Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Daten innerhalb eines Kommu- nikationsverbundes mit einem übergeordneten und zumindest einem untergeordneten Sende/Empfangsgerät sowie einem nicht in den Kommunikationsverbund eingebundenen, externen Sende/Empfangsgerät, wobei alle Sende/Empfangsgeräte zur Übertragung der Daten an ein leitungsgebundenes Übertragungsmedium, insbesondere ein Stromversor- gungsnetz, mit einer Mehrzahl von Übertragungskanälen angeschlossen sind. Weiter be- trifft die Erfindung eine Sende/Empfangsvorrichtung zur Übertragung von Daten innerhalb eines derartigen Kommunikationsverbundes sowie ein Verfahren zur Übertragung von Da- ten.

Stand der Technik Bei der Übertragung von Daten über ein leitungsgebundenes Übertragungsnetz ist die An- zahl der verfügbaren Übertragungskanäle zumeist beschränkt. Wird ein und dasselbe Über- tragungsnetz von unterschiedlichen Kommunikationssystemen, beispielsweise von zwei oder mehr verschiedenen Gruppen von Sendern bzw. Empfängern verwendet, können Stö- rungen bei der Datenübertragung auftreten. Diese werden insbesondere wenn die ver- schiedenen Gruppen dieselben Übertragungsprotokolle und dieselben Übertragungsfre- quenzen verwenden, beispielsweise durch Interferenzen verursacht.

In solchen Fällen werden die verfügbaren Übertragungskanäle typischerweise unter den verschiedenen Gruppen von Sendern bzw. Empfängern aufgeteilt, damit jede Gruppe ihre eigenen Übertragungskanäle hat, auf welchen sie die Übertragung der anderen Gruppen nicht stört.

Allerdings wird auf diese Weise auch die zur Verfügung stehende Bandbreite für die Daten- übertragung auf die verschiedenen Gruppen aufgeteilt, was für jede Gruppe eine reduzierte Bandbreite zur Folge hat.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, wel- che es erlaubt, die beim Stand der Technik vorhandenen Nachteile zu vermeiden und ins- besondere eine störungsreduzierte Datenübertragung mit erhöhter Bandbreite zu ermög- lichen.

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Zur Übertra- gung von Daten umfasst die Anordnung ein leitungsgebundenes Übertragungsmedium, insbesondere ein Stromversorgungsnetz, mit einer Mehrzahl von Ubertragungskanälen.

Über dieses Übertragungsmedium werden innerhalb eines Kommunikationsverbundes mit

einem übergeordneten und zumindest einem untergeordneten Sende/Empfangsgerät Da- ten zwischen den verschiedenen Geräten übertragen. Zudem weist die Anordnung ein nicht in den Kommunikationsverbund eingebundenes, externes Sende/Empfangsgerät auf, welches zum Senden bzw. Empfangen sämtliche oder zumindest einen Teil derselben Übertragungskanäle wie der Kommunikationsverbund verwendet. Erfindungsgemäss sind das übergeordnete Sende/Empfangsgerät und das externe Sende/Empfangsgerät derart ausgebildet, dass sie zumindest einen Übertragungskanal bestimmen können, den sie nur zum Senden von Daten verwenden.

Durch eine derartige Synchronisation des übergeordneten Sende/Empfangsgerätes und des externen Sende/Empfangsgerätes kann vermieden werden, dass das übergeordnete Sende/Empfangsgerät auf dem zumindest einen Übertragungskanal Daten von seinen untergeordneten Sende/Empfangsgeräten empfängt und das externe Sende/Empfangs- gerät auf diesem Übertragungskanal gleichzeitig Daten sendet.

Da das externe und das übergeordnete Sende/Empfangsgerät auf zumindest diesem Übertragungskanal nur Signale senden, können sich die beiden Sende/Empfangsgeräte auf diesem Übertragungsleanal beim Empfangen von Daten nicht mehr gegenseitig stören.

Für die untergeordneten Sende/Empfangsgeräte sieht es folgendermassen aus : Sie senden und empfangen Daten jeweils nur in den ihnen vom übergeordneten Sende/Emp- fangsgerät zugewiesenen Übertragungskanälen. Für den Empfang hiesst das, dass sie im ersten Fall entweder Signale nur von ihrem übergeordneten oder, im zweiten Fall, zusätzlich auch Signale vom externen Sende/Empfangsgerät empfangen. Der erste Fall stellt kein Problem dar. Beim zweiten Fall empfängt das untergeordnete Sende/Empfangs- gerät Signale von zwei verschiedenen Quellen gleichzeitig und es muss sichergestellt werden, dass es erkennt, welche Daten bzw. welches Signal vom übergeordneten Sende/Empfangsgerät stammen und nur diese weiter verarbeitet. Dies wird beispielsweise mit einer speziellen Codierung oder einer entsprechend gewählten, örtlichen Aufteilung der Sende/Empfangsgeräte erreicht. Das untergeordnete Sende/Empfangsgerät ist in Bezug auf das übergeordnete Sende/Empfangsgerät bzw. das externe Sende/Empfangsgerät

beispielsweise derart angeordnet, dass der Signalpegel des Signals vom übergeordneten Sende/Empfangsgerät höher ist als der Signalpegel des Signals vom externen Sende/Empfangsgerät. Bei einem leitungsgebundenen Übertragungssystem heisst dies beispielsweise, dass der Übertragungsweg vom externen Sende/Empfangsgerät zum untergeordneten Sende/Empfangsgerät grösser sein muss als der Übertragungsweg vom übergeordneten zum untergeordneten Sende/Empfangsgerät, oder dass nicht der Signal- weg, sondern beispielsweise die Signaldämpfung grösser ist. Selbstverständlich könnten auch die Sendeleistungen derart gewählt werden, dass die vom Zielgerät zu empfangenden Signale mit einem höheren Signalpegel dort eintreffen.

Zur Bestimmung dieses zumindest einen Sendekanals gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Beispielsweise übernimmt das übergeordnete Sende/Empfangsgerät eine Art Führung- rolle und gibt dem externen Sende/Empfangsgerät einen bzw. eine Mehrzahl von Sendekanälen vor, welche dieses akzeptieren muss. Bei einer anderen Möglichkeit kann das externe Sende/Empfangsgerät die Vorgabe jedoch auch ablehnen und seinerseits einen Vorschlag machen. Selbstverständlich können die Rollen der beiden Geräte auch vertauscht sein. Bei einer weiteren Möglichkeit, bei welcher die zur Verfügung stehende Bandbreite möglichst optimal genutzt werden kann, melden beispielsweise beide Sende/Empfangsgeräte ihren Bandbreitenbedarf, d. h. ihren Bedarf an Übertragungskanälen an, wobei sie gemeinsam einen geeigneten Kompromiss finden.

Die Kommunikation zwischen dem externen und dem übergeordneten Sende/Empfangs- gerät, beispielsweise zur Bestimmung des zumindest einen Sendekanals, erfolgt ins- besondere in einem speziellen Ubertragungskanal, beispielsweise in einem Steuerungs- übertragungskanal. In diesem Kanal werden entsprechende Steuersignale zwischen den beiden ausgetauscht, aufgrund derer sie sich auf den zumindest einen Sendekanal einigen.

Um nicht nur das Senden auf dem bestimmten Übertragungskanal zu synchronisieren, sind das übergeordnete Sende/Empfangsgerät und das externe Sende/Empfangsgerät vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie zum Senden von Daten ausschliesslich den zumindest einen bestimmten Übertragungskanal verwenden. Auf diese Weise kann

sichergestellt werden, dass das externe Sende/Empfangsgerät auf einem anderen Übertragungskanal nur dann sendet, wenn auch das übergeordnete Sende/Empfangsgerät auf diesem Übertragungskanal sendet oder umgekehrt gesagt, dass es nicht gleichzeitig auf einem Übertragungskanal sendet, auf welchem das übergeordnete Sende/Empfangsgerät empfängt.

Der Kommunikationsverbund umfasst wie bereits erwähnt ein übergeordnetes Sende/Empfangsgerät, im Folgenden Master genannt, und zumindest ein, typischerweise jedoch eine Mehrzahl von untergeordneten Sende/Empfangsgeräten, welche im Folgen- den als Slaves bezeichnet werden. Um eine korrekte Kommunikation zu gewährleisten, sind die Slaves vorzugsweise mit dem Master synchronisiert, d. h. die Übertragung der Daten erfolgt in genau definierten, beispielsweise im Zeit-oder im Frequenzbereich aufge- teilten Übertragungskanälen.

Der Master ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er die Kommunikation mit seinen Slaves steuern kann, indem er ihnen, beispielsweise je nach Bandbreitenbedarf, einzelne oder eine Mehrzahl der verfügbaren Übertragungskanäle zum Senden bzw. Empfangen von Daten zuteilt. Selbstverständlich können die Sende/Empfangsgeräte auch derart ausgebil- det sein, dass sie untereinander gleichberechtigt sind und alle gleich viel Bandbreite, d. h. dieselbe Anzahl Übertragungskanäle zur Datenübertragung zur Verfügung haben. Oder sie sind derart ausgebildet, dass sie ohne eine höhere Steuerungsinstanz untereinander fest- legen l<önnen, wer wann welche Übertragungskanäle verwenden darf.

Eirr Beispiel für ein Übertragungsmedium, das von den Sende/Empfangsgeräten für die Datenübertragung verwendet werden kann, sind Stromversorgungsnetze. Hierbei ist jedes Sende/Empfangsgerät über einen Koppler an das Stromversorgungsnetz, beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekanntes Niederspannungs-Stromversorgungsnetz zur Stromversorgung eines Gebäudes angeschlossen. Die Sende/Empfangsgeräte sind ent- sprechend mit einer Sende/Empfangseinheit ausgestattet, über welche Daten in das Stromversorgungsnetz ein-respektive daraus ausgekoppelt werden können. Die Daten, welche beispielsweise von einem an das Sende/Empfangsgerät angeschlossenen Compu-

ter stammen, werden hierzu einem hochfrequenten Trägersignal aufmoduliert, welches über eine Frequenzweiche in die sogenannte Powerline eingekoppelt wird.

Die Eigenschaften eines solchen Übertragungsmediums sind in der Regel stark frequenz- abhängig. Eine vorteilhafte Übertragungsfrequenz, beispielsweise für die Datenübertragung über ein Stromversorgungsnetz, liegt im Bereich von 1 bis etwa 40 MHz. Die Sende/Empfangsgeräte sind deshalb bevorzugt für eine Datenübertragung in diesem Fre- quenzbereich ausgebildet.

Beim Anschliessen eines Sende/Empfangsgerätes, insbesondere eines Masters eines Kommunikationsverbundes, an das Übertragungsmedium, muss dieses zunächst irgendwie feststellen, ob allenfalls Störungen bei der Datenübermittlung von bzw. zu seinen Slaves auftreten können. D. h. der Master muss irgendwie feststellen, ob er sich innerhalb der Reichweite eines anderen, nicht zu seinem Kommunikationsverbund gehörenden Masters befindet, damit er bereit ist, mit einem allfälligen Störgerät erfindungsgemäss zumindest einen Sendekanal zu bestimmen, auf weichem beide nur Daten senden.

Dies geschieht beispielsweise, indem bei oder vor der Installation diesbezügliche Messungen durchgeführt und der Master entsprechend programmiert wird. Diese Programmierung kann sowohl software-wie auch hardwaremässig, beispielsweise mittels Dip-Schaltern oder Steckbrücken, erfolgen. Wird diese Information jedoch fest programmiert, besteht bei Änderungen des Systems, beispielsweise durch Wegfall bzw.

Hinzufügen von weiteren Mastern bzw. ganzen Kommunikationsverbünden das Problem, dass die bereits vorhandenen Geräte neu programmiert werden müssen.

Vorzugsweise wird deshalb jeder Master derart ausgebildet, dass er flexibel auf derartige Störsender reagieren kann, d. h. dass er einerseits mit einem allfälligen Störsender einen gemeinsamen Sendekanal bestimmen und diesen benutzen kann und andererseits die ihm zur Datenübertragung zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle frei nutzen kann, wenn er sich nicht innerhalb der Reichweite eines Störsenders befindet.

Daraus ergibt sich ein bevorzugtes Verfahren beim Anschliessen eines Masters an ein Übertragungsmedium. Nach dem Anschliessen (bzw. nach dem Einschalten) des Masters verhält sich dieser zunächst ruhig und versucht, Signale eines anderen Masters zu empfangen. Er spielt eine Art Slave eines beliebigen anderen Masters und versucht, Steuerungssignale eines anderen Masters zu detektieren. Kann er derartige Signale eines anderen Masters empfangen, heisst das, dass die Signaldämpfung zwischen den beiden Mastern zu gering und demzufolge eine Synchronisation notwendig ist. Er nimmt also Kontakt mit dem anderen Master auf und vereinbart mit ihm zumindest einen Sendekanal, den sie beide nur zum Senden verwenden. Kann er jedoch keine Signale eines anderen Masters empfangen, heisst das entweder, dass kein anderer Master (und mithin auch kein anderer Kommunikationsverbund) an dieses Übertragungsmedium angeschlossen ist oder, falls doch einer angeschlossen ist, dass die Signaldämpfung zwischen ihnen genug gross ist, sodass sie sich gegenseitig nicht bei der Datenübertragung von bzw. zu ihren Slaves stören. Der neu angeschlossene Master kann also sämtliche Übertragungskanäle frei zum Senden oder Empfangen nutzen.

Zur Datenübertragung zwischen dem Master und seinen Slaves sind viele verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte, Datenübertragungsverfahren möglich. So können die Daten einem Trägersignal beispielsweise mit einer beliebigen, bekannten Modulations- art aufmoduliert werden. Die Daten können wahlweise auch codiert werden. Frequenzmul- tiplex ist genauso möglich wie Zeitmultiplex oder Spreizbandtechnik.

Wie sich herausgestellt hat, bietet die Datenübertragung mit einem Zeitmultiplexverfahren Vorteile gegenüber anderen Techniken, beispielsweise hinsichtlich der Übertragungsquali- tät oder der erreichbaren Datenraten. Es wird daher vorzugsweise ein Übertragungsverfah- ren verwendet, bei dem die Übertragungskanäle durch ein Zeitmultiplexverfahren zur Ver- fügung gestellt werden. Hierbei werden zeitlich nacheinander eine Mehrzahl von Übertra- gungsrahmen, nachfolgend als Frames bezeichnet, übermittelt, wobei jeder Frame in eine Vielzahl von Zeitschlitzen aufgeteilt ist. Ein Übertragungskanal wird gebildet durch jeweils einen oder eine Mehrzahl von Zeitschlitzen in einem oder einer Mehrzahl von Frames. D. h. die zu übertragenden Daten werden in Pakete einer bestimmten Grosse aufgeteilt welche

jeweils in einem oder mehreren Zeitschlitzen eines oder einer Mehrzahl aufeinanderfolgen- der Frames untergebracht werden.

Bei einem derartigen Übertragungsverfahren erfolgt die Steuerung der Kommunikation durch den Master, d. h. die Zuteilung der einzelnen. Übertragungskanäle zu jeweils einem Slave durch Zuteilung der verschiedenen Zeitschlitze. Der Master teilt einem Siave bei- spielsweise einen Zeitschlitz x zum Empfangen von Daten und einen anderen Zeitschlitz y zum Senden von Daten zu. Die Information, welcher Slave wann welche Zeitschlitze verwenden kann bzw. darf, wird vom Master beispielsweise im sogenannten Frameheader, einem speziellen Zeitschlitz, welcher sich zumeist am Anfang jedes Frames befindet, übertragen. Selbstverständlich können auch mehrere Zeitschlitze als Frameheader verwendet werden.

Bei dem weiter oben erwähnten Beispiel, wo ein neuer Master an ein Übertragungsmedium angeschlossen wird, heisst dies, dass der neue Master versucht, den bzw. die Frame- header eines anderen bereits an dieses Übertragungsmedium angeschlossenen Masters zu detektieren und auf diese Weise feststellt, ob er sich mit dem anderen Master synchroni- sieren muss.

Die Zuordnung der Zeitschlitze ist vollständig dynamisch. D. h. jedem Slave können in jedem Frame andere Zeitschlitze zum Senden und/oder Empfangen zugeteilt werden.

Aber nicht nur die Zeitschlitz-Zuordnung der Slaves ist dynamisch. Auch die Zuordnung derjenigen Zeitschlitze, welche von den beiden Mastern zum Senden bzw. Empfangen benutzt werden dürfen, ist dynamisch. D. h. in jedem Frame können von den beiden Mastern jeweils andere, weniger oder zusätzliche Zeitschlitze bestimmt werden, in welchen beide nur Senden oder nur Empfangen können. Auch diese Information wird zwischen den beiden Mastern beispielsweise im Frameheader eines Frames übertragen.

Dabei ist es möglich, die Zeitschlitz-Zuordnung nur für einen Frame, beispielsweise den nächsten oder übernächsten, eine Mehrzahl von Frames oder beispielsweise bis zum Eintreffen einer neuen Zuordnung festzulegen.

Benutzt nun das externe Sende/Empfangsgerät dasselbe Übertragungsverfahren, d. h. verwendet es beispielsweise dieselbe Rahmenstruktur und sendet seinerseits Daten in einem, einer Mehrzahl oder gar in sämtlichen Zeitschlitzen dieser Frames, können Interferenzen auftreten, welche die Datenübertragung zwischen dem Master und seinen Slaves stören. Um dies zu vermeiden, können der Master und das externe Sende/Emp- fangsgerät wie beschrieben vereinbaren, dass sie nur ganz bestimmte Zeitschlitze zum Senden verwenden.

Die Auswahl jener Zeitschlitze, weiche nur zum Senden verwendet werden sollen, kann im Prinzip völlig willkürlich vorgenommen werden. Um jedoch eine möglichst einfache Defini- tion dieser ausgewählten Zeitschlitze zu ermöglichen und entsprechend den Kommunika- tionsaufwand zu minimieren, legen der Master und das externe Sende/Empfangsgerät zusammen einen Punkt, einen sogenannten Umschaltpunkt in den Übertragungsrahmen fest, wobei sämtliche Zeitschlitze vor diesem Punkt nur zum Senden und sämtliche Zeitschlitze nach diesem Punkt nur zum Empfangen von Daten verwendet werden.

Selbstverständlich kann diese Zuordnung auch umgekehrt erfolgen.

Der oben erwähnte Frameheader wird beispielsweise auch als Steuerungsübertragungska- nal verwendet, in welchem sich die beiden Master Signale zur Festlegung der Sendekanäie, beispielsweise zur Festlegung des Umschaltpunktes, übermitteln. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche er- geben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Er- findung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen : Fig. 1 Ein Übertragungssystem mit zwei verschieden, am gleichen Übertragungs- medium angeschlossenen Kommunikationsverbänden ; Fig. 2 eine Mehrzahl von zeitlich nacheinander zu sendende Übertragungsrahmen ; Fig. 3 einen Übertragungsrahmen aus Fig. 2 mit einer Mehrzahl von Zeitschlitzen ; Fig. 4 den Übertragungsrahmen aus Fig. 3 unterteilt in Sende-und Empfangska- näle ; Fig. 5 den Übertragungsrahmen aus Fig. 3 unterteilt in mehrere Bereiche von Sende-und/oder Empfangskanälen sowie Fig. 6 eine Mehrzahl von Mastern angeschlossen an ein Stromversorgungsnetz im Bereich einer Transformatorstation.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung Figur 1 zeigt einen ersten sowie einen zweiten Kommunikationsverbund 1,2. Der erste Kommunikationsverbund 1 umfasst einen Master 3.1 sowie mehrere Slaves 4.1,4.2,4.3, wobei Daten innerhalb des Kommunikationsverbundes 1 über einen ersten Zweig 5.1 eines Stromversorgungsnetzes 5 übertragen werden. Der zweite Kommunikationsverbund 2 um- fasst ebenfalls einen Master 3.2 sowie eine Mehrzahl von Slaves 4.4,4.5,4.6, wobei der Master 3.2 und die Slaves 4.4,4.5,4.6 zur Datenübertragung untereinander an einem

zweiten Zweig 5.2 des Stromversorgungsnetzes 5 angeschlossen sind. Beide Kommunika- tionsverbünde 1, 2 verwenden dieselben Übertragungsprotokolle und-frequenzen.

Die Datenübertragung innerhalb eines Kommunikationsverbundesl, 2, beispielsweise zwi- schen dem Master 3.1 und seinen Slaves 4.1,4.2,4.3, erfolgt mit einer Rahmenstruktur.

Figur 2 zeigt eine Mehrzahl solcher Übertragungsrahmen, sogenannte Frames 6.1,6.2, 6.3,6.4, welche zeitlich nacheinander auf dem Zweig 5.1 des Stromversorgungsnetzes 5 übertragen werden. Die Datenübertragung innerhalb des Kommunikationsverbundes 2 erfolgt mit ebensolchen Frames.

In Figur 3 ist der Frame 6.1 etwas detaillierter dargestellt. Er ist unterteilt in eine Mehrzahl von Zeitschlitzen 7.1,7.2,7.3,..., 7. n, wobei die Unterteilung für jeden Frame 6. 1 bis 6. 4 genau gleich ist. Zu Synchronisationszwecken wird in jedem Frame 6.1 bis 6.4 und/oder in jedem Zeitschlitz 7.1 bis 7. n beispielsweise eine (nicht dargestellte) Synchronisationsse- quenz mitgesendet. innerhalb eines Kommunikationsverbundes 1, 2 wird die Datenübertragung vom jeweiligen Master 3.1,3.2 gesteuert. Hierzu ist jeder Slave 4.1-4.6 mit seinem Master 3.1,3.2 syn- chronisiert und erhält von diesem einen oder eine Mehrzahl. von Empfangs-sowie einen oder eine Mehrzahl von Sendezeitschlitzen zugewiesen. Ein Slave 4.1-4.6 darf jeweils nur in diesen ihm zugewiesenen Zeitschlitzen senden bzw. empfangen.

Aus der Sicht des ersten Kommunikationsverbundes 1 stellt der Master 3.2 ein externes Sendegerät dar, welches das gleiche Übertragungsmedium zur Datenübertragung verwen- det. Gleiches gilt natürlich für den Master 3.1 aus der Sicht des zweiten Kommunikations- verbundes 2. Ist nun beispielsweise die Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Kommunikationsverbund 1,2 oder die Dämpfung zwischen den beiden Kommunikations- verbünden so gering, dass die Signale des einen auch von den Geräten des anderen emp- fangen werden können, können Störungen der Datenübertragung innerhalb eines Kommu- nikationsverbundes 1,2 auftreten, welche beispielsweise durch Interferenzen verursacht werden. D. h. der Master 3.1 des ersten Kommunikationsverbundes 1 empfängt in seinen Empfangszeitschlitzen beispielsweise ungewollt Signale des Masters 3.2 oder eines Slaves

4.4-4.6 des zweiten Kommunikationsverbundes 2, welche zufälligerweise in genau dem- selben Übertragungskanal Daten senden. Das Hauptproblem besteht typischerweise darin, dass der Master 3.2 räumlich näher beim Master 3.1 liegt als (zumindest teilweise) dessen Slaves 4.1-4.3. Empfängt der Master 3.1 auf einem Übertragungskanal also gleichzeitig Daten beispielsweise von seinem Slave 4.3 und vom Master 3.2, weist das Signal des Masters 3.2 einen höheren Signalpegel auf, weshalb es für den Master 3.1 schwierig ist, das Signal des Slaves 4.3 zu bestimmen.

Um solche Störungen zu verhindern, werden die beiden Kommunikationsverbünde 1,2 auf eine bestimmte Art und Weise synchronisiert. Da die Slaves 4.1-4.6 mit ihren jeweiligen Mastern 3.1,3.2 synchronisiert sind, reicht es, wenn die beiden Master 3.1,3.2 miteinan- der synchronisiert werden. Es reicht nun aber nicht, dass sie ihre Frames gleichzeitig über- tragen, sondern sie müssen die zur Verfügung stehenden Zeitschlitze 7.1-7. n derart ihren Slaves 4.1-4.6 zuweisen, dass die beiden Master jeweils in demselben Zeitschlitz 7.1- 7. n Daten empfangen bzw. Daten senden.

Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beispielsweise der Master 3.1 in seinen Empfangs- zeitschlitzen niemals Daten vom anderen Master 3.2 empfängt, denn der andere Master 3.2 sendet in diesen Zeitschlitzen nicht.

Die Situation für den Master 3.1 beim Empfangen von Signalen der Slaves 4.4-4.6 ist weniger kritisch, da die Siaves 4.4-4.6 typischerweise weiter entfernt liegen als die eigenen Slaves 4.1-4.3. Die Signalpegel sind entsprechend geringer. Da der Master 3.1 überdies nur auf denjenigen Übertragungskanälen auf Empfang geht, welche er seinen Slaves 4.1 bis 4.3 zum Senden zugeordnet hat, ist sichergestellt, dass er niemals Signale empfängt, welche nur von den Slaves 4.4-4.6 stammen. Oder anders ausgedrückt : Wenn er Signale von diesen Slaves 4.4-4.6 empfängt, wird er auch immer Signale von seinen eigenen Slaves 4.1-4.3 empfangen, da er ja nicht auf Empfang schaltet, wenn seine Slaves 4.1-4.3 nicht senden. Anhand der Signalpegel oder anhand anderer Mechanismen kann er, wie erwähnt, die richtigen, d. h. die von seinen Slaves 4.1-4.3 stammenden Signale bestimmen. Da die Übertragungsstrecke von einem Slave 4.1-4.3 des ersten

Kommunikationsverbundes 1 zu seinem Master 3.1 in der Regel kleiner ist als die Übertragungsstrecke zum anderen Master 3.2 ist umgekehrt auch für die Slaves 4.1-4.3 sichergestellt, dass der Signalpegel des Signals vom eigenen Master 3.1 grösser ist als der Signalpegel des Signals vom anderen Master 3.2. Damit ist es auch einem Slave 4.1-4.3 jederzeit möglich, das richtige, d. h. das für ihn bestimmte Signal zu erkennen und zu empfangen.

In Figur 4 ist ein konkretes Beispiel für einen Übertragungsrahmen 6.1 dargestellt. Er um- fasst insgesamt 20 Zeitschlitze 7.1-7.20 und ist unterteilt in einen Sendebereich 8.1 mit den Zeitschlitzen 7.1-7.12, welche (aus der Sicht des Masters 3.1,3.2) zum Senden, und in einen Empfangsbereich 8.2 mit den Zeitschlitzen 7.13-7.20, weiche zum Empfangen von Daten verwendet werden. Hierbei ist anzumerken, dass ein oder mehrere Zeitschlitze als sogenannte Frameheader verwendet werden, in denen, unabhängig von der Definition des Sende-bzw. Empfangsbereiches 8.1,8.2, Daten sowohl gesendet als auch empfangen werden können. Der Frameheader umfasst beispielsweise Informationen für die Slaves, in welchen zukünftigen Übertragungsrahmen sie welche Zeitschlitze zum Senden bzw.

Empfangen verwenden dürfen. Typischerweise werden als Frameheader der erste Zeitschlitz 7.1 oder eine bestimmte Anzahl von Zeitschlitzen am Anfang jedes Übertragungsrahmens 6.1 verwendet.

Die Umschaltung innerhalb des Übertragungsrahmen 6.1 von Senden auf Empfangen er- folgt beim Umschaltpunkt 9. Die Synchronisation der beiden Master 3.1,3.2 ist in diesem Fall sehr einfach. Die beiden handeln miteinander lediglich diesen Umschaltpunkt 9 aus und beide wissen, dass die Zeitschlitze vor dem Umschaltpunkt 9 (mit Ausnahme des bzw. der Frameheader) nur zum Senden und diejenigen nach dem Umschaltpunkt 9 nur zum Empfangen von Daten verwendet werden dürfen. Selbstverständlich können der Sendebereich 8.1 und der Empfangsbereich 8.2 auch vertauscht werden, sodass der Empfangsbereich am Anfang des Übertragungsrahmens 6. 1 liegt.

Natürlich können von den beiden Mastern auch mehrere, nicht zusammenhängende Sende-bzw. Empfangsbereiche vereinbart werden. Dies erhöht allerdings den hierfür not- wendigen Kommunikationsaufwand wie auch den entsprechenden Speicherplatz.

Eine Möglichkeit, wie der Übertragungsrahmen 6.1 in mehrere Sende-und/oder Emp- fangsbereiche aufgeteilt werden kann, ist in Figur 5 dargestellt. Hierzu werden zwei verschiedene Umschaltpunkte 9.1,9.2 definiert, beispielsweise von vornherein fest pro- grammiert. Der Zeitschlitz 7.1 wird beispielsweise vom Master 3.1 als Frameheader 7.11 zur Kommunikation mit seinen Slaves 4.1-4.3 und der Zeitschlitz 7.2 vom Master 3.2 als Frameheader 7.21 zur Kommunikation mit seinen Siaves 4.4-4.6 verwendet. Der Zeitschlitz 7.2 wird daher vom Master 3.1 nicht für die Kommunikation mit seinen Slaves 4.1-4.3 verwendet, sondern für den Master 3.2 reserviert. Die Zeitschlitze 7.3 bis 7.7 bilden den Sendebereich 8.4, die Zeitschlitze 7.14 bis 7.20 den Empfangsbereich 8.6 und die Zeitschlitze 7.8 bis 7.13 bilden einen variablen Bereich 8.5. Die Zeitschlitze des Sendebereiches 8.4 bzw. des Empfangsbereichs 8.6 werden jeweils ausschliesslich zum Senden resp. Empfangen von Daten verwendet, wohingegen die Zeitschlitze des variablen Bereichs 8.5 jeweils zum Senden oder zum Empfangen von Daten verwendet werden können. Hierzu wird vom Master 3.1, welcher die Führungsrolle übernimmt, beispielsweise im Frameheader 7.11 für den übernächsten Frame festgelegt, ob der variable Bereich 8.5 zum Senden oder zum Empfangen verwendet werden soll. Dies kann auf sehr einfache Weise geschehen, da im Frameheader 7.11, d. h. im Steuerungsübertragungskanal lediglich die Information übertragen werden muss, welcher der beiden vorhandenen Umschaltpunkte 9.1,9.2 im übernächsten Frame verwendet'werden soll. D. h. mit einer 1 Bit Information, z. B."0"für den ersten Umschaltpunkt 9.1 und"1"für den zweiten Umschaltpunkt 9.2, gelingt es, die zum Senden bzw. Empfangen zu verwendenden Zeitschlitze dynamisch für jeden Frame einzeln festzulegen.

Figur 6 zeigt eine Anwendung der Erfindung. Dargestellt ist eine Transformatorstation 10, in welcher die Spannung einer Mittelspannungsleitung 12 mit einem Transformator 11 in eine Niederspannung transformiert wird, welche von einer Stromschiene 13 abgegriffen werden kann. An der Stromschiene 13 sind drei Niederspannungsleitungen 14.1,14.2,

14.3 angeschlossen, welche beispielsweise drei verschiedene (nicht dargestellte) Gebäude in einem Quartier mit Strom versorgen. Die Niederspannungsleitungen 14.1,14.2,14.3 weisen je eine Induktivität 15. 1,15.2,15.3 auf.

An jeder Niederspannungsleitung 14.1,14.2,14.3 ist ein Master 16.1,16.2,16.3 ange- schlossen, welcher mit denjenigen Slaves, welche ebenfalls an dieser Niederspannungs- leitung angeschlossen sind, jeweils einen Kommunikationsverbund bilden.

Wären die drei Master 16.1,16.2,16.3 nicht erfindungsgemäss synchronisiert, träten grosse Interferenzen auf, da die drei Master lediglich durch die Induktivitäten 15.1,15.2, 15.3 und die Stromschiene 13 getrennt sind. Die Dämpfung der Signale, die sich von einem Master aus in beide Richtungen der jeweiligen Niederspannungsleitung ausbreiten, ist entsprechend gering, sie liegt beispielsweise im Bereich von wenigen dB bis einige Dutzend dB. Die Signaldämpfung ist teilsweise derart gering, dass die Störungen durch die anderen Master so gross wären, dass nur ein Master für alle drei Niederspannungsleitun- gen 14.1,14.2,14.3 eingesetzt werden könnte.

Durch die erfindungsgemässe Synchronisation der Master 16.1,16.2,16.3 ist es jedoch möglich, auf allen drei Niederspannungsleitungen 14.1,14.2,14.3 gleichzeitig Daten vom jeweiligen Master 16.1,16.2,16.3 zu seinen Slaves bzw. in umgekehrter Richtung zu über- tragen. Dadurch ergibt sich eine reelle Erhöhung der Übertragungskapazität. Ist die Dämpfung zwischen den Mastern jedoch zu gering, d. h. ist das Verhältnis zwischen den Datensignalen und den Störsignalen zu klein, kann die Dämpfung beispielsweise mittels entsprechenden Filtern wie etwa einer Induktivität als Tiefpassfilter künstlich erhöht werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass es die Erfindung einerseits erlaubt, die Störungen bzw. die Störungsanfälligkeit von Übertragungssystemen zu vermindern und andererseits gleichzeitig die für die Übertragung zur Verfügung stehende Bandbreite zu vergrössern.

Zudem ermöglicht es die Erfindung, dass nahe beieinanderliegende Übertragungssysteme zur Kommunikation innerhalb ihres Systems gleichzeitig dieselben Übertragungskanäle verwenden können.