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Stand
der Technik
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In
Kraftfahrzeugen sind serielle Bussysteme vorgesehen, um Datenaustausch
zwischen Kommunikationsteilnehmern in Form von elektronischen Komponenten
zu ermöglichen.
Als Bussystem bezeichnet man die Einheit aus Übertragungsmedium und den daran
angeschlossenen Bus-Controllern. Steuergeräte (Electronic Control Units,
kurz: ECUs) werden über
Bus-Controller an Bussysteme angeschlossen und damit in die Lage
versetzt, Daten auf den Bus zu bringen bzw. Daten vom Bus abzuhören.
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Um
Daten übertragen
zu können,
müssen die
Bus-Controller exklusiven Zugriff auf das Übertragungsmedium erhalten.
Zu einem Zeitpunkt kann immer nur ein einziger Bus-Controller Daten
auf den Bus bringen. Alle anderen angeschlossenen Bus-Controller
müssen
in ihrer Übertragung
warten, bis die laufende Übertragung
abgeschlossen ist.
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Um
den Medienzugriff der Bus-Controller zu koordinieren, realisieren
Bussysteme üblicherweise unterschiedliche
Medienzugriffsverfahren (Medium Access Control, kurz: MAC). Das
standardisierte Bussystem FlexRay verwendet beispielsweise ein Medienzugriffsverfahren,
das ein festes, zyklisches Zeitraster auf dem Übertragungsmedium etabliert und
einzelne Zeitscheiben fest einzelnen Kommunikationsteilnehmern zuordnet.
Diese können
die ihnen zugeteilte und zyklisch wiederkehrende Zeitscheibe für den Versand
ihrer Nachrichten verwenden oder die zugeteilte Zeitscheibe ungenutzt
lassen. Das ebenfalls standardisierte Bussystem CAN verwendet ein
Medienzugriffsverfahren, das einzelnen Nachrichtentypen fest definierte
Prioritäten
zuordnet. In Konkurrenz-Situationen erhält jeweils derjenige Kommunikationsteilnehmer
Senderecht, dessen Nachricht die höchste Priorität aller
konkurrierenden Nachrichten aufweist.
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Ein
Bussystem ist ein Spezialfall eines Kommunikationssystems. Diese
sind ganz allgemein Vorrichtungen zur Unterstützung der Informationsübermittlung.
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Technisch
ist es möglich – und in
Tele-Kommunikationssystemen auch bereits üblich – die Güte der Informationsübermittlung
(Quality of Service, kurz: QoS) mit Hilfe der Messung geeigneter
Parameter online, d.h. zur Laufzeit des Systems, zu ermitteln und
zu beeinflussen. Solche Parameter beschreiben beispielsweise das
Zeitverhalten (Übertragungszeiten,
Verzögerungszeiten,
etc.) und die Leistungsfähigkeit
(Bandbreite, Durchsatz, etc.) einer Verbindung.
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Die
heutzutage im Kraftfahrzeug verbauten Kommunikationssysteme erlauben
jedoch keine oder nur unzureichende Kontrolle über die QoS. Entsprechende
Vorrichtungen zur Überwachung
und Beeinflussung der QoS fehlen.
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Um
dennoch eine definierte Verbindungs-Qualität zu erreichen, werden die
Ressourcen in Kraftfahrzeug-Kommunikationssystemen den Kommunikationsteilnehmern
statisch zugewiesen. Zum Integrationszeitpunkt sind daher notwendigerweise
alle jemals existierenden Verbindungen zwischen Kommunikationsteilnehmern
wie auch deren exakter Ressourcenbedarf bekannt.
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Zur
Laufzeit des Kommunikationssystems von Kommunikationsteilnehmern
nicht in Anspruch genommene Ressourcen werden üblicherweise nicht anderweitig
verwendet und verbleiben ungenutzt.
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Aus
der
EP 1 061 671 A2 ist
eine Zuteilung von Übertragungsressourcen
in einem Nachrichtenübertragungssystem
bekannt. Einer Zentrale wird hierzu von einem Kommunikationsteilnehmer
mitgeteilt, dass er nur eine reduzierte Übertragungsressourcenkapazität nutzen
möchte.
Die nicht genutzte Kapazität
wird anderen Kommunikationsteilnehmer zugeteilt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Mit
den Maßnahmen
des Anspruchs 1, d.h. für
den Zugriff von Kommunikationsteilnehmern wird ein zyklischer Zeitrahmen
von zumindest zeitweise fester zeitlicher Dauer vorgegeben, wobei
Zeitschlitze in dem Zeitrahmen den Kommunikationsteilnehmern zugeteilt
werden, ungenutzte Zeitschlitze werden in ihrer Dauer verkürzt, wodurch
zusätzliche
Zeitschlitze in dem Zeitrahmen untergebracht werden können, die
Kommunikationsteilnehmern dynamisch insbesondere in Abhängigkeit
ihres Kommunikationsbedarfes zugewiesen werden, erhöht sich
die Flexibilität
der Ressourcennutzung.
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Zur
Laufzeit spontan ungenutzt bleibende Ressourcen können anderen
Verbindungen zugeordnet und damit die Nutzungsintensität des Kommunikationssystems
erhöht
werden. Ebenso können
Verbindungen hinsichtlich ihres Ressourcenverbrauchs notwendigerweise
eingeschränkt
werden. Außerdem bleibt
es bei Einsatz des Verfahrens nach der Erfindung auch weiterhin
möglich,
Kommunikationsteilnehmer in das Kommunikationssystem zu integrieren,
welche das hier beschriebene Verfahren nicht realisieren.
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Anders
als bei der
EP 1 061
671 A2 ist die zentrale Instanz nicht davon abhängig, dass
ihr eine Mitteilung eines Kommunikationsteilnehmers über einen
reduzierten Ressourcenbedarf zugeht. Sie entscheidet selbst wann
und wem sie zusätzliche
Zeitschlitze zuteilt.
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Durch
die in den abhängigen
Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen Verfahrens möglich.
Im Anspruch 11 ist ein System zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
angegeben.
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Besonders
vorteilhaft ist es, die Zuteilung der Zeitschlitze und die Zuteilung
der zusätzlichen
Zeitschlitze durch eine zentrale Instanz insbesondere durch einen
Ressourcenmanager vorzunehmen. Dies vereinfacht den Kommunikationsaufwand, verhindert
mögliche
Kollisionen und optimiert die Ausnützung der Übertragungsressourcen.
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Durch
den Austausch von Qualitätsparametern,
die insbesondere von der zentralen Instanz verwaltet und ausgewertet
werden, kann die Ressourcenvergabe bzw. Zuteilung der Zeitschlitze
an die unterschiedlichen Kommunikationsbedürfnisse angepasst werden.
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Die
Vergabe der Zeitschlitze innerhalb des Zeitrahmens kann in Abhängigkeit
der Priorität
erfolgen. Damit ist gewährleistet,
dass hochpriore Kommunikationsbedürfnisse in jedem Falle berücksichtigt werden.
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Die
Zeitschlitzzuweisungen werden vorteilhaft über Steuernachrichten an die
Kommunikationsteilnehmer gesendet. Eine Neuzuteilung erfolgt erst nach
einer folgenden Steuernachricht. Dies reduziert den Steuerungs-
und Datentauschoverhead. Mit einer Einteilung der Kommunikationsverbindungen
in Klassen kann jeder Klasse ein eigener Qualitätsparametersatz zugewiesen
werden. Dadurch muss nicht für
jede Verbindung ein gesonderter Parametersatz ausgewertet werden.
Dies erleichtert die Auswertung und Berechnung in der zentralen
Instanz.
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Die
Zeitschlitze sind vorteilhafter Weise identifizierbar ausgebildet.
Damit ist die Zuordnung zu den Kommunikationsteilnehmern eindeutig
und exklusiv.
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Das
Verfahren nach der Erfindung lässt
sich vorteilhaft in ein FlexRay-Bussystem integrieren, wobei bestehende
Architekturen und Vereinbarungen unverändert weiter bestehen können.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen darstellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 ein
FlexRay-Netzwerk,
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2 einen
Zeitrahmenaufbau für
die Kommunikation.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Ein
Kommunikationssystem, welches für
die Erfindung einsetzbar ist, besitzt folgende Eigenschaften:
- – Das
Kommunikationssystem etabliert einen Kommunikations-Zyklus von zumindest
zeitweise fester zeitlicher Dauer,
- – Der
etablierte Zyklus ist in beliebig viele Zeitschlitze untergliedert,
- – Die
Zeitschlitze sind identifizierbar, d.h. sie tragen eindeutige Identifier.
Idealerweise handelt es sich dabei um eine fortlaufende Nummerierung,
- – Kommunikationsteilnehmer
erhalten exklusive Sende-Berechtigungen für eine vorgegebene Menge an
Zeitschlitze,
- – Ungenutzte
Zeitschlitze werden vorteilhafterweise hinsichtlich ihrer zeitlichen
Dauer automatisch verkürzt,
wodurch ein Kommunikations-Zyklus variabel viele Zeitschlitze umfassen
kann, da er ja von fester zeitlicher Dauer ist.
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Anstelle
einer automatischen Verkürzung
der ungenutzten Zeitschlitze, insbesondere durch netzwerktypische
Kenngrößen, kann
alternativ auch eine Verkürzung
durch eine zentrale Instanz vorgenommen werden.
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Ein
Beispiel für
ein Kommunikationssystem, das über
die aufgelisteten Eigenschaften verfügt, ist das FlexRay-Bussystem
(FlexRay Communication System Protocol Specification, FlexRay Consortium, June
2004).
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An
dieses Kommunikationssystem sind Kommunikationsteilnehmer in Form
der eingangs erläuterten
ECUs angeschlossen, auf denen jeweils eine oder mehre Software-Applikationen ausgeführt werden.
Ferner sei angenommen, dass diese Software- Applikationen von Zeit zu Zeit Kontakt
zu anderen an das System angeschlossenen Software-Applikationen
aufnehmen, um mit ihnen Daten auszutauschen. Solche Verbindungen
können
sporadisch, d.h. nicht über
die gesamte Laufzeit des Systems existent oder permanent sein.
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Gemäß dieser
Erfindung existiert nun im Kommunikationssystem eine zentrale Instanz
im folgenden: Ressourcen-Manager genannt, die den Software-Applikationen
der Kommunikationsteilnehmer von Zeit zu Zeit Sende-Berechtigungen
für Nachrichten
erteilt und somit Kommunikationssystem-Ressourcen managt.
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Aufgrund
der dargelegten Eigenschaften des Kommunikationssystems erfolgt
die Zuweisung von Kommunikationssystem-Ressourcen an Software-Applikationen durch
die exklusive Zuweisung von Zeitschlitzen. Die Software-Applikationen können die ihnen
zugewiesenen Zeitschlitze für
die Übertragung jeweils
einer Nachricht nutzen oder auch Zeitschlitze ungenutzt lassen.
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Um
den Software-Applikationen der Kommunikationsteilnehmer Kenntnis
darüber
zu geben, für welche
Zeitschlitze sie Sende-Berechtigungen besitzen, versendet der Ressourcen-Manager
bei Bedarf Steuernachrichten an diese. Solche Steuernachrichten
bestehen in vorteilhafter Weise aus einer Liste von Software-Applikations-Bezeichnern.
Die Interpretation der Steuernachricht kann dann nach folgendem
Schema erfolgen: der n.te Eintrag in der Liste weist den Zeitschlitz
n der Software-Applikation mit dem an dieser n.ten Listenposition
angegebenen Bezeichner zu.
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Beispiel
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Die
Steuernachricht enthält
eine Liste mit insgesamt 5 Software-Applikations-Bezeichnern und sieht wie folgt aus:
R, K, U, E, K.
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Die
Interpretation der Nachricht ergäbe
dann folgende Zuweisung von Zeitschlitzen zu Software-Applikationen:
- – Applikation
R erhält
eine Sende-Berechtigung für
Zeitschlitz 1
- – Applikation
K erhält
Sende-Berechtigungen für die
Zeitschlitze 2 und 5
- – Applikation
U erhält
eine Sende-Berechtigung für
Zeitschlitz 3
- – Applikation
E erhält
eine Sende-Berechtigung für
Zeitschlitz 4
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Für den Aufbau
und die Interpretation der Steuernachricht sind allerdings auch
viele Alternativen möglich.
So ist auch die Zuweisung nach Kommunikationsteilnehmern möglich, d.h.
die ersten n Einträge
beinhalten die fortlaufenden Nummern oder Nummernbereiche der Zeitschlitze
für die
erste Software-Applikation, die nächsten m Einträge dementsprechend
für die
zweite Software-Applikation usw.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann der Ressourcen-Manager zusätzlich
die Dauer des Kommunikations-Zyklus verändern und dadurch die Anzahl der
Zeitschlitze in einem Zyklus verändern.
Dadurch lässt
sich das Kommunikationssystem nochmals effizienter an wechselnden
Kommunikationsbedarf anpassen.
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Die
Zuweisung von Zeitschlitzen zu Software-Applikationen bleibt so
lange bestehen, bis der Ressourcen-Manager eine neue Zuweisung vornimmt.
Da mit jedem neuen Kommunikations-Zyklus die Zeitschlitze wieder
von vorn durchlaufen werden, handelt es sich um zyklische Sende-Berechtigungen, die
so lange fortbestehen, bis eine folgende Steuernachricht eine Neu-Zuweisung
der Zeitschlitze anzeigt.
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Der
Ressourcen-Manager verfügt über systemumfassendes
Wissen hinsichtlich des Kommunikationsbedarfs der einzelnen Software-Applikationen und
kann die Zuweisung von Zeitschlitzen an die Software-Applikationen
jederzeit abändern
und so zeitlich veränderlichen
Anforderungen einzelner Software-Applikationen gerecht werden. Einem
Mehrbedarf an Datenrate kann etwa durch die Zuweisung weiterer Zeitschlitze,
einem Minderbedarf durch den Entzug einzelner Zeitschlitze entsprochen
werden.
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In
vorteilhafter Weise wird der Ressourcen-Manager mit erweiterter
Funktionalität
realisiert. In seiner erweiterten Ausprägung identifiziert er nicht allein
die beteiligten Software-Applikationen, sondern auch die zwischen
ihnen bestehenden Verbindungen. Zu jeder einzelnen Verbindung verwaltet
er Informationen hinsichtlich der ihnen bereitzustellenden Verbindungsqualität QoS. Diese
kann durch einen festen Parameter-Satz spezifiziert werden. Mögliche Parameter
sind hierbei:
- – Minimale Datenrate,
- – maximale
Datenrate,
- – mittlere
Datenrate,
- – maximal
zulässige
Verzögerungszeit
einer Nachricht,
- – minimal
zulässige
Verzögerungszeit
einer Nachricht,
- – mittlere
Verzögerungszeit
einer Nachricht,
- – maximal
zulässige
Varianz der Verzögerungszeit.
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Um
den Verbindungen eine den jeweiligen Parametern genügende Verbindungsqualität QoS anzubieten,
kann nun der Ressourcen-Manager
Berechnungen zur optimalen Vergabe von Kommunikationssystem-Ressourcen
an Software-Applikationen durchführen
und die Berechnungs-Ergebnisse den Software-Applikationen mittels der bereits beschriebenen
Steuernachrichten mitteilen.
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Auf
Basis des hier beschriebenen, erweiterten Verfahrens ist es leicht
möglich
und in den meisten Fällen
vorteilhaft, Verbindungen in Klassen einzuteilen und jeder Klasse
einen eigenen QoS-Parametersatz zuzuweisen. Es existiert dann nicht
mehr ein Parameter-Satz pro Verbindung, sondern lediglich ein Parameter-Satz
pro Klasse, wodurch sich die Realisierung des Ressourcen-Managers
und insbesondere die von dieser Komponente durchzuführenden Berechnungen
erheblich vereinfachen lassen.
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Vorteilhafterweise
weist der Ressourcen-Manager innerhalb des Kommunikations-Zyklus weit vorne
liegende Zeitschlitze hochprioren und weiter hinten liegende Zeitschlitze
niederprioren Verbindungen zu. Dies liegt in der Eigenschaft des
Kommunikationssystems begründet,
dass sich die Gesamtanzahl Zeitschlitze von Zyklus zu Zyklus unterscheiden kann
und von dem Umstand abhängig
ist, inwieweit Zeitschlitze tatsächlich
zur Übertragung
von Daten genutzt werden. Nur die zur Datenübertragung tatsächlich genutzten
Zeitschlitze haben ihre volle zeitliche Länge, während ungenutzte Zeitschlitze
zeitlich verkürzt
werden und so der nachfolgende Zeitschlitz früher beginnen kann. Kommt es
zu einer starken Auslastung der zur Verfügung stehenden Zeitschlitze,
werden somit nur niederpriore Verbindungen nachteilig beeinflusst.
Dazu folgendes Beispiel:
Ein Kommunikationszyklus, d.h. ein
Zeitrahmen, dauere 500 Millisekunden. Ungenutzte Zeitschlitze dauern
exakt 2 Millisekunden, für
Datenübertragungen
genutzte Zeitschlitze exakt 10 Millisekunden. Bleiben alle Zeitschlitze
ungenutzt, umfasst der Zyklus somit 250 Zeitschlitze. Werden hingegen
alle Zeitschlitze für
Datenübertragungen
genutzt, umfasst der Zyklus lediglich 50 Zeitschlitze. Jeder Zyklus
umfasst also mindestens 50 und maximal 250 Zeitschlitze. Die Zuweisung
der Zeitschlitze 51 bis 250 an Software-Applikationen kann also im Zweifelsfall
bedeuten, dass diese Software-Applikationen trotz zugewiesener Zeitschlitze
keine Daten versenden können,
weil der Zyklus endet, bevor der ihnen zugewiesene Zeitschlitz tatsächlich erreicht
ist. Die Wahrscheinlichkeit, einen Zeitschlitz nicht mehr vor Ende des
Kommunikations-Zyklus zu erreichen, wird um so größer, je
weiter hinten er liegt. Es ist daher besonders vorteilhaft, den
hinteren Bereich der Zeitschlitze denjenigen Verbindungen bereitzustellen,
welche hinsichtlich ihrer QoS-Parameter die geringsten Anforderungen
an das Kommunikations-System richten.
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Neben
vorgenannter priorisierten Zuweisung kann auch eine Fairness berücksichtigende
Zuweisung vorgenommen werden. Diese kann die priorisierte Zuweisung
zumindest in vorgegebenen Zeitintervallen ablösen, damit niederpriore Verbindungen nicht
völlig
von einer Kommunikations ausgeschlossen werden.
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Der
Ressourcen-Manager verfügt über eine Auswerte-
und Steuereinrichtung, die ungenutzte Kapazitäten in einem Zeitrahmen erkennen
kann und diese ungenutzten Kapazitäten in Form von zusätzlichen
Zeitschlitzen Kommunikationsteilnehmern mit erhöhtem Kommunikationsbedarf zur
Verfügung
stellen kann.
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An
das Kommunikationssystem angeschlossene ECUs, welche das hier beschriebene
Verfahren der dynamischen Ressourcen-Zuweisung durch einen zentralen
RM nicht realisieren, können
mithilfe einer ergänzenden
Erweiterung des Verfahrens zuverlässig integriert werden. Hierzu
werden die vom Kommunikationssystem bereitgestellten Zeitschlitze in
zwei Gruppen untergliedert. Während
für die
eine Gruppe von Zeitschlitzen die Zuordnung zu Software-Applikationen
wie oben beschrieben zur Laufzeit durch den Ressourcen-Manager vorgenommen
wird, werden die Zeitschlitze der anderen Gruppe bereits zum Entwicklungszeitpunkt
fest an diejenigen Software-Applikationen
gebunden, welche das hier beschriebene Verfahren nicht realisieren.
Zur Laufzeit hat der Ressourcen-Manager Kenntnis darüber, welche
Zeitschlitze er dynamisch zuweisen kann und welche außerhalb
seiner Kontrolle liegen, weil sie bereits zum Entwicklungszeitpunkt
statisch zugewiesen wurden.
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Ausführungsbeispiel
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Es
sei ein FlexRay-Netzwerk angenommen 100, an welches drei
ECUs angeschlossen sind 200, 201, 202.
ECU 200 trägt
die Software-Applikationen 500 und 501, ECU 201 die
Software-Applikation 502 und ECU 202 die Software-Applikationen 503 und 504 sowie
zusätzlich
die Software-Applikation „Ressourcen-Manager" 600.
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Software-Applikation 502 sei
eine Applikation, die das hier beschriebene Verfahren nicht realisiert
und ausschließlich
in herkömmlicher
Weise das FlexRay-Bussystem zur Abwicklung von Datentausch nutzen
möchte.
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Der
Kommunikationszyklus des FlexRay-Bussystems gliedert sich in einen
statisches und ein dynamisches Segment. Das hier beschriebene Verfahren
soll auf das dynamische Segment angewendet werden. Es sei an dieser
Stelle darauf hingewiesen, dass das statische Segment des FlexRay-Kommunikationszyklus
den zuvor dargelegten Eigenschaften des Kommunikationssystems nicht entspricht.
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Das
dynamische Segment des FlexRay-Kommunikationszyklus wird nun zur
Entwicklungszeit so konfiguriert, dass es i Millisekunden dauert.
Ein ungenutzter und damit verkürzter
Zeitschlitz dauere i/6 Millisekunden, ein genutzter Zeitschlitz dauere
i/2 Millisekunden.
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Software-Applikation 502 bekommt
bereits zum Entwicklungszeitpunkt einen beliebigen, in diesem Beispiel
aber den ersten Zeitschlitz fest und exklusiv zugewiesen. Der Ressourcen-Manager 600 hat
die Aufgabe, zur Laufzeit die verbleibenden 6-1 Zeitschlitze den
Software-Applikationen zuzuweisen.
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Der
Ressourcen-Manager 600 versendet nach Einschalten des Systems
eine Steuernachricht mit dem Inhalt: 500, 501, 501, 503, 504.
Die ECUs 200 und 202 empfangen diese Steuernachricht
und werten sie aus. Es entsteht folgende Zuweisung von Zeitschlitzen
zu Software-Applikationen:
- – Software-Applikation 500 sendet
in Zeitschlitz 2,
- – Software-Applikation 501 sendet
in Zeitschlitz 3 und Zeitschlitz 4,
- – Software-Applikation 503 sendet
in Zeitschlitz 5,
- – Software-Applikation 504 sendet
in Zeitschlitz 6.
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Im
nun laufenden Betrieb reihen sich, wie 2 zeigt,
die Kommunikationszyklen (Zeitrahmen) aneinander und die Software-Applikationen
können die
ihnen zugewiesenen und periodisch wiederkehrenden Zeitschlitze zur Übertragung
von Daten nutzen oder diese ungenutzt lassen. In 2 ist
schematisch die Länge
der benutzten Zeitschlitze durch die Applikationen und die Länge der
ungenutzten Zeitschlitze erkennbar. Der erste Zeitrahmen ist mit
N und der darauffolgende mit N+1 gekennzeichnet.
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Beispiel 1
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Sei
angenommen, alle Software-Applikationen möchten die ihnen zugewiesenen
Zeitschlitze tatsächlich
für eine
Datenübertragung
verwenden und keinen Zeitschlitz ungenutzt lassen. Dann sendet im
ersten Zeitschlitz zuerst Software-Applikation 502 für die Dauer
i/2. Anschließend
sendet Software-Applikation 500 in Zeitschlitz 2 ebenfalls
für die Dauer
i/2. Nun ist der Kommunikationszyklus beendet, die Zeitschlitze
3 bis 6 wurden nicht erreicht, die Software-Applikationen 501, 503 und 504 können in diesem
Zyklus keine Daten übertragen.
Vorteilhafterweise hat der Ressourcen-Manager 600 die Zuordnung
der Zeitschlitze exakt so vorgenommen, dass genau diejenigen Nachrichten übertragen
werden konnten, deren Übertragung
den größten Nutzen
generiert hat, während
genau diejenigen Nachrichten nicht übertragen wurden, deren Beitrag
zum Gesamtnutzen geringer ausgefallen wäre.
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Beispiel 2
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Sei
angenommen, die Software-Applikationen 500 und 504 möchten die
ihnen zugewiesenen Zeitschlitze zur Datenübertragung nutzen während alle übrigen Software-Applikationen keinen
Datenübertragungs-Bedarf
haben und ihre Zeitschlitze ungenutzt lassen. Dann sendet im ersten
Zeitschlitz niemand. Nach Ablauf der Zeit i/6 Millisekunden ist
der Zeitschlitz beendet und es beginnt Zeitschlitz 2. In diesem
sendet Software-Applikation 500 und der Zeitschlitz endet
nach i/6 + i/2 = i/6 + 3i/6 = 4i/6 Millisekunden. Anschließend beginnt
Zeitschlitz 3 und endet, da er ungenutzt bleibt, nach 5i/6 Millisekunden.
Dann beginnt Zeitschlitz 4, welcher ebenfalls nicht genutzt wird.
Nun ist der Kommunikationszyklus abgelaufen und die Zeitschlitze
5 und 6 wurden nicht erreicht.
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Beispiel 3
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Der
Ressourcen-Manager erkennt, dass allein Software-Applikation 504 Datenübertragungs-Bedarf
hat und dieser sehr groß ist,
d.h. es müssen
schlagartig sehr viele Nachrichten von Software-Applikation 504 übertragen
werden. Alle anderen Software-Applikationen haben keinen Datenübertragungs-Bedarf.
Der Ressourcen-Manager
erkennt die aktuelle (und zuvor angegebene) Zuweisung von Zeitschlitzen
zu Software-Applikationen als ungünstig und berechnet eine bessere
Zuweisung. Das Ergebnis der Berechnung teilt er in Form einer Steuernachricht
den Software-Applikationen
mit. Die Steuernachricht lautet: 504, 504, 504, 504, 504.
Mit Ausnahme des Zeitschlitzes 1, der außerhalb der Kontrolle des Ressourcen-Managers
steht, werden also alle verfügbaren
Zeitschlitze der Software-Applikation 504 zugewiesen, welche
darin ihre umfangreichen Datenübertragungen
abwickeln kann. Alle anderen Applikationen erleiden durch diese
Neu-Zuordnung keinen Nachteil, da sie ohnehin keine Daten zu übertragen
haben und aktuell keinerlei Übertragungskapazität benötigen.
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Bei
Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann mit Pro-Zyklus-Zeitschlitzanzahlen gearbeitet werden, die unterhalb
der Gesamt-Kommunikations-Teilnehmerzahl liegen. Daraus resultiert
eine Verkürzung
der zeitlichen Dauer des Kommunikationszyklus und in der Folge eine
höhere
Wiederholrate des Kommunikationszyklus. Mit anderen Worten: das
reduziert für
die statisch zugewiesenen in jedem Fall und auch für die ausgewählten dynamischen Kommunikationsteilnehmer
die Übertragungs-Latenzzeit.
Faktisch ermöglicht
das eine Takt-Erhöhung für die Kommunikations-Teilnehmer.
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Der
Ressourcen-Manager nach der Erfindung verfügt über eine Auswerte- und Steuereinrichtung,
die in der Lage ist, ungenutzte Kapazitäten in einem Zeitrahmen wahlweise
prädiktiv
oder reaktiv zu erkennen und diese ungenutzten Kapazitäten durch
Zuteilung zusätzlicher
Zeitschlitze ausgewählten
Kommunikationsteilnehmern zur Verfügung zu stellen.