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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein drahtlose Ad-hoc-Netze und insbesondere Systeme und Verfahren zum Kommunizieren in drahtlosen Ad-hoc-Netzen unter Verwendung von Mehrkanal-Medienzugangskontrollmechanismen. Insbesondere betrifft sie eine Kommunikationsvorrichtung, die konfiguriert ist, um auf einem Steuerkanal und auf Dienstkanälen eines drahtlosen Ad-hoc-Netzes zu kommunizieren, ein computerlesbares Medium, das ein Mehrkanal-Medienzugangskontroll-(multi channel-media access control, MC-MAC-)Modul zum Steuern der Kommunikation auf einem Steuerkanal und auf Dienstkanälen umfasst, sowie ein Verfahren zum Steuern der Kommunikation auf einem Steuerkanal und auf Dienstkanälen.
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HINTERGRUND
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Unter Verwendung herkömmlicher Mehrkanal-Medienzugangskontrollprotokolle (MC-MAC-Protokolle) wie etwa IEEE 1609.4 werden Server während eines Dienstintervalls an einen von mehreren Dienstkanälen gebunden und neigen Clients mit ähnlichen Dienstanforderungen innerhalb desselben räumlichen Gebiets dazu, zu denselben Planungskanälen zu drängen. Dies führt zu einer raumzeitlichen Last an einen Server, die über das Kanalspektrum unausgeglichen ist. Außerdem führt das Binden der Server an einen einzelnen Planungskanal während eines Dienstintervalls Transaktionsverzögerungen, Leerlaufzeitdauern und Planungslatenzzeit ein.
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In der
US 2008/0232309 A1 ist eine Kommunikationsvorrichtung beschrieben, die konfiguriert ist, um auf einem Steuerkanal und auf Dienstkanälen eines drahtlosen Ad-hoc-Netzes zu kommunizieren. Dabei umfasst die Kommunikationsvorrichtung einen Prozessor und ein Mehrkanal-Medienzugangskontroll-(multi channel-media access control, MC-MAC-)Modul, das computerausführbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass der Prozessor während eines Steuerintervalls periodisch zu dem Steuerkanal umschaltet und während eines Dienstintervalls periodisch zu einem der Dienstkanäle umschaltet, wobei das Dienstintervall zwischen aufeinanderfolgenden Steuerintervallen liegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kommunikationsvorrichtung, ein computerlesbares Medium sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die zuvor erwähnten Probleme zumindest verringert werden.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein computerlesbares Medium mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung und des computerlesbaren Mediums sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren nutzen das Netz durch optimierte Planung und Ausführung von Transaktionen an Dienstkanälen während eines Dienstintervalls. Die Systeme und Verfahren enthalten die Warteschlangeneinreihung und die Kanalumschaltung innerhalb von Dienstintervallen.
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In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Steuern der Kommunikation auf einem Steuerkanal und auf Dienstkanälen eines drahtlosen Ad-hoc-Netzes das periodische Umschalten zu dem Steuerkanal während eines Steuerintervalls, das periodische Umschalten zu einem der Dienstkanäle während eines Dienstintervalls und das variable Umschalten zu einem anderen der Dienstkanäle während des Dienstintervalls. Das Dienstintervall liegt zwischen aufeinander folgenden Steuerintervallen.
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Durch Anwenden der offenbarten Informationen auf andere Weise oder durch Kombinieren verschiedener Aspekte der offenbarten Ausführungsformen können andere nützliche Ergebnisse erhalten werden. Andere Aspekte und ein umfassenderes Verständnis können durch Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zusätzlich zu dem durch die Ansprüche definierten Umfang erhalten werden.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines drahtlosen Ad-hoc-Netzes in Übereinstimmung einer beispielhaften Ausführungsform.
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2 ist eine schematische Darstellung von Fahrzeugen und einer Straßenrandeinheit, die das drahtlose Ad-hoc-Netz aus 1 nutzen.
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3 ist eine schematische Darstellung eines MC-MAC-Moduls, das Transaktion in Prioritätswarteschlangen einreiht.
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4 ist eine schematische Darstellung einer Prioritätswarteschlange aus 3, die in Übereinstimmung mit der Ankunftszeit geordnet ist.
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5 ist eine schematische Darstellung einer Prioritätswarteschlange aus 3, die in Übereinstimmung mit der am besten an die Restzeit eines Dienstintervalls angepassten Ausführungszeit geordnet ist.
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6 ist eine graphische Darstellung einer Kommunikation zwischen der Straßenrandeinheit und den Fahrzeugen aus 2 in Übereinstimmung mit dem Protokoll IEEE 1609.4.
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7 und 8 sind graphische Darstellungen der Kommunikation zwischen der Straßenrandeinheit und den Fahrzeugen aus 2 über das drahtlose Ad-hoc-Netz aus 1 in Übereinstimmung mit beispielhaften Verfahren.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie gefordert ist, sind hier ausführliche Ausführungsformen offenbart. Selbstverständlich sind die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für verschiedene und alternative Formen. Wie der Begriff ”beispielhaft” hier verwendet ist, ist er umfassend zur Bezugnahme auf Ausführungsformen verwendet, die als Veranschaulichungen, Proben, Modelle oder Muster dienen. Die Figuren sind nicht notwendig maßstabsgerecht, und einige Merkmale können überhöht oder verkleinert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. In anderen Fällen sind gut bekannte Komponenten, Systeme, Materialien oder Verfahren, die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt sind, nicht ausführlich beschrieben worden, um eine Verdeckung der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden. Somit sollen die hier offenbarten spezifischen Struktur- und Funktionseinzelheiten nicht als beschränkend, sondern lediglich als eine Grundlage für die Ansprüche und als eine repräsentative Grundlage für die Lehre für den Fachmann auf dem Gebiet interpretiert werden.
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Es sind beispielhafte Systeme und Verfahren für die Mehrkanal-Medienzugangskontrolle (MC-MAC) drahtloser Ad-hoc-Netze und anderer dedizierter kurzreichweitiger Kommunikationsnetze (DSRC-Netze) beschrieben. Die MC-MAC unterstützt verschiedene Klassen (z. B. sichere, nicht sichere) von Transaktionen und stellt einen Rahmen für die Aufrechterhaltung der Konnektivität von Knoten zu Knoten und für die Optimierung des Datendurchsatzes und der Leistung in einem drahtlosen Ad-hoc-Netz bereit. Zur Lehre sind hier beispielhafte Ausführungsformen gelehrt, die mit den gegenwärtigen Normen IEEE 802.11 und IEEE 1609.4 für die MC-MAC kompatibel sind, darauf aufbauen oder eine Abwandlung davon sind. Selbstverständlich können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren aber auf andere Normen und dergleichen aufbauen, mit diesen kompatibel oder Abwandlungen von diesen sein.
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Die physikalische Schicht drahtloser Kommunikationen in dem Ad-hoc-Netz weist eine Anzahl nicht überlappender Kanäle auf, die orthogonal zueinander sind. Einer der Kanäle ist der Steuerkanal (CCH) und die verbleibenden Kanäle sind Dienstkanäle (SCH1, SCH2, ..., SCHn).
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Das Mehrkanal-Medienzugangskontrollprotokoll (MC-MAC-Protokoll) plant den Zugang zu den Kanälen zwischen den benachbarten Vorrichtungen dynamisch (z. B. wenigstens zweimal pro Sekunde). Das gegenwärtige Protokoll, wie es durch die Arbeitsgruppe IEEE P1609.4 definiert ist, ist eine vollständig verteilte ”phasenverzweigte” [engl.: ”split phase”] Herangehensweise, durch die der Kanalzugang in zwei Phasen, eine Steuerphase und eine Dienstphase, geteilt wird, die zeitlich verschachtelt sind. Während der Steuerphase stimmen alle Vorrichtungen auf einen einzelnen dedizierten Steuerkanal (CCH) ab, um kritische Steuer- und Dateninformationen wie etwa Synchronisations- oder Sicherheitsinformationen auszutauschen. Während der Dienstphase stimmen die Vorrichtungen nur auf irgendeinen der Dienstkanäle (SCH) ab, um irgendeinen Informationstyp auszutauschen.
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Die Knoten implementieren zusammen einen Kanalumschaltalgorithmus, um zwischen dem Steuerkanal CCH und den Dienstkanälen SCH auf zeitsynchrone Art und Weise umzuschalten. Diese Kanalumschaltungen sind in den Figuren durch Umschaltpunkte 123a dargestellt und beruhen in beispielhaften Ausführungsformen auf dem Protokoll IEEE 1609.4. Alle Knoten arbeiten für ein Steuerintervall Ci auf dem Steuerkanal CCH, um periodisch Sicherheits-, Verkehrs- und Kanalinformationen zu anderen Knoten rundzusenden und die Netzkonnektivität aufrecht zu erhalten. Während eines Dienstintervalls Si arbeitet jeder Knoten in dem Ad-hoc-Netz auf einem Dienstkanal SCH und bestimmt, ob und wann zu anderen Dienstkanälen SCH umzuschalten ist, um den Datendurchsatz in dem Ad-hoc-Netz zu optimieren. Die Längen des Steuerintervalls und des Dienstintervalls sind entweder festgesetzt oder werden durch das Protokoll IEEE 1609.4 dynamisch bestimmt. Umschaltungen zwischen Dienstkanälen während eines Dienstintervalls Si sind durch Umschaltpunkte 123b dargestellt. Diese und andere Aspekte der Systeme und Verfahren für MC-MAC für Ad-hoc-Netze werden nun ausführlicher beschrieben.
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1 zeigt ein System 100, das Knoten enthält, die als Kommunikationsvorrichtungen 102 dargestellt sind, die über ein Ad-hoc-Netz 104 drahtlos miteinander gekoppelt sind. Im Allgemeinen ist oder enthält jede Kommunikationsvorrichtung 102 ein Funkgerät, das zum Kommunizieren auf verschiedenen Frequenzkanälen konfiguriert ist, und eine Rechenvorrichtung, die zum Koordinieren der Kommunikation unter Verwendung des Funkgeräts konfiguriert ist. Beispielhafte Rechenvorrichtungen enthalten eine Universalrechenvorrichtung, einen Personal Computer, einen Server, eine tragbare Rechenvorrichtung, einen Laptop-Computer, eine Rechenvorrichtung mit kleinem Formfaktor, einen Personal Digital Assistant (PDA), Kombinationen davon und dergleichen.
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Anhand von 1 ist der Einfachheit halber die Kommunikationsvorrichtung 102a ausführlicher beschrieben, wobei jede der anderen Kommunikationsvorrichtungen 102b, 102c, 102d ähnlich konfiguriert ist. Die Kommunikationsvorrichtung 102a enthält einen Prozessor 106, der mit Systemspeicher 108 gekoppelt ist. Der Systemspeicher 108 enthält flüchtigen Schreib-Lese-Speicher (RAM) und nichtflüchtigen Nur-Lese-Speicher (ROM). Der Systemspeicher 108 enthält Computerprogrammmodule 110, die Computerprogrammanweisungen enthalten, die durch den Prozessor 106 ausführbar sind. Außerdem enthält der Systemspeicher 108 Programmdaten 112, die in Übereinstimmung mit den Computerprogrammanweisungen während der Ausführung der Computerprogrammmodule 110 erzeugt und/oder verwendet werden. Die veranschaulichten Computerprogrammmodule 110 enthalten ein MC-MAC-Modul 116, einen Netzschnittstellensteuertreiber (NIC-Treiber) 118 und Hilfsprogrammmodule 120 einschließlich eines Betriebssystems zur Bereitstellung einer Laufzeitumgebung und eines Paket-Routing-Moduls für das Routing bzw. für das Empfangen von Informationen zum und vom MC-MAC-Modul 116.
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Obgleich die hier beschriebenen Verfahren gelegentlich in einem allgemeinen Kontext computerausführbarer Anweisungen beschrieben sein können, können die Verfahren der vorliegenden Offenbarung auch zusammen mit anderen Programmmodulen und/oder als eine Kombination von Hardware und Software implementiert werden. Der Begriff Anwendung oder Abwandlungen davon werden hier umfangreich in der Weise verwendet, dass er Routinen, Programmmodule, Programme, Komponenten, Datenstrukturen, Algorithmen und dergleichen enthält. Anwendungen können in verschiedenen Systemkonfigurationen einschließlich Servern, Netzsystemen, Einprozessor- oder Mehrprozessorsystemen, Minicomputern, Großcomputern, Personal Computern, Handrechenvorrichtungen, mobilen Vorrichtungen, mikroprozessorgestützter programmierbarer Konsum-Elektronik, Kombinationen davon und dergleichen implementiert werden.
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Computerlesbare Medien enthalten z. B. flüchtige Medien, nichtflüchtige Medien, Wechselmedien und Nicht-Wechsel-Medien. Der Begriff computerlesbare Medien und Abwandlungen davon, wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet ist, bezieht sich auf Ablagemedien. In einigen Ausführungsformen enthalten Ablagemedien flüchtige und/oder nichtflüchtige Medien, Wechsel- und/oder Nicht-Wechsel-Medien wie etwa z. B. Schreib-Lese-Speicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Festkörperspeicher oder eine andere Speichertechnologie, CD-ROM, DVD, BLU-RAY oder eine andere optische Plattenablage, Magnetband, eine Magnetplattenablage oder andere Magnetablagevorrichtungen.
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Das MC-MAC-Modul 116 enthält Anweisungen zum Teilen der verfügbaren Kommunikationskanalfrequenzen in einen Steuerkanal CCH und Dienstkanäle SCH. Zum Beispiel werden in DSRC sechs Dienstkanäle SCH verwendet. Allerdings kann das MC-MAC-Modul 116 irgendeine Anzahl von Dienstkanälen SCH bestimmen. Zur Lehre beispielhafter Ausführungsformen sind in 2 drei Dienstkanäle SCH-1, SCH-2, SCH-3 dargestellt und im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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Der Steuerkanal CCH ist in Übereinstimmung mit bestimmenden Protokollen wie etwa dem Protokoll IEEE 1609.4 eine feste Kanalfrequenz. Allerdings kann der Steuerkanal in alternativen Ausführungsformen unter Verwendung anderer kundenangepasster Bestimmungsprotokolle dynamisch eingestellt werden. In alternativen Ausführungsformen werden andere Kriterien als Kanalrauschen verwendet, um einen Steuerkanal auszuwählen. In Übereinstimmung mit einem beispielhaften Verfahren wählt das MC-MAC-Modul 116 Kanalfrequenzen, die orthogonal zu dem Steuerkanal CCH sind, als Dienstkanäle SCH aus. Der Steuerkanal CCH und die Dienstkanäle SCH sind in 1 gemeinsam als Kanalsatz 121 dargestellt. Wie oben beschrieben wurde, verwendet jede Kommunikationsvorrichtung 102 den Steuerkanal CCH, um die Netzkonnektivität mit allen anderen Kommunikationsvorrichtungen 102 aufrecht zu erhalten. Paare von Kommunikationsvorrichtungen 102 verwenden Dienstkanäle SCH in Übereinstimmung mit einem durch MC-MAC-Module 116 implementierten Umschalt- und Planungsalgorithmus, um wie im Folgenden ausführlicher beschrieben den Datendurchsatz des Netzes 104 zu erhöhen.
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Die über die Kanäle CCH, SCH zu übermittelnden Transaktionen 150 werden durch jede Kommunikationsvorrichtung 102 erzeugt. Wie der Begriff ”Transaktion” hier verwendet ist, bezieht er sich auf Datenpakete, Informationen, Nachrichten, Anwendungen und dergleichen. Jede Transaktion 150 weist eine zugeordnete Priorität, eine zugeordnete Ankunftszeit, eine zugeordnete Ausführungszeit, einen zugeordneten Dienstkanal, eine zugeordnete Zielkommunikationsvorrichtung auf. Anhand von 3 enthält das MC-MAC-Modul 116 Anweisungen, um die Transaktionen 150 in Übereinstimmung mit der Priorität jeder Transaktion 150 in Prioritätswarteschlangen 152 einzureihen. Die veranschaulichten Transaktionen 150 weisen Prioritäten P1, P2, P3, ..., Pn auf oder sind auf andere Weise für die Kommunikation auf dem Steuerkanal CCH bezeichnet.
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Anhand von 4 und 5 enthält das MC-MAC-Modul 116 Anweisungen zum Ordnen der Transaktionen 150 in jeder der Prioritätswarteschlangen 152. Das MC-MAC-Modul 116 ordnet die Transaktionen 150 in jeder Prioritätswarteschlange 152 in Übereinstimmung mit beispielhaften Verfahren in Übereinstimmung mit der Ankunftszeit oder mit der Ausführungszeit. Anhand von 4 enthält eine Prioritätswarteschlange 152a Transaktionen 150a, 150b, 150c, die in Übereinstimmung mit der Ankunftszeit geordnet sind, wobei die Transaktion 150a die früheste Ankunftszeit aufweist und die Transaktion 150c die späteste Ankunftszeit aufweist. Anhand von 5 enthält eine Prioritätswarteschlange 152b Transaktionen 150a, 150b, 150c, die in Übereinstimmung mit der Ausführungszeit, die am besten an die in einem oder in mehreren Planungsintervallen Si verbleibende Restzeit angepasst ist, geordnet sind. Zum Beispiel ist die Ausführungszeit, die am besten an die Restzeit abgepasst ist, diejenige Ausführungszeit, die die nachfolgende Restzeit minimiert. In 4 und 5 stellt die Länge der Transaktion 150 die Ausführungszeit dar.
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Das MC-MAC-Modul 116 enthält Anweisungen zum Bedienen der Prioritätswarteschlangen 152 einschließlich der Planung und Ausführung der nächsten Transaktion 150 in der Warteschlange 152 mit der höchsten Priorität während des Dienstintervalls Si. Zum Planen und Ausführen der Transaktionen 150 auf dem zugeordneten Kanal CCH, SCH implementiert das MC-MAC-Modul 116 einen Kanalumschaltalgorithmus, der einen periodischen Umschaltalgorithmus und einen variablen Umschaltalgorithmus enthält. Der periodische Umschaltalgorithmus schaltet periodisch für ein Steuerzeitintervall Ci zu dem Steuerkanal CCH um und ermöglicht während eines Dienstintervalls Si zwischen Steuerintervallen Ci den Betrieb auf Dienstkanälen SCH. Die periodischen Kanalumschaltungen sind in 6–8 durch Umschaltpunkte 123a dargestellt. Es wird angemerkt, dass das Protokoll IEEE 1609.4 jede Kommunikationsvorrichtung während eines Dienstintervalls Si an einen Dienstkanal SCH bindet. Im Gegensatz dazu führt das MC-MAC-Modul 116 auch den variablen, nicht zeitsynchronisierten Umschaltalgorithmus zum Umschalten der Kommunikationsvorrichtung 102 zwischen Dienstkanälen SCH während eines Dienstintervalls Si ein. Variable Kanalumschaltungen während Dienstintervallen Si sind in 7 und 8 durch Umschaltpunkte 123b dargestellt. Der variable Umschaltalgorithmus kann auf vorhandene periodische Umschaltrichtlinien wie etwa jene von IEEE 802.11 aufgebaut werden.
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In Übereinstimmung mit dem variablen Umschaltalgorithmus ist jede Kommunikationsvorrichtung 102 dafür konfiguriert zu bestimmen, ob und wann während eines Dienstintervalls Si zu einem anderen Dienstkanal SCH umzuschalten ist. In Übereinstimmung mit einem beispielhaften Planungsverfahren bestimmt das MC-MAC-Modul 116 die Ausführungszeit der nächsten Transaktion 150 in der Warteschlange 152 mit der höchsten Priorität und der Menge der Restzeit in dem gegenwärtigen Dienstintervall Si. Falls die Menge der Restzeit in dem Dienstintervall Si höher als die Ausführungszeit der nächsten Transaktion 150 ist, schaltet das MC-MAC-Modul 116 die Kommunikationsvorrichtung 102 zu dem geeigneten Dienstkanal SCH um und plant die Transaktion 150 und führt sie aus. Falls die Menge der in dem Dienstintervall Si verbliebenen Zeit kleiner als die Ausführungszeit der nächsten Transaktion 150 ist, wird die Ausführung der nächsten Transaktion 150 zurückgestellt und zu Beginn des nächsten Dienstintervalls Si neu beurteilt.
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Zur Lehre veranschaulicht 2 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug/Infrastruktur-(V2X-)Anwendung des Systems 100. Die Kommunikationsvorrichtungen 102 sind hier integral mit einer Straßenrandeinheit 102a und mit Fahrzeugen 102b, 102c, 102d. Die V2X-Kommunikation enthält die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikation und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Kommunikation. In der V2X-Anwendung werden Sicherheitstransaktionen 150 auf dem Steuerkanal CCH geplant und werden allgemeine oder Nicht-Sicherheits-Transaktionen 150 auf den Dienstkanälen SCH geplant. Nicht-Sicherheits-Transaktionen 150 enthalten den Verkehrsstatus, das Wetter, einen ortsgestützten Dienst und dergleichen.
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Es werden beispielhafte Verfahren zum Steuern der Kommunikation der Straßenrandeinheit 102a mit den Fahrzeugen 102b, 102c, 102d, die die Bedienung von Prioritätswarteschlangen 152 der Straßenrandeinheit 102a enthalten, beschrieben. 2 veranschaulicht den Steuerkanal CCH und drei Dienstkanäle SCH-1, SCH-2, SCH-3 des Ad-hoc-Netzes 104, über das die Straßenrandeinheit 102a in dieser Reihenfolge mit den Fahrzeugen 102b, 102c, 102d kommuniziert. Der Dienstkanal SCH-1 verbindet die Straßenrandeinheit 102a und das Fahrzeug 102b, der Dienstkanal SCH-2 verbindet die Straßenrandeinheit 102a und das Fahrzeug 102d und der Dienstkanal SCH-3 verbindet die Straßenrandeinheit 102a und das Fahrzeug 102d. Zur Veranschaulichung ist dem Dienstkanal SCH-1 die Transaktion 150a zugeordnet, ist dem Dienstkanal SCH-2 die Transaktion 150b zugeordnet und ist dem Dienstkanal SCH-3 die Transaktion 150c zugeordnet.
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Zur Lehre wird die Bedienung der Prioritätswarteschlange 152a aus 4 in Übereinstimmung mit dem Protokoll IEEE 1609.4 beschrieben. Anhand von 6 ist die Ausführungszeit der Transaktion 150a größer als die Restzeit in dem ersten Dienstintervall Si-1, wobei die Ausführung der Transaktion 150a bis zum zweiten Dienstintervall Si-2 zurückgestellt wird. Zurückgestellte Transaktionen 150 sind durch Strichlinien dargestellt. Der Kanal schaltet für das erste Steuerintervall Ci-1 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin für das zweite Dienstintervall Si-2 zu dem ersten Dienstkanal SCH-1 um. Die Ausführung der Transaktion 150a wird während des zweiten Dienstintervalls Si-2 auf dem ersten Dienstkanal SCH-1 geplant. Das Protokoll IEEE 1609.4 bindet die Kommunikationsvorrichtung 102a während eines Dienstintervalls Si an einen Kanal. Da die Transaktion 150b auf dem zweiten Dienstkanal SCH-2 geplant werden soll, wird somit die Transaktion 150b bis zu dem dritten Dienstintervall Si-3 zurückgestellt. Der Kanal schaltet für das zweite Steuerintervall Ci-2 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin zu dem zweiten Dienstkanal SCH-2 um. Die Ausführung der Transaktion 150b wird während des dritten Dienstintervalls Si-3 auf dem zweiten Dienstkanal SCH-2 geplant. Da das Protokoll IEEE 1609.4 die Kommunikationsvorrichtung 102a während eines Dienstintervalls Si an einen Kanal bindet, wird die Transaktion 150c bis zu dem vierten Dienstintervall Si-4 zurückgestellt. Der Kanal schaltet für das dritte Steuerintervall Ci-3 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin für das vierte Dienstintervall Si-4 zu dem dritten Dienstkanal SCH-3 um. Die Ausführung der Transaktion 150c wird während des vierten Dienstintervalls Si-4 auf dem dritten Dienstkanal SCH-3 geplant und die Prioritätswarteschlange 152a wird geleert.
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Die Kanalumschaltung während des Dienstintervalls Si durch das MC-MAC-Modul 116 verringert in den beispielhaften Ausführungsformen die Planungslatenzzeit allgemein und die Gesamtzeit für die Planung und Ausführung der drei Transaktionen 150a, 150b, 150c. Die Planungslatenzzeit wird durch Beschränkung von Leerlaufzeitdauern und Planungszurückstellungen verringert. Die Beschränkung der Planungslatenzzeit verwendet die Bandbreite des Ad-hoc-Netzes 104 effizienter.
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Anhand eines in 2 und 7 dargestellten beispielhaften Verfahrens plant das MC-MAC-Modul 116 Transaktionen 150a, 150b, 150c, die in Übereinstimmung mit der Ankunftszeit in der Prioritätswarteschlange 152a aus 4 geordnet werden. Die Transaktion 150a hat die früheste Ankunftszeit und die Transaktion 150c hat die späteste Ankunftszeit. Das Verfahren beginnt in der Mitte eines ersten Dienstintervalls Si-1. Das MC-MAC-Modul 116 bestimmt die Ausführungszeit der Transaktion 150a und die Menge der Restzeit in dem ersten Dienstintervall Si-1. Da die Menge der Restzeit in dem ersten Dienstintervall Si-1 kleiner als die Ausführungszeit der Transaktion 150a ist, werden die Planung und Ausführung der Transaktion 150a zurückgestellt und in dem zweiten Dienstintervall Si-2 neu beurteilt. Bei den Umschaltpunkten 123a schaltet das MC-MAC-Modul 116 die Kommunikationsvorrichtung 102a für das erste Steuerintervall Ci-1 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin für das zweite Dienstintervall Si-2 zu dem ersten Dienstkanal SCH-1 um. Das MC-MAC-Modul 116 plant die Transaktion 150a auf dem ersten Dienstkanal SCH-1 und führt sie aus und bestimmt die Restzeit in dem zweiten Dienstintervall Si-2 für die Planung zusätzlicher Transaktionen auf anderen Dienstkanälen SCH. Da die Restzeit in dem zweiten Dienstintervall Si-2 größer als die Ausführungszeit der nächsten Transaktion 150b ist, schaltet das MC-MAC-Modul 116 beim Schaltpunkt 123b zu dem zweiten Dienstkanal SCH-2 um und plant die Transaktion 150b und führt sie aus. Daraufhin bestimmt das MC-MAC-Modul 116, dass die Ausführungszeit der Transaktion 150c größer als die in dem zweiten Dienstintervall Si-2 verbleibende Restzeit ist und daher wird die Transaktion 150c bis zu dem dritten Dienstintervall Si-3 zurückgestellt. Bei den Umschaltpunkten 123a schaltet das MC-MAC-Modul 116 die Kommunikationsvorrichtung 102a für das zweite Steuerintervall Ci-2 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin für das dritte Dienstintervall Si-3 zu dem dritten Dienstkanal SCH-3 um. Die Transaktion 150c wird während des dritten Dienstintervalls Si-3 auf dem dritten Dienstkanal SCH-3 geplant und ausgeführt und daraufhin wird die Prioritätswarteschlange 152a geleert.
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In Übereinstimmung mit einem in 2 und 8 dargestellten anderen beispielhaften Verfahren plant das MC-MAC-Modul 116 die Transaktionen 150a, 150b, 150c, die in der Prioritätswarteschlange 152b aus 5 geordnet sind, in Übereinstimmung mit der Ausführungszeit und mit der besten Anpassung an die Restzeit in dem gegenwärtigen Dienstintervall und/oder in bevorstehenden Dienstintervallen. Die Transaktion 150c weist eine Ausführungszeit auf, die am besten an die verbleibende Zeit in dem ersten Dienstintervall Si-1 angepasst ist, und wird als Erste in der Prioritätswarteschlange 152b geordnet. Beim Umschaltpunkt 123b schaltet das MC-MAC-Modul 116 zu dem dritten Dienstkanal SCH-3 um und plant die Transaktion 150c und führt sie aus. Die Restzeit in dem ersten Dienstintervall Si-1 ist kleiner als die Ausführungszeit einer der Transaktionen 150a, 150b, die bis zu dem zweiten Dienstintervall Si-2 zurückgestellt werden. Beim Umschaltpunkt [engl.: ”switching points”] 123a schaltet das MC-MAC-Modul 116 für das erste Steuerintervall Ci-1 zu dem Steuerkanal CCH und daraufhin für das zweite Dienstintervall Si-2 zu dem ersten Dienstkanal SCH-1 um. Die Transaktion 150a wird während des zweiten Dienstintervalls Si-1 auf dem ersten Dienstkanal SCH-1 geplant und ausgeführt. Da die in dem zweiten Dienstintervall Si-2 verbleibende Zeit größer als die Ausführungszeit der Transaktion 150b ist, schaltet das MC-MAC-Modul 116 beim Umschaltpunkt 123b zum zweiten Dienstkanal SCH-2 um. Die Transaktion 150b wird auf dem zweiten Dienstkanal SCH-2 geplant und ausgeführt und die Prioritätswarteschlange 152 wird geleert.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich veranschaulichte Implementierungen, die für ein klares Verständnis der Prinzipien dargelegt sind. Änderungen, Abwandlungen und Kombinationen der oben beschriebenen Ausführungsformen können vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Ansprüche abzuweichen. Alle solchen Änderungen, Abwandlungen und Kombinationen sind hier durch den Umfang dieser Offenbarung und der folgenden Ansprüche enthalten.
