CN101836375B - 无线电通信系统、协调器设备和通信终端设备 - Google Patents

无线电通信系统、协调器设备和通信终端设备 Download PDF

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    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Abstract

本发明涉及一种无线电通信系统(FKS),包括一个协调器设备(KG)和至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3),其中根据时分多路复用法来结构化对无线电资源的访问,a)其中无线电资源分配在确定的时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中;b)其中协调器设备(KG)为至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)分派至少一个有效数据传输时隙
Figure DPA00001113579400011
其时间上的位置在相互紧随的时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中相关于各自的时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)的开始来确定;c)其中各个时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)被这样地结构化,即这些时帧包含有:一个同步时隙(SYNZS,SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4);一个或者多个同样长度的有效数据传输时隙
Figure DPA00001113579400012
Figure DPA00001113579400013
和另一个动态时隙(DYNZS)。本发明还涉及一种设计用于无线电通信系统(FKS)的协调器设备(KG)和一种通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)。

Description

无线电通信系统、协调器设备和通信终端设备
技术领域
本发明涉及一种无线电通信系统、一种协调器设备和一种通信终端设备。
背景技术
对于本领域技术人员来说,由通信技术、网络技术和自动化技术已知有许多方法,用来使通信终端设备何时和如何对数据传输介质进行访问。在许多情况下由在英语文献中也称为主机的协调器设备将该防问分派给在英文文献中也称为辅机的通信终端设备。协调器设备作为网络中唯一的用户有权利未经要求地对数据传输介质进行访问。在通信终端设备被允许对数据传输介质进行访问之前,其必须等候协调器设备的分派。由英语文献也已知为主机/辅机-方法的解决办法也应用在自动化技术的许多总线系统中。
最近在自动化技术中不仅使用“有线”总线系统,用于在协调器设备和通信终端设备之间的数据通信,而且也建立了无线网络,即所谓的无线传感器-执行器网络(Wireless Sensor Actor Network)。各个通信终端设备对无线电资源的访问又由协调器设备来分配。关于对无线电资源进行访问的一种重要的方法是所谓的时分多路复用法,其中时间分配成统一长度的各个时帧,它们又分成同样长度的确定的时隙。对无线电资源的访问对于仅仅在分配的时隙之内的通信终端设备来说是可能的或者对于在一个时帧之内的分配的时隙来说是可能的。各个时隙的时间上的位置在相互紧随的时帧中相关于各自的时帧的开始来确定。
由协调器设备将一个在相互紧随的时帧中复原的时隙分派给一个通信终端设备,这允许数据进行确定性的传输。确定性的传输应该这样来理解:数据在一个预先规定的和已知的时间之内,从一个数据源(发射器)输送至目标,也就是数据接收器(接收器)。
此外,数据的数据传输应该在一个短的等待时间(延迟时间)之内进行。这在以下应该是这样的时间,在该时间之内,在出现一个由通信终端设备记录到的事件之后,将该事件通知给协调器设备。在所述的时分多路复用法中,采用了时帧和一种规定用于通信终端设备的时隙,主要通过所规定时隙的长度和时帧的长度来确定等待时间。当今的技术要求则要求等待时间为少许几毫秒。
发明内容
本发明的目的是提出一种无线电通信系统,其在等待时间短和确定性的传输的情况下,能够最佳地控制对无线电资源的访问。
该目的根据本发明通过一种无线电通信系统来实现,该系统包括一个协调器设备和至少一个通信终端设备,其中根据时分多路复用法来结构化对无线电资源的访问,
a)其中,无线电资源分配在确定的时帧中;
b)其中,协调器设备为至少一个通信终端设备分派至少一个有效数据传输时隙,其时间上的位置在相互紧随的时帧中相关于各自的时帧的开始来确定;
c)其中,各个时帧被这样地结构化,即它们包含有:一个同步时隙;一个或多个同样长度的有效数据传输时隙和另一个动态时隙。
该目的根据本发明还通过一种设计用于无线电通信系统的协调器设备来实现。
该目的根据本发明还通过一种设计用于无线电通信系统的通信终端设备来实现。
根据本发明的无线电通信系统、根据本发明的协调器设备和根据本发明的通信终端设备可以在等待时间少和确定性的数据传输的情况下实现对无线电资源访问的最佳控制。
本发明的改进方案由从属权利要求给出。
有利地由此来改进设计无线电通信系统:协调器设备在有效数据传输运行模式中借助于在同步时隙中传输的同步信息通知至少一个通信终端设备:在协调器设备和至少一个通信终端设备之间的无线电通信在这个时隙之内在什么方向上实现。因此协调器设备或者可以接收至少一个通信终端设备的有效数据,或者通过协调器设备来准备好至少一个通信终端设备以用于直接的参数化。
根据上面段落所述的无线电通信系统更加有利地通过如下途径进行改进设计:同步信息规定了从协调器设备至少一个难终端仪的向下方向来作为方向,并且接着至少一个通信终端设备和协调器设备(KG)转换至协调器参数化运行模式,在该运行模式中使至少一个通信终端设备参数化。由通信终端设备的参数化的各种不同可能性,在这里通过协调器设备完成直接的参数化。
无线电通信系统还有利地通过如下途径进行改进设计:协调器设备在有效数据传输运行模式中借助于在同步时隙中传输的同步信息,通知至少一个通信终端设备是否需要确认所接收的信息。因此可以提高通信安全性并缩短等待时间。
无线电通信系统还有利地通过如下途径进行改进设计:时帧的动态时隙分成同样长度的多个子时隙。因此许多其它的设备,在它们之间没有出现对数据通信的干扰的情况下,可以与协调器设备进行通信。
无线电通信系统有利地通过如下途径进行改进设计:动态时隙可以由并没有分派到有效数据传输时隙的通信终端设备所使用和/或可以由附属设备所使用。因此可以将动态时隙以不同的方式应用于利用协调器设备的数据通信。其或者用于其它的通信终端设备以用于将有效数据传输至协调器设备,或者用于一个附属设备,利用其使其它的通信终端设备被附属设备参数化。
根据上面段落所述的无线电通信系统有利地通过如下途径进行改进设计:附属设备借助于附属设备参数化信息来发送信号给协调器设备,即该附属设备将在Ad-hoc参数化运行模式中对至少一个通信终端设备进行参数化,并且协调器设备接着借助于同步信息强制至少一个通信终端设备转换至Ad-hoc参数化运行模式。根据此方式通过附属设备实施通信终端设备的参数化,其中应用了无线电频道,这些频道并不干扰在协调器设备和没有被附属设备参数化的通信终端设备之间的数据通信。
根据上面段落所述的无线电通信系统有利地通过以下途径进行改进设计:附属设备借助于附属设备参数化结束信息来发送信号给至少一个通信终端设备,即该附属设备应该退出Ad-hoc参数化运行模式,因此强制至少一个通信终端设备又以同步信息来同步化,以便与协调器设备进行通信。因此被附属设备参数化的通信终端设备又能够顺利地参加与协调器设备的数据通信。
无线电通信系统有利地通过以下途径进行改进设计:至少一个通信终端设备在有效数据传输运行模式中停留在节能的休眠模式中,并且只有在出现一个事件之后才以同步信息来同步化,并且在该同步信息的时帧中,将分派的有效数据传输时隙中的信息发送给协调器设备。因此在等待时间少和确定性的传输的情况下可以实现无线电通信系统的节能的运行。
无线电通信系统有利地通过如下途径进行改进设计:至少一个通信终端设备在有效数据传输运行模式中,在预定的时帧中,在一个分派的有效数据传输时隙中向协调器设备发送一个状态信息。因此可以由协调器设备顺利地发现通信终端设备的故障,并采取其它措施以用于在该通信终端设备和协调器设备之间恢复数据通信。
无线电通信系统有利地通过如下途径进行改进设计:一个或多个以下参量可以参数化:
-同步时隙的持续时间;
-在一个时帧之内,分派给至少一个通信终端设备的有效数据传输时隙的数量;
-至少一个通信终端设备的数量;
-有效数据传输时隙的持续时间;
-动态时隙的持续时间和子时隙的数量与持续时间;
-所要传输的信息的加密要求。
根据此方式可以在多个通信终端设备和一个协调器设备之间,以多种方式并且匹配于特殊要求而实现数据传输。
附图说明
本发明的其它优点见以下的说明,该说明结合附图根据五个实施例对本发明加以说明。所附简图示出了:
图1:一种无线电通信系统,包括一个协调器设备、三个通信终端设备和一个附属设备;和
图2a:一种时帧的结构,该时帧包括一个同步时隙、三个有效数据传输时隙和一个动态时隙,该动态时隙形成结构为单一的区域;和
图2b:将图2a扩展为:动态时隙分成两个子时隙;和
图3:在一个协调器设备和三个通信终端设备之间的数据通信,在有效数据传输运行模式中和协调器参数化运行模式中;和
图4:在一个协调器设备、一个通信终端设备和一个附属设备之间的数据通信,在有效数据传输运行模式中和Ad-hoc参数化运行模式中;和
图5:在同步时隙中传输的同步信息的结构。
具体实施方式
图1示出了一种无线电通信系统FKS,其包括一个协调器设备KG、三个通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3和一个附属设备ZG。协调器设备也建立起用于上一级的网络架构的数据通信。无线电通信系统FKS例如设计成无线传感器/执行器网络(WirelessSensor Actor Network)。通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3也就可以设计成传感器或者执行器。当然一种这样的无线电通信系统FKS也可以包括其它的通信终端设备或者附属设备(这里未示出)。
图2a示出了一种时帧ZR的结构,该时帧包括一个动态时隙DYNZS,该动态时隙形成结构为单一的区域。时帧ZR以一个同步时隙SYNZS开始,接着是三个相互紧随着的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700071
再接着是动态时隙DYNZS。下面的时帧(在其中只是示出了同步时隙SYNZS)接在所示出的完整的时帧ZR之后。在所示出的完整的时帧ZR中,在同步时隙SYNZS中,同步信息SYNM由协调器设备KG传输至通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3,这些通信终端设备保持着与协调器设备KG的数据通信。这些通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3应该以包含在时帧ZR的同步时隙SYNZS中的同步信息SYNM而同步化,但在任何情况下都转换了其信息内容。有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700072
被分派给通信终端设备KEG1,有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700073
被分派给通信终端设备KEG2,而有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700074
被分派给通信终端设备KEG3。同步时隙SYNZS的持续时间、在一个时帧之内,分派给通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700075
的数量、参加数据通信的通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的数量、有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700076
Figure GPA00001113579700077
的持续时间、动态时隙DYNZS的持续时间和子时隙UZS1,UZS2的数量与持续时间都可以实现参数化并且在无线电通信系统FKS投入运行之前通过装在协调器设备KG中的软件来确定。除此之外通过协调器设备KG可以实现参数化的是,即是否应该使来自/到达通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的数据通信加密或者不加密。
参数化在很大程度上通过无线电通信系统FKS的设计来确定,并且例如受以下参量的影响:参加数据通信的通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的数量、要遵守的最大等待时间、来自/到达通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的所要传输的信息的大小、附属设备ZG的数量等等。
动态时隙DYNZS可以被另外的通信终端设备来使用,而这些通信终端设备并未由协调器设备KG分配有有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700081
以用于实现与协调器设备KG的循环的数据通信。在通过通信终端设备来使用动态时隙DYNZS之前,必须使该通信终端设备以在动态时隙DYNZS前面的同步时隙SYNZS中的同步信息SYNM而同步化。尤其是当所要传输的数据包太长时,也可以使用动态时隙DYNZS,以便在有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700082
之内进行传输。
动态时隙DYNZS也可以由附属设备ZG来使用,该附属设备用于对通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3进行参数化,这在下面段落中要详细叙述。
在不同的通信终端设备或者附属设备ZG之间,在动态时隙DYNZS中的数据冲突通过由技术人员已知的取消退出机构,在英语文献中也称为“Backoff”机构来解决,其中在以后随机选择的时刻进行数据包的重复发出,或者规定某些通信终端设备的数据包的优先化。
图2b与图2a的区别只是在于:动态时隙DYNZS在时帧ZR中分成两个子时隙UZS1,UZS2。因此两个另外的通信终端设备或附属设备可以实施与协调器设备KG的数据通信,而在它们之间并不出现对数据通信的干扰。
图3示出了在有效数据传输运行模式中和协调器参数化运行模式中,在三个相互紧随的时帧ZR1,ZR2,ZR3中和在紧随第三个时帧ZR3的第四个时帧开始时,在一个协调器设备KG和三个通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3之间的数据通信。时帧ZR1,ZR2,ZR3的结构分别对应于图2a所示。接在同步时隙SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4之后分别为三个有效数据传输时隙,出于简明的目的这些有效数据传输时隙在图3中并没有示出。三个有效数据传输时隙被协调器设备KG分派给三个通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3,如在图2a中所述那样。
首先对于在协调器设备KG和第一个通信终端设备KEG1之间的数据通信详细加以叙述。
在第一个时帧ZR1之前发生一个事件E1,它由第一个通信终端设备KEG1来记录。该事件E1例如可能是超出一个温度阈值,探测到着火等等,无论如何这例如由一个设计成传感器的通信终端设备KEG1来识别,而且这由于规定的在传感器中的处理规则而必须被通知给协调器设备KG。
为了能够给协调器设备KG发出信号,第一个通信终端设备KEG1必须根据下面的同步信息在同步时隙SYNZS1中实现同步。为此第一个通信终端设备KEG1通过对同步信息的分析评价而确定:其处于一种有效数据传输运行模式中,也就是说在紧随同步时隙的、由协调器设备KG所分派的有效数据传输时隙中,可以将数据发送给协调器设备KG。该协调器设备在图3中,和以后也在图4中通过如下来表示出:在有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700091
中示出了一个粗箭头。粗箭头在有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700093
中在下面表示了发出的信息。细的箭头在通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700094
Figure GPA00001113579700095
中在下面表示了接收的信息。如果在对应的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700101
中,由通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3,发出了这些信息,那么在协调器设备KG的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700102
中的细箭头在下面表示了接收的信息,或者如果在对应的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700103
Figure GPA00001113579700104
中,从通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3没有发出信息,那么就表示协调器设备KG做好了接收的准备。如果在有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700105
中没有箭头,那就应该是表示了:在这些有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700106
Figure GPA00001113579700107
中,从通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3并没有发出信息至协调器设备KG。
在时帧ZR1的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700108
中,通信终端设备KEG1也就给协调器设备KG发出信息。通过通信终端设备KEG1以同步信息在时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2中实现的同步,就给通信终端设备KEG1通知了:应该从有效数据传输运行模式变换至协调器参数化运行模式,其中通信终端设备KEG1从协调器设备KG,在第二个时帧ZR2的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700109
中接收参数化信息。参数化信息的传输然而由于数据量不能在一个唯一的有效数据传输时隙中结束。如果现在通信终端设备KEG1以同步信息,在第三个时帧ZR3的第三个同步时隙SYNZS3中实现同步,那么得到通知:应该保持协调器参数化运行模式。通信终端设备KEG1现在从协调器设备KG,在第三个时帧ZR3的有效数据传输时隙中接收参数化信息的第二部分,该参数化信息现在可能在第三个时帧ZR3的有效数据传输时隙中完全地被传输。
通信终端设备KEG1在协调器设备KG的协调器参数运行模式中得到的参数化信息由通信终端设备KEG1选择地在一个紧接着分派的有效数据传输时隙中通过一个确认信息BM来确认。可以参数化的是,有多少由第一个通信终端设备KEG1正确地接收的参数化信息利用确认信息BM来确认。因此可以利用确认信息BM既单独分开地确认每个参数化信息,又确认参数化信息的组合。分别确认参数化信息的一种组合的确认信息(BM)在数据连接良好时只是最小地减少数据通过量。
如果现在通信终端设备KEG1以同步信息在第四个时帧的第四个同步时隙SYNZS4中实现同步,那么就通知了:其应该再次从协调器参数化运行模式转换至有效数据传输运行模式。通信终端设备KEG1现在在第四个时帧的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700111
中将信息(有效数据)发送给协调器设备KG。
现在详细叙述在协调器设备KG和第二个通信终端设备KEG2之间的数据通信。
由于在第一个时帧ZR1之前,和在第二个通信终端设备KEG2以同步信息SYNM,在第一个时帧ZR1的第一个同步时隙SYNZS1中实现同步之后的一个事件E2,第通信终端设备KEG2在时帧ZR1的有效数据传输时隙中通知给协调器设备KG,其在第一个时帧ZR1的该有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700113
中可能被完全传输。
为了使无线电通信系统FKS能够节能地运行,并且如果在第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2之前没有新出现的事件,那么第二个通信终端KEG2就并不以第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2的同步信息SYNM实现同步,而是停留在节能的休眠模式中而(这在图3中未示出),如果在时帧ZR1的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700114
中不能将信息完全传输给协调器设备KG,那么第二个通信终端设备KEG2就以第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2的同步信息SYNM实现同步,并在第二个时帧的第二个有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700121
中将信息的尚未传输的部分传输给协调器设备KG。
在第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2之后然而又发生一个事件E3,其由第二个通信终端设备KEG2记录,并且必须被通知给协调器设备KG。为了实现此情况,第二个通信终端设备KEG以第三个同步时隙SYNZS3的同步信息SYNM,在第三个时帧ZR3中实现同步,并在第三个时帧ZR3的第二个有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700122
中将信息(有效数据)传输给协调器设备KG,该信息在第三个时帧ZR3的第二个有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700123
中又可能被完全传输。
然后,第二个通信终端设备KEG2又停留在节能的休眠模式中,正如已经考虑到第二个时帧ZR2对其所描述的那样,直到新出现一个事件。
在协调器设备KG和第三个通信终端设备KEG3之间没有进行数据通信。第三个通信终端设备KEG3停留在节能的休眠模式中。
图4示出了在一个协调器设备KG、第一个通信终端设备KEG1和一个附属设备ZG之间,在有效数据传输运行模式和Ad-hoc参数化运行模式中的数据通信。如果没有特别说明有变化,那么结构和图示情况就对应于图3所示。
由于在第一个时帧ZR1之前,和在第一个通信终端设备KEG1以同步信息SYNM,在第一个时帧ZR1的第一个同步时隙SYNZS1中实现同步之后的一个事件E4,第一个通信终端设备KEG1在时帧ZR1的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700124
中通知给协调器设备KG,其在第一个时帧ZR1的该有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700125
中可能被完全传输。
在第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2前面没有新出现的事件。第一个通信终端设备KEG因此并没有以第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2的同步信息SYNM实现同步,而是停留在节能的休眠模式中。
然而在第一个时帧ZR1的动态时隙DYNZS中,没有分派有效数据传输时隙的附属设备ZG,借助于附属设备参数化信息来发送信号给协调器设备KG,即附属设备将在Ad-hoc-参数化运行模式中对第一个通信终端设备KEG1进行参数化。协调器设备KG接着借助于同步信息SYNM强制第一个通信终端设备KEG1在第二个时帧ZR2的第二个同步时隙SYNZS2中转换至Ad-hoc参数化运行模式。第二个时帧ZR2的第一个有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700131
因此并不应用于接收信息,这应该通过图4中的0来代表。
附属设备ZG接着在第二个时帧ZR2的第二个动态时隙DYNZS中,将参数化信息通过无线电频道发送给第一个通信终端设备KEG1,该频道并不干扰在协调器设备KG和并不由附属设备ZG进行参数化的通信终端设备之间的数据通信。
第一个通信终端设备KEG1接着在第二个时帧ZR2的第二个动态时隙DYNZS中发出应答信息给附属设备ZG。附属设备ZG借助于附属设备参数化结束信息来发送信号给第一个通信终端设备KEG1,即第一个通信终端设备KEG1又应该退出Ad-hoc参数化运行模式。然而第三个时帧ZR3的第一个有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700132
在协调器设备KG中并不被应用于接收信息。
由于在第四个同步时隙SYNZD4之前的一个事件E5,第一个通信终端设备KEG1又以同步信息SYNM在第四个同步时隙SYNZS4中实现同步,而且第一个通信终端设备KEG1在第四个时帧的有效数据传输时隙
Figure GPA00001113579700141
中(未在图4中完全表示和标出),发出信息给协调器设备KG。
当然(这在图4中未示出),通信终端设备KEG1由于以同步时隙SYNZS3的同步也可以在第三个时帧ZR3的有效数据传输时隙NDüZS1中,发出信息给协调器设备KG。第一个通信终端设备KEG1的参数化也可以通过附属设备ZG延伸到多个动态时隙DYNZS上,并且第一个通信终端设备KEG1对于附属设备ZG的参数化信息的应答不必强制地在同一个动态时隙DYNZS中进行。
在图3和4中,通信终端设备KEG1,KEG2,由于所产生的事件E1,E2,E3,E4,E5而发出信息(附加数据)。然而如果对于一个较长的时间段来说没有产生事件的话,那么通信终端设备就停留在节能的休眠模式中。
对于协调器设备KG来说在一个较长的时间段里仍然不清楚的是:是否一个通信终端设备还顺利地在运行或者说已经发生故障。这样一种发生故障的通信终端设备对于参数化或者诊断来说也许是不能实现的。无线电通信系统FKS因此也可以这样进行参数化,使通信终端设备必须与是否出现一个事件无关地,在预定的时间间隔里,在分派的有效数据传输时隙里,给协调器设备KG发出状态信息。状态信息的停止指示出通信终端设备的故障停止。在状态信息里也可以包含有诊断信息。
图5示出了一种在一个同步时隙里传输的同步信息SYNM的结构。同步信息SYMN包括第一个段落,该段落包括一个序言位模式P用于时间同步、用于时帧长度的预置值L、用于时帧种类T的预置值和一个网址NWA(一种容量为8位的网址,可区分256个网络,这在工业大厦或工业设备的实践中是足够的),以及包括第二个段落用于控制分派给三个通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的时隙ZS1,ZS2,ZS1。涉及到时隙ZS1的控制信号(第2段落)被示例性地说明并且包括第一个部分BM,由此,协调器设备KG就给第一个通信终端设备KEG1通知了:之前的由第一个通信终端设备KEG1所发送的信息或也可能是其中多个信息是否已经正确地由协调器设备KG接收到,或者说,是否需要由第一个通信终端设备KEG1加以确认:即第二个部分RM,该部分规定了在协调器设备KG和第一个通信终端设备KEG1之间,在这个时帧内的数据通信的方向;并且第三个部分BAM,该部分给第一个通信终端设备KEG1发出信号指明:第一个通信终端设备KEG1在该时帧中在哪一种运行模式中运行。
在最简单的情况下对于控制信息的每个部分BM,RM,BAM都规定了一个位,也就是说总共3个位。第一个部分BM的位值为0,这为第一个通信终端设备KEG1通知了:之前的由第一通信终端设备KEG1所发送的信息或也可能是其中多个信息已经正确地由协调器设备KG接收到;而第二个部分的位值0要求通过第一个通信终端设备KEG1来实现发送运行,和要求通过协调器设备KG来实现接收运行,并且第三部分的位值0要求在有效数据传输运行模式或协调器参数化运行模式中的第一个通信终端设备KEG1的运行。与之相反,第一个部分BM的位值1为第一个通信终端设备KEG1通知了:没有之前的由第一通信终端设备KEG1所发送的信息或也可能是其中多个信息已经正确地由协调器设备KG接收到;而第二个部分的位值1要求通过第一个通信终端设备KEG1来实现接收运行并通过协调器设备KG实现发送运行;并且第三个部分的位值1要求第一个通信终端设备KEG1转换至Ad-hoc参数化运行模式。
是否必须通过协调器设备KG来确认第一个通信终端设备KEG1的信息的正确接收,这必须事先在协调器参数化运行模式中加以规定。为了使得在有效数据传输运行模式中的等待时间最小化,由协调器设备KG对于每个在之前的有效数据传输时隙中由第一个通信终端设备KEG1所发出并由协调器设备正确地接收的信息,在下面的同步时隙中在同步信息SYNM里加以确认。然而如果这个信息没有正确地被协调器设备KG接收,那么就不通过协调器设备KG发出确认信息BM。
如果协调器设备KG在这种情况下不发出确认信息BM,那么第一个通信终端设备KEG1必须将最后发出的信息在以下的有效数据传输时隙中重新发送给协调器设备KG。
如上所述,各个信息可以在无线电通信系统FKS中通过发给通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3的指令,在同步信息中加密。可替换地也可以使所有信息都加密。因为每个无线电通信系统FKS有一种固有的密码,因此不必应用单独分开的网址。如果一个信息可以被解密,那么其来自于无线电通信系统FKS的一个通信终端设备KEG1,KEG2,KEG3。
总结起来,应该再次说明无线电通信系统FKS的优点:
1.单独分开的运行模式
a)用于信息(过程值)在有效数据传输运行模式中的传输;
b)用于通过协调器设备,在协调器参数化运行模式中使通信终端设备参数化;
c)用于通过附属设备,在Ad-hoc参数化运行模式中使通信终端设备参数化,
由此实现了以下优点:
d)用来传输过程数值的少量的等待时间;
e)在协调器参数化运行模式和Ad-hoc参数化运行模式中,通信终端设备的参数化对于等待时间并没有负面的影响。
2.通过附属设备,在有效数据传输运行模式中,通信终端设备没有进行参数化,因此实现以下优点:
a)通过附属设备的参数化对于等待时间没有负面的影响;
b)对于通过附属设备的参数化来说,提供了无线电频道的整个带宽。
3.有关在同步信息中的通信终端设备的运行模式的信息,由此实现以下优点:
a)可以将通信终端设备设置于不同的运行模式中;
b)可以用最小的等待时间,在运行模式之间进行转换。
4.通过通信终端设备发出一个确认信息的要求包含在同步信息中,因此实现以下优点:
时隙的长度和进而是等待时间的长度可以实现最小化。
5.方向信息包含在同步信息中,因此实现以下优点:
a)协调器设备可以单独分开地转换通至通信终端设备的数据通信的方向;
b)不需要单独分开的无线电频道用于从协调器设备至通信终端设备的方向,否则可能会增加等待时间。
6.时隙的数量和长度可以自由地参数化,因此实现以下优点:
无线电通信系统既可以对在少量用户(通信终端设备)时最小的等待时间来说,也可以对在等待时间增加时许多用户来说实现最佳化。
本发明并不限于特殊的实施例,而且还包括了其它未明确公开的、对本发明的核心加以利用的变化形式。

Claims (9)

1.一种无线电通信系统(FKS),包括一个协调器设备(KG)和至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3),其中根据时分多路复用法来结构化对无线电资源的访问,
a)其中,所述无线电资源分配在确定的时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中,
b)其中,所述协调器设备(KG)为所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)分派至少一个有效数据传输时隙
Figure FSB00001001899200011
所述有效数据传输时隙的时间上的位置在相互紧随的所述时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中相关于各自的所述时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)的开始来确定,其特征在于,
c)各个所述时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)被这样地结构化,即各个所述时帧包含有:一个同步时隙(SYNZS,SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4);一个或者多个同样长度的有效数据传输时隙
Figure FSB00001001899200012
和另一个动态时隙(DYNZS),
d)所述动态时隙(DYNZS)可以由并没有分派到所述有效数据传输时隙的通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)所使用和/或可以由附属设备(ZG)所使用,
e)所述附属设备(ZG)借助于附属设备参数化信息来发送信号给所述协调器设备(KG),即所述附属设备将在Ad-hoc参数化运行模式中对所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)进行参数化,并且所述协调器设备(KG)接着借助于同步信息(SYNM)强制所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)转换至所述Ad-hoc参数化运行模式。
2.根据权利要求1所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,所述协调器设备(KG)在有效数据传输运行模式中借助于在所述同步时隙(SYNZS,SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4)中传输的同步信息(SYNM)通知所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3):在所述协调器设备(KG)和所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)之间的无线电通信在所述时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)之内在什么方向上实现。
3.根据权利要求2所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,所述同步信息(SYNM)规定了从所述协调器设备(KG)至所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)的下行方向来作为无线通信的方向,并且接着所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)和所述协调器设备(KG)转换至协调器参数化运行模式,在所述运行模式中使所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)参数化。
4.根据权利要求3所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,所述协调器设备(KG)在所述有效数据传输运行模式中借助于在所述同步时隙(SYNZS,SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4)中传输的所述同步信息(SYNM),通知所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)是否需要确认所接收的信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)的所述动态时隙(DYNZS)分成同样长度的多个子时隙(UZS1,UZS2)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的无线电通信系统(FKS),所述附属设备(ZG)借助于附属设备参数化结束信息来发送信号给所述至少一个通信终端设备(KEG 1,KEG2,KEG3),即所述至少一个通信终端设备应该退出所述Ad-hoc参数化运行模式,因此强制所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)又以所述同步信息(SYNM)来同步化,以便与所述协调器设备(KG)进行通信。
7.根据权利要求2至4中任一项所述无线电通信系统(FKS),其特征在于,所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)在所述有效数据传输运行模式中停留在节能的休眠模式中,并且只有在出现一个事件(E1,E2,E3,E4,E5)之后才以所述同步信息(SYNM)来同步化,并且在所述同步信息(SYNM)的所述时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中,将分派的所述有效数据传输时隙中的信息发送给所述协调器设备(KG)。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)在所述有效数据传输运行模式中,在预定的时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)中,在分派的有效数据传输时隙
Figure FSB00001001899200032
Figure FSB00001001899200033
中向所述协调器设备(KG)发送一个状态信息。
9.根据权利要求5所述的无线电通信系统(FKS),其特征在于,一个或多个以下参量可以参数化:
-所述同步时隙(SYNZS,SYNZS1,SYNZS2,SYNZS3,SYNZS4)的持续时间;
-在一个时帧(ZR,ZR1,ZR2,ZR3)之内,分派给所述至少一个通信终端设备(KEG 1,KEG2,KEG3)的所述有效数据传输时隙的数量;
-所述至少一个通信终端设备(KEG1,KEG2,KEG3)的数量;
-所述有效数据传输时隙
Figure FSB00001001899200042
Figure FSB00001001899200043
的持续时间;
-所述动态时隙(DYNZS)的持续时间和所述子时隙(UZS1,UZS2)的数量与持续时间;
-所要传输的信息的加密要求。
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