[发明专利]包括多个通信模块的系统中的无线电通信方法

说明书

本发明涉及一种包括多个通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)的系统中的无线电通信方法，每个通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)能够获得至少一个测量的物理值并根据给定的无线电通信协议向集线器设备(C)传输封装所述至少一个测量的物理值的消息，所述消息的发送在由开始时刻和结束时刻定义的通信时间间隔期间执行，等待时间将同一个通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)的两个连续的通信时间间隔分隔开。对于所述多个通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)中的每个通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)，根据所述通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)的更新的计数器计算等待时间，其中根据源自集线器设备(C)的确认消息的接收更新所述通信模块(Msubgt;1/subgt;，...，Msubgt;n/subgt;)的计数器。

技术领域

本发明涉及一种包括多个通信模块的系统中的无线电通信方法、以及相关联的无线电通信系统。

背景技术

本发明在于由通信模块执行的无线通信领域，尤其是在电气装置中，通信模块例如是用于测量电气装置的一个或多个物理量的模块。

存在适用于家庭网络的短程无线电通信协议，例如，蓝牙(商标)和ZigBee。

多种通信模块(例如，电气测量传感器、温度或压力传感器)实施基于IEEE802.15.4通信协议的ZigBee协议。ZigBee协议展现出将电力消耗减少至严格最小值的优点，同时允许低数据传输速率，然而其足以传输设施测量结果和控制数据。

ZigBee绿色电力协议(ZigBee Green Power protocol)的目的是允许以进一步减少的电力消耗进行模块之间的通信。

例如，考虑用于监测和管理电气装置的系统，其包括多个通信模块，例如，根据ZigBee绿色电力协议，每个通信模块适用于以双向方式与集线器设备通信，该集线器设备接收由多种模块传输的全部的测量信息并适用于将它们聚合以用于后续使用。从通信角度来看，每个通信模块是以集线器设备为中心的星形网络的节点。

在这样的通信网络中，出现的问题之一是确保每个通信节点可以发送无线电帧或消息，而没有与由其它节点发送的一个或多个其它无线电帧的干扰或冲突，以便确保足够的服务质量。

名称为TDMA(指“时分多址”)的通信方案在于为每个节点分配周期性地重复的发送时间间隔。

形成通信网络的节点的每个通信模块拥有基于石英的内部时钟或由RC振荡器形成的内部时钟，并使用此内部时钟来调节消息发送。

然而，存在时间漂移的风险，该时间漂移导致与不同通信节点相关联的发送间隔的可能时间叠加。这种叠加导致冲突的风险，并因此导致一个或多个消息的丢失的风险。

而且，当使多个通信模块投入服务时，这样的方案需要特定的干预来排序时间间隔。

可以确保良好服务质量的传统的协议(Aloha协议)在于由接收方节点执行确认消息(或ACK)的传输，并且，在未接收到确认消息的情况下，发送方节点在重新发送初始消息之前等待随机时间。

一方面，当发送方节点是诸如传感器的通信测量模块时，它们不拥有足够的能量来保持永久或长时间接收，因此，接收中的监听时段(period)减少。

此外，更一般地，由于随机等待时间的选择，冲突的风险增加，因此通信系统不稳定。而且，每个节点找到适当的发送时间间隔所需的时间可能非常长，并且没有任何保证的上限。换句话说，系统收敛时间可能会较长。

发明内容