DE102012213799A1

DE102012213799A1 - Verfahren und System zum Übertragen von Informationen in drahtlosen Fahrzeugnetzen

Info

Publication number: DE102012213799A1
Application number: DE102012213799A
Authority: DE
Inventors: Fan Bai; Nawaporn Wisitpongphan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2032-08-04
Also published as: DE102012213799B4; CN102932867B; US20130034016A1; US9173156B2; CN102932867A

Abstract

Ein Verfahren und ein System können an einem Zwischenfahrzeug ein Leitweganforderungspaket von einem Quellenfahrzeug empfangen. Das System und das Verfahren können einen Leitweglenkungseintrag mit einem Pfad vom Zwischenfahrzeug zum Quellenfahrzeug und einem Qualitätsmetrikwert in eine Leitweglenkungstabelle eintragen. Das Verfahren und das System können an einem Zielfahrzeug das Leitweganforderungspaket, das von einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen rundgesendet wird, empfangen. Das Verfahren und das System können entlang eines Pfades vom Zielfahrzeug zum Quellenfahrzeug eine Leitwegantwortnachricht übertragen. Das Verfahren und das System können Daten vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug entlang des Pfades übertragen. Das Verfahren und das System können einen oder mehrere Qualitätsmetrikwerte, die den Daten zugeordnet sind, die entlang des Pfades zum Zielfahrzeug übertragen werden, überwachen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Fahrzeuge sind mit Vorrichtungen ausgestattet, um Informationen an Fahrzeuginsassen auszugeben. Fahrzeuge können beispielsweise mit Vorrichtungen zum Anzeigen von Video oder Bildern (z. B. Videobildschirm, Anzeigevorrichtung usw.), Rundsenden von Audio (z. B. Audiosystem, Radio, Radio auf Internetbasis), Anzeigen von Informationen (z. B. Navigationssysteme) oder zum anderweitigen Ausgeben von Daten ausgestattet sein. Fahrzeugvorrichtungen können Inhalt auf der Basis von Daten, die über ein drahtloses Netz (z. B. ein Wi-Fi-Netz) empfangen werden, ausgeben. Die Inhaltsausgabe auf der Basis von Daten, die über ein drahtloses Netz empfangen werden, kann beispielsweise Video (z. B. Filme, Videoclips, Internetvideos), Streaming von Audio (z. B. Internetradio, Podcasts) oder andere Informationen umfassen. Die Qualität von Video, Audio oder anderen Informationen, die in einem Fahrzeug ausgegeben werden, können mit der Qualität des Signals, das in Antennen, die zum Fahrzeug gehören, empfangen wird, in Beziehung stehen. Eine zuverlässige Netzverbindung kann beispielsweise ermöglichen, dass Video, Audio und andere Informationen mit höherer Qualität im Fahrzeug ausgegeben werden.
Ein Fahrzeug kann beispielsweise Daten und Informationen, die von Antennen rundgesendet werden, die zu einer Infrastruktur (z. B. Gebäuden, künstlichen Strukturen usw.) gehören, empfangen. Fahrzeuge können sich häufig nicht in der Reichweite von Antennen befinden, die zu der Infrastruktur gehören. Fahrzeuge können sich jedoch in der Reichweite von anderen Fahrzeugen befinden, wenn sie sich nicht in der Reichweite der Infrastruktur befinden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Verfahren und ein System können an einem Zwischenfahrzeug ein Leitweganforderungspaket von einem Quellenfahrzeug empfangen. Das System und das Verfahren können einen Leitweglenkungseintrag mit einem Pfad vom Zwischenfahrzeug zum Quellenfahrzeug und einem Qualitätsmetrikwert in eine Leitweglenkungstabelle eintragen. Das Verfahren und das System können an einem Zielfahrzeug das Leitweganforderungspaket, das von einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen rundgesendet wird, empfangen. Das Verfahren und das System können entlang eines Pfades vom Zielfahrzeug zum Quellenfahrzeug eine Leitwegantwortnachricht übertragen. Das Verfahren und das System können Daten vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug entlang des Pfades übertragen. Das Verfahren und das System können einen oder mehrere Qualitätsmetrikwerte, die den Daten zugeordnet sind, die entlang des Pfades zum Zielfahrzeug übertragen werden, überwachen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der als Erfindung betrachtete Gegenstand wird im abschließenden Teil der Patentbeschreibung besonders aufgezeigt und deutlich beansprucht. Die Erfindung kann jedoch sowohl hinsichtlich der Gliederung als auch des Betriebsverfahrens zusammen mit Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon am besten mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung verstanden werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
1 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeuginformationsnetzsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Darstellung von mehreren Fahrzeugen unter Verwendung von Fahrzeuginformationsnetzsystemen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Darstellung von mehreren Fahrzeugen unter Verwendung von Fahrzeuginformationsnetzsystemen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeuginformationsnetzes gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuginformationsnetzes gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
6A–6C jeweils aufeinander folgende Stufen einer Anforderungsphase einer Leitweglenkungspfad-Suchoperation gemäß Ausführungsformen darstellen;
6D ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Anforderungsphase von 6A–6C zu implementieren, gemäß Ausführungsformen ist;
7A–7C aufeinander folgende Stufen einer Antwortstufe einer Leitweglenkungspfad-Suchoperation gemäß Ausführungsformen darstellen;
7D ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Antwortstufen von 7A–7C zu implementieren, gemäß Ausführungsformen ist;
8 eine schematische Darstellung des Datenstreamings, nachdem ein Leitweglenkungspfad aufgebaut wurde, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
9A eine schematische Darstellung einer Dienstqualitäts-Überwachungsoperation in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
9B ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Dienstüberwachungsoperation von 9A zu implementieren, gemäß Ausführungsformen ist;
10 eine schematische Darstellung einer Leitwegqualitätsauflösungsoperation in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine schematische Darstellung einer Antwortnachricht-Übertragungsoperation in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
12A eine schematische Darstellung einer nahtlosen Datenübertragung in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist; und
12B ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Leitwegumstellung von 12A zu implementieren, gemäß Ausführungsformen ist.
Es ist zu erkennen, dass der Einfachheit und Deutlichkeit der Darstellung halber in den Figuren gezeigte Elemente nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet wurden. Die Abmessungen von einigen der Elemente können beispielsweise relativ zu anderen Elementen der Deutlichkeit halber übertrieben sein. Wenn es als geeignet betrachtet wird, können ferner Bezugszeichen unter den Figuren wiederholt sein, um entsprechende oder analoge Elemente anzugeben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
In der folgenden ausführlichen Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details dargelegt, um für ein gründliches Verständnis der Erfindung zu sorgen. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist es jedoch verständlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen wurden gut bekannte Verfahren, Prozeduren und Komponenten nicht im Einzelnen beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unklar zu machen.
Wenn nicht spezifisch anders angegeben, wie aus den folgenden Erörterungen ersichtlich, ist zu erkennen, dass in der ganzen Patentbeschreibung Erörterungen unter Verwendung von Begriffen wie z. B. ”Verarbeiten”, ”Berechnen”, ”Speichern”, ”Bestimmen”, ”Auswerten”, ”Ausrechnen”, Messen”, ”Schaffen”, ”Übertragen” oder dergleichen sich auf die Handlung und/oder Prozesse eines Computers oder Rechensystems oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung beziehen, die Daten, die als physikalische, wie z. B. elektronische, Größen innerhalb der Register und/oder Speicher des Rechensystems dargestellt werden, in andere Daten, die ebenso als physikalische Größen innerhalb der Speicher, Register oder anderer solcher Informationsspeicher-, Übertragungs- oder Anzeigevorrichtungen des Rechensystems dargestellt werden, bearbeitet und/oder transformiert.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeuginformationsnetzsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug 2 (z. B. ein Auto, Lastwagen oder ein anderes Fahrzeug) kann das Fahrzeuginformationsnetzsystem 100 umfassen. Das Fahrzeuginformationsnetzsystem 100 kann in Verbindung mit Fahrzeuginformationsanzeigesystemen 80 (z. B. Videoanzeigesystemen, Audiosystemen, Unterhaltungssystemen, Navigationssystemen usw.), Kommunikationssystemen 90 (z. B. Mobiltelefonsystemen usw.) und möglicherweise anderen Systemen arbeiten.
Eine oder mehrere Antenne(n) 10, beispielsweise Hochfrequenzantenne(n) (HF-Antenne(n)) 12, Zellularantenne(n) 14 oder andere Typen von Antenne(n) können am System 100 und/oder Fahrzeug 2 angebracht, damit verbunden oder diesem zugeordnet sein. Die Antenne(n) 10 kann (können) beispielsweise Signale, Informationen, eine Kommunikation und Daten von (einer) Antenne(n), die (einem) anderen Fahrzeug(en), einer Infrastruktur oder anderen Vorrichtungen zugeordnet sind; Femtozellen; oder anderen Vorrichtungen senden und empfangen. Die Antenne(n) kann (können) 10 beispielsweise Signale zu und von (einem) anderen Fahrzeug(en), einer Infrastruktur oder anderen Vorrichtungen über ein drahtloses Netz senden und empfangen. Ein verwendetes drahtloses Netz kann beispielsweise ein Wi-Fi-Netz (z. B. ein Netz, das gemäß der IEEE 802.11 Familie von Standards konfiguriert ist), ein zweckgebundenes Kurzstrecken-Kommunikationsnetz (DSRC-Netz), ein Langzeit-Entwicklungs-Peer-to-Peer-Netz (LTE-Peer-to-Peer-Netz), ein drahtloses lokales Netz (WLAN), ein Wi-Fi-Peer-to-Peer (z. B. Wi-Fi-Direkt), ein Personal Area Network (PAN), ein weiträumiges Netz (WAN), ein Super-Wi-Fi, ein lokales Netz (LAN) oder ein anderer Typ von Netz sein.
Das Fahrzeuginformationsnetzsystem 100 kann einen oder mehrere Prozessor(en) oder Controller 60, einen Speicher 20, einen Langzeitspeicher 30, (eine) Eingabevorrichtung(en) oder -bereich(e) 40 und Ausgabevorrichtung(en) oder -bereich(e) 50 umfassen. Die Eingabevorrichtung(en) oder – -bereich(e) 40 können beispielsweise ein Berührungsbildschirm, eine Tastatur, ein Mikrophon, eine Zeigevorrichtung oder eine andere Vorrichtung sein. Die Ausgabevorrichtung(en) oder -bereich(e) 50 können beispielsweise eine Anzeige, ein Bildschirm, eine Audiovorrichtung wie z. B. ein Lautsprecher oder Kopfhörer oder eine andere Vorrichtung sein. Die Eingabevorrichtung(en) oder -bereich(e) 40 und Ausgabevorrichtung(en) oder -bereich(e) 50 können beispielsweise zu einer Berührungsbildschirmanzeige und -eingabe kombiniert sein, die ein Teil des Systems 100 sein kann.
Das System 100 kann eine oder mehrere Datenbanken 70 umfassen, die beispielsweise (eine) Leitweglenkungstabelle(n), Leitweglenkungstabelleneinträge, Dienstqualitäts-Metrik- oder -Charakteristikwerte, Signalleitweg- oder Signalpfadinformationen und/oder andere Informationen oder Daten umfassen können. Die Datenbanken 70 können ganz oder teilweise in einem oder beiden des Speichers 20, des Langzeitspeichers 30 oder einer anderen Vorrichtung gespeichert sein.
Der Prozessor oder Controller 60 kann beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), ein Chip oder irgendeine geeignete Rechen- oder Berechnungsvorrichtung sein. Der Prozessor oder Controller 60 kann mehrere Prozessoren umfassen und kann Universalprozessoren und/oder zweckgebundene Prozessoren wie z. B. Graphikverarbeitungschips umfassen. Der Prozessor 60 kann einen Code oder Befehle ausführen, die beispielsweise im Speicher 20 oder Langzeitspeicher 30 gespeichert sind, um Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auszuführen. Der Prozessor 60 kann beispielsweise ein Drahtlosnetz-Schnittstellencontroller sein oder kann diesen umfassen.
Der Speicher 20 kann beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein dynamischer RAM (DRAM), ein synchroner DRAM (SD-RAM), ein Speicherchip mit doppelter Datenrate (DDR), ein Flash-Speicher, ein flüchtiger Speicher, ein nichtflüchtiger Speicher, ein Cache-Speicher, ein Puffer, eine Kurzzeit-Speichereinheit, eine Langzeit-Speichereinheit oder andere geeignete Speichereinheiten oder Ablageeinheiten sein oder diese umfassen. Der Speicher 30 kann mehrere Speichereinheiten sein oder umfassen.
Der Langzeitspeicher 30 kann beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk, ein Kompaktdisk-Laufwerk (CD-Laufwerk) ein Laufwerk einer aufzeichnungsfähigen CD (CD-R), eine Vorrichtung eines universellen seriellen Busses (USB) oder eine andere geeignete entnehmbare und/oder feste Speichereinheit sein oder umfassen und kann mehrere oder eine Kombination von solchen Einheiten umfassen.
2 ist eine schematische Darstellung von mehreren Fahrzeugen, die Fahrzeuginformationsnetzsysteme gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden. Die Fahrzeuge 2 können Signale 102 (z. B.
Mikrowellen oder andere elektromagnetische Wellen, die Informationen, Daten, Kommunikationen usw. darstellen) zu anderen Fahrzeugen 2 übertragen und Signale von diesen empfangen. Ein Fahrzeug 2 kann beispielsweise ein Signal 102 zu einem Fahrzeug senden, das Fahrzeug kann das Signal 102 empfangen und kann beispielsweise das Signal 102 zu anderen Fahrzeugen 2 erneut rundsenden oder erneut senden. Ein Fahrzeug 2 oder ein System im Fahrzeug 2 kann beispielsweise eine Behinderung 106 auf der Straße 104 (z. B. Objekte, die an einem Unfall beteiligt sind, Objekte auf der Straße 104 usw.) detektieren, ein Video einer Behinderung 106 auf der Straße 104 oder andere Informationen aufnehmen. Das Fahrzeug 2 kann das Signal 102 rundsenden, was Fahrzeuge oder Insassen von anderen Fahrzeugen 2 über eine Behinderung 106 auf der Straße 104 benachrichtigt. Das Signal 102 kann beispielsweise ein Video von, eine Photographie von oder andere Informationen hinsichtlich der Behinderung 106 auf der Straße 104 umfassen. Das Signal 102 kann beispielsweise zu allen Fahrzeugen 2 nahe der Behinderung 106 oder innerhalb eines Schwellenabstandes von der Behinderung 106 rundgesendet werden. Das Signal 102 kann beispielsweise zu einem Fahrzeug 2 hinter oder anderweitig nahe dem Fahrzeug 2 rundgesendet werden. Das Fahrzeug 2 hinter oder anderweitig nahe dem Fahrzeug 2 kann das Signal 102 empfangen und das Signal 102 zu anderen Fahrzeugen 2 erneut senden oder erneut rundsenden und/oder kann ein Signal zum Fahrzeug 2 zurück senden. Signale 102 können daher von Fahrzeug zu Fahrzeug in einem Netz (z. B. einem Wi-Fi-Netz) übertragen werden. Die Signale 102 können in einigen Ausführungsformen von einem Quellenfahrzeug 2 zu einem Zielfahrzeug 2 über ein oder mehrere Zwischenfahrzeuge 2 übertragen werden.
Die Signale 102 können in einigen Ausführungsformen Multimediadateien (z. B. Video, Audio, Text usw.) umfassen, die von einem Fahrzeug 2 zu einem anderen Fahrzeug 2 übertragen werden. Ein Polizeifahrzeug 2 nahe der Szene oder dem Unfall kann beispielsweise ein Video der Unfallszene in einer Multimediadatei erfassen. Die Multimediadatei kann vom Polizeifahrzeug 2 an der Szene des Unfalls zu anderen Polizeifahrzeugen 2 in dem Gebiet übertragen werden. In einem anderen Beispiel können Gruppen von Freunden, die in separaten Fahrzeugen 2 fahren, von einer Videokamera erfasste Medien, Multimediadateien (z. B. Video, Audio, Bilder usw.) und andere Informationen zwischen separaten Fahrzeugen 2 übertragen.
3 ist eine schematische Darstellung von mehreren Fahrzeugen, die Fahrzeuginformationsnetzsysteme gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden. Eine Infrastruktur oder ein anderer Sender 108 (z. B. Gebäude, Geschäfte, eigenständige Rundfunkmasten, tragbare Vorrichtungen wie z. B. tragbare Zugangspunkte, Mobiltelefone, Personalcomputer usw.) kann (ein) Signal(e) 102 zu Fahrzeugen 2 rundsenden. Die Fahrzeuge 2 können das (die) Signal(e) 102 empfangen und können auf das (die) Signal(e) 102 antworten oder das Signal 102 zu anderen Fahrzeugen rundsenden. Die Fahrzeuge 2 können Informationen an Fahrzeuginsassen (z. B. unter Verwendung von (einer) Ausgabevorrichtung(en) 50 oder anderen Vorrichtungen) auf der Basis des Signals 102 ausgeben. Das Signal 102 von der Infrastruktur oder von einem anderen Sender 108 kann beispielsweise Werbung, die ein Geschäft bewirbt, das zur Infrastruktur 108 gehört, Nachrichten, Multimediainformationen (z. B. Video, Audio oder Text) oder andere Informationen umfassen.
Die Signale 102 können in einigen Ausführungsformen von den Fahrzeugen 2 zur Infrastruktur (z. B. zellulare Einheiten, Rundfunkmasten usw.) übertragen werden. Ein Video einer Behinderung 106 (z. B. eines Unfalls) kann beispielsweise von einem Quellenfahrzeug 2 zu einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen 2, von den Zwischenfahrzeugen 2 zu einem Zielfahrzeug 2 und von einem Zielfahrzeug 2 zur Infrastruktur (z. B. zu einem Straßenrandempfänger zum Übertragen des Videos zu einem Stadtverkehr-Managementzentrum) übertragen werden.
4 ist ein Flussdiagramm eines Fahrzeuginformationsnetzes gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die in 4 dargestellten Funktionen können vom System von 1 (oder einer Kombination von solchen Systemen) ausgeführt werden, können jedoch durch andere Systeme ebenso ausgeführt werden. Eine Leitwegaufbauoperation 110 kann verwendet werden, um einen Daten-, Signal- oder Informationsleitweg- oder -leitwegpfad oder einen Pfad von einem Quellenfahrzeug zu einem Zielfahrzeug aufzubauen. Der Leitweg oder der Pfad kann ein Leitweg oder ein Pfad mit mehreren Teilstrecken oder mehreren Verbindungsabschnitten von Fahrzeug zu Fahrzeug zwischen dem Quellenfahrzeug und dem Zielfahrzeug sein. Ein Pfad kann beispielsweise ein Satz oder eine Reihe von Fahrzeugen, Knoten oder Fahrzeuginformationsnetzsystemen 100 sein.
In der Operation in Schritt 112 kann eine anfängliche oder erste Anforderung erzeugt und rundgesendet werden, um einen Signalübertragungsleitweg oder -pfad zwischen dem Quellenfahrzeug und dem Zielfahrzeug aufzubauen, und kann durchgeführt werden. Die anfängliche Anforderung kann in einem Signal von der Infrastruktur (z. B. eine Ankündigung mit Anweisungen zum Rundsenden zu mehreren Fahrzeugen), in Informationen oder Daten von einem Fahrzeug (z. B. Streaming von Multimedia, die zu einem Zielfahrzeug übertragen werden sollen) oder in anderen Daten oder Informationen enthalten sein. Ein Fahrzeug 2 (z. B. ein Quellenfahrzeug oder -knoten) kann von einem anderen Fahrzeug 114 (z. B. einem Zielfahrzeug oder -knoten) empfangen werden. Das Quellenfahrzeug 2 kann beispielsweise einen Leitweg zu einem anderen Fahrzeug durch Rundsenden einer Leitweganforderungsnachricht oder eines Leitweganforderungspakets (RREQ-Nachricht oder -Paket) aufbauen. Das RREQ-Paket kann beispielsweise ein Bestimmungs- oder Zielfahrzeug oder einen Bestimmungs- oder Zielknoten umfassen oder angeben. Das RREQ-Paket kann durch das Quellenfahrzeug zu allen benachbarten Fahrzeugen oder Knoten (z. B. in einem Fahrzeugnetz) rundgesendet werden. Benachbarte Fahrzeuge können das RREQ-Paket empfangen, und wenn das benachbarte Fahrzeug kein Zielfahrzeug ist (z. B. das benachbarte Fahrzeug ein Zwischenfahrzeug ist), kann das Zwischenfahrzeug das RREQ-Paket erneut zu seinen Nachbarn rundsenden. Das Zwischenfahrzeug kann beispielsweise einen Leitweglenkungseintrag in eine Leitweglenkungstabelle, die dem Zwischenfahrzeug zugeordnet ist, eintragen. Der Leitweglenkungseintrag kann einen Pfad vom Zwischenfahrzeug zum Quellenfahrzeug zurück (z. B. über Zwischenfahrzeuge oder direkt zum Quellenfahrzeug) und einen Dienstqualitäts-Metrikwert umfassen.
Der Prozess kann beispielsweise wiederholt oder fortgesetzt werden, bis das Ziel- oder Bestimmungsfahrzeug das RREQ-Paket empfängt. Sobald das Zielfahrzeug ein oder mehrere RREQ-Nachrichten empfängt, kann das Zielfahrzeug eine Leitwegantwortnachricht (RREP-Nachricht) entlang eines Pfades zum Quellenfahrzeug mit der höchsten, günstigsten oder besten Dienstqualität senden oder übertragen. Das Zielfahrzeug kann beispielsweise die RREP-Nachricht zu einem benachbarten Zwischenfahrzeug senden oder übertragen, das sich entlang des Pfades mit der höchsten Dienstqualität befindet. Das Zwischenfahrzeug kann die RREP-Nachricht empfangen und kann einen Leitweglenkungseintrag in eine Leitweglenkungstabelle, die dem Zwischenfahrzeug zugeordnet ist, eintragen. Der Leitweglenkungseintrag kann einen Pfad zum Zielfahrzeug und einen Dienstqualitäts-Metrikwert umfassen. Das Zwischenfahrzeug kann dann die RREP-Nachricht zum nächsten Fahrzeug entlang des Pfades (z. B. zu einem anderen Zwischenfahrzeug oder zum Quellenfahrzeug) senden oder übertragen. Der Prozess kann wiederholt werden, bis das Quellenfahrzeug das RREP-Paket empfängt. Das Quellenfahrzeug kann einen Leitweglenkungseintrag in eine Leitweglenkungstabelle, die dem Quellenfahrzeug zugeordnet ist, eintragen. Der Leitweglenkungseintrag kann beispielsweise einen Pfad zum Zielfahrzeug und einen Dienstqualitäts-Metrikwert umfassen.
In Schritt 116 empfängt das Quellenfahrzeug die RREP-Nachricht vom Zielfahrzeug, möglicherweise über Zwischenfahrzeuge, wodurch ein Kommunikationsleitweg oder -pfad aufgebaut wird. Die Leitweglenkungstabelle(n) 118 kann (können) beispielsweise die Pfade oder Verbindungsabschnitte (z. B. von Fahrzeug zu Fahrzeug oder Pfade mit mehreren Teilstrecken) vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug und Dienstqualitätscharakteristiken oder -metriken (QoS-Charakteristiken oder -Metriken) (z. B. Paketzustellverhältnis (PDR), Verzögerung, Fluktuation, Empfangssignalstärke-Informationen (RSSI) usw.) für jeden Verbindungsabschnitt und/oder entlang des ganzes Pfades darstellen oder beschreiben.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird während Leitwegerhaltungsoperationen 120 in Schritt 122 die Dienstqualität (QoS) entlang des Fahrzeugnetzpfades vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug überwacht. In Schritt 124 können Fehler 128 entlang des Pfades vorhergesagt werden und/oder können in Schritt 130 behandelt oder korrigiert werden.
Die Dienstqualitätsmetriken (QoS-Metriken) oder Qualitätsmetriken (z. B. Paketzustellverhältnis (PDR), Verzögerung, Fluktuation, RSSI usw.) können beispielsweise periodisch gemessen oder überwacht werden 122, um sicherzustellen, dass die QoS über einer vordefinierten Schwellen-QoS bleibt. Die QoS kann beispielsweise entlang des Pfades vom Quellenfahrzeug zu einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen, dann zum Zielfahrzeug überwacht werden 122 (z. B. durch einen Prozessor 60, der zum Quellenfahrzeug, Zwischenfahrzeug, Zielfahrzeug oder einem anderen Fahrzeug gehört). Die QoS kann beispielsweise in den Verbindungsabschnitten zwischen Fahrzeugen (z. B. zwischen dem Quellenfahrzeug und einem Zwischenfahrzeug, zwischen Zwischenfahrzeugen, zwischen einem Zwischenfahrzeug und dem Zielfahrzeug) überwacht werden 122. Eine zusammengesetzte Dienstqualitätsmetrik kann in einigen Ausführungsformen überwacht werden. Die zusammengesetzte QoS-Metrik kann die QoS entlang des ganzen Pfades, eines Abschnitts des ganzen Pfades oder eines Abschnitts des ganzen Pfades vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug darstellen. Wenn der QoS-Metrikwert entlang eines Pfades oder in den Verbindungsabschnitten zwischen den Fahrzeugen zunimmt, kann die QoS verschlechtert oder verringert sein, was möglicherweise zu Übertragungsfehlern während des Datenstreamings führt. Ein hoher QoS-Wert kann beispielsweise eine verringerte Netzqualität oder QoS entlang des Pfades oder in Verbindungsabschnitten zwischen einem oder mehreren Fahrzeugen angeben. Wenn beispielsweise der QoS-Metrikwert einen vordefinierten Schwellen-QoS-Wert überschreitet, kann in Schritt 126 ein potentieller Leitwegfehler vorhergesagt werden. Wenn ein Leitwegfehler vorhergesagt wird, kann in Schritt 128 eine Leitwegfehlernachricht oder ein Leitwegfehlerpaket (RERR-Nachricht oder -Paket) zum Quellenfahrzeug zurück gesendet oder übertragen werden, um das Quellenfahrzeug zu benachrichtigen. Bei der Benachrichtigung kann das Quellenfahrzeug in Schritt 130 beispielsweise den Fehler behandeln und/oder den Leitweg festlegen. Das Quellenfahrzeug kann beispielsweise den Fehler durch Senden einer Anforderung in Schritt 132 für eine Leitwegfeststellung behandeln. Ein neuer Leitweg vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug (z. B. vom Quellen- zu Zwischenfahrzeugen, zum Zielfahrzeug oder direkt vom Quellen- zum Zielfahrzeug) kann in derselben Weise wie der ursprüngliche Leitweg aufgebaut werden. Folglich kann der Leitwegfeststellungsprozess wiederholt oder erneut eingeleitet werden, um einen Pfad oder Leitweg mit ausreichender Dienstqualität (z. B. ausreichender QoS für Streaming von Video, Audio oder anderen Datenübertragungsanforderungen) aufzubauen. Sobald ein neuer Leitweg mit der QoS-Metrik festgestellt wird, wird das Quellenfahrzeug benachrichtigt und es überführt dann nahtlos seinen vorherigen Leitweg zu diesem neu festgestellten Leitweg mit ausreichender QoS-Metrik.
5 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeuginformationsnetzes gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeuginformationsnetz 200 kann mehrere Fahrzeuge (z. B. ein Quellenfahrzeug 202, ein oder mehrere Zwischenfahrzeug(e) 212, und/oder ein Zielfahrzeug 206) umfassen. Ein Quellenfahrzeug oder -knoten 202 kann beispielsweise einen Pfad oder Leitweg 204 zu einem Zielfahrzeug oder -knoten 206 aufbauen. Das Zielfahrzeug 206 oder eine Netzadresse, Identität oder andere Informationen in Bezug auf das Zielfahrzeug 206 können in einigen Ausführungsformen im Voraus bekannt sein. Alle Polizeifahrzeuge in einer Einheit können beispielsweise die Netzadresse aller Fahrzeuge in der Polizeieinheit vor dem Übertragen von Informationen vorab registriert haben. Fahrzeuge, die einer Gruppe von Freunden zugeordnet sind, können die Adressen von jedem Fahrzeug während einer Adressenzuordnungsoperation oder eines Adressenzuordnungsprozesses vor der Übertragung von Informationen bestimmen. Ein Pfad 204 kann beispielsweise aufgebaut werden, um Multimediadaten oder -informationen 208 (z. B. Video, Audio oder anderen Typ von Informationen) vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 zu streamen. Ein Pfad 204 kann beispielsweise einen oder mehrere Verbindungsabschnitte 210 zwischen Fahrzeugen oder Knoten umfassen. Daten 208 können beispielsweise vom Quellenfahrzeug 202 zu einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen oder -knoten 212 übertragen, rundgesendet oder ausgegeben werden. Daten 208 können in einigen Ausführungsformen von einem Zwischenfahrzeug 212 empfangen werden und zu einem anderen Zwischenfahrzeug 212, zum Zielfahrzeug 206 oder einem anderen Fahrzeug erneut rundgesendet werden. Ein Pfad kann daher mehrere Verbindungsabschnitte oder Teilstrecken 210 vom Quellenfahrzeug 202 zum Zwischenfahrzeug 212, vom Zwischenfahrzeug 212 zu einem anderen Zwischenfahrzeug 212, vom Zwischenfahrzeug 212 zum Zielfahrzeug 206 und/oder vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 sein oder umfassen. Andere Pfade, Verbindungsabschnitte und Kombinationen von Fahrzeugen können verwendet werden, um Daten zu übertragen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Dienstqualität (QoS) durch Messen von Dienstqualitäts-Charakteristiken oder -Metriken jedes Verbindungsabschnitts (z. B. jedes abgehenden Verbindungsabschnitts) oder von zusammengesetzten Dienstqualitätsmetriken eines Pfads oder Leitweges (z. B. eines Pfades vom Quellenfahrzeug zum Zielfahrzeug) bestimmt werden. Die Dienstqualitätsmetriken können beispielsweise das Paketzustellverhältnis (PDR), die Verzögerung, die Fluktuation, RSSI oder andere Dienstqualitätsmetriken oder -charakteristiken umfassen. Ein Leitwegqualitätsvektor kann beispielsweise in den Daten 208 enthalten sein, die von Fahrzeug zu Fahrzeug übertragen werden (z. B. vom Quellenfahrzeug zu Zwischenfahrzeugen, von Zwischenfahrzeugen zu Zwischenfahrzeugen, vom Zwischenfahrzeug zum Zielfahrzeug usw.). Der Leitwegqualitätsvektor kann eine Abstandsvektordarstellung von QoS-Metriken (z. B. PDR, Verzögerung, Fluktuation, RSSI usw.) sein.
Das Paketzustellverhältnis (PDR) kann beispielsweise eine QoS-Metrik sein, die die Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein von einem Senderfahrzeug gesendetes Paket von einem Zielfahrzeug empfangen werden kann.
Ein abgeschätztes Paketzustellverhältnis (PDR), P ~(t), kann in einigen Ausführungsformen für jeden des einen oder der mehreren Verbindungsabschnitte 210 im Fahrzeuginformationsnetz 200 berechnet oder bestimmt werden (z. B. PDR auf Verbindungsabschnittsebene). Ein abgeschätztes Paketzustellverhältnis (PDR) auf Verbindungsabschnittsebene, P ~(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.: P ~(t) = α × P(t) + (1 – α) × P ~(t – 1)
Das abgeschätzte Paketzustellverhältnis (PDR), P ~(t), kann beispielsweise auf einem gegenwärtig gemessenen PDR, P ~(t), einem vorher abgeschätzten (z. B. zum Zeitpunkt t – 1 abgeschätzten) PDR, P ~(t – 1), einem Gewichtungsfaktor, α, und/oder anderen Variablen basieren.
Ein Paketzustellverhältnis kann in einigen Ausführungsformen über einen Pfad 204 vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 berechnet werden. Ein PDR für einen Pfad, P_Path(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.:
Ein zusammengesetztes PDR für einen Pfad, P_Path(t), kann beispielsweise das Produkt eines PDR für jeden Verbindungsabschnitt, P i / link(t), im Pfad 204 sein.
Die Verzögerung kann in einigen Ausführungsformen eine QoS-Metrik sein, die eine Zeit zum Übertragen eines Pakets oder einer Nachricht zwischen zwei verbundenen Fahrzeugen oder Knoten (z. B. Verzögerung auf Verbindungsabschnittsebene) oder entlang eines Pfades von einem Quellenfahrzeug zu einem Zielfahrzeug (z. B. Verzögerung von Ende zu Ende) darstellt. Eine abgeschätzte Verzögerung auf Verbindungsabschnittsebene, τ ~(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.: τ ~(t) = α × τ(t) + (1 – α) × τ ~(t – 1)
Die abgeschätzte Verzögerung auf Verbindungsabschnittsebene, τ ~(t) kann beispielsweise auf einer gegenwärtig gemessenen Verzögerung, τ(t), einer vorher abgeschätzten (z. B. zum Zeitpunkt t – 1 abgeschätzten) Verzögerung, τ ~(t – 1), einem Gewichtungsfaktor, α, und/oder anderen Variablen basieren.
Die Verzögerung kann in einigen Ausführungsformen über einen Pfad 204 vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 berechnet werden. Die Verzögerung über einen Pfad, τ_Path(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.:
Die zusammengesetzte Verzögerung über einen Pfad 204 kann beispielsweise eine Summe der einen oder der mehreren (z. B. Anzahl i) Verzögerungen auf Verbindungsabschnittsebene, τ i / link(t), entlang des Pfades 204 sein.
Die Fluktuation kann in einigen Ausführungsformen eine QoS-Metrik sein, die von einer Verzögerung abgeleitet ist, und kann eine Statistik oder Darstellung der Verzögerung zweiter Ordnung darstellen. Eine abgeschätzte Fluktuation auf Verbindungsabschnittsebene, σ ~(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.: σ ~(t) = α × σ(t) + (1 – α) × σ ~(t – 1)
Die abgeschätzte Fluktuation auf Verbindungsabschnittsebene, σ ~(t), kann beispielsweise auf einer gegenwärtig gemessenen Fluktuation, σ(t), einer vorher abgeschätzten (z. B. zum Zeitpunkt t – 1 abgeschätzten) Fluktuation, σ ~(t – 1), einem Gewichtungsfaktor, α, und/oder anderen Variablen basieren.
Die Fluktuation kann in einigen Ausführungsformen über einen Pfad 204 vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 berechnet werden. Die zusammengesetzte Fluktuation über einen Pfad, σ_Path(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.:
Die Fluktuation über einen Pfad 204 kann beispielsweise ein Maximum des einen oder der mehreren Fluktuationswerte auf Verbindungsabschnittsebene, σ i / link(t), entlang des Pfades 204 sein.
Die Empfangssignalstärkeangabe (RSSI) kann in einigen Ausführungsformen eine QoS-Metrik oder -Charakteristik sein, die eine mittlere Signalstärke eines Verbindungsabschnitts zwischen Fahrzeugen darstellt. Eine abgeschätzte RSSI auf Verbindungsabschnittsebene, S ~(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.: S ~(t) = α × S(t) + (1 – α) × S ~(t – 1)
Die abgeschätzte RSSI auf Verbindungsabschnittsebene, S ~(t), kann beispielsweise auf einer gegenwärtig gemessenen RSSI, S(t), einer vorher abgeschätzten (z. B. zum Zeitpunkt t – 1 abgeschätzten) RSSI, S ~(t – 1), einem Gewichtungsfaktor, α, und/oder anderen Variablen basieren.
Die RSSI kann in einigen Ausführungsformen über einen Pfad 204 vom Quellenfahrzeug 202 zum Zielfahrzeug 206 berechnet werden. Die zusammengesetzte RSSI über einen Pfad, S_Path(t), kann beispielsweise unter Verwendung beispielsweise einer Gleichung bestimmt oder berechnet werden, wie z. B.:
Die RSSI über einen Pfad 204 kann beispielsweise ein Minimum des einen oder der mehreren RSSI-Werte auf Verbindungsabschnittsebene, S i / link(t), entlang des Pfades 204 sein.
6A–6C sind schematische Darstellungen in verschiedenen Stufen der Anforderungsphase der Leitweglenkungspfadsuche und der Leitweglenkungstabellenerzeugung in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
6A stellt eine erste Stufe der Anforderungsphase der Leitweglenkungspfadsuchoperation zum Zielfahrzeug 306 dar. Insbesondere kann das Quellenfahrzeug 302 (oder ein Fahrzeuginformationsnetzsystem 100, das sich im Fahrzeug befindet oder diesem zugeordnet ist) ein Leitweganforderungspaket oder eine Leitweganforderungsnachricht (RREQ-Paket oder – -Nachricht) 308 zum Fahrzeuginformationsnetz 200 rundsenden oder leiten. Das RREQ-Paket 308 kann beispielsweise Informationen umfassen, die ein Zielfahrzeug oder einen Zielknoten 306 identifizieren. Das Leitweganforderungspaket 308, das vom Quellenfahrzeug 306 übertragen oder rundgesendet wird, kann an einem Zwischenfahrzeug 312 (z. B. einem benachbarten Fahrzeug), das sich innerhalb einer drahtlosen Datenübertragungsreichweite des Quellenfahrzeugs 302 befindet (z. B. Zwischenfahrzeug(e) 312), empfangen werden. Das (die) Zwischenfahrzeug(e) 312 oder andere Fahrzeuge können beispielsweise das RREQ-Paket 308 empfangen und wenn das Zwischenfahrzeug 312 vorher ein identisches RREQ-Paket 308 empfangen hat, kann das RREQ-Paket 308 verworfen werden. Wenn das Zwischenfahrzeug 312 vorher kein RREQ-Paket 308 empfangen hat, kann (können) das (die) Zwischenfahrzeug(e) 312 beispielsweise feststellen, ob das Zwischenfahrzeug 312 das Zielfahrzeug für das RREQ-Paket 308 ist.
Wie in 6A–6C gezeigt, können, wenn das Zwischenfahrzeug 312 kein Zielfahrzeug 306 ist, Leitweglenkungseinträge in jeweiligen Leitweglenkungstabellen 322, die jedem Zwischenfahrzeug 312 ”A”–”D” zugeordnet sind, eingetragen oder gespeichert werden. Der Leitweglenkungseintrag kann beispielsweise Informationen umfassen, die einen Pfad vom Zwischenfahrzeug 312 zum Quellenfahrzeug 302 zurück, (einen) Dienstqualitäts-Metrikwert(e) 335 (z. B. Paketzustellverhältnis, Verzögerung, Fluktuation oder RSSI-Wert) und andere Informationen beschreiben oder darstellen. Informationen, die einen Pfad vom Zwischenfahrzeug 312 zum Quellenfahrzeug 302 beschreiben oder darstellen, können einen Eintrag 336 des nächsten Fahrzeugs und einen Zielfahrzeugeintrag 337 umfassen. Der Eintrag 326 des nächsten Fahrzeugs kann das nächste Fahrzeug oder das benachbarte Fahrzeug auf dem Pfad zum Quellenfahrzeug 302 sein. Der Zielfahrzeugeintrag 337 kann das endgültige oder letzte Fahrzeug auf dem Pfad (z. B. Quellenfahrzeug 302 vom Zielfahrzeug 306) sein. Der QoS-Metrikwert 335, der in der Leitweglenkungstabelle 322 eingetragen oder gespeichert wird, kann beispielsweise auf der Basis des Typs von zum Zielfahrzeug 306 zu übertragenenden Informationen bestimmt werden.
Das Zwischenfahrzeug 312 ”B” oder ”E” kann beispielsweise das RREQ-Paket 308 zu (einem) Fahrzeug(en), (das) die zum Zwischenfahrzeug 312 benachbart ist (sind), ”C” oder ”F”, rundsenden. Wenn ein benachbartes Fahrzeug nicht das Zielfahrzeug 306 ist (z. B. das benachbarte Fahrzeug ein Zwischenfahrzeug 312 ist), können ein Leitweglenkungseintrag 320 (z. B. mit dem Eintrag 336 des nächsten Fahrzeugs, dem Zielfahrzeugeintrag 337 und einem QoS-Metrikwert 335) und QoS-Metrikwerte 335 in eine Leitweglenkungstabelle 322 eingetragen werden, die dem jeweiligen Zwischenfahrzeug zugeordnet ist. Leitweglenkungseinträge können beispielsweise während einer Antwortphase der Pfadaufbauoperation verwendet werden. Das Zwischenfahrzeug 312 kann beispielsweise das RREQ-Paket 308 zu benachbarten Fahrzeugen erneut rundsenden. Der Prozess des Eintragens von Leitweglenkungseinträgen und QoS-Metrikwerten 335 und des erneuten Rundsendens des RREQ-Pakets 308 kann beispielsweise wiederholt werden, bis das RREQ-Paket 308 am Zielfahrzeug 306 empfangen wird. Das Zielfahrzeug 306 kann in einigen Ausführungsformen RREQ-Pakete 308 von einem oder mehreren Zwischenfahrzeugen 312 über verschiedene Pfade (z. B. S → B → C → D und S → E → F → G → D oder irgendeinen anderen Pfad in 6A–6C) empfangen. Wenn hier beschrieben wird, dass ein Fahrzeug Informationen sendet oder empfängt, einen Pfad bestimmt oder andere Funktionen durchführt, kann selbstverständlich ein Prozessor 60 oder Fahrzeuginformationsnetzsystem 100, das sich im Fahrzeug befindet oder diesem zugeordnet ist, diese Funktionen durchführen.
6D ist ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Leitweganforderungsstufen von 6A–6C durchzuführen, gemäß Ausführungsformen.
7A–7C sind schematische Darstellungen von verschiedenen Stufen und zugehörigen Leitweglenkungstabellen einer Antwortphase der Pfadsuche gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Wie in 7A gezeigt, kann nach dem Empfang von RREQ-Paketen 308 durch ein Zielfahrzeug 306 über einen oder mehrere Leitwege das Zielfahrzeug 306 den Leitweg oder Pfad 332 mit dem besten Dienstqualitäts-Metrikwert 335 (z. B. den Leitweg mit dem niedrigsten QoS-Metrikwert 324) auswählen, wie während der Anforderungsphase bestimmt. Das Zielfahrzeug 306 kann beispielsweise eine Antwortnachricht (RREP-Nachricht) 330 entlang des Pfades oder Leitweges 332 vom Zielfahrzeug 306 zum Quellenfahrzeug 302 (z. B. über ein oder mehrere Zwischenfahrzeuge 312 (d. h. ”B”, ”C”, ”E”, ”F” und ”G”) mit der höchsten Dienstqualität (z. B. den Leitweg mit dem niedrigsten QoS-Metrikwert 335) rundsenden, über Unicast senden oder übertragen. Wenn die Antwortnachricht (RREP-Nachricht) 330 entlang des Leitweges 332 läuft, kann jedes Zwischenfahrzeug 312 QoS-Metriken 335 und Leitweglenkungseinträge eintragen oder erzeugen, die Informationen umfassen können, die einen Vorwärtspfad zum Zielfahrzeug 306 beschreiben oder darstellen (d. h. Informationen, die während einer zweiten Anforderungsphase verwendet werden können, wenn ein Bedarf besteht, einen alternativen Leitweglenkungspfad zum Zielfahrzeug 306 zu identifizieren). Informationen, die einen Pfad zum Zielfahrzeug 306 beschreiben oder darstellen, können einen Eintrag 336 des nächsten Fahrzeugs und einen Zielfahrzeugeintrag 337 umfassen. Der Eintrag 336 des nächsten Fahrzeugs kann das nächste Fahrzeug oder benachbarte Fahrzeug auf dem Pfad vom Zwischenfahrzeug 312 zum Zielfahrzeug 302 sein. Der Zielfahrzeugeintrag 337 kann das endgültige oder letzte Fahrzeug auf dem Pfad (z. B. Zielfahrzeug 306) sein. Das Quellenfahrzeug 302 kann die RREP-Nachricht 330 empfangen und kann eine QoS-Metrik 335 und Leitweglenkungstabelle 334 zum Zielfahrzeug 306 in der Quellenfahrzeug-Leitweglenkungstabelle 338 erzeugen, hinzufügen oder erstellen. Der Pfad oder Leitweg 332 kann als Datenübertragungsleitweg oder aufgebauter Leitweg oder Pfad 332 zwischen dem Quellenfahrzeug 302 und dem Zielfahrzeug 306 aufgebaut werden. Wenn hier beschrieben wird, dass ein Fahrzeug Informationen sendet oder empfängt, einen Pfad bestimmt, einen Leitweglenkungseintrag einträgt oder andere Funktionen durchführt, kann selbstverständlich ein Prozessor 60 oder Fahrzeuginformationsnetzsystem 100, das sich im Fahrzeug befindet oder diesem zugeordnet ist, diese Funktionen durchführen.
7D ist ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die Stufen der Antwortphase der in 7A–7C dargestellten Leitwegsuche zu implementieren, gemäß Ausführungsformen.
8 ist eine schematische Darstellung einer Datenübertragung oder von Streaming in einem mobilen, drahtlosen nun aufgebauten Leitweglenkungspfad 340 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Quellenfahrzeug 302 kann Daten 342 zum Zielfahrzeug 306 auf der Basis von Datenleitweglenkungstabellen 334 und insbesondere auf der Basis des Pfades mit dem günstigsten zusammengesetzten QoS-Metrikwert übertragen (d. h. gemäß Ausführungsformen entlang des Pfades 340, der vorher für das RREQ-Paket 308 und das RREP-Paket 330 verwendet wurde).
9A ist eine schematische Darstellung einer Dienstqualitäts-Überwachung (QoS-Überwachung) einer Erhaltungsoperation in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entlang eines aufgebauten Leitweglenkungspfades 340. Der aufgebaute Leitweg 340 zwischen den Fahrzeugen kann beispielsweise unterbrochen sein. Die Unterbrechung der QoS kann beispielsweise dadurch auftreten, dass ein Fahrzeug im Pfad (z. B. ein Zwischenfahrzeug 312 oder eines der Endpunkt-Quellen- und Zielfahrzeuge) sich aus der Reichweite von anderen Fahrzeugen bewegt, durch Netzüberlastung, unvorhersagbare Kanalschwundeffekte oder durch andere Ursachen auftreten. Wie vorstehend angegeben, können in den Spalten 335 gezeigte QoS-Metrikwerte überwacht werden (z. B. durch ein Quellenfahrzeug 302 oder ein anderes Fahrzeug), um eine annehmbare Dienstqualität entlang jedes Verbindungsabschnitts des aufgebauten Leitweges 340 durch Überwachen, ob die QoS-Metrik innerhalb eines vordefinierten Schwellenwerts bleibt, sicherzustellen.
Dienstqualitätsmetriken können zum Quellenfahrzeug 302 übertragen werden (z. B. von Fahrzeug zu Fahrzeug). Dienstqualitäts-Metrikwerte, die in den Spalten 335 erscheinen (z. B. Paketzustellverhältnis, Verzögerung, Fluktuation, RSSI usw.) können überwacht werden, wenn Daten 342 entlang eines aufgebauten Leitweges 340 zwischen dem Quellenfahrzeug 302 und dem Zielfahrzeug 306 übertragen werden. Die Dienstqualitätsmetriken können in den Verbindungsabschnitten zwischen Fahrzeugen (z. B. zwischen dem Quellenfahrzeug 302 und dem Zwischenfahrzeug 312, zwischen Zwischenfahrzeugen 312 und/oder zwischen dem Zwischenfahrzeug 312 und dem Zielfahrzeug 306) überwacht werden.
Die zusammengesetzte QoS-Metrik 350 kann beispielsweise entlang mehrerer Verbindungsabschnitte des aufgebauten Leitweges oder Pfades 340 oder in seiner Gesamtheit überwacht werden. In der Leitweglenkungstabelle 351 für das Fahrzeug ”S” ist ein QoS-Metrikwert von ”7” ausgewiesen, der einen annehmbaren Schwellenwert überschreitet und verursachen kann, dass eine zusammengesetzte QoS unter Verwendung dieses Werts auch einen annehmbaren zusammengesetzten QoS-Schwellenwert überschreitet.
Wenn eine zusammengesetzte QoS-Metrik auf eine bevorstehende oder mögliche Verringerung der Übertragungsfähigkeit des Leitweglenkungspfades 340 hinweist, kann ein Leitwegfehlerpaket (RERR-Paket) 350 zum Quellenfahrzeug 302 versendet werden, um Maßnahmen einzuleiten, die auf die Wiederherstellung der zusammengesetzten QoS gerichtet sind.
9B ist ein nicht begrenzender Mustercode, der verwendet werden kann, um die QoS-Erhaltungsoperation von 9A zu implementieren, gemäß Ausführungsformen.
Das Quellenfahrzeug 302 kann in einigen Ausführungsformen Dienstqualitäts-Metrikwerte 350 überwachen und kann Dienstqualitäts-Metrikwerte 350 mit Schwellen-Dienstqualitäts-Metrikwerten vergleichen. Wenn die Qualitätsmetrikwerte 350 in Verbindungsabschnitten zwischenen Fahrzeugen oder entlang eines aufgebauten Pfades 340 zwischen dem Quellenfahrzeug 302 und dem Ziel 306 die Schwellen-Dienstqualitäts-Metrikschwellenwerte überschreiten, kann das Quellenfahrzeug 302 vorhersagen oder abschätzen, dass die Dienstqualität entlang des aufgebauten Leitweges 340 nicht mehr ausreicht, und leitet gemäß Ausführungsformen eine Suche nach einem alternativen, robusteren Leitweglenkungspfad ein.
10 stellt alle Stufen einer Anforderungsphase einer neuen Suchoperation nach einem alternativen Leitweglenkungspfad dar, um die signifikante Verringerung der Übertragungsfähigkeit des aktuellen Leitweglenkungspfades zu umgehen. Wie vorstehend angegeben, kann das Quellenfahrzeug 302 beispielsweise einen neuen Leitweg durch Rundsenden oder Fluten des Netzes mit einer Leitweganforderungsnachricht (RREQ-Nachricht) 352 aufbauen. Ähnlich zur ursprünglichen RREQ-Nachricht 308 kann die RREQ-Nachricht 352 von benachbarten Fahrzeugen (z. B. (eifern) Zwischenfahrzeug(en) 312) empfangen werden. Wenn das Zwischenfahrzeug 312 vorher ein identisches RREQ-Paket 352 empfangen hat, kann das RREQ-Paket 352 verworfen werden. Wenn das Zwischenfahrzeug 312 vorher kein RREQ-Paket 352 empfangen hat, kann das (die) Zwischenfahrzeug(e) 312 beispielsweise feststellen, ob das Zwischenfahrzeug 312 das Zielfahrzeug für das RREQ-Paket 352 ist. Wenn das Zwischenfahrzeug 312 kein Zielfahrzeug 306 ist, können eine QoS-Metrik und ein Leitweglenkungseintrag 320 in eine Leitweglenkungstabelle 322 eingetragen werden. Das Zwischenfahrzeug 312 kann beispielsweise das RREQ-Paket 352 zu (einem) Fahrzeug(en) benachbart zum Zwischenfahrzeug 312 rundsenden. Benachbarte Fahrzeuge können das RREQ-Paket 352 empfangen. Das Zwischenfahrzeug 312 kann beispielsweise QoS-Metrikwerte und Leitweglenkungstabelleneinträge eintragen und das RREQ-Paket 352 zu benachbarten Fahrzeugen erneut rundsenden. Die Phase des erneuten Rundsendens des RREQ-Pakets 352 kann beispielsweise wiederholt werden, bis das RREQ-Paket 352 am Zielfahrzeug 306 empfangen wird. Das Zielfahrzeug 306 kann in einigen Ausführungsformen RREQ-Pakete 352 über mehrere verschiedene Pfade (z. B. S → B → C → D und S → E → F → G → D in 6) empfangen. Wenn hier beschrieben wird, dass ein Fahrzeug Informationen sendet oder empfängt, einen Pfad bestimmt oder andere Funktionen durchführt, kann selbstverständlich ein Prozessor oder das Fahrzeuginformationsnetzsystem 100, das sich im Fahrzeug befindet oder diesem zugeordnet ist, diese Funktionen durchführen. Während des erneuten Rundsendens werden verbesserte QoS-Metrikwerte erzeugt und können als Basis zum Identifizieren des alternativen Leitweglenkungspfades während der Antwortphase und zum anschließenden Datenstreaming gemäß Ausführungsformen verwendet werden.
Ein aktualisierter Satz von Leitweglenkungstabellen 334 wird beispielsweise während der Anforderungsphase für jedes Zwischenfahrzeug 312, ”B”–”G” und das Zielfahrzeug 306 oder Fahrzeug ”D” erzeugt. Wie vorstehend angegeben, umfasst jede Leitweglenkungstabelle aktualisierte Einträge des ”Ziels”, ”nächsten Fahrzeugs” bzw. ”QoS-Metrikwerts” gemäß Ausführungsformen. Wie gezeigt, wird einer von zwei potentiellen Pfaden auf der Basis dieser aktualisierten QoS-Metrikwerte gewählt. Insbesondere wird in der bevorstehenden Antwortphase ein Antwortpaket entweder über das Fahrzeug ”C” oder über das Fahrzeug ”G” übertragen. Auf der Basis eines Vergleichs der jeweiligen QoS-Metrikwerte oder ihrer Beziehung zu einem Schwellenwert wird gemäß Ausführungsformen ein Leitweglenkungspfad über das Fahrzeug ”G” angesichts des günstigeren QoS-Werts von ”5”, der dem Fahrzeug ”G” zugeordnet ist, im Gegensatz zum QoS-Wert von ””, der dem Fahrzeug ”D” zugeordnet ist, gewählt.
11 ist eine schematische Darstellung einer Antwortphase in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie vorstehend angegeben, kann das Zielfahrzeug 306 ein oder mehrere RREQ-Pakete 352 entlang eines oder mehrerer Leitwege oder Pfade empfangen, wie in 10 gezeigt. Das Zielfahrzeug 306 kann den Leitweg oder Pfad mit der besten Dienstqualitätsmetrik 335 (z. B. den Leitweg mit dem niedrigsten QoS-Metrikwert 335) bestimmen. Das Zielfahrzeug 306 kann beispielsweise eine Antwortnachricht (RREP-Nachricht) 356 entlang des Leitweges 354 mit der höchsten Dienstqualität (z. B. des Leitweges mit dem niedrigsten QoS-Metrikwert 335) rundsenden, über Unicast senden oder übertragen. Das Quellenfahrzeug 302 kann die RREP-Nachricht 356 empfangen und kann Leitweglenkungseinträge mit Informationen, die einen Rückkehrpfad zum Zielfahrzeug 306 beschreiben oder darstellen, wie ”nächstes Fahrzeug” 336, ”Zielfahrzeug” 337 erzeugen, wobei ”nächstes Fahrzeug” 336 sich auf ein benachbartes Fahrzeug auf dem Pfad zum Zielfahrzeug 302 beziehen kann, und ”Zielfahrzeug” sich auf das endgültige oder letzte Fahrzeug auf dem Pfad (z. B. Zielfahrzeug 306) beziehen kann, wie vorstehend angegeben. Der Pfad oder Leitweg 354 kann als Datenübertragungsleitweg oder aufgebauter Leitweg oder Pfad 354 zwischen dem Quellenfahrzeug 302 und dem Zielfahrzeug 306 aufgebaut werden.
12A ist eine schematische Darstellung einer nahtlosen Datenübertragung in einem Fahrzeuginformationsnetz gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (d. h. die Übertragung von Datenstreaming wurde vor einem Verlust der QoS bis zu dem Punkt ausgeführt, an dem das Streaming beeinträchtigt oder unterbrochen ist). Das Quellenfahrzeug 302 kann in einigen Ausführungsformen nahtlos die Datenübertragung vom vorherigen Leitweglenkungspfad 340, der in 8 erscheint, auf den aufgebauten Leitweg 354 umstellen, ändern oder verändern. Durch nahtloses Umstellen auf einen neu aufgebauten Leitweg 354 kann ein Benutzer, der eine Anwendung auf der Basis von oder unter Verwendung von Daten 342 betreibt, beispielsweise irgendeine Dienstunterbrechung aufgrund der Leitwegumstellung nicht bemerken. Das Quellenfahrzeug 302 kann unter Verwendung von Leitweglenkungseinträgen in der Quellenfahrzeug-Leitweglenkungstabelle 334 Daten 342 zum Zielfahrzeug 306 gemäß Ausführungsformen übertragen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Vorrichtungen zum Durchführen der hier beschriebenen Operationen umfassen. Solche Vorrichtungen können speziell für die gewünschten Zwecke konstruiert sein oder können Computer oder Prozessoren umfassen, die selektiv durch ein Computerprogramm aktiviert oder umkonfiguriert werden, das in den Computer gespeichert ist. Solche Computerprogramme können in einem computerlesbaren oder prozessorlesbaren nichtflüchtigen Speichermedium, irgendeinem Typ von Platte, einschließlich Disketten, optischen Platen, CD-ROMs, magnetoptischen Platten, Festwertspeichern (ROMs), Direktzugriffsspeichern (RAMs), elektrisch programmierbaren Festwertspeichern (EPROMs), elektrisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeichern (EEPROMs), magnetischen oder optischen Karten oder irgendeinem anderen Typ von Medien, die für das Speicher von elektronischen Befehlen geeignet sind, gespeichert werden. Es ist zu erkennen, dass eine Vielfalt von Programmiersprachen verwendet werden kann, um die Lehren der Erfindung zu implementieren, wie hier beschrieben. Ausführungsformen der Erfindung können einen Gegenstand wie z. B. ein nichtflüchtiges computer- oder prozessorlesbares nichtflüchtiges Speichermedium umfassen, wie beispielsweise einen Speicher, ein Plattenlaufwerk oder einen USB-Flash-Speicher, der Befehle, z. B. computerausführbare Befehle, codiert, umfasst oder speichert, die, wenn sie von einem Prozessor oder Controller ausgeführt werden, bewirken, dass der Prozessor oder Controller hier offenbarte Verfahren ausführt. Die Befehle können veranlassen, dass der Prozessor oder Controller Prozesse ausführt, die hier offenbarte Verfahren ausführen.
Verschiedene Ausführungsformen sind hier offenbart. Merkmale von bestimmten Ausführungsformen können mit Merkmalen von anderen Ausführungsformen kombiniert werden; folglich können bestimmte Ausführungsformen Kombinationen von Merkmalen von mehreren Ausführungsformen sein. Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung wurde für die Zwecke der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarte genaue Form begrenzen. Vom Fachmann auf dem Gebiet sollte erkannt werden, dass viele Modifikationen, Veränderungen, Substitutionen, Änderungen und Äquivalente angesichts der obigen Lehre möglich sind. Daher sollen die beigefügten Ansprüche selbstverständlich alle derartigen Modifikationen und Änderungen, die in den wahren Gedanken der Erfindung fallen, abdecken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 Familie von Standards [0025]

Claims

Verfahren zum Aufbauen eines Leitweglenkungspfades in einem mobilen drahtlosen Netz, wobei das Verfahren umfasst: Rundsenden einer anfänglichen Leitweglenkungsanforderung für einen Leitweglenkungspfad von einem Quellenknoten zu einem Zielknoten; erneutes Rundsenden der anfänglichen Leitweglenkungsanforderung von jedem von mehreren Zwischenknoten zum Zielknoten, wobei jeder der Zwischenknoten die anfängliche Leitweglenkungsanforderung empfangen hat; Nachführen von Dienstqualitäts-Metrikwerten (QoS-Metrikwerten) für jeden der Zwischenknoten; Empfangen einer Leitweglenkungsantwort, die vom Zielknoten ausgeht, am Quellenknoten, wobei die Leitweglenkungsantwort entlang Zwischenknoten mit günstigsten QoS-Metrikwerten gelenkt wird, um einen Leitweglenkungspfad zu definieren, und wobei jeder der Knoten einem separaten Fahrzeug zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die QoS eine Metrik umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Paketzustellverhältnis, einer Fluktuation auf Verbindungsabschnittsebene, einer abgeschätzten Verzögerung auf Verbindungsabschnittsebene und Empfangssignalstärke-Informationen besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Aktualisieren des QoS-Metrikwerts, während Daten über den Leitweglenkungspfad gestreamt werden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Überwachen eines zusammengesetzten QoS-Metrikwerts auf der Basis des QoS-Metrikwerts von mehreren der Knoten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner die Schritte umfasst: Rundsenden einer zweiten Leitweglenkungsanforderung für einen Leitweglenkungspfad vom Quellenknoten zum Zielknoten in Ansprechen darauf, dass der zusammengesetzte QoS-Metrikwert den Schwellenwert überschreitet; erneutes Rundsenden der zweiten Leitweglenkungsanforderung von jedem der Zwischenknoten zum Zielknoten, wobei jeder der Zwischenknoten die zweite Leitweglenkungsanforderung empfangen hat; Empfangen der zweiten Leitweglenkungsantwort, die vom Zielknoten ausgeht, am Quellenknoten, wobei die Leitweglenkungsantwort entlang der Zwischenknoten mit den günstigsten aktualisierten QoS-Metrikwerten gelenkt wird.
Mobiles, drahtloses Netzsystem zum Identifizieren eines Leitweglenkungspfades, wobei das Netz umfasst: einen mobilen Quellenknoten; und einen mobilen Zielknoten in drahtloser Kommunikation mit dem mobilen Quellenknoten über mehrere mobile Zwischenknoten, wobei das System dazu konfiguriert ist: eine Leitweglenkungspfadanforderung vom Quellenknoten zum Zielknoten rundzusenden, QoS-Metrikwerte, die jedem der Zwischenknoten zugeordnet sind, nachzuführen, und am Quellenknoten eine Leitweglenkungsantwort zu empfangen, die vom Zielknoten ausgeht, wobei die Leitweglenkungsantwort entlang jedes der Zwischenknoten mit dem günstigsten QoS-Metrikwert gelenkt wird, um einen Leitweglenkungspfad zu definieren, und wobei jeder der Zwischenknoten einem separaten Fahrzeug zugeordnet ist.
System nach Anspruch 6, wobei die QoS eine Metrik ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Paketzustellverhältnis, einer Fluktuation auf Verbindungsabschnittsebene, einer abgeschätzten Verzögerung auf Verbindungsabschnittsebene und Empfangssignalstärke-Informationen besteht.
System nach Anspruch 6, das ferner dazu konfiguriert ist, die QoS-Metrikwerte der Knoten während des Streamings von Daten zu aktualisieren.
System nach Anspruch 8, das ferner dazu konfiguriert ist, einen zusammengesetzten QoS-Metrikwert zu identifizieren, der einen Schwellenwert überschreitet, wobei der zusammengesetzte QoS-Metrikwert auf zusammengesetzten QoS-Metrikwerten basiert.
System nach Anspruch 9, das ferner dazu konfiguriert ist: in Ansprechen darauf, dass der zusammengesetzte QoS-Metrikwert den Schwellenwert überschreitet, eine zweite Leitweglenkungsanforderung für einen Leitweglenkungspfad vom Quellenknoten zum Zielknoten rundzusenden; die zweite Leitweglenkungsanforderung von jedem der Zwischenknoten zum Zielknoten erneut rundzusenden, wobei jeder der Zwischenknoten die zweite Leitweglenkungsanforderung empfangen hat; und am Quellenknoten eine zweite Leitweglenkungsantwort zu empfangen, die vom Zielknoten ausgeht, wobei die zweite Leitweglenkungsantwort entlang jedes der Zwischenknoten mit günstigsten aktualisierten QoS-Metrikwerten gelenkt wird, um einen alternativen Leitweglenkungspfad zu identifizieren.