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DE102006037071A1 - Network for the wireless transmission of data according to the standard IEEE 802.15.4 - Google Patents

Network for the wireless transmission of data according to the standard IEEE 802.15.4 Download PDF

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DE102006037071A1
DE102006037071A1 DE200610037071 DE102006037071A DE102006037071A1 DE 102006037071 A1 DE102006037071 A1 DE 102006037071A1 DE 200610037071 DE200610037071 DE 200610037071 DE 102006037071 A DE102006037071 A DE 102006037071A DE 102006037071 A1 DE102006037071 A1 DE 102006037071A1
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Germany
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superframe
network
beacon
cfp
free period
Prior art date
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Diyap Canbolant
Peter Grubmair
Christian Ziegler
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Abstract

Um bei einem Netzwerk zur drahtlosen Übertragung von Daten nach dem Standard IEEE 802.15.4 in einer durch Beacons begrenzten Superframe-Struktur das minimale Zyklusintervall zur Übertragung von Daten zu verringern, ist die Contention Free Period (CFP) gegenüber dem Standard verlängert, wobei in der verlängerten Contention Free Period (CFP) bis zu sieben Netzwerkteilnehmer in mindestens zwei Zyklen nacheinander in aufeinanderfolgenden Superframe-Zeitschlitzen (Superframe Slots) Daten senden. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Superframe Order (SO) gleich Null und die Beacon Order (BO) gleich Eins sind und die Contention Free period (CFP) durch zweifache Wiederholung bis zum Ende des Beacon-Intervalls (BI) verlängert ist.In order to reduce the minimum cycle interval for data transmission in a wireless data transmission network according to the IEEE 802.15.4 standard in a superframe structure limited by beacons, the contention free period (CFP) is extended compared to the standard, wherein in the extended Contention Free Period (CFP) up to seven network participants in at least two cycles in succession in successive superframe slots (Superframe slots) data send. This is achieved, for example, in that the superframe order (SO) is equal to zero and the beacon order (BO) is equal to one and the contention free period (CFP) is extended by two repetitions until the end of the beacon interval (BI).

Description

Die Erfindung betrifft ein Netzwerk zur drahtlosen Übertragung von Daten nach dem Standard IEEE 802.15.4 in einer durch Beacons begrenzten Superframe-Struktur.The The invention relates to a network for the wireless transmission of data after Standard IEEE 802.15.4 in a beacon-limited superframe structure.

Zur drahtlosen Übertragung von Daten in der industriellen Automatisierungstechnik, der Heim- und Gebäudeautomatisierung und in vielen anderen Anwendungen sind auf dem Standard IEEE 802.15.4 basierende Funknetzwerke wegen ihrer Einfachheit, Energieeffizienz und Kostengünstigkeit sehr attraktiv. Auf diesem Standard baut z. B. auch das ZigBee-Protokoll der ZigBee Alliance auf, einer weltweiten Vereinigung von Firmen, die zusammenarbeiten um zuverlässige, kostengünstige und kabellos vernetzte Überwachungs- und Steuerungsprodukte zu entwickeln, die auf einem internationalen und offenen Standard basieren.to wireless transmission data in industrial automation technology, the home and building automation and in many other applications are based on the IEEE 802.15.4 standard Wireless networks because of their simplicity, energy efficiency and cost-effectiveness very attractive. On this standard z. B. also the ZigBee protocol the ZigBee Alliance, a worldwide association of companies, who work together for reliable, inexpensive and wirelessly networked surveillance and to develop control products based on an international and open standard.

Der IEEE 802.15.4-Standard ist spezifiziert in einer Vielzahl von Publikationen ausführlich beschrieben, weswegen die Details des Standards als bekannt vorausgesetzt und im Einzelnen hier nicht weiter erläutert werden. Beispielhaft sind folgende Publikationen genannt: Michael Bürge: "Standards drahtloser Übertragung: Von Bluetooth zu IEEE 802.15.4/ZigBee", ETH Zürich – Departement Informatik, Seminar Verteilte Systeme zum Thema Smart Environments, SS 2004 , am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.vs.inf.ethz.ch/edu/SS2004/DS/reports/09 zigbee rep ort.pdf , Rudi Latuske: "ZigBee – Protokollsoftware und Entwicklungsumgebung", September 2004 , am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.ars2000.com/ZigBee-White-Paper.pdf , oder Prof. Dr. Axel Sikora: "Short-Range Wireless Networking mit IEEE 802.15.4 und ZigBee: Möglichkeiten und Herausforderungen", Design & Elektronik Entwicklerforum, München 7.6.2004 , am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.stzedn.de/uploads/media/stz zigbee de entwicklerfo rum 040706.pdf .The IEEE 802.15.4 standard is specified in detail in a large number of publications, which is why the details of the standard are assumed to be known and will not be explained in detail here. By way of example, the following publications are mentioned: Michael Bürge: "Wireless Transmission Standards: From Bluetooth to IEEE 802.15.4 / ZigBee", ETH Zurich - Department of Computer Science, Seminar on Smart Environments, SS 2004 , on 14.07.2006 found on the Internet at http://www.vs.inf.ethz.ch/edu/SS2004/DS/reports/09 zigbee rep ort.pdf . Rudi Latuske: "ZigBee - Protocol Software and Development Environment", September 2004 , on 14.07.2006 found on the Internet at http://www.ars2000.com/ZigBee-White-Paper.pdf , or Prof. Dr. Axel Sikora: "Short-Range Wireless Networking with IEEE 802.15.4 and ZigBee: Possibilities and Challenges", Design & Elektronik Entwicklerforum, Munich 7.6.2004 , on 14.07.2006 found on the Internet at http://www.stzedn.de/uploads/media/stz zigbee de entwicklerfo rum 040706.pdf ,

In dem Standard IEEE 802.15.4 sind die Länge des Beacon Intervalls BI und die Superframe-Dauer (Superframe Duration) SD wie folgt definiert: BI = aBaseSuperframeDuration·2 exp(BO) und SD = aBaseSuperframeDuration·2 exp(SO),mit
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots·aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 Symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.In the IEEE 802.15.4 standard, the length of the beacon interval BI and the superframe duration SD are defined as follows: BI = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (BO) and SD = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (SO), With
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots · aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.

Damit beträgt das minimale Zyklusintervall zur Datenübertragung 16·60 Symbols = 960 Symbols. Im 2,4 GHz-Band setzt der Standard IEEE 802.15.4 eine Symbol-Rate von 62,2 kSymbols/s und damit eine Symboldauer von 16 μs fest, so dass das minimale Zyklusintervall 15,36 ms beträgt, d. h. ein Netzwerkteilnehmer kann nur alle 15,36 ms senden.In order to is the minimum cycle interval for data transfer 16 x 60 symbols = 960 symbols. In the 2.4 GHz band, the standard is IEEE 802.15.4 a symbol rate of 62.2 kSymbols / s and thus a symbol duration of 16 μs fixed, so that the minimum cycle interval is 15.36 ms, d. H. a network participant can only send every 15.36 ms.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das minimale Zyklusintervall zur Übertragung von Daten zu verringern.Of the The invention is therefore based on the object, the minimum cycle interval for transmission of data.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei dem Netzwerk der eingangs angegebenen Art

  • – in der Superframe-Struktur die Contention Free Period (CFP) gegenüber dem Standard verlängert ist, dass
  • – in der verlängerten Contention Free Period bis zu sieben Netzwerkteilnehmer in mindestens zwei Zyklen nacheinander in aufeinanderfolgenden Superframe-Zeitschlitzen (Superframe Slots) Daten senden und dass
  • – die Verlängerung der Contention Free Period in der Superframe-Spezifikation (Superframe Specification) des Beacon-Frames indiziert ist.
According to the invention, the object is achieved in that in the network of the type specified
  • - In the superframe structure the contention free period (CFP) is extended compared to the standard that
  • In the extended contention free period, up to seven network subscribers transmit data in successive superframe slots in at least two consecutive cycles and that
  • - the extension of the contention free period is indicated in the superframe specification of the beacon frame.

Die Netzwerkteilnehmer können also innerhalb jeden Beacon-Intervalls, und zwar in der erfindungsgemäß verlängerten Contention Free Period, mindestens zweimal senden, so dass dadurch insgesamt das minimale Zyklusintervall zur Übertragung von Daten verringert bzw. die Datenwiederholrate erhöht wird.The Network participants can so within each beacon interval, namely in the invention extended Contention Free Period, send at least twice, so that overall reduces the minimum cycle interval for transmitting data or the data repetition rate increased becomes.

Die Verlängerung der Contention Free Period kann dadurch erfolgen, dass die Contention Free Period bei Superframe Order SO = 0 und Beacon Order BO > 0 unter Nutzung der inaktiven Phase (Idle Time) bis zum Ende des Beacon-Intervalls mehrfach wiederholt wird. Je größer das Verhältnis von Beacon Order zu Superframe Order ist, umso mehr Wiederholungen der Contention Free Period innerhalb ein und desselben Beacon-Intervalls sind möglich.The renewal The contention free period can be done by the contention Free Period at Superframe Order SO = 0 and Beacon Order BO> 0 using the inactive phase (idle time) until the end of the beacon interval several times becomes. The bigger that relationship from Beacon Order to Superframe Order is, the more iterations the contention free period within one and the same beacon interval are possible.

So kann die Contention Free Period bei Beacon Order BO = 1 sieben Superframe-Zeitschlitze umfassen und zweimal bis zum Ende des Beacon-Intervalls wiederholt werden. Innerhalb des Beacon-Intervalls können dann sieben Netzwerkteilnehmer jeweils dreimal Daten senden, wobei das minimale Zyklusintervall zweimal 8 Superframe-Zeitschlitze (480 Symbols) und einmal 16 Superframe-Zeitschlitze (960 Symbols) beträgt. Um dabei die im Standard IEEE 802.15.4 geforderte minimale vorgegebene Länge der der Contention Free Period vorangehenden Contention Access Period (aMinCAPLength) von 440 Symbols nicht zu unterschreiten, ist die Länge des Beacons auf maximal 50 Bytes, insbesondere auf 39 Bytes, beschränkt.So For example, the Contention Free Period at Beacon Order BO = 1 may include seven superframe time slots and repeated twice until the end of the beacon interval. Within the beacon interval then seven network participants send data three times, with the minimum cycle interval twice 8 superframe time slots (480 symbols) and once 16 superframe time slots (960 Symbol). In order to do so, the minimum specified length of the standard required in the IEEE 802.15.4 standard the Contention Free Period preceding Contention Access Period (aMinCAPLength) of 440 symbols is not to fall below Length of the Beacons to a maximum of 50 bytes, in particular limited to 39 bytes.

Alternativ zu der oben genannten Nutzung der inaktiven Phase für die Verlängerung der Contention Free Period kann diese erfindungsgemäß durch Verkürzen der Contention Access Period (CAP) unter die in dem Standard vorgegebene minimale Länge aMinCAPLength = 440 Symbols verlängert werden. Eine solche Verkürzung Contention Access Period wird nicht grundsätzlich von dem Standard IEEE 802.15.4 ausgeschlossen und ist beispielsweise erlaubt, wenn die Länge des Beacon Frame zur Aufnahme einer Beschreibung der Guaranteed Timeslots (GTS Descriptor) verlängert werden muss.alternative to the above use of the inactive phase for the extension The Contention Free Period can according to the invention by shortening the Contention Access Period (CAP) below that specified in the standard minimum length aMinCAPLength = 440 symbols extended become. Such a shortening Contention Access Period is not generally of the IEEE 802.15.4 standard excluded and is allowed, for example, if the length of the Beacon Frame for recording a description of the guaranteed timeslots (GTS descriptor) extended must become.

So kann die Contention Free Period bei Beacon Order und Superframe Order BO = SO = 0 zwölf Superframe-Zeitschlitze umfassen, in denen sechs Netzwerkteilnehmer in zwei Zyklen nacheinander ihre Daten senden. Das minimale Zyklusintervall beträgt dann innerhalb jeden Beacon-Intervalls einmal 6 Superframe-Zeitschlitze (360 Symbols) und einmal 10 Superframe-Zeitschlitze (600 Symbols).So Can the Contention Free Period at Beacon Order and Superframe Order BO = SO = 0 twelve superframe time slots include six network participants in two cycles one after the other Send data. The minimum cycle interval is then within each beacon interval once 6 superframe time slots (360 symbols) and once 10 superframe time slots (600 Symbol).

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen:to further explanation The invention will be referred to below with reference to the figures of the drawing; in detail show:

1 ein Beispiel für ein ZigBee-Netzwerk, 1 an example of a ZigBee network,

2 ein Beispiel für eine Superframe-Struktur mit Verlängerung der Contention Free Period (CFP) unter Nutzung der inaktiven Phase (Idle Time), 2 an example of a superframe structure with extension of the contention free period (CFP) using the inactive phase (idle time),

3 beispielhaft das zugehörige physikalische Beacon-Frame-Format und 3 as an example, the associated physical beacon frame format and

4 ein weiteres Beispiel für eine Superframe-Struktur mit Verlängerung der Contention Free Period (CFP) durch Verkürzen der Contention Access Period (CAP). 4 Another example of a superframe structure with extension of the contention free period (CFP) by shortening the contention access period (CAP).

1 zeigt beispielhaft für das erfindungsgemäße Netzwerk ein ZigBee-Netzwerk, dessen Topologie als Sternnetz, aber auch als Baum- oder Maschennetz aufgebaut sein kann. Die einzelnen Netzwerkknoten 1 bis 6 bestehen dabei aus Geräten 1, 2, 3, 5 mit voller Funktionalität (Full-Function-Devices = FFDs) und Geräten 4, 6 mit reduzierter Funktionalität (Reduced-Function-Devices = RFDs). Dabei nehmen die Geräte 1 bis 6 jeweils eine der folgenden Rollen ein: Netzwerkkoordinator, Alternativ-Koordinator, Router oder Endgerät. Jede Rolle kann auch die Aufgaben der jeweils untergeordneten Rolle enthalten. Ein RFD benötigt immer ein FFD als Kommunikationspartner und kann daher immer nur die Rolle eines Endgerätes übernehmen. In jedem Netzwerk gibt es genau einen Koordinator 1 und keinen, einen oder mehrere Alternativ-Koordinatoren, die im Falle eines Ausfalles des Koordinators dessen Aufgabe übernehmen. Die FFDs und RFDs unterscheiden sich auch darin, wie sie in den verschiedenen Netzwerk-Topologien eingesetzt werden können. In einem Maschennetz können nur FFDs eingesetzt werden. RFDs nehmen, wie bereits erwähnt, immer Endposition in der Netzwerk-Topologie ein. RFDs sind in der Regel für eine spezielle Aufgabe konzipiert und können somit kostengünstiger und energiesparender als FFDs sein. Bei der Anmeldung eines der hier auch als Netzwerkteilnehmer bezeichneten Geräte 2 bis 6 im Netzwerk wird ihm von dem Netzwerkkoordinator 1 ein Identifier zugewiesen, über den der Netzwerkteilnehmer dann angesprochen wird. 1 shows by way of example for the network according to the invention a ZigBee network whose topology can be constructed as a star network, but also as a tree or mesh network. The individual network nodes 1 to 6 consist of devices 1, 2, 3, 5 with full functionality (full-function devices = FFDs) and devices 4, 6 with reduced functionality (reduced-function devices = RFDs). The devices 1 to 6 each take one of the following roles: network coordinator, alternative coordinator, router or terminal. Each role can also contain the tasks of each subordinate role. An RFD always needs an FFD as a communication partner and can therefore only ever take over the role of a terminal. Every network has exactly one coordinator 1 and none, one or more alternative coordinators who take over the task in the event of the coordinator's failure. The FFDs and RFDs also differ in how they can be used in the different network topologies. In a mesh network only FFDs can be used. As already mentioned, RFDs always take the final position in the network topology. RFDs are typically designed for a specific task and can therefore be more cost effective and energy efficient than FFDs. When signing up one of the devices 2 to 6 in the network, also referred to as network subscribers, it is called by the network coordinator 1 assigned an identifier over which the network participant is then addressed.

Bei einem beacon-enabled Netzwerk erfolgt der Medienzugriff unter Verwendung einer Superframe-Struktur, wie sie in 2 dargestellt ist. Die Superframe-Struktur zeichnet sich durch die von dem Netzwerkkoordinator 1 periodisch versendeten Beacon-Frames aus, in denen die Konfigurationsinformationen enthalten sind. Das Intervall BI zwischen den Beacons beinhaltet eine aktive Phase, in der die Datenübertragung stattfindet, und einer darauf folgenden inaktiven Phase, in der die Radioeinheit des Koordinators 1 abgeschaltet ist. Die Länge der inaktiven Phase kann gleich Null sein. Die aktive Phase ist in eine Contention Access Period CAP und eine Contention Free Period CFP unterteilt und besteht insgesamt aus 16 Superframe Slots gleicher Länge. Innerhalb der CAP findet der Medienzugriff wettbewerbsbasiert statt, wobei eine Variante des CSMA/CA-Algorithmus zum Einsatz kommt. Innerhalb der CFP, deren Länge auch Null sein kann, kann der Koordinator 1 für einzelne Geräte Zeitschlitze reservieren, in denen allein die betreffenden Geräte senden dürfen.In a beacon-enabled network, media access is done using a superframe structure as described in US Pat 2 is shown. The superframe structure is characterized by that of the network coordinator 1 periodically sent beacon frames containing the configuration information. The interval BI between the beacons includes an active phase in which the data transmission takes place and a subsequent inactive phase in which the radio unit of the coordinator 1 is switched off. The length of the inactive phase can be zero. The active phase is divided into a Contention Access Period CAP and a Contention Free Period CFP and consists of a total of 16 Superframe slots of the same length. Within the CAP, media access is competitive-based, using a variant of the CSMA / CA algorithm. Within the CFP, whose length can also be zero, the coordinator 1 Reserve time slots for individual devices in which only the devices in question may transmit.

Die Länge des Beacon Intervalls BI und die Superframe-Dauer (Superframe Duration) SD sind definiert mit: BI = aBaseSuperframeDuration·2 exp(BO) und SD = aBaseSuperframeDuration·2 exp(SO),mit
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots·aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 Symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.The length of the beacon interval BI and the superframe duration SD are defined as: BI = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (BO) and SD = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (SO), With
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots · aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.

Die Superframe-Slot-Dauer ergibt sich zu: Superframe Slot Duration = aBaseSlotDuration·2 exp(SO). The superframe slot duration results in: Superframe Slot Duration = aBaseSlotDuration · 2 exp (SO).

Für 2,4 GHz setzt der Standard IEEE 802.15.4 eine Symbol-Rate von 62,2 kSymbols/s und damit eine Symboldauer von 16 μs fest, so dass sich folgende Werte bzw. Wertebereiche ergeben:
15 ms ≤ BI ≤ 246 s,
15 ms ≤ SD ≤ 246 s,
aBaseSuperframeDuration = 15 ms,
aBaseSlotDuration = 0,96 ms.
0,96 ms ≤ Superframe Slot Duration ≤ 15 s.For 2.4 GHz, the IEEE 802.15.4 standard sets a symbol rate of 62.2 kSymbols / s and thus a symbol duration of 16 μs, resulting in the following values or value ranges:
15 ms ≤ BI ≤ 246 s,
15 ms ≤ SD ≤ 246 s,
aBaseSuperframeDuration = 15 ms,
aBaseSlotDuration = 0.96 ms.
0.96 ms ≤ superframe slot Duration ≤ 15 s.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind SO = 0 und BO > 0, hier z. B. BO = 1, wobei die Contention Free Period CFP in der inaktiven Phase (idle time) durch hier zweimaliges Wiederholen unter bis zum Ende des Beacon-Intervalls BI verlängert ist. Innerhalb des Beacon-Intervalls BI senden die gemäß IEEE 802.15.4 maximal erlaubten sieben Netzwerkteilnehmer zyklisch jeweils dreimal ihre Daten, so dass das minimale Zyklusintervall zweimal 8 Superframe-Zeitschlitze (480 Symbols) und einmal 16 Superframe-Zeitschlitze (960 Symbols) beträgt. Wie 2 zeigt, können prinzipiell auch acht Netzwerkteilnehmer ihre Daten zyklisch senden. Um die im Standard IEEE 802.15.4 geforderte minimale Länge der Contention Access Period (aMinCAPLength) von 440 Symbols nicht zu unterschreiten, ist die Länge des Beacons auf ≤ 50 Bytes, hier 39 Bytes, beschränkt, wobei gilt 1 Symbol = 4 Bit = 1/2 Byte.At the in 2 shown embodiment of the invention are SO = 0 and BO> 0, here z. B. BO = 1, wherein the contention free period CFP is extended in the inactive phase (idle time) by repeating here twice until the end of the beacon interval BI. Within the beacon interval BI, the maximum permitted seven network subscribers according to IEEE 802.15.4 cyclically transmit their data three times each, so that the minimum cycle interval is twice 8 superframe time slots (480 symbols) and once 16 superframe time slots (960 symbols). As 2 shows, in principle, eight network participants can send their data cyclically. In order not to fall below the minimum length of the contention access period (aMinCAPLength) of 440 symbols required in the IEEE 802.15.4 standard, the length of the beacon is limited to ≤ 50 bytes, here 39 bytes, where 1 symbol = 4 bits = 1 / 2 bytes.

Wie 3 anhand des physikalischen Beacon-Frame-Formats zeigt, ist in Bit 13 der Superframe-Spezifikation, angegeben, ob die in 2 gezeigte Verlängerung der Contention Free Period CFP zur Anwendung kommt (CFP Extension) oder nicht. Die Begrenzung der Beacon-Länge auf 39 Bytes erfolgt durch folgende Einschränkungen: kein Beacon Payload (0 Byte), kein GTS-Teilnehmer, so dass die GTS Fields nur das GTS Specification Field mit 1 Byte umfassen, und kurze Adressen, so dass die Pending Address Fields auf 2 Bytes begrenzt sind.As 3 from the physical beacon frame format, bit 13 of the superframe specification indicates whether the in 2 shown extension of the CFP CFP is used (CFP extension) or not. The limitation of the beacon length to 39 bytes is due to the following restrictions: no beacon payload (0 bytes), no GTS subscriber, so the GTS fields only include the GTS specification field with 1 byte, and short addresses, so the pending Address fields are limited to 2 bytes.

Bei dem in 3 gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind BO = SO = 0, so dass SD = BI ist und keine inaktive Phase vorliegt. Die Contention Access Period CAP ist unter die in dem Standard minimale Länge aMinCAPLength = 440 Symbols verlängert, wobei die Contention Free Period CFP auf zwölf Superframe-Zeitschlitze verlängert ist, in denen sechs Netzwerkteilnehmer in zwei Zyklen nacheinander ihre Daten senden. Das minimale Zyklusintervall beträgt dann innerhalb jeden Beacon-Intervalls BI einmal 6 Superframe-Zeitschlitze (360 Symbols) und einmal 10 Superframe-Zeitschlitze (600 Symbols).At the in 3 shown alternative embodiment of the invention are BO = SO = 0, so that SD = BI and there is no inactive phase. The contention access period CAP is extended below that in the standard minimum length aMinCAPLength = 440 symbols, whereby the contention free period CFP is extended to twelve superframe time slots in which six network participants send their data in two cycles in succession. The minimum cycle interval is then once within each beacon interval BI once 6 superframe time slots (360 symbols) and once 10 superframe time slots (600 symbols).

Claims (9)

Netzwerk zur drahtlosen Übertragung von Daten nach dem Standard IEEE 802.15.4 in einer durch Beacons begrenzten Superframe-Struktur, dadurch gekennzeichnet, – dass in der Superframe-Struktur die Contention Free Period (CFP) gegenüber dem Standard verlängert ist, – dass in der verlängerten Contention Free Period (CFP) bis zu sieben Netzwerkteilnehmer (2 bis 6) in mindestens zwei Zyklen nacheinander in aufeinanderfolgenden Superframe-Zeitschlitzen (Superframe Slots) Daten senden und – dass die Verlängerung der Contention Free Period (CFP) in der Superframe-Spezifikation (Superframe Spezification) des Beacon-Frames indiziert ist.Network for the wireless transmission of data according to the IEEE 802.15.4 standard in a beacon-limited superframe structure, characterized in that - in the superframe structure, the contention free period (CFP) is extended compared to the standard, - that in the extended Contention Free Period (CFP) up to seven network participants ( 2 to 6 ) transmit data in successive superframe slots in at least two consecutive cycles, and that the extension of the contention free period (CFP) is indicated in the superframe specification of the beacon frame. Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Superframe Order (SO) gleich Null und die Beacon Order (BO) größer Null ist und dass die Contention Free Period (CFP) durch mehrfache Wiederholung bis zum Ende des Beacon-Intervalls (BI) verlängert ist.Network according to Claim 1, characterized that the Superframe Order (SO) equals zero and the Beacon Order (BO) greater than zero is and that the contention free period (CFP) by multiple repetition is extended until the end of the beacon interval (BI). Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beacon Order (BO) gleich Eins ist und dass die Contention Free Period (CFP) sieben Superframe-Zeitschlitze umfasst und durch zweimalige Wiederholung bis zum Ende des Beacon-Intervalls (BI) verlängert ist.Network according to claim 2, characterized in that that the beacon order (BO) is equal to one and that the contention Free Period (CFP) includes and encompasses seven superframe time slots two repetitions until the end of the beacon interval (BI) extended is. Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Beacons auf maximal 50 Bytes, insbesondere auf 39 Bytes, beschränkt ist.Network according to claim 3, characterized in that that the length of the beacon is limited to a maximum of 50 bytes, in particular to 39 bytes. Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Contention Free Period (CFP) durch Verkürzen der Contention Access Period (CAP) unter die in dem Standard vorgegebene minimale Länge aMinCAPLength verlängert ist.Network according to Claim 1, characterized that the Contention Free Period (CFP) by shortening the contention access Period (CAP) under the minimum length specified in the standard aMinCAPLength extended is. Netzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beacon Order (BO) und Superframe Order (SO) gleich Null sind und dass die Contention Free Period (CFP) zwölf Superframe-Zeitschlitze umfasst in denen sechs Netzwerkteilnehmer (2 bis 6) in zwei Zyklen nacheinander ihre Daten senden.Network according to claim 5, characterized in that the beacon order (BO) and superframe order (SO) are equal to zero and that the contention free period (CFP) comprises twelve superframe time slots in which six network participants ( 2 to 6 ) send their data in two cycles in succession. Netzwerkkoordinator für ein Netzwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche.Network coordinator for a network according to one of preceding claims. Netzwerkteilnehmer für ein Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Network participant for a network according to one of claims 1 to 6. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Method for the wireless transmission of data in one Network according to one of the claims 1 to 6.
DE200610037071 2006-08-08 2006-08-08 Network for the wireless transmission of data according to the standard IEEE 802.15.4 Ceased DE102006037071A1 (en)

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