DE19756631A1

DE19756631A1 - Automatic radio network operation method

Info

Publication number: DE19756631A1
Application number: DE1997156631
Authority: DE
Inventors: Detlev Uhle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1998-07-02

Abstract

The method involves receiving and retransmitting radio commands transmitted and received by radio relay stations which are located closely together (<1000m). The relay stations have low transmission power. The commands can be coded for increasing security and prevention of unauthorised access. Each radio relay station serves as a radio transceiver and is able to transmit received commands to the electronic which is coupled to the interface.

Description

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines automatischen Funknetzes für die Fernmeß- und Fernsteuerungstechnik mit Funksendern geringer Sendeleistung.The invention relates to a method and an apparatus for operating a automatic radio network for remote measurement and remote control technology with radio transmitters low transmission power.

Automatische Funknetze sind aus der Telefonie, der Flugsicherung und anderen Bereichen bekannt. Zunehmende Bedeutung erlangen sie im Zusammenhang mit der Umweltmeßtechnik und der Straßenverkehrssicherung.Automatic radio networks are from telephony, air traffic control and others Known areas. They become increasingly important in connection with the Environmental measurement technology and road traffic safety.

Die bekannten Funknetze arbeiten mit mittleren bis großen Sendeleistungen, die sie für die kommunale oder betriebliche Anwendung als zu technikintensiv und kostspielig erscheinen lassen. Der Betrieb eines Funknetzes mit geringer Sendeleistung scheitert bisher an der begrenzten Reichweite der Funksender.The known radio networks work with medium to large transmission powers that they are for the municipal or operational application as too technology-intensive and expensive let appear. The operation of a radio network with low transmission power fails so far on the limited range of the radio transmitters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Umsetzung zu beschreiben, daß diese Schwierigkeiten umgeht.The invention has for its object a method and an apparatus for its Implementation to describe that circumvents these difficulties.

Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, daß viele Funkrelaisstationen mit geringer Sendeleistung so eng beieinander platziert werden, daß sie ein Funknetz bilden (z. B. < 1000 m). Die zwischen den Funkrelaisstationen ausgetauschten Funkbefehle können zur Erhöhung der Betriebssicherheit und zum Schutz vor unbefugtem Eingriff kodiert werden. Jede Funkrelaisstation dient einerseits, als Funkempfänger/Funksender- Kombination, der Weiterleitung von Funkbefehlen, die andere Funkrelaisstationen als Ziel haben. Andererseits ist jede Funkrelaisstation, als Funkempfänger, in der Lage, Funkbefehle, die über das Funknetz zu ihr gelangen, als Befehle (Schalt- und Steuerbefehle, etc.) an die an eine Schnittstelle der Funkrelaisstation angeschlossene Elektronik zu übergeben. Weiterhin kann jede Funkrelaisstation Befehle, die von der an der Schnittstelle angeschlossenen Elektronik erzeugt worden sind (Meßwerte, Statusinformationen, etc.), als Funkbefehle in das Funknetz senden. An die Schnittstelle können beliebige elektronische Baugruppen angeschlossen werden. So können die Funkrelaisstationen z. B. als Steuerungsglieder für die Straßenbeleuchtung, Ampeln oder kommunale Versorgungsstationen oder zur Daten- und Meßwerterfassung in der Umweltmeßtechnik dienen. The method according to the invention is based on the fact that many radio relay stations have low transmission power are placed so close together that they form a radio network (e.g. <1000 m). The radio commands exchanged between the radio relay stations can help increase operational safety and protect against unauthorized interference be encoded. Each radio relay station serves on the one hand as a radio receiver / radio transmitter Combination, the forwarding of radio commands that radio relay stations other than To have a goal. On the other hand, each radio relay station, as a radio receiver, is able to Radio commands that reach it via the radio network as commands (switching and Control commands, etc.) to those connected to an interface of the radio relay station Hand over electronics. Furthermore, each radio relay station can receive commands from the electronics connected to the interface have been generated (measured values, Status information, etc.), as radio commands in the radio network. To the interface any electronic components can be connected. So they can Radio relay stations e.g. B. as control elements for street lighting, traffic lights or municipal supply stations or for data and measured value acquisition in the Serve environmental measurement technology.

Die Vorrichtung zum Verfahren nach der Erfindung ist eine Funkrelaisstation. Sie besteht aus einem Funkempfänger 1 mit Dekodierer 2 und einem Funksender geringer Sendeleistung 5 mit vorgeschaltetem Kodierer 4. Der Funkempfänger nimmt alle Funkbefehle, die von anderen, benachbarten, Funkrelaisstationen ausgesandt werden, auf und entschlüsselt die in den Funkbefehlen enthaltene Information. Diese (digitale oder analoge) Information wird einer weiteren elektronischen Baugruppe, dem Prüfer 3, übergeben. Der Prüfer stellt fest, ob der Befehl an:
The device for the method according to the invention is a radio relay station. It consists of a radio receiver 1 with decoder 2 and a radio transmitter with low transmission power 5 with an upstream encoder 4 . The radio receiver receives all radio commands that are sent from other, neighboring radio relay stations and decrypts the information contained in the radio commands. This (digital or analog) information is passed on to another electronic assembly, the tester 3 . The examiner determines whether the command is:

a) another radio relay station,
b) the own radio relay station,
c) the own radio relay station and other radio relay stations is addressed.

Im Falle a) übergibt der Prüfer den Befehl an den Kodierer, der einen verschlüsselten Funkbefehl erzeugt und ihn über den Funksender wieder in das Funknetz einspeist. Auf diese Weise ist die Größe des Funknetzes nicht mehr durch die Reichweite der einzelnen Funksender der Funkrelaisstationen begrenzt, sondern wird bis an die Grenzen des Funknetzes von Funkrelaisstation zu Funkrelaisstation weitergeleitet.In case a), the examiner passes the command to the encoder, which encrypts it Generates a radio command and feeds it back into the radio network via the radio transmitter. On this way the size of the radio network is no longer determined by the range of the individual Radio transmitter of the radio relay stations limited, but is to the limits of Radio network forwarded from radio relay station to radio relay station.

Im Falle b) übergibt der Prüfer den Befehl an eine elektronische Baugruppe, die als Schnittstelle zur angeschlossenen Elektronik der Funkrelaisstation dient. Über diese Schnittstelle wird die angeschlossene Elektronik der Funkrelaisstation mit Schalt- und Steuerbefehlen versorgt.In case b), the examiner passes the command to an electronic assembly, which as Interface to the connected electronics of the radio relay station. About these Interface is the connected electronics of the radio relay station with switching and Control commands supplied.

Im Falle c) übergibt der Prüfer den Befehl sowohl an den Kodierer zur Weiterleitung des Befehls an andere Funkrelaisstationen als auch an die Schnittstelle zur Verarbeitung der Befehle in der an die Schnittstelle angeschlossenen Elektronik.In case c), the examiner passes the command both to the encoder for forwarding the Command to other radio relay stations as well as to the interface for processing the Commands in the electronics connected to the interface.

Wenn die an der Schnittstelle angeschlossene Elektronik der Funkrelaisstation einen Befehl in das Funknetz senden will, übergibt sie den Befehl an die Schnittstelle. Die Schnittstelle sendet den Befehl mit der Angabe der gewünschten Ziel-Funkrelaisstation an den Kodierer, der sie verschlüsselt und als Funkbefehl über den Funksender in das Funknetz ausstrahlt. Nun übernehmen andere Funkrelaisstationen die Weiterleitung des Funkbefehls, bis die Ziel-Funkrelaisstation erreicht ist.If the electronics of the radio relay station connected to the interface Wants to send the command to the radio network, it transfers the command to the interface. The Interface sends the command specifying the desired target radio relay station to the encoder, which encrypts it and sends it as a radio command via the radio transmitter into the Radio network broadcasts. Now other radio relay stations take over the forwarding of the Radio command until the target radio relay station is reached.

Die Schnittstelle kann aus parallelen oder seriellen Datenkanälen bestehen. Bei Funkrelaisstationen, die lediglich dem Betrieb des Funknetzes (dem Schließen von Lücken) dienen und keine eigenen Schalt- oder Meßaufgaben haben, kann auf die Schnittstelle verzichten werden. The interface can consist of parallel or serial data channels. At Radio relay stations that only operate the radio network (the closing of Gaps) and do not have their own switching or measuring tasks can on the Interface will be dispensed with.

Die Größe des Funknetzes ist nur durch das Fehlen von Funkrelaisstationen begrenzt. Das Funknetz kann ständig erweitert werden, ohne daß der Betrieb des bestehenden Netzes eingeschränkt ist. Zu einer Funkrelaisstation kann jedes Objekt mit einem Stromanschluß umgebaut werden. Steuerungsleitungen zu einer Funkrelaisstation müssen nicht gelegt werden. Der Datenaustausch kann auf dem Funkweg erfolgen. Die Übertragungssicherheit ist hoch, da ein Funkbefehl bei genügend dichter Folge von Funkrelaisstationen auf verschiedenen Wegen vom ursprünglichen Funksender zum Ziel gelangen kann. Der Ausfall einer Funkrelaisstation gefährdet das Funknetz bei hinreichender Dichte von Funkrelaisstationen nicht. Die Sicherheit der Datenübertragung gegen Eingriffe Dritter kann durch die verwendete Form der Kodierung gewährleistet werden.The size of the radio network is only limited by the lack of radio relay stations. The radio network can be expanded continuously without the operation of the existing one Network is restricted. Every object can be connected to a radio relay station Power connection to be converted. Control lines to a radio relay station must not be laid. Data can be exchanged by radio. The Transmission security is high because a radio command with a sufficiently dense sequence of Radio relay stations in different ways from the original radio transmitter to the destination can reach. The failure of a radio relay station endangers the radio network not sufficient density of radio relay stations. The security of data transmission Interventions by third parties can be guaranteed by the form of coding used will.

Der Aufbau einer Funkrelaisstation mit geringer Sendeleistung ist kostengünstig. Als Kriterium für die Größe der Sendeleistung kann die Sendeleistung dienen, ab der eine Funkanmeldung erfolgen muß. Mit dem beschriebenen Verfahren lohnt auch der Aufbau eines Funknetzes, das mit der herkömmlichen Technik nicht wirtschafflich wäre. Auf diese Weise ist der Aufbau eines Funknetzes nach der Erfindung sogar günstiger, als der Aufbau eines drahtgebundenen Steuerungs-/Meßsystems.The construction of a radio relay station with low transmission power is inexpensive. As The criterion for the size of the transmission power can be the transmission power from which one Radio registration must take place. With the procedure described, the structure is also worthwhile a radio network that would not be economically viable with conventional technology. On in this way the structure of a radio network according to the invention is even cheaper than that Setup of a wired control / measuring system.

Example, municipal application

Das Straßenbeleuchtungsnetz wird auf Funkrelaissteuerung umgebaut. Damit ist eine genügend hohe Funknetzdichte erreicht. Alle weiteren Fernmeß- und Fernsteuerungsanwendungen, wie z. B. die Ampelsteuerung oder die Steuerung der Wasser-, Gas- und Stromversorgung können nach und nach auf das Funknetz übertragen werden. Neue Anschlüsse können sofort funkgebunden aufgebaut werden. Beim Anschluß eines Neubaugebietes entfällt die Verlegung von Steuerungsleitungen.The street lighting network is being converted to radio relay control. So that's one sufficiently high radio network density achieved. All other telemetry and Remote control applications such as B. the traffic light control or the control of Water, gas and power supplies can be gradually transferred to the radio network be transmitted. New connections can be established immediately via radio. There is no need to lay control lines when connecting a new development area.

Claims

1. A method for operating an automatic radio network for municipal and operational use in telemetry and remote control technology, characterized in that many radio relay stations close to each other (e.g. <1000 m) with low transmission power receive and transmit radio commands transmitted by other radio relay stations, provided that Radio commands are not exclusively aimed at the receiving radio relay station and which, in spite of the low transmission power of the individual radio relay stations, can take on any size and operate in a fail-safe manner.

2. Device for operating an automatic radio network according to claim 1, called radio relay station, characterized by:

- a radio receiver ( 1 ) for receiving radio commands from the radio network,
an electronic module, called a decoder ( 2 ), which decrypts the radio commands received by the radio receiver,
- An electronic assembly, called tester ( 3 ), which checks the commands decrypted by the decoder to determine whether they have their own radio relay station as a destination and whether they have other radio relay stations as a destination and which they then send to the encoder and / or the interface of the radio relay station forwards,
an electronic assembly, called an encoder ( 4 ), which encrypts the commands to be sent by the tester or the interface and forwards them to the radio transmitter,
a radio transmitter with low transmission power ( 5 ), which transmits the radio commands encrypted by the encoder into the radio network,
- An electronic assembly, called interface ( 6 ), which is connected to the decoder and the encoder and can be connected to any electronic assembly, which can differ according to the type of radio relay station, and which enables these assemblies via the interface commands receive and execute from the radio network or send commands for other radio relay stations in the radio network.