(57)【要約】  ここに記載されているのは、オートメーション装置（１）において信号を無線伝送するための伝送システム（１１，１１ａ，２１，２１ａ，３１，３１ａ）および伝送方法と、このような伝送システム（１１，１１ａ，２１，２１ａ，３１，３１ａ）を有するオートメーション装置（１）である。伝送システム（１１，１１ａ，２１，２１ａ，３１，３１ａ）は、オートメーション装置（１）の複数のエレメント（１０，２０，３０）間で信号を無線伝送するために使用され、またオートメーション装置（１）の複数のエレメント（１０，２０，３０）の１つずつのエレメント（１０，２０，３０）が接続されている複数のネットワークノード（１１，２１，３１）を有する。ここでは連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３；Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３）が各ネットワーク（１１，２１，３１）には割り当てられており、これらの論理チャネルを介して信号を無線伝送することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートメーション装置（１）の複数のエレメント（１０，２０，３０）の間で信号を無線伝送する伝送システム（１１，１１ａ，２１，２１ａ，３１，３１ａ）において、
前記オートメーション装置（１）の前記複数のエレメント（１０，２０，３０）の１つずつのエレメント（１０，２０，３０）が接続されている複数のネットワークノード（１１，２１，３１）を有しており、
各ネットワーク（１１，２１，３１）には、連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３；Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３）が割り当てられており、当該論理チャネルを介して信号が無線伝送可能である、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）は、符号多重化方式を介して利用可能である、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の伝送システムにおいて、
前記連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）は、(ＤＳＳＳ)−ＣＤＭＡ方式において前記ネットワークノード（１１，２１，３１）に種々異なる畳み込みシーケンスを割り当てることによって利用可能になる、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の伝送システムにおいて、
前記連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）は、(ＦＨ)−ＣＤＭＡ方式において種々異なるホッピング列を割り当てることによって利用可能になる、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３）は、ＯＦＤＭ方式を使用することによって個別搬送波の部分集合として利用可能になる、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の伝送システムにおいて、
さらに実際の必要に応じて前記個々の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３；Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３）の利用可能なデータレートを設定するためのデータレート設定装置（４０）を有する、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の伝送システムにおいて、
さらに伝送誤りを低減するために前方誤り訂正法を実施する誤り訂正装置（５０）を有する、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項８】
技術的なプロセスを自動化するためのオートメーション装置（１）において、
少なくとも１つの駆動装置（２０，３０）によって前記技術的なプロセスの流れを制御する制御装置（１０）と、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の伝送システム（１１，１１ａ，２１，２１ａ，３１，３１ａ）を有する、
ことを特徴とするオートメーション装置（１）。
【請求項９】
オートメーション装置（１）の複数のエレメント（１０，２０，３０）の間で信号を無線伝送する伝送方法において、
前記オートメーション装置（１）の前記複数のエレメント（１０，２０，３０）の１つずつのエレメント（１０，２０，３０）が接続されている複数のネットワークノード（１１，２１，３１）を用いて前記信号を無線伝送し、
各ネットワーク（１１，２１，３１）には、連続的に利用可能な別個の論理チャネル（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３；Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３）を割り当て、当該論理チャネルを介して信号を無線伝送する、
ことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートメーション装置において信号を無線伝送するための伝送方法および伝送システムならびにこのような伝送システムを有するオートメーション装置に関する。
【０００２】
オートメーション技術では、有線技術に基づく伝送方式が慣用的に使用されている。この技術では、例えばオートメーション装置におけるフィールドバスにより、測定センサないしはセンサおよび調整器ないしはアクチュエータなどのフィールド装置と、制御装置とが通信のために接続される。ほとんどの場合に多数のセンサおよびアクチュエータが設けられており、これらのセンサおよびアクチュエータはその信号をすべての同じフィールドバスを介して送信している。すなわち、同じ線路を介して送信しているのである。信号間の衝突を回避するため、誰（識別子）が何を（測定値、命令）をいつ（イニシエーション）を送信したかを確認しなければならない。このために、規格化されたプロトコルが設けられており、このプロトコルは、フィールドバス用に規格IEC 61158（Digital data communication for measurement and control - Fieldbus for use in industrial control Systems）において世界的に標準化されている。
【０００３】
現在ではオートメーションシステムのフレキシビリティないしは実用性を高めおよび／またはコストを低減するため、いくつかのメーカからますます多くの無線伝送システムも提供されている。ここでは多くの個数のノードをサポートすること、許容可能な到達距離において障害の影響の受けにくさを保証すること、高いデータレートを提供すること、コストが小さいこと、ホットプラグ機能およびアンテナコストが低いことなどに加えてリアルタイム機能（同期性／同時性、遅延、ジッタ）の特性も要求される。
【０００４】
オートメーション技術における信号の無線伝送に対する公知の解決手段、例えばワイヤレスＬＡＮ（IEEE 802.11）に基づく解決手段は、信号を伝送するため、ないしはマルチプレクス技術として種々異なる時分割多重化方式（ＴＤＭＡ）をふつう使用している。時分割多重化法（ＴＤＭＡ）では、図４に示したいわゆるタイムスライス方式またはアービトレーション方式が使用される。別のシステムは、例えばBluetooth（802.15.1）に基づいており、ここではメディアアクセスのために周波数ホッピング（ＦＨ  Frequency Hopping）を使用している。しかしながらここでもネットワークのノードは同様にシーケンシャルに送信するため、これも時分割多重化ということができる。ＴＤＭＡは周波数多重化と組み合わせて使用されることもあり、これは例えば複数の周波数チャネルを同時に利用できる場合である。この場合には個々のチャネルにおいてやはりＴＤＭＡ方式が使用される。
【０００５】
タイムスライス方式では、図４に示したように信号はそれぞれ固定のサイクル時間Ｔで伝送される。ここではオートメーションシステムにおける多数のネットワークノード１，２などのそれぞれには固定の各サイクル時間Ｔ内に、あらかじめ定めた固定の複数のタイムスライスＴ１，Ｔ２などのうちの１つ（場合によっていくつか）を使用する権利があり、これらのタイムスライスにおいて上記のネットワークノードは信号を伝送することができる。すなわち、図４の例では、最初にネットワークノード１だけがタイムスライスＴ１に信号を伝送することができ、その後、ネットワークノード２だけがタイムスライスＴ２に信号を伝送することができ、引き続いてネットワークノード３だけがタイムスライスＴ３に信号を伝送することができ、つぎにネットワークノード４だけがタイムスライスＴ４に信号を伝送することができるのである。サイクル時間Ｔ内にありかつネットワークノード１用に割り当てられたタイムスライスＴ１よりも時間的に後にある、ネットワークノード２のタイムスライスＴ２内にある時点ｔ１において、ぎざぎざのついた矢印によって示されたイベントが発生すると、ネットワークノード１は、つぎのサイクル時間Ｔの開始時になってはじめて再度、このイベントに対応する信号を送信することができる。より正確にいうと、このネットワークは、このイベントを伝送できるまで応答時間t2 = T - t1の応答時間を要するのである。
【０００６】
したがってタイムスライス方式では確かに、ネットワークノードによって到達可能な伝送チャネルにアクセスする際に、信号の衝突を高い信頼性で回避することができるが、このタイムスライス方式では比較的長い応答時間が生じてしまうのである。
【０００７】
アービトレーション方式では個々のネットワークノードは分散的に、伝送チャネルへのアクセスについての判断を下す。信号の衝突は、例えば、１つの伝送チャネルへのアクセス時に種々異なる高さの優先度を割り当てることによって回避することも多いが、すべてのケースで回避できるわけではない。しかしながらこれによって個々のイベントに対して極めて長い応答時間も発生する。例えば、これは、これらのイベントに対して、別の複数のイベントよりも低い優先度が割り当てられており、これによってこれらのイベントが時間的に遅延されて送信されるか、または衝突を解消しなればならない場合である。
【０００８】
上記の結果としてタイムスライス方式もアービトレーション方式も低いリアルタイム能力しか有しないのである。このことに起因してタイムスライス方式もアービトレーション方式もオートメーション技術の多くの適用分野においてまったく使用できないのである。
【０００９】
したがって本発明の課題は、オートメーション装置において信号を無線伝送するための伝送方法および伝送システムと、このような伝送システムを有するオートメーション装置を提供して、誤り率を低くするのと同時に無線伝送の応答時間を格段に改善し、ひいてはオートメーション装置におけるリアルタイム性を保証することである。
【００１０】
この課題は、請求項１に記載した伝送システムによって解決され、この伝送システムは、オートメーション装置の複数のエレメント間で信号の無線伝送に使用され、また複数のネットワークノードを含んでおり、これらのネットワークノードには、上記のオートメーション装置の複数のエレメントの１つずつのエレメントが接続されている。ここでは各ネットワークノードには、連続的に利用可能な別個の論理チャネルが割り当てられており、このチャネルを介して信号を無線伝送することができる。
【００１１】
上記の伝送システムの別の有利な実施形態は、従属請求項に示されている。
【００１２】
有利には上記の連続して利用可能な別個の論理チャネルは、符号多重化方式を有することができる。
【００１３】
ここでは例えば、(ＤＳＳＳ(Direct Sequence Spread Spectrum))−ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)において上記のネットワークノードに種々異なる畳み込みシーケンスを割り当てることによって上記の連続的に利用可能な別個の論理チャネルを利用することができる。
【００１４】
これらの連続的に利用可能な別個の論理チャネルはまた、(ＦＨ(Frequency Hopping))−ＣＤＭＡの場合に種々異なるホッピング列を使用することによっても利用可能である。
【００１５】
上記の連続的に利用可能な別個の論理チャネルは、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式を使用することによって個別搬送波の部分集合として利用可能にすることもできる。
【００１６】
さらに上記の伝送システムが、実際の要求に応じて個別の論理チャネルの利用可能なデータレートを設定するためにデータレート設定装置を有すると有利である。
【００１７】
さらに上記に加え、伝送誤りを低減するために前方誤り訂正方式を実行する誤り訂正装置を伝送システムが有すると有利である。
【００１８】
さらに上記の課題は、請求項８に記載したオートメーション装置によって解決され、ここでこのオートメーション装置は、技術的なプロセスを自動化するために使用され、また少なくとも１つの駆動装置を使用してこの技術的なプロセスの流れを制御する制御装置と、請求項１から７までのいずれか１項に記載の伝送システムを有する。
【００１９】
さらに上記の課題は、請求項９に記載した伝送方法によって解決される。この伝送方法は、オートメーション装置の複数のエレメント間で信号を無線伝送するために使用され、またこのオートメーション装置の複数のエレメントの１つずつのエレメントに接続されている複数のネットワークノードを用いて上記の信号を無線伝送するステップを有している。ここでは連続的に利用可能な別個の論理チャネルが各ネットワークノードに割り当てられており、これらの論理チャネルを介して信号が無線伝送される。
【００２０】
オートメーション装置において信号を無線伝送するための上記の伝送システムおよび伝送方法、ならびこのような伝送システムを有するオートメーション装置より、信号を伝送する際の応答時間を格段に改善することができ、ひいてはオートメーション技術における従来の無線伝送方法に比べてリアルタイム性能を格段に改善することできる。ここでは伝送時の真の同時性が可能である。さらに前方誤り訂正方式によって誤り率を極めて小さく維持することができる。
【００２１】
以下では、添付の図面を参照し、また複数の実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例にしたがい、信号を無線伝送する伝送システムを有するオートメーション装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例による伝送システムにおける応答時間を説明する線図である。
【図３】本発明の第２実施例にしたがって信号の無線伝送を実施する原理を説明する線図である。
【図４】従来技術によるオートメーション装置における応答時間を示す線図である。
【００２３】
（第１実施例）
図１にはオートメーション装置１の基本構造が示されており、このオートメーション装置は、制御装置１０と、第１および第２の駆動装置２０，３０と、伝送装置ないしネットワークノード１１，２１，３１と、アンテナ１１ａ，２１ａ，３１ａと、データレート調整装置４０と、誤り訂正装置５０とを有している。上記のデータ伝送装置ないしはネットワークノード１１，２１，３１は、図１において構造グループによって略示されている。しかしながらのこの表示形態によって除外されていないのは、図１に示した構造グループが、伝送装置ないしはネットワークノード１１，２１，３１による通信のための機能の他に、例えば原動機などを制御するための種々異なる別の機能も有し得ることである。
【００２４】
オートメーション装置１は、例えば製品の製造などの技術的なプロセスをオートメーションで実行する装置である。オートメーション装置１は、例えばＣＮＣ旋盤、車両生産ライン、化学物質を形成するための装置とすることができる。
【００２５】
第１駆動装置２０および第２駆動装置３０とは、例えば電動機の他にオートメーション装置１のエレメントのことと理解することも可能であり、これらは、例えば駆動装置の部分の位置またはオートメーション装置の部分の温度などの測定信号を検出するためのセンサか、または駆動装置２０，３０の所定の位置に設定するためのアクチュエータ等である。さらに制御装置１０も上記のオートメーション装置１のエレメントである。
【００２６】
データレート調整装置４０は、利用可能なデータレートを設定するために使用される。これについては後でさらに詳しく説明する。この装置は多くの場合に制御装置１０に組み込まれるが、必ずしも組み込む必要はない。誤り訂正装置５０は、信号を無線伝送する際の伝送誤りを低減するのに使用される。この訂正装置は、すべてのネットワークノードに実現される。
【００２７】
図１において制御装置１０は、駆動装置２０，３０に信号を無線伝送するための伝送装置１１を有する。このために駆動装置２０は、制御装置１０および／または駆動装置３０ないしはその伝送装置１１，３１に信号を無線伝送するための伝送装置２１を有する。駆動装置３０は、制御装置１０および／または駆動装置２０ないしはその伝送装置１１，２１に信号を無線伝送するための伝送装置３１を有する。すなわち、制御装置１０の伝送装置１１から送信した信号は、駆動装置２０，３０の伝送装置２１，３１によって受信することができ、駆動装置２０，３０の伝送装置２１，３１からに送信した信号は、制御装置１０の伝送装置１１により、またそれぞれ別の駆動装置の複数の伝送装置によって受信することができるのである。伝送装置１１，２１，３１には伝送のため１つずつのアンテナ１１ａ，２１ａ，３１ａが含まれており、これらのアンテナは、例えば図１の上側のように各伝送装置１１，２１，３１に配置されているか、またはこれらとは離れて配置されかつ接続ケーブルを介して接続することができる。
【００２８】
伝送装置１１，２１，３１は、上記のオートメーション装置において信号を無線伝送するための伝送システムを構成する。これらの信号は、例えばデータ信号であるため、以下では部分的に「信号の伝送」という表現の代わりに「データの伝送」という表現も使用する。
【００２９】
伝送装置１１，２１，３１は正確に言えば、伝送システムのネットワークノードであり、符号多重化方式（ＣＤＭＡ＝Code Division Multiple Access）を用いて信号を伝送する。この符号多重化方式では、１つの共通の周波数領域において種々異なる信号ストリームを同時に伝送することができる。ここでこの共通に利用される周波数領域は、ネットワークノードの信号の有効データストリームが占有する帯域幅よりも広い帯域幅を有する。このためには狭帯域信号を、情報伝送に必要な帯域幅よりも広い帯域幅を有する信号に変換しなければならない。これは周波数拡散と称される。周波数拡散のため、また共通に利用される周波数帯域上で並列に伝送される種々異なるデータストリームを区別するため、専用の拡散符号を使用する。これらの拡散符号ないしは拡散符号列は付加的に、直交性（合成される信号成分が互いに独立していること）などの所定の特性を有しており、また所定の応用では擬似乱数（ランダムに見えるが実際に計算可能であるもの）に基づいている。これにより、受信器側では拡散符号列との相関によってオリジナルの有効データストリームを互いに分離して得ることができるのである。周波数多重化および上で説明した時間多重化などの古典的な多重化方式とは異なり、符号多重化では、重畳は、個々のデータストリームの時間領域においても周波数領域においても行われるのである。したがってこの実施例において伝送装置１１は符号１を有するＣＤＭＡ信号を送信し、伝送装置２１は、符号２を有するＣＤＭＡ信号を送信し、１，伝送装置２１は、符号３を有するＣＤＭＡ信号を送信する。このことは図１からわかるとおりである。
【００３０】
より正確に言うと、各伝送装置１１，２１，３１はネットワークノードを構成し、このネットワークノードには、連続して利用可能な別個の論理チャネルが割り当てられているのである。このことは図２に示されており、ここでは伝送装置１１ないしは第１ネットワークノード１１には、全体として利用可能な合計データレートＤｇｅｓの一部Ｄ１だけが割り当てられているが、第１ネットワークノード１１は、この部分Ｄ１を全時間軸にわたって、すなわち連続して利用することができるのである。別の伝送装置２１，３１ないしは第２ネットワークノード２１および第３ネットワークノード３１および図１に示していない第４ネットワークノードにはそれぞれ、全体として利用可能な合計データレートＤｇｅｓの部分Ｄ２，Ｄ３およびＤ４がそれぞれ割り当てられる。すなわち、部分Ｄ１は、ネットワークノード１１の連続して利用可能なそれぞれ別個の論理チャネルに相応する等々である。
【００３１】
各ネットワークノード１１，２１，３１は、それぞれ別のネットワークとは別のＣＤＭＡコード（１，２，３）で信号を送信ないしは伝送する。これによって１つのネットワークノードによって別のすべてのネットワークノードの信号を受信することができ、また論理的なリング構造を実装することもできるのである。
【００３２】
このような構成において図２の時点ｔ１にネットワーク２１にイベントが発生した場合、ネットワークノード２１は、制御装置１０に直ちにこのイベントを無線で伝送することができる。ここでは実践的には応答時間になんらかの制限がある場合であっても、理論的には応答時間についての制限はない。しかしながらこの応答時間は、オートメーション装置において信号を無線伝送する従来公知の伝送システムの場合よりも格段に短いのである。
【００３３】
上記の無線伝送装置ないしはネットワークノード１１，２１，３１のこの構成に起因して、信号伝送のサイクル時間は、媒体アクセスないしはネットワークノード１１，２１，３１へのアクセスとは無関係に定めることができる。
【００３４】
この実施例の特別な変形実施例によれば、ネットワークノード１１，２１，３１の連続して利用可能な別個の論理チャネルＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、ＤＳＳＳ−ＣＤＭＡ方式（ＤＳＳＳ＝Direct Sequence Spread Spectrum）の場合に、畳み込みシーケンスとも称される種々異なるＣＤＭＡコードをネットワークノード１１，２１，３１に割り当てることによって得ることができる。ＤＳＳＳ−ＣＤＭＡは、非同期式ＣＤＭＡ方式であり、ここでは出力信号は、あらかじめ定めた拡散コードまたはチッピングシーケンスとも称されるビット列によって拡散される。この方式では有効データは、直接的な列（ダイレクトシーケンス）において拡散コードと排他的ＯＲ（ＸＯＲ）がとられ、引き続いて搬送波に重畳されて変調させる。ＤＳＳＳでは符号多重化方式および多重利用と比較して帯域拡散が重要である。拡散により、伝送のために比較的幅の広い帯域幅が必要である。同時にスペクトルにおけるエネルギ密度も低減されるため、他の信号をあまり妨害しない。有効データストリームは、受信側において、正しいチップ列を使用することによってのみ再構成できるのである。
【００３５】
この実施例の別の特別な変形実施例によれば、ネットワークノード１１，２１，３１の連続して利用可能な別個の論理チャネルＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ）ないしはＦＨ−ＣＤＭＡ方式（ＦＨ＝Frequency Hopping）の場合に、種々異なるホッピング列をネットワークノード１１，２１，３１に割り当てることによって得ることができる。周波数ホッピング方式では、伝送すべき情報は順次に多くの別個のチャネルに分配される。ここでは所定の時点につねに１つの周波数チャネルだけが使用される。これにより、各チャネルは比較的に狭い帯域幅を占有するのにもかかわらず、全体信号に対して帯域幅が比較的大きくなってしまうのである。受信器は、送信器と同期して同じチャネルにホッピングしなければならない。ＦＨＳＳと古典的な周波数多重化との違いは、周波数ホッピング方式ではチャネル占有はシーケンシャルに行われるのに対し、古典的な周波数多重化では複数の信号成分が、複数の個別チャネルに同時に存在することである。
【００３６】
すなわち、信号を伝送する際にはこの実施例のすべての変形実施形態において、イベントに対して極めてわずかな応答時間が可能になるため、信号を伝送する際のリアルタイム性能が格段に改善されるのである。さらにＣＤＭＡ方式の広帯域性によって信号伝送は妨害を極めて受けにくいのである。さらに多くの加入者数が可能であり、さらにこれらの加入者間で上記のデータレートをフレキシブルに分配することができるのである。
【００３７】
ネットワークノード１１，２１，３１にそれぞれ割り当てられる個別の論理チャネルＤ１，Ｄ２，Ｄ３の利用可能なデータレートが、個々のネットワークノード１１，２１，３１の実際の伝送要求に応じて変更できると有利である。このために伝送システム１１，２１，３１は、実際の要求に応じて個々の論理チャネルＤ１，Ｄ２，Ｄ３の利用可能なデータレートを設定するためのデータレート設定装置４０を有することができる。これによって上記の伝送システムは、個々のネットワークノード１１，２１，３１の伝送要求の変更の点から見て一層フレキシブルになるため、ネットワークノード１１，２１，３１における所定のイベントに対する応答時間に加えて、このようなイベントに対する伝送時間も可能な限りに短く維持される。これによって結果的に効率が上がり、さらにこれによって伝送システムのリアルタイム性能をさらに上げることができる。
【００３８】
上記の実施例の伝送システムにおいて伝送誤りを低減するため、前方誤り保護方式を使用することができる。このためにこの前方誤り保護方式を実行する誤り訂正装置５０を上記の伝送システムは有することができる。ここでは誤り訂正装置５０により、個々のネットワークノード１１，２１，３１は、伝送すべきデータを冗長的に符号化するため、これらのデータを受信するネットワークノードは、送信したネットワークノードに問い合わせをすることなく伝送誤りを識別して訂正することができるのである。これにより、信号が損傷した場合、送信器に信号を新たに要求する必要はないのである。
【００３９】
（第２実施例）
この実施例において、オートメーション装置１および伝送システムの要求は、前の実施例の図１に示しかつその関連において説明した要求と同じである。
【００４０】
しかしながら上記の実施例とは異なり、この実施例では、ネットワークノード１１，２１，３１の連続して利用可能な別個の論理チャネルＤ１，Ｄ２，Ｄ３の提供は、ＣＤＭＡによって行われるのではなく、ＯＦＤＭ（ＯＦＤＭ＝Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式を利用することにより、個別搬送波の部分集合として行われるのである。ＯＦＤＭ方式は、図３に示したようにデジタル伝送するために複数の直交搬送波信号を使用する多重化方式である。ここではデータレートの高い伝送すべき有効情報はまず、データレートの低い複数の部分データストリームＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３に分割され、これらの部分データストリームＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３はそれぞれ、それ自体慣用の変調方式によって、例えば直交振幅変調などによって狭い帯域幅に変調され、引き続いて個々の搬送波に加算されるのである。受信器において復調のために個々の搬送波信号を区別できるようにするため、これらの搬送波信号に対応付けられる関数空間は互いに直交していなければならない。これにより、これらの搬送波信号は、可能な限りに互いに影響を及ぼさないようになる。この関連においてＣＯＦＤＭ方式（ＣＯＦＤＭ＝Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex）（多搬送波方式）も殊に有利である。
【００４１】
ここでも第１実施例において使用したＣＤＭＡ方式の場合と類似の論理的なリング構造を実現することができる。このＯＦＤＭ方式により、周波数インターリービング効果（Frequency-Interleaving-Effect）が得られ、この効果によって信号伝送の障害耐性が向上する。しかしながら伝送システムのサイクル時間および搬送波個数が逆に影響を受けてしまうのである。
【００４２】
したがって利用可能な全データレートを図２のデータストリームＤ１ないしＤ４に分割することはこの実施例にも有効である。すなわち、信号の伝送時にはこの実施例においてもイベントに対して極めてわずかな応答時間が可能になるため、信号の伝送時のリアルタイム性能が格段に改善されるのである。
【００４３】
（一般的な事項）
伝送方法およびオートメーション装置の、上で説明すべての実施形態は、個別または考えられ得るすべての組み合わせで使用することができる。ここでは殊につぎのように変更が考えられる。
【００４４】
誤り訂正装置５０によって実施される前方誤り訂正方式のさらに高い訂正性能を達成するため、時間インターリーブを適用することができ、この時間インターリングにより、伝送誤りを一層均一に分配させることができる。しかしながらこの際には伝送システムの実現可能な最小サイクル時間と、インターリービングの深さとが相反的に影響し合う。
【００４５】
上ではオートメーション装置１に対してただ１つの制御装置１０しか記載されていないとしても、オートメーション装置１は、複数の制御装置１０を有することができ、ここでは、例えば複数の制御装置１０のうちの１つは、他の制御装置のそれぞれ上位になる。さらに駆動装置２０，３０ないしはオートメーション装置１のエレメントの個数は任意であり、ひいては伝送システム１のネットワークノード２１，３１の個数も任意である。殊にこの個数は１００以上とすることも可能である。
【００４６】
オートメーション装置１は、信号を無線伝送するための伝送システム１１，２１，３１の他に、オートメーション装置１の所定のエレメント１０，２０，３０間で信号を伝送するための従来の有線の伝送システムを有することができ、またこれを使用することができる。これにより、（無線，有線の）２つのシステムを、他方のシステムよりもそれぞれ格段に大きな利点が得られるオートメーション装置１の箇所にそれぞれ使用することができる。
【００４７】
無線伝送ではＵＨＦからＳＨＦまでの，すなわち約１００MHzから１０GHzの範囲の周波数スペクトルにおける周波数を使用することができる。これらの周波数ではアンテナサイズと伝送特性とには有利な関係がある。
【００４８】
さらに第２実施例では、障害を低減するため、ＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)技術を利用することが考えられる。
【符号の説明】
【００４９】
１  オートメーション装置、  １０  制御装置、  １１  伝送装置ないしは第１ネットワークノード、  １１ａ  アンテナ、  ２０  駆動装置、  ２１  伝送装置ないしは第２ネットワークノード、  ２１ａ  アンテナ、  ３０  駆動装置、  ３１  伝送装置ないしは第３ネットワークノード、  ３１ａ  アンテナ、  ４０  データレート設定装置、  ５０  誤り訂正装置、  Ｄ１ないしＤ４  論理チャネルにおいて利用可能なデータレートないしは論理チャネル、  Ｄ２１ないしＤ２３  個別搬送波、  Ｄｇｅｓ  伝送システムの利用可能な全体データレート、  ｔ１  イベントの時点、  ｔ２  応答時間、  Ｔ  サイクル時間、  Ｔ１ないしＴ４  タイムスライス
【図１】
2013529401.tif 000003
【図２】
2013529401.tif 000004
【図３】
2013529401.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2013529401.tif 000007
2013529401.tif 000008
2013529401.tif 000009
2013529401.tif 000010
2013529401.tif 000011
2013529401.tif 000012