DE102013219523B4

DE102013219523B4 - Verfahren und Kommunikationssystem zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft

Info

Publication number: DE102013219523B4
Application number: DE102013219523.0A
Authority: DE
Inventors: Razvan Racu; Philipp Axer; Rolf Ernst; Tobias Michaels; Mircea Negrean; Moritz Neukirchner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2033-09-28
Also published as: DE102013219523A1

Abstract

Verfahren zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) von einem Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eines Kommunikationssystems (1) über zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1), wobei Stammbotschaften (SB, SB1, SB1_P0, SB2_P0, SB3_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6) zwischen Teilnehmern (T1, T2, T3, T4, G1) des Kommunikationssystems (1) in einem Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1) übertragbar sind, wobei die Übertragung von Botschaften im Kommunikationssystem (1) kollisionsfrei erfolgt, wobei in einem ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: – Detektion eines Leerlaufzustandes des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1), – Detektion einer Verfügbarkeit einer zur übertragenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4), – Übertragung der zur übertragenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) in einen Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1), dadurch gekennzeichnet, dass der Leerlaufzustand detektiert wird, indem – mindestens ein Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eine Detektions-Botschaft über den zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) überträgt, wobei die Detektions-Botschaft eine im Vergleich zu allen weiteren Botschaften niedrigste Priorität aufweist, – wobei der Leerlaufzustand detektiert wird, wenn eine erfolgreiche Übertragung der Detektions-Botschaft detektiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Kommunikationssystem zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft von einem ersten Teilnehmer des Kommunikationssystems zu mindestens einem weiteren Teilnehmer des Kommunikationssystems.
In vielen Anwendungen, insbesondere auch in Fahrzeugen, werden Kommunikationssysteme zur Übertragung von Botschaften zwischen Teilnehmern der Kommunikationssysteme eingesetzt. Ein Kommunikationssystem kann z. B. als sogenanntes Bussystem ausgebildet sein. In Fahrzeugen wird u. a. der so genannte CAN-Bus eingesetzt. Der CAN-Bus bildet hierbei einen Standard in aktuellen Fahrzeugen, wobei bis zu sieben CAN-Busse pro Fahrzeuge für verschiedene Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Aufgrund der Weiterentwicklung von elektronischen Bauteilen wird eine verfügbare Bandbreite der Datenübertragung über die Bussysteme immer stärker ausgenutzt.
So ermöglicht ein CAN-Bus gemäß dem Standard 2.0B eine Datenübertragung mit einer Brutto-Datenrate von bis zu 1 MBit/s.
Es existieren Vorschläge, wie die Datenübertragungsrate in existierenden CAN-Bussystemen weiter erhöht werden kann. Ein derartiger Vorschlag ist beispielsweise in der Kurachi et. al., Development of Scalable CAN Protocol, SEI Technical Review, No 71, October 2010, pp. 31–36 beschrieben. Allerdings erfordert dies einen Eingriff in die Hardware der CAN-Controller und somit eine nachteilige und aufwändige Modifikation dieser Controller.
In der Lehoczky, Fixed priority scheduling of periodic task sets with arbitrary deadlines, Proc. of the 11th IEEE Real-Time Systems Symposium, December 1990, pp. 201–209 wird eine Bestimmung von Antwortzeiten für eine Stammbotschaft unter der Annahme von ungünstigsten Bedingungen erläutert.
Die WO 98/54872 A1 offenbart ein Verfahren zur deterministischen Datenübertragung zwischen mehreren Knoten gemäß dem Controller Area Network seriellen Kommunikationsprotokoll, das die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen einer Kommunikationseinrichtung zwischen den mehreren Knoten, wobei jeder der mehreren Knoten verfügbar für die Kommunikationseinrichtung verfügbar ist,
– Erzeugen eines periodischen Ereignisses, welches über die Kommunikationseinrichtung von den mehreren Knoten erkannt wird,
– Initiieren, als Antwort auf das periodische Ereignis, eines gemeinsamen Zeitabschnitts an den mehreren Knoten und
– Übertragen der Daten zwischen zwei Knoten der mehreren Knoten über die Kommunikationseinrichtung, wobei die Daten in einem bekannten Zeitabschnitt dieser Zeitabschnitte übertragen werden.

Die EP 1 798 915 A1 offenbart eine Ein-Paketweiterleitungsvorrichtung mit einer Formatierungseinheit, die mit Warteschlangen zum Speichern Pakete hoher Priorität und Warteschlangen zum Speichern Paketen mit niedriger Priorität versehen ist.
Die US 2007/0165647 A1 offenbart eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zur Datenpaketplanung in einem System mit einer Vielzahl von Warteschlangen, einschließlich einer gemischten Warteschlange. Die gemischte Warteschlange ist einem ersten Datenverkehr mit einer Bandbreitengarantie und einem zweiten Datenverkehr mit einer Best-Effort-Erwartung für den Zugang zu verfügbaren Bandbreite zugeordnet.
Während einer Datenübertragung über existierende CAN-Bussysteme treten Leerlaufzustände, die auch als Idle-Phasen bezeichnet werden können, auf, wobei in diesen Leerlaufzuständen keine Botschaften über den CAN-Bus oder zumindest einen Teilabschnitt des CAN-Bus übertragen werden.
Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und ein Kommunikationssystem zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft von einem Teilnehmer des Kommunikationssystems über zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems zu schaffen, welche eine existierende Übertragung von Botschaften möglichst wenig beeinträchtigen, jedoch eine effektive Datenübertragungsrate erhöhen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Es ist eine Grundidee der Erfindung, einen Leerlaufzustand zumindest eines Abschnitts des Kommunikationssystems zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft zu nutzen. Hierdurch wird eine Datenübertragung gemäß einem existierenden und vorab festgelegten Kommunikationsprotokoll nicht beeinflusst, eine Datenübertragungsrate jedoch erhöht.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft von einem Teilnehmer des Kommunikationssystems über zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems, insbesondere zu mindestens einem weiteren Teilnehmer des Kommunikationssystems.
Die mindestens eine Zusatzbotschaft kann beispielsweise mittels oder in Form eines zusätzlichen Datenübertragungsblocks, der auch als Frame bezeichnet werden kann, übertragen werden. Der Datenübertragungsblock kann entsprechend einem Format gemäß existierender Protokolle aufgebaut sein. Insbesondere kann das Kommunikationssystem als Bussystem, weiter insbesondere als CAN-Bus, ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Datenübertragungsblock entsprechend einem vorgegebenen Format des CAN-Bus ausgebildet sein. Die Zusatzbotschaft kann hierbei z.B. in einem bis zu 8 Byte umfassenden Datenabschnitt des Datenübertragungsblocks enthalten sein.
Ein Teilnehmer des Kommunikationssystems kann eine Kommunikationssteuereinrichtung zum Senden und/oder Empfangen einer über das Kommunikationssystem übertragenen bzw. zu übertragenden Botschaft umfassen. Auch kann eine solche Kommunikationssteuereinrichtung zum Weiterleiten von Botschaften z. B. zwischen verschiedenen Abschnitten des Kommunikationssystems dienen. So umfasst der Begriff Teilnehmer auch elektronische Steuereinrichtungen und so genannte Gateways.
Das Kommunikationssystem kann insbesondere Kommunikationssystem in einem Fahrzeug, weiter insbesondere in einem Kraftfahrzeug, sein. Hierbei kann das Kommunikationssystem Steuereinrichtungen und Gateways im Fahrzeug datentechnisch verbinden.
Stammbotschaften zwischen Teilnehmern des Kommunikationssystems sind in einem Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragbar. Der Übertragungszustand bezeichnet hierbei einen Zustand des Kommunikationssystems, in welchem gemäß einem vor Betrieb des Kommunikationssystems festgelegten Kommunikationsprotokoll Stammbotschaften zwischen Teilnehmern übertragen werden. Die Stammbotschaften können Bestandteil eines so genannten Legacy Traffic sein und bezeichnen im Kommunikationssystem unbedingt zu übertragene Botschaften. Die Übertragung von Stammbotschaften ist somit auch bei Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens sicherzustellen.
Die Übertragung von Botschaften im Kommunikationssystem, insbesondere im Übertragungszustand, erfolgt kollisionsfrei. Das Kommunikationssystem ermöglicht z.B. eine Übertragung von Botschaften nach dem sog. CSMA/CR(Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution)-Verfahren. Hierbei können Kollisionen beim Buszugriff durch verschiedene Teilnehmer durch eine Arbitrierung aufgelöst werden.
Die kollisionsfreie Übertragung gewährleistet somit, dass zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig Botschaften unterschiedlicher Teilnehmer über denselben Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen werden und somit kollidieren.
Weiter werden in einem ersten Zusatzübertragungsmodus des Kommunikationssystems folgende Verfahrensschritte durchgeführt.
In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt eine Detektion eines Leerlaufzustandes des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems. Der Leerlaufzustand bezeichnet hierbei einen Zustand, in welchem keine Botschaften, insbesondere keine der vorhergehend erläuterten Stammbotschaften, über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen werden.
Die Übertragung von Botschaften über das Kommunikationssystem kann beispielsweise in Kommunikationsperioden unterteilt sein, die sich periodisch wiederholen. Die Kommunikationsperiode kann hierbei eine bestimmte Zeitdauer aufweisen, die vorab in Abhängigkeit aller über das Kommunikationssystem zu übertragenden Botschaften, insbesondere Stammbotschaften, bestimmt wurde. Während einer Kommunikationsperiode kann sich das Kommunikationssystem in einer ersten Kommunikationsphase im vorhergehend erläuterten Übertragungszustand und in einer weiteren Kommunikationsphase im Leerlaufzustand befinden. Beispielsweise kann das Kommunikationssystem sich zu Beginn der Kommunikationsperiode im Übertragungszustand befinden. Nach Übertragung der letzten Stammbotschaft kann das Kommunikationssystem in einen Leerlaufzustand wechseln, der somit vom Zeitpunkt der Beendigung des Übertragungszustands bis zum Ablauf der Kommunikationsperiode dauert.
In einem zweiten Schritt erfolgt eine Detektion einer Verfügbarkeit einer zu übertragenden Zusatzbotschaft. Eine Botschaft kann als Zusatzbotschaft z.B. während einer Konfiguration des Kommunikationssystems klassifiziert werden. Auch ist vorstellbar, dass alle Botschaften einer bestimmten Botschaftsart bzw. eines bestimmten Botschaftstyps als Zusatzbotschaften klassifiziert werden. Zusatzbotschaften können in mindestens einer Speichereinrichtung gespeichert werden. So kann der vorhergehend erläuterte Teilnehmer eine zu übertragende Zusatzbotschaft beispielsweise in der Speichereinrichtung speichern. Die Speichereinrichtung kann auch als Puffer bezeichnet werden. Selbstverständlich ist es möglich, dass mehrere zu übertragende Zusatzbotschaften, insbesondere Zusatzbotschaften verschiedener Botschaftsarten vorhanden sind, wobei verschiedene Zusatzbotschaften in verschiedenen Speichereinrichtungen gespeichert sein können. Eine zu übertragende Zusatzbotschaft kann beispielsweise verfügbar sein, falls in einer entsprechenden Speichereinrichtung eine Botschaft gespeichert ist. Selbstverständlich kann ein Teilnehmer auch mindestens eine Speichereinrichtung für Stammbotschaften umfassen.
Die Detektion der Verfügbarkeit kann insbesondere ausschließlich dann erfolgen, falls Leerlaufzustand detektiert wurde. Wurde kein Leerlaufzustand detektiert, so kann, insbesondere mit einer vorbestimmten Wiederholrate, eine erneute Detektion des Leerlaufzustands durchgeführt werden.
In einem dritten Schritt erfolgt eine Übertragung der zu übertragenden Zusatzbotschaft in den Sendepuffer des Teilnehmers. Die Übertragung in den Sendepuffer kann insbesondere erfolgen, wenn eine zu übertragende Zusatzbotschaft verfügbar ist bzw. eine verfügbare zu übertragende Zusatzbotschaft detektiert wurde. Der Sendepuffer bezeichnet hierbei eine Speichereinrichtung des Teilnehmers, aus welcher eine Botschaft über das Kommunikationssystem oder den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems gesendet wird. Somit können Teilnehmer des Kommunikationssystems entsprechende Sendepuffer umfassen. Diese können beispielsweise in die vorhergehend erläuterte Kommunikationssteuereinrichtung integriert sein, die ein Senden und Empfangen von Botschaften über das Kommunikationssystem steuert. Im Falle eines CAN-Busses kann die Kommunikationssteuereinrichtung insbesondere als CAN-Controller ausgebildet sein.
Die im Sendepuffer gespeicherte Botschaft kann dann über zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen werden. Auch kann die im Sendepuffer gespeicherte Botschaft vor dem Sendevorgang an einer abschnittsweiten oder kommunikationssystemweiten Arbitrierung teilnehmen und abhängig vom Ausgang der Arbitrierung über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen werden.
Der erste Zusatzübertragungsmodus kann hierbei aktiviert und deaktiviert werden. Ist der erste Zusatzübertragungsmodus deaktiviert, so erfolgt keine Detektion eines Leerlaufzustandes und somit auch nicht die sich anschließende Detektion der Verfügbarkeit und Übertragung der zu übertragenden Zusatzbotschaft in den Sendepuffer.
Wird ein Leerlaufzustand detektiert, so kann das Kommunikationssystem in einen ersten Zusatzübertragungszustand wechseln, in welchem dann eine Verfügbarkeit einer zu übertragenden Zusatzbotschaft detektiert und gegebenenfalls eine Übertragung dieser Zusatzbotschaft in den Sendepuffer erfolgt. Somit kann im Leerlaufzustand eine Übertragung von Zusatzbotschaften über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems erfolgen.
Der erste Zusatzübertragungsmodus kann auch als sog. Best-Effort-Modus bezeichnet werden.
Das vorgeschlagene Verfahren kann in Form eines Zusatzkommunikationsprotokolls implementiert werden, wobei das Zusatzkommunikationsprotokoll einen Zugriff auf das Kommunikationssystem zumindest im ersten Zusatzübertragungsmodus, also auch im Leerlaufzustand, regelt. Das Zusatzkommunikationsprotokoll kann insbesondere für einen Teilnehmer, insbesondere einen Gateway, oder für ein Kommunikationssystem mit mehreren Teilnehmern implementiert werden. Auch ist es möglich, das Zusatzkommunikationsprotokoll abschnittsspezifisch zu implementieren. Das Zusatzkommunikationsprotokoll kann hierbei zusätzlich zu einem Kommunikationsprotokoll implementiert werden, welches die Übertragung von Stammbotschaften regelt.
In dem Zusatzkommunikationsprotokoll kann jeder Zusatzbotschaft oder jeder Botschaftsart von Zusatzbotschaften eine eindeutige Kennung (Identifizierung) zugewiesen werden. In Abhängigkeit der Kennung kann nachfolgend insbesondere eine Arbitrierung bei mehreren zu übertragenden Zusatzbotschaften durchgeführt werden.
Insgesamt ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine effektive Datenübertragungsrate im Kommunikationssystem erhöht wird. Insbesondere kann eine während einer Kommunikationsperiode übertragene Datenmenge erhöht werden, da im Unterschied zum bekannten Stand der Technik auch eine Übertragung von Zusatzbotschaften im Leerlaufzustand des Kommunikationssystems erfolgen kann. Gleichzeitig wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass eine Übertragung von Stammbotschaften nicht beeinträchtigt wird, da ausschließlich Übertragungszeiten benutzt werden, in denen keine Stammbotschaften übertragen werden.
Die zusätzliche Botschaft kann in einem Datenübertragungsblock übertragen werden, wobei dieser eine ursprüngliche Kennung haben kann. Eine ursprüngliche Kennung bezeichnet hierbei eine Kennung, die bereits für Botschaften derselben Botschaftsart vergeben ist.
Erfindungsgemäß wird der Leerlaufzustand detektiert, in dem mindestens ein Teilnehmer eine Detektions-Botschaft über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems überträgt. Die Detektions-Botschaft weist eine im Vergleich zu allen weiteren im Kommunikationssystem zu übertragenden Botschaften niedrigste Priorität auf.
Prioritäten der zu übertragenden Botschaften bzw. der zu den Botschaften korrespondierenden Datenübertragungsblöcke können im Kommunikationsprotokoll festgelegt sein. Eine Priorität der Detektions-Botschaft wird hierbei derart gewählt, dass sie geringer als die Prioritäten aller weiteren Stamm- und Zusatzbotschaften ist.
Der Leerlaufzustand wird detektiert, wenn eine erfolgreiche Übertragung der Detektions-Botschaft detektiert wird.
Die Detektions-Botschaft kann z.B. in Form eines Detektions-Datenübertragungsblock übertragen werden, der auch als Detektions-Frame bezeichnet werden kann. Dieser Detektions-Datenübertragungsblock kann eine im Vergleich zu allen weiteren Datenübertragungsblöcken von im Kommunikationssystem zu übertragenden Botschaften niedrigste Priorität aufweisen. Der Leerlaufzustand wird detektiert, wenn eine erfolgreiche Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks detektiert wird. Der Detektions-Datenübertragungsblock kann insbesondere ausschließlich einen Arbitrierungsabschnitt, einen Kontrollabschnitt und eine Prüfabschnitt, jedoch keinen Nutzdatenabschnitt, umfassen. Der Arbitrierungsabschnitt kann Bits, die eine Kennung des Datenübertragungsblocks kodieren, umfassen. Der Kontrollabschnitt kann Bits umfassen, die eine Sicherstellung eines korrekten Empfang des Detektions-Datenübertragungsblocks durch einen weiteren Teilnehmer ermöglichen. Beispielsweise kann im Kontrollabschnitt eine Anzahl von Bits, die der Detektions-Datenübertragungsblock umfasst, kodiert sein. Der Prüfabschnitt kann Bits umfassen, die eine Bestimmung einer Prüfsumme erlauben.
Eine erfolgreiche Detektion des Leerlaufzustands erfolgt beispielsweise dann, wenn ein Signalzustand des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems, beispielsweise ein als CAN-High oder als CAN-Low bezeichneter Signalzustand, dem durch den Detektions-Datenübertragungsblocks vorgegebenen Signalzustand entspricht. Folgt also der Signalzustand des Kommunikationssystems, insbesondere einer Leitung des Kommunikationssystems, dem durch die Bitfolge beispielsweise in dem Arbitrierungsabschnitt des Detektions-Datenübertragungsblocks vorgegebenen Signalzustand, so kann davon ausgegangen werden, dass kein weiterer Teilnehmer aktuell eine Botschaft überträgt, da eine solche Botschaft aufgrund der niedrigsten Priorität des Detektions-Datenübertragungsblocks den Signalzustand des Kommunikationssystems verändern würde.
Alternativ oder kumulativ kann eine erfolgreiche Detektion detektiert werden, wenn von mindestens einem weiteren Teilnehmer des Kommunikationssystems eine entsprechende Bestätigungs-Botschaft, die z.B. in Form eines Bestätigungs-Datenübertragungsblocks übertragen wird, gesendet und vom Teilnehmer, der die Detektions-Botschaft gesendet hat, empfangen wird. Diese Bestätigungs-Botschaft kann beispielsweise dann vom weiteren Teilnehmer gesendet werden, wenn dieser zeitlich vorhergehend die Detektions-Botschaft empfangen hat.
Es ist möglich, dass ein, mehrere oder alle bis auf einen Teilnehmer des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems immer dann eine Detektions-Botschaft in entsprechende Sendepuffer übertragen, wenn die Teilnehmer keine weiteren Stamm- oder Zusatzbotschaften übertragen müssen. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, falls in Speichereinrichtungen von Stamm- und Zusatzbotschaften keine zu übertragenden Stamm- und Zusatzbotschaften verfügbar sind.
Hierbei können alle Teilnehmer im zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems versuchen, die Detektions-Botschaft gleichzeitig über das Kommunikationssystem zu übertragen. Beispielsweise kann ein Zeitpunkt, zu dem Teilnehmer versuchen, die Detektions-Botschaft zu übertragen, als ein Zeitpunkt gewählt werden, der eine vorbestimmte Zeitdauer nach einer Beendigung einer vorangegangenen Übertragung einer Stamm- oder Zusatzbotschaft übers Kommunikationssystem liegt.
Beispielsweise können Teilnehmer eine so genannte End-of-Frame-Bitfolge einer vorangegangenen Stamm- oder Zusatzbotschaft detektieren und nach Beendigung der Übertragung dieser End-of-Frame-Bitfolge eine vorbestimmte Zeitdauer, die z.B. zur Übertragung von vorbestimmten Anzahl von Bits, beispielsweise 3 Bits, ausreicht, abwarten, bevor die Teilnehmer versuchen, eine Detektions-Botschaft zu übertragen. Somit erfolgt also eine Synchronisation aller Teilnehmer bei der Übertragung der Detektions-Botschaft.
Die Detektions-Botschaft kann z.B. in einer Speichereinrichtung für Detektions-Botschaften des entsprechenden Teilnehmers gespeichert sein. Diese Speichereinrichtung kann eine Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften sein. Sind allerdings neben der Detektions-Botschaft noch weitere Botschaften, insbesondere Stammbotschaften, des Teilnehmers verfügbar, so kann eine teilnehmerinterne Konfliktlösung erfolgen.
Erfolgt eine Zeitanalyse des Kommunikationsprotokolls, so kann eine verfügbare Leerlaufzeitdauer, während derer sich der zumindest eine Abschnitt des Kommunikationssystems im Leerlaufzustand befindet, vorab bestimmt werden. In diesem Fall kann vorteilhafterweise nur eine einmalige Detektion des Leerlaufzustands notwendig sein, wobei dann eine Übertragung von einer oder mehrerer Zusatzbotschaften im ersten und weiteren Zusatzübertragungsmodus derart erfolgt, dass eine kollisionsfreie Übertragung dieser Zusatzbotschaft(en) im Leerlaufzustand erfolgt. Hierbei kann eine verfügbare Leerlaufzeitdauer teilnehmerspezifisch bestimmt werden. D.h., dass jeder Teilnehmer die Zeitdauer bestimmt, während derer sich das Kommunikationssystem für die vom Teilnehmer zu übertragenen Zusatzbotschaften im Leerlaufzustand befindet. In Abhängigkeit der verfügbaren Leerlaufzeitdauer kann der Teilnehmer dann auch eine Anzahl von während der Leerlaufzeitdauer übertragbaren Zusatzbotschaften bestimmen. Jeder Teilnehmer kann dann einen teilnehmerspezifischen Zähler für eine vorbestimmte Zeitdauer eines Zeitfensters zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus auf die verfügbare Leerlaufzeitdauer setzen. Dieser Zähler wird dekrementiert, wobei der Zählerstand nach Ablauf der verfügbaren Leerlaufzeitdauer den Wert Null aufweisen kann. Solange sich für einen Teilnehmer das Kommunikationssystem jedoch im Leerlaufzustand befindet, beispielsweise solange der Zählerstand größer als Null ist, versucht der Teilnehmer eine Zusatzbotschaft zu übertragen. Welcher Teilnehmer eine Zusatzbotschaft erfolgreich überträgt, kann in diesem Fall über eine Arbitrierung oder eine Auswertung von Prioritäten der Zusatzbotschaften geregelt werden.
In diesem Fall erfolgt in vorteilhafter Weise eine optimale Nutzung insbesondere im ersten Zusatzübertragungsmodus.
Ist eine verfügbare Leerlaufzeitdauer, in welcher sich der zumindest eine Abschnitt des Kommunikationssystems im Leerlaufzustand befindet nicht bekannt, so kann nach Beendigung der Übertragung jeder im Leerlaufzustand übertragenen Zusatzbotschaft eine erneute Detektion des Leerlaufzustandes erfolgen. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise keine vorherige Zeitanalyse notwendig.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Leerlaufzustand auch in Abhängigkeit eines Leerlaufsignalisierungssignals, welches beispielsweise in Form eines Flags gegeben ist, detektiert werden. Hierbei kann ein Leerlaufsignalisierungssignal immer dann auf einen vorbestimmten Wert gesetzt werden, wenn sich das Kommunikationssystem oder zumindest ein Abschnitt des Kommunikationssystems in einem Leerlaufzustand befindet. Das Leerlaufsignalisierungssignal kann dann durch einen, mehrere oder alle Teilnehmer ausgewertet werden, wobei diese Abhängigkeit des Werts des Leerlaufsignalisierungssignals dann in den Leerlaufzustand detektieren.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine sichere und zeitlich schnelle Detektion des Leerlaufzustandes.
In einer weiteren Ausführungsform weist ein Zeitfenster zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus eine vorbestimmte Zeitdauer auf. Im ersten Zusatzübertragungsmodus bedeutet hierbei, dass die Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungszustand, als nach erfolgreicher Detektion des Leerlaufzustands, übertragen wird. Das Zeitfenster legt somit eine durch die Zusatzbotschaft übertragbare Datenmenge fest.
Die Zeitdauer dieses Zeitfenster, welches auch als Best-Effort-Zeitfenster bezeichnet werden kann, kann einen einstellbaren und somit konfigurierbaren Parameter des vorgeschlagenen Verfahrens bilden. So ist es beispielsweise möglich, durch eine nachfolgend beschriebene Zeitanalyse des Kommunikationssystems und in Abhängigkeit der über das Kommunikationssystem zu übertragenden Botschaften, eine verfügbare Leerlaufzeitdauer zu bestimmen, während derer sich das Kommunikationssystem im Leerlaufzustand befindet. Abhängig von dieser verfügbaren Leerlaufzeitdauer kann dann die Zeitdauer des Zeitfensters zur Übertragung der Zusatzbotschaft im ersten Übertragungsmodus bestimmt werden. Insbesondere kann die Zeitdauer des Zeitfensters zur Übertragung der Zusatzbotschaft im ersten Übertragungsmodus kürzer als die verfügbare Leerlaufzeitdauer sein.
Hierbei kann eine verfügbare Leerlaufzeitdauer, z.B. durch eine Zeitanalyse, teilnehmerspezifisch bestimmt werden. D.h., dass jeder Teilnehmer die Zeitdauer, während derer sich das Kommunikationssystem für die vom Teilnehmer zu übertragenen Zusatzbotschaften im Leerlaufzustand befindet, bestimmt. In Abhängigkeit der verfügbaren Leerlaufzeitdauer kann der Teilnehmer dann auch eine Anzahl von während der Leerlaufzeitdauer übertragbaren Zusatzbotschaften bestimmen. Jeder Teilnehmer kann dann z.B. einen teilnehmerspezifischen Zähler für die vorbestimmte Zeitdauer eines Zeitfensters zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus auf einen Wert setzen, der kleiner als die oder gleich der verfügbaren Leerlaufzeitdauer ist. Dieser Zähler wird dekrementiert, wobei der Zählerstand spätestens mit Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer den Wert Null aufweisen kann. Solange sich für einen Teilnehmer das Kommunikationssystem jedoch im Leerlaufzustand befindet, beispielsweise solange der Zählerstand größer als Null ist, versucht der Teilnehmer eine Zusatzbotschaft zu übertragen. Welcher Teilnehmer eine Zusatzbotschaft erfolgreich übertragt, kann in diesem Fall über eine Arbitrierung oder eine Auswertung von Prioritäten der Zusatzbotschaften geregelt werden.
Auch kann die vorbestimmte Zeitdauer des Zeitfensters zur Übertragung der Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus unabhängig von der verfügbaren Leerlaufzeitdauer bestimmt werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, falls keine Zeitanalyse möglich oder gewünscht ist und/oder eine verfügbare Leerlaufzeit unbekannt ist.
So ist es beispielsweise möglich, die vorbestimmte Zeitdauer des Zeitfensters zur Übertragung der Zusatzbotschaft im ersten Übertragungsmodus derart zu bestimmen, dass eine vorbestimmte Datenmenge, beispielsweise 1 Byte, 2 Byte, 3 Byte, 4 Byte, 5 Byte, 6 Byte, 7 Byte oder 8 Byte, übertragen wird. Wird die teilnehmerspezifische, vorbestimmte Zeitdauer unabhängig von der verfügbaren Leerlaufzeitdauer bestimmt, besteht weiter die Möglichkeit, dass jeder Teilnehmer den teilnehmerspezifischen Zähler für die vorbestimmte Zeitdauer eines Zeitfensters zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus auf einen Wert setzen, der (geringfügig) größer als Null oder (geringfügig) größer als eine Summe einer Zeitdauer zur Detektion des Leerlaufzustandes und einer Zeitdauer einer Antwort von an der Kommunikation teilnehmenden Teilnehmern bezüglich einer erfolgreichen Detektion des Leerlaufzustandes ist. Somit wird sichergestellt, dass der Zählerstand nach Empfang einer Antwort bezüglich einer erfolgreichen Detektion des Leerlaufzustands noch größer als Null ist und der entsprechende Teilnehmer versucht, zumindest eine Zusatzbotschaft zu übertragen.
Die verfügbare Leerlaufzeitdauer sollte idealerweise für eine Übertragung einer Zusatzbotschaft mindestens eine Zeitdauer aufweisen, die größer als oder gleich eine/r Summe von einer Zeitdauer zur Detektion des Leerlaufzustandes, von einer Zeitdauer einer Antwort von an der Kommunikation teilnehmenden Teilnehmern bezüglich einer erfolgreichen Detektion des Leerlaufzustandes und von einer Zeitdauer zur Übertragung der zeitlich längsten Zusatzbotschaft ist.
Die Zeitdauer der Übertragung(en) der mindestens einen Zusatzbotschaft, insbesondere mehrerer Zusatzbotschaften, im ersten Zusatzübertragungsmodus kann erfasst werden, beispielsweise mittels einer ersten Zeiterfassungseinrichtung, die auch als erste Timer-Einrichtung bezeichnet werden kann. Erreicht die Zeitdauer der Übertragung(en) der mindestens einen Zusatzbotschaft die vorbestimmte Zeitdauer, so kann die Übertragung von Zusatzbotschaften im ersten Übertragungsmodus beendet werden.
Wie vorhergehend erläutert kann ein Zählerstand der ersten Zeiterfassungseinrichtung auf einen Initialwert gesetzt werden, der zu einer, wie vorhergehend erläutert, teilnehmerspezifisch bestimmten Zeitdauer der Übertragung korrespondiert und nachfolgend zeitabhängig dekrementiert werden. Erreicht der Zählerstand den Wert Null, so wird die Übertragung von Zusatzbotschaften im ersten Übertragungsmodus beendet oder es wird keine Zusatzbotschaft mehr in den Sendepuffer übertragen. Hiernach kann der Zählerstand wieder auf den Initialwert gesetzt werden. Auch kann der Zählerstand auf den Initialwert gesetzt werden, nachdem die mindestens eine Zusatzbotschaft erfolgreich übertragen wurde. In diesem Fall wird also der Zählerstand zurückgesetzt, wobei eine erneute Erfassung der Zeitdauer der Übertragung(en) der mindestens einen Zusatzbotschaft beginnt.
Alternativ kann der Zählerstand der ersten Zeiterfassungseinrichtung von Null zeitabhängig inkrementiert werden. Erreicht der Zählerstand einen Wert, der zu einer bestimmten teilnehmerspezifischen Zeitdauer der Übertragung korrespondiert, so wird die Übertragung von Zusatzbotschaften im ersten Übertragungsmodus beendet. Hiernach kann der Zählerstand wieder auf Null gesetzt werden. Auch kann der Zählerstand auf Null gesetzt werden, nachdem die mindestens eine Zusatzbotschaft erfolgreich übertragen wurde. In diesem Fall wird also der Zählerstand zurückgesetzt, wobei eine erneute Erfassung der Zeitdauer der Übertragung(en) der mindestens einen Zusatzbotschaft beginnt.
In einer weiteren Ausführungsform wird einer Botschaftsart einer Zusatzbotschaft eine Mindestübertragungsrate zugeordnet. Somit ist also eine Zusatzbotschaft einer Botschaftsart zugeordnet. In einem weiteren Zusatzübertragungsmodus wird eine zu übertragende Zusatzbotschaft der Botschaftsart unabhängig von einem Leerlaufzustand spätestens dann in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen, wenn eine von der Mindestübertragungsrate abhängige maximale Auslösezeitdauer zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt erreicht ist.
Der Ausgangszeitpunkt bezeichnet einen Zeitpunkt einer zeitlich vorangegangenen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft derselben Botschaftsart in den Sendepuffer des Teilnehmers oder, wie nachfolgend noch näher erläutert, einen Zeitpunkt der erfolgreichen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft derselben Botschaftsart über das Kommunikationssystem. Die korrespondierende Zusatzbotschaft bezeichnet hierbei eine Zusatzbotschaft derselben Botschaftsart, also beispielsweise eine Instanz der Botschaftsart. Die zeitlich vorangegangene Übertragung bezeichnet hierbei nicht notwendigerweise die unmittelbar vorangegangene Übertragung der korrespondierenden Zusatzbotschaft in den Sendepuffer.
Der weitere Zusatzübertragungsmodus kann hierbei auch als Minimum-Guarantee-Modus bezeichnet werden.
Auch der weitere Zusatzübertragungsmodus ist aktivierbar und deaktivierbar. Ist der weitere Zusatzübertragungsmodus aktiviert, so wechselt das Kommunikationssystem von einem beliebigen Zustand in einen weiteren Zusatzübertragungszustand, wenn die maximale Auslösezeitdauer erreicht ist.
Die Zeitdauer zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und dem Ausgangszeitpunkt kann hierbei kontinuierlich, z. B. durch eine weitere Zeiterfassungseinrichtung, die auch als weitere Timer-Einrichtung bezeichnet werden kann, erfasst werden.
Beispielsweise kann ein Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung auf einen Initialwert gesetzt, der zu maximalen Auslösezeitdauer korrespondiert, und nachfolgend zeitabhängig dekrementiert werden. Erreicht der Zählerstand den Wert Null, so wird die zu übertragende Zusatzbotschaft der Botschaftsart unabhängig von einem Leerlaufzustand in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen. Hiernach kann der Zählerstand wieder auf den Initialwert gesetzt werden.
Alternativ kann der Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung von Null zeitabhängig inkrementiert werden. Erreicht der Zählerstand einen Wert, der zur maximalen Auslösezeitdauer korrespondiert, so wird die zu übertragende Zusatzbotschaft der Botschaftsart unabhängig von einem Leerlaufzustand in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen. Hiernach kann der Zählerstand wieder auf Null gesetzt werden. Somit wird also nach Erreichen der maximalen Auslösezeitdauer die weitere Zeiterfassungseinrichtung zurückgesetzt, wodurch eine erneute Erfassung der Zeitdauer beginnt.
In der vorgeschlagenen Ausführungsform wird vorteilhafterweise gewährleistet, dass für eine Kommunikationsbeziehung zwischen z. B. einem sendenden Teilnehmer und einem oder mehreren empfangenden Teilnehmern ein minimaler Kommunikationsservice garantiert wird. Dies bedeutet, dass eine zwischen diesen Teilnehmern zu übertragende Botschaft mit einer vorbestimmten Mindestübertragungsrate garantiert gesendet und somit übertragen wird. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Detektion eines Ausfalls des sendenden Teilnehmers.
Die Mindestübertragungsrate bzw. die von der Mindestübertragungsrate abhängige maximale Auslösezeitdauer kann einen einstellbaren und somit konfigurierbaren Parameter des vorgeschlagenen Verfahrens bilden. Auch diese Mindestübertragungsrate einer Botschaftsart oder mehrere voneinander verschiedene Mindestübertragungsraten verschiedener Botschaftsarten können in Abhängigkeit einer Zeitanalyse des Kommunikationssystems und der in dem Kommunikationssystem zu übertragenden Botschaften bestimmt werden. Diese Zeitanalyse kann hierbei vorab durchgeführt werden. Insbesondere kann die Zeitanalyse derart durchgeführt werden, dass selbst unter Einhaltung der Mindestübertragungsrate von Zusatzbotschaften einer Botschaftsart die Übertragung der vorhergehend erläuterten Stammbotschaften im Kommunikationssystem nicht beeinflusst wird.
Somit ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein existierendes Kommunikationssystem mit einem existierenden Kommunikationsprotokoll hinsichtlich einer zu übertragenden Datenmenge durch das vorgeschlagene Verfahren verbessert wird, wobei die zu übertragenden Zusatzbotschaften eine Mindestübertragungsrate mit den vorhergehend erläuterten Vorteilen aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die maximale Auslösezeitdauer vorbestimmt. Auch kann die Mindestübertragungsrate vorbestimmt sein, wobei die maximale Zeitdauer dann in Abhängigkeit der Mindestübertragungsrate bestimmt wird. Dies kann insbesondere durch die vorhergehend erläuterte Zeitanalyse erfolgen.
Die maximale Auslösezeitdauer zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt kann hierbei insbesondere derart gewählt werden, dass eine Übertragung von Stammbotschaften gemäß einem existierenden Kommunikationsprotokoll des Kommunikationssystems nicht beeinträchtigt wird.
Dies ergibt vorteilhafterweise, dass auch für Zusatzbotschaften eine minimale Übertragungsrate garantiert wird, ohne dass eine Übertragung von Stammbotschaften beeinträchtigt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Ausgangszeitpunkt ein Zeitpunkt, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen wurde. Die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft bezeichnet hierbei eine Zusatzbotschaft, die ausschließlich im weiteren Zusatzübertragungsmodus, also nicht im ersten Zusatzübertragungsmodus, in den Sendepuffer des ersten Teilnehmers übertragen wurde. Im weiteren Zusatzübertragungsmodus bedeutet hierbei, dass die Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungszustand, als unabhängig von einer erfolgreichen Detektion des Leerlaufzustands, übertragen wird.
Hierdurch wird gewährleistet, dass eine Übertragung in den Sendepuffer des Teilnehmers regelmäßig nach Ablauf der maximalen Auslösezeitdauer, beispielsweise alle 200 ms, erfolgt. Beispielsweise kann ein Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung immer zu einem Zeitpunkt zurückgesetzt werden, nach dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus in den Sendepuffer des entsprechenden Teilnehmers übertragen wurde. Falls der Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung zeitabhängig dekrementiert wird, so kann Zurücksetzen bedeuten, dass der Zählerstand auf den vorhergehend erläuterten Initialwert gesetzt wird. Falls der Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung zeitabhängig inkrementiert wird, so kann Zurücksetzen bedeuten, dass der Zählerstand auf Null gesetzt wird. Erreicht der Zählerstand dann einen zur maximalen Auslösezeitdauer korrespondierenden Wert, so erfolgt ebenfalls im weiteren Zusatzübertragungsmodus die Übertragung der aktuell zu übertragenden Zusatzbotschaft in den Sendepuffer des ersten Teilnehmers.
Selbstverständlich kann es in dieser Ausführungsform vorkommen, dass, z. B. im ersten Zusatzübertragungsmodus, eine Zusatzbotschaft derselben Botschaftsart zwischen dem Ausgangszeitpunkt und dem Ablauf der maximalen Auslösezeitdauer in den Sendepuffer des ersten Teilnehmers übertragen wird. Dies bedingt noch kein Zurücksetzen des Zählerstandes der weiteren Zeiterfassungseinrichtung. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine effektive Übertragungsrate von Zusatzbotschaften derselben Botschaftsart erhöht.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Ausgangszeitpunkt ein Zeitpunkt, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus erfolgreich über das Kommunikationssystem übertragen wurde, falls die Übertragung im ersten Zusatzübertragungsmodus zeitlich nach der unmittelbar vorangegangenen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus in den Sendepuffer des Teilnehmers erfolgte.
Erfolgt also nach einer Übertragung einer Zusatzbotschaft einer Botschaftsart mit einer dieser Botschaftsart zugeordneten Mindestübertragungsrate im weiteren Zusatzübertragungsmodus eine Übertragung einer Zusatzbotschaft dieser Botschaftsart über das Kommunikationssystem im ersten Zusatzübertragungsmodus vor Ablauf der maximalen Zeitdauer, so bildet der Zeitpunkt unmittelbar nach erfolgreicher Übertragung einen neuen Ausgangszeitpunkt.
Auch kann ein Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung unabhängig von dem Zusatzübertragungsmodus immer dann zurückgesetzt werden, wenn oder nachdem eine Zusatzbotschaft der Botschaftsart mit einer zugeordneten Mindestübertragungsrate in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen wurde. Hierdurch wird eine Übertragung einer Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus zeitlich verschoben. Dennoch wird in vorteilhafter Weise die Mindestübertragungsrate eingehalten.
In einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Zusatzbotschaft im Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems übertragen, falls sowohl der erste als auch der weitere Zusatzübertragungsmodus deaktiviert werden/sind. In diesem Fall werden/sind die erfindungsgemäßen Zusatzübertragungsmodi gemeinsam deaktiviert. Neu erzeugte Zusatzbotschaften oder noch in einer Speichereinrichtung vorhandene Zusatzbotschaften werden dann als Stammbotschaften behandelt.
Somit kann also eine als Zusatzbotschaft klassifizierte Botschaft als Stammbotschaft behandelt werden. Diese kann dann, wie alle weiteren Stammbotschaften entsprechend einer teilnehmerinternen Priorisierung oder Arbitrierung in den Sendepuffer des entsprechenden Teilnehmers übertragen werden, um dann entsprechend einer abschnittsweiten oder kommunikationssystemweiten Arbitrierung über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen zu werden. Weist der Teilnehmer eine Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften auf, so kann diese Speichereinrichtung bei Deaktivierung des ersten und des weiteren Zusatzübertragungsmodus als weitere Speichereinrichtung für Stammbotschaften klassifiziert werden.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass auch bei Deaktivierung sowohl des ersten als auch des weiteren Zusatzübertragungsmodus keine Zusatzbotschaften verloren gehen und zumindest die Chance bekommen, über den zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems übertragen zu werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird in den ersten Zusatzübertragungszustand gewechselt, wenn der Leerlaufzustand detektiert wird. Alternativ oder kumulativ wird in den weiteren Zusatzübertragungszustand gewechselt, wenn die von der Mindestübertragungsrate abhängige maximale Auslösezeitdauer zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt erreicht ist. In den weiteren Zusatzübertragungszustand kann hierbei auch dann gewechselt werden, wenn sich das Kommunikationssystem nicht im ersten Zusatzübertragungszustand befindet. Selbstverständlich kann auch aus dem ersten Zusatzübertragungszustand in den weiteren Zusatzübertragungszustand gewechselt werden.
Die vorgeschlagene Zustandsabfolge gewährleistet in vorteilhafter Weise die Einhaltung der Mindestübertragungsrate, wobei gleichzeitig weitere Zusatzbotschaften übertragen werden können. Somit kann eine effektive Datenübertragungsrate im Kommunikationssystem erhöht werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird im ersten Zusatzübertragungsmodus durch eine Arbitrierung eine von mehreren verfügbaren Zusatzbotschaften ausgewählt, wobei die ausgewählte Zusatzbotschaft in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen wird. Die Arbitrierung ist hierbei aktivierbar oder deaktivierbar. Beispielsweise kann ein sogenanntes Round-Robin-Verfahren genutzt werden, um mehrere verfügbare Zusatzbotschaften zu arbitrieren.
Hieraus ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass auch eine Zusatzbotschaft von mehreren verfügbaren Zusatzbotschaften, die eine niedrige Priorität im Vergleich zu den weiteren zu übertragenden Zusatzbotschaften aufweist, übertragen wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird mindestens ein Parameter des vorgeschlagenen Verfahrens in Abhängigkeit einer Zeitanalyse bestimmt. Parameter des vorgeschlagenen Verfahrens können insbesondere die vorhergehend erläuterte Mindestübertragungsrate für Botschaften einer Botschaftsart bzw. die davon abhängige maximale Auslösezeitdauer, eine Zeitdauer zur Übertragung einer oder mehrerer Zusatzbotschaften im ersten Zusatzübertragungsmodus sowie eine Priorität von Zusatzbotschaften sein.
Die Parameter, insbesondere die Mindestübertragungsrate für Botschaften einer Botschaftsart bzw. die davon abhängige maximale Auslösezeitdauer und die Zeitdauer zur Übertragung einer oder mehrerer Zusatzbotschaften im ersten Zusatzübertragungsmodus können hierbei abhängig von einer Priorität der zu übertragenden Zusatzbotschaften bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Priorität von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften vor der Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens festgelegt werden.
In der Zeitanalyse kann eine Bestimmung von Parametern von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften mit einer bestimmten Priorität in Abhängigkeit aller Stammbotschaften und aller Zusatzbotschaften mit im Vergleich zur bestimmten Priorität höheren Prioritäten erfolgen. Zur Bestimmung der Parameter kann in einem ersten Schritt eine verfügbare Leerlaufzeitdauer, insbesondere in einer Kommunikationsperiode, durch eine Botschaftsübertragungsanalyse bestimmt werden. In der Botschaftsübertragungsanalyse kann rechnerisch oder durch eine Simulation bestimmt werden, wie groß die verfügbare Leerlaufzeitdauer in einer Kommunikationsperiode ist. Die verfügbare Leerlaufzeitdauer beschreibt hierbei eine Zeitdauer, die für die Übertragung von Zusatzbotschaften verfügbar ist.
Zur Bestimmung von Parametern von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften mit der im Vergleich zu allen weiteren Zusatzbotschaften höchsten Priorität kann die verfügbare Leerlaufzeitdauer ausschließlich in Abhängigkeit aller Stammbotschaften durch eine Botschaftsübertragungsanalyse bestimmt werden.
In einem weiteren Schritt kann in Abhängigkeit der Leerlaufzeitdauer eine maximale Auslösezeit für im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften mit der bestimmten Priorität bestimmt werden. Die maximale Auslösezeit kann beispielsweise derart festgelegt werden, dass die Zeitdauer, die zur Übertragung aller zu übertragenden Zusatzbotschaften im weiteren Zusatzübertragungsmodus mit der bestimmten Priorität und mit dieser maximalen Auslösezeit in der Kommunikationsperiode benötigt wird, kleiner als die oder gleich der verfügbaren Leerlaufzeit ist.
In einem weiteren Schritt kann dann noch eine von der verfügbaren Leerlaufzeit verbleibende Leerlaufzeit bestimmt werden, beispielsweise als Differenz zwischen der verfügbaren Leerlaufzeit und der Zeitdauer, die zur Übertragung aller zu übertragenden Zusatzbotschaften im weiteren Zusatzübertragungsmodus mit der bestimmten Priorität und mit der maximalen Auslösezeit in der Kommunikationsperiode benötigt wird.
In Abhängigkeit der verbleibenden Leerlaufzeit kann dann die Zeitdauer eines Zeitfenster zur Übertragung von mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus mit der bestimmten Priorität bestimmt werden. Diese Zeitdauer kann beispielsweise kürzer als die oder gleich der verbleibende(n) Leerlaufzeit bestimmt sein.
Dieses Verfahren wird für jede Priorität von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften durchgeführt, wobei jeweils Parametern von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften mit der jeweils nächstniedrigeren Priorität bestimmt werden. Hierbei wird jedoch die Übertragung von Zusatzbotschaften mit höheren Prioritäten, insbesondere gemäß der vorhergehend bestimmten Parameter, berücksichtigt.
Auch kann für jede freie Priorität bzw. für jeden freien Prioritätsbereich die verfügbare Leerlaufzeitdauer bestimmt werden. Eine freie Priorität oder ein freier Prioritätsbereich bezeichnet hierbei eine Priorität bzw. einen Prioritätsbereich, die/der nicht einer Priorität einer gemäß einem existierenden Kommunikationsprotokoll zu übertragenden Stammbotschaften gleicht bzw. diese umfasst.
In einem ersten Schritt wird die verfügbare Leerlaufzeitdauer für die höchste freie Priorität bzw. den freien Prioritätsbereich mit der höchsten Priorität bestimmt. In Abhängigkeit dieser Leerlaufzeitdauer können dann, wie vorhergehend beschrieben, Parameter für eine Übertragung von Zusatzbotschaften mit dieser Priorität bzw. einer Priorität aus dem freien Prioritätsbereich bestimmt werden.
In folgenden Schritten kann dann für die nächstniedrigeren freien Prioritäten bzw. für die freien Prioritätsbereich mit den nächstniedrigeren Prioritäten jeweils eine verfügbare Leerlaufzeitdauer bestimmt werden. Bei der Bestimmung von Parametern von im ersten und/oder weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften werden jedoch die Zusatzbotschaften, für deren Übertragung die Parameter bereits bestimmt wurden (und die somit im Vergleich höhere Prioritäten aufweisen), als simulierte Stammbotschaften berücksichtigt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Ermittlung von Übertragungsparametern von Zusatzbotschaften derart, dass eine kollisionsfreie Übertragung sowohl von Stamm- als auch von Zusatzbotschaften gewährleistet wird.
Die Parameter können hierbei zusätzlich in Abhängigkeit von Antwortzeitbedingungen bestimmt werden. Weiter können die Parameter zusätzlich in Abhängigkeit von Speicherfüllstandsbedingungen bestimmt werden.
Eine Antwortzeit für eine zu übertragende Botschaft, insbesondere eine Stammbotschaft, bezeichnet hierbei eine Zeitdauer zwischen einem Zeitpunkt, zu welchem die Botschaft in einen Sendepuffer übertragen wird, und einem Zeitpunkt, zu welchem die Botschaft über das Kommunikationssystem übertragen wurde. Hierbei kann für die Botschaft eine maximal zulässige Antwortzeit festgelegt werden, beispielsweise aufgrund von Anforderungen einer Anwendung, die für einen korrekte Durchführung der Anwendung auf eine Übertragung der Botschaft angewiesen ist.
Es existieren bereits Verfahren, die eine Antwortzeit für eine Stammbotschaft unter der Annahme von ungünstigsten Bedingungen bestimmen. Diese Verfahren können auch als Worst-Case-Analyse bezeichnet werden und sind in der eingangs erwähnten Lehoczky, Fixed priority scheduling of periodic task sets with arbitrary deadlines, Proc. of the 11th IEEE Real-Time Systems Symposium, December 1990, pp. 201–209 erläutert.
Ist diese Antwortzeit kleiner als eine oder gleich einer maximal zulässigen Antwortzeit, so ist eine Antwortzeitbedingung nicht verletzt. Z.B. kann die Antwortzeit für eine zu analysierende Stammbotschaft in Abhängigkeit einer Zeitdauer einer Übertragung einer weiteren Stammbotschaft mit einer im Vergleich zur zu analysierenden Stammbotschaft niedrigeren Priorität bestimmt werden, wobei die weitere Stammbotschaft zum Zeitpunkt, zu welchem die analysierende Stammbotschaft in den Sendepuffer übertragen wird, gerade und somit noch vor der zu analysierenden Stammbotschaft über das Kommunikationssystem übertragen wird. Weiter kann die Antwortzeit in Abhängigkeit eines Ereignismodells bestimmt werden, wobei mittels des Ereignismodell bestimmbar ist, wie viel weitere Stammbotschaften mit einer im Vergleich zur zu analysierenden Stammbotschaft höheren Priorität mit welcher Übertragungszeitdauer vor der Übertragung der zu analysierenden Stammbotschaft über das Kommunikationssystem in entsprechende Sendepuffer übertragen werden und somit noch vor der zu analysierenden Stammbotschaft übertragen werden.
In einer Zeitanalyse im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann die Antwortzeit in Abhängigkeit eines weiteren Ereignismodells bestimmt werden, wobei mittels des weiteren Ereignismodell bestimmbar ist, wie viel weitere Zusatzbotschaften mit einer im Vergleich zur zu analysierenden Stammbotschaft höheren Priorität mit welcher Übertragungszeitdauer vor der Übertragung der zu analysierenden Stammbotschaft über das Kommunikationssystem in entsprechende Sendepuffer übertragen werden und somit noch vor der zu analysierenden Stammbotschaft übertragen werden. Im weiteren Übertragungsmodell kann hierbei berücksichtigt werden, ob ein Ausgangszeitpunkt, der einen Zeitpunkt einer vorangegangenen Übertragung einer Zusatzbotschaft in den Sendepuffer eines Teilnehmers bezeichnet, ein Zeitpunkt ist, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus in den Sendepuffer des Teilnehmers übertragen wurde oder ob der Ausgangszeitpunkt ein Zeitpunkt ist, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft im ersten Zusatzübertragungsmodus erfolgreich über das Kommunikationssystem übertragen wurde, falls die Übertragung im ersten Zusatzübertragungsmodus zeitlich nach der unmittelbar vorangegangenen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft im weiteren Zusatzübertragungsmodus in den Sendepuffer des Teilnehmers erfolgte.
Durch die Zeitanalyse bestimmte Parameter können hierbei nur dann zulässig sein, wenn für keine Stammbotschaft bei einer Einstellung dieser Übertragungsparameter eine entsprechende Antwortzeitbedingung verletzt wird.
Ein Speicherfüllstand für eine zu übertragende Botschaft, insbesondere eine Stammbotschaft, bezeichnet hierbei wie viel Botschaften der Botschaftsart während einer maximal zulässigen Übertragungszeitdauer, die sich aus einer Wiederholrate der Botschaftsart bestimmt, sich in einem entsprechenden Sendespeicher oder -puffer befinden. Ein maximal zulässiger Speicherfüllstand kann beispielsweise 1 sein.
Entsprechend den Erläuterung zur Ermittlung der Antwortzeit kann ein Speicherfüllstand für jede Stammbotschaft unter der Annahme bestimmt werden, dass neue Botschaften der Botschaftsart der Stammbotschaft so schnell wie möglich in den Sendespeicher dieser Botschaftsart übertragen werden und gleichzeitig eine Antwortzeit für diese Stammbotschaft maximal ist. Auch dieser Speicherfüllstand kann in Abhängigkeit von zu übertragenden Zusatzbotschaften bestimmt werden.
Durch die Zeitanalyse bestimmte Parameter können hierbei nur dann zulässig sein, wenn für keine Stammbotschaft bei einer Einstellung dieser Übertragungsparameter eine entsprechende Speicherfüllstandsbedingung verletzt wird.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Bestimmung von Parametern von im ersten Übertragungsmodus und/oder im weiteren Übertragungsmodus zu übertragenden Zusatzbotschaften für jede Priorität dieser Zusatzbotschaften.
Weiter ermöglicht die Zeitanalyse die Bestimmung von ungünstigsten Antwortzeiten, d.h. die maximal notwendige Zeit zur vollständigen Übertragung einer Zusatzbotschaft sowie die für die Zusatzbotschaften erforderliche Speicherkapazität der entsprechenden Speichereinrichtungen oder Puffer.
Die Zeitanalyse kann insbesondere in Abhängigkeit von so genannten Kommunikationsmatrizen durchgeführt werden, die als Eingangsgröße der Zeitanalyse dienen und die eine Länge und den zeitlichen Abstand sowie die zugewiesenen Prioritäten der zu übertragenden Stammbotschaften beschreiben. Kommunikationsmatrizen kodieren somit ein Übertragungsverhalten des Kommunikationssystems.
Weitere Parameter können ein Aktivierungssignal zur Aktivierung und Deaktivierung des vorgeschlagenen Verfahrens, insbesondere des ersten und des weiteren Zusatzübertragungsmodus, ein Aktivierungssignal zur Aktivierung und Deaktivierung des ersten Zusatzübertragungsmodus, ein Aktivierungssignal zur Aktivierung und Deaktivierung des weiteren Zusatzübertragungsmodus, ein Zählerstand einer ersten Zeiterfassungseinrichtung zur Erfassung einer Dauer der Übertragung von mindestens einer Zusatzbotschaft im ersten Übertragungsmodus, ein Zählerstand zur Erfassung der maximalen Auslösezeitdauer, ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen zumindest eines der vorgenannten Zählerstände sowie ein Aktivierungssignal zur Aktivierung und Deaktivierung einer Arbitrierung von Zusatzbotschaften sein.
Ein weiterer Parameter kann eine Priorität der Detektions-Botschaft sein.
Weiter vorgeschlagen wird ein Kommunikationssystem zur Übertragung von mindestens einer Zusatzbotschaft von einem Teilnehmer eines Kommunikationssystems über zumindest einen Abschnitt des Kommunikationssystems. Botschaften, insbesondere Stammbotschaften, zwischen Teilnehmern des Kommunikationssystems sind in einem Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems übertragbar, wobei Botschaften im Kommunikationssystem kollisionsfrei übertragbar sind. Die im Übertragungszustand übertragenen Botschaften können auch als Stammbotschaften bezeichnet werden.
Erfindungsgemäß ist in einem ersten Zusatzübertragungsmodus des Kommunikationssystems ein Leerlaufzustand des zumindest einen Abschnitts des Kommunikationssystems detektierbar. Weiter ist, insbesondere wenn in einen Leerlaufzustand detektiert wurde, eine Verfügbarkeit einer zu übertragenden Botschaft detektierbar. Weiter ist, insbesondere wenn eine verfügbare zu übertragende Zusatzbotschaft detektiert wurde, die zu übertragende Zusatzbotschaft in einen Sendepuffer des ersten Teilnehmers übertragbar.
Das vorgeschlagene Kommunikationssystem ermöglicht in vorteilhafter Weise die Durchführung eines der vorhergehend erläuterten Verfahren.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Übertragung von Botschaften über ein Kommunikationssystem mit mehreren Teilnehmern gemäß dem Stand der Technik,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Übertragung von Botschaften über ein Kommunikationssystem mit mehreren Teilnehmern,
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen erfindungsgemäßen Übertragung von Botschaften durch einen Teilnehmer des Kommunikationssystems,
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Übertragung von mehreren Teilnehmern im Kommunikationssystem,
5 eine schematische Darstellung einer Kommunikationsperiode,
6a eine detaillierte Darstellung einer im ersten Zusatzübertragungsmodus übertragenen Botschaft,
6b eine schematische Darstellung einer weiteren im ersten Zusatzübertragungsmodus übertragenen Botschaft,
7a eine schematische Darstellung des weiteren Zusatzübertragungsmodus,
7b eine erste Ausführungsform einer Übertragung von Botschaften im weiteren Zusatzübertragungsmodus,
7c eine zweite Ausführungsform einer Übertragung von Botschaften im weiteren Zusatzübertragungsmodus,
7d eine weitere Ausführungsform einer Übertragung von Botschaften im weiteren Zusatzübertragungsmodus,
8 ein Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
9 eine schematische Darstellung des ersten und weiteren Zusatzübertragungsmodus,
10 eine schematische Darstellung des ersten und weiteren Zusatzübertragungsmodus mit einer Arbitrierung im ersten Zusatzübertragungsmodus,
11 eine schematische Darstellung des ersten und weiteren Zusatzübertragungsmodus für mehrere Abschnitte des Kommunikationssystems.
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Übertragung von Botschaften über ein Kommunikationssystem 1, welches beispielsweise als CAN-Bus ausgebildet sein kann, mit mehreren Teilnehmern T1, T2, G1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Ein erster Teilnehmer T1 und ein zweiter Teilnehmer T2 können beispielsweise als elektronische Steuereinrichtungen ausgebildet sein. Ein Teilnehmer kann beispielsweise als Gateway G1 ausgebildet sein. Das Kommunikationssystem umfasst einen ersten Abschnitt A1, einen zweiten Abschnitt A2, einen dritten Abschnitt A3 und einen vierten Abschnitt A4, wobei die Abschnitte A1, ... A4 über das Gateway G1 datentechnisch verbunden sind. Der erste Teilnehmer T1 umfasst eine erste Speichereinrichtung SSB_T1 für über das Kommunikationssystem 1 in einer ersten Kommunikation K1 zu übertragende Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a). Entsprechend umfasst der zweite Teilnehmer T2 eine Speichereinrichtung SSB_T2 für vom zweiten Teilnehmer T2 über das Kommunikationssystem 1 in einer weiteren Kommunikation K2 zu übertragende Stammbotschaften SB. Das Gateway G1 umfasst eine erste Speichereinrichtung SSB1_G1 für die vom ersten Teilnehmer T1 über den ersten Abschnitt A1 übertragenen Stammbotschaften SB. Weiter umfasst das Gateway G1 eine zweite Speichereinrichtung SSB2_G1 für vom zweiten Teilnehmer T2 über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 übertragene Stammbotschaften SB. Die Speichereinrichtungen SSB_T1, SSB_T2, SSB1_G1, SSB2_G1 können insbesondere als Register oder Puffer ausgeführt sein. Weiter dargestellt ist, dass das Gateway G1 in den Speichereinrichtungen SSB1_G1, SSB2_G1 Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a), die über den ersten Abschnitt A1 von den Teilnehmern T1, T2 an das Gateway G1 übertragen wurden, in der ersten und weiteren Kommunikation K1, K2 weiter über den vierten Abschnitt A4 überträgt.
In 2 ist schematisch einer Übertragung von Botschaften über ein Kommunikationssystem 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Das Kommunikationssystem 1 umfasst wiederum einen ersten Teilnehmer T1, einen zweiten Teilnehmer T2 und ein Gateway G1. Ebenfalls umfasst das Kommunikationssystem 1 vier Abschnitte A1, ... A4, welche über das Gateway G1 verbunden sind. Weiter dargestellt ist eine erste Kommunikation K1 und eine zweite Kommunikation K2, während derer Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a) vom ersten bzw. zweiten Teilnehmer T1, T2 über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 und von diesem über den vierten Abschnitt A4 übertragen werden.
Zusätzlich dargestellt ist eine Zusatzkommunikation ZK, während derer Zusatzbotschaften ZB (siehe z.B. 5) von dem ersten Teilnehmer T1 über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 und von dem Gateway G1 über den zweiten Abschnitt A2 übertragen werden.
Stammbotschaften SB bezeichnen hierbei Botschaften, die z.B. zu vorab getesteten Anwendungen gehören und bei deren Übertragung die Einhaltung von definierten Kommunikationsanforderungen gewährleistet ist. Die Übertragung von Stammbotschaften SB kann in einem Kommunikationsprotokoll (nicht dargestellt), geregelt sein. Dieses definiert Zusammensetzung, Umfang und Absicherung einer zeitlichen Folge zusammengehöriger Stammbotschaften SB. Stammbotschaften SB können beispielsweise mittels oder in Form von Datenübertragungsblöcken über das Kommunikationssystem 1 übertragen werden.
Zusatzbotschaften ZB hingegen bezeichnen Botschaften, die durch die Weiterentwicklung des Kommunikationssystems 1 definiert werden und zusätzlich zu Stammbotschaften SB über das Kommunikationssystem 1 übertragen werden müssen. Ein Sendemuster der Zusatzbotschaften ZB muss jedoch nicht a priori bekannt sein.
In 3 ist schematisch ein Gateway G1 dargestellt, welches entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren Zusatzbotschaften ZB (siehe 5) in Zusatzkommunikationen ZK1, ZK2 übertragen kann. In 3 ist hierbei ein zentralisierter Ansatz des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, in welchem das Verfahren nur von einem Teilnehmer im Kommunikationssystem 1, in diesem Fall dem Gateway G1, angewendet wird.
Das Gateway G1 verbindet vier Abschnitte A1, A2, A3, A4 des Kommunikationssystem 1 (siehe z. B. 2). Das Gateway G1 umfasst eine erste Speichereinrichtung SSB1_G1 für Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a), die z. B. von einem ersten Teilnehmer T1 (siehe 2) in einer ersten Kommunikation K1 über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 übertragen werden. Weiter umfasst das Gateway G1 eine zweite Speichereinrichtung SSB2_G1 für Stammbotschaften SB, die von einem zweiten Teilnehmer T2 (siehe 2) über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway übertragen werden. In den Speichereinrichtungen SSB1_G1, SSB2_G1 gespeicherte Stammbotschaften SB werden dann durch eine Kommunikationssteuereinrichtung CC, z. B. als sog. CAN-Controller ausgebildet sein kann, über den vierten Abschnitt A4 an nicht dargestellte weitere Teilnehmer übertragen.
Weiter umfasst das Gateway G1 eine erste Speichereinrichtung SZB1_G1 für Zusatzbotschaften ZB (siehe 5), die von einem nicht dargestellten Teilnehmer über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 übertragen werden. Weiter umfasst das Gateway G1 eine zweite Speichereinrichtung SZB2_G1 für weitere Zusatzbotschaften ZB, die in einer weiteren Zusatzkommunikation ZK2 über den dritten Abschnitt A3 von einem nicht dargestellten weiteren Teilnehmer an das Gateway G1 übertragen werden. In diesen Speichereinrichtungen SZB1_G1, SZB2_G1 gespeicherte Zusatzbotschaften ZB können ebenfalls durch die Kommunikationssteuereinrichtung CC über den vierten Abschnitt A4 an weitere Teilnehmer übertragen werden. Die Übertragung von Zusatzbotschaften ZB in der ersten Zusatzkommunikation ZK1 und der weiteren Zusatzkommunikation ZK2 wird weiter durch eine Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC gesteuert, die auch als Traffic Shaper bezeichnet werden kann. Die Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC steuert hierbei eine Übertragung von Zusatzbotschaften ZB aus den Speichereinrichtungen SZB1_G1, SZB2_G1 für Zusatzbotschaften ZB in einen Sendepuffer des Gateway G1, der beispielsweise in der Kommunikationssteuereinrichtung CC enthalten sein kann.
In 4 ist schematisch eine dezentralisierte Übertragung von Botschaften entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren von mehreren Teilnehmer T1, T2, T3, T4 dargestellt. Ein Kommunikationssystem 1 umfasst hierbei ein Gateway G1, einen ersten Teilnehmer T1, einen zweiten Teilnehmer T2, einen dritten Teilnehmer T3 und einen vierten Teilnehmer T4. Weiter umfasst das Kommunikationssystem 1 einen ersten Abschnitt A1, einen zweiten Abschnitt A2, einen dritten Abschnitt A3 und einen vierten Abschnitt A4. Wie in Bezug auf 1 erläutert übertragen der erste und der zweite Teilnehmer T1, T2 in einer ersten und zweiten Kommunikation K1, K2 Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a) über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1.
Im Unterschied zum ersten und zweiten Teilnehmer T1, T2 umfasst der dritte Teilnehmer T3 eine Speichereinrichtung SZB_T3 für Zusatzbotschaften ZB (siehe 5). Auch der vierte Teilnehmer T4 umfasst eine Speichereinrichtung SZB_T4 für Zusatzbotschaften ZB. Zusatzbotschaften ZB vom dritten Teilnehmer T3 werden hierbei in einer ersten Zusatzkommunikation ZK1 und Zusatzbotschaften ZB des vierten Teilnehmers T4 werden hierbei in einer zweiten Zusatzkommunikation ZK2 über den ersten Abschnitt A1 an das Gateway G1 übertragen. Das Übertragen, insbesondere das Senden, von Zusatzbotschaften ZB wird hierbei von einer Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC jeweils im dritten und vierten Teilnehmer T3, T4 gesteuert.
Im zentralisierten Ansatz, der in 3 dargestellt ist, wird das erfindungsgemäße Verfahren, beispielsweise durch ein Zusatzkommunikationsprotokoll, auf einer lokalen Ebene angewendet. Dies bedeutet, dass Protokollparameter für die Übertragung von Zusatzbotschaften ZB aus den Speichereinrichtungen SZB1_G1, SZB2_G1 abhängig von Eigenschaften und/oder Parametern der Übertragung von Stammbotschaften SB aus den Speichereinrichtungen SSB1_G1, SSB2_G1 für Stammbotschaften SB und abhängig von Eigenschaften und/oder Parametern der Übertragung der Zusatzbotschaften ZB der jeweils anderen Zusatzkommunikation ZK1, ZK2 erfolgt.
Im in 4 dargestellten verteilten oder dezentralisierten Ansatz sind Eigenschaften und/oder Parameter der Übertragung von Zusatzbotschaften ZB in den Zusatzkommunikationen ZK1, ZK2 derart zu bestimmen, dass die Zusatzbotschaften ZB die Übertragung von Stammbotschaften SB und von weiteren Zusatzbotschaften ZB zwischen den dargestellten Teilnehmern T1, T2, T3, T4, G1 nicht beeinträchtigen. Somit sind Eigenschaften und/oder Parameter der Übertragung von Zusatzbotschaften ZB in einer der Zusatzkommunikationen ZK1, ZK2 für einen der Teilnehmer T3, T4 in Abhängigkeit der Eigenschaften und/oder Parameter der Übertragung von Stammbotschaften SB der Kommunikationen K1, K2 aller verbleibenden Teilnehmer T1, T2, G1 und in Abhängigkeit der Eigenschaften und/oder Parameter der Übertragung der Zusatzbotschaften ZB in den verbleibenden Zusatzkommunikationen ZK1, ZK2 der verbleibenden Teilnehmer T3, T4 zu bestimmen.
Wie nachfolgend näher erläutert ist es in der in 4 dargestellten Konfiguration erforderlich, dass zumindest ein Teilnehmer T1, T2, T3, T4 ein Bestätigungs-Datenübertragungsblock überträgt, um eine von einem anderen Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 erfolgreiche Übertragung eines Detektions-Datenübertragungsblocks DDB (siehe 5) zur Detektion eines Leerlaufzustands zu bestätigen.
In 5 ist schematisch eine Kommunikationsperiode einer Übertragung von Botschaften in Form von Datenübertragungsblöcken mit verschiedenen Prioritäten P über der Zeit t dargestellt. In einer ersten Kommunikationsphase KP1 der Kommunikationsperiode befindet sich das Kommunikationssystem 1 (siehe z. B. 2) in einem Übertragungszustand, wobei im Übertragungszustand ausschließlich Stammbotschaften SB1_P0, SB2_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6 übertragen werden. Zu einem ersten Zeitpunkt t0 wird eine Stammbotschaft SB_P6 einer siebthöchsten Prioritätsstufe P6 übertragen. Diese Übertragung ist zu einem zweiten Zeitpunkt t1 beendet. Zwischen einem ersten und dem zweiten Zeitpunkt t0, t1 befinden sich weitere Stammbotschaften SB1_P0, SB_P1, SB_P2, SB_P3 weiterer Prioritäten P0, P1, P2, P3 in einem Wartezustand. Zum zweiten Zeitpunkt t1 wird eine erste Stammbotschaft SB1_P0 einer höchsten Priorität P0 übertragen. Zeitlich nach dieser Übertragung wird eine Stammbotschaft SB_P1 einer zweithöchsten Priorität P1, eine Stammbotschaft SB_P2 einer vierthöchsten Priorität P3 und dann wiederum eine weitere Stammbotschaft SB2_P0 der höchsten Priorität P0 und abschließend eine Stammbotschaft SB_P5 einer sechsthöchsten Priorität P5 übertragen. Nach der Übertragung der Stammbotschaft SB_P5 der sechsthöchsten Priorität P5 wechselt das Kommunikationssystem 1 zu einem Zeitpunkt tL in einer weiteren Kommunikationsphase KP2 der Kommunikationsperiode in einen Leerlaufzustand. Während der weiteren Kommunikationsphase KP2 erfolgt in einer ersten Teilphase TP1 eine Detektion des Leerlaufzustandes und in einer sich zeitlich an die erste Teilphase TP1 anschließenden zweiten Teilphase TP2 eine Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4. Während der ersten Teilphase TP1 wird ein Detektions-Datenübertragungsblock DDB mit einer achthöchsten und in diesem Fall niedrigsten Priorität P7 über das Kommunikationssystem 1 übertragen. Da dieser Detektions-Datenübertragungsblock DDB erfolgreich über das Kommunikationssystem 1 übertragen wird, kann festgestellt werden, dass zu diesem Zeitpunkt keine weitere Stammbotschaft SB1_P0, SB2_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6 und keine weitere Zusatzbotschaft ZB1_P2, ZB2_P4 über das Kommunikationssystem 1 übertragen wird und es sich daher im Leerlaufzustand befindet.
Nach erfolgreicher Detektion des Leerlaufzustandes wechselt das Kommunikationssystem 1 in einen ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 (siehe 8). Die erfolgreiche Detektion des Leerlaufzustandes erfolgt spätestens nach einer Wartephase WP, wobei eine Dauer der Wartephase WP in Abhängigkeit einer längsten anzunehmenden Antwortzeit auf die Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks DDB gewählt wird. Hiernach erfolgt das Übertragen von Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4 in entsprechende Sendepuffer der entsprechenden Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 (siehe z. B. 4) und dann aufgrund des Leerlaufzustandes auch über das Kommunikationssystem 1.
Zuerst wird eine erste Zusatzbotschaft ZB1_P2 mit einer dritthöchsten Priorität P2, die eine höhere Priorität als die weitere Zusatzbotschaft ZB2_P4 mit einer fünfthöchsten Priorität P5 aufweist, übertragen. Die Zusatzbotschaft ZB2_P5 mit der fünfthöchsten Priorität P5 befindet sich während der Übertragung der ersten Zusatzbotschaft ZB1_P2 über das Kommunikationssystem 1 im Wartezustand. Nach Beendigung der Übertragung der ersten Zusatzbotschaft ZB1_P2 wird unmittelbar, also ohne erneute Übertragung eines Detektions-Datenübertragungsblocks DDB, die weitere Zusatzbotschaft ZB2_P4 über das Kommunikationssystem 1 übertragen. Nach Beendigung der Übertragung der weiteren Zusatzbotschaft ZB2_P4 wechselt das Kommunikationssystem 1 zu einem weiteren Zeitpunkt tU aus dem ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 wieder in den Übertragungszustand, in welchem Stammbotschaften SB, insbesondere eine dritte Stammbotschaft SB3_P0 der höchsten Priorität P0 übertragen wird.
Die Datenmenge der Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4 in der weiteren Kommunikationsphase KP2, also im Leerlaufzustand, kann einstellbar sein. Insbesondere kann eine maximale Zeitdauer eines Zeitfensters zur Übertragung der jeweiligen Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2 _P4 eine vorbestimmte Zeitdauer TA (siehe 6a) aufweisen. Die Datenübertragungsblöcke der Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4 können hierbei ursprüngliche Kennungen aufweisen, d.h. Kennungen, die schon für Stammbotschaften derselben Botschaftsart verwendet werden, so dass den Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4 keine individuellen Kennungen zugewiesen werden müssen. Durch die vorhergehend erläuterte Zeitanalyse der Kommunikation über das Kommunikationssystem 1 kann sichergestellt werden, dass auch in diesem Fall keine Beeinträchtigung der Kommunikation von Stammbotschaften SB1_P0, SB2_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6 durch die Kommunikation von Zusatzbotschaften ZB1_P2, ZB2_P4 erfolgt. Die erste Kommunikationsphase KP1 und die weitere Kommunikationsphase KP2 können hierbei eine Kommunikationsperiode der Kommunikation über das Kommunikationssystem 1 ausbilden, wobei die Kommunikation sich in verschiedenen Kommunikationsperioden wiederholt.
In 6a ist schematisch eine erste Übertragungsart von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 in einem Leerlaufzustand dargestellt. Hierbei ist eine verfügbare Leerlaufzeit TAm dargestellt, wobei die verfügbare Leerlaufzeit TAm eine Zeitdauer zur Detektion des Leerlaufzustandes aufgrund einer erfolgreichen Übertragung eines Detektions-Datenübertragungsblocks DDB (siehe auch 5), eine Zeitdauer einer Antwortzeit mindestens eines Teilnehmers T1, T2, T3, T4, G1 (siehe 4) zur Bestätigung der erfolgreichen Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks DDB sowie eine vorbestimmte Zeitdauer TA zur Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 umfasst. Die vorbestimmte Zeitdauer TA kann also maximal gleich der verfügbaren Leerlaufzeit TAm, vorzugsweise jedoch kürzer als die verfügbare Leerlaufzeit TAm sein.
In der verfügbaren Leerlaufzeit TAm wird somit ein Detektions-Datenübertragungsblock DDB, eine erste Zusatzbotschaft ZB1 und eine zweite Zusatzbotschaft ZB2 über das Kommunikationssystem 1 übertragen. Nicht dargestellt ist ein Zeitabschnitt, in welchem ein Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 die erfolgreiche Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks DDB bestätigt.
Hierbei ist dargestellt, dass die Übertragung einer zweiten Zusatzbotschaft ZB2 unmittelbar nach Beendigung der Übertragung einer ersten Zusatzbotschaft ZB1 erfolgt. Die Zeitdauer der Übertragung der Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 kann durch eine nicht dargestellte erste Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der vorbestimmten Zeitdauer TA erfasst werden.
Insbesondere erfolgt keine erneute Detektion eines Leerlaufzustandes. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn durch eine vorhergehende Zeitanalyse des Kommunikationssystems 1 eine Zeitdauer der weiteren Kommunikationsphase KP2, also des Leerlaufzustandes, bestimmt wurde und die Zeitdauern der Übertragung der ersten Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 bzw. die entsprechende zu übertragende Datenmenge derart gewählt wurden, dass die Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 vor Beendigung der weiteren Kommunikationsphase KP2 (siehe 5) beendet ist.
Nach erfolgreicher Übertragung der zweiten Zusatzbotschaft ZB2 kann der Leerlaufzustand beendet sein, insbesondere kann das Kommunikationssystem 1 wieder in einen Übertragungszustand wechseln. Somit kann die verfügbare Leerlaufzeit TAm auch eine Zeitdauer in einer Kommunikationsperiode bezeichnen, die zwischen einem Zeitpunkt der Beendigung des Übertragungszustands zur Übertragung von Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7) und einem Zeitpunkt eines erneuten Beginns des Übertragungszustands zur Übertragung von Stammbotschaften SB liegt.
In 6a ist jedoch dargestellt, dass nach erfolgreicher Übertragung der zweiten Zusatzbotschaft ZB2 eine erneute Detektion des Leerlaufzustands erfolgt. In diesem Fall kann die verfügbare Leerlaufzeit TAm kürzer als eine gesamte Leerlaufzeit in einer Kommunikationsperiode, also kürzer als eine Zeitdauer, die zwischen einem Zeitpunkt der Beendigung des Übertragungszustands zur Übertragung von Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7) und einem Zeitpunkt eines erneuten Beginns des Übertragungszustands zur Übertragung von Stammbotschaften SB liegt.
In 6b ist eine weitere Übertragungsart von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 dargestellt. Hierbei umfasst eine verfügbare Leerlaufzeit Tam ausschließlich eine Zeitdauer zur erfolgreichen Übertragung eines Detektions-Datenübertragungsblocks DDB, einer Antwortzeit zur Bestätigung der erfolgreichen Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks DDB (nicht dargestellt) sowie eine vorbestimmte Zeitdauer TA zur Übertragung ausschließlich einer Zusatzbotschaft ZB1, ZB2.
Nach Beendigung der Übertragung einer Zusatzbotschaft ZB1 erfolgt die erneute Übertragung eines Detektions-Datenübertragungsblocks DDB, um zu detektieren, ob sich das Kommunikationssystem 1 noch im Leerlaufzustand befindet. Diese Übertragungsart zur Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 ermöglicht in vorteilhafter Weise, Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 ohne vorhergehende Zeitanalyse des Kommunikationssystems 1 zu übertragen, da vor jeder Übertragung einer Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 die Detektion des Leerlaufzustandes erfolgt.
In 7a ist schematisch eine Kommunikation dargestellt, die in einem weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUM2 (siehe 8) des Kommunikationssystems 1 (siehe z. B. 2) erfolgt. Dargestellt ist eine maximal zulässige und somit garantierte Zeitdauer TGm zwischen der Übertragung von korrespondierenden Zusatzbotschaften ZB einer Botschaftsart in einen nicht dargestellten Sendepuffer eines Teilnehmers T1, T2, T3, T4, G1 (siehe z. B. 4). Die maximale zulässige Zeitdauer TGm kann hierbei in Abhängigkeit einer garantierten Mindestübertragungsrate von Zusatzbotschaften ZB dieser Botschaftsart bestimmt.
Zu einem ersten Zeitpunkt t0 wird eine erste Zusatzbotschaft ZB1 der Botschaftsart in den Sendepuffer übertragen, wobei diese zu einem zweiten Zeitpunkt t1 über Kommunikationssystem 1 (siehe 2) übertragen wird. Nach Ablauf einer maximalen Auslösezeit TG nach dem ersten Zeitpunkt t0 wird zu einem dritten Zeitpunkt t2 eine zweite Zusatzbotschaft ZB2 der Botschaftsart in den Sendepuffer übertragen und zu einem vierten Zeitpunkt t3 über das Kommunikationssystem 1 übertragen. Der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten der Beendigung der Übertragung der ersten und der zweiten Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 entspricht hierbei der maximal zulässigen Zeitdauer TGm.
Zu einem fünften Zeitpunkt t4, der um die maximale Auslösezeit TG nach dem dritten Zeitpunkt t2 folgt, wird eine dritte Zusatzbotschaft ZB3 in den Sendepuffer übertragen und zu einem sechsten Zeitpunkt T5 über das Kommunikationssystem 1 übertragen. In diesem Fall ist eine Zeitdauer zwischen der Beendigung der Übertragung der zweiten Zusatzbotschaft ZB2 und der dritten Zusatzbotschaft ZB3 kürzer als die maximal zulässige Zeitdauer TGm, wobei jedoch auch das Erfordernis der Mindestübertragungsrate erfüllt ist. Zwischen Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 werden jeweils Stammbotschaften SB übertragen.
In 7b ist eine erste Übertragungsart von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 in einem weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUM2 (siehe 8) dargestellt. Hierbei erfolgt jeweils zu einem ersten Zeitpunkt t0, zu einem zweiten Zeitpunkt t1 und zu einem dritten Zeitpunkt t2 eine Übertragung von einer Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB3 einer Botschaftsart mit einer der Botschaftsart zugeordneten Mindestübertragungsrate in einen nicht dargestellten Sendepuffer eines Teilnehmers T1, T2, T3, T4, G1 (siehe z. B. 4). Die Zeitpunkte t0, t1, t2 sind jeweils um eine maximale Auslöszeit TG zeitlich beabstandet.
Zu jedem Zeitpunkt t0, t1, t2 oder nach der erfolgreichen Übertragung der Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB3 in den Sendepuffer wird jeweils ein Zählerstand einer nicht dargestellten weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG zurückgesetzt. Beginnend vom ersten Zeitpunkt t0 erreicht der Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung zum ersten Zeitpunkt t1, insbesondere unmittelbar zeitlich vor dem Zurücksetzen, einen Zählerstand, der der maximalen Auslösezeit TG entspricht. Die maximale Auslösezeit TG ist hierbei derart gewählt, dass die gewünschte Mindestübertragungsrate der Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 gewährleistet wird. Insbesondere wird gewährleistet, dass die zwischen der Übertragung von aufeinander folgenden, korrespondierenden Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 liegende Zeitdauer gleich der oder kleiner als die maximal zulässige Zeitdauer TGm ist (siehe 7a).
Hierbei ist dargestellt, dass die Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 nicht unmittelbar sondern mit einem zeitlichen Versatz nach dem jeweiligen Zeitpunkt t0, t1, t2 der Übertragung in den Sendepuffer über das Kommunikationssystem 1 übertragen werden. Trotzdem wird die gewünschte Mindestübertragungsrate der Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 gewährleistet.
In 7c ist eine Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3, ZB4 dargestellt, wobei ein erster Zusatzübertragungsmodus ZUM1 und ein weiterer Zusatzübertragungsmodus ZUM2 aktiviert sind (siehe 8). Eine erste, eine zweite und eine vierte Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB4 wird in dem weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUM2 übertragen, während eine dritte Zusatzbotschaft ZB3 im ersten Zusatzübertragungsmodus ZUM1 übertragen wird.
Zu einem ersten, einem zweiten und einem vierten Zeitpunkt t0, t1, t3 wird jeweils eine Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB4 einer Botschaftsart in dem weiteren Übertragungsmodus ZUM2 in einen nicht dargestellten Sendepuffer eines Teilnehmers T1, T2, T3, T4, G1 (siehe 4) des Kommunikationssystems 1 (siehe z. B. 4) übertragen. Hierbei ist also eine Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten der Übertragungen in den Sendepuffer konstant. Mit einem zeitlichen Versatz nach der Übertragung in den Sendepuffer wird die entsprechende Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB4 dann über das Kommunikationssystem 1 übertragen. Zu jedem Zeitpunkt t0, t1, t4 oder nach der erfolgreichen Übertragung der Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB4 in den Sendepuffer wird jeweils ein Zählerstand einer nicht dargestellten weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG zurückgesetzt. Das Zurücksetzen erfolgt jeweils immer nach oder zum Ablauf der maximalen Auslösezeit TG.
Weiter dargestellt ist, dass sich das Kommunikationssystem 1 zu einem dritten Zeitpunkt t2 in einem Leerlaufzustand befindet. Entsprechend der Übertragung von Zusatzbotschaften ZB3 im ersten Übertragungsmodus ZUM1 wird ein Detektions-Datenübertragungsblock DDB zum dritten Zeitpunkt t2 übertragen. Aufgrund der erfolgreichen Übertragung des Detektions-Datenübertragungsblocks DDB erfolgt eine erfolgreiche Detektion des Leerlaufzustandes, wobei dann die dritte Zusatzbotschaft ZB3 derselben Botschaftsart wie die verbleibenden Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB4 im ersten Zusatzübertragungsmodus ZUM1 übertragen wird. In diesem Fall erfolgt jedoch keine Rücksetzung eines Zählerstandes der weiteren Zeiterfassungseinrichtung. Diese folgt, wie in den Ausführungen zu 7b erläutert, ausschließlich zum ersten Zeitpunkt t0, zum zweiten Zeitpunkt t1 und zum vierten Zeitpunkt t3.
In 7d ist eine weitere Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3, ZB4 dargestellt, wobei ein erster und ein weiterer Zusatzübertragungsmodus ZUM1, ZUM2 (siehe 8) aktiviert sind. Die Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3, ZB4 in einen Sendepuffer entsprechender Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 (siehe 4) sowie über das Kommunikationssystem 1 erfolgt hierbei entsprechend den Ausführungen zu 7c. Insbesondere wird zu jedem Zeitpunkt t0, t1, t4 oder nach der erfolgreichen Übertragung der Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB4 in den Sendepuffer jeweils ein Zählerstand einer nicht dargestellten weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG zurückgesetzt.
Im Unterschied zu der in 7c dargestellten Übertragungsart erfolgt jedoch auch nach erfolgreicher Übertragung der dritten Zusatzbotschaft ZB3 über das Kommunikationssystem 1 zu einem vierten Zeitpunkt t3 eine Rücksetzung des Zählerstandes der nicht dargestellten weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG. Hierbei ist ersichtlich, dass die Zeitdauer TG1 zwischen dem zweiten Zeitpunkt t1, zu dem eine Rücksetzung des Zählerstandes erfolgt und dem vierten Zeitpunkt t3, zu dem die unmittelbar nachfolgende Rücksetzung des Zählerstandes erfolgt, kleiner ist als die maximale Auslösezeit TG, die beispielsweise zwischen dem ersten Zeitpunkt t0 und dem zweiten Zeitpunkt t1 liegt. Hierbei erfolgt also eine Rücksetzung des Zählerstandes der weiteren Zeiterfassungseinrichtung auch nach erfolgreicher Übertragung einer dritten Zusatzbotschaft ZB3, die im ersten Übertragungszustand ZUM1 übertragen wurde. Somit ist also eine Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten der Übertragungen in den Sendepuffer nicht zwingend konstant und das Zurücksetzen erfolgt nicht notwendigerweise jeweils immer nach oder zum Ablauf der maximalen Auslösezeit TG.
In 8 ist ein exemplarisches Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem deaktivierten Zustand DZ sind sowohl ein erster Zusatzübertragungsmodus ZUM1 und ein weiterer Zusatzübertragungsmodus ZUM2 deaktiviert. Werden der erste und/oder der weitere Zusatzübertragungsmodus ZUM1, ZUM2 aktiviert, so wechselt ein Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 (siehe z.B. 4) und/oder das Kommunikationssystem 1 (siehe z. B. 4) in einen Ausgangszustand AZ. Werden alle aktivierten Zusatzübertragungsmodi ZUM1, ZUM2 deaktiviert, so wird wieder in den deaktivierten Zustand DZ gewechselt.
Ist der erste Zusatzübertragungsmodus ZUM1 aktiviert, so erfolgt im Ausgangszustand AZ eine Detektion eines Leerlaufzustandes, beispielsweise nach jeder erfolgreichen Übertragung einer Botschaft über das Kommunikationssystem 1. Wird der Leerlaufzustand des Kommunikationssystems 1 detektiert, so wird ein Zählerstand tA einer nicht dargestellten ersten Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der vorbestimmten Zeitdauer TA (siehe 6a) zurückgesetzt. Der Zählerstand tA repräsentiert hierbei eine Zeitdauer einer Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 (siehe z. B. 6a) über das Kommunikationssystem 1 bzw. einen Abschnitt A1, A2, A3, A4 des Kommunikationssystem 1 (siehe 4). Dies kann beispielsweise bedeuten, dass der Zählerstand tA auf den Wert Null gesetzt wird. Außerdem wechselt das Kommunikationssystem 1 aus dem Ausgangszustand AZ in einen ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1.
Das Kommunikationssystem 1 verbleibt in diesem ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 bis der Zählerstand tA einen Wert erreicht, der zu einer Zeitdauer korrespondiert, die größer als eine oder gleich einer vorbestimmte Zeitdauer TA zur Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 ist. Im ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 kann eine oder können mehrere Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 übertragen werden.
Ist auch der weitere Zusatzübertragungsmodus ZUM2 aktiviert, so wechselt ein Teilnehmer T1, T2, T3, T4, G1 (siehe z.B. 4) und/oder das Kommunikationssystem 1 auch vom ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 in den Ausgangszustand AZ, wenn ein Zählerstand tG einer nicht dargestellten weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG (siehe 7b) einen Wert erreicht, der zu einer Zeitdauer korrespondiert, die größer als eine oder gleich der maximale(n) Auslösezeit TG ist, die zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt liegen darf. In diesem Fall wird aus dem Ausgangszustand AZ unmittelbar in den weiteren Zusatzübertragungszustand ZUZ2 gewechselt.
Nach oder zum Zeitpunkt einer Übertragung einer Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB3 in den Sendepuffer eines Teilnehmers T1, T2, T3, T4, G1 im weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUZ2 wird der Zählerstand tG zurückgesetzt und in den Ausgangszustand AZ gewechselt. Weiter dargestellt ist, dass der Zählerstand tG der weiteren Zeiterfassungseinrichtung zur Überwachung der maximalen Auslösezeit TG auch dann zurückgesetzt wird, wenn das Kommunikationssystem vom deaktivierten Zustand DZ in den Ausgangszustand AZ versetzt wird.
In 9 ist schematisch eine Implementierung des vorgeschlagenen Verfahrens in Form eines Zusatzkommunikationsprotokolls dargestellt. Dargestellt sind eine erste und eine zweite Speichereinrichtung SSB1, SSB2 für Stammbotschaften SB (siehe z.B. 7a). Aus diesen Speichereinrichtungen SSB1, SSB2 können Stammbotschaften SB direkt an eine Kommunikationssteuereinrichtung CC bzw. an deren Sendepuffer übertragen werden. Weiter dargestellt ist eine Speichereinrichtung SZB für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 (siehe z.B. 6a). Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 aus der Speichereinrichtung SZB für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 können nur dann über einen als Bypass BP dargestellten Übertragungspfad direkt an die Kommunikationssteuereinrichtung CC bzw. deren Sendepuffer übertragen werden, falls sowohl der erste als auch der weitere Zusatzübertragungsmodus ZUM1, ZUM2 (siehe 8) deaktiviert sind.
Falls einer der beiden Zusatzübertragungsmodi ZUM1, ZUM2 aktiviert ist, wird ein Ausgangsdatenstrom der Speichereinrichtung SZB für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 durch eine Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC gesteuert oder geformt. Die Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC weist eine Eingangsschnittstelle für ein Leerlaufdetektionssignals LDS, eine Eingangsschnittstelle für ein Zeitsignal ZS und eine Eingangsschnittstelle für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 aus der Speichereinrichtung SZB für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 auf. Das Zeitsignal ZS wird von einer Zeiterfassungseinrichtung ZE erfasst. In Abhängigkeit des Zeitsignals ZS kann beispielsweise ein Zählerstand der vorhergehend erläuterten ersten Zeiterfassungseinrichtung und/oder ein Zählerstand der weiteren Zeiterfassungseinrichtung verändert werden, wobei die erste und/oder die weitere Zeiterfassungseinrichtung in die Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC integriert sein können.
Weiter weist die Zusatzkommunikationseinrichtung ZCC zwei Ausgänge auf. Ein erster Ausgang GS dient als Ausgang für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, die im weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUM2 bzw. im weiteren Zusatzübertragungszustand ZUZ2 (siehe 8) also mit einer Mindestübertragungsrate, übertragen werden. Diese werden durch die Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC aus der Speichereinrichtung SZB für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 direkt an die Kommunikationssteuereinrichtung CC bzw. deren Sendepuffer übertragen. Ein zweiter Ausgang BS dient als Ausgang für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, die im ersten Übertragungsmodus ZUM1 bzw. im ersten Übertragungszustand ZUZ1 übertragen werden, also wenn ein Leerlaufzustand in einer Detektion LD eines Leerlaufzustandes detektiert wurde und das Leerlaufsignal LDS ein entsprechenden Wert annimmt.
In 10 ist schematisch eine Implementierung des vorgeschlagenen Verfahrens in Form eines Zusatzkommunikationsprotokolls dargestellt, welches zusätzlich eine Arbitriereinrichtung ARB umfasst. Hierbei ist das in 10 dargestellte Zusatzkommunikationsprotokoll in großen Teilen ähnlich dem in 9 dargestellten Zusatzkommunikationsprotokoll aufgebaut. Im Unterschied zu dem in 9 dargestellten Zusatzkommunikationsprotokoll ist jedoch eine erste und eine zweite Speichereinrichtung SZB1, SZB2 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 (siehe z.B. 6a) dargestellt, wobei jeder dieser Speichereinrichtungen SZB1, SZB2 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 jeweils eine Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC1, ZCC2 zugeordnet ist. Sind der erste und der weitere Zusatzübertragungsmodus ZUM1, ZUM2 (siehe 8) deaktiviert, so erfolgt wie vorhergehend erläutert, eine direkte Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 aus den Speichereinrichtungen SZB1, SZB2 über den jeweiligen Bypass BP an die Kommunikationssteuereinrichtung CC bzw. deren Sendepuffer.
Ist der weitere Zusatzübertragungsmodus ZUM2 aktiviert, so erfolgt eine Übertragung über den jeweiligen Ausgang GS. Im Unterschied zu dem in 9 dargestellten Zusatzkommunikationsprotokoll erfolgt bei aktiviertem ersten Übertragungsmodus ZUM1 bei Zusatzbotschaften ZB, die im ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 übertragen werden, eine zeitgleiche Übertragung über jeweils zweite Ausgänge BS aus den Speichereinrichtungen SZB1, SZB2 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2 an eine Arbitriereinrichtung ARB, die entscheidet, welche Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 an die Kommunikationssteuereinrichtung CC übertragen wird. Somit kann gewährleistet werden, dass nicht zu jedem Zeitpunkt die höchstpriore Zusatzbotschaft ZB1, ZB2 im ersten Zusatzübertragungszustand ZUZ1 übertragen wird.
In 11 ist schematisch ein Gateway G1 dargestellt, welches das erfindungsgemäße Verfahren für einen ersten Abschnitt A1 und einen zweiten Abschnitt A2 des Kommunikationssystems 1 (siehe 2) durchführt. Eine erste Kommunikationssteuereinrichtung CC1 steuert hierbei die Übertragung von Stamm- und Zusatzbotschaften SB, ZB1, ZB2, ZB3 (siehe z.B. 7b) über den ersten Abschnitt A1, während eine zweite Kommunikationssteuereinrichtung CC2 des Gateway G1 die Übertragung von Stamm- und Zusatzbotschaften SB, ZB1, ZB2, ZB3 über den zweiten Abschnitt A2 steuert. Das Gateway G1 umfasst eine erste und eine zweite Speichereinrichtung SZB1, SZB2 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3, die jeweils mit einer ersten und einer zweiten Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC1, ZCC2 verbunden sind. Weiter umfasst das Gateway G1 eine erste Speichereinrichtung SSB1 für Stammbotschaften SB, die direkt mit der ersten Kommunikationssteuereinrichtung CC1 verbunden ist. Entsprechend den Erläuterungen zu 9 und 10 erfolgt bei inaktivierten Zusatzübertragungsmodi ZUM1, ZUM2 (siehe 8) eine direkte Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 aus den Speichereinrichtungen SZB1, SZB2 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 über einen Bypass BP an die erste Kommunikationssteuereinrichtung CC1. Im weiteren Zusatzübertragungszustand ZUZ2 erfolgt eine Übertragung von Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 über einen ersten Ausgang GS der jeweiligen Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC1, ZCC2 an die Kommunikationssteuereinrichtung CC1. Eine erste Arbitrierungseinrichtung ARB1 entscheidet, welche der im ersten Zusatzübertragungsmodus ZUM1 über einen zweiten Ausgang BS der jeweiligen Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC1, ZCC2 übertragenen Zusatzbotschaft ZB1, ZB2, ZB3 an die erste Kommunikationssteuereinrichtung CC1 übertragen wird.
Dem zweiten Abschnitt A2 zugeordnet ist eine zweite Kommunikationssteuereinrichtung CC2. Das Gateway G1 umfasst eine zweite und eine dritte Speichereinrichtung SSB2, SSB3 für Stammbotschaften SB, die direkt datentechnisch mit der zweiten Kommunikationssteuereinrichtung CC2 verbunden sind. Weiter umfasst das Gateway G1 eine dritte und eine vierte Speichereinrichtung SZB3, SZB4 für Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3. Diese sind über einen Bypass BP direkt mit der zweiten Kommunikationssteuereinrichtung CC2 verbunden, wobei Botschaften aus den Speichereinrichtungen SZB3, SZB4 bei deaktivierten Zusatzübertragungsmodi ZUM1, ZUM2 (siehe 8) direkt an die zweite Kommunikationssteuereinrichtung CC2 übertragen werden. Weiter umfasst das Gateway G1 eine dritte und eine vierte Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC3, ZCC4. Ein erster Ausgang GS der jeweiligen Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC3, ZCC4 ist mit der zweiten Kommunikationssteuereinrichtung CC2 verbunden, wobei im weiteren Zusatzübertragungsmodus ZUM2 Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 aus den Speichereinrichtungen SZB3, SZB4 über jeweils diesen ersten Ausgang GS an die zweite Kommunikationssteuereinrichtung CC2 übertragen werden. Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 werden im ersten Übertragungsmodus ZUM1 über jeweils einen zweiten Ausgang BS der dritten und der vierten Zusatzkommunikationssteuereinrichtung ZCC3, ZCC4 an eine zweite Arbitrierungseinrichtung ARB2 übertragen, die entsprechend einer Arbitrierung nur eine der beiden Zusatzbotschaften ZB1, ZB2, ZB3 an die zweite Kommunikationssteuereinrichtung CC2 überträgt.
Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Detektion und Ausnutzung von Leerlaufzuständen, wobei eine existierende und sicherheitskritische Datenübertragung nicht beeinträchtigt wird und keine Änderungen an Hardware notwendig sind. Testergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene Verfahren mit existierenden Mikrocontrollern, beispielsweise dem Freescale MPC5607B Microcontroller oder dem Renesas V850 Microcontroller, kompatibel ist. Auch kann das vorgeschlagene Verfahren in die so genannten AUTOSAR-Struktur integriert werden, wobei eine solche Integration noch dem AUTOSAR-Standard entsprechen würde.
Bezugszeichenliste

1: Kommunikationssystem
T1: erster Teilnehmer
T2: zweiter Teilnehmer
T3: dritter Teilnehmer
T4: vierter Teilnehmer
G1: Gateway
SSB_T1: Speichereinrichtung für Stammbotschaften des ersten Teilnehmers
SSB_T2: Speichereinrichtung für Stammbotschaften des zweiten Teilnehmers
SSB1_G1: Speichereinrichtung für Stammbotschaften des Gateway
SSB2_G1: weitere Speichereinrichtung für Stammbotschaften des Gateway
K1: erste Kommunikation von Stammbotschaften
K2: weitere Kommunikation von Stammbotschaften
A1: erster Abschnitt des Kommunikationssystems
A2: zweiter Abschnitt des Kommunikationssystems
A3: dritter Abschnitt des Kommunikationssystems
A4: vierter Abschnitt des Kommunikationssystems
ZK: Kommunikation von Zusatzbotschaften
ZK1: erste Kommunikation von Zusatzbotschaften
ZK2: weitere Kommunikation von Zusatzbotschaften
SZB1_G1: Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften des Gateway
SZB2_G1: weitere Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften des Gateway
ZCC: Zusatzkommunikationssteuereinrichtung
CC: Kommunikationssteuereinrichtung
SZB_T3: Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften des dritten Teilnehmers
SZB_T4: Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften des vierten Teilnehmers
P: Priorität
P0: höchste Priorität
P1: zweithöchste Priorität
P2: dritthöchste Priorität
P3: vierthöchste Priorität
P4: fünfthöchste Priorität
P5: sechsthöchste Priorität
P6: siebthöchste Priorität
P7: achthöchste Priorität
SB1_P0: Stammbotschaft der höchsten Priorität
SB2_P0: zweite Stammbotschaft der höchsten Priorität
SB3_P0: dritte Stammbotschaft der höchsten Priorität
SB_P1: Stammbotschaft der zweithöchsten Priorität
SB_P3: Stammbotschaft der vierthöchsten Priorität
SB_P5: Stammbotschaft der sechsthöchsten Priorität
SB_P6: Stammbotschaft der siebthöchsten Priorität
ZB1_P2: erste Zusatzbotschaft der dritthöchsten Priorität
ZB2_P4: zweite Zusatzbotschaft der fünfthöchsten Priorität
ZB1: erste Zusatzbotschaft
ZB2: zweite Zusatzbotschaft
WP: Wartephase
KP1: erste Kommunikationsphase
KP2: weitere Kommunikationsphase
DDB: Detektions-Datenübertragungsblock
TP1: erste Teilphase
TP2: weitere Teilphase
t0: erster Zeitpunkt
t1: zweiter Zeitpunkt
t2: dritter Zeitpunkt
t3: vierter Zeitpunkt
t4: fünfter Zeitpunkt
t5: sechster Zeitpunkt
tL: Zeitpunkt des Beginns des Leerlaufzustands
tU: Zeitpunkt des Beginns des Übertragungszustands
TA: vorbestimmte Zeitdauer
TAm: verfügbare Leerlaufzeit
TG: maximale Auslösezeitdauer
TGm: maximal zulässige Zeitdauer
ZB3: dritte Zusatzbotschaft
ZB4: vierte Zusatzbotschaft
TG1: Zeitdauer
ZUM1: erster Zusatzübertragungsmodus
ZUM2: weiterer Zusatzübertragungsmodus
DZ: deaktivierter Zustand
AZ: aktivierter Zustand
ZUZ1: erster Zusatzübertragungszustand
ZUZ2: weiterer Zusatzübertragungszustand
tA: Zählerstand einer ersten Zeiterfassungseinrichtung
tG: Zählerstand einer weiteren Zeiterfassungseinrichtung
ZE: Zeiterfassungseinrichtung
ZS: Zeitsignal
LD: Leerlaufdetektion
LDS: Leerlaufsignal
BP: Bypass
GS: erster Ausgang
BS: weiterer Ausgang
SSB1: erste Speichereinrichtung für Stammbotschaften
SSB2: weitere Speichereinrichtung für Stammbotschaften
SSB3: dritte Speichereinrichtung für Stammbotschaften
SZB: Speichereinrichtungen für Zusatzbotschaften
SZB1: erste Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften
SZB2: zweite Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften
SZB3: dritte Speichereinrichtung für Zusatzbotschaften
SZB4: vierte Speichereinrichtungen für Zusatzbotschaften
ZCC1: erste Zusatzkommunikationssteuereinrichtung
ZCC2: zweite Zusatzkommunikationssteuereinrichtung
ZCC3: dritte Zusatzkommunikationssteuereinrichtung
ZCC4: vierte Zusatzkommunikationssteuereinrichtung
CC1: erste Kommunikationssteuereinrichtung
CC2: zweite Kommunikationssteuereinrichtung
ARB: Arbitrierungseinrichtung
ARB1: erste Arbitrierungseinrichtung
ARB2: zweite Arbitrierungseinrichtung
SB: Stammbotschaft

Claims

Verfahren zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) von einem Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eines Kommunikationssystems (1) über zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1), wobei Stammbotschaften (SB, SB1, SB1_P0, SB2_P0, SB3_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6) zwischen Teilnehmern (T1, T2, T3, T4, G1) des Kommunikationssystems (1) in einem Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1) übertragbar sind, wobei die Übertragung von Botschaften im Kommunikationssystem (1) kollisionsfrei erfolgt, wobei in einem ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: – Detektion eines Leerlaufzustandes des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1), – Detektion einer Verfügbarkeit einer zur übertragenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4), – Übertragung der zur übertragenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) in einen Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1), dadurch gekennzeichnet, dass der Leerlaufzustand detektiert wird, indem – mindestens ein Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eine Detektions-Botschaft über den zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) überträgt, wobei die Detektions-Botschaft eine im Vergleich zu allen weiteren Botschaften niedrigste Priorität aufweist, – wobei der Leerlaufzustand detektiert wird, wenn eine erfolgreiche Übertragung der Detektions-Botschaft detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitfenster zur Übertragung mindestens einer Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) im ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) eine vorbestimmte Zeitdauer (Ta) aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dass einer Botschaftsart einer Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) eine Mindestübertragungsrate zugeordnet wird, wobei in einem weiteren Zusatzübertragungsmodus (ZUM2) die mindestens eine zu übertragende Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) unabhängig von einem Leerlaufzustand spätestens dann in den Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1) übertragen wird, wenn eine von der Mindestübertragungsrate abhängige maximale Auslösezeitdauer (TG) zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt erreicht ist, wobei der Ausgangszeitpunkt einen Zeitpunkt einer vorangegangenen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) in den Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1) oder über das Kommunikationssystem (1) bezeichnet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Auslösezeitdauer (TG) vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangszeitpunkt ein Zeitpunkt ist, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) im weiteren Zusatzübertragungsmodus (ZUM2) in den Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1) übertragen wurde.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangszeitpunkt ein Zeitpunkt ist, zu dem die vorangegangene korrespondierende Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) im ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) erfolgreich über das Kommunikationssystem (1) übertragen wurde, falls die Übertragung im ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) zeitlich nach der unmittelbar vorangegangenen Übertragung einer korrespondierenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4) im weiteren Zusatzübertragungsmodus (ZUM2) in den Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1) erfolgte.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) im Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1) übertragen wird, falls sowohl der erste als auch der weitere Zusatzübertragungsmodus (ZUM1, ZUM2) deaktiviert werden/sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einen ersten Zusatzübertragungszustand (ZUZ1) gewechselt wird, wenn der Leerlaufzustand detektiert wird, und/oder dass in den weiteren Zusatzübertragungszustand (ZUZ2) gewechselt wird, wenn die von der Mindestübertragungsrate abhängige maximale Auslösezeit (TG) zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und einem Ausgangszeitpunkt erreicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) durch eine Arbitrierung eine von mehreren verfügbaren Zusatzbotschaften (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) ausgewählt wird, wobei die ausgewählte Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) in den Sendepuffer übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter des vorgeschlagenen Verfahrens in Abhängigkeit einer Zeitanalyse bestimmt.
Kommunikationssystem zur Übertragung von mindestens einer Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) von einem Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eines Kommunikationssytems (1) über zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1), wobei Stammbotschaften (SB, SB1, SB1_P0, SB2_P0, SB3_P0, SB_P1, SB_P3, SB_P5, SB_P6) zwischen Teilnehmern (T1, T2, T3, T4, G1) des Kommunikationssystems (1) in einem Übertragungszustand des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1) übertragbar sind, wobei Botschaften im Kommunikationssystem (1) kollisionsfrei übertragbar sind, wobei in einem ersten Zusatzübertragungsmodus (ZUM1) des Kommunikationssystems (1) ein Leerlaufzustand des zumindest einen Abschnitts (A1, A2, A3, A4) des Kommunikationssystems (1) detektierbar ist, wobei weiter eine Verfügbarkeit einer zur übertragenden Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) detektierbar ist, wobei weiter die zu übertragende Zusatzbotschaft (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB1_P2, ZB2_P4) in einen Sendepuffer des Teilnehmers (T1, T2, T3, T4, G1) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leerlaufzustand detektierbar ist, indem – mindestens ein Teilnehmer (T1, T2, T3, T4, G1) eine Detektions-Botschaft über den zumindest einen Abschnitt (A1, A2, A3, A4) überträgt, wobei die Detektions-Botschaft eine im Vergleich zu allen weiteren Botschaften niedrigste Priorität aufweist, – wobei der Leerlaufzustand detektiert wird, wenn eine erfolgreiche Übertragung der Detektions-Botschaft detektiert wird.