DE102007020064A1

DE102007020064A1 - Method for data transmission between network node in radio network, involves transmitting information over its actual transmitting power during transmission of data and network nodes measure receiving power while receiving data

Info

Publication number: DE102007020064A1
Application number: DE200710020064
Authority: DE
Inventors: Stefan Gross
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-08-14

Abstract

The method involves transmitting information (I3) over its current transmitting power during a transmission of data (D3). The network nodes (K3) measure a receiving power while receiving the data. The network nodes determine the radio path damping from the received information about the transmitting power and the receiving power.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen Netzknoten in einem FunknetzThe The invention relates to a method for data transmission between network nodes in a radio network

In vielen Bereichen wie z. B. in der Industrie, Wissenschaft und Medizin kommen in zunehmendem Maße selbstorganisierende Funknetze und Netze ohne Infrastruktur, sogenannte Ad-hoc-Netze, zum Einsatz. Ein bekanntes Beispiel für derartige Netze ist das drahtlose lokale Netz (Wireless Local Area Network – WLAN) nach dem Standard IEEE 802.11. Dabei können an beliebigen Orten Funkverbindungen zwischen Netzknoten (Stationen) aufgebaut werden, ohne von festinstallierten Basisstationen oder einer festgelegten Funknetzplanung abhängig zu sein. Verbindungen von einer Station zu einer Zielstation können entweder direkt oder mittels Relaisstationen über eine Vielzahl möglicher Wege realisiert werden. Für die Kommunikation steht ein begrenzter Frequenzbereich mit einer vorgegebenen Anzahl von Frequenzkanälen zur Verfügung, von denen wiederum nur eine geringere Anzahl gleichzeitig überlappungsfrei genutzt werden kann. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, bei der Kommunikation zwischen zwei Netzwerkknoten die Sendeleistung des jeweils sendenden Netzknotens auf ein Maß zu reduzieren, das zum einen für eine störungsfreie Kommunikation mit dem empfangenden Netzknoten ausreicht und zum anderen die Kommunikationen zwischen anderen Netzwerkknoten des Funknetzes möglichst wenig stört. Ein weiterer Grund für die Reduzierung der Sendeleistung ist die in vielen Fällen nur begrenzt zur Verfügung stehende Energie bzw. eine begrenzte Leistung der Netzknoten, die oft nur batteriebetrieben sind.In many areas such. In industry, science and medicine come increasingly self-organizing radio networks and networks without infrastructure, so-called Ad hoc networks, for Commitment. A well-known example of such networks is the wireless local area network (Wireless Local Area Network - WLAN) according to the standard IEEE 802.11. It can at any location wireless connections between network nodes (stations) be built without fixed base stations or to be dependent on a defined radio network planning. links from a station to a destination station can be either directly or by means of Relay stations via a variety of possible Ways are realized. For the communication is a limited frequency range with a predetermined number of frequency channels available, from which in turn only a smaller number at the same time without overlap can be used. For this reason, it is desirable in communication between two network nodes the transmission power of each transmitting network node to reduce to a degree for one thing for a trouble-free communication with the receiving network node on the one hand and the communications between other network nodes of the radio network disturbs as little as possible. One another reason for the reduction in transmission power is in many cases only limited available standing energy or a limited power of the network nodes, the often only battery operated.

Gemäß der Erfindung wird eine Optimierung der jeweiligen Sendeleistung dadurch erreicht, dass bei dem eingangs genannten Verfahren zur Datenübertragung zwischen Netzknoten in einem Funknetz die Netzknoten

– beim Senden von Daten auch eine Information über ihre aktuelle Sendeleistung senden,
– beim Empfang von Daten die Empfangsleistung messen und aus der jeweils empfangenen Information über die Sendeleistung und der gemessenen Empfangsleistung die Funkpfaddämpfung zu dem jeweils sendenden Netzknoten ermitteln und
– zum Senden von Daten an den jeweils gesendet habenden Netzknoten ihre Sendeleistung in Abhängigkeit von der ermittelten Funkpfaddämpfung einstellen und auch eine Information über die eingestellte Sendeleistung mitsenden.

According to the invention, an optimization of the respective transmission power is achieved in that in the aforementioned method for data transmission between network nodes in a radio network, the network nodes

- also send information about their current transmission power when sending data,
- Measure the received power when receiving data and determine from each received information about the transmission power and the measured reception power, the radio path attenuation to the respective transmitting network node and
- Set to transmit data to the respective network node has their transmission power depending on the determined radio path loss and also send information about the set transmission power.

Wenn der empfangende Netzwerkknoten dem gesendet habenden Netzwerkknoten antwortet, weiß er, welche Dämpfung auf dem Funkpfad zwischen beiden Netzwerkknoten vorliegt, so dass er seine Sendeleistung entsprechend einstellen kann und daher mit hoher Wahrscheinlichkeit schon der erste Versuch einer Übermittlung der Antwort erfolgreich ist. Die dazu verwendete Sendeleistung ist aber andererseits auch nicht höher als für eine als sicher zu erwartende Kommunikation erforderlich, so dass der Energieverbrauch in dem antwortenden Netzknoten entsprechend gering ist. Die Funkpfaddämpfung wird am einfachsten aus dem Verhältnis der gemessenen Empfangsleistung zu der mitgeteilten Sendeleistung, d. h. der theoretisch maximal möglichen Empfangsleistung, ermittelt. Bei der Einstellung der Sendeleistung können neben der ermittelten Funkpfaddämpfung weitere messbare Parameter, wie z. B. die beim Empfang der Daten ermittelte Datenfehlerrate, berücksichtigt werden.If the receiving network node to the sent network node he answers, he knows which damping exists on the radio path between both network nodes, so that he can adjust his transmission power accordingly and therefore with High probability already the first attempt of a transmission the answer is successful. The transmission power used is but on the other hand not higher as for a communication that is expected to be secure, so that the Energy consumption in the responding network node correspondingly low is. The radio path attenuation is easiest of the ratio the measured received power to the communicated transmission power, d. H. the theoretically maximum possible reception power, determined. When setting the transmit power can be next to the determined radio path attenuation further measurable parameters, such as B. when receiving the data determined data error rate, taken into account become.

Die Netzknoten tragen die ermittelten Funkpfaddämpfungen zu anderen Netzknoten vorzugsweise in einer Tabelle ein und greifen auf diese Tabelle zu, um zum Senden von Daten an einen der anderen Netzknoten die jeweilige Sendeleistung einzustellen. Die Tabelle enthält dann die Adressen der jeweils anderen Netzknoten zusammen mit den ermittelten Funkpfaddämpfungen und ggf. den ermittelten Datenfehlerraten.The Network nodes carry the determined radio path attenuation to other network nodes preferably in a table and access this table to send the data to one of the other network nodes to set the respective transmission power. The table then contains the addresses of the other network nodes together with the determined Radio path attenuation and possibly the determined data error rates.

Die Tabelle kann in einem zentralen Netzknoten des Funknetzes hinterlegt sein. Vorzugsweise enthält aber jeder Netzknoten seine eigene Tabelle für die jeweils anderen benachbarten Netzknoten.The Table can be stored in a central network node of the radio network be. Preferably contains but each network node has its own table for the other neighboring ones Network nodes.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die einzige Figur der Zeichnung Bezug genommen, die beispielhaft ein Funknetz zeigt.to further explanation The invention will hereinafter be referred to the sole figure of the drawing taken, which shows an example of a radio network.

Das gezeigte Funknetz N besteht aus einer Vielzahl von Netzknoten K, die jeweils über Funkpfade Pnm mit bestimmten benachbarten Netzknoten Kn, Km Daten austauschen. So kommuniziert beispielsweise der Netzknoten K1 mit den Netzknoten K2, K3, K4 und K5. Wenn z. B. der Netzknoten K3 Daten D3 an den Netzknoten K1 und andere Netzknoten K sendet, überträgt er auch eine Information I3 über die aktuelle Sendeleistung, mit der die Daten D3 gesendet werden. Die jeweils Daten empfangenden Netzknoten, hier z. B. der Netzknoten K1, messen die Empfangsleistung und ermitteln aus dem Verhältnis von gemessener Empfangsleistung und der in der Information I3 mitgeteilten Sendeleistung die Dämpfung des Funkpfades, hier des Funkpfades P13 zwischen den Netzknoten K1 und K3. Die ermittelte Funkpfaddämpfung wird in einer Tabelle T der Adresse mit allen benachbarten Netzknoten K2 bis K5 für den betreffenden Netzknoten, hier K3, eingetragen.The shown radio network N consists of a plurality of network nodes K, each over Radio paths Pnm with certain adjacent network nodes Kn, Km data change. For example, the network node K1 communicates with the network nodes K2, K3, K4 and K5. If z. B. the network node K3 data D3 transmits to the network node K1 and other network nodes K, he also transmits an information I3 about the current transmission power with which the data D3 are sent. The data receiving network node, here z. B. the network node K1, measure the received power and determine from the ratio of measured received power and the information communicated in the information I3 Transmission power the damping of the radio path, here the radio path P13 between the network nodes K1 and K3. The determined radio path attenuation is shown in a table T the address with all adjacent network nodes K2 to K5 for the relevant Network node, here K3, entered.

Wenn der Netzknoten K1 seinerseits Daten D1 an den Netzknoten K3 sendet, stellt er seine Sendeleistung in Abhängigkeit von der in der Tabelle T für den Netzknoten K3 eingetragenen Funkpfaddämpfung ein. So kann beispielsweise die Empfangsempfindlichkeit aller Netzknoten K bekannt sein oder individuell für einzelne Netzknoten K2 bis K5 in der Tabelle T hinterlegt sein. Bei bekannter Empfangsempfindlichkeit und Funkpfaddämpfung lässt sich dann ohne Weiters die für eine sichere Datenübertragung minimal erforderliche Sendeleistung ermitteln und einstellen. Die Information I1 der eingestellten Sendeleistung wird dann zusammen mit den Daten D1 oder davon getrennt an den Netzknoten K3 gesendet.When the network node K1 in turn sends data D1 to the network node K3, he sets his Sen performance as a function of the radio path attenuation entered in Table T for the network node K3. Thus, for example, the reception sensitivity of all network nodes K can be known or individually stored for individual network nodes K2 to K5 in the table T. With known receiving sensitivity and radio path attenuation then can be determined and set the minimum required for a secure data transmission transmission power without further. The information I1 of the set transmission power is then transmitted together with the data D1 or separately to the network node K3.

Claims

Method for data transmission between network nodes (eg K1, K3) in a radio network (N), the network nodes (K1, K3) - at the Send data (D3) also information (I3) about their send current transmission power, - when receiving data (D3) measure the received power and from the information received (I3) about the transmission power and the measured reception power the radio path attenuation to the determine each transmitting network node (K3) and - to send of data (D1) to the respectively transmitted network node (K3) their transmit power in dependence from the determined radio path damping and also information (I1) about send the set transmission power.

Method according to claim 1, characterized in that that the network nodes (K1) the determined radio path attenuation to other network nodes (K2, K3, K4, K5) in a table (T) and access this table (T) to send data (e.g. B. D1) to one of the other network nodes (K3) to adjust the transmission power.

Method according to claim 2, characterized in that that the table is stored in a central network node of the radio network is.

Method according to claim 2, characterized in that that each network node (eg K1) has its own table (T) for each other adjacent network nodes (K2, K3, K4, K5) contains.