媒介转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于传输有线数据网络的数据的媒介转换器，用于这种媒介转换器的发射机和接收机，其中，通过第一媒介根据第一网络协议接收数据信号，并且将其转换成比特序列，该比特序列表示在第二协议的物理层上传输的数据，该传输的数据基于转换之后存在的能量形式。然后，在预定频带中随后通过比特序列调制的无线传输信号可被发射并且在接收侧上在预定频带中作为无线传输信号被接收，随后将无线传输信号解调成比特序列，该比特序列表示在第二协议的物理层上的数据。在根据第一网络协议将比特序列转换成数据信号之后，通过有线数据网络输出所述数据信号。

Media converter

【技术实现步骤摘要】
媒介转换器
本专利技术涉及一种用于传输有线数据网络的数据的媒介转换器、一种用于这种媒介转换器的发射机和接收机、以及一种用于传输有线数据网络的数据的方法。
技术介绍
在工业上通用的通讯接口中，正在越来越频繁地使用具有100Mbit/s或1GBit/s的以太网通讯。为此，部分地使用实现即时性的协议(例如EtherCat、Sercos、ProfinetIRT等)。也就是说，这些协议以非常短的延迟时间工作并且是相当确定性的。然而，如果欲无线地传输这种协议，那么目前无法做到这一点，因为以数据包为基础的传输产生很多的附加延迟，使得协议不再有效。关注在传输有线数据网络的数据时产生的处理时间，尤其是在中间连接了无线的传输路径时，则在以数据包为基础进行传输时，根本问题是在每个传输路径之间等待完整的数据包。因此，尽管目前在无线通讯中应用了多种多样的无线技术，还是只能不充分地实现无线传输。最为熟知的是蓝牙和WLAN，但是已知还有Zigbee、TrustedWireless或者移动无线电和更多其它技术。这些无线技术提供了无线通讯的可选性，但是大多设计成用于特殊的应用。这些无线技术在带宽、或传输数据率、有效范围、调制等方面不同。然而所有技术共同的是，其建立在以数据包为基础的通讯上。这意味着，首先必须基于电气铜接口从初始源中接收特定的信息量(例如几个字节)。随后，可选地，在该信息被传到相应的无线接口上之前，还用附加信息(所谓的报头)扩展该数据包。在这种情况下，数据被调制并且通过天线发射。在接收机侧上，信息通过天线进入解调。随后，从该数据去除上述附加信息并且再次将数据包输出到电气铜接口上。从专利文献DE102016213076A1中已知一种用于具有实时要求的非接触式数据传输的进一步发展的技术，尤其是用于与工业以太网协议相结合的数据传输。在此，提供用于双向传输有线数据网络的数据所用的非接触式传输耦合器的发射机和接收机，以及包括组合式发送和接收设备的用于双向传输有线数据网络的数据的传输耦合器。具体地，专利文献DE102016213076A1对此提出了一种发射机，其具有用于接收数据信号的输入端和设定成将接收的数据信号转换成比特序列的转换器，其中，比特序列表示应用在有线数据网络上的网络协议的物理层，确切的说表示在应用在数据网络上的网络协议的物理层上传输的有效负载数据。随后，调制器利用由转换器提供的比特序列调制传输信号，并且高频级通过将传输信号转到高频带中而产生高频信号，随后，高频信号通过天线被发射，并且在接收机侧上通过另一天线再次接收该高频信号。随后，接收机的高频级再次通过将高频信号转到中间频带中而产生传输信号，随后，解调器通过解调再次从传输信号中产生比特序列，该比特序列表示在应用在有线数据网络上的网络协议的物理层上传输的有效负载数据，并且由转换器转换成数据信号，并且随后将该数据信号再次输出到数据网络上。虽然专利文献DE102016213076A1通过这种方式基本上能够以与比特带宽相同的数量级的极短延迟时间非接触地且有效地传输数据，因为对在有线数据网络的物理层上传输的比特序列进行探测，通过被探测的比特序列调制传输信号，并且作为无线信号进行传输，随后再次解调无线信号，重构比特序列，并且为有线数据网络产生相应的数据信号。然而在这种情况下，缺点是：为了使发射机和接收机彼此同步，在发射机和接收机两侧上，除了转换器之外还需要均设置逻辑电路，尤其是以FPGA(现场可编程门阵列)的形式的逻辑电路，其负责用于产生脉冲或控制频率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于说明与现有技术相比显著改进的用于在无线中间传输路径上传输有线数据网络的数据的过程，通过该过程尤其是可省去通过单独的模块附加地产生脉冲和/或控制频率以用于使发射机和接收机彼此同步。本专利技术的解决方案通过具有根据独立权利要求所述的特征的主题给出。从属权利要求的主题是适宜的实施方式或改进方案。因此，通过本专利技术提出，提供用于通过不同媒介传输数据的媒介转换器的发射机，其中，发射机具有输入端、转换器、调制器和天线。其中，发射机的输入端设定成用于通过配置成有线数据网络的第一媒介根据应用在第一有线数据网络上的第一网络协议接收数据信号。转换器设定成将接收的数据信号转换成比特序列，其中，比特序列表示在第二协议的物理层上传输的数据，第二协议以存在于转换器的输出侧上的第二媒介为基础。调制器设定成在预定频带中通过由转换器提供的比特序列调制无线传输信号，并且天线设置成用于发射无线传输信号。通过本专利技术还提出，提供用于通过不同媒介传输数据的媒介转换器的接收机，媒介转换器具有配置成有线数据网络的第一媒介和用于此的网络协议，其中，接收机具有天线、解调器、转换器和输出端。其中，接收机的天线设定成用于在预定频带中接收无线传输信号。解调器设定成通过将无线传输信号解调产生比特序列，该比特序列表示在第二协议的物理层上的数据，第二协议以存在于转换器的输入侧上的第二媒介为基础，其中，转换器设定成根据应用在有线数据网络上的第一网络协议将比特序列转换成数据信号，并且输出端设置成用于将数据信号输出到有线数据网络上。此外，为了通过不同媒介传输有线数据网络的数据，本专利技术提出，将媒介转换器配置成具有如上所述的发射机和接收机。最终，本专利技术也提出一种用于通过不同媒介传输有线数据网络的数据的方法，该方法具有以下步骤。通过配置成有线数据网络的第一媒介根据应用在有线数据网络上的第一网络协议接收数据信号11a并且将其转换成比特序列，其中，比特序列表示在第二协议的物理层上传输的数据，该传输的数据基于转换之后存在的能量形式，并且随后通过比特序列调制预定频带中的无线传输信号。发射并且再次接收该无线传输信号。再次将接收的无线传输信号解调成表示在第二协议的物理层上的数据的比特序列，并且随后根据应用在有线数据网络上的第一网络协议将该比特序列转换成数据信号，并且通过有线数据网络输出该数据信号。由此，与现有技术，尤其是专利文献DE102016213076A1相比，本专利技术的一方面在于：在发射机侧上从通过有线数据网络接收的数据信号转换的比特序列、以及将要在接收侧转换成待输出到有线数据网络上的数据信号的比特序列既不表示应用在有线数据网络上的网络协议的物理层，也不表示在应用在此有线数据网络上的网络协议的物理层上传输的有效负载数据。相反地，比特序列表示在另一协议的物理层上传输的数据，该另一协议具体地以转换器的存在比特序列的一侧上的媒介为基础。由此，可省去通过单独的模块附加地产生脉冲和/或控制频率以用于使发射机和接收机彼此同步，因为同步信息，尤其是对于接收侧所需要的同步信息可已经直接嵌入比特序列中，并不是在调制过程中才产生。其中优选地，有线数据网络以以太网标准，优选地100BASE-T或1000BASE-T为基础，和/或第二协议对应于光纤信道标准，例如100BASE-FX或1000BASE-FX。尤其是在这种情况中，适宜地进一步使用具有光学纤维接口的以太网PHY作为转换器。优选地规定，为无线传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过不同媒介传输数据的媒介转换器的发射机(110)，所述发射机包括：/n-输入端(111)，用于通过配置成有线数据网络的第一媒介根据应用于第一有线数据网络上的第一网络协议接收数据信号，/n-转换器(112)，其设定成将接收的数据信号转换成比特序列，其中，所述比特序列表示在第二协议的物理层上传输的数据，所述第二协议以存在于所述转换器的输出侧上的第二媒介为基础；/n-调制器(113)，其设定成在预定频带中通过由转换器提供的比特序列调制无线传输信号；以及/n-天线(114)，用于发射无线传输信号。/n

【技术特征摘要】
20180621 BE BE2018/54321.一种用于通过不同媒介传输数据的媒介转换器的发射机(110)，所述发射机包括：
-输入端(111)，用于通过配置成有线数据网络的第一媒介根据应用于第一有线数据网络上的第一网络协议接收数据信号，
-转换器(112)，其设定成将接收的数据信号转换成比特序列，其中，所述比特序列表示在第二协议的物理层上传输的数据，所述第二协议以存在于所述转换器的输出侧上的第二媒介为基础；
-调制器(113)，其设定成在预定频带中通过由转换器提供的比特序列调制无线传输信号；以及
-天线(114)，用于发射无线传输信号。


2.一种用于通过不同媒介传输数据的媒介转换器的接收机(120)，所述媒介转换器具有配置成有线数据网络的第一媒介和应用于所述有线数据网络的网络协议，所述接收机包括：
-天线(124)，用于在预定频带中接收无线传输信号；
-解调器(123)和转换器(122)，所述转换器(122)在传输方面上连接在所述解调器之后，其中，所述解调器(123)设定成通过将无线传输信号解调产生比特序列，所述比特序列表示在第二协议的物理层上的数据，所述第二协议以存在于所述转换器的输入侧上的第二媒介为基础，并且，所述转换器(122)设定成根据应用在有线数据网络上的第一网络协议将所述比特序列转换成数据信号；以及
-输出端(121)，用于将数据信号输出到有线数据网络上。


3.一种用于通过不同媒介传输有线数据网络的数据的媒介转换器，所述媒介转换器包括根据权利要求1所述的发射机和根据权利要求2所述的接收机。


4.一种用于双向地传输有线数据网络的数据的媒介转换器，所述媒介转换器具有组合式发送和接收设备，所述组合式发送和接收设备包括根据权利要求1所述的发射机和根据权利要求2所述的接收机。


5.根据权利要求3或4所述的媒介转换器，其中，所述有线数据网络以以太网标准为基础，优选地以100BASE-T或1000BASE-T为基础，和/或其中，所述第二协议对应于光纤信道标准，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯特默，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE