine Uplink Verbindung mit zwei Abfragenachrichten (Trigger Frames) und wiederholten Übertragungen auf unter- schiedlichen Unterkanälen,
Figur 5 eine Uplink Verbindung mit drei Abfragenachrichten und wiederholten Übertragungsversuchen auf unterschiedlichen Unterkanälen, und
Figur 6 ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäß optimierte Übertragungsverfahren im Falle von Störungen im Übertragungs- netz .
In einer beispielhaften Ausführungsform wird die durch das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren der Datenübertra- gung gemäß dem Standard IEEE 802.11ax durchgeführt. Die Da- tenpakete, dDL, dDL1 , ··· dUL1, dULn kommen von links von Sendern aus dem Industrial Network IN, über den Zugangspunkt WiFi.
Der Pfeil links, TIME, stellt dabei den Zeitverlauf dar, d. h. von oben nach unten wird ein zeitlicher Ablauf des Weges der Datenpakte vom Sender zum Empfänger aufgezeichnet . Sender AT01, AT02 und Empfänger AT11, AT12, ... sind beide der Figur 1 zu entnehmen und nicht explizit in der Figur 2 und 3 darge- stellt. Dabei können über den Zugangspunkt, WiFi, Daten an mehrere Zugangspunkt-Clienten, WC1, WC2,... gleichzeitig über ein drahtloses Netzwerk, WN, gesendet werden (dies wird auch Downlink Multiuser, DL MU, genannt) , in einem DL MU F, wobei die Darstellung nicht bedeutet, dass alle Daten gemeinsam in einem einzigen Datenpaket gesendet werden, sondern jeweils über die Sub-Kanäle, zeitgleich, siehe die Aufspreizung der Darstellung rechts, WiFi channel, SC1, SC2, ... SCn.
In Figur 2 kann man sehen, dass die angesprochenen Zugangs- punkt-Clienten WC1, WC2, ... gleichzeitig auf die Anfragenach- richt TF antworten können (Uplink Multiuser, UL MU) , ohne dass sich die Pakete dUL1, dUL2, ... gegenseitig stören. Auch hier ist der Übertragungskanal WiFi channel in Unter-Kanäle SC1, SC2,... SCn unterteilt.
Das beschriebene Verhalten basiert auf dem Verfahren OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) , bei dem ein WLAN-Kanal, bestehend aus einer Anzahl von Sub-Trägern oder Sub-Trägersignalen, in mehrere einzeln nutzbare Sub- Kanäle, die jeweils aus einer Teilmenge der Anzahl von Sub- Trägern bestehen, aufgeteilt wird. Dies ist nicht zu verwech- seln mit MU MIMO, bei dem Mehrantennensysteme auf der glei- chen Frequenz arbeiten.
Dadurch lassen sich verschiedene Funktionen realisieren, die die Funktionalität von iPCF verbessern.
In einer möglichen Realisierung können dabei folgende Funkti- onalität von IEEE802.11ax genutzt werden:
Downlink Multiuser - DL MU :
Ein Zugangspunkt WiFi kann Daten an mehrere Zugangspunkt- Clienten WC1, WC2, ... gleichzeitig senden, in dem er für jeden Client nur einen Unterkanal / Sub-Channel nutzt (bis zu 9 Unterkanäle pro 20 MHz Kanal sind technisch möglich) .
Uplink Multiuser - UL MU :
Der Zugangspunkt WiFi sendet eine Abfragenachricht (Trigger Frame, TF) , mit dem sich bis zu 9 Zugangspunkt-Clienten WC1, WC2, ... pro 20 MHz Kanal ansprechen lassen, um Daten von die- sen anzufordern.
Die angesprochenen Zugangspunkt-Clienten WC1, WC2, ... ant- worten unmittelbar nach Erhalt der Abfragenachricht TF auf den ihnen zugewiesenen Unterkanälen ( Sub-Channel ) dDL1 , dDL2 , dUL1, dUL2, also Teilen des Funkkanals.
iPCF :
Datenpakete, dDL1 , dDL2, dUL1, dUL2, die an einzelne (Automati- sierungs ) -Geräte AT11, AT12, ... hinter den Zugangspunkt- Clienten WC1, WC2, ... adressiert sind, werden wie bei iPCF verarbeitet. Das bedeutet, dass Adressen und Daten für alle Geräte AT11, AT12,... hinter einem bestimmten Zugangspunkt- Clienten WC1, WC2, ... in ein Paket gepackt werden.
Anders als bei iPCF werden die Zugangspunkt-Clienten WC1,
WC2, ... mit diesen Paketen nicht nacheinander angesprochen, sondern alle für die über die Zugangspunkt-Clienten ange- schlossenen Geräte bestimmten Daten werden in ein DL MU- Paket, DL MU-F, gepackt und gesendet. Dadurch lassen sich Da- ten an bis zu 9 Clienten WC1, WC2, ... und die dahinter befind- lichen Geräte gleichzeitig übertragen, siehe Figur 2.
Anschließend (nach dem Versenden des DL MU-Pakets) werden die Zugangspunkt-Clienten WC1, WC2, ... mit einer Abfragenach- richt (Trigger Frame, TF) dazu veranlasst, ihre Daten gleichzeitig mit Uplink Mulitiuser UL MU-Frames an den Zu- gangspunkt zu senden, siehe Figur 3.
Die Figuren 4 und 5 stellen die Verwendung mehrerer Downlink Frames und Abfragenachrichten, TF1, TF2, dar.
Sollen in einem Kommunikationszyklus (z. B. 4 ms) mehr Zu- gangspunkt-Clienten, WC1, WC2, ... angesprochen werden, als sich mit einer Abfragenachricht TF adressieren lassen (wie schon geschrieben, maximal 9 Sub-Kanäle bei einem 20-MHz- Kanal, 18 Sub-Kanäle bei einem 40- MHz-Kanal, usw.) , werden diese über mindestens zwei Abfragenachrichten, TF, nacheinan- der angesprochen.
Die Anzahl der Abfragenachrichten TF,
Figure imgf000008_0001
Dabei ist nWC die Anzahl Clients x und ist die kleinste
Figure imgf000008_0002
ganze Zahl größer oder gleich x/9. Der zeitliche Abstand, ttrig zwischen zwei Abfragenachrich- ten, TF, hängt dann von der maximal zulässigen Länge (Zyk- lusdauer ttrig) der Nutzdaten ab (siehe Figur 6) . Im darge- stellten Beispiel kann so, wenn man von einer ttrig = 1 ms ausgeht, für die angenommenen 12 Teilnehmer eine minimale Zykluszeit der Applikation, tapp von 2 ms erreicht werden. Um die Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen, können ein oder meh- rere Wiederholungszyklen hinzugefügt werden, was die Zyklus- zeit der Applikation jeweils um 1 ms erhöht.
Antworten ein oder mehrere Zugangspunkt-Clienten WC1, WC2,... nicht auf eine Abfragenachricht TF1, werden er oder sie in einer nachfolgenden Abfragenachricht TF2 erneut angefordert. Dies kann gegebenenfalls mehrmals wiederholt werden, bis alle Clienten geantwortet haben, wie in den Figuren 4 und 5 darge- stellt.
Die Abfragenachricht TF1 enthält 9 Informationen für 9 Zu- griffspunkte, client1, ... client9 und Zuweisungen für 9 Unter- Kanäle sub-ch1, ... sub-ch9. Dabei ist dargestellt, dass die beiden Unter-Kanäle sub-ch1 und sub-ch2 einen Übertragungs- fehler aufweisen, und die Pakete dUL1, dUL2 nicht wie geplant an den Empfänger zugestellt wurden. Außerdem ist dargestellt, dass es 12 Sender gibt, für die 9 Unter-Kanäle zur Verfügung stehen. Nach dem Ablauf des ersten Zyklus ttrig wird eine zweite Anforderungsnachricht TF2 versendet, die nun sowohl die beiden nicht ausgelieferten Datenpakete von client1 und client2 anfragt als auch die mangels Ausreichender Anzahl an Unter-Kanälen noch nicht ausgelieferten Anfragen für client10 bis client12. Dabei ist es zum einen vorteilhaft, diejenigen Unter-Kanäle auszulassen, bei denen der Fehler aufgetreten ist. Zum anderen wurden zwischen den Anfragen möglichst auch Unter-Kanäle frei gelassen.
Antworten ein oder mehrere Zugangspunkt-Clienten WC1, WC2,... auf keine der Abfragenachrichten, TF1, TF2 innerhalb eines Zyklus, so werden in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung diese Zugangspunkt-Clienten also bereits mit der ersten Abfragenachricht des nachfolgenden Zyklus abgefragt. Die Reihenfolge der Teilnehmeranfragen wird also automa- tisch angepasst, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgrei- chen Übertragung zu erhöhen.
Sind bei einer nachfolgenden Abfragenachricht TF1, TF2 nicht alle Sub-Channels belegt, lassen sich die nicht-belegten Unterkanäle auch mit den Wiederholungen aus den Abfragenach- richten auffüllen.
Eine erneute Abfrage erfolgt in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung auf einem anderen Unter- Kanal als die erste Abfrage, wie in den Figuren 4 und 5 auch dargestellt. Die Zuweisung eines Unter-Kanals zu einem Zu- gangspunkt-Clienten kann dabei mittels eines adaptiven Lernverfahrens optimiert werden. Im Folgenden wird nochmal eine beispielhafte Ausführungsmöglichkeit beschrieben.
Antwortet ein Zugangspunkt-Client WC1, WC2, ... auf dem ihm zugewiesenen Unter-Kanal nicht oder nur verzögert, wird die- ser Unter-Kanal anschließend, beispielsweise in einer Lis- te, als „gestört" markiert und geführt. In nachfolgenden Anfragenachrichten TF wird dieser Unterkanal dann zunächst nicht verwendet. Nach einer konfigurierbaren Zeit (bei- spielsweise 1 min) wird der Unterkanal wieder zur Verwendung freigegeben, da er ansonsten dauerhaft blockiert wäre und die Anzahl verfügbarer Unterkanäle immer weiter abnehmen würde .
Zeigt ein Unterkanal dauerhaft Übertragungsprobleme, wird er für einen konfigurierbaren zweiten Zeitraum längerfristig nicht verwendet. Eine Wiederverwendung erfolgt erst nach dem unten dargestellten Verfahren.
Um die Verfügbarkeit als gestört gelisteter Sub-Channel zu testen, können Clients gezielt auf diesen Kanälen abgefragt werden, wenn sie auf einem anderen Unterkanal bereits geant- wortet haben. Antworten sie, wird der Sub-Channel aus der Liste „gestört" entfernt und die übertragene Information, weil bereits bekannt oder nur für den Test generiert, verwor- fen . Die Optimierung der Übertragungsdauer kann dabei wie folgt durchgeführt werden.
Beträgt die Anzahl der bei Downlink Multiuser Übertragung, DL MU, adressierten Zugangspunkt-Clienten bzw. der bei Uplink Multiuser Übertragung, UL MU antwortenden Zugangspunkt- Clienten maximal die Hälfte der Anzahl der zur Verfügung ste- henden Sub-Channels (also 4 bei 20 MHz, 9 bei 40 MHz, usw.) , kann für jeden Zugangspunkt-Clienten ein doppelt so breiter Unterkanal genutzt werden. In diesem Unterkanal lassen sich dann doppelt so viele Daten übertragen, so dass sich die zum Senden erforderliche Zeitdauer reduziert. Bei 4 Zugangspunkt- Clienten erhöht sich die Datenrate und reduziert sich die Übertragungsdauer um den Faktor 2, bei 2 Zugangspunkt-Clients erhöht sich die Datenrate und reduziert sich die Übertra- gungsdauer entsprechend um den Faktor 4.
Bei gestörter Übertragung ist es vorteilhaft, wenn eine auto- matische Optimierung des Übertragungsverhaltens durchgeführt werden kann. Dies erfolgt beispielsweise, wenn gesendete Pa- kete u. a. durch temporäre Aussendungen anderer Geräte, derart gestört werden, dass ein korrekter Empfang der Daten nicht möglich ist. Abhängig von der Art der Störung lässt sich das weitere Übertragungsverhalten jedoch so optimieren, dass die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Übertragung erhöht wird. In der Figur 6 ist ein Ablaufdiagramm darge- stellt, welches aufzeigt, wie ein Übertragungsverfahren im Fall einer Störung verbessert werden kann.
Zunächst werden Daten gesendet, 601, und in Folge dessen ge- prüft, ob bei der Übertragung eine Störung, 602, vorliegt. Wenn keine Störung vorliegt, NO, dann ist nichts weiter zu tun, und weitere Daten können übertragen werden.
Wenn jedoch eine Störung bemerkt wird, YES, dann wird zu- nächst die Art der Störung analysiert, 603.
Es werden im Folgenden zwei Arten von Störungen unterschie- den, 604: Kategorie 1: Ein Teil des drahtlosen Netzes ( WLAN-Bandes ) ist gestört, so dass Daten, die auf bestimmten Unterkanä- len gesendet werden, erfolgreich übertragen werden, während Daten auf anderen (gestörten) Unterkanälen nicht erfolgreich übertragen werden, oder
Kategorie 2: Das komplette drahtlose Netz (WLAN-Band) ist gestört, so dass auf keinem Unterkanal mehr Daten übertra- gen werden.
Die Störmuster/Störszenario-Erkennung, 604, kann dabei auto- matisch durchgeführt werden.
Ein Zugriffspunkt ermittelt, welche Art der Störung vorliegt, in dem er
die nach dem Senden eines (Downlink) Datenpakets eintref- fenden bzw. ausbleibenden Empfangsbestätigungen auswertet so- wie
die nach dem Senden einer Abfragenachricht TF eintreffen- den bzw. ausbleibenden (Uplink) Datenpakete der Zugangspunkt- Clienten auswertet.
Bleiben Empfangsbestätigungen oder Uplink Frames auf einem Unterkanal oder einzelnen, insbesondere nebeneinander lie- genden, Unterkanälen aus, wird auf einen
( „ schmalbandigen" ) Störer, der nur einen Teil des drahtlosen (WLAN) -Kanals abdeckt, geschlossen (Kategorie 1, weiter mit 605) . Dies sind somit Störungen, die gelegentlich oder häufig einen oder mehrere Unterkanäle stören. In der Praxis sind dies z. B. Störungen durch Bluetooth-Systeme oder Systeme, die auf IEEE 802.15.4 basieren (z. B. ZigBee) .
Bleiben Empfangsbestätigungen oder Uplink Frames auf allen Sub-Channels aus, wird auf einen breitbandigen Störer ge- schlossen, der den kompletten WLAN-Kanal abdeckt (Kategorie 2, weiter mit 607) . Dies sind somit Breitbandstörungen, die - erfahrungsgemäß meist nur sporadisch - den kompletten WLAN-Kanal stören. In der Praxis sind dies z. B. Störungen durch andere WLAN-Geräte. Die Automatische Optimierung des Übertragungsverhaltens kann nun wie folgt durchgeführt werden:
Treten Störungen der Kategorie 1 (das heisst, auf einzelnen Unter-Kanälen) auf, dann
sendet der Zugangspunkt in den folgenden (Downlink) Da- tenpaketen Daten zu Zugriffspunkt-Clienten nur auf den unge- störten Unterkanälen, 605, und
fordert der Zugriffspunkt in den folgenden Anforde- rungsnachricht TF Daten von Zugr i f f spun kt - Clienten nur auf den ungestörten Unter-Kanälen an.
Werden nun mehr Unter-Kanäle benötig als in einem Datenpa- ket (Downlink oder Uplink) zur Verfügung stehen, 606, NO, wird die Kommunikation auf die erforderliche Anzahl von Fra- mes verteilt.
Treten Störungen der Kategorie 2 (also der komplette Kanal ist betroffen) auf, wird versucht, dennoch mit möglichst kurzen Paketen Daten erfolgreich zu übertragen. Dazu werden in der Kommunikation vom Zugriffspunkt zu den Zugriffspunkt- Clienten (Downlink Frames) sowie von den Zugriffspunkt- Clienten zum Zugriffspunkt (Uplink Frames) die Daten an ei- nen Zugriffspunkt-Clienten oder von einem Zugriffspunkt- Clienten auf mehrere Unter-Kanäle verteilt, 607. Durch die dadurch vervielfachte Übertragungsbandbreite verkürzt sich das gesendete Datenpaket, sodass die Wahrscheinlichkeit für eine Störung sinkt und für eine erfolgreiche Übertragung er- höht .
Werden nun mehr Unter-Kanäle benötigt als in einem Downlink Frame oder Uplink Frame zur Verfügung stehen, wird die Kommu- nikation auf die erforderliche Anzahl von Frames verteilt, 608, NO.
Limitierung der übertragbaren Daten
Werden Daten auf einem Unter-Kanal übertragen, ist die Band- breite im Vergleich zum kompletten Funkkanal reduziert, und zwar im Verhältnis der Anzahl der Sub-Träger zueinander (z.
B. 26 zu 242, siehe Beschreibung zu OFDMA) . Im annähernd gleichen Verhältnis ist auch die nutzbare Datenrate redu- ziert, so dass sich die Dauer der Übertragung einer bestimm- ten Menge an Daten entsprechend verlängert. Eine längere Dau- er der Übertragung vergrößert wiederum die Zyklusdauer bei zyklischer Übertragung und erhöht die Gefahr von Übertra- gungsfehlern durch Störungen.
Während eines Zyklus tcyc werden beispielsweise Daten vom Zugangspunkt zu den Zugangspunkt- Clienten übertragen
(Downlink Multiuser Paket DL MU F, tDLF ) , ein Anforderungs- nachricht TF an die Zugangspunkt-Clienten gesendet (TF-Paket, tTF ) , Daten von den Zugangspunkt-Clienten an den Zugangspunkt gesendet (Uplink Mulitiuser UL MU-Paket, tULF ) sowie der Emp- fang der Daten durch den Zugangspunkt mit einer Sammelbestä- tigung (Block Acknowledgement BA, tBA) bestätigt. Um im Fall von Übertragungsfehlern Wiederholungen zu ermöglichen, ist ggf. die mehrfache Zeit nTRA einzuplanen (z. B. die vier- fache Zeit für eine initiale Übertragung und maximal drei Wiederholungen) .
Die Menge der zu übertragenden Daten beeinflusst die Über- tragungsdauer der Pakete (Downlink Multiuser Paket DL MU F und Uplink Multiuser Paket DL MU F) während die Übertragungs- dauer der Anfragenachricht TF und der Bestätigungsnachricht BA davon nicht beeinflusst wird.
Die Länge eines Zyklus lässt sich wie folgt ermitteln:
tcyc = nTRA * ( t DLF + tTF + tULF + tBA)
Weiterhin gilt:
t DLF = tDL-fix + t DL-us e rdata tULF = tUL-fix + tUL-userdata t DL-userdata dDL-userdata / d ruserdata, mit dDL-userdata als Menge der DL-Daten und druserdata als Datenra- te tUL -u s e rdat a= dUL -u s e rdat a / dru s e rdat a, mit dUL-userdata als Menge der UL-Daten und dru s e rdat a als Datenra- te .
Durch ein Begrenzen der zu übertragenden Daten dDL -u s e rdat a und dUL-userdata lässt sich die Zeitdauer des Zyklus steuern.
Zur Vereinfachung des Verfahrens kann man anstelle einer va- riablen Datenmenge, aus der ein Grenzwert gewählt werden kann, einige fixe Werte vorsehen, wie z. B. 64 Byte, 128 Byte oder 256 Byte. Diese Beschränkung der Datenmenge ist insbe- sondere im Kontext der Automatisierung sinnvoll, wo bei- spielsweise Sensoren sehr häufig nur wenige Bytes pro Zyklus übertragen .
Auch die nächste Generation Mobilfunk, 5G arbeitet mit OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) und Sub- Channels. Die oben beschriebenen Verfahren lassen sich somit auch bei 5G anwenden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass das beschriebene Verfah- ren eine optimale Abbildung der zyklischen Automatisierungs- kommunikation, z. B. PROFINET (Process Field Network), auf IEEE802.11ax bietet.
Es weist einen verbesserten Durchsatz für zyklischen Verkehr über Funkstrecken auf.
Die über PROFINET übertragenen Pakete von der Steuerung an die Geräte können parallel und nicht wie bisher sequentiell über die Funkschnittstelle übertragen werden. Dies ist deut- lich schneller. Das gleiche gilt für die Gegenrichtung.
Die Zykluszeiten für PROFINET über WLAN werden vorteilhafter- weise deutlich reduziert durch den verbesserten Durchsatz und die Limitierung der übertragenen Daten, sowohl für die Anforderungsnachricht als auch für die Applikation.
Die drahtlose Verbindung weist weiterhin eine höhere Robust- heit auf. o Der verbesserte Durchsatz (siehe 2)) führt zu kürzerer Übertragungsdauer der
Pakete, wodurch die Kollisionswahrscheinlichkeit sinkt.
Die Verteilung der Daten auf den Funkkanal wird in einer der beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungsformen automatisch dem vorher automatisch erkannten Störmuster/Störszenario an- gepasst .

Claims

Patentansprüche
1. Datenkommunikationsverfahren in einem industriellen Netz- werk mit einer Vielzahl von Stationen (AT11, AT12, ... ATn2), welche über Netzwerke (IN1, IN2, INn) verbunden sind und wobei die Netzwerke (IN1, IN2, INn) jeweils einen Zugangs- punkt-Client (WC1, WC2, WCn) zu einem drahtlosen Netz (WN) aufweisen und
wobei über das drahtlose Netz (WN) über einen Zugangspunkt (WiFi) ein weiteres Netzwerk (IN) angebunden ist, durch das weitere Stationen (AT01, AT02) angeschlossen sind,
wobei über den Zugangspunkt (WiFi) in vorbestimmten gleich- großen Zeitabständen durch Abfragenachrichten (TF) zu den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) Informationen (dDL1 , dDL2, . . dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Clienten (WC1, WC2, WCn) abgefragt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt (WiFi) von den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) aus den Netzwerken (IN1, IN2, INn) zumindest teilweise zeitgleich erfolgt indem der von dem drahtlosen Netz (WN) angebotene Übertragungsbandbrei- te in Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) aufgeteilt wird und
die in den einzelnen Datenpaketen enthaltene Information (TF, dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) teilweise zeitgleich über die Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) versendet wird .
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
genau eine Abfragenachricht (TF) an bis zu 9 Zugangspunkt- Clienten (WC1, WC2, WCn) übermittelt wird, zur Abfrage von Informationen (dUL1, dUL2, .. dULn) .
3. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzahl der benötigten Abfragenachrichten (TF) sich be- rechnet gemäß der Formel Abfragenachrichten TF, wobei nWC die Anzahl
Figure imgf000018_0001
Clients x ist und ist die kleinste ganze Zahl größer oder
Figure imgf000018_0002
gleich x/9.
4. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Abfragenachricht (TF) an zumindest einen Zugangspunkt- Clienten (WC1, WC2, ... WCn) übermittelt wird und auf diese Ab- fragenachricht innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitraums zu- mindest eines der abgefragten Informationen (dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltenden Datenpakete als Ant- wort nicht empfangen wurde, und
eine Auswertung der empfangenen oder nicht-empfangenen Daten- pakete erfolgt, dahingehend, über welchen Unterkanal (sub- channel1, sub-channel2, ...) das Datenpaket in einem Zeitraum empfangen bzw. erwartet wurde, um durch Auswertung von nicht- empfangenen Datenpaketen und den von den Datenpaketen verwen- deten Unterkanälen einen Rückschluss auf eine Fehlerursache zu ziehen.
5. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Abfragenachricht (TF) an zumindest einen Zugangspunkt- Clienten (WC1, WC2, ... WCn) übermittelt wird und auf diese Ab- fragenachricht innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitraums zu- mindest eines der abgefragten Informationen (dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltenden Datenpakete als Ant- wort nicht empfangen wurde, und
eine Wiederholung der nicht beantworteten Abfragenachricht (TF) erst nach einer zuvor festgelegten Wartezeit erfolgt, wobei die Wartezeit größer ist als die Zeit bis zum nächsten Abfragezeitpunkt.
6. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Abfragenachricht (TF) an zumindest einen Zugangspunkt- Clienten (WC1, WC2, ... WCn) übermittelt wird und auf diese Ab- fragenachricht innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitraums zu- mindest eines der abgefragten Informationen (dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltenden Datenpakete als Ant- wort nicht empfangen wurde, und
bei der wiederholten Versendung der Abfragenachricht (TF) ein Wechsel des Unterkanals (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) er- folgt .
7. Verfahren gemäß Patentanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der durch die Ermittlung der Fehlerursache als gestört iden- tifizierte Kanal nach einem vordefinierten Zeitraum wieder für die Versendung von Anfragenachrichten (TF) freigegeben ist .
8. Verfahren gemäß Patentanspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Ermittlung der Fehlerursache ergibt, dass das drahtlose Netz (WN) gestört ist, weil alle Unterkanäle als gestört identifiziert sind, und
die Paketgröße der Datenpakete mit der enthaltenen Informati- on (TF, dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) zumindest für einen bestimmten Zeitraum zu reduzieren.
9. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das drahtlose Netz (WN) ein WLAN ist, und einzeln nutzbare Unterkanäle mittels des Orthogonal Frequency-Division Multip- le Access, OFDMA, Verfahrens gebildet werden.
10. Verfahren nach Patentanspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein WLAN mit 20 MHz in bis zu 9 Unterkanäle unterteilt wird, ein WLAN mit 40 MHz in bis zu 18 Unterkanäle unterteilt wird, also je 20 MHz 9 weitere Unterkanäle.
11. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der abgefragten Zugangspunkt-Clienten (WC1, WC2, WCn) bestimmt, wie viele Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) verwendet werden und welche Übertragungskapazität die Unterkanäle aufweisen.
12. Verfahren gemäß einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Feststellung von Übertragungsfehlern im drahtlosen Netz (WN) der vorbestimmte gleichgroße Zeitabstand der Abfra- genachrichten (TF) verkürzt wird und dadurch die Menge der in den als Antwort versendeten Datenpaketen enthaltenen Informa- tion (TF, dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) reduziert wird .
13. Zugangspunkt-Client (WC1, WC2, WCn) zu einem drahtlosen Netz (WN) zur Durchführung eines Datenkommunikationsverfahren gemäß den Merkmalen eines der Patentansprüche 1 bis 12 in ei- nem industriellen Netzwerk mit einer Vielzahl von Stationen (AT11, AT12, ... ATn2), welche über Netzwerke (IN1, IN2, INn) verbunden sind und
wobei die Netzwerke (IN1, IN2, INn) jeweils mit einem Zu- gangspunkt-Client (WC1, WC2, WCn) zu dem drahtlosen Netz (WN) verbunden sind und
wobei über das drahtlose Netz (WN) über einen Zugangspunkt (WiFi) ein weiteres Netzwerk (IN) angebunden ist, durch das weitere Stationen (AT01, AT02) angeschlossen sind,
wobei über den Zugangspunkt (WiFi) in vorbestimmten gleich- großen Zeitabständen durch Abfragenachrichten (TF) zu den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) Informationen (dDL1 , dDL2, . . dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Clienten (WC1, WC2, WCn) abgefragt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt (WiFi) von den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) aus den Netzwerken (IN1, IN2, INn) zumindest teilweise zeitgleich ermöglicht ist indem der von dem drahtlosen Netz (WN) angebotene Übertragungsband- breite in Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) aufge- teilt ist und die in den einzelnen Datenpaketen enthaltene Information (TF, dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) teilweise zeitgleich über die Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...)
versendbar ist.
14. Zugangspunkt (WiFi) zu einem drahtlosen Netz (WN) zur Durchführung eines Datenkommunikationsverfahren in einem in- dustriellen Netzwerk gemäß den Merkmalen eines der Patentan- sprüche 1 bis 12 mit einer Vielzahl von Stationen (AT11,
AT12, ... ATn2), welche über Netzwerke (IN1, IN2, INn) verbun- den sind und
wobei die Netzwerke (IN1, IN2, INn) jeweils mit einem Zu- gangspunkt-Client (WC1, WC2, WCn) zu dem drahtlosen Netz (WN) verbunden sind und
wobei über das drahtlose Netz (WN) über einen Zugangspunkt (WiFi) ein weiteres Netzwerk (IN) angebunden ist, durch das weitere Stationen (AT01, AT02) angeschlossen sind,
wobei über den Zugangspunkt (WiFi) in vorbestimmten gleich- großen Zeitabständen durch Abfragenachrichten (TF) zu den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) Informationen (dDL1 , dDL2, . . dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) beinhaltende Datenpakete über die Zugangspunkt-Clienten (WC1, WC2, WCn) abgefragt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abfrage der Datenpakete über den Zugangspunkt (WiFi) von den Stationen (AT11, AT12, ... ATn2) aus den Netzwerken (IN1, IN2, INn) zumindest teilweise zeitgleich ermöglicht ist indem der von dem drahtlosen Netz (WN) angebotene Übertragungsband- breite in Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...) aufge- teilt ist und
die in den einzelnen Datenpaketen enthaltene Information (TF, dDL1 , dDL2, .. dDLn, dUL1, dUL2, .. dULn) teilweise zeitgleich über die Unterkanäle (Sub-channel1, ..., sub-ch 1, ...)
versendbar ist.
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WO2024000119A1 (zh) * 2022-06-27 2024-01-04 西门子股份公司 Wlan通信方法、客户端、计算设备和存储介质

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