CN109863778B - 用于监控数据连接的质量的方法以及用于在该方法中使用的订户站和网络管理单元 - Google Patents

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Abstract

最近,从车辆(30)中的移动通信领域公知车辆相关的应用、如自动驾驶,所述车辆相关的应用对移动通信提出了关于服务质量方面的更高的要求。有些应用领域、诸如机动车(Kfz)传感器原始数据的交换需要确定的数据传输率和时延来正常地发挥作用,例如对交通成员的协调控制就基于这些机动车传感器原始数据来实现。当前的移动无线电调制解调器只向用户提供对来自下层的数据的受限制的访问。提出了经改善的服务质量监控。在第一阶段,执行对在无线电调制解调器上测量的质量的监控。该信息基于在比特传输层(PHY)中的测量。在第二阶段,执行对网络状态的监控。这些信息由比特传输层(PHY)或更高的层来提供。在此,监控模块(ÜM)在绕开一个或多个中间层的情况下直接访问提供必要的信息的比特传输层(PHY)。

Description

用于监控数据连接的质量的方法以及用于在该方法中使用的 订户站和网络管理单元
技术领域
本发明涉及一种用于监控数据连接的质量的方法,其中数据经由被干扰的无线电信号被传输到至少一个接收站。本发明还涉及一种用于在该方法中使用的订户站和网络管理单元。
背景技术
对于配备有无线电通信模块的在公共道路交通中彼此直接进行通信的车辆的情形来说,无论是对于协同驾驶还是自动驾驶,安全关键的应用的非常高的可靠性都是非常重要的。车辆到车辆直接通信的技术已经被开发并且继续开发。提及经由WLAN、这里尤其是根据WLAN标准IEEE 802.11p的变型方案的车辆直接通信,作为示例。在该技术的情况下,为了在车辆之间进行通信,建立点对点(ad hoc)WLAN网络(在“点对点域(Ad Hoc Domain)”的范围内的通信)。
但是,车辆通信在移动无线网方面也是可能的。不过,在该技术的情况下,基站必须将消息从车辆传递到车辆。这是如下方面,在该方面,在所谓的“基础设施域”中进行通信。对于未来的移动无线电代来说,也能够实现车辆直接通信。在LTE的情况下,该变型方案称作LTE-V,在5G倡议的情况下,该变型方案称作D2D。
典型的通信情形是安全情形、交通效率情形和信息娱乐。对于安全方面,提到如下情形:“合作前方碰撞报警(Cooperative Forward Collision Warning)”、“预碰撞侦测/报警(Pre-Crash Sensing/Warning)”、“危险场所报警(Hazardous Location Warning)”。在这些方面,车辆彼此间交换信息,如位置、方向和速度,也交换参数,如大小和重量。所传输的其它信息涉及意图信息,如车辆有意地被超过、车辆左/右转弯等等,所述意图信息对于协同驾驶来说是令人感兴趣的。在此,常常传送传感器数据。如果存在危险情况而驾驶员没有做出反应,那么车辆可能会自动刹车,使得防止事故或者至少将在不可避免的事故中的后果保持得尽可能小。
在交通效率的范围内提到:“增强型路线指导与导航(Enhanced Route Guidanceand Navigation)”、“绿灯最佳速度顾问(Green-Light Optimal Speed Advisory)”和“V2V合并辅助(V2V Merging Assistance)”。
在信息娱乐方面,因特网访问有前景。
清单表明:尤其是在安全的范围内进行对时间要求严格的数据传输。因而,车辆到车辆通信的可靠性是重要的。
在移动无线电中,数据传输的可靠性意味着完整性(所有被发送的有效数据都到达接收方)和准确性(所发送的有效数据和从所接收到的数据中还原的有效数据一致)。为此,在移动无线电技术中使用不同的方法,例如频率多样性、空间多样性、对调制方式和调制参数以及所要使用信道码以及编码速率等等的的合理的选择!
目前,如下移动无线电技术能被用于车辆到车辆通信:基于3GPP的UMTS、HSPA、LTE,以及未来的5G标准。对于车辆直接通信来说,提及LTE-V和5G D2D。
一旦数据必须周期性地反复地被传输,就应针对这些数据的传输保留高效的传输资源并且将这些传输资源分派给发送站。在如今的移动无线电标准中,管理单元承担该任务,所述管理单元也在术语“调度程序(Scheduler)”下公知。如今,该管理单元通常布置在移动无线电基站中。在LTE移动通信系统中,基站简称作eNodeB,对应于“演进式节点基站(Evolved Node Basis)”。
因此存在如下情况:在基于移动无线电(LTE-V、5G)在车辆之间进行直接通信时,进行从车辆到车辆的传输,但是网络提供商通过基站eNodeB来控制资源。利用该所谓的调度程序,移动无线电供应商规定:哪个频率资源允许在哪个时间点被用于直接通信。
尤其是,在移动无线电中,用户在一个小区之内的所有活动都由基站来指挥。通常是基站中的软件组件的调度程序通知每个成员:该成员允许在哪个时间点并且在传输帧的哪些频率上发送确定的数据。因此,所述调度程序的主要任务在于将传输资源合理地分配到不同的成员。由此,避免了冲突,在从成员(上行链路(Uplink))以及到成员(下行链路(Downlink))的两个传输方向对数据通信进行调节并且能够实现多个用户的高效的访问。
在车辆中越来越多的应用需要数据连接。近年来,已添加了很多应用,这些应用需要与服务器的连接,诸如谷歌地图导航(Google Maps Navigation),还有电话、来自信息娱乐领域的应用,如因特网收音机、视频流服务和天气服务。
这些服务一部分没有对数据连接提出特别高的要求。其它服务、如音频和视频流服务虽然提出了被提高的要求,但是不是安全相关的,而且在数据传输率和时延方面的变化可以通过在应用层的缓冲措施来拦截(例如流式缓冲(Streaming Buffer))。一些应用甚至只需要偶尔的数据连接来取得服务器的当前信息并且将这些当前信息显示给用户。
最新的应用对通信提出了高得多的要求。尤其是在安全相关的应用领域,数据传输的时延和数据传输的可靠性重要。有些应用领域、诸如机动车(Kfz)传感器原始数据的交换需要确定的数据传输率和时延来正常地发挥作用,例如对交通成员的协调控制就基于这些机动车传感器原始数据来实现。这种类型的要求通常被称作服务质量(Quality-of-Service)要求,简称QoS。在移动通信系统LTE(长期演进(Long Term Evolution))中,以无线承载设计(Radio Bearer Konzept)详细规定了一种解决方案,该解决方案应在在移动无线电领域实现QoS。从3GPP在TS 23.401规范中进行了标准化。但是,该设计在实际中常常没有被使用。
在IP网络领域,QoS解决方案被标准化。在IP网络领域的已知的解决方案的示例是协议综合服务(Protokolle Integrated Services)IntServ、资源预留协议(ResourceReservation Protocol)RSVP、差异化服务(Differentiated Services )DiffServ和多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching)MPLS。但是,这些解决方案并不是针对移动无线电领域来设计的。
当前的移动无线电调制解调器只向用户提供对来自下层的数据的受限制的访问。这些移动无线电调制解调器反而按照通信的传统的ISO/OSI层模型使下层与应用层隔绝。这对于在移动无线电中的传统的应用来说也是合理的。每个层i都向上面的层i+1提供尽可能好的服务(“best effort(尽力服务)”)。层的独立性具有如下含义:每个层都可以单独地被开发、被优化而且也可以针对(例如其它制造商)的其它实现方案被更换。
从WO 98/45994A2公知:在开放式系统互联(Open System Interconnection)系统OSI中,在数据通信的ISO/OSI层模型的每个层嵌入所谓的“向上服务接入点(UpwardService Access Point)”,以便将服务质量参数转发给相应下一个更高的层。
同时,当前的技术实现方案对于应用来说提供了在下层观察当前的情况的可能性。然而,这是强烈简化并且延迟的信息,以便例如能够实现在移动电话中的条形显示。这种实现方案基于AT指令集的使用,该AT指令集被用于对调制解调器进行配置和参数化而且也在术语Hayes兼容指令集下公知。该指令集是由ITU-T在推荐V.250中实现的。
从US 2009/147684A1公知动态的、集成的“多业务跨层(Multi-Service CrossLayer)”优化。其中示出了在数据通信的ISO/OSI层模型的7层之间的不同的跨层交互。
从US 2002/054578A1公知具有用于使服务质量设置适配的模块的应用。
从汽车领域的应用开发者的角度,该状态是不够的。车辆功能应该只具有受控制的失灵,使得在使用该功能之前已经可以向客户或将来驾驶员辅助系统ADAS(AdvancedDriver Assistance Systems)报告该功能损坏或者完全不能用。在移动无线电领域的基于AT指令集的当前的方案和可观察性是不够的而且阻止了这种类型的行动。从应用开发者的角度,连接质量的变化就像一个随机的过程而且不可预见地快速发生。
因此,存在对经改进的服务质量监控系统的需求,该服务质量监控系统尤其应该用于车辆相关的应用。
发明内容
该任务通过按照本发明的用于监控数据连接的质量的方法、按照本发明的订户站和按照本发明的网络管理单元来被解决。
按照对这些措施的随后的描述,从属权利要求包含本发明的有利的扩展方案和改进方案。
解决方案在于服务质量监控的形式,该形式使服务质量对于车辆相关的应用来说明显更有吸引力。这不仅适用于车辆制造商以及网络提供商而且在更一般的意义上适用于需要高可用性和低时延的应用(“关键任务应用(mission-critical applications)”)的所有提供商。
所提出的设计显著改变了这一点而且借此对于与需要无线电连接的机动车相关联的应用来说开启了很多新的可能性。
优选地,该设计可以分两个阶段来实现。在第一步骤中,在安全关键的应用程序本身中观察在无线电调制解调器中看到的质量。
- 第1阶段:监控在无线电调制解调器上测量的质量
在该阶段,移动无线电调制解调器在当前的时间点将当前的服务质量说明上交给应用层。不同于到目前为止的转交根据信道估计的参数的解决方案,该设计还明显更进一步。基于在比特传输层中的测量,也将包寄送率、数据传输的所估计的时延和所确定的数据传输率上交给应用层。但是,此外也可以转发设置参数、如所分派的带宽、调制方式和调制参数、例如使用哪种QAM模式。
如果调制解调器不能对信道变化做出反应(例如由于包寄送率降低)而且也没有像网络那样做出反应,例如通过改变调制方式或编码方案和/或带宽来做出反应,则通过该信息,应用直接参与进来。
- 第2阶段:监控网络状态
在第二阶段,该设计再一次显著扩展。在该扩充阶段,除了对无线电调制解调器的测量之外,也应该将网络的信息转交给应用层。这些信息使关于在车辆应用中的服务质量的知识在两个维度上扩展:
1.网络可以向应用报告关于该网络自己的状态(网络负荷等等)以及关于在该网络中的调制解调器的状态(例如该调制解调器是否已到达挂断点附近等等)的信息。在此,调制解调器是否已到达挂断点的信息对应于订户站是否已到达小区边界附近的信息。
2.网络也可以在一定程度上将这些参数预测到将来。小区的基站例如可以估计在不久的将来在该小区中将有多少个用户。基于此并且基于当前的信道条件,该小区可以估计该小区可以在不久的将来向给定的用户提供怎样的服务质量。这可以由车辆一方来辅助,其方式是将当前的位置和所计划的路线传输给网络。
3.在设备到设备通信的范围内,可设想的是:在第1阶段中描述的在移动无线电调制解调器的功能性可以被扩展预测组件,该设备到设备通信可以在超出覆盖模式(Out-of-Coverage Mode)下并且借此在没有中央基站的情况下运行。
在此,在几秒钟的范围内的预测是可能的。这给应用时间来对变化做出反应。
提到安全相关的应用“队列行驶(Platooning)”,作为对应用层的反应的示例。在车辆中的该应用中,对车队进行经协调地控制。这里令人感兴趣的是:实现在车辆、例如载货车之间的尽可能小的距离。如果向该应用报告在无线电网络中的通信的更高的时延(例如因为网络负荷正在增长),则可以提高在队列成员之间的距离。
附图说明
本发明的一个实施例在附图中示出而且随后依据附图进一步来阐述。
其中:
图1示出了通过移动无线电的车辆通信的原理;
图2示出了LTE基站eNodeB的典型的协议栈;
图3示出了机动车的车辆电子装置的框图;
图4示出了LTE订户站的协议栈;而
图5示出了针对“队列行驶”应用情况的在订户站与网络管理单元之间的消息交换。
本说明书阐明了按照本发明的公开内容的原理。因此,易于理解的是,本领域技术人员将有能力设计出不同的装置,所述装置虽然这里没有明确地被描述,但是所述装置表现出按照本发明的公开内容的原理并且应该在所述公开内容的保护范围内同样被保护。
具体实施方式
图1示出了借助于移动无线电的车辆通信的原理。车辆配备有附图标记30。这些车辆分别配备通信模块31,该通信模块用作用于移动通信的发送和接收单元。来自车辆(上行链路(Uplink))和到车辆(下行链路(Downlink))的所有消息或者通过服务一个移动无线电小区的基站来传导,或者在车辆直接通信的情况下(副链路(Sidelink))直接在车辆之间交换。如果车辆处在该移动无线电小区之内,那么所述车辆在基站登记或注册。在下文,基站被称作网络管理单元20。如果所述车辆离开移动无线电小区,那么它们被移交给相邻的小区(挂断(Hand Over))并且与此相应地在网络管理单元20处退出或注销。网络管理单元20也提供对因特网10的访问,使得在该移动无线电小区中的车辆30或所有其它移动无线电成员都被供应因特网数据。
这些技术被标准化,而且关于这一点指出了移动无线电标准的相对应的规范。参考3GPP倡议和LTE标准(长期演进(Long Term Evolution)),作为移动无线电标准的新式的示例。所属的ETSI规范中的多个规范目前存在于版本13中。作为示例,提到:ETSI TS 136213 V13.0.0 (2016-05);演进式通用陆地无线电访问(Evolved Universal TerrestrialRadio Access)(E-UTRA);物理层程序(Physical layer procedures)(3GPP TS 36.213版本13.0.0系列13)。
对传输资源的占用根据LTE标准借助于所谓的“调度程序”来实现,该“调度程序”对应于管理单元,该管理单元对这些传输资源进行管理。调度程序按照LTE标准布置在基站中。该基站在LTE标准下被称作eNodeB而且与此相应地被详细规定。在图2中示出了这种基站eNodeB的协议栈。附图标记200表示不同的被实现的协议的全体。用附图标记205来表示比特传输层、即数据通信的ISO/OSI层模型的第1层(物理层)。中继层、第2层(数据链路层(Data Link Layer))在LTE中通过如下层媒体访问控制层(Medium Access ControlLayer)210、无线链路控制层(Radio Link Control Layer)215和(无线资源控制层)220来实现。调度程序、即管理单元的已经提及的功能性位于其上,该管理单元进行资源占用。该单元用附图标记225来表示。层230位于其上,该层230进行对测量的分析和对基站eNodeB的配置。用附图标记235来表示无线准入控制(Radio Admission Control)层RAC。对应于无线承载控制(Radio Bearer Control)的RBC层具有附图标记240。在其上还布置有如下层连接移动性控制(Connection Mobility Control)CMC 245和跨小区无线资源管理(Inter CellRadio Ressource Mangagement)RRM 250。在该标准中进一步阐述了网络管理单元20的各个层。对于本发明来说令人感兴趣的是层230,该层230执行对测量的分析和对配置的实施。出于该原因,在下文给出主要关于该层230的进一步的阐述。关于其它被列出的层,在这些层的公开内容方面,明确参考LTE标准。
为了该目的,指出:图2是在该形式下从LTE标准得知的。涉及规范ETSI TS 136211 V13.1.0。该规范的题目是:LTE;演进式通用地面无线电接入(Evolved UniversalTerrestrial Radio Access,E-UTRA);物理信道和调制(Physical Channels andModulation )(3 GPP TS 36.211 Virgin 13.1.0系列13)。
层230将执行QoS监控的针对本发明规定的第2阶段。即提供关于网络的状态的信息。这些信息被传输给移动无线电成员。在此可以规定:这些信息只被传输给为这些特殊的QoS监控服务而已经登记的那些成员。
在另一实施方式中,关于调制解调器的状态的信息也在网络中被转交。这些车辆确实在移动无线电小区中移动。如果位置已知,则层230例如可以转发如下信息:调制解调器现在已经到达小区边界并且因此已到达挂断点。
在一个被扩展的实施方式中,在层230上实现如下算法,该算法执行对关于网络状态和/或关于在网络中的调制解调器的状态的信息的预测。小区的基站例如可以估计在不久的将来在该小区中有多少个用户。基于此并且基于当前的信道条件,该基站可以估计该小区可以在不久的将来向相应的用户提供怎样的服务质量。为了提高预测的精度而规定:为这种形式的QoS监控已经登记的成员将该成员的所计划的路线和目前的位置传送给网络管理单元20。位于基站中的网络管理单元20可以据此更好地估计成员在不久的将来到达接下来的哪个小区。因为不同的小区的基站彼此间也交换关于网络的状态、如在小区中的网络负荷率方面的信息,所以网络管理单元20可以当所提供的QoS应该会沿着所计划的路线发生变化时及早地通知成员。
在几秒钟的范围内的预测在该解决方案的情况下是可能的。尽可能的预测以及预测精度可以通过如下方式来实现:更多订户站为QoS监控服务而被登记而且报告它们的精确的路线信息。
提到所谓的“队列行驶”,作为车辆相关的应用的示例,对于该车辆相关的应用来说,被扩展的QoS监控是有利的。在此,多个甚至很多车辆都借助于技术控制系统协调地被控制,使得这些车辆可以在很小的距离下一个接一个地行驶,而不妨碍交通安全性。尤其是在载货车的情况下,这导致燃料消耗的显著减少并且导致温室效应气体的显著减少。但是,该应用是安全特别关键的。必须随时确保:即使对于协调控制来说被使用的通信服务的QoS变差,车队的车辆也可以停下来。在解决方案在于:如果在通信服务的QoS方面出现变差,则增大车辆之间的距离。相反,如果在通信服务的QoS方面出现改善,则可以重新减小该距离。
图3示出了现代机动车的机动车(Kfz)电子设备的典型的结构。用附图标记151来表示发动机控制设备。附图标记152对应于ESP控制设备,而附图标记153表示ABS控制设备。其它控制设备,如变速箱控制设备、安全气囊控制设备等等可以存在于机动车中。这种控制设备的联网通常利用CAN(控制器局域网络(Controller Area Network))总线系统104来实现,所述CAN总线系统被标准化为ISO标准、即ISO 11898。因为各种各样的传感器都被安装在机动车中而且这些传感器不再仅仅被连接到各个控制设备上,所以这种传感器数据同样通过总线系统104被传输到各个控制设备。机动车中的传感器的示例是车轮转速传感器、转向角传感器、加速度传感器、横摆率传感器、轮胎压力传感器、距离传感器等等。在图3中,车辆所配备的不同的传感器用附图标记161、162、163来表示。
但是,现代机动车还可以具有其它组件,如视频摄像机,例如作为倒车摄像机或者作为驾驶员监控摄像机,以及雷达设备,用于实现雷达巡航定速或者用于实现距离报警设备或者碰撞报警设备。
接着,还有其它电子设备也处在机动车中。这些电子装置更多地布置在乘客舱的范围内并且部分地也由驾驶员来操作。示例是用户界面设备,驾驶员可以利用所述用户界面设备调出行驶模式,但是也可以操作传统的组件。档位选择以及也包括闪光灯控制、雨刷控制、车灯控制等等都属于所述传统的组件。所述用户界面装置配备有附图标记130。用户界面装置130常常也配备有旋转/压力开关,通过所述旋转/压力开关,驾驶员可以调出不同的菜单,所述菜单显示在仪表板总成中的显示器上。另一方面,触敏显示器也属于该类别。甚至用于运营辅助的语音输入属于该领域。
导航系统120这里与此有区别,所述导航系统120同样建造在仪表板总成的区域内。当然,在地图上显示的路线同样可以呈现在仪表板总成中的显示器上。但是,没有进一步示出可能存在的其它组件,如免提装置。附图标记110表示车载单元。该车载单元110对应于通信模块,通过所述通信模块,车辆可以接收和发送移动数据。典型地,这里可以涉及移动无线电通信模块、例如根据LTE标准的移动无线电通信模块。
乘客车厢的设备通过总线系统同样相互联网,所述总线系统用附图标记102来表示。同样可以涉及根据ISO 11898-2标准的CAN总线系统,必要时这里在变型方案中用于以更高的数据传输率在信息娱乐设备之间进行数据传输。为了应该将车辆相关的传感器数据通过通信模块110传输到另一车辆或传输到中央计算机的目的,设置网关140。该网关与两个不同的总线系统102和104连接。网关被设计为转换所述网关通过CAN总线104接收的数据,使得所述数据被转换成高速CAN总线102的传输格式,使得所述数据可以被分成在那里详细说明的包。为了向外部转发这些数据、即转发到另一机动车或者转发到中央计算机,车载单元110 装备有通信接口,用于接收这些数据包并且将这些数据包重新转化成相对应地使用的移动无线电标准的传输格式。
图4示出了LTE订户站的协议栈,该LTE订户站在LTE专业术语中通常被称作用户设备(User Equipment,UE)。最下层涉及比特传输层(物理层)PHY。位于其上的层是媒体访问层(Medium Access Layer)MAC、无线链路控制层(Radio Link Control Layer)RLC、分组数据汇聚层(Packet Data Convergence Layer)PDCP、无线资源控制层(Radio ResourceControl Layer)RRC和网络访问层(Network Access Stratum)NAS。应用层APP位于其上。车辆相关的应用、即例如队列行驶的之前提到的应用在该层上运行。因为图4中的各个层一个建立在一个上而且通过所限定的接口来彼此进行通信,所以应用层对比特传输层的访问不是简单地就可能的。需要该跨层访问用于这里提出的QoS监控。为了硬件无关地实现这一点,在图4中示出的协议栈中设置抽象层(Abstraction Layer)AL的实现方案。在图4的示例中,通过在比特传输层PHY与抽象层AL之间的箭头来表示跨层访问。关于网络的状态的信息在协议栈中同样通过比特传输层PHY到达订户站。这些信息同样可以通过抽象层AL来取得。这种抽象层已经由3GPP详细规定,例如用于在混合自动重复请求(Hybrid AutomaticRepeat Request,HARQ)过程的范围内在基站eNodeB与订户站UE之间交换信息。
优选地,连接质量监控模块ÜM被实现为在应用层APP中的应用程序的程序模块。在一个实施例中,该模块从比特传输层PHY和提供网络状态信息的层取得必要的信息。替选地,该模块可能会被实现为独立的应用程序。那么该模块必须拥有所限定的接口,通过该接口,该模块可以与其它应用程序交换数据。
图5还示出了已经提及的“队列行驶”的应用情况的通信的流程。
在图中示出了车队的仅仅两个载货车32、33。在前面行驶的车辆33是所谓的队列引导车辆。该队列引导车辆使属于队列的车队车辆32协调。在图中仅仅示出了一个其它的车队车辆32。但是其它车辆也可属于车队。队列引导车辆33与基站20进行通信,而且利用第一消息N1来向网络管理单元告知车队的当前的位置和所计划的路线。网络管理单元在消息N2中向队列引导车辆33报告关于网络状态的信息,包括网络负荷和/或关于在网络中的订户站的状态的信息。尤其是报告如下信息:车辆33接近由基站20管理的移动无线电小区的小区边界,作为关于订户站的状态的信息。
队列引导车辆33评价这些信息并且将这些信息转发给应用层APP。在所考虑的情况下(其中应用涉及“队列行驶”情况),该应用将相对应地做出反应,也就是说,该应用例如在连接质量变得更差时向车队车辆32报告:这些车队车辆应该增大与在前面行驶的车辆的距离。如在图5中示出的那样,该信息在消息N3中被传输。
应该理解的是,所提出的方法和所属的设备可以以硬件、软件、固件、特殊处理器或者它们的组合的不同的形式来实现。特殊处理器可包括专用集成电路(ASIC)、精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RSIC)和/或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)。优选地,所提出的方法和设备被实现为硬件与软件的组合。优选地,软件作为应用程序被安装在程序存储设备上。通常涉及基于计算机平台的机器,所述计算机平台具有硬件,诸如一个或多个中央单元(CPU)、一个随机存取存储器(RAM)以及一个或多个输入/输出(I/O)接口。此外,通常在计算机平台上安装有操作系统。这里已经被描述的不同的进程和功能可以是应用程序的部分或者可以是通过操纵系统来实施的部分。
公开内容并不限于这里所描述的实施例。存在针对不同的适配和修改的空间,本领域技术人员会基于其专业知识以及属于公开内容的内容来考虑所述不同的适配和修改。
所提出的设计不仅仅能在移动无线电通信中使用。在WLAN IEEE 802.11x、尤其是IEEE 802.11p通信的范围内,也存在小区中的通信和挂断,而且所提出的解决方案能在那里使用。
附图标记列表
10 因特网
20 基站
30 移动订户站
31 通信模块
32 移动订户站
33 移动订户站
100 车辆电子设备框图
102 高速CAN总线
104 CAN总线
110 车载单元
120 导航系统
130 用户接口装置
140 网关
151 发动机控制设备
152 ESP控制设备
153 ABS控制设备
161 传感器1
162 传感器2
163 传感器3
200 协议栈
205 PHY层
210 MAC层
215 RLC层
220 RRC层
225 调度程序
230 测量、配置&管理层
235 RAC层
240 RBC层
245 CMC层
250 RRM层
APP 应用层
ÜM 监控模块
NAS NAS层
RRC RRC层
PDCP PDCP层
RLC RLC层
MAC 媒体访问层
AL 适配层
PHY 比特传输层
N1 第一消息
N2 第二消息
N3 第三消息。

Claims (15)

1.一种用于监控数据连接的质量的方法,其中数据在传输网络的小区中通过被干扰的无线电信道传输到至少一个移动订户站(30、32、33),其中在订户站(33)中,所述数据连接的状态在作为应用层中的应用程序的一部分的监控模块(ÜM)中至少基于在比特传输层(PHY)中的测量来被监控,而且在所述比特传输层中的测量在没有经历一个或多个中间层的情况下直接被转交给所述应用层(APP),或者由所述应用层(APP)从提供所述测量的层中取得,其特征在于,除了至少基于在所述比特传输层(PHY)中的测量对所述数据连接的状态估计之外或者替选于至少基于在所述比特传输层(PHY)中的测量对所述数据连接的状态估计,在所述监控模块(ÜM)中进行状态估计时也考虑关于所述传输网络的状态的信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中除了在所述比特传输层(APP)中的测量之外,也将所述数据连接的参数、尤其是所分派的带宽和/或所使用的具有所设置的调制参数的调制方式转交给所述应用层(APP)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中将关于网络负荷的信息和/或关于在网络中的订户站(33)的状态的信息转发给所述监控模块(ÜM),作为关于所述传输网络的状态的信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述关于在网络中的订户站(33)的状态的信息说明:所述订户站(33)是否已到达小区边界附近。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述订户站(33)将关于所述订户站(33)的当前的位置和所计划的路线的信息传送给网络管理单元(20)。
6.根据权利要求2至5之一所述的方法,其中关于所述传输网络的状态的信息被网络管理单元(20)预测到将来,而且由所述网络管理单元(20)发送到所述订户站(33)。
7.根据权利要求6所述的方法,其中为了预测所述传输网络的状态,考虑关于所述订户站(33)的当前的位置和所述订户站(33)的所计划的路线的信息。
8.一种用于在根据上述权利要求之一所述的方法中使用的订户站,所述订户站具有监控模块(ÜM),所述监控模块至少基于在所述比特传输层(PHY)中的测量来监控所述数据连接的状态,其中所述监控模块(ÜM)是处在所述应用层上的应用程序的一部分而且被设计为使得所述监控模块在没有经历一个或多个中间层的情况下直接从提供所述测量的层取得关于连接的当前状态的信息或者从提供所述测量的层收集所述信息,其特征在于,除了关于所述数据连接的状态的信息之外或者替选于关于所述数据连接的状态的信息,所述监控模块(ÜM)从提供网络状态信息的层取得关于所述传输网络的状态的信息或者从提供所述网络状态信息的层收集所述信息,而且至少基于在所述比特传输层(PHY)中的测量和关于所述传输网络的状态的信息来进行对所述数据连接的状态估计。
9.根据权利要求8所述的订户站,其中所述订户站(33)将关于所述订户站(33)的当前的位置和所计划的路线的信息传送给网络管理单元(20),而且从所述网络管理单元(20)接收关于所述传输网络的状态的信息。
10.根据权利要求9所述的订户站,其中除了在所述比特传输层(APP)中的测量之外,关于连接的当前状态的信息也涉及所述数据连接的参数、尤其是所分派的带宽和/或所使用的具有所设置的调制参数的调制方式。
11.一种用于在根据权利要求1至7之一所述的方法中使用的网络管理单元,所述网络管理单元具有用于监控网络状态的单元(230),其特征在于,所述用于监控网络状态的单元(230)被设计为:为了在接收方侧估计网络的质量状态,将某些关于所述网络状态的信息发送给一个或多个订户站(33)。
12.根据权利要求11所述的网络管理单元,其中所述用于监控网络状态的单元(230)将关于所述传输网络的状态的信息预测到将来。
13.根据权利要求11或12所述的网络管理单元,其中所述用于监控网络状态的单元(230)将关于网络负荷的信息和/或关于在网络中的订户站(33)的状态的信息发送给一个或多个订户站(33)。
14.根据权利要求13所述的网络管理单元,其中所述关于在网络中的订户站(33)的状态的信息说明:所述订户站(33)是否已到达小区边界附近。
15.根据权利要求 11或12所述的网络管理单元,其中所述用于监控网络状态的单元(230)是移动无线电基站eNodeB的一部分。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9983583B2 (en) * 2016-08-11 2018-05-29 Tula Technology, Inc. Autonomous driving with dynamic skip fire
DE102017222216B3 (de) 2017-12-07 2019-05-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Durchführung von Abstandsmessungen zwischen den Fahrzeugen einer Fahrzeugkolonne sowie Fahrzeugmodul zur Verwendung bei dem Verfahren sowie Fahrzeug
EP3621327B8 (de) * 2018-09-04 2022-05-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur vorausschauenden schätzung der übertragungsbedingungen für eine kommunikation zwischen zwei kommunikationspartnern, vorrichtung zur durchführung von verfahrensschritten des verfahrens, fahrzeug sowie computerprogramm
WO2020065369A1 (en) * 2018-09-24 2020-04-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Connectivity control for platooning of user equipments
EP3751536B1 (en) 2019-06-12 2024-03-27 Volkswagen AG Method for determining a high-density platooning driving maneuver, apparatus, vehicle and computer program
EP3790295B1 (en) * 2019-09-09 2024-05-29 Volkswagen AG Method, computer program, and apparatus for determining a minimum inter-vehicular distance for a platoon, vehicle, traffic control entity
EP3865966B1 (en) 2020-02-11 2023-11-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Method, computer program, apparatus, vehicle, and network component for controlling a maneuver within a platoon
EP3883149A1 (en) 2020-03-20 2021-09-22 Volkswagen Ag Method, apparatus and computer program for predicting a future quality of service of a wireless communication link

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102938892A (zh) * 2012-10-12 2013-02-20 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种认知无线传感器网络跨层协议设计方法
CN103200572A (zh) * 2012-01-04 2013-07-10 中兴通讯股份有限公司 一种认知无线网络的跨层协作方法和系统
CN104869654A (zh) * 2015-04-07 2015-08-26 北京邮电大学 一种资源调配系统、基站、设备及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19713956C2 (de) 1997-04-04 1999-02-18 Ericsson Telefon Ab L M Verfahren, Kommunikationsnetz und Dienst-Zugangs-Interface für Kommunikationen in einer Umgebung für Verbindungen von offenen Systemen
US6999432B2 (en) 2000-07-13 2006-02-14 Microsoft Corporation Channel and quality of service adaptation for multimedia over wireless networks
JP4287429B2 (ja) * 2003-10-15 2009-07-01 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 階層型通信シナリオにおける複数の通信層の動作を制御する装置および方法
DE10356256A1 (de) 2003-12-02 2005-07-07 Siemens Ag Verfahren zur Qualitätsüberwachung einer Funkschnittstelle eines Funkkommunikationsgerätes
US20090147684A1 (en) 2007-12-10 2009-06-11 Reza Majidi-Ahy Dynamic, integrated, multi-service network cross-layer optimization
US8352112B2 (en) * 2009-04-06 2013-01-08 GM Global Technology Operations LLC Autonomous vehicle management
US20150156814A1 (en) * 2010-07-27 2015-06-04 Humax Holdings Co., Ltd. Cross-layer optimization method in a multimedia transmission system
WO2012039677A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Empire Technology Development Llc Dynamic mobile application quality-of-service monitor
DE102010041877A1 (de) 2010-10-01 2012-04-05 Vodafone Holding Gmbh Ermittlung der Dienstgüte in einem Kommunikationsendgerät
US8863256B1 (en) * 2011-01-14 2014-10-14 Cisco Technology, Inc. System and method for enabling secure transactions using flexible identity management in a vehicular environment
US20140309930A1 (en) 2013-04-15 2014-10-16 Flextronics Ap, Llc Automatic camera image retrieval based on route traffic and conditions
US9407508B2 (en) * 2013-09-04 2016-08-02 Tube, Inc. Client-side inference of wireless network states
US10542464B2 (en) * 2016-04-01 2020-01-21 Futurewei Technologies, Inc. Methods for data communication to a platoon of connected vehicles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103200572A (zh) * 2012-01-04 2013-07-10 中兴通讯股份有限公司 一种认知无线网络的跨层协作方法和系统
CN102938892A (zh) * 2012-10-12 2013-02-20 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种认知无线传感器网络跨层协议设计方法
CN104869654A (zh) * 2015-04-07 2015-08-26 北京邮电大学 一种资源调配系统、基站、设备及方法

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