WO2009053403A2 - Funkkommunikationssystem, koordinatorgerät und kommunikationsendgerät - Google Patents

Funkkommunikationssystem, koordinatorgerät und kommunikationsendgerät Download PDF

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WO2009053403A2
WO2009053403A2 PCT/EP2008/064313 EP2008064313W WO2009053403A2 WO 2009053403 A2 WO2009053403 A2 WO 2009053403A2 EP 2008064313 W EP2008064313 W EP 2008064313W WO 2009053403 A2 WO2009053403 A2 WO 2009053403A2
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communication terminal
keg2
keg3
coordinator
message
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Ulrich Sinn
Christoph Weiler
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2643—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA]
    • H04B7/2656—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA] for structure of frame, burst
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • Radio communication system coordinator device and communication terminal
  • the invention relates to a radio communication system, a coordinator device and a communication terminal.
  • a person skilled in the art knows a large number of methods from communication technology, network technology and automation technology when and how communication terminals receive access to the data transmission medium. In many cases access is provided by a coordinator device, also known as master in English literature, to the communication terminals, also known in English as
  • the coordinator device is the only participant in the network that has the right to access the data transfer medium without being asked to do so.
  • the communication terminals must wait for the assignment from the coordinator device before they can access the data transmission medium.
  • the solution known from English literature as a master / slave method is also used in many bus systems of automation technology.
  • Deterministic transmission is to be understood as meaning that the data is transmitted within a predetermined and known time from a data source (the sender) to the destination, i. the data sink (the receiver) are transported.
  • the latency is substantially determined by the length of the fixed time slot and the length of the time frame.
  • Today's technical requirements require latencies of a few milliseconds.
  • the object is achieved according to the invention by a radio communication system comprising a coordinator device and at least one communication terminal, in which the access to the radio resource is structured according to the time-division multiplex method,
  • the coordinator device allocates to the at least one communication terminal at least one user data transmission time slot whose time position is determined in successive time frames with respect to the beginning of the respective time frame
  • the individual time frames are structured to include a synchronization time slot, one or more payload time slots of equal length, and another dynamic time slot.
  • the object is further achieved by a trained for a radio communication system coordinator.
  • the object is further achieved by a communication terminal designed for a radio communication system.
  • the radio communication system according to the invention, the coordinator device according to the invention and the communication terminal according to the invention enable optimized control of the access to the radio resource with low latency and deterministic transmission of the data. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the radio communication system is further developed in that the coordinator device informs the at least one communication terminal in a user data transmission mode by means of a synchronization message transmitted in the synchronization time slot in which direction the radio communication between the coordinator gate device and the at least one communication terminal takes place within this time frame ,
  • the coordinator device can either receive useful data from the at least one communication terminal or the at least one communication terminal is prepared for the immediate parameterization by the coordinator device.
  • the radio communication system is further developed in that the synchronization message defines as the direction the downlink direction from the coordinator device to the at least one communication terminal, and then the at least one communication terminal and the coordinator device (KG) change into a coordinator parameterization mode the at least one communication terminal is parameterized. From various possibilities of parameterization of the communication terminal here the immediate parameterization is performed by the coordinator.
  • the radio communication system is further developed in that the coordinator device notifies the at least one communication terminal in the payload transmission mode by means of the synchronization message transmitted in the synchronization time slot, if an acknowledgment of received messages is required. There- This increases communication security and reduces latency.
  • the radio communication system is further developed in that the dynamic time slot of a time frame is subdivided into a plurality of sub time slots of the same length.
  • the radio communication system is advantageously further developed in that the dynamic time slot can be used by a communication terminal to which no user data transmission time slot has been allocated and / or which can be used by an auxiliary device.
  • the dynamic time slot may be used in different ways for data communication with the coordinator device. It serves either further communication terminals for user data transmission to the coordinator device or an additional device with which further communication terminals are parameterized by the additional device.
  • the radio communication system of the previous paragraph is advantageously further developed in that the additional device signals to the coordinator device by means of an additional device parameterization message that it wants to parameterize the at least one communication terminal in an ad hoc parameterization mode and the coordinator device subsequently activates the at least one communication terminal by means of synchronization - s istsmeldung forces to switch to the ad hoc parameterization mode.
  • the parameterization of the communication terminals is performed by the auxiliary device, using radio channels that the data communication Do not disturb between the coordinator and the communication devices not parameterized by the additional device.
  • the radio communication system of the previous paragraph is advantageously further developed in that the additional device signals the at least one communication terminal by means of an additional device parameterization termination message that it should leave the ad hoc parameterization mode, whereby the at least one communication terminal is forced, in turn to the synchronization message to synchronize to communicate with the coordinator device.
  • the parameterized by the additional device communication terminal again quickly participate in the data communication with the coordinator.
  • the radio communication system is advantageously further developed in that the at least one communication terminal dwells in the Nutz Schemeübertragungs Scsart in energy-saving sleep mode and only after occurrence of an event synchronized to the synchronization message and sent in the time frame of this synchronization message a message in the assigned Nutz Schemeübertragungszeitschlitz to the coordinator.
  • the radio communication system is advantageously further developed in that the at least one communication terminal sends a status message to the coordinator device in the user data transmission mode in predetermined time frames in an assigned user data transmission time slot.
  • the data transmission between a plurality of communication terminals and a coordinator device can be realized in a variety of ways and adapted to specific needs.
  • the radio communication system comprising a coordinator, three communication terminals and an additional device
  • the 2a shows a structuring of a time frame comprising a synchronization time slot, three Nutz Schemeübertragungs- time slots and a dynamic time slot, which is structured as a monolithic area
  • FIG. 2b extends FIG. 2a in that the dynamic time slot is subdivided into two sub-time slots
  • FIGS. 3 shows a data communication between a coordinator device and three communication terminals in a user data transmission mode and a coordinator parameterization mode
  • FIG. 4 shows a data communication between a coordinator device, a communication terminal and an auxiliary device in a user data transmission mode and an ad hoc parameterization mode, and the
  • FIG. 5 shows a structuring of a synchronization message transmitted in a synchronization time slot.
  • FIG. 1 shows a radio communication system FKS comprising a coordinator device KG, three communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 and an additional device ZG.
  • the coordinator device also provides data communication to the parent network infrastructure.
  • the wireless communication system FKS is designed, for example, as a wireless sensor / actuator network (wireless sensor actor network).
  • the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 can therefore be designed as sensors or actuators.
  • FIG. 2a shows a structuring of a time frame ZR comprising a dynamic time slot DYNZS, which is structured as a monolithic region.
  • the time frame ZR begins with a synchronization time slot SYNZS, three successive user data transmission time slots NDZZS1, NDÜZS2, NDÜZS3, which is followed by the dynamic time slot DYNZS.
  • the synchronization message SYNM is transmitted from the coordinator unit KG to the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3, which maintain data communication with the coordinator unit KG.
  • These communication terminal rates KEG1, KEG2, KEG3 should synchronize to the synchronization message SYNM contained in the synchronization time slot SYNZS of the time frame ZR, but in any case implement their message content.
  • the user data transmission time slot NDÜZS1 is assigned to the communication terminal KEG1
  • the user data transmission time slot NDÜZS2 is assigned to the communication terminal KEG2
  • the user data transmission time slot NDÜZS3 is assigned to the communication terminal KEG3.
  • the duration of the synchronization time slot SYNZS, the number of user data transmission time slots NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 assigned to the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3, the number of communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 participating in the data communication, the duration of the user data transmission time slots NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3, the duration of the dynamic time slot DYNZS and the number and duration of the sub-time slots UZSl, UZS2 can be parameterized and is determined prior to startup of the radio communication system FKS by a software loaded into the coordinator KG. In addition, can be parameterized by the coordinator KG, whether the Data communication from / to the communication terminals KEGl, KEG2, KEG3 should be encrypted or unencrypted.
  • the parameterization is largely determined by the design of the radio communication system FKS and influenced, for example, by the following variables. Number of communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 participating in the data communication, maximum latency to be observed, size of messages to be transmitted from / to the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3, number of additional devices ZG, etc.
  • the dynamic time slot DYNZS can be used by further communication terminals to which no user data transmission time slot NDZZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 has been assigned by the coordinator device KG for the cyclic data communication with the coordinator device KG.
  • the dynamic time slot DYNZS Before the dynamic time slot DYNZS is used by a communication terminal, it must synchronize with the synchronization message SYNM in the synchronization time slot SYNZS preceding the dynamic time slot DYNZS.
  • the dynamic time slot DYNZS can also be used if the data packets to be transmitted are too long to be transmitted within a user data transmission time slot NDZZS1, NDÜZS2, NDÜZS3.
  • the dynamic time slot DYNZS can also be used by an additional device ZG, which serves for the parameterization of the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3, which will be explained in more detail in a later section.
  • Data collisions between different communication terminals or the additional device ZG in the dynamic time slot DYNZS are known by the skilled person known congestion resolution mechanisms, in the English-language literature as a back-off known mechanisms solved in which a repeated transmission of data packets to later randomly selected times or a prioritization of data packets of certain communication terminals is provided.
  • FIG. 2b differs from FIG. 2a only in that the dynamic time slot DYNZS is subdivided into two sub-time slots UZS1, UZS2 in the time frame ZR.
  • two further communication devices or additional devices can perform data communication with the coordinator device KG without a disturbance of the data communication occurring between them.
  • FIG. 3 shows a data communication between a coordinator device KG and three communication terminals KEG1, FIG.
  • KEG2, KEG3 in a payload transmission mode and a coordinator parameterizing mode in three consecutive time frames ZR1, ZR2, ZR3 and the beginning of a fourth time frame following the third time frame ZR3.
  • the construction of the time frames ZR1, ZR2, ZR3 corresponds in each case to that from FIG. 2a.
  • the synchronization time slots SYNZS1, SYNZS2, SYNZS3 and SYNZS4 are followed in each case by three user data transmission time slots, which are not designated for the sake of clarity in FIG.
  • the three user data transmission time slots are assigned to the three communication terminals KEG1, KEG2, KEG3, as described in FIG. 2a, by the coordinator unit KG.
  • This event El could be, for example, the exceeding of a temperature threshold, the detection of a fire, etc., in any case something that is detected, for example, by a communication terminal KEG1 designed as a sensor and which has to be reported to the coordinator unit KG as a result of defined processing guidelines in the sensor.
  • the first communication terminal KEG1 must synchronize itself to the next synchronization message in the synchronization time slot SYNZS1. For this purpose, the first communication terminal KEG1 determines by evaluation of the synchronization message that it is in a user data transmission mode, ie in the synchronization time slot following from the coordinator KG assigned
  • Nutz Schemeintuittragungszeitschlitz data to the coordinator KG can send. This is illustrated in FIG. 3 and later also in FIG. 4 in that a thick arrow is shown in the payload data transmission time slot NDZZS1. Thick arrows in the user data transmission time slots NDZZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 represent subsequently sent messages. Thin arrows in the user data transmission time slots NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 of the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 represent received messages in the following.
  • Thin arrows in the user data transmission time slots NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 of the coordinator device KG represent further received messages when messages have been sent from the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 in corresponding user data transmission time slots NDZZ1, NDÜZS2, NDÜZS3 or readiness for reception of the coordinator device KG, if in corresponding user data transmission time slots NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 no messages were sent from the communication terminals KEGl, KEG2, KEG3.
  • the communication terminal KEGl synchronizes to the synchronization message in the third synchronization time slot SYNZS3 of the third time frame ZR3, it receives the message that the coordinator parameter mode is to be maintained.
  • the communication terminal KEGl now receives from the coordinator KG in Nutz Schemeübertragungszeitschlitz NDÜZS1 of the third
  • Time frame ZR3 the second part of the parameterization message, which could now be completely transferred in Nutz Schemeübertragungszeitschlitz NDÜZS1 the third time frame ZR3.
  • Parameterization messages which the communication terminal KEG1 receives in the coordinator parameterization mode from the coordinator unit KG are optionally confirmed by the communication terminal KEG1 in a subsequent assigned user data transmission time slot by a confirmation message BM. It is parameterizable, how many correctly acknowledged by the first communication terminal KEGl parameterization messages are confirmed with a confirmation message BM. This makes it possible to confirm each parameterization message separately as well as blocks of parameterization messages with a confirmation message BM. Confirmation messages (BM), which each confirm a block of parameterization messages, only minimally reduce the data throughput if the data connection is good.
  • the communication terminal KEG1 now synchronizes itself to the synchronization message in the fourth synchronization time slot SYNZS4 of the fourth time frame, it receives the message that it should change back from the coordinator parameterization mode to the user data transmission mode.
  • the communication terminal KEGl now sends in Nutz Schemeübertragungszeitschlitz NDÜZS1 the fourth time frame messages (user data) to the coordinator KG.
  • the first time frame ZRl sends the second communication terminal KEG2 Nutz Scheme facileszeitschlitz NDÜZS2 the time frame ZRl a message to the coordinator KG, the could be completely transmitted in this payload transmission time slot NDUZS2 of the first time frame ZR1.
  • the radio communication system FKS can be operated energy-saving and if the second synchronization time If the slot SYNZS2 of the second time frame ZR2 does not precede a renewed event, the second communication terminal KEG2 does not synchronize to the synchronization message SYNM of the second synchronization time slot SYNZS2 of the second time frame ZR2 but stays in the energy-saving sleep mode.
  • the second communication KEG2 terminal would synchronize to the synchronization message SYNM the second synchronization slot SYNZS2 the second time frame ZR2 and in the second payload data transmission time slot NDUZS2 of the second time frame transmit the not yet transmitted part of the message to the coordinator device KG.
  • the second communication terminal KEG2 After the second synchronization time slot SYNZS2 of the second time frame ZR2, however, an event E3 takes place again, which is registered by the second communication terminal KEG2 and must be reported to the coordinator unit KG.
  • the second communication terminal KEG2 synchronizes itself to the synchronization message SYNM of the third synchronization time slot SYNZS3 in the third time frame ZR3 and transmits a message (user data) to the coordinator device KG in the second user data transmission time slot NDZZS2 of the third time frame ZR3
  • User data transmission time slot NDÜZS2 the third time frame ZR3 could be completely transferred.
  • the second communication terminal KEG2 again lingers in the energy-saving sleep mode, as has already been described with regard to the second time frame ZR2, until an event occurs again.
  • the coordinator KG and the third communication terminal KEG3 no data communication takes place.
  • the third communication terminal KEG3 stays in the energy-saving sleep mode.
  • FIG. 4 shows a data communication between a coordinator device KG, a first communication terminal KEG1 and an additional device ZG in a user data transmission mode and an ad hoc parameterizing mode. Structure and representation correspond to those of Figure 3 unless changes are specified.
  • the first time frame ZRl sends the first communication terminal KEGl in Nutz Schemeübertragungszeitschlitz NDÜZS1 the time frame ZRl a message to the coordinator KG, in this User data transmission time slot NDÜZS1 the first time frame ZRl could be completely transferred.
  • the second synchronization time slot SYNZS2 of the second time frame ZR2 is preceded by no new event.
  • the first communication terminal KEG1 therefore does not start up synchronization to the synchronization message SYNM of the second synchronization time slot SYNZS2 of the second time frame ZR2 but lingers in the energy-saving sleep mode.
  • the additional device ZG to which no user data transmission time slot has been assigned, signals the coordinator device KG by means of an additional device parameterization message that it the first communication terminal KEGl wants to parameterize in an ad hoc parameterization mode.
  • the coordinator unit KG then forces the first communication terminal KEG1 into the ad hoc parameterization mode by means of the synchronization message SYNM in the second synchronization time slot SYNZS2 of the second time frame ZR2.
  • the first Nutz Scheme appreciatedtragungszeitschlitz NDÜZS1 the second time frame ZR2 in the coordinator unit KG is therefore not used for the reception of messages, which is to be represented by the 0 in Figure 4.
  • the additional device ZG then sends in the second dynamic time slot DYNZS of the second time frame ZR2 a parameterization message to the first communication terminal KEG1 via a radio channel which does not interfere with the data communication between the coordinator device KG and the communication terminals not parameterized by the additional device ZG.
  • the first communication terminal KEGl then sends in the second dynamic time slot DYNZS the second time frame ZR2 a response message to the attachment ZG.
  • the additional device ZG signals to the first communication terminal KEG1 by means of an additional device parameterization termination message that the first communication terminal KEG1 should leave the ad hoc parameterization operating mode again.
  • the first payload transmission time slot NDUZS1 of the third time frame ZR3 is not used in the coordinator unit KG for receiving messages.
  • the first communication terminal KEG1 again synchronizes to the synchronization message SYNM in the fourth synchronization time slot SYNZS4 and the first communication terminal KEG1 transmits in the useful data tenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 the fourth time frame (not fully shown in FIG 4 and designated) a message to the coordinator unit KG.
  • the communication terminal KEG1 could also send a message to the coordinator device KG in the useful data transmission time slot NDZZS1 of the third time frame ZR3.
  • the parameterization of the first communication terminal KEG1 can also extend through the additional device ZG over several dynamic time slots DYNZS and the response of the first communication terminal KEG1 to a parameterization message of the additional device ZG does not necessarily take place in the same dynamic time slot DYNZS.
  • the communication terminals KEG1, KEG2 send messages (user data) as a result of events El, E2, E3, E4, E5 which have occurred. However, if no events occur for a longer period of time, the communication terminals stay in the energy-saving sleep mode.
  • the coordinator unit KG then remains unknown over a longer period of time as to whether a communication terminal is still in perfect working order or has already failed. Such a failed communication terminal would not be accessible for the parameterization or diagnosis.
  • the radio communication system FKS can therefore also be parameterized such that the communication terminals have to send a status message to the coordinator unit KG at predetermined time intervals in assigned user data transmission time slots independently of the occurrence of an event. The absence of the status message indicates the failure of the communication terminal.
  • the status message may also contain diagnostic information.
  • FIG. 5 shows the structuring of a synchronization message SYNM transmitted in a synchronization time slot.
  • the synchronization message SYNM consists of a first section comprising a preamble bit pattern P for time synchronization, frame length specifications L, frame type specifications T and a network address NWA (an 8-bit network address distinguishes 256 networks, which is the practice of industrial buildings or systems is sufficient) and a second section for controlling the three communication terminals KEGl, KEG2, KEG3 assigned time slots ZSl, ZS2, ZS3.
  • NWA an 8-bit network address distinguishes 256 networks, which is the practice of industrial buildings or systems is sufficient
  • the control message (2nd section) relating to the time slot ZSl is explained by way of example and comprises a first part BM, with the Koordina- torcuit KG the first communication terminal KEGl indicates whether a previous message sent by the first communication terminal KEGl or a variety of them correctly from the coordinator KG or whether an acknowledgment from the first communication terminal KEGl is required, a second part RM, which determines the direction of the data communication between coordinator KG and first communication terminal KEGl within this time frame and a third part BAM, which signals the first communication terminal KEGl in which mode of operation the first communication terminal KEG1 is operated in this time frame.
  • one bit is provided for each part BM, RM, BAM of the control message, ie a total of 3 bits.
  • the bit value 0 of the first part BM indicates to the first communication terminal KEG1 that a previous message sent by the first communication terminal KEG1 or a plurality thereof has been correctly received by the coordinator unit KG, the bit value 0 of the second part requests transmission by the first communication terminal KEGl and a Start operation by the coordinator KG and the bit value 0 of the third part requires the operation of the first communication terminal KEGl in Nutz Schemeübertragungs sunny or coordinator parameterization mode.
  • the bit value 1 of the first part BM indicates to the first communication terminal KEG1 that no previous message sent by the first communication terminal KEG1 or a plurality thereof has been received correctly by the coordinator KG, the bit value 1 of the second part requests a receive operation by the first communication terminal KEG1 and a transmission mode by the coordinator unit KG and the bit value 1 of the third part requests the change of the first communication terminal KEGl into an ad hoc parameterization mode.
  • the coordinator unit KG determines whether the correct reception of messages from the first communication terminal KEG1 has to be confirmed by the coordinator unit KG is to be defined in advance in the coordinator parameterization mode. In order to minimize the latency in the user data transmission mode, the coordinator device KG confirms each message sent in the preceding user data transmission time slot by the first communication terminal KEG1 and correctly received by the coordinator device in the subsequent synchronization time slot in the synchronization message SYNM. However, if this message was not received correctly by the coordinator unit KG, no confirmation message BM is sent by the coordinator unit KG.
  • the coordinator device KG does not send a confirmation message BM in this case, the first communication terminal KEGl must send the message last sent in the following user data transmission time slot again to the coordinator device KG.
  • individual messages in the radio communication system FKS can be encrypted by instructions to the communication terminals KEG1, KEG2, KEG3 in the synchronization messages. Alternatively, all messages can be encrypted. Since each radio communication system FKS receives its own key, no separate network address must be used. If a message can be decrypted, it originates from a communication terminal KEG1, KEG2, KEG3 of the radio communication system FKS.
  • the communication terminals can be put into different operating modes b) The change between the operating modes is possible with minimal latency.
  • the coordinator device can switch the direction of the data communication to the communication terminals separately, b) no separate radio channel for the direction from the coordinator device to the communication terminal is needed, which would increase the latency.
  • the number and length of the time slots can be freely parameterized, resulting in the following advantage:
  • the radio communication system can be optimized both for minimal latency for a few subscribers (communication terminals) and for many subscribers with increased latency.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Funkkommunikationssystem (FKS) umfassend ein Koordinatorgerät (KG) und mindestens ein Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3), in dem der Zugriff auf die Funkressource nach dem Zeitmultiplexverf ahren strukturiert ist, a) wobei die Funkressource in determinierte Zeitrahmen (ZR, ZR1, ZR2, ZR3) unterteilt ist, b) wobei das Koordinatorgerät (KG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3) mindestens einen Nutzdatenübertragungszeitschlitz (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) zuweist, dessen zeitliche Position in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen (ZR, ZR1, ZR2, ZR3) in Bezug auf den Beginn des jeweiligen Zeitrahmens (ZR, ZR1, ZR2, ZR3) determiniert ist, c) wobei die einzelnen Zeitrahmen (ZR, ZR1, ZR2, ZR3) dergestalt strukturiert sind, dass sie einen Synchronisierungs- zeitschlitz (SYNZS, SYNZS1, SYNZS2, SYNZS3, SYNZS4), ein oder mehrere Nutzdatenübertragungszeitschlitze (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) gleicher Länge und einen weiteren dynamischen Zeitschlitz (DYNZS) beinhalten. Die Erfindung betrifft außerdem ein für ein Funkkommunikationssystem (FKS) ausgebildetes Koordinatorgerät (KG) und ein Kommunikationsendgerät (KEG1, KEG2, KEG3).

Description

Beschreibung
Funkkommunikationssystem, Koordinatorgerät und Kommunikationsendgerät
Die Erfindung betrifft ein Funkkommunikationssystem, ein Koordinatorgerät und ein Kommunikationsendgerät.
Dem Fachmann sind aus der Kommunikationstechnologie, Netz- werktechnologie und Automatisierungstechnologie eine Vielzahl von Verfahren bekannt, wann und wie Kommunikationsendgeräte Zugriff auf das Datenübertragungsmedium erhalten. Der Zugriff wird in vielen Fällen von einem Koordinatorgerät, in der englischsprachigen Literatur auch als Master bekannt, den Kommu- nikationsendgeräten, in der englischen Literatur auch als
Slaves bekannt, zugewiesen. Das Koordinatorgerät hat als einziger Teilnehmer im Netzwerk das Recht unaufgefordert auf das Datenübertragungsmedium zuzugreifen. Die Kommunikationsendgeräte müssen auf die Zuweisung vom Koordinatorgerät warten, bevor sie auf das Datenübertragungsmedium zugreifen dürfen. Die aus der englischsprachigen Literatur auch als Mas- ter/Slave-Verfahren bekannte Lösung wird auch in vielen Bussystemen der Automatisierungstechnik eingesetzt.
Seit neuestem werden in der Automatisierungstechnik nicht nur „drahtgebundene" Bussysteme für die Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät und den Kommunikationsendgeräten eingesetzt, sondern es werden auch drahtlose Netzwerke aufgebaut, sogenannte Wireless Sensor Actor Networks. Der Zugriff der einzelnen Kommunikationsendgeräte auf die Funkressource wird wiederum vom Koordinatorgerät zugeteilt. Ein wichtiges Verfahren hinsichtlich des Zugriffs auf die Funkressource ist das sogenannte Zeitmultiplexverfahren, bei dem die Zeit in einzelne Zeitrahmen einheitlicher Länge unterteilt ist, die wiederum in determinierte Zeitschlitze gleicher Länge unterteilt sind. Der Zugriff auf die Funkressource ist einem Kommunikationsendgerät nur innerhalb des zugeteilten Zeitschlitzes oder der zugeteilten Zeitschlitze innerhalb eines Zeit- rahmens möglich. Die zeitliche Position der einzelnen Zeitschlitze in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen ist in Bezug auf den Beginn des jeweiligen Zeitrahmens determiniert.
Die Zuweisung eines in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen wie- derkehrenden Zeitschlitzes vom Koordinatorgerät an ein Kommunikationsendgerät erlaubt eine deterministische Übertragung von Daten. Deterministische Übertragung soll so verstanden werden, dass die Daten innerhalb einer vorab bestimmten und bekannten Zeit von einer Datenquelle (dem Sender) zum Ziel, d.h. der Datensenke (dem Empfänger) transportiert werden.
Die Datenübertragung der Daten soll zudem innerhalb einer kurzen Latenzzeit = Verzögerungszeit erfolgen. Das soll im Weiteren die Zeit sein, innerhalb der nach dem Auftreten ei- nes Ereignisses, welches durch ein Kommunikationsendgerät registriert wird, dieses Ereignis dem Koordinatorgerät gemeldet wird. Bei dem beschriebenen Zeitmultiplexverfahren mit Zeitrahmen und einem für ein Kommunikationsendgerät festgelegten Zeitschlitz wird die Latenzzeit wesentlich durch die Länge des festgelegten Zeitschlitzes und die Länge des Zeitrahmens bestimmt. Heutige technische Anforderungen erfordern Latenzzeiten von wenigen Millisekunden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Funkkommu- nikationssystem zu entwickeln, welches bei geringer Latenzzeit und deterministischer Übertragung eine optimierte Steuerung des Zugriffs auf die Funkressource ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Funkkommunikationssystem umfassend ein Koordinatorgerät und mindestens ein Kommunikationsendgerät gelöst, in dem der Zugriff auf die Funkressource nach dem Zeitmultiplexverfahren strukturiert ist,
a) wobei die Funkressource in determinierte Zeitrahmen unterteilt ist,
b) wobei das Koordinatorgerät dem mindestens einen Kommunikationsendgerät mindestens einen Nutzdatenübertragungszeit- schlitz zuweist, dessen zeitliche Position in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen in Bezug auf den Beginn des jeweiligen Zeitrahmens determiniert ist,
c) wobei die einzelnen Zeitrahmen dergestalt strukturiert sind, dass sie einen Synchronisierungszeitschlitz, ein oder mehrere Nutzdatenübertragungszeitschlitze gleicher Länge und einen weiteren dynamischen Zeitschlitz beinhalten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß des Weiteren durch ein für ein Funkkommunikationssystem ausgebildetes Koordinatorgerät gelöst .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß des Weiteren durch ein für ein Funkkommunikationssystem ausgebildetes Kommunikationsendgerät gelöst.
Das erfindungsgemäße Funkkommunikationssystem, das erfin- dungsgemäße Koordinatorgerät und das erfindungsgemäße Kommunikationsendgerät ermöglichen bei geringer Latenzzeit und deterministischer Übertragung der Daten eine optimierte Steuerung des Zugriffs auf die Funkressource. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
In vorteilhafter Weise wird das Funkkommunikationssystem da- durch weitergebildet, dass das Koordinatorgerät dem mindestens einen Kommunikationsendgerät in einer Nutzdatenübertragungsbetriebsart mittels einer im Synchronisierungszeit- schlitz übertragenen Synchronisierungsmeldung mitteilt, in welcher Richtung die Funkkommunikation zwischen dem Koordina- torgerät und dem mindestens einen Kommunikationsendgerät innerhalb dieses Zeitrahmens erfolgt. Dadurch kann das Koordinatorgerät entweder Nutzdaten von dem mindestens einen Kommunikationsendgerät empfangen oder das mindestens eine Kommunikationsendgerät wird für die unmittelbare Parametrierung durch das Koordinatorgerät vorbereitet.
In weiterhin vorteilhafter Weise wird das Funkkommunikationssystem gemäß des vorigen Absatzes dadurch weitergebildet, dass die Synchronisierungsmeldung als Richtung die Abwärts- richtung vom Koordinatorgerät zu dem mindestens einen Kommunikationsendgerät definiert, und daraufhin das mindestens eine Kommunikationsendgerät und das Koordinatorgerät (KG) in eine Koordinatorparametrierbetriebsart wechseln, in der das mindestens eine Kommunikationsendgerät parametriert wird. Aus verschiedenen Möglichkeiten der Parametrierung des Kommunikationsendgerätes wird hier die unmittelbare Parametrierung durch das Koordinatorgerät vollzogen.
In weiterhin vorteilhafter Weise wird das Funkkommunikations- System dadurch weitergebildet, dass das Koordinatorgerät dem mindestens einen Kommunikationsendgerät in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart mittels der im Synchronisierungszeit- schlitz übertragenen Synchronisierungsmeldung mitteilt, ob eine Bestätigung empfangener Meldungen erforderlich ist. Da- durch kann die Kommunikationssicherheit erhöht werden und die Latenzzeit verkürzt werden.
In weiterhin vorteilhafter Weise wird das Funkkommunikations- System dadurch weitergebildet, dass der dynamische Zeitschlitz eines Zeitrahmens in mehrere Unterzeitschlitze gleicher Länge unterteilt ist. Dadurch kann eine Vielzahl von weiteren Geräten, ohne das zwischen ihnen eine Störung der Datenkommunikation auftritt, mit dem Koordinatorgerät kommu- nizieren.
Das Funkkommunikationssystem wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass der dynamische Zeitschlitz von einem Kommunikationsendgerät benutzbar ist, dem kein Nutzdaten- Übertragungszeitschlitz zugewiesen ist, und / oder von einem Zusatzgerät benutzbar ist. Somit kann der dynamische Zeitschlitz auf unterschiedliche Weise für eine Datenkommunikation mit dem Koordinatorgerät verwendet werden. Er dient entweder weiteren Kommunikationsendgeräten zur Nutzdatenübertra- gung zum Koordinatorgerät oder einem Zusatzgerät, mit dem weitere Kommunikationsendgeräte vom Zusatzgerät parametriert werden .
Das Funkkommunikationssystem des vorigen Absatzes wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass das Zusatzgerät dem Koordinatorgerät mittels einer Zusatzgerätparamet- rierungsmeldung signalisiert, dass es das mindestens eine Kommunikationsendgerät in einer Ad-hoc-Parametrierbetriebsart parametrieren will und das Koordinatorgerät daraufhin das mindestens eine Kommunikationsendgerät mittels der Synchroni- sierungsmeldung zwingt, in die Ad-hoc-Parametrierbetriebsart zu wechseln. Auf diese Weise wird die Parametrierung der Kommunikationsendgeräte durch das Zusatzgerät durchgeführt, wobei Funkkanäle verwendet werden, die die Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät und den nicht vom Zusatzgerät parametrierten Kommunikationsendgeräten nicht stören.
Das Funkkommunikationssystem des vorigen Absatzes wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass das Zusatzgerät dem mindestens einen Kommunikationsendgerät mittels einer Zusatzgerätparametrierungsbeendigungsmeldung signalisiert, dass es die Ad-hoc-Parametrierbetriebsart verlassen soll, wodurch das mindestens eine Kommunikationsendgerät ge- zwungen wird, sich wiederum auf die Synchronisierungsmeldung zu synchronisieren, um mit dem Koordinatorgerät zu kommunizieren. Somit kann das vom Zusatzgerät parametrierte Kommunikationsendgerät wieder zügig an der Datenkommunikation mit dem Koordinatorgerät teilnehmen.
Das Funkkommunikationssystem wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass das mindestens eine Kommunikationsendgerät in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart im energiesparenden Schlafmodus verweilt und sich erst nach Auftre- ten eines Ereignisses auf die Synchronisierungsmeldung synchronisiert und im Zeitrahmen dieser Synchronisierungsmeldung eine Meldung im zugewiesenen Nutzdatenübertragungszeitschlitz an das Koordinatorgerät versendet. Somit wird ein energiesparender Betrieb des Funkkommunikationssystem bei geringer La- tenzzeit und deterministischer Übertragung ermöglicht.
Das Funkkommunikationssystem wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass das mindestens eine Kommunikationsendgerät in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart in vorbe- stimmten Zeitrahmen in einem zugewiesenen Nutzdatenübertra- gungszeitschlitz eine Statusmeldung an das Koordinatorgerät versendet. Dadurch kann ein Ausfall eines Kommunikationsendgerätes vom Koordinatorgerät zügig entdeckt und weitere Maßnahmen zur Wiederherstellung der Datenkommunikation zwischen diesem Kommunikationsendgerät und dem Koordinatorgerät getroffen werden.
Das Funkkommunikationssystem wird in vorteilhafter Weise da- durch weitergebildet, dass ein oder mehrere der folgenden Größen parametrierbar sind:
Zeitdauer der Synchronisierungszeitschlitze,
Anzahl der dem mindestens einen Kommunikationsendgerät zugewiesenen Nutzdatenübertragungszeitschlitze innerhalb eines Zeitrahmens,
Anzahl des mindestens einen Kommunikationsendgerätes, Zeitdauer der Nutzdatenübertragungszeitschlitze, Zeitdauer des dynamischen Zeitschlitzes und die Anzahl und Zeitdauer der Unterzeitschlitze,
Verschlüsselungserfordernis der zu übertragenen Meldungen .
Auf diese Weise kann die Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsendgeräten und einem Koordinatorgerät auf vielfältige Weise und angepasst auf spezielle Erfordernisse realisiert werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von fünf Ausführungsbeispielen erläutert .
Dabei zeigt in schematischer Darstellung die
FIG 1 ein Funkkommunikationssystem umfassend ein Koordinatorgerät, drei Kommunikationsendgeräte und ein Zusatzgerät, und die FIG 2a eine Strukturierung eines Zeitrahmens umfassend einen Synchronisierungszeitschlitz, drei Nutzdatenübertragungs- zeitschlitze und einen dynamischen Zeitschlitz, welcher als monolithischer Bereich strukturiert ist, und die
FIG 2b die Figur 2a erweitert darin, dass der dynamische Zeitschlitz in zwei Unterzeitschlitze unterteilt ist, und die
FIG 3 eine Datenkommunikation zwischen einem Koordinator- gerät und drei Kommunikationsendgeräten in einer Nutzdatenübertragungsbetriebsart und einer Koordinatorparametrierbe- triebsart, und die
FIG 4 eine Datenkommunikation zwischen einem Koordinator- gerät, einem Kommunikationsendgerät und einem Zusatzgerät in einer Nutzdatenübertragungsbetriebsart und einer Ad-hoc- Parametrierbetriebsart, und die
FIG 5 eine Strukturierung einer in einem Synchronisie- rungszeitschlitz übertragenen Synchronisierungsmeldung.
Die Figur 1 zeigt ein Funkkommunikationssystem FKS umfassend ein Koordinatorgerät KG, drei Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3 und ein Zusatzgerät ZG. Das Koordinatorgerät stellt auch die Datenkommunikation zur übergeordneten Netzwerkinfrastruktur her. Das Funkkommunikationssystem FKS ist beispielsweise als Drahtloses Sensor / Aktor Netzwerk (Wire- less Sensor Actor Network) ausgebildet. Die Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3 können also als Sensoren oder Ak- toren ausgebildet sein. Selbstverständlich kann ein solches Funkkommunikationssystem FKS auch weitere Kommunikationsendgeräte oder Zusatzgeräte umfassen (hier nicht gezeigt) . Die Figur 2a zeigt eine Strukturierung eines Zeitrahmens ZR umfassend einen dynamischen Zeitschlitz DYNZS, der als monolithischer Bereich strukturiert ist. Der Zeitrahmen ZR beginnt mit einem Synchronisierungszeitschlitz SYNZS, drei auf- einanderfolgenden Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3, an die sich der dynamische Zeitschlitz DYNZS anschließt. Der folgende Zeitrahmen, von dem nur der Synchronisierungszeitschlitz SYNZS gezeigt ist, schließt sich an den gezeigten vollständigen Zeitrahmen ZR an. In dem gezeigten vollständigen Zeitrahmen ZR wird in dem Synchronisierungszeitschlitz SYNZS die Synchronisierungsmeldung SYNM von dem Koordinatorgerät KG an die Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3, die eine Datenkommunikation mit dem Koordinatorgerät KG unterhalten, übertragen. Diese Kommunikationsendge- rate KEGl, KEG2, KEG3 sollten sich auf die in dem Synchronisierungszeitschlitz SYNZS des Zeitrahmens ZR enthaltene Synchronisierungsmeldung SYNM aufsynchronisieren, aber auf jeden Fall deren Meldungsinhalt umsetzen. Der Nutzdatenübertra- gungszeitschlitz NDÜZS1 ist dem Kommunikationsendgerät KEGl, der Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 ist dem Kommunikationsendgerät KEG2 und der Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS3 ist dem Kommunikationsendgerät KEG3 zugewiesen. Die Zeitdauer des Synchronisierungszeitschlitzes SYNZS, die Anzahl der den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 inner- halb eines Zeitrahmens zugewiesenen Nutzdatenübertragungs- zeitschlitze NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3, die Anzahl der an der Datenkommunikation teilnehmenden Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3, die Zeitdauer der Nutzdatenübertragungs- zeitschlitze NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3, die Zeitdauer des dyna- mischen Zeitschlitzes DYNZS und die Anzahl und Zeitdauer der Unterzeitschlitze UZSl, UZS2 ist parametrierbar und wird vor Inbetriebnahme des Funkkommunikationssystems FKS durch eine in das Koordinatorgerät KG geladene Software bestimmt. Außerdem ist durch das Koordinatorgerät KG parametrierbar, ob die Datenkommunikation von/zu den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 verschlüsselt oder unverschlüsselt erfolgen soll.
Die Parametrierung wird in großem Maße durch die Auslegung des Funkkommunikationssystems FKS bestimmt und beispielsweise durch folgende Größen beeinflusst. Anzahl der an der Datenkommunikation teilnehmenden Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3, einzuhaltende maximale Latenzzeit, Größe der von/zu den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 zu über- tragenen Meldungen, Anzahl der Zusatzgeräte ZG etc..
Der dynamische Zeitschlitz DYNZS kann von weiteren Kommunikationsendgeräten benutzt werden, denen kein Nutzdatenübertra- gungszeitschlitz NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 von dem Koordinator- gerät KG für die zyklische Datenkommunikation mit dem Koordinatorgerät KG zugeordnet wurde. Vor der Benutzung des dynamischen Zeitschlitzes DYNZS durch ein Kommunikationsendgerät muss sich dieses auf die Synchronisierungsmeldung SYNM im dem dynamischen Zeitschlitz DYNZS vorangegangenen Synchronisie- rungszeitschlitz SYNZS synchronisieren. Insbesondere kann der dynamische Zeitschlitz DYNZS auch benutzt werden, wenn die zu übertragenen Datenpakete zu lang sind, um innerhalb eines Nutzdatenübertragungszeitschlitzes NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 ü- bertragen zu werden.
Auch kann der dynamische Zeitschlitz DYNZS von einem Zusatzgerät ZG benutzt werden, welches zur Parametrierung der Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3 dient, was in einem späteren Abschnitt eingehender erläutert wird.
Datenkollisionen zwischen verschiedenen Kommunikationsendgeräten oder dem Zusatzgerät ZG in dem dynamischen Zeitschlitz DYNZS werden durch dem Fachmann bekannte Stauauflösungsmechanismen, in der englischsprachigen Literatur auch als Backoff- mechanismen bekannt, gelöst, bei denen eine wiederholte Aussendung von Datenpaketen zu späteren zufällig gewählten Zeitpunkten erfolgt oder eine Priorisierung von Datenpaketen bestimmter Kommunikationsendgeräte vorgesehen ist.
Die Figur 2b unterscheidet sich von der Figur 2a nur insofern, dass der dynamische Zeitschlitz DYNZS im Zeitrahmen ZR in zwei Unterzeitschlitze UZSl, UZS2 unterteilt ist. Dadurch können zwei weitere Kommunikationsgeräte bzw. Zusatzgeräte eine Datenkommunikation mit dem Koordinatorgerät KG ausführen, ohne dass zwischen ihnen eine Störung der Datenkommunikation auftritt.
Die Figur 3 zeigt eine Datenkommunikation zwischen einem Ko- ordinatorgerät KG und drei Kommunikationsendgeräten KEGl,
KEG2, KEG3 in einer Nutzdatenübertragungsbetriebsart und einer Koordinatorparametrierbetriebsart in drei aufeinanderfolgenden Zeitrahmen ZRl, ZR2, ZR3 und dem Beginn eines vierten Zeitrahmens, der auf den dritten Zeitrahmen ZR3 folgt. Der Aufbau der Zeitrahmen ZRl, ZR2, ZR3 entspricht jeweils dem aus der Figur 2a. An die Synchronisierungszeitschlitze SYNZSl, SYNZS2, SYNZS3 und SYNZS4 schließen sich jeweils drei Nutzdatenübertragungszeitschlitze an, die zur Bewahrung der Übersichtlichkeit in der Figur 3 nicht bezeichnet sind. Die drei Nutzdatenübertragungszeitschlitze sind den drei Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3, wie in Figur 2a beschrieben, vom Koordinatorgerät KG zugewiesen.
Zunächst wird die Datenkommunikation zwischen dem Koordina- torgerät KG und dem ersten Kommunikationsendgerät KEGl näher erläutert .
Vor dem ersten Zeitrahmen ZRl findet ein Ereignis El statt, welches vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl registriert wird. Dieses Ereignis El könnte beispielsweise das Überschreiten einer Temperaturschwelle, die Erkennung eines Brandes etc. sein, jedenfalls etwas was z.B. von einem als Sensor ausgebildeten Kommunikationsendgerät KEGl erkannt wird und was infolge festgelegter Verarbeitungsrichtlinien im Sensor dem Koordinatorgerät KG gemeldet werden muss.
Damit eine Meldung an das Koordinatorgerät KG erfolgen kann, muss sich das erste Kommunikationsendgerät KEGl auf die nächste Synchronisierungsmeldung im Synchronisierungszeit- schlitz SYNZSl aufsynchronisieren . Dazu stellt das erste Kommunikationsendgerät KEGl durch Auswertung der Synchronisierungsmeldung fest, dass es sich in einer Nutzdatenübertragungsbetriebsart befindet, also im auf den Synchronisierungs- zeitschlitz folgenden vom Koordinatorgerät KG zugewiesenen
Nutzdatenübertragungszeitschlitz Daten an das Koordinatorgerät KG versenden kann. Dieses wird in der Figur 3 und später auch in Figur 4 dadurch dargestellt, dass in dem Nutzdaten- übertragungszeitschlitz NDÜZS1 ein dicker Pfeil dargestellt ist. Dicke Pfeile in den Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 stellen im Weiteren gesendete Meldungen dar. Dünne Pfeile in den Nutzdatenübertragungszeitschlit- zen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 der Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3 stellen im Weiteren empfangene Meldungen dar. Dün- ne Pfeile in den Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 des Koordinatorgerätes KG stellen im weiteren empfangene Meldungen dar, wenn in entsprechenden Nutzdaten- übertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 Meldungen von den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 gesendet wurden, oder Empfangsbereitschaft des Koordinatorgerätes KG, wenn in entsprechenden Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 keine Meldungen von den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 gesendet wurden. Befinden sich in den Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 keine Pfeile, soll dargestellt sein, dass in diesen Nutzdatenübertragungszeitschlitzen NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3 keine Meldungen von den Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 zum Koordinatorgerät KG gesendet werden.
Im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des Zeitrahmens ZRl sendet also das Kommunikationsendgerät KEGl eine Meldung an das Koordinatorgerät KG. Durch die Aufsynchronisierung des Kommunikationsendgerätes KEGl auf die Synchronisierungsmel- düng im zweiten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS2 des Zeitrahmens ZR2 erhält das Kommunikationsendgerät KEGl die Mitteilung, dass es von der Nutzdatenübertragungsbetriebsart in die Koordinatorparametrierbetriebsart wechseln soll, in der das Kommunikationsendgerät KEGl vom Koordinatorgerät KG im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des zweiten Zeitrahmens ZR2 eine Parametriermeldung empfängt. Die Übertragung der Parametriermeldung kann aufgrund der Datenmenge jedoch nicht in einem einzigen Nutzdatenübertragungszeitschlitz abgeschlossen werden. Wenn sich jetzt das Kommunikationsendge- rät KEGl auf die Synchronisierungsmeldung im dritten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS3 des dritten Zeitrahmens ZR3 aufsynchronisiert, erhält es die Mitteilung dass die Koordina- torparametrierbetriebsart aufrechterhalten werden soll. Das Kommunikationsendgerät KEGl empfängt nun vom Koordinatorgerät KG im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des dritten
Zeitrahmens ZR3 den zweiten Teil der Parametriermeldung, die jetzt im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des dritten Zeitrahmens ZR3 vollständig übertragen werden konnte.
Parametriermeldungen, die das Kommunikationsendgerät KEGl in der Koordinatorparametrierbetriebsart vom Koordinatorgerät KG erhält, werden vom Kommunikationsendgerät KEGl optional in einem darauffolgenden zugewiesenen Nutzdatenübertragungszeit- schlitz durch eine Bestätigungsmeldung BM bestätigt. Es ist parametrierbar, wie viele vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl korrekt empfangene Parametriermeldungen mit einer Bestätigungsmeldung BM bestätigt werden. Dadurch ist es möglich, sowohl jede Parametriermeldung separat als auch Blöcke von Parametriermeldungen mit einer Bestätigungsmeldung BM zu bestätigen. Bestätigungsmeldungen (BM), die jeweils einen Block von Parametriermeldungen bestätigen, reduzieren bei guter Datenverbindung nur minimal den Datendurchsatz.
Wenn sich jetzt das Kommunikationsendgerät KEGl auf die Syn- chronisierungsmeldung im vierten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS4 des vierten Zeitrahmens aufsynchronisiert, erhält es die Mitteilung dass es von der Koordinatorparametrierbe- triebsart wieder in die Nutzdatenübertragungsbetriebsart wechseln soll. Das Kommunikationsendgerät KEGl sendet nun im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des vierten Zeitrahmens Meldungen (Nutzdaten) an das Koordinatorgerät KG.
Jetzt wird die Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorge- rät KG und dem zweiten Kommunikationsendgerät KEG2 näher erläutert .
Infolge eines Ereignisses E2 vor dem ersten Zeitrahmen ZRl und nach erfolgter Aufsynchronisierung des zweiten Kommunika- tionsendgerätes KEG2 auf die Synchronisierungsmeldung SYNM im ersten Synchronisierungszeitschlitz SYNZSl des ersten Zeitrahmens ZRl sendet das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 des Zeitrahmens ZRl eine Meldung an das Koordinatorgerät KG, die in diesem Nutz- datenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 des ersten Zeitrahmens ZRl vollständig übertragen werden konnte.
Damit das Funkkommunikationssystem FKS energiesparsam betrieben werden kann und wenn dem zweiten Synchronisierungszeit- schlitz SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 kein erneutes Ereignis vorangeht, betreibt das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 keine Aufsynchronisierung auf die Synchronisierungsmel- dung SYNM des zweiten Synchronisierungszeitschlitzes SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 sondern verweilt im energiesparenden Schlafmodus. Konnte jedoch, was in der Figur 3 nicht gezeigt ist, die Meldung im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 des Zeitrahmens ZRl an das Koordinatorgerät KG nicht vollständig übertragen werden, würde sich das zweite Kommuni- kationsendgerät KEG2 auf die Synchronisierungsmeldung SYNM des zweiten Synchronisierungszeitschlitzes SYNZS2 des zweiten Zeitrahmen ZR2 aufsynchronisieren und im zweiten Nutzdaten- übertragungszeitschlitz NDÜZS2 des zweiten Zeitrahmens den noch nicht übertragenen Teil der Meldung an das Koordinator- gerät KG übertragen.
Nach dem zweiten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 findet jedoch wiederum ein Ereignis E3 statt, welches vom zweiten Kommunikationsendgerät KEG2 re- gistriert wird und an das Koordinatorgerät KG gemeldet werden muss. Um dieses zu realisieren, synchronisiert sich das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 auf die Synchronisierungsmeldung SYNM des dritten Synchronisierungszeitschlitzes SYNZS3 im dritten Zeitrahmen ZR3 auf und überträgt im zweiten Nutz- datenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 des dritten Zeitrahmens ZR3 eine Meldung (Nutzdaten) an das Koordinatorgerät KG, die wiederum im zweiten Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS2 des dritten Zeitrahmens ZR3 vollständig übertragen werden konnte .
Danach verweilt das zweite Kommunikationsendgerät KEG2 wiederum im energiesparenden Schlafmodus, wie er bereits im Hinblick auf den zweiten Zeitrahmen ZR2 beschrieben wurde, bis erneut ein Ereignis auftritt. Zwischen dem Koordinatorgerät KG und dem dritten Kommunikationsendgerät KEG3 findet keine Datenkommunikation statt. Das dritte Kommunikationsendgerät KEG3 verweilt im energiesparen- den Schlafmodus.
Die Figur 4 zeigt eine Datenkommunikation zwischen einem Koordinatorgerät KG, einem ersten Kommunikationsendgerät KEGl und einem Zusatzgerät ZG in einer Nutzdatenübertragungsbe- triebsart und einer Ad-hoc-Parametrierbetriebsart . Aufbau und Darstellung entsprechen denen der Figur 3 sofern nicht Änderungen spezifiziert sind.
Infolge eines Ereignisses E4 vor dem ersten Zeitrahmen ZRl und nach erfolgter Aufsynchronisierung des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl auf die Synchronisierungsmeldung SYNM im ersten Synchronisierungszeitschlitz SYNZSl des ersten Zeitrahmens ZRl sendet das erste Kommunikationsendgerät KEGl im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des Zeitrahmens ZRl eine Meldung an das Koordinatorgerät KG, die in diesem Nutz- datenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des ersten Zeitrahmens ZRl vollständig übertragen werden konnte.
Dem zweiten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 geht kein erneutes Ereignis voran. Das erste Kommunikationsendgerät KEGl betreibt deshalb keine Aufsyn- chronisierung auf die Synchronisierungsmeldung SYNM des zweiten Synchronisierungszeitschlitzes SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 sondern verweilt im energiesparenden Schlafmodus.
Im dynamischen Zeitschlitz DYNZS des ersten Zeitrahmens ZRl signalisiert jedoch das Zusatzgerät ZG, dem kein Nutzdaten- übertragungszeitschlitz zugewiesen ist, dem Koordinatorgerät KG mittels einer Zusatzgerätparametrierungsmeldung, dass es das erste Kommunikationsendgerät KEGl in einer Ad-hoc- Parametrierbetriebsart parametrieren will. Das Koordinatorgerät KG zwingt daraufhin das erste Kommunikationsendgerät KEGl mittels der Synchronisierungsmeldung SYNM im zweiten Synchro- nisierungszeitschlitz SYNZS2 des zweiten Zeitrahmens ZR2 in die Ad-hoc-Parametrierbetriebsart zu wechseln. Der erste Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des zweiten Zeitrahmens ZR2 im Koordinatorgerät KG wird deshalb für den Empfang von Meldungen nicht verwendet, was durch die 0 in der Figur 4 repräsentiert werden soll.
Das Zusatzgerät ZG sendet daraufhin im zweiten dynamischen Zeitschlitz DYNZS des zweiten Zeitrahmens ZR2 eine Paramet- riermeldung an das erste Kommunikationsendgerät KEGl über ei- nen Funkkanal, der die Datenkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät KG und den nicht vom Zusatzgerät ZG parametrier- ten Kommunikationsendgeräten nicht stört.
Das erste Kommunikationsendgerät KEGl sendet daraufhin im zweiten dynamischen Zeitschlitz DYNZS des zweiten Zeitrahmens ZR2 eine Antwortmeldung an das Zusatzgerät ZG. Das Zusatzgerät ZG signalisiert dem ersten Kommunikationsendgerät KEGl mittels einer Zusatzgerätparametrierungsbeendigungsmeldung, dass das erste Kommunikationsendgerät KEGl die Ad-hoc- Parametrierbetriebsart wieder verlassen soll. Der erste Nutz- datenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des dritten Zeitrahmens ZR3 wird jedoch im Koordinatorgerät KG für den Empfang von Meldungen nicht verwendet.
Infolge eines Ereignisses E5 vor dem vierten Synchronisie- rungszeitschlitz SYNZS4 synchronisiert sich das erste Kommunikationsendgerät KEGl wieder auf die Synchronisierungsmeldung SYNM im vierten Synchronisierungszeitschlitz SYNZS4 auf und das erste Kommunikationsendgerät KEGl sendet im Nutzda- tenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des vierten Zeitrahmens (nicht in der Figur 4 vollständig dargestellt und bezeichnet) eine Meldung an das Koordinatorgerät KG.
Selbstverständlich (was in der Figur 4 nicht gezeigt) ist, könnte das Kommunikationsendgerät KEGl infolge der Aufsyn- chronisierung auf den Synchronisierungszeitschlitz SYNZS3 auch bereits im Nutzdatenübertragungszeitschlitz NDÜZS1 des dritten Zeitrahmens ZR3 eine Meldung an das Koordinatorgerät KG senden. Auch kann sich die Parametrierung des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl durch das Zusatzgerät ZG über mehrere dynamische Zeitschlitze DYNZS erstrecken und die Antwort des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl auf eine Paramet- riermeldung des Zusatzgerätes ZG muss nicht zwangsläufig in demselben dynamischen Zeitschlitz DYNZS erfolgen.
In den Figuren 3 und 4 senden die Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2 Meldungen (Nutzdaten) infolge von aufgetretenen Ereignissen El, E2, E3, E4, E5. Treten jedoch für einen län- geren Zeitraum keine Ereignisse auf, verweilen die Kommunikationsendgeräte im energiesparenden Schlafmodus.
Dem Koordinatorgerät KG bleibt dann über einen längeren Zeitraum unbekannt, ob ein Kommunikationsendgerät noch einwand- frei im Betrieb ist bzw. bereits ausgefallen ist. So ein ausgefallenes Kommunikationsendgerät wäre für die Parametrierung oder Diagnose nicht erreichbar. Das Funkkommunikationssystem FKS kann daher auch so parametriert sein, dass die Kommunikationsendgeräte unabhängig vom Auftreten eines Ereignisses in vorbestimmten Zeitabständen in zugewiesenen Nutzdatenübertra- gungszeitschlitzen eine Statusmeldung an das Koordinatorgerät KG versenden müssen. Das Ausbleiben der Statusmeldung zeigt den Ausfall des Kommunikationsendgerätes an. In der Statusmeldung können auch Diagnoseinformationen enthalten sein. Die Figur 5 zeigt die Strukturierung einer in einem Synchro- nisierungszeitschlitz übertragenen Synchronisierungsmeldung SYNM. Die Synchronisierungsmeldung SYNM besteht aus einem ersten Abschnitt umfassend ein Präambelbitmuster P zur Zeit- synchronisierung, Vorgaben zur Rahmenlänge L, Vorgaben zum Rahmentyp T und eine Netzwerkadresse NWA (eine Netzwerkadresse mit dem Umfang von 8 Bit lässt 256 Netzwerke unterscheiden, was in der Praxis von Industriehallen oder -anlagen aus- reichend ist) sowie einem zweiten Abschnitt zur Steuerung der den drei Kommunikationsendgeräten KEGl, KEG2, KEG3 zugewiesenen Zeitschlitze ZSl, ZS2, ZS3. Die Steuermeldung (2. Abschnitt) betreffend den Zeitschlitz ZSl ist beispielhaft erläutert und umfasst einen ersten Teil BM, mit das Koordina- torgerät KG dem ersten Kommunikationsendgerät KEGl anzeigt, ob eine vorangegangene vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl gesendete Meldung oder auch eine Vielzahl davon korrekt vom Koordinatorgerät KG empfangen wurde oder nicht bzw. ob eine Bestätigung vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl gefordert wird, einen zweiten Teil RM, der die Richtung der Datenkommunikation zwischen Koordinatorgerät KG und erstem Kommunikationsendgerät KEGl innerhalb dieses Zeitrahmens festlegt und einen dritten Teil BAM, der dem ersten Kommunikationsendgerät KEGl signalisiert, in welcher Betriebsart das erste Kommuni- kationsendgerät KEGl in diesem Zeitrahmen betrieben wird.
Im einfachsten Fall ist für jeden Teil BM, RM, BAM der Steuermeldung ein Bit vorgesehen, also insgesamt 3 Bit. Der Bitwert 0 des ersten Teils BM zeigt dem ersten Kommunikations- endgerät KEGl an, dass eine vorangegangene vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl gesendete Meldung oder auch eine Vielzahl davon korrekt vom Koordinatorgerät KG empfangen wurde, der Bitwert 0 des zweiten Teils fordert einen Sendebetrieb durch das erste Kommunikationsendgerät KEGl und einen Emp- fangsbetrieb durch das Koordinatorgerät KG und der Bitwert 0 des dritten Teils fordert den Betrieb des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart bzw. Koordinatorparametrierbetriebsart . Umgekehrt zeigt der Bitwert 1 des ersten Teils BM dem ersten Kommunikationsendgerät KEGl an, dass keine vorangegangene vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl gesendete Meldung oder auch eine Vielzahl davon korrekt vom Koordinatorgerät KG empfangen wurde, der Bitwert 1 des zweiten Teils fordert einen Empfangsbetrieb durch das erste Kommunikationsendgerät KEGl und einen Sendebetrieb durch das Koordinatorgerät KG und der Bitwert 1 des dritten Teils fordert den Wechsel des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl in eine Ad-hoc-Parametrierbetriebsart .
Ob der korrekte Empfang von Meldungen des ersten Kommunikationsendgerätes KEGl durch das Koordinatorgerät KG bestätigt werden muss, ist vorab in der Koordinatorparametrierbetriebs- art festzulegen. Um die Latenzzeit in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart zu minimieren, wird vom Koordinatorgerät KG jede im vorangegangenen Nutzdatenübertragungszeitschlitz vom ersten Kommunikationsendgerät KEGl versendete und vom Koordinatorgerät korrekt empfangene Meldung, im nachfolgenden Syn- chronisierungszeitschlitz in der Synchronisierungsmeldung SYNM bestätigt. Wenn diese Meldung jedoch nicht korrekt vom Koordinatorgerät KG empfangen wurde, erfolgt keine Bestätigungsmeldung BM durch das Koordinatorgerät KG.
Wenn das Koordinatorgerät KG in diesem Fall keine Bestätigungsmeldung BM versendet, muss das erste Kommunikationsend- gerät KEGl, die zuletzt gesendete Meldung im folgenden Nutz- datenübertragungszeitschlitz erneut an das Koordinatorgerät KG versenden. Wie vorstehend beschrieben können einzelne Meldungen im Funkkommunikationssystem FKS durch Anweisungen an die Kommunikationsendgeräte KEGl, KEG2, KEG3 in den Synchronisierungsmel- dungen verschlüsselt werden. Alternativ dazu können auch alle Meldungen verschlüsselt werden. Da jedes Funkkommunikationssystem FKS einen eigenen Schlüssel erhält, muss keine separate Netzwerkadresse verwendet werden. Kann eine Meldung entschlüsselt werden, stammt sie von einem Kommunikationsendgerät KEGl, KEG2, KEG3 des Funkkommunikationssystems FKS.
Zusammenfassend sollen nochmals die Vorteile des Funkkommunikationssystems FKS erläutert werden:
1. Separate Betriebsarten
a) für das Übertragen von Meldungen (Prozesswerten) in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart, b) für die Parametrierung von Kommunikationsendgeräten durch das Koordinatorgerät in der Koordinatorparametrierbetriebs- art, und c) für die Parametrierung von Kommunikationsendgeräten durch das Zusatzgerät in der Ad-hoc-Parametrierbetriebsart,
wodurch folgende Vorteile erzielt werden:
d) Geringe Latenzzeit für die Übertragung von Prozesswerten e) Parametrierung von Kommunikationsendgeräten in der Koor- dinatorparametrierbetriebsart und der Ad-hoc- Parametrierbetriebsart ohne negativen Einfluss auf die La- tenzzeit.
2. Keine Parametrierung von Kommunikationsendgeräten durch das Zusatzgerät in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart, wodurch folgende Vorteile erzielt werden: a) Parametrierung durch das Zusatzgerät ohne negativen Ein- fluss auf die Latenzzeit, b) Für die Parametrierung durch das Zusatzgerät steht die volle Bandbreite eines Funkkanals zur Verfügung.
3. Information über die Betriebsart der Kommunikationsendgeräte in der Synchronisierungsmeldung, wodurch folgende Vorteile erzielt werden:
a) Die Kommunikationsendgeräte können in verschiedene Betriebsarten versetzt werden b) Der Wechsel zwischen den Betriebsarten ist mit minimaler Latenzzeit möglich.
4. Beinhaltung des Erfordernisses der Versendung einer Bestätigungsmeldung durch die Kommunikationsendgeräte in der Synchronisierungsmeldung, wodurch folgender Vorteil erzielt wird:
Länge der Zeitschlitze und damit der Latenzzeit kann minimiert werden.
5. Beinhaltung von Richtungsinformation in der Synchroni- sierungsmeldung, wodurch folgende Vorteile erzielt werden:
a) Das Koordinatorgerät kann die Richtung der Datenkommunikation zu den Kommunikationsendgeräten separat umschalten, b) es wird kein separater Funkkanal für die Richtung vom Koordinatorgerät zum Kommunikationsendgerät benötigt, welcher die Latenzzeit vergrößern würde.
6. Die Anzahl und Länge der Zeitschlitze ist frei paramet- rierbar, wodurch folgender Vorteil erzielt wird: Das Funkkommunikationssystem kann sowohl für minimale Latenzzeit bei wenigen Teilnehmern (Kommunikationsendgeräten) als auch für viele Teilnehmer bei erhöhter Latenzzeit optimiert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern schließt weitere nicht explizit offenbarte Abwandlungen mit ein, solange von dem Kern der Er- findung Gebrauch gemacht wird.

Claims

Patentansprüche
1. Funkkommunikationssystem (FKS) umfassend ein Koordinatorgerät (KG) und mindestens ein Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) , in dem der Zugriff auf die Funkressource nach dem Zeitmultiplexverfahren strukturiert ist,
a) wobei die Funkressource in determinierte Zeitrahmen (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) unterteilt ist,
b) wobei das Koordinatorgerät (KG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) mindestens einen Nutzdatenübertragungszeitschlitz (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) zuweist, dessen zeitliche Position in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) in Bezug auf den Beginn des jeweiligen Zeitrahmens (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) determiniert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
c) die einzelnen Zeitrahmen (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) dergestalt strukturiert sind, dass sie einen Synchronisierungszeit- schlitz (SYNZS, SYNZSl, SYNZS2, SYNZS3, SYNZS4), ein oder mehrere Nutzdatenübertragungszeitschlitze (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) gleicher Länge und einen weiteren dynamischen Zeitschlitz (DYNZS) beinhalten.
2. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Koordinatorgerät (KG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) in einer Nutzdatenübertragungsbe- triebsart mittels einer im Synchronisierungszeitschlitz
(SYNZS, SYNZSl, SYNZS2, SYNZS3, SYNZS4) übertragenen Synchro- nisierungsmeldung (SYNM) mitteilt, in welcher Richtung die Funkkommunikation zwischen dem Koordinatorgerät (KG) und dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) innerhalb dieses Zeitrahmens (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) erfolgt.
3. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Syn- chronisierungsmeldung (SYNM) als Richtung die Abwärtsrichtung vom Koordinatorgerät (KG) zu dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) definiert, und daraufhin das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) und das Koordinatorgerät (KG) in eine Koordinatorparametrierbe- triebsart wechseln, in der das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) parametriert wird.
4. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorste- henden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Koordinatorgerät (KG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart mittels der im Synchronisierungszeitschlitz (SYNZS, SYNZSl, SYNZS2, SYNZS3, SYNZS4) übertragenen Synchronisie- rungsmeldung (SYNM) mitteilt, ob eine Bestätigung empfangener Meldungen erforderlich ist.
5. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorste- henden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der dynamische Zeitschlitz (DYNZS) eines Zeitrahmens (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) in mehrere Unterzeitschlitze (UZSl, USZ2) gleicher Länge unterteilt ist.
6. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der dynamische Zeitschlitz (DYNZS) von einem Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) benutzbar ist, dem kein Nutzdatenübertra- gungszeitschlitz (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) zugewiesen ist, und/oder von einem Zusatzgerät (ZG) benutzbar ist.
7. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß Patentanspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Zusatzgerät (ZG) dem Koordinatorgerät (KG) mittels einer Zu- satzgerätparametrierungsmeldung signalisiert, dass es das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) in einer Ad-hoc-Parametrierbetriebsart parametrieren will und das Koordinatorgerät (KG) daraufhin das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) mittels der Synchroni- sierungsmeldung (SYNM) zwingt, in die Ad-hoc- Parametrierbetriebsart zu wechseln.
8. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß Patentanspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Zusatzgerät (ZG) dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) mittels einer Zusatzgerätparametrierungs- beendigungsmeldung signalisiert, dass es die Ad-hoc- Parametrierbetriebsart verlassen soll, wodurch das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) gezwungen wird, sich wiederum auf die Synchronisierungsmeldung (SYNM) zu synchronisieren, um mit dem Koordinatorgerät (KG) zu kom- munizieren.
9. Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das min- destens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart im energiesparenden Schlafmodus verweilt und sich erst nach Auftreten eines Ereignisses (El, E2, E3, E4, E5) auf die Synchronisierungsmeldung (SYNM) synchronisiert und im Zeitrahmen (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) dieser Synchronisierungsmeldung (SYNM) eine Meldung im zugewiesenen Nutzdatenübertragungszeitschlitz (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) an das Koordinatorgerät (KG) versendet.
10. Funkkommunikationssystem (FKS) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das mindestens eine Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) in der Nutzdatenübertragungsbetriebsart in vorbestimmten Zeitrahmen (ZR, ZRl, ZR2, ZR3) in einem zugewiesenen Nutzdatenübertra- gungszeitschlitz (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) eine Statusmeldung an das Koordinatorgerät (KG) versendet.
11. Funkkommunikationssystem (FKS) nach einem der vorstehen- den Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein oder mehrere der folgenden Größen parametrierbar sind:
Zeitdauer der Synchronisierungszeitschlitze (SYNZS, SYNZSl, SYNZS2, SYNZS3, SYNZS4),
Anzahl der dem mindestens einen Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) zugewiesenen Nutzdatenübertragungszeit- schlitze (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3) innerhalb eines Zeitrahmens (ZR, ZRl, ZR2, ZR3), - Anzahl des mindestens einen Kommunikationsendgerätes (KEGl, KEG2, KEG3),
Zeitdauer der Nutzdatenübertragungszeitschlitze (NDÜZS1, NDÜZS2, NDÜZS3),
Zeitdauer des dynamischen Zeitschlitzes (DYNZS) und die Anzahl und Zeitdauer der Unterzeitschlitze (UZSl, UZS2),
Verschlüsselungserfordernis der zu übertragenen Meldungen .
12. Koordinatorgerät (KG) ausgebildet für ein Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche .
13. Kommunikationsendgerät (KEGl, KEG2, KEG3) ausgebildet für ein Funkkommunikationssystem (FKS) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3582575B8 (de) * 2017-11-22 2022-08-31 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Verfahren mit dynamischer reservierung von übertragungskapazität

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0948149A2 (de) * 1998-04-02 1999-10-06 Lg Electronics Inc. Verfahren zur Kommunikation zwischen einer mobile Station und einer Basisstation in einer mobile Kommunikationsanordnung
WO2005099156A1 (en) * 2004-04-05 2005-10-20 Wireless Audio Ip B.V. Wireless audio transmission system and method with dynamic slot allocation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7218890B1 (en) * 1998-08-07 2007-05-15 Input/Output, Inc. Seismic telemetry system
JP3698946B2 (ja) * 2000-02-28 2005-09-21 三菱電機株式会社 無線ランダムアクセス制御方式
US7133396B1 (en) * 2000-03-06 2006-11-07 Texas Instruments Incorporated Dynamic assignment of retransmission slots for enhanced quality in wireless communication links
DE10116286A1 (de) * 2001-03-31 2002-10-10 Abb Research Ltd Verfahren zum Betreib eines Systems mit mehreren Knoten und einer Basisstation gemäß TDMA
US20070165664A1 (en) * 2002-12-10 2007-07-19 Data Flow Systems, Inc. Chime-In Protocol For Channel Access
CN101043496A (zh) 2006-03-20 2007-09-26 华为技术有限公司 多载波通信系统不同业务导频资源复用方法及装置
US8149748B2 (en) * 2006-11-14 2012-04-03 Raytheon Company Wireless data networking
KR101389680B1 (ko) * 2007-02-06 2014-05-27 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템 및 이를 구성하는 단말장치와 베이스스테이션 그리고 이들의 채널 스케줄링 방법
US7969928B2 (en) * 2007-03-02 2011-06-28 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for battery-aware dynamic bandwidth allocation for wireless sensor networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0948149A2 (de) * 1998-04-02 1999-10-06 Lg Electronics Inc. Verfahren zur Kommunikation zwischen einer mobile Station und einer Basisstation in einer mobile Kommunikationsanordnung
WO2005099156A1 (en) * 2004-04-05 2005-10-20 Wireless Audio Ip B.V. Wireless audio transmission system and method with dynamic slot allocation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASATOSHI SEKINE ET AL: "An Energy-Efficient MAC Protocol with Lightweight and Adaptive Scheduling for Wireless Sensor Networks" RADIO AND WIRELESS SYMPOSIUM, 2007 IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 1. Januar 2007 (2007-01-01), Seiten 161-164, XP031080057 ISBN: 978-1-4244-0444-5 *

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