PROCEDIMIENTO PARA LA EXPLOTACION DE UNA RED DE RADIOTRANSMISION ASI COMO APARATO DE ABONADO PARA UNA RED DE ESTE TIPO.

Procedimiento para llevar a cabo la explotación de una red de radiotransmisión para la transmisión de datos entre varios abonados (1.

..8), de manera especial entre aparatos para la instrumentación de procesos en un equipo de técnica de automatización, caracterizado porque al menos un primer abonado (1) comunica en una fase de puesta en marcha a los otros abonados (2...8) en un telegrama sus exigencias en cuanto a la frecuencia de la transmisión de datos, porque un dispositivo de configuración (12) determina en la red de radiotransmisión, al menos, un interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) en función de las exigencias de los otros abonados (2...8) en una optimización de la red y porque entre el primer abonado (1) y el interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) determinado se establece una conexión con una frecuencia de transmisión de datos coordinada entre sí

Procedimiento para la explotación de una red de radiotransmisión así como aparato de abonado para una red de este tipo.

La invención se refiere a un procedimiento para la explotación de una red de radiotransmisión para la transmisión de datos entre varios abonados, especialmente entre aparatos de la instrumentación de procesos en un equipo de técnica de automatización, de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1 así como un aparato de abonado de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 4.

Se conoce ya por la publicación DE 101 25 387 A1 una red de radiotransmisión para llevar a cabo la transmisión de datos entre varios abonados, que también pueden designarse aparatos de abonado. La red presenta varias células de radiotransmisión, en cada una de las cuales está dispuesta, al menos, una estación de base para la transmisión inalámbrica de datos con abonados que se encuentran en la célula de radiotransmisión. Con el fin de que las señales de radiotransmisión no se perturben de manera recíproca en las células de radiotransmisión, contiguas entre sí, que se solapan, al menos, de manera parcial, se aprovecha en las células de radiotransmisión, que se solapan entre sí, respectivamente diferentes canales para la transmisión inalámbrica de datos. Cuando se mueve un abonado, que está conectado por radio, desde una célula de radiotransmisión hasta una célula de radiotransmisión contigua, se requiere un procedimiento de transferencia, un denominado traspaso de llamada, desde una célula hasta la otra. El abonado móvil evalúa la calidad de la señal y cambia el canal de transmisión respectivamente según el resultado de la evaluación con objeto de llevar a cabo la comunicación con una estación de base respectivamente sobre el canal de transmisión con las mejores propiedades de transmisión. Con objeto de minimizar el tiempo de retardo, con ocasión de la conmutación de un abonado móvil a un nuevo canal, se procesan por parte de las estaciones de base ciclos de prueba simultáneos, durante el cual se emiten señales de prueba, por parte de las estaciones de base, hasta las correspondientes células de radiotransmisión, por medio de las cuales el abonado que está acoplado por radio determina el canal de transmisión con las mejores propiedades de transmisión. El procedimiento es adecuado para redes, que estén previstas para aplicaciones temporalmente críticas, por ejemplo para la conexión en red de sensores y de actuadores como dispositivos de la instrumentación de procesos en un equipo de técnica de automatización.

En los equipos de técnica de automatización encuentran aplicación, cada vez en mayor medida, los sensores autárquicos, es decir los sensores que no disponen de ningún tipo de cables de conexión para llevar a cabo la comunicación o para llevar a cabo la alimentación de energía. Estos sensores pueden ser instalados en el equipo con un coste especialmente bajo. Para llevar a cabo la alimentación con la energía de necesaria para la explotación, estos sensores están dotados con una fuente de energía o con un acumulador de energía. En este caso, la cantidad de energía disponible está frecuentemente limitada. Ésta es necesaria para llevar a cabo la detección del valor del sensor, eventualmente para llevar a cabo el tratamiento previo de los valores detectados y para la transmisión de los valores detectados hasta la red de radiotransmisión.

La publicación WO 03/061175 A2 describe una red de radiotransmisión autoorganizada, jerárquica, que está constituida por sensores, por actores y por una denominada cabeza de agrupación "Cluster-Head".

La invención tiene como tarea encontrar un procedimiento para llevar a cabo la explotación de una red de radiotransmisión para la transmisión de datos entre varios abonados, especialmente entre aparatos de la instrumentación de procesos en un equipo de técnica de automatización, así como un aparato de abonado adecuado con esta finalidad, en el que se reduzca la cantidad de energía que es necesaria para la transmisión de datos.

Para resolver esta tarea, el nuevo procedimiento destinado a la explotación de una red de radiotransmisión presenta los rasgos caracterizantes que han sido indicados en la parte caracterizante de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se han descrito desarrollos ventajosos y en la reivindicación 4 se ha descrito un aparato de abonado.

La invención tiene la ventaja de que pueden ser determinados automáticamente los interlocutores de la comunicación para un abonado, que se adapten del mejor modo posible al mismo con respecto a sus exigencias relativas a la frecuencia de la transmisión de datos. Únicamente entre el abonado y los interlocutores de la comunicación, determinados de este modo, se establece una conexión. De este modo, es posible que el abonado desactive su interfaz de comunicación en aquellos tiempos en los que no tenga lugar una comunicación y, de este modo, ahorre energía de alimentación. De esta manera, se consigue la total capacidad de comunicación con una necesidad mínima de energía del abonado, de conformidad con sus exigencias. Por consiguiente, se tiene en consideración una minimización de las necesidades de energía además de una configuración automática con adecuados mecanismos de descubrimiento (mecanismos Discovery). Los procedimientos usuales para la configuración de las redes de radiotransmisión estipulan, además de los mecanismos de seguridad empleados, también el flujo de datos. Esto se lleva a cabo, por ejemplo, de tal manera que se busca el flujo máximo de datos que es controlado por todos los interlocutores de la comunicación. El flujo de datos que debe ser regulado corresponde al flujo de datos del interlocutor de la comunicación, cuyo flujo máximo de datos sea el más bajo. La invención permite ahora, así mismo, por medio de la frecuencia de la transmisión de datos, que es requerida por un abonado, encontrar en la red de radiotransmisión al interlocutor de la comunicación adecuado. Los intervalos de tiempo de la transmisión de datos pueden ordenarse entonces en ciclos, en los cuales se alternan pausas, durante las cuales son desconectadas las interfases de comunicación de los interlocutores participantes, con intervalos de tiempo de la transmisión de datos, en los cuales todos los interlocutores participantes activan sus interfases de comunicación. En este caso puede tenerse en consideración que los abonados, que tengan capacidad de encaminador (Routing), tengan que estar permanentemente activos puesto que pueden ser enviados permanentemente datos que requieran de una retransmisión inmediata.

De manera ejemplificativa, en una red de radiotransmisión estructurada, en la que establecen varios abonados, por ejemplo sensores inalámbricos, conexiones con un punto de acceso, puede determinarse con el procedimiento el punto óptimo de acceso adecuado. Cuando se disponga de varios puntos de acceso, se establecerá una conexión entre el abonado y el punto de acceso, que se adapte mejor a los requisitos planteados por el abonado. De esta forma se asegura, por ejemplo, que no sea innecesariamente conectado un sensor con un punto de acceso e altas prestaciones. Por medio de los requisitos recibidos por un abonado con respecto a la frecuencia de la transmisión de datos, el punto de acceso puede decidir, por otra parte, si permite o rechaza una conexión con el abonado correspondiente.

De manera especial, la invención tiene la ventaja en redes de radiotransmisión malladas de que pueden conectarse para formar una malla los abonados cuya transmisión cíclica de datos presente una duración de ciclo similar. Entonces es posible sincronizar a los abonados a este ciclo. Para evitar la absorción de potencia, los abonados son activados antes de que se produzca el inicio del período de tiempo de la transmisión de datos y transmiten sus datos pendientes. Es decir que la interfaz de radiotransmisión se conecta activamente únicamente durante este período de tiempo. En este caso tiene que regularse la ventana de tiempo, en la cual se encuentra el abonado en estado de guardia de tal manera, que todos los interlocutores participantes de la comunicación pueden comunicarse realmente también en este período de tiempo. La sincronización de la posición temporal del período de tiempo de tiempo de transmisión puede llevarse a cabo en la fase de servicio del abonado. De este modo, se garantiza que la posición de los períodos de tiempo de transmisión no transcurra de manera divergente en el caso de los diversos interlocutores de la comunicación.

De manera especial, en el caso de sensores autárquicos desde el punto...

1. Procedimiento para llevar a cabo la explotación de una red de radiotransmisión para la transmisión de datos entre varios abonados (1...8), de manera especial entre aparatos para la instrumentación de procesos en un equipo de técnica de automatización, caracterizado porque al menos un primer abonado (1) comunica en una fase de puesta en marcha a los otros abonados (2...8) en un telegrama sus exigencias en cuanto a la frecuencia de la transmisión de datos, porque un dispositivo de configuración (12) determina en la red de radiotransmisión, al menos, un interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) en función de las exigencias de los otros abonados (2...8) en una optimización de la red y porque entre el primer abonado (1) y el interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) determinado se establece una conexión con una frecuencia de transmisión de datos coordinada entre sí.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer abonado comunica a los otros abonados el período de tiempo durante el cual no tome parte en la comunicación entre dos transmisiones de datos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el primer abonado comunica a los otros abonados su propiedad funcional en la red de radiotransmisión, con respecto a si puede ser explotado como equipo encaminador (Router) y porque el dispositivo de configuración (12) determina en la red de radiotransmisión la estructura mallada de la red de radiotransmisión en función de la propiedad funcional.

4. Aparato de abonado, especialmente transductor de medición para una red de radiotransmisión, que se explota de conformidad con un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el aparato de abonado (1) está configurado para comunicar en una fase de puesta en marcha a los otros abonados (2...8) en un telegrama sus exigencias en cuanto a la frecuencia de la transmisión de datos de tal manera, que pueda ser determinada por medio de un dispositivo de configuración (12) en la red de radiotransmisión, en función de las exigencias de los otros abonados (2...8) en una optimización de la red, al menos un interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) y porque el aparato de abonado (1) establece con el interlocutor de la comunicación (2, 5, 8) determinado una conexión con frecuencia de transmisión de datos coordinada entre sí.