CZ209392A3 - Method of and apparatus for data transmission - Google Patents

Description

Způsob a zařízeni pro vysílpnif^'

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu vysílání dat z většího počtu vedlejších stanic na hlavní stanici společným kanálem, který je rozdělen do časových úseků, jejichž délka a synchronizace jsou určeny odpovídajícím rozdělením časových úseků signálu pro přenos dát vysílaného hlavní stanicí, přičemž každá vedlejší stanice má v každém časovém úseku předem určenou pravděpodobnost p pro vysílání datového paketu.

Dosavadní stav techniky

Způsob tohoto typu je znám pod jménem ALOHA s časovými úseky a je popsán ^například v knize Computer Networks Andrewa Tanenbauma, · vydané Prentice/Hal1 International Editions, kapit.6, str.253. Při tomto známém způosbu vedlejší stanice vysílá datový paket, který má časovou délku v podstatě odpovídající délce časového úseku ve v zásadě nahodilém časovém úšeku, na'hlavní stanici. Takové komunikační spojení na hlavním stanici bude dále 'nazýváno spojení směrem nahoru. Dochází také kekomunikačnímu spojení z hlavní stanice na vedlejšf^stanice, které Elbúde dálě‘ nazýváno spojení směrem dolů. Kmitóčet nosné vinyl používaný pro spojení směrem dolů se. liší od klitočtu nosné Vlny pro spojení směrem nahoru a je stále¹ sledován všemi ¥ aktivními vedlejšími stanicemi. Podle známého způsobu se Vsignál přijímaný hlavní stanicí zesiluje a znovu vysílá, přičemž znovu vysílaný signál může být přijímán všemi aktivnírtii vedlejšími stanicemi, ale je v zásadě určen pouze pro jednu určitou vedlejší stanici. Vysílající vedlejší stanifeě také přijímá datový paket znovu vysílaný hlavní stanicí á srovnává datový paket s jejím dříve vysílaným datovým paketem/ Na základě výsledku tohoto srovnání vedlejší stanice určuje, zda před tím vysílaný datový paket byl správně % přijmut a znovu vysílán hlavní stanicí, a v tomto případě se vysílá nový datový paket, nebo se vysíláni zastaví, jestliže není -přítomen žádný nový datový paket, anebo jestliže se vyskytne chybová situace, je potom před tím vysílaný datový paket znovu vysílán.

Příští vysílání datového paketu, ať jde opět o již vysílaný datový paket nebo nový datový paket, se provádí v nahodilém časovém úseku vzhledem k před tím použitému časovému úseku, přičemž časová vzádlenost bez před tím použitým časovým úsekem a novým časovým úsekem závisí na uvedené pravděpodobnosti p.

Nejdůležitější příčina chybové situace je souběžné vysílání dvou nebo více vedlejších stanic. Datový paket vysílaný hlavní stanicí je potom kombinací dvou datových paketů přijímaných souběžně hlavní stanicí a tak neodpovídá ani jednomu ,ani druhému datovému paketu, takže obě vedlejší stanice musí své datové pakety vysílat ještě jednou. Bude zřejmé, že pravděpodobnost takové kolize datových paketů se zvyšuje, čím intenzivněji vysílají vedlejší stanice datové pakety, což působí redukci uživatelské účinnosti (označované jako propustnost vyjádřená v počtu bitů. správně přijatých za sekundu po komunikačním kanálu, děleném maximálním počtem datových bitů, který může být vysílán za sekundu po tomto komunikačním kanálu) komunikačního kanálu. Naproti tomu bude zřejmé, že když vedlejší stanice vysílají méně intenzivně, bude sice pravděpodobnost kolidování datových paketů nižší, ale může potom dojit k redukci propustnosti komunikačního kanálu v důsledku zmenšeného využívání kanálu. Komunikační kanál má proto optimální vysílací zatížení při maximální propustnosti okolo 37% (viz např. str.256 výše uvedené publikace).

Propustnost komunikačního kanálu v praxi bude zpravidla nižší než maximální. Důležitým důvodem pro to je, že při známém způsobu musí být pravděpodobnost p relativně malá za účelem zajištěni, že systém není ucpán zprávami, které se mají vysílat v případě, který je sice statisticky, nepravděpodobný ale není nemožný, kdy dojde k zatížení komunikačního kanálu, které je dočasně mnohem větší, než je průměrné zatížení.

L·,

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol všeobecně zdokonalit uvedeny známý způsob. Konkrétně se zaměřuje na to, aby se propustnost komunikačního kanálu, vyskytující se v praxi zvýšila a aby byla v podstatě rovná maximální propustnosti.

Tohoto cíle je podle vynálezu dosaženo tím, že hlavní stanice sleduje zatížení komunikačního kanálu a srovnává toto zatížení s optimálním zatížením a na základě výsledku tohoto srovnání vysílá řídicí instrukce na vedlejší stanice pro modifikování uvedené pravděpodobnosti, p na základě zatížení komunikačního kanálu, a přičemž každá vedlejší stanice odpovídajícím způsobem upravuje pravděpobnost p jako odezvu na příjem odpovídajících řídicích instrukcí.

Další znaky a výhody vynálezu budou zřejmé z následujícího popisu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je hlíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l blokové schéma hlavni stanice a vedlejší stanice, obr.2 schéma silničního systému, obr.3 časový diagram signálu pro spojení směrem nahoru a signálu pro spojení směrem dolů, Obr.4 křivku znázorňující vztah mezi okamžitou propustností a okamžitým vysílacím zatížením komunikačního signálu, když se použije způsobu podle známého stavu techniky a obr,5A až 5C příklady způsobu, jimž mohou být samostatné bity povelu seřizování pravděpodobnosti rozdělovány po různých časových úsecích.

Příklady provedeni vynálezu

Vynález se v prvé řadě'hodí pro použití v dopravním navigačním systému, který je sám o sobě známý. Bude proto dále vysvětlován ve formě názorného příkladu ve spojení s navigačním systémem, v němž hlavní stanice 1 nepřetržitě vysílá navigační ‘Informaci pro větší počet vozidel 2 umis-4Zobrazovací zařízení a/nebo reproduktor, těných v oblasti krytí hlavní stanice 4, přičemž na obr.l je znázorněno pouze jedno takové vozidlo, a přičemž každé z těchto vozidel obsahují vedlejší stanici 2 s navigačním počítačem 4. Navigační počítač 4_, který je znázorněn na obr.l vně vozidla 2 pro názornost, ale normálně se nachází ve vozidle 2, obsahuje statickou paměť 5., například paměť CD ROM, v níž jsou uložena základní data týkající se silničního systému alespoň v uvedené oblasti krytí. Dále obsahuje navigační počítač 2 vstupní prvek 6, například klávesnici, pomocí něhož může uživatel zavádět vstupní data týkající se například jeho místa výjezdu a místa určení. Na základě například místa výjezdu, určení a základních dat o silničním systému uložených v paměti 2 navigační počítač _4 vypočítává trasu, kterou má vozidlo sledovat, a informuje uživatele této trasy přes zobrazovací zařízení 2· může obsahovat například obrazovku kterým mohou být uživateli předávány pokyny.

Pomocí spojení směrem dolů je hlavní stanicí 1 vysílána pomocná informace. Pomocná informace se týká situací odlišujících se od situací uložených do paměti 2· Příkladem takové odlišné situace může být například silnice uzavřená pro dopravu vzhledem k nehodě ' riebo práčem,, nebo nově otevřená silnice. Jiný příklad je sitfeace, ve které na určité silnici vázne provoz. ’

I když je možné uspořádat navigační systém dopravy takovým způsobem, že vedlejší stanice 2 ozftamuje svůj pod výjezdu a svůj cíl na hlavní stanici 1 a hlavní stanice 2 ^na základě této informace přenáší na tuto vedlejší stanici 2 pouze pomocnou informaci vztahující se k této vedlejší stanici 3, není to v praxi žádoucí. Hlavní 'důvod pro to je ochrana soukromí iživatelů dopravního navigačního systému, t.j. řidičů vozidel 2· Uvedená pomocná informace se proto vysílá jako informace, která ke k dispo‘zici kterémukoli uživateli. Pro příjem pomocné informace Wá každá vedlejší stanice 2 anténu 20 a rozhraní 21 pro přeriášení přijímané informace do navigačního počítače 2· ^v navigačním počítači 2 vozidla 2 ^se potom určuje, která pomocná informace se vztahuje na trasu, kterou má sledovat toto vozidlo 2 a trasa, která má být sledována, se případně přizpůsobuje průběžné situaci.

Omezujícím faktorem spolehlivisti takového dopravního navigačního systému je rychlost, s niž se taková pomocná informace přizpůsobuje měnící se průběžné situaci. Například v případě nehody je důležité, aby se pomocná informace přizpůsobovala ihned, a to jednak pro to, aby se vyloučilo zdržení jiných uživatelů silnice a jednak zpravidla pro zabránění tvorby fronty váznoucích vozidel, aby se tak pohotovostní vozidla mohla velmi rychle dostat na místo nehody.

Pro zvýšení spolehlivosti popsaného známého dopravního navigačního systému vysílá podle důležitého znaku dopravního navigačního systému podle vynálezu každá vedlejší stanice 1^ informaci týkající se přístupnosti sekce právě pokrývané příslušným vozidlem 2. tato informace o přístupnosti sekce se zpravidla vztahuje na průměrnou rychlost s níž je možno • * jet a také se týká například teploty ve spojení s nebezpečím náledí < Obr.2 schematicky .znázorňuje část silničního systému 10, na němž se vozidlo 2 pohybuje od bodu výjedzdu A do cíle B. Silniční systém 10 je rozdělen do sekcí 11 předem určeným způsobem. Způsob', jímž se toto rozdělení děje, není důležité pro správné porozumění vynálezu a nebude proto dále popisován. Je však třeba poznamenat, že dělení nemusí být totožné s dělením získaných od křižovatek 12 silnic 13.

Vždy když vozidlo 2 opouští sekci 11, navigační počítač 4 vytváří zprávu obsahující informaci týkající se totožnosti příslušné sekce 11 a například odpovídající průměrné rychlosti a dopravního času, kterých vozidlo 2 dosáhlo v sekci 11, a tato zpráva se vysílá na hlavní stanici JL. taková zpráva může obsahovat různé datové pakety, které se mají každý vysílat v příslušném časovém úseku. Opět pro ochranu soukromí uživatelů dopravního navigačního systému neobsahuje sdělení obecně žádnou informaci týkající se to-6tožnosti vysílatele.

Je třeba poznamenat, že vytváření a vysílání takových sdělení se může provádět, když řidič vozidla 2 nepoužívá navigačního systému co takového, t.j. není veden navigačním počítačem 4 pro volbu své trasy.

Bude zřejmé, že v praxi pojede po příslušné sekci 11 více vozidel 2, takže hlavní stanice 1 bude přijímat několik nezávislých měření týkajících se průměrné rychlosti nebo dopravního času, což je zjevně proveditelné v sekci 11.

Bude také zřejmé, že zpoždění v tvorbě datových paketů a v přenosu datových paketů o velikosti několika sekund nebo dokonce minut je přijatelné. I když takové zpoždění je třeba považovat za značné ve spojové technologii, a nepřijatelné například pro spojování telefonních hovorů, časové měřítko několika sekund může být považováno za přímé pro předávání dopravní informace.

Pro úplnost je třeba poznamenat, že datový paket může také obsahovat informaci odlišného typu. například taxi nebo *

vozidlo pro dopravu zboží může vysílat informaci týkající se jeho polohy na hlavni stanici 1., přičemž hlavní stanice 1. v tomto případě působí jako spojovací stanice pro vysílání této informace do přenášecí stanice příslušného dispečinku taxi nebo dopravních vozidel. Vozidlo 2 může také vysílat nouzové sdělení? například je-li vozidlo 2 účastníkem riehody,

Obr.3 ukazuje časový ' diagram přenosu zprávy vedlejší stanicí 2' když se používá' provedení protokolu přenosu dat podle vynálezu.

V určitém časovém úseku n vedlejší stanice _3 vysílá první datový paket I zprávy do hlavní stanice 1 (spojení směrem vzhůru). I když vynález je také použitelný na případ, kde hlavní stanuice 1 působí jako přenášecí stanice pro datové pakety, jako je například v satelitním spojování, datový paket I * přijatý hlavní stanicí ve výše uvedeném příkladu navigačního systému se nepřenáší, ale zpracovává se hlavni stanicí 1 'samotnou. V tom případě je hlavní stanice 1

-7upravena pro zjišťování, zda se přijímaný datový paket χ přijímá správně nebo rušeně, přičemž jako příklad rušeného příjmu je možné uvést, případ, kde dvě vedlejší stanice 3 vysílají datový paket ve stejném časovém úseku. Pro zjišťování, zda je příjem správný nebo rušený, může každý datový paket obsahovat kontrolní bity.

Pro ilustraci nyní bude proveden stručný popis takové detekce. Jestliže hlavní stanice 1 nezjistí žádnou signálovou sílu nosné frekvence spojení směrem vzhůru v určitém časovém úseku, hlavní stanice odvozuje, že žádná z vedlejších stanic nevyslala v tomto časovém úseku datový paket. Jestliže hlavní stanice 1 zjistí signálovou sílu nosné frekvecne spojení směrem nahoru v určitém časovém úseku, vykoná hlavní stanice 1 kontrolní pochod pomocí kontrolních bitů. V závislosti na výsledku tohoto kontrolního pochodu hlavní stanice odvozuje zda byl datový paket přijat správně či nikoliv.

V časovém úseku n+1 následném po časovém úseku n vysílá hlavní stanice 1. datový paket D určený pro všechny aktivní vedlejší stanice 2 (spojení směrem dolů), ve kterém alespoň jediný datový bit je indikativní pro přijímací stav datového paketu Jt přijímaného v časovém úseku n. Na základě hodnoty tohoto přijímacího stavu uvedená vedlejší stanice 3 rozhoduje, zda příští datový paket Jíl, který se má vysílat, má být opět datový paket J vysílaný v časovém úseku n, když je bit příjmového stavu přijatý v časovém úseku n+1 indikativní pro rušený příjem, nebo zda příští datový paket II, který se má vysílat, může být druhý datový paket.

Je třeba poznamenat, že způsob, ve kterém jsou datové bity datových paketů kódovány, není podstatný pro správné pochopení vynálezu, takže další popis kódování zde může být. vypuštěn.

Stejně tak není důležité pro správné pochopení způsobu, podle vynálezu kolik datových bitů datový paket obsahuje a jakou polohu má bit přijímacího stavu v datových paketech, které se mají vysílat hlavní stanicí JL. Jako přiklad obsahuje každý datový paket D, který se má vysílat hlavní stanicí JL jako první, předem určený počet střídajících se synchronizačních (syne) bitů a další bit je bit. přijímacího stavu, přičemž rovněž jako příklad může být hodnota O pro bit přijímacího stavu indikativní pro rušený příjem a hodnota 1 pro bit přijímacího stavu je indikativní pro správný příjem.

S účinkem cd časového úseku n + 2 vedlejší stanice J5 může vysílat příští datový paket II. V každém časovém úseku má vysílací pravděpodobnost p předem určenou hodnotu, zatímco pravděpodobnost nevysílání je rovna 1-p. Číslo skutečného časového úseku, ve kterém vedlejší stanice 2 vysílá příští datový paket II, t.j. časový úsek n+3 v příkladě znázorněném na obr.3, není předem znám a časová vzdálenost mezi dvěma po sobě následujícími časovými úseky, v nichž vedlejší stanice 2 vysílá datový paket, se bude stále měnit. V této souvislosti je střeba pouze poznamenat, .že pravděpodobnost, že příští datový paket stále ještě nebude vysílán v časovém úseku n + l + x je rovná (p^x), kde x je větší nebo rovno 1.

Po vysílání druhého datového paketu dochází opět k výše popsanémi cyklu, až byl vyslán poslední datový paket uvedené zprávy (a přijat správně).

Výše popsaný způsob přináší výhodu v tom, že není zapotřebí vysílací čas ve spojení směrem dolů na opakování přijímaných datových paketů, zatímco však přes to může být vysíláno do každého přijímače potvrzení příjmu. Je třeba vzít v úvahu, že takové potvrzení příjmu bude znamenat něco pouze pro tu vedlejší stanici, která vyslala datový paket během předcházejícího časového úseku.

Další zdokonalení se získá, jestliže se bit přijímaného stavu také použije pro rezervování příštího časového úseku pro příslušnou vedlejší stanici. Jak již bylo uvedeno výše, potvrzení příjmu je důležité pouze pro vedlejší stanici, která vyslala datový paket během předchozého časového úseku á rezervovaný časový úsek bude rezervován

-9pouze pro uvedenou vedlejší stanici. V jednom provedení vede bit přijímaného stavu indikativní pro správný příjem a vysílaný v časovém úseku n+1 k rezervování časového úseku n + 2 pro příslušnou vedlejší stanici. Počínaje časovým úsekem n+_2 může vedlejší stanice stále vysílat v časových úsecích n+2,n + 4,n + 6 atd., přičemž bit přijímaného stavu je vysílán hlavni stanicí v časových úsecích n + 3, n + 5 a n+7 atd. Jelikož všechny ostatní stanice přijímají bit přijímaného stavu v časových úsecích n+3,n+5,n+7 atd. a jestliže toto je indikativní pro správný příjem, je třeba rozumět, že časové úseky n + 2 , n + 4 , n+‘6 atd. byly rezervovány pro další vedlejší stanici (aniž by‘tato vedlejší stanice byla známá), přičemž nebudou vysílat víčasový.ch úsecích n + 2,n+4,n+6 atd., takže datový paket Vedlejší stanice, která opravdu vysílá, nepřináší rizikolkólize s jinými datovými pakety. V důsledku toho účinnóšt 'ěpójěníS směrem nahoru je zlepšená, takže se pravděpodobnost kiesprávného pří jmu sníží.

'Když uVedená vedlejší stanice dokončila vysílání datových paketůíX může jednoduše přestat vysílat. Hlavní stanice =potom nepřijímá v příslušném časovém úseku n žádný signál ‘a reaguje¹ lna přerušený příjem vysíláním bitu při jímaného stavu*lindikativního pro rušený příjem, takže časoVý úsek n+2 je 'potom k dispozici pro kteroukoli vedlejší '·*'! stanici.

Bude 2’řejmé,''⁵ že ' okamžité chvilkové zatížení komunikačního kanálů směrďm ’nahoru je úměrné p a k počtu ”* vedle jších ^stanic, které ”ée pokouše jí vysílat zprávu. Jak je zbámo závisí okamžitá \propustnost komunikačního kanálu pro spojení šměrem nahóru na' jeho okamžitém zatížení, jak je znázorněno křivkďu z obr.4 (viz obr.6.3 uvedené publikace). Míra okamžité prbpusthosti je poskytována průměrným počtem datových paketů ‘správně přijatých za ^'časovou jednotku, + děleným maximálnífn počtem datových pakeřtů, který může být vysílán po přísřlušnéflt* kómúnikačhím kanálu pro spojení směrem nahoru běheift uvedené časové jednotky. Jelikož tento poslední . počet pro ^příšluSný spojovací kanál je konstantní hodnota,

-10může být uvedené dělení vypuštěno.

Na základě okamžité propustnosti, jak je reprezentována průměrným počtem datových paketů správně přijímaných za jednotku času, je na každé vedlejší stanici pravděpodobnost p přizpůsobena podle vynálezu tak, že se získá optimální zatížení příslušného komunikačního kanálu, t.j. zatížení, pro něž je okamžitá propustnost, i když pouze přibližně, rovna maximální dosažitelné propustnosti okolo 37%.

Takové přizpůsobení se může provést každou vedlejší stanicí, když hlavní stanice vysílá na všechny aktivní vedlejší stanice předem určený počet bitů, s výhodou dva, v předem určených časových úsecích, například v každém časovém úseku, pro řízení nastavování pravděpodobnosti p v každé vedlejší stanici. Kromě toho v jednoduchém případě může být obsah bitů seřizování pravděpodobnosti indikativní bud pro povel neměň nebo povel zvyš nebo povel sniž, přičemž se okamžitá hodnota pravděpodobnosti p v odpovídajícím smyslu zvyšuje nebo snižuje'o předem určenou hodnotu, když se přijímá povel zvyš nebo sniž”.

Není však možné zajistit*, že všechny aktivní vedlejší stanice vysílají se stejnou pravděpodobností p, což je považováno za žádoucí z demokratického hlediska.

S výhodou jsou proto bitýma stavení pravděpodobnosti vysílané hlavní stanicí indikativní pro absolutní hodnotu pravděpodobnosti p, přičemž každá vedlejší stanice automaticky seřizuje okamžitoú hodnotu pravděpodobnosti p na uvedenou absolutní hodnotu, když -se přijímán povel seřizování pravděpobnosti reprezentovaný bity seřizování pravděpodobnosti.

Je třeba poznamenat, že může být žádoucí používat relativně velký počet bitů steřizbvání pravděpodobnosti pro to, aby se umožnilo dosti přeferié seřizování pravděpodobnosti p v relativně velkém rozpětí Aiodnot. Je pravda, že všechny bity seřizování pravděpodobnosti mohou být opět vysílány v každém čásovém úseku, takže* 4 každém časovém úseku je možné

-11seřizování pravděpodobnosti vysílání vedlejších stanic 3, ale to omezí počet volných informačních bitů, které mohou být vysílány hlavní stanicí v každém časovém úseku. Podle jednoho znaku vynálezu je však rovněž možné rozšiřovat po sobě následující bity seřizování pravděpodobnosti po větším počtu časových úseků, přičemž je dokonce možné, že v každém časovém úseku se nevysílá více než jediný z bitů seřizování pravděpodobnosti. To omezuje frekvenci, s níž je seřizování pravděpodobnosti možné, ale nebude to nepřijatelné v praxi.

Nyní bude popsán příklad protokolu pro vysílání povelů seřizování pravděpodobnosti s odvoláním na obr.5.

Obr.5A znázorňuje jako obr.3 vysílaný signál z hlavní stanice ve více po sobě následujících časových úsecích.

0br.5B konkrétněji znázorňuje strukturu datového paketu vysílaného v jednom časovém úseku, a to předem určený počet bitů B zprávy, kterému předchází předem určený počet synchronizačních bitů A, a po kterém následuje předem určený počet kontrolních bitů C. I když obr.3 zobrazuje vysílané signály náležející různým časovým úsekům pro názornost jako samostatné bloky, což vede k předpokladu, že jsou oddělovány signálovou mezerou, může být v praxi vysílán nepřetržitý vysílaný signál přičemž vlastní oddělování v časových úsecích je realizováno synchronizačními bity A. Způsob, jimž jsou hodnoty oddělených bitů kódovány nosičem není důležitý pro náležité pochopeni vynálezu a bude sám o sobě zřejmý pro odborníka, takže dále nebude rozebírán.

V příkladě znázorněném na obr.5 je třetí bit zprávy bit seřizování pravděpodobnosti. Obr.5C ukazuje, že kombinace předem určeného počtu bitů seřizování pravděpodobnosti, přidružených k po sobě následujícím časovým úsekům, definuje povel seřizování pravděpodobnosti. Takový poVel seřizování pravděpodobnosti může mít strukturu předem určeného počtu bitů záhlaví,' po kterém následuje předem určitý počet pravděpodobnostních bitů, po němž může následovat předem určený počet kontrolních bitů. Pravděpodobnostní bity mohou

-12být přímo binárně kódovaná reprezentace absolutní hodnoty pravděpodobnosti g. Je-li počet pravděpodobnostních bitů roven 10, máze být pravděpodobnost g nastavena mezi 0 a 0,1024 s rozlišovací schopností 0,0001. Pravděpodobnostní bity se však mohou také vztahovat k tabulce hodnot pro pravděpodobnost g, která je přítomna v paměti každé vedlejší stanice. Jestliže počet pravděpodobnostních bitů je roven 10, může tato tabulka obsahovat 1024 předem zvolených absolutních hodnot pravděpodobnosti g, přičemž rozdíly mezi po sobě nálsedujícími možnými absolutními hodnotami pravděpodobnosti g nemusí být stejné.

Pro poskytnutí dobrého rozlišování mezi bity záhlaví a pravděpodobnostními bity a pro zajištění toho, že jednotlivá kombinace několika bitů záhlaví a několika následujícími pravděpodobnostními bity nebo kombinace několika pravděpodobnostních bitů s několika následujícími bity nemůže být chybně interpretována jako záhlaví, je s výhodou počet bitů záhlaví větší, než je počet pravděpodobnostních bitů. Například když je počet výše bitů roven 10, je počet bitů hodnotu 001010101010100.

uvedených pravděpodobnostních záhlaví roven 15 a záhlaví má

Během vzorkovacího časového intervalu hlavní stanice i vyšetřuje pro každý časový úsek v uvedeném časovém intervalu, která z následujících situací se vyskytuje v určitém? časovém intervalu:

1) časový úsek je prázdný, t.j. žádná z vedlejších stanic nevysílala datový paket;

2) datový paket byl přijat správně v časovém úseku;

3) datový paket nebyl přijat správně v časovém úseku, což bylo nejpravděpodobněji způsobeno kolizí” mezi nejméně dvěma'souiběžně vysílanými datovými pakety.

Během této operace hlavní stanice 3. počítá jak často se uvedené situace 1),2) a 3) vyskytují ve vzorkovacím časovém, intervalu. Je třeba poznamenat, že ideálně bude pevné průměrné procentuelní množství časových úseků prázdné (37%), pevné procentuelní množství časových úseků bude vykazovat

-13správný příjem (37%) a bude-se vyskytovat pevné procentuelní množství kolizí (26%). Když je zatížení na komunikačním kanálu příliš velké, procentuelní množství prázdných časových úseků bude menší než 37% a procentuelní množství kolizí bude větší než 26%, zatímco v případě menší propustnostni než 37% bude v důsledku toho, že se používá příliš malý komunikační kanál, procentuelní množství prázdných časových úseků větší než 37% a procentuelní množství kolizí bude menší než 26%. Porovnáváním měřených procentuelních množství s ideálními procentuelními množstvími určuje hlavní stanice JL zda se zatížení spojovacího kanálu liší od ideálního zatížení a v jaké míře, a na základě toho hlavní stanice 1. rozhoduje, zda se má pravděpodobnost p měnit a do jaké míry.

Je třeba poznamenat, že zprávy, které se mají vysílat, mohou být tříděny do různých, kategorií a že pravděpodobnost p může být různá pro zprávy různých kategorií. Například kromě výše uvedených zpráv týkajících ’’ se sekční informace (které budou dále označovány jako kategorie I) mohou být «

vysílány také zprávy určené pro dispečink a týkající se lokalizace vozidla (které budou dále/označovány jako kategorie II) a nouzové zprávy (které budou dále označovány jako kategorie III). Zprávy kategorie III mají přednost před zprávami kategorie I a II a mají například pevnou velkou vysílací pravděpodobnost p 1/20.

Zprávy kategorie II mohou mít předríbst před zprávami kategorie I a mohou také mít vyšší vysílací pravděpodobnost. V rámci vynálezu může být pravděpodobnost*p(II) pro zprávy kategorie II řízena přímo z hlavní stanice, bez ohledu na řízeni pravděpodobnosti p(I) pro zprávy kategorie I, ale v jednoduchém provedení je zde pevný vztah* mezi pravděpodobnostmi p(I) a p(II)=10-p(I), kde pravděpodobnost p(I) je řízena z hlavní stanice, jak bylo popsáno výše a pravděpodobnost p(II) je vypočítána v příslušné vedlejší stanici. Je třeba poznamenat, že nikoliv každá vedlějši stanice musí být uzpůsobena pro vysíláhí zpráv kategorie II.

To vše má 2a následek, že se nejprve určí ve vedlejší

-14stanici, zda se mají vysílat zprávy v kategorii III. Je-li tonu tak, vysílají se tyto zprávy s přiřazenou pravděpodobností p(III) přístupu do kanálu. Není-li tonu tak, určuje se ve vedlejší stanici, zda se budou vysílat zprávy v kategorii II. Je-li tomu tak, vysílají se tyto zprávy s přiřazenou pravděpodobností p(II) přístupu do kanálu. Nemají-li se vysílat žádné zprávy v kategoriích II a III, vysílají se jakékoli zprávy v kategorii I s přiřazenou pravděpodobností p(I) přístupu do kanálu. V praxi proto může kategorii I je podrobena vysílá. I když to samo o okamžitou o jejich dojít k ternu, že určitá zpráva v značnému zdržení před tím, než se sobě není na závadu, jak již bylo uvedeno výše, bude zřejmé, že už nebude zapotřebí příslušnou zprávu po určité době přijímat. Vedlejší stanice proto může být uzpůsobena pro vymazání určité zprávy, která čekala po určité časové údobí, například pět minut, ze své paměti, takže se zpráva nevysílá. Takový postup se vztahuje také na zprávy kategorie

II. Dispečink má zpravidla zájem o průběžnou polohu svých vozidel, ale nikoliv o informaci poloze například před hodinou. Odmítnutí zpožděných zpráv tak zmenšuje zatížení spojového kanálu, přičemž k této redukci zatížení zejména dochází tehdy, když dochází k velkým zpožděním, t.j. když je velké zatížení kanálu.

Odborníkovi v oboru bude zřejmé, že je možné měnit nebo obměňovat znázorněné provedení způsobu podle vynálezu, aniž by došlo k odchýlení od vynálezecké myšlenky nebo rozsahu vynálezu. Například je možné, aby datový paket hlavní stanicí v určitém časovém úseku byl používán částečně pro vysílání úplného povelu seřizování vysílaný alespoň pravděpodobnosti .

Claims (10)

1. Způsob vysílání dat z většího počtu vedlejších stanic na hlavní stanici společným kanálem, který je rozdělen do časových úseků, jejichž délka a synchronizace jsou určeny odpovídajícím rozdělením časových úseků signálu pro přenos dat vysílaného hlavní stanicí, přičemž každá vedlejší stanice má v každém časovém úseku předem určenou pravděpodobnost p pro vysílání datového paketu, vyznačený tím, že hlavní stanice sleduje zatížení komunikačního kanálu a srovnává toto zatížení s optimálním zatížením a na základě výsledku tohoto srovnání vysílá řídicí instrukce na vedlejší stanice pro modifikování uvedené pravděpodobnosti p na základě zatížé'ní komunikačního kanálu, a přičemž každá vedlejší stanice odpovídajícím způsobem upravuje pravděpobnost p jako odezvu na příjem odpovídajících řídicích instrukcí.

2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že hlavní stanice zjišťuje v každém časovém úseku, zda byl nebo nebyl v příslušném časovém úseku přijat datový paket, a je-li tomu tak, zda datový paket přijatý v příslušném časovém úseku byl přijat sprá\*hě^Mnebo nesprávně, přičemž hlavní stanice počítá pro předem ířrčerítou délku času počet časových úseků, v nichž nebyl př/jati žAdný datový paket, byl přijat správný datový paket, nebo byl ^přijat nesprávný datový pakeť, přičemž výsledky počítání procentuelních výsledky počítání procentuelních množství, *jaké by se vyskytly v situaci optimálního zatížení koraunikačného kanálu, a přičemž hlavní stanice vysílá uvedené řidiči'íhstrukce na Základě výsledku tohoto srovnání,

3. Způsob podle nároku 2 vyznačený tím, že uvedené řídicí instrukce Mávají podnět každé vedlejší stanici zvyšovat okamžitou 'hodnútu pravděpodobnosti p, jestliže výsledek počítání nebo procentuelní množství týkající se počtu časových úsekůí v ftichž nebyl přijat žádný datový paket, přesahuje alešfcoň v ’ předem určené míře příslušný výsledek hlavní sťánicé srovnává množství příslušrtými

-16počítání nebo procentuelní množství v optimální situaci a/nebo jestliže výsledek počítání nebo procentuelní množství týkající se počtu časových úseků, v nichž byl přijat nesprávný datový paket, je menší alespoň v předem určené míře než je příslušný výsledek počítání v optimální situaci, a přičemž uvedené řídicí instrukce dávají podnět každé vedlejší stanici zmenšovat okamžitou hodnotu pravděpodobnosti p, jestliže výsledek počítání nebo procentuelní množství, týkající se počtu časových úseků v nichž nebyl přijat žádný datový paket, je menší alespoň v předem určené míře než je příslušný výsledek počítání nebo procentuelní množství v optimální situaci a/nebo jestliže výsledek počítání nebo procentuelní množství týkající ce počtu časových úseků, v nichž byl při jat «'nesprávný datový paket, přesahuje alespoň v předem určené míře příslušný výsledek počítání nebo procentuelní množství v optimální situaci.

4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 vyznačený tím, že hlavní ” stanice vysílá předem určený počet bitů v předem určených časových úsecích za účelem řízení seřizování pravděpodobnosti *p v každé dílčí stanici.

5. Způsob /podle kteréhokoli z nároků 1 až .4 vyznačený tím, že ne více <hež jeden bit v každém časovém úseku pracuje jako bit povelů seřizování pravděpodobnosti.

6. Způšob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5 vyznačený tím, že obsah ’ bitů seřizování pravděpodobnosti je ihdikativní pro absolutní hodnotu pravděpodobnosti p.

7. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 6 vyznačený tím, že každé*vedlejši stanici je přiřazena paměť, v níž je uložena tabulka ňiožných hodnot pravděpodobnosti p, přičemž obsah bitů seřizování pravděpodobnosti je indikativní pro polohu hodnoty pravděpodobnosti p v uvedené tabulce, na kterou sě má provést seřízení.

8. Komunikační systém obsahující hlavní stanici a nejméně jednu ‘Vedlejší stanici, přičemž vedlejší stanice jsou upraveny pro přijímání informace z hlavní stanice, jakož i pro vysílání informace na na hlavní stanici, přičemž

-17t, hlavní stanice je upravena pro vysílání informace na' vedlejší stanici jakož i pro přijímání informace z vedlejší stanice, vyznačený tím, že hlavní stanice a uvedená nejméně jedna vedlejší stanice jsou upraveny pro vzájemné komunikování při provádění způsobu vysílání dat podle kteréhokoli z nároků 1 až 7.

9. Dopravní navigační systém, obsahující na palubě vozidla nejméně jednu vedlejší stanici s navigačním počítačem, který obsahuje statickou paměť v níž je uložena informace o silničním systému, hlavní stanici upravenou pro vysílání pomocné informace a pro přijímání informace z uvedené nejméně jedné vedlejší stanice, přičemž vedlejší stanice je upravena pro přijímáni uvedené pomocné informace a pro vysílání informace na hlavní stanici, vyznačený tím, že hlavní stanice a nejméně jedna vedlejší stanice jsou upraveny pro vzájemné komunikování při provádění způsobu vysílání dat podle kteréhokoli z nároků 1 až 7.

10. Způsob, jak byl ozřejměn odborníkovi pomocí předchozího popisu.