專利名稱：發(fā)送/接收裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)送/接收裝置，尤其是用于根據(jù)IEEE-802.15.4的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置。
背景技術：
本發(fā)明處于數(shù)據(jù)傳輸領域。雖然原理上可以在任意的、用于雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字通信系統(tǒng)上使用，但是本發(fā)明以及以其作為基礎的問題在下面借助根據(jù)IEEE-802.15.4的“ZigBee”通信系統(tǒng)來進行闡述。
為了在相對短的距離上(大約10m)無線地傳輸信息，可以使用所謂的“無線個人域網(wǎng)”(WPAN)。與“無線局域網(wǎng)”(WLAN)相對，WPAN需要少的或甚至不需要基礎設施來用于數(shù)據(jù)傳輸，這樣對于廣闊的應用領域可以實現(xiàn)小的、簡單的、節(jié)省能量并且成本低的設備。
標準IEEE-802.15.4詳細說明了低速的WPAN，其具有直到250kbit/s的原始數(shù)據(jù)速率(Rohdatenraten)以及具有固定的或移動的設備，適合于在工業(yè)監(jiān)視和控制中、在傳感器網(wǎng)絡中、在自動化中以及在計算機外圍設備的領域中的應用，并且適合于互動游戲。除了設備可非常簡單并且低成本地被實現(xiàn)，對于這些種類的應用，設備的極其小的能量需求具有決定性的意義。這樣以該標準，爭取實現(xiàn)幾個月至幾年的電池壽命。
已知的發(fā)送/接收裝置包括發(fā)送/接收單元，用于根據(jù)通信標準發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；以及監(jiān)控單元，用于控制發(fā)送/接收單元，這樣整個發(fā)送/接收裝置的能量需求由發(fā)送/接收單元的能量需求加上監(jiān)控單元的能量需求而得出。
通常，發(fā)送/接收單元承擔(wahrnehmen)通信標準的物理層(PHY)的層面上規(guī)定的功能，而監(jiān)控單元接管MAC層和必要時更高層的功能。在此，例如PHY-數(shù)據(jù)幀(PPDU)通過物理信道(調制/解調，同步，等等)的發(fā)送和接收以及信道占用的檢驗(空閑信道評估，CCA)屬于PHY-功能。而與此相對，用于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕研缘姆椒ǎ缤ㄟ^確認幀(acknowledgement frames，ACK)對成功接收的PHY-數(shù)據(jù)幀的確認、在失敗的傳輸嘗試情況下的進一步的行動或者防碰撞方法如CSMA-CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)在MAC層上被詳細說明。
由于由此得出的、具有對工作能量的不同需求的不同的工作模式和臨時的活動，發(fā)送/接收單元和/或監(jiān)控單元的能量需求在時間上不是恒定的，而是具有強烈的波動。在此不利的是，在一些其中發(fā)送/接收單元例如具有增大的能量需求的時間段中，監(jiān)控單元也需要許多工作能量。相反的情況也不能排除，即當監(jiān)控單元同樣具有增大的能量需求時，而發(fā)送/接收單元則要求許多能量。整個發(fā)送/接收裝置因此有這樣的能量需求，該能量需求具有高的峰值(peaks)。由此得到的峰值電流不但增大了發(fā)送/接收裝置的平均能量需求，而且必要時還不利地要求能量供應單元(電池)的更大的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
在該背景下，本發(fā)明的任務是，提供一種簡單并且低成本地實現(xiàn)的、并且節(jié)省能量地運行的發(fā)送/接收裝置，該裝置特別地具有較小的峰值電流消耗。
根據(jù)本發(fā)明，該任務通過具有下述特征的發(fā)送/接收裝置來解決。
根據(jù)本發(fā)明的裝置具有以下的單元a)天線，b)發(fā)送/接收單元，用于根據(jù)通信標準來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，該發(fā)送/接收單元具有一個與該天線相連接的發(fā)送單元用于將第一數(shù)據(jù)幀發(fā)送給一個第二發(fā)送/接收裝置，以及具有一個與該天線相連接的接收單元用于接收該第二發(fā)送/接收裝置的第二數(shù)據(jù)幀，c)與該發(fā)送/接收單元相連接的監(jiān)控單元，用于控制該發(fā)送/接收單元，其中該監(jiān)控單元被構造用于指示該發(fā)送/接收單元發(fā)送一個第一數(shù)據(jù)幀并且從該發(fā)送/接收單元接收第二數(shù)據(jù)幀。在此，該發(fā)送/接收單元具有一個與該接收單元和該監(jiān)控單元相連接的控制單元，該控制單元被這樣構造，即d)分析一個在該第一數(shù)據(jù)幀的發(fā)送之后在一個預先給定的時間段之內(nèi)由該接收單元接收的第二數(shù)據(jù)幀，并且確定是否該第二數(shù)據(jù)幀包含一個對于該第一數(shù)據(jù)幀被該第二發(fā)送/接收裝置成功接收的確認消息，以及e)如果確定了它包含該確認消息，則不將該第二數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給該監(jiān)控單元。
本發(fā)明的本質在于，這些由第二發(fā)送/接收裝置接收的第二數(shù)據(jù)幀通過發(fā)送/接收單元的控制單元來分析、來檢驗，是否它們包含確認消息，并且如果是這樣，則不將第二數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給監(jiān)控單元。通過接收確認幀的這種“壓制”，在發(fā)送/接收單元中已經(jīng)有利地實現(xiàn)了，監(jiān)控單元不必以相對高的能量消耗被保持在活動的工作狀態(tài)中，以便接收、分析接收確認幀，并且相應地對此作出反應。通過這種方式能夠實現(xiàn)，發(fā)送/接收單元在其中具有相對高的能量需求的那些時段這樣地與在其中監(jiān)控單元需要相對多的工作能量的那些時段的分離，使得它們在時間上不重疊，這樣發(fā)送/接收裝置的總峰值電流需求降低。總體上，發(fā)送/接收裝置的電池壽命增大了直到三分之一。
本發(fā)明的有利構型和進一步構型可以由下面的描述以及通過參照在一種有利構型中，監(jiān)控單元至少具有兩種具有不同大小的能量消耗的工作模式(“睡眠”，“活動”或類似)，并且被這樣構造，一旦監(jiān)控單元已指示發(fā)送/接收單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀，就切換到具有小的能量消耗的節(jié)能模式中。優(yōu)選的是，監(jiān)控單元這樣構造，當它從控制單元接收到一個中斷時，又離開節(jié)能模式。通過盡可能早地進入節(jié)能模式和/或盡可能遲地離開同一模式，實現(xiàn)了在其中監(jiān)控單元處于節(jié)能模式的時間段被延長。通過這種方式，一方面用于運行監(jiān)控單元(并且由此也連同運行發(fā)送/接收裝置)所需要的能量需求被降低，而另一方面也降低了總的峰值電流需求，因為發(fā)送/接收單元的峰值電流需求與監(jiān)控單元的峰值電流需求的時間上的相遇的可能性被降低了。
根據(jù)一種優(yōu)選的進一步構型，在發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀之前控制單元指示接收單元檢驗，是否為該第一數(shù)據(jù)幀的發(fā)送而設置的傳輸信道被占用。若該檢驗得出，所設置的傳輸信道未被占用，即是空閑的(并且僅僅在這種情況下)，則控制單元指示發(fā)送單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀。通過這種方式，不但信道占用檢驗本身，而且對于檢驗的請求、檢驗結果的分析、以及在傳輸信道空閑的情況下發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀的請求都在該發(fā)送/接收單元內(nèi)部進行，并且由此與監(jiān)控單元無關。至少在信道空閑的情況下，由此為了保證CSMA-CA/CCA-功能(帶沖突避免的載波偵聽多點接入，空閑信道評估)，在發(fā)送/接收單元和監(jiān)控單元之間無需交互。通過這種方式，即發(fā)送/接收單元自主地接管CSMA-CA/CCA-功能，有利地實現(xiàn)了，監(jiān)控單元既不必被保持在具有相對高的能量消耗的活動工作狀態(tài)中，以給出用于檢驗信道占用的CSMA-CA-指示或者分析CCA-結果并且必要時給出發(fā)送指示；也不必離開節(jié)能模式，以執(zhí)行這些活動。通過這種方式，降低了用于運行監(jiān)控單元(并且由此也連同運行發(fā)送/接收裝置)需要的能量需求，而也降低了總峰值電流需求。
在一種有利構型中，如果在預先給定的時間段中沒有接收到第二數(shù)據(jù)幀，或者如果確定第二數(shù)據(jù)幀不包含確認消息時，控制單元例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元。在這些情況下，不能以通過第二發(fā)送/接收裝置成功地接收第一數(shù)據(jù)幀為出發(fā)點。通過該中斷，監(jiān)控單元可以有利地從節(jié)能模式切換到活動模式中，以引起相應的另外的措施、例如重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀。
根據(jù)一種優(yōu)選的進一步構型，控制單元此外與發(fā)送單元相連接并且具有存儲器?？刂茊卧獙⑴c第一次發(fā)送有關聯(lián)的第一數(shù)據(jù)幀儲存在存儲器中，并且如果在預先給定的時間段內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀被收到或者如果確定第二數(shù)據(jù)幀不包含確認消息時控制單元，則控制單元獨立地(自主地)引起、即沒有監(jiān)控單元的指示地引起發(fā)送單元將第一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置。由此，在這些情況下，即在其中不能以該第一數(shù)據(jù)幀被成功接收為出發(fā)點，第一數(shù)據(jù)幀被發(fā)送/接收單元自主地重新發(fā)送。通過該措施，監(jiān)控單元即使在不成功的傳輸嘗試情況下也可以較長時間地停留在節(jié)能模式中，這樣發(fā)送/接收單元和監(jiān)控單元的能量需求和總的峰值電流消耗降低了。
在一種有利的構型中，當在預先給定的數(shù)目次獨立引起將第一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置之后，在相應的重新發(fā)送之后在預先給定的時間段內(nèi)沒有收到包含確認消息的第二數(shù)據(jù)幀時，控制單元才例如借助一個中斷通知監(jiān)控單元。由此有利地得到降低的能量需求以及減少的總峰值電流消耗。
根據(jù)一種優(yōu)選的進一步構型，控制單元首先分析第一數(shù)據(jù)幀并且確定，在該第一數(shù)據(jù)幀通過第二發(fā)送/接收裝置被成功地接收的情況下到底是否期待確認消息。如果該確認消息被期待——并且只有這樣——控制單元才也分析第二數(shù)據(jù)幀并且確定是否該第二數(shù)據(jù)幀實際上包含確認消息。如果確認消息被期待，并且如果確定第二數(shù)據(jù)幀包含確認消息——并且只有在該情況下——控制單元不將第二數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給監(jiān)控單元。通過這種方式，即第一數(shù)據(jù)幀也被分析并且例如借助其數(shù)據(jù)字段之一被檢驗是否對于該第一數(shù)據(jù)幀的成功的接收期望確認消息，在不期望確認消息的這些情況中可以有利地不進行第二數(shù)據(jù)幀的分析。由此進一步降低了發(fā)送/接收單元的能量消耗。
當不期待確認消息時，在第一次或重復地發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀之后缺少確認消息或缺少第二數(shù)據(jù)幀的情況下，監(jiān)控單元的通知以及通過發(fā)送/接收單元對第一數(shù)據(jù)幀的自主再發(fā)送也可以有利地不進行，因為由此降低了發(fā)送/接收單元的能量消耗。
在一種有利的構型中，該控制單元與該發(fā)送單元相連接并且具有一個存儲器，其中該控制單元被這樣構造，即該控制單元將該第一數(shù)據(jù)幀儲存在該存儲器中，并且如果該確認消息被期待，并且如果在該預先給定的時間段之內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀被接收到或者確定該第二數(shù)據(jù)幀不包含該確認消息，則沒有該控制單元的指示地引起該發(fā)送單元將該第一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置。
在另一種有利的構型中，該控制單元被這樣構造，即，當該確認消息被期待并且在一個預先給定數(shù)目的沒有通過該監(jiān)控單元指示地引起將該第一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置之后，在所述相應的重新發(fā)送之后在該預先給定的時間段之內(nèi)還是沒有包含該確認消息的第二數(shù)據(jù)幀被接收到時，該控制單元才例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元。
在另一種有利的構型中，所述引起將該第一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置的預先給定的數(shù)目具有在1至5的范圍中的值。
在另一種有利的構型中，在重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀之前控制單元指示接收單元來檢驗，為重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀設置的傳輸信道是否被占用。只有當被設置的傳輸信道未被占用(即空閑)時，控制單元才指示發(fā)送單元重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀。通過也在重新發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀之前通過發(fā)送/接收單元的對信道占用的檢測，為了運行監(jiān)控單元(并且由此也連同運行發(fā)送/接收裝置)所需的能量需求、以及總峰值電流需求都進一步降低。
在另一種有利的構型中，控制單元被構造，a)如果檢驗得出，被設置的傳輸信道被占用，則重新指示接收單元在更遲的時刻檢驗，是否被設置的傳輸信道被占用，b)只有當重新的檢驗得出，被設置的傳輸信道不被占用時，才指示發(fā)送單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀，以及c)當預先給定的數(shù)目的檢驗分別得出，被設置的傳輸信道被占用時，例如借助中斷通知監(jiān)控單元。通過這種方式，即在預先給定的數(shù)目的檢驗以及確認信道被占用之后監(jiān)控單元才被通知，為了運行監(jiān)控單元(并且由此也連同運行發(fā)送/接收裝置)所需的能量需求、以及總峰值電流需求都進一步降低。
有利的是，所述預先給定的檢驗數(shù)目(M)具有在3至7的范圍中的值。
有利的是，該預先給定的時間段具有在150μs和500μs之間、優(yōu)選在300μs和400μs之間的持續(xù)時間。
有利的是，該發(fā)送/接收單元被構造來執(zhí)行通信標準的物理層的功能以及MAC-層的一些第一功能，并且該監(jiān)控單元被構造來僅僅執(zhí)行MAC-層的剩下的第二功能以及必要時更高的層的功能。
有利的是，其中該發(fā)送/接收單元(15)被作為ASIC或ASSP實現(xiàn)和/或該監(jiān)控單元(16)被作為微控制器實現(xiàn)。
有利的是，其中該發(fā)送/接收單元(15)和該監(jiān)控單元(16)通過正好一個集成電路實現(xiàn)。


以下本發(fā)明將借助在附圖的示意性的圖中說明的實施例進一步被闡述。其中圖1示出了具有本發(fā)明的發(fā)送/接收裝置的按照IEEE-802.15.4的“無線個人域網(wǎng)”(WPAN)的例子；圖2示出了本發(fā)明的發(fā)送/接收裝置的實施例；以及圖3示出了示例性的通信流程以及關于時間的電流消耗的示意性示圖。
在附圖中，相同的以及功能相同的元件和信號—只要沒有不同地說明—都設置以相同的參考標號。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)通信標準IEEE802.15.4的WPAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)10的一個例子。該系統(tǒng)包括以固定或移動的設備的形式的三個發(fā)送/接收裝置11-13，它們借助無線電信號無線地交換信息。發(fā)送/接收裝置11是所謂的全功能設備，其接管WPAN-協(xié)調器(Koordinators)的功能，而發(fā)送/接收裝置12、13是所謂的部分功能設備(Teilfunktionsgeraete)，它們被分配給全功能設備11并且只能與該全功能設備11交換數(shù)據(jù)。除了在圖1中示出的星形網(wǎng)絡拓撲結構，在其中雙向的數(shù)據(jù)傳輸只能在部分功能設備12、13的分別之一與全功能設備11之間、而不能在部分功能設備12、13之間進行，該標準還設計了所謂的“點對點”-拓撲結構，在這些拓撲結構中，全部的全功能設備可以分別與所有其它的全功能設備通信。
發(fā)送/接收裝置11-13分別包括一個天線14；一個與天線相連接的發(fā)送/接收單元(收發(fā)機，TRX)15，用于根據(jù)IEEE-802.15.4發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；以及一個與發(fā)送/接收單元相連接的監(jiān)控單元(control unit，CTRL)16，用于根據(jù)IEEE-802.15.4控制發(fā)送/接收單元15。此外發(fā)送/接收裝置11-13還分別包含在圖1中未示出的、以電池等形式的能量供應單元，用于單元15、16的能量供應，以及可能包含其它的部件(傳感器、執(zhí)行機構等等)。
例如發(fā)送/接收裝置11的監(jiān)控單元16被構造來指示“它的”發(fā)送/接收裝置11的發(fā)送/接收單元15，將第一數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置12或13。針對這種指示，發(fā)送/接收裝置11的發(fā)送/接收單元15將第一數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置12或13。
若第二發(fā)送/接收裝置12或13將第二數(shù)據(jù)幀D2發(fā)送給第一發(fā)送/接收裝置11，則第二數(shù)據(jù)幀D2被發(fā)送/接收裝置11的發(fā)送/接收單元15接收并且必要時被轉發(fā)給發(fā)送/接收裝置11的監(jiān)控單元16并且由該監(jiān)控單元16分析。
除了在物理層(PHY)的層面上規(guī)定(Spezifizierten)的功能外，發(fā)送/接收單元15還承擔一些在以下詳細描述的功能，這些功能在通信標準(這里IEEE-802.15.4)的MAC-層(媒體訪問控制層)的層面上被規(guī)定。監(jiān)控單元16相對地“僅僅”被托付以MAC-層的剩下的功能以及必要時更高層的功能。
在此，發(fā)送/接收單元15分別是(在圖1中未被示出的)集成電路、例如ASIC(專用集成電路)或ASSP(專用標準產(chǎn)品)的部分，而監(jiān)控單元16分別通過(同樣未被示出的)微控制器實現(xiàn)。有利的是，每個發(fā)送/接收裝置只具有一個(例如作為ASIC或ASSP實施的)集成電路，該集成電路承擔其發(fā)送/接收單元15和其監(jiān)控單元16的功能。
圖2示出了本發(fā)明的發(fā)送/接收裝置11的框圖。參考標號14-16還表示天線(ANT)、發(fā)送/接收單元(TRX)以及監(jiān)控單元(CTRL)。
發(fā)送/接收單元15包含與天線14相連接的發(fā)送單元(發(fā)射機，TX)21，用于將第一數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置12、13(見圖1)；同樣與天線14相連接的接收單元(接收機，RX)22，用于從第二發(fā)送/接收裝置12、13接收第二數(shù)據(jù)幀D2；以及與發(fā)送單元21、接收單元22以及監(jiān)控單元16相連接的控制單元20。
發(fā)送單元(TX)21根據(jù)IEEE-802.15.4將各待發(fā)送的數(shù)據(jù)流轉換為待通過天線14發(fā)射的無線電信號。若傳輸例如應該在2.4GHz左右的ISM頻帶中進行，則待發(fā)送的數(shù)據(jù)流(原始數(shù)據(jù)傳輸率250kbit/s)首先被轉換為4比特寬的符號(Symbole)(符號傳輸率62.5ksymbol/s)并且它們被轉換為彼此相繼的、符號值特定的、分別由32個碼片組成的PN序列(偽噪聲)(碼片速率2Mchip/s)。彼此緊隨的PN-序列接著被偏置-QPSK調制(四相相移鍵控)，頻譜上被推移到ISM頻帶中的16個信道之一中，并且最后為傳輸而被放大。發(fā)送單元21這樣在物理層(PHY-)的層面上承擔規(guī)定的功能。待發(fā)送的第一數(shù)據(jù)幀D1在此從MAC幀(MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元，MPDU)過渡到較長的PHY-幀(物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元，PPDU)中，因為例如前面設置有同步報頭，以便在接收機側實現(xiàn)與數(shù)據(jù)流的同步。
接收單元(RX)22將由天線14接收的并且由第二發(fā)送/接收裝置12、13(圖1)的發(fā)送單元根據(jù)IEEE-802.15.4產(chǎn)生的無線電信號盡可能無誤地根據(jù)該標準轉換為被發(fā)送的數(shù)據(jù)，其方式是被接收的無線電信號此外被濾波、變換到基帶中、被解調并且數(shù)據(jù)被檢測(判決)。接收單元22也承擔在PHY-層面上特定的功能。被接收的第二數(shù)據(jù)幀D2在此由PHY-幀(PPDU)過渡為較短的MAC幀(MPDU)，因為例如去除了同步報頭。
控制單元20被構造來，由監(jiān)控單元16例如借助一個指令和/或通過傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)幀D1獲得將D1發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置12或13的指示。該控制單元20此外被構造來，將第一數(shù)據(jù)幀D1以MAC幀的形式傳輸給發(fā)送單元21并且請求發(fā)送單元21發(fā)送D1。在圖2中，這通過以“SEND！”和“D1”表示的、在監(jiān)控單元16和控制單元20之間的箭頭以及通過在控制單元20和發(fā)送單元21之間的箭頭示出。
此外，控制單元20被構造來，由接收單元22獲得具有MAC-幀形式的第二數(shù)據(jù)幀D2并且將這些第二數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給控制單元16。在圖2中，這通過在控制單元20和接收單元22之間的箭頭以及以“D2”表示的、在控制單元20與監(jiān)控單元16之間的箭頭示出。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)送/接收單元15接管在MAC層上規(guī)定的、在完成發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀D1之后分析被接收的第二數(shù)據(jù)幀D2的功能。為此，控制單元20分析在發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀D1之后在一個預先給定的時間段T1內(nèi)由接收單元22接收的第二數(shù)據(jù)幀D2，并且檢驗，D2是否包含對于由第二發(fā)送/接收裝置12成功地接收D1的確認消息(ACK)。若在此確定，D2包含確認消息(ACK)，則控制單元20不將第二數(shù)據(jù)幀D2轉發(fā)給控制單元16。這使得為了降低能量消耗而具有至少兩個帶有不同大小的能量消耗的工作模式的控制單元16在盡可能早的時刻、即一旦它指示了發(fā)送/接收單元15發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀D1，就切換到具有小的能量消耗的節(jié)能模式(“睡眠模式”)中。由此保證了，當發(fā)送/接收單元15需要相對多的能量來發(fā)送D1時，監(jiān)控單元16處于節(jié)能模式中。通過這種方式，整個發(fā)送/接收裝置11的峰值電流消耗降低了。監(jiān)控單元16首先由此出發(fā)，即數(shù)據(jù)幀D1將成功地被第二發(fā)送/接收裝置12接收。
預先給定的時間段T1具有150μs至500μs的持續(xù)時間，優(yōu)選的是在300μs和400μs之間。典型的是它為大約350μs。
為了分析D2，控制單元20具有與接收單元22相連接的分析單元(Auswerteeinheit)(EVAL)23。若分析得出，D2包含確認消息(ACK)，則分析單元23禁止將D2轉發(fā)給控制單元16。這在圖2中象征性地通過開關元件25示出，該開關元件由分析單元23相應地觸發(fā)(angesteuert)，在所提及的情況中，即被斷開并且否則被閉合。在這種情況中，監(jiān)控單元16保持在節(jié)能模式中。為了確定時間段T1的開始，分析單元23優(yōu)選地與控制單元16和/或與發(fā)送單元21相連接。
若與此相反，在時間段T1內(nèi)沒有接收第二數(shù)據(jù)幀，或者確認，被接收的第二數(shù)據(jù)幀D2不包含確認消息(ACK)，則分析單元23借助一個中斷(IR)通知監(jiān)控單元16該情況。這在圖2中通過以“IR”表示的、從分析單元23至控制單元16的箭頭示出。監(jiān)控單元16接著離開節(jié)能模式。
在一種實施例中，發(fā)送/接收單元15接管在MAC層面上規(guī)定的、在沒有確認消息時自動重復發(fā)送數(shù)據(jù)幀的功能。為此，控制單元20例如具有配置為FIFO(先進先出)的RAM存儲器24，第一數(shù)據(jù)幀D1在第一發(fā)送嘗試時例如通過分析單元23被儲存其中。替代如上面所描述的、在沒有確認消息(ACK)時直接產(chǎn)生中斷，如果在預先給定的時間段T1內(nèi)沒有接收到第二數(shù)據(jù)幀或者如果確定被接收到的第二數(shù)據(jù)幀D2不包含確認消息時，控制單元20(更確切地說分析單元23)在該實施例中自主地、即沒有與監(jiān)控單元16互動地或者說沒有通過監(jiān)控單元16的指示地引起數(shù)據(jù)幀D1被從存儲器24中讀出并且通過發(fā)送單元21重新發(fā)送。如果在重新發(fā)送之后，確認消息還是沒有，則重復地發(fā)送D1的步驟和檢驗是否已接收到確認消息的步驟被相應地重復。在圖2中，重新發(fā)送來自存儲器24中的D1的步驟通過在一方面分析單元23與另一方面發(fā)送單元21或存儲器24之間的箭頭表明。通過發(fā)送/接收單元15自主重復地發(fā)送數(shù)據(jù)幀的方法也被稱為“自動重試(Auto-Retry)”。
只有在預先給定的數(shù)目N次自主引起重新發(fā)送D1之后，在相應的重新發(fā)送之后在預先給定的時間段T1內(nèi)沒有包含確認消息的第二數(shù)據(jù)幀D2被接收到時，分析單元23才借助一個中斷通知監(jiān)控單元16。最大執(zhí)行的發(fā)送重復的數(shù)目N優(yōu)選地設定為值1至5。典型的是D1最大被N＝3次地重復并且由此一共被發(fā)送最多4次。
在另一種實施例中，發(fā)送/接收單元15接管在MAC層面上規(guī)定的CSMA-CA功能(帶沖突避免的載波偵聽多點接入)，其方式是控制單元20自主地、即不與監(jiān)控單元16交互而保證，當為此設置的傳輸信道空閑時第一數(shù)據(jù)幀D1才被發(fā)送。為此，分析單元23在第一次的、而在前面描述的“自動重試”-過程的情況中也在每次重新發(fā)送D1之前指示接收單元22，借助在標準中詳細說明的CCA-方法(空閑信道評估)來檢驗，是否為發(fā)送D1而設置的傳輸信道被占用。接著，接收單元22執(zhí)行CCA-方法并且將檢驗的結果通知分析單元23。只有當該檢驗得出，被設置的傳輸信道未被占用——即空閑——時，分析單元23才指示發(fā)送單元21將數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二發(fā)送/接收裝置12。
若與此相反，被設置的傳輸信道被占用，則分析單元23在較遲的時刻重新指示接收單元22執(zhí)行CCA-方法。若該重新的檢驗得出，信道空閑，則分析單元23指示發(fā)送單元21發(fā)送數(shù)據(jù)幀D1。否則信道占用的檢驗在更遲的時刻重復。當一共M次檢驗每次都得出，信道被占用時，分析單元23才借助一個中斷通知監(jiān)控單元16這個情況。優(yōu)選的是，M設定為3至7的值，典型的是M＝5。
CSMA-CA/CCA-功能在圖2中通過在一方面為分析單元23以及另一方面為接收單元22、發(fā)送單元21和監(jiān)控單元16(“IR”)之間的虛線箭頭示出。
由于通過發(fā)送/接收單元15接管CSMA-CA功能，監(jiān)控單元16既不必根據(jù)CSMA-CA算法指示接收單元22執(zhí)行CCA-方法，也不必分析其結果。通過這種方式，監(jiān)控單元16可以更早地切換到節(jié)能模式中。
在另一種實施例中，發(fā)送/接收單元15接管在MAC-層面上規(guī)定的、分析待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的功能。控制單元20的分析單元23在該實施例中分析待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀D1，并且例如借助D1的確定的數(shù)據(jù)字段來檢驗，在其由第二發(fā)送/接收裝置12、13成功地接收的情況下，究竟是否期待一個確認消息(ACK)。只有在這種情況下，第二數(shù)據(jù)幀D2才如上面描述的那樣被分析、被檢驗是否存在確認消息(ACK)，并且如果確定第二數(shù)據(jù)幀D2包含確認消息時不被轉發(fā)給監(jiān)控單元16。在第一次或重復發(fā)送之后沒有確認消息時，上面描述的自動重試過程和同樣在前面描述的中斷的產(chǎn)生在該實施例中只有當該確認消息確實被期待時才被執(zhí)行。
圖3在部分圖a)至d)中示意性地示出了在第一(發(fā)送/接收)裝置11和第二(發(fā)送/接收)裝置12之間的四種示例性的通信流程，以及與其相關的、通過第一裝置11的能量消耗。在第一裝置11的發(fā)送/接收單元15和監(jiān)控單元16之間以及在第一裝置11的發(fā)送/接收單元15和第二裝置12之間的單個的通信在此通過在各個參加的單元下方的箭頭象征性地表示，其中通信的時間進程從上至下地示出。對于每個通信進程，分別在部分圖的左邊從上至下繪出由第一裝置11所需要的、關于時間t的電流I。在此，監(jiān)控單元16的電流消耗以陰影表示，而發(fā)送/接收單元15的被無陰影地表示。
在圖3a中示出了第一通信流程，其中第一裝置11將第一數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二裝置12并且接著由第二裝置12產(chǎn)生具有針對成功地接收D1的確認消息的第二數(shù)據(jù)幀D2。
首先，監(jiān)控單元16將發(fā)送指令和/或第一數(shù)據(jù)幀D1傳輸給發(fā)送/接收單元15。這在圖3a中通過箭頭31示出。接著，監(jiān)控單元16從具有相對高的能量消耗的活動工作狀態(tài)切換到具有低的能量消耗的節(jié)能模式中，如從在圖3a的左邊用陰影畫出的監(jiān)控單元能量消耗中可以看出的那樣。一旦指令31被停止(abgesetzt)，監(jiān)控單元16的電流消耗就降低到可忽略的值，例如降低到以前的值的1/1000。
隨后，發(fā)送/接收單元15借助CSMA-CA/CCA-方法在直到M＝5次嘗試中檢驗，傳輸信道是否被占用。這在圖3a中可以通過箭頭32以及在左邊通過被分配給發(fā)送/接收單元15的電流脈沖看出，其中在該例子中假設，前面的兩次檢驗使得確定信道被占用(“忙碌”)，而第三次檢驗得出信道空閑(“空閑”)。緊接在第三次信道占用檢測32之后，第一裝置11的發(fā)送/接收單元15因此將第一數(shù)據(jù)幀D1發(fā)送給第二裝置12(見箭頭33)。在發(fā)送期間，形成發(fā)送/接收單元15的臨時升高的能量消耗，如從箭頭33的左邊所示出的電流消耗中可以看出的那樣。與該發(fā)送過程因果關聯(lián)地，啟動一個計時器。
在發(fā)送D1之后，發(fā)送/接收單元15在一種所謂的“聽模式(ListenMode)”的范圍中偵聽數(shù)據(jù)幀是否可以被接收。這在圖3a左邊通過起始脈沖示出，該起始脈沖具有CSMA-CA/CCA-脈沖的數(shù)量級的電流消耗。在從發(fā)送D1開始的時間段Δt期滿之后，其中該時間段在該例子中短于預先給定的時間段T1，發(fā)送/接收單元15從第二裝置12根據(jù)箭頭34接收一個第二數(shù)據(jù)幀D2并且這樣地檢驗該數(shù)據(jù)幀，是否它包含對于D1被第二裝置12成功接收的確認消息(ACK)。在該檢驗期間，發(fā)送/接收單元15的電流消耗明顯變大。若該檢驗得出，D2包含確認消息(ACK)-在圖3a中由此出發(fā)一則發(fā)送/接收單元15禁止將D2轉發(fā)給監(jiān)控單元16。因此，監(jiān)控單元16可以在整個通信流程期間從發(fā)送指令31的停止開始停留在節(jié)能模式中。
如從圖3a的左邊部分可以看出的那樣，在該通信流程期間不存在這樣的時刻，其中不僅發(fā)送/接收單元15而且監(jiān)控單元16都同時具有增大的電流需求。因此，用于運行裝置11所需要的峰值電流基本上相當于控制單元16的最大電流或者發(fā)送/接收單元15的最大電流，并且由此明顯小于這兩個最大電流的和。為了完整性起見，必須指出，發(fā)送/接收單元15在不活動的時間區(qū)段中也有一定的(最小)能量需求，但是該能量需求可忽略地小并且因此未在圖3中示出。
在圖3b中示出了第二通信流程，其中發(fā)送/接收單元15在發(fā)送D1之后，沒有從第二裝置12獲得具有確認消息的第二數(shù)據(jù)幀D2。
直到發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀D1，第二通信流程都相應于前面描述的第一流程，這樣，直到計時器的啟動，不僅箭頭31-33而且電流消耗在圖3a和3b中都相當?shù)匾恢?。與圖3a不同的是，在圖3b中假設，第二次檢驗信道占用已經(jīng)得出信道空閑，這可以在兩個箭頭32以及兩個所屬的電流脈沖上看出。
在時間段Δt期滿之后，其中該時間段在該例子中又短于預先給定的時間段T1，發(fā)送/接收單元15從第二裝置12根據(jù)箭頭35接收到第二數(shù)據(jù)幀D2，并且檢驗該數(shù)據(jù)幀是否存在確認消息(ACK)。與第一通信流程不同，這里情況并非如此(“NO ACK”)，因此發(fā)送/接收單元15借助一個通過箭頭36示出的中斷(IR)通知監(jiān)控單元16。從接收D2以及檢驗確認消息直到發(fā)送該中斷，發(fā)送/接收單元15具有增大的電流需求，該電流需求在該中斷的停止之后降低到可忽略的值。
由于中斷36，監(jiān)控單元16離開節(jié)能模式，并且進入活動的工作狀態(tài)。在隨后的時間里，控制單元具有增大的電流需求，以便相應地對缺少確認消息作出反應。這樣，監(jiān)控單元例如可以將該情況告知通信標準的更高的層，引起再次發(fā)送D1等等，等等…在第二通信流程的情形中，發(fā)送/接收單元15和監(jiān)控單元16也始終僅僅在彼此不重疊的時間區(qū)段中具有增大的電流需求，這樣對于運行裝置11所需要的峰值電流基本上相當于監(jiān)控單元16的最大電流或發(fā)送/接收單元15的最大電流。
在未在圖3b中示出的情形中，即其中計時器這樣長地運行，直到達到預先給定的時間段T1，而沒有接收到第二數(shù)據(jù)幀D2，則發(fā)送/接收單元15也借助一個中斷36通知監(jiān)控單元16。基本上在這種情形中得到與圖3b類似的關系，這樣上面的關于所需要的峰值電流的說法也正確。
如果在M＝5次時間錯開的信道占用檢驗之后，還不能確定空閑信道，則發(fā)送/接收單元15優(yōu)選地借助一個中斷將該情形通知監(jiān)控單元16。在這種情況下，發(fā)送/接收單元15的電流需求也隨著中斷的停止而降低，而監(jiān)控單元16的電流需求在另外的措施期間上升。在這種情形中，上面的對于被裝置11所需要的峰值電流的說法也是適用的。
在圖3c中示出了第三通信流程，其中發(fā)送/接收單元15在首先缺少確認消息的情況下自主地執(zhí)行自動重試過程，并且D1的第一發(fā)送重復成功地進行。
直到接收沒有包含確認消息的第二數(shù)據(jù)幀D2(NO ACK)，第三通信流程相應于前面描述的第二流程，這樣直到第一次接收D2，在圖3b、3c中的箭頭31-33、35以及電流I都一致。
替代生成中斷，發(fā)送/接收單元15在第三通信流程的情況下根據(jù)圖3c執(zhí)行自動重試過程。在重新發(fā)送D1之前，發(fā)送/接收單元15再次檢查信道占用。在圖3c的情形中在兩次檢驗確定信道被占用之后，在第三次檢查時，識別出空閑信道(見在圖3c中的下面三個箭頭32)。隨后發(fā)送/接收單元15很快地將第一數(shù)據(jù)幀D1重新發(fā)送給第二裝置12，如在箭頭37(“RETRY#1”)上可以看出的那樣，并且重新啟動計時器。
在一個時間段Δt期滿之后，其中該時間段在該例子中短于預先給定的時間段T1，發(fā)送/接收單元15從第二裝置12根據(jù)箭頭34接收第二數(shù)據(jù)幀D2，并且檢驗該數(shù)據(jù)幀是否存在確認消息(ACK)。這里，情況與第一通信流程(圖3a)類似地具有確認消息，因此發(fā)送/接收單元15不將第二數(shù)據(jù)幀D2轉發(fā)給監(jiān)控單元16并且監(jiān)控單元停留在節(jié)能模式中。
因為監(jiān)控單元16在這里在開始的發(fā)送指令31停止之后也持續(xù)地停留在節(jié)能模式中，所以在其中監(jiān)控單元16和發(fā)送/接收單元15具有增大的能量消耗的時間不重疊，這樣有利地得到對于裝置11的小的峰值電流需求。
在圖3d中示出了第四通信流程，其中發(fā)送/接收單元15在首先缺少確認消息的情形中，以最大N＝2次發(fā)送重復地自主執(zhí)行自動重試過程，并且第二發(fā)送重復也不成功。
與圖3c相比，直到第一次的重新發(fā)送(“重試#1”37)都得到不變的關系。只是出于清楚的原因，在圖3d中省略了優(yōu)選地在每次發(fā)送D1之前要執(zhí)行的、用來檢驗信道占用的CSMA-CA/CCA-方法(在圖3a-c中的箭頭32)的表示。
作為對于第一發(fā)送重復37的回答，發(fā)送/接收單元15在第一次發(fā)送重復37之后在預先給定的時間段T1內(nèi)從第二裝置12接收一個另外的第二數(shù)據(jù)幀D2，該數(shù)據(jù)幀同樣不包含確認消息(NO ACK，借助在圖3d中的箭頭35)。在確定該狀況之后，發(fā)送/接收單元15第二次重復D1的發(fā)送過程(“RETRY#2”38)。此后，在時間段T1內(nèi)又來了一個另外的、沒有確認消息的第二數(shù)據(jù)幀D2(NO ACK)，如借助下方的箭頭35可以看出的那樣。因為達到了最大的發(fā)送重復次數(shù)(N＝2)，所以發(fā)送/接收單元15現(xiàn)在產(chǎn)生一個中斷，并且通知監(jiān)控單元關于在兩次重復嘗試之后也不成功的發(fā)送努力(見箭頭39)。監(jiān)控單元16于是離開節(jié)能模式并且例如通知通信標準的更高層關于發(fā)送嘗試的失敗。
在第四通信流程的情形中，發(fā)送/接收單元15的增大的電流需求的時間段也不與監(jiān)控單元16的這種時間段重疊，這樣在所有考慮的情形中，第一裝置11的峰值電流需求基本上都與發(fā)送/接收單元15的最大電流或監(jiān)控單元16的最大電流一致，并且由此明顯位于這兩個最大電流的和之下。
雖然本發(fā)明已在前面借助實施例被描述，但是本發(fā)明并不局限于此，而是能夠以各種方式改進。這樣，本發(fā)明例如既不局限于WPAN本身，也不局限于根據(jù)IEEE-802.15.4的WPAN或者在那里詳細說明的頻帶擴展方法、調制方法和復用接入方法、頻帶、比特率、符號傳輸率以及碼片速率和它們的等級(-stufigkeiten)，也不局限于中頻、采樣頻率的所說明的值、濾波器帶寬、濾波器的類型濾波器的階數(shù)等等。本發(fā)明而是可以在各不相同的無線或者受制于線的數(shù)字通信系統(tǒng)中被有利地使用。
參考標號表10 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)/根據(jù)IEEE標準802.15.4的“無線個人網(wǎng)”(WPAN)11 發(fā)送/接收裝置12，13 第二發(fā)送/接收裝置14 天線15 發(fā)送/接收單元(收發(fā)機，TRX)16 監(jiān)控單元(CTRL)20 控制單元21 發(fā)送單元(發(fā)射機，TX)22 接收單元(接收機，RX)23 分析單元24 存儲器25 開關元件31 發(fā)送指令32 CSMA-CA/CCA-通信33 第一次發(fā)送數(shù)據(jù)幀D134 接收具有ACK的第二數(shù)據(jù)幀D235 接收沒有ACK的第二數(shù)據(jù)幀D236 將一個中斷傳輸給監(jiān)控單元37 數(shù)據(jù)幀D1的第一發(fā)送重復38 數(shù)據(jù)幀D1的第二發(fā)送重復39 將一個中斷傳輸給監(jiān)控單元
ACK 確認(幀)，接收確認消息/幀ASIC 專用集成電路ASSP 專用標準產(chǎn)品CCA 空閑信道評估CSMA-CA 帶有沖突避免的載波偵聽多點接入CTRL 監(jiān)控單元FIFO 先進先出IR中斷ISM 工業(yè)、科研、醫(yī)療(在2.4GHz附近的頻帶)MAC 媒體訪問控制(層)MPDU MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元PHY 物理(層)PPDU 物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元(數(shù)據(jù)幀)RAM 隨機存取存儲器RX接收單元，接收機TRX 發(fā)送/接收單元，收發(fā)機TX發(fā)送單元，發(fā)射機WPAN 無線個人域網(wǎng)D1，D2第一或第二數(shù)據(jù)幀I 電流M CCA-檢測的最大總數(shù)N 發(fā)送重復的最大數(shù)目t 時間T1預先給定的時間段
權利要求
1.發(fā)送/接收裝置(11)，特別是用于根據(jù)IEEE-標準802.15.4的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(10)，包含a)一個天線(14)，b)一個發(fā)送/接收單元(15)，用于根據(jù)通信標準來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，該發(fā)送/接收單元具有一個與該天線(14)相連接的發(fā)送單元(21)用于將第一數(shù)據(jù)幀(D1)發(fā)送給一個第二發(fā)送/接收裝置(12)，以及具有一個與該天線(14)相連接的接收單元(22)用于接收該第二發(fā)送/接收裝置(12)的第二數(shù)據(jù)幀(D2)，以及c)一個與該發(fā)送/接收單元(15)相連接的監(jiān)控單元(16)，用于控制該發(fā)送/接收單元(15)，其中該監(jiān)控單元(16)被構造用于(c1)指示該發(fā)送/接收單元(15)發(fā)送一個第一數(shù)據(jù)幀(D1)，以及(c2)從該發(fā)送/接收單元(15)接收第二數(shù)據(jù)幀(D2)，其特征在于，該發(fā)送/接收單元(15)具有一個與該接收單元(22)和該監(jiān)控單元(16)相連接的控制單元(20)，該控制單元被這樣構造，即d)分析一個在該第一數(shù)據(jù)幀(D1)的發(fā)送之后在一個預先給定的時間段(T1)之內(nèi)由該接收單元(22)接收的第二數(shù)據(jù)幀(D2)，并且確定是否該第二數(shù)據(jù)幀(D2)包含一個對于該第一數(shù)據(jù)幀(D1)被該第二發(fā)送/接收裝置(12)成功接收的確認消息(ACK)，以及e)如果確定了它包含該確認消息(ACK)，則不將該第二數(shù)據(jù)幀(D2)轉發(fā)給該監(jiān)控單元(16)。
2.根據(jù)權利要求1的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該監(jiān)控單元(16)具有至少兩種具有不同大小的能量消耗的工作模式，并且該監(jiān)控單元被這樣構造，使得一旦該監(jiān)控單元(16)已指示該發(fā)送/接收單元(15)發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)，就切換到具有小的能量消耗的節(jié)能模式中。
3.根據(jù)權利要求2的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該監(jiān)控單元(16)被這樣構造，使得當它從控制單元(20)接收到一個中斷時，離開該節(jié)能模式。
4.根據(jù)前述權利要求之一的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即a)在發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)之前，指示該接收單元(22)檢驗，是否為該第一數(shù)據(jù)幀(D1)的發(fā)送而設置的傳輸信道被占用，并且b)只有當該檢驗已得出被設置的傳輸信道未被占用時，才指示該發(fā)送單元(21)發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)。
5.根據(jù)前述權利要求之一的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即，如果在該預先給定的時間段(T1)之內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀(D2)被接收到，或者如果確定該第二數(shù)據(jù)幀(D2)不包含該確認消息(ACK)，則該控制單元(20)例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元(16)。
6.根據(jù)權利要求1至4之一的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)與該發(fā)送單元(21)相連接并且具有一個存儲器(24)，其中該控制單元(20)被這樣構造，即a)該控制單元將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)儲存在該存儲器(24)中，并且b)如果在該預先給定的時間段(T1)之內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀(D2)被收到或者如果確定該第二數(shù)據(jù)幀(D2)不包含該確認消息(ACK)，則沒有該監(jiān)控單元(16)的指示地引起該發(fā)送單元(21)將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置(12)。
7.根據(jù)權利要求6的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即當在一個預先給定數(shù)目(N)的沒有通過該監(jiān)控單元(16)指示地引起將第一數(shù)據(jù)幀(D1)重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置(12)之后，在相應的重新發(fā)送之后在該預先給定的時間段(T1)內(nèi)也沒有包含確認消息(ACK)的第二數(shù)據(jù)幀(D2)被接收到時，該控制單元(20)才例如借助一個中斷通知監(jiān)控單元(16)。
8.根據(jù)權利要求1至4之一的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即該控制單元a)分析該第一數(shù)據(jù)幀(D1)，并且確定，是否在其被該第二發(fā)送/接收裝置(12)成功地接收的情況下該確認消息(ACK)被期待，b)如果該確認消息(ACK)被期待，則分析該第二數(shù)據(jù)幀(D2)并且確定是否該第二數(shù)據(jù)幀(D2)包含該確認消息(ACK)，c)如果該確認消息(ACK)被期待并且如果確定該第二數(shù)據(jù)幀(D2)包含該確認消息(ACK)，則不將該第二數(shù)據(jù)幀(D2)轉發(fā)給該監(jiān)控單元(16)。
9.根據(jù)權利要求8的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即，如果該確認消息(ACK)被期待，并且如果在該預先給定的時間段(T1)之內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀(D2)被接收到或者確定該第二數(shù)據(jù)幀(D2)不包含該確認消息(ACK)，則該控制單元(20)例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元(16)。
10.根據(jù)權利要求8的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)與該發(fā)送單元(21)相連接并且具有一個存儲器(24)，其中該控制單元(20)被這樣構造，即該控制單元a)將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)儲存在該存儲器(24)中，并且b)如果該確認消息(ACK)被期待，并且如果在該預先給定的時間段(T1)之內(nèi)沒有第二數(shù)據(jù)幀(D2)被接收到或者確定該第二數(shù)據(jù)幀(D2)不包含該確認消息(ACK)，則沒有該控制單元(16)的指示地引起該發(fā)送單元(21)將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置(12)。
11.根據(jù)權利要求10的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即，當該確認消息(ACK)被期待并且在一個預先給定數(shù)目(N)的沒有通過該監(jiān)控單元(16)指示地引起將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置(12)之后，在所述相應的重新發(fā)送之后在該預先給定的時間段(T1)之內(nèi)還是沒有包含該確認消息(ACK)的第二數(shù)據(jù)幀(D2)被接收到時，該控制單元(20)才例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元(16)。
12.根據(jù)權利要求7或11的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，所述引起將該第一數(shù)據(jù)幀(D1)重新發(fā)送給該第二發(fā)送/接收裝置(12)的預先給定的數(shù)目(N)具有在1至5的范圍中的值。
13.根據(jù)權利要求6或10的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即a)在所述重新發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)之前指示該接收單元(22)檢驗，是否為所述重新發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)而設置的傳輸信道被占用，并且b)如果該檢驗已得出被設置的傳輸信道未被占用，則該控制單元(20)才指示該發(fā)送單元(21)重新發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)。
14.根據(jù)權利要求4或13的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該控制單元(20)被這樣構造，即a)如果該檢驗已得出該被設置的傳輸信道被占用，則該控制單元在更遲的時刻重新指示該接收單元(22)檢驗，是否該被設置的傳輸信道被占用，b)當所述重新的檢驗已得出該被設置的傳輸信道未被占用時，該控制單元才指示該發(fā)送單元(21)發(fā)送該第一數(shù)據(jù)幀(D1)，以及c)當預先給定數(shù)目(M)的檢驗分別已得出該被設置的傳輸信道被占用時，該控制單元才例如借助一個中斷通知該監(jiān)控單元(16)。
15.根據(jù)權利要求14的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，所述預先給定的檢驗數(shù)目(M)具有在3至7的范圍中的值。
16.根據(jù)前述權利要求之一的發(fā)送/接收裝置，其特征在于，該預先給定的時間段(T1)具有在150μs和500μs之間、優(yōu)選在300μs和400μs之間的持續(xù)時間。
17.根據(jù)前述權利要求之一的發(fā)送/接收裝置，其中該發(fā)送/接收單元(15)被構造來執(zhí)行通信標準的物理層的功能以及MAC-層的一些第一功能，并且該監(jiān)控單元(16)被構造來僅僅執(zhí)行MAC-層的剩下的第二功能以及必要時更高的層的功能。
18.根據(jù)前述權利要求之一的發(fā)送/接收裝置，其中該發(fā)送/接收單元(15)被作為ASIC或ASSP實現(xiàn)和/或該監(jiān)控單元(16)被作為微控制器實現(xiàn)。
19.根據(jù)權利要求1至17之一的發(fā)送/接收裝置，其中該發(fā)送/接收單元(15)和該監(jiān)控單元(16)通過正好一個集成電路實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)送/接收裝置，包含天線；發(fā)送/接收單元；該發(fā)送/接收單元具有與天線相連接的發(fā)送單元、與天線相連接的接收單元；以及與發(fā)送/接收單元相連接的監(jiān)控單元，用于控制發(fā)送/接收單元，其中該監(jiān)控單元被構造來指示發(fā)送/接收單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀并從發(fā)送/接收單元接收第二數(shù)據(jù)幀。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)送/接收單元具有與接收單元和監(jiān)控單元相連接的控制單元，該控制單元被構造，來分析在第一數(shù)據(jù)幀的發(fā)送之后在預先給定的時間段內(nèi)由接收單元接收的第二數(shù)據(jù)幀，并且確定是否該第二數(shù)據(jù)幀包含對于第一數(shù)據(jù)幀被第二發(fā)送/接收裝置成功接收的確認消息，以及如果確定它包含確認消息則不將第二數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給監(jiān)控單元。
文檔編號H04L12/56GK1956393SQ200610136090
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權日2005年10月19日
發(fā)明者蒂洛·費希倫德, 緬諾·門嫩加, 弗蘭克·珀格爾, 阿蒂拉·勒默爾 申請人:Atmel德國有限公司