DE102014214459B4 - Collision-free media access method - Google Patents

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DE102014214459B4 DE102014214459.0A DE102014214459A DE102014214459B4 DE 102014214459 B4 DE102014214459 B4 DE 102014214459B4 DE 102014214459 A DE102014214459 A DE 102014214459A DE 102014214459 B4 DE102014214459 B4 DE 102014214459B4
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Abstract

Station (2-1) zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen (data frame) in einem Kommunikationsnetzwerk (1) mit einer Mehrzahl von Stationen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 ...), insbesondere in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA), bei welchem jeder Station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) zeitliche Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium (3) zugeordnet sind, aufweisend:eine erste Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Prüfen, ob in einem Zugriffsschlitz (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...), welcher dem der Station zugeordneten Zugriffsschlitz (S1) vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium (3) vorliegt, wobei die Station (2-1) eingerichtet ist, falls keine Datenübertragung vorliegt, zum Übertragen wenigstens eines ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht (N1), wobei ein Ändern (106b) der Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung erfolgt, wobei die Anordnung eines zweiten der ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitzes (S1) von der Anzahl der Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht (N1) benötigt werden, wobei eine inverse Anordnung der Zugriffsschlitze (..., S6, S5, S4, S3, S2, S1) verwendet wird.Station (2-1) for serial data transmission by means of data frames (data frame) in a communication network (1) with a plurality of stations (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 ...), in particular in a time division multiplex method (TDMA), in which each station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) has time access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) are assigned for a shared data transmission medium (3), comprising: a first processing device, set up to check whether in an access slot (S1, S2, S3, S4 , S5, S6, ...), which precedes the access slot (S1) assigned to the station, there is a data transmission on the data transmission medium (3), the station (2-1) being set up to transmit at least if there is no data transmission a first data frame of a first message (N1), the sequence of the access slot allocation being changed (106b), the arrangement of a second being effected by the first station (2-1) ordered access slot (S1) depends on the number of access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) which are required for the transmission of the first data frame of the first message (N1), with an inverse arrangement of the Access slots (..., S6, S5, S4, S3, S2, S1) is used.

Description

Die Erfindung betrifft eine Station zur Datenübertragung mittels Datenrahmen (data frame) in einem Kommunikationsnetzwerk mit einer Mehrzahl von Stationen und ein entsprechendes Verfahren, insbesondere ein Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA).The invention relates to a station for data transmission by means of data frames in a communication network with a plurality of stations and a corresponding method, in particular a time division multiplex method (TDMA).

Die Anzahl elektronischer Systeme in Kraftfahrzeugen hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Daher weisen die technischen Einrichtungen der Kraftfahrzeuge inzwischen eine Vielzahl elektronischer Systeme auf, welche das Kraftfahrzeug steuern und welche teilweise mechanische Systeme ersetzen.The number of electronic systems in motor vehicles has increased significantly over the past few decades. The technical devices of motor vehicles therefore now have a large number of electronic systems which control the motor vehicle and which in some cases replace mechanical systems.

Da bei einer herkömmlichen Verkabelung für jede Information je eine Leitung benötigt wird, steigt mit zunehmendem Funktionsumfang der KFZ-Elektronik die Länge und das Gewicht des Kabelbaums sowie die Anzahl der Anschlüsse an den Steuergeräten. Abhilfe schaffte bisher ein Datenbus, insbesondere ein CAN-Bus (Controller Area Network), der sämtliche Informationen über zwei Leitungen überträgt. Ein solcher Datenbus verbindet eine Vielzahl von Steuergeräten miteinander, die in einem Fahrzeug zusammenarbeiten. Dabei können die angeschlossenen Steuergeräte über den Datenbus gegenseitig Informationen austauschen. Zur Datenübertragung sind die einzelnen Steuergeräte in dem Bussystem miteinander vernetzt. Überträgt eine Station bzw. ein Steuergerät Informationen mittels eines Datenrahmens (data frame) in das Bussystem hinein, können andere Stationen bzw. Steuergeräte diese Information überwachen bzw. „mithören“. Stationen, für welche die Information im Datenrahmen relevant ist, werden diese nutzen, andere Stationen ignorieren diesen Datenrahmen.Since a line is required for each piece of information in conventional cabling, the length and weight of the cable harness and the number of connections to the control units increase as the functionality of the vehicle electronics increases. A data bus, in particular a CAN bus (Controller Area Network), which transmits all information over two lines, has provided a remedy. Such a data bus connects a large number of control units that work together in a vehicle. The connected control units can exchange information with one another via the data bus. The individual control units are networked with one another in the bus system for data transmission. If a station or a control device transfers information into the bus system by means of a data frame, other stations or control devices can monitor or "listen in" to this information. Stations for which the information in the data frame is relevant will use this, other stations ignore this data frame.

Mit der fortschreitenden Zunahme an Steuergeräten, welche über die im Kraftfahrzeug vorhandenen Bussysteme kommunizieren sollen, insbesondere aus den Bereichen Telematik, Media- und Audio und Automatisierung des Fahrzeugs, ergibt sich die Problematik, dass immer mehr Datenvolumen und damit Datenrahmen über die bestehenden Bussysteme übertragen werden müssen. Aufgrund der seriellen Übertragungsweise ergibt sich dabei oftmals eine Überlastung bzw. „Stau“ zu dem Datenverkehr eines solchen Kommunikationsnetzwerks.With the progressive increase in control devices that are supposed to communicate via the bus systems in the motor vehicle, in particular from the fields of telematics, media and audio and vehicle automation, the problem arises that more and more data volumes and thus data frames are transmitted via the existing bus systems have to. Because of the serial mode of transmission, this often results in an overload or "congestion" with the data traffic of such a communication network.

Unabhängig hiervon besteht der Wunsch der Fahrzeughersteller, aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten heraus, insbesondere vor dem Hintergrund der zunehmenden Elektrifizierung des Antriebs der Kraftfahrzeuge, Gewicht der Kraftfahrzeuge einzusparen und Systeme zusammenzuführen oder gar die Stromleitungen, welche zur Stromversorgung der Stationen bzw. Steuergeräte dienen, als Bussystem zu nutzen, d.h. über diese Stromversorgung ein sogenanntes PowerLAN, dLAN (direct LAN) oder Powerline-Communication (PLC) genannt, insbesondere nach dem Standard IEEE 1901 zu nutzen.Regardless of this, there is a desire on the part of vehicle manufacturers, from an economic and ecological point of view, especially against the background of the increasing electrification of the drive system for motor vehicles, to save the weight of motor vehicles and to merge systems or even the power lines that are used to supply power to the stations or control units To use the bus system, ie to use a so-called PowerLAN, dLAN (direct LAN) or Powerline Communication (PLC) via this power supply, in particular according to the IEEE 1901 standard.

Der Standard IEEE 1901 nutzt beispielsweise als Zugriffsverfahren einen Mehrfachzugriff-mit-Trägerprüfung Kollisionsvermeidungs-Verfahren (CSMA/CA). Dieses hat den Nachteil, dass der Overhead vergleichsweise groß ist. Zusätzlich kann es beim Versenden von Nachrichten, welche die Datenrahmen umfassen, zu Kollisionen kommen. Zur Kollisionsvermeidung wird bei Funkübertragungen (IEEE 802.11) oder PowerLAN-Communication nach dem genannten Standard ein Backoff-Mechanismus, d.h. ein Kollisionsvermeidungsmechanismus, angewandt. Hierbei wählt jede Station nach dem Zufallsprinzip einen von mehreren möglichen Zeitpunkten während eines Zugriffsschlitzes aus, um mit der Übertragung zu beginnen. Jene Station, welche den frühesten Übertragungszeitpunkt wählt, kommt hierbei bei der Übertragung zum Zug, wohingegen die übrigen Stationen feststellen, dass bereits eine Übertragung über das Kommunikationsnetz erfolgt.The IEEE 1901 standard uses, for example, a multiple access with carrier check collision avoidance method (CSMA / CA) as the access method. This has the disadvantage that the overhead is comparatively large. In addition, collisions can occur when sending messages that include the data frames. To avoid collisions, a back-off mechanism, i.e. a collision avoidance mechanism, is used in radio transmissions (IEEE 802.11) or PowerLAN communication according to the standard mentioned. Each station randomly selects one of several possible times during an access slot in order to start the transmission. The station that selects the earliest transmission time comes into play during the transmission, whereas the other stations determine that a transmission is already taking place via the communication network.

Wählen zwei oder mehr Stationen zufälligerweise denselben Zeitpunkt für den Beginn einer Übertragung, so liegt eine Kollision vor und für diesen Zugriffschlitz ergibt sich ein Übertragungsfehler. Kollisionen können also durch den Backoff-Mechanismus nicht vollständig ausgeschlossen werden. Kollisionen bzw. Übertragungsfehler werden im Allgemeinen dadurch erkannt, dass eine Bestätigung (acknowledgement - ACK) für einen Datenrahmen durch den Empfänger ausbleibt. In diesem Fall wird der Datenrahmen im Allgemeinen erneut übertragen. Diese Verfahrensweise nach einem solchen Protokoll ist nicht deterministisch und es kann keine Aussage über maximale Verzögerungszeiten getroffen werden. Kollidiert eine Nachricht mit einem zu übertragenden Datenrahmen einer Station mehrfach in dem Kommunikationsnetzwerk mit anderen Nachrichten anderer Stationen, wird dieser im Allgemeinen nach einer gewissen Zeit bzw. nach Überschreitung einer maximalen Anzahl an Sendeversuchen verworfen. Insbesondere bei einer großen Anzahl an Stationen bzw. Teilnehmern einer Kommunikation, wie diese in modernen Fahrzeugen erreicht werden, arbeiten Kollisionsvermeidungs-Mechanismen nicht mehr zufriedenstellend, da es trotz dieser Mechanismen zu Kollisionen kommt.If two or more stations accidentally select the same point in time for the start of a transmission, a collision has occurred and a transmission error results for this access slot. The back-off mechanism cannot completely rule out collisions. Collisions or transmission errors are generally recognized by the fact that there is no acknowledgment (ACK) for a data frame by the receiver. In this case, the data frame is generally retransmitted. This procedure according to such a protocol is not deterministic and no statement can be made about maximum delay times. If a message with a data frame to be transmitted from a station collides several times in the communication network with other messages from other stations, this is generally discarded after a certain time or after a maximum number of transmission attempts has been exceeded. In particular, when there is a large number of stations or participants in a communication, such as those reached in modern vehicles, collision avoidance mechanisms no longer work satisfactorily, since collisions occur despite these mechanisms.

Bei Zeitmultiplex-Verfahren zur Datenübertragung werden Kollisionen zwar ausgeschlossen, da die Zugriffsschlitze fest an die in der Kommunikation teilnehmenden Stationen vergeben sind, nur durch maximale Verzögerungen vorhergesagt werden können, allerdings ist dieses Verfahren relativ unflexibel. So geht beispielsweise wertvolle Übertragungszeit verloren, wenn Zeitschlitze nicht benötigt bzw. nicht genutzt werden. Insbesondere bei sporadisch auftretender Kommunikationsanforderung der Teilnehmer sind die Zeitmultiplex-Verfahren zur Datenübertragung eher ineffizient.In the case of time division multiplex data transmission, collisions are excluded because the access slots are permanently assigned to the stations participating in the communication and can only be predicted by maximum delays, but this method is relatively inflexible. For example, valuable transmission time is lost when time slots are not required or not be used. The time-division multiplexing methods for data transmission are rather inefficient, especially when there are sporadic communication requests from the participants.

DE 41 29 205 A1 betrifft ein Verfahren zum Aufbau von Botschaften für den Datenaustausch und/oder Synchronisation von Prozessen in Datenverarbeitungsanlagen, wobei eine Botschaft wenigstens ein Element bzw. Start-Bitfeld (SOF), Identifizierung und Daten umfasst, wobei ein wenigstens ein Bit aufweisendes Bitfeld (IDE-Bit) zur Kennzeichnung der Länge des Identifizierers vorgesehen ist. DE 41 29 205 A1 relates to a method for building messages for the exchange of data and / or synchronization of processes in data processing systems, with a message comprising at least one element or start bit field (SOF), identification and data, with a bit field (IDE bit having at least one bit ) is provided to mark the length of the identifier.

DE 698 07 235 T2 betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Zahl von Nachrichten, die für das Senden von Nachrichten in einer deterministischen Art und Weise zwischen mehreren Knoten erforderlich ist, die kommunikativ unter Verwendung des Controller Area Network (CAN)-Serienkommunikationsprotokolls durch einen Bus verbunden sind. DE 698 07 235 T2 relates to a method of reducing the number of messages required to send messages in a deterministic manner between multiple nodes communicatively connected by a bus using the Controller Area Network (CAN) serial communication protocol.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein flexibles, kollisionsfreies und insbesondere deterministisches Zugriffsverfahren für eine serielle Datenübertragung anzugeben.It is an object of the invention to specify a flexible, collision-free and, in particular, deterministic access method for serial data transmission.

Diese Aufgabe wird durch eine Station nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen in einem Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.This object is achieved by a station according to claim 1 and a method for serial data transmission by means of data frames in a communication network according to claim 5. Advantageous refinements are claimed in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Station zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen in einem Kommunikationsnetzwerk mit einer Mehrzahl von Stationen, insbesondere ein Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA), bei welchem jeder Station zeitliche Zugriffsschlitze für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium zugeordnet sind, weist eine erste Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Prüfen, ob in einem Zugriffsschlitz, welcher dem der Station zugeordneten Zugriffsschlitz vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium vorliegt. Weiterhin ist die Station vorzugsweise eingerichtet, falls keine Datenübertragung vorliegt, wenigstens einen ersten Datenrahmen einer ersten Nachricht zu übertragen.The station according to the invention for serial data transmission by means of data frames in a communication network with a plurality of stations, in particular a time division multiplex method (TDMA), in which each station is assigned time access slots for a shared data transmission medium, has a first processing device, set up to check whether there is a data transmission on the data transmission medium in an access slot which precedes the access slot assigned to the station. Furthermore, if there is no data transmission, the station is preferably set up to transmit at least a first data frame of a first message.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen in einem Kommunikationsnetzwerk an eine Mehrzahl von Stationen, insbesondere ein Zeitmultiplex-Verfahren, bei welchem jeder Station zeitliche Zugriffsschlitze für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium zugeordnet sind, weist bei einer Kommunikation der Mehrzahl von Stationen folgende Arbeitsschritte auf: Prüfen, ob in einem Zugriffsschlitz, welcher einem einer ersten Station zugeordneten Zugriffsschlitz vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium vorliegt; und Übertragen, falls keine Datenübertragung vorliegt, wenigstens eines ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht.The method according to the invention for serial data transmission by means of data frames in a communication network to a plurality of stations, in particular a time division multiplex method in which time access slots for a shared data transmission medium are assigned to each station, has the following working steps when the plurality of stations communicate with each other: Check whether there is a data transmission on the data transmission medium in an access slot which precedes an access slot assigned to a first station; and transmitting, if there is no data transmission, at least a first data frame of a first message.

Ein Datenrahmen (data frame) im Sinne der Erfindung ist eine Dateneinheit eines Protokolls. Ein Datenrahmen besteht vorzugsweise aus Ziel- und Quelladressen, Steuerinformationen zur Datenflusskontrolle, Nutzdaten eines Datenpaketes und/oder einer Prüfsumme zu Gewährleistung der Datenintegrität.A data frame within the meaning of the invention is a data unit of a protocol. A data frame preferably consists of destination and source addresses, control information for data flow control, user data of a data packet and / or a checksum to ensure data integrity.

Eine Station im Sinne der Erfindung ist ein Teilnehmer einer Kommunikation in einem Kommunikationsnetzwerk.A station within the meaning of the invention is a participant in a communication in a communication network.

Ein Datenübertragungsmedium im Sinne der Erfindung ist jede Art von Medium, welches gemeinsam von einer Mehrzahl an Stationen genutzt werden kann, vorzugsweise eine Funkverbindung, eine elektrische Verbindung oder eine optische Verbindung.A data transmission medium within the meaning of the invention is any type of medium which can be used jointly by a plurality of stations, preferably a radio connection, an electrical connection or an optical connection.

Eine Nachricht im Sinne der Erfindung ist eine durch ein Datenübertragungsprotokoll definierte, abgeschlossene Datenübermittlungseinheit, welche vorzugsweise einen Datenrahmen sowie weitere Informationen und Elemente aufweist, die für den geordneten Ablauf einer Kommunikation bei einer seriellen Datenübertragung notwendig sind.A message within the meaning of the invention is a self-contained data transmission unit defined by a data transmission protocol, which preferably has a data frame as well as further information and elements that are necessary for the orderly flow of communication in serial data transmission.

Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, die Nutzung von Stationen fest zugeordneten Zugriffsschlitzen zu flexibilisieren. Liegt keine Datenübertragung in einem Kommunikationsnetzwerk bzw. auf dem gemeinsam genutzten Datenübertragungsmedium mehrerer Stationen vor, so darf eine Station in dem ihr zugewiesenen Zugriffsschlitz eine Übertragung beginnen. Im Gegensatz zu bekannten Übertragungsverfahren kann die Dauer der Übertragung jedoch länger als ein Zugriffsschlitz sein, so dass während der Übertragung anderen Stationen zugewiesene Zugriffsschlitze für eine Übertragung durch diese Station blockiert werden. Hierdurch kann die Dauer der Zugriffsschlitze gegenüber herkömmlichen Zeitmultiplex-Verfahren wesentlich verkürzt werden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahren kann die Anzahl ungenutzter Zugriffsschlitze wesentlich verringert werden und Kollisionen auf einem Datenübertragungsmedium können vollkommen vermieden werden.The invention is based on the approach of making the use of stations permanently assigned access slots more flexible. If there is no data transmission in a communication network or on the data transmission medium used jointly by several stations, a station may start a transmission in the access slot assigned to it. In contrast to known transmission methods, however, the duration of the transmission can be longer than an access slot, so that during the transmission, access slots assigned to other stations are blocked for transmission by this station. As a result, the duration of the access slots can be significantly shortened compared to conventional time division multiplexing methods. By means of the method according to the invention, the number of unused access slots can be significantly reduced and collisions on a data transmission medium can be completely avoided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Station weist diese eine zweite Verarbeitungseinrichtung auf, eingerichtet zum Überspringen wenigstens eines nachfolgenden, der Station zugeordneten Zugriffsschlitzes, wobei die Anzahl der zu überspringenden Zugriffsschlitze von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängt, welche für die Übertragung des wenigstens einen ersten Datenrahmens der ersten Nachricht benötigt werden.In an advantageous embodiment of the station according to the invention, it has a second processing device, set up to skip at least one subsequent access slot assigned to the station, the number of access slots to be skipped depending on the number of access slots which are used for the Transmission of the at least one first data frame of the first message are required.

Durch das Überspringen bzw. Auslassen von Zugriffsschlitzen,welche eigentlich der Station zugeordnet wären, kann sichergestellt werden, dass Ungleichgewichte, welche durch eine zugriffsschlitzübergreifende Übertragung von Nachrichten mit Datenrahmen entstehen, ausgeglichen werden können. Kommt eine Station mit einer anstehenden Übertragung nicht zum Zug, weil eine andere Station viele Zugriffsschlitze belegt, so kann sie sich darauf verlassen, dass ihr zu einem späteren Zeitpunkt Möglichkeiten zum Beginn einer Übertragung eingeräumt werden.By skipping or omitting access slots that would actually be assigned to the station, it can be ensured that imbalances that arise from the transmission of messages with data frames across access slots can be compensated. If a station with a pending transmission does not get to work because another station occupies many access slots, it can rely on the fact that it will be given the opportunity to start a transmission at a later point in time.

Der vorstehend beschriebene Aspekt der Erfindung und die dazugehörigen, zur Weiterbildung der erfindungsgemäßen Station offenbarten Merkmale gelten auch für die nachstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung und der dazugehörigen zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbarten Merkmale entsprechend und umgekehrt.The aspect of the invention described above and the associated features disclosed for developing the station according to the invention also apply accordingly to the aspects of the invention described below and the associated features disclosed for developing the method according to the invention, and vice versa.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Dauer eines Zugriffschlitzes kleiner als die Übertragungsdauer einer Nachricht, insbesondere der ersten Nachricht vorzugsweise ein Bruchteil der Übertragungsdauer der Nachricht.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the duration of an access slot is shorter than the transmission duration of a message, in particular the first message, preferably a fraction of the transmission duration of the message.

Die Zugriffsschlitze sind hierbei vorzugsweise deutlich kürzer als die Zugriffsschlitze, welche gewöhnlich bei Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) zum Einsatz kommen. Dadurch steht im Verhältnis zur Länge der zu übertragenden Botschaften eine groAnzahl an Zugriffsschlitzen bereit, in welchen eine Übertragung beginnen kann. Durch Be die geringe Dauer der Zugriffsschlitze im Verhältnis zu den Nachrichten kann der Overhead der Datenübertragung durch ungenutzte Übertragungskapazitäten deutlich reduziert werden, da in einem kurzen Zeitraum Zugriffsschlitze für alle Stationen vorhanden sind und daher nur eine geringe Zeitdauer verstreicht, bis die nächste Station, welche auf das Datenübertragungsmedium zugreifen will, eine Übertragung beginnen kann.The access slots are here preferably significantly shorter than the access slots which are usually used in time division multiplexing (TDMA). As a result, in relation to the length of the messages to be transmitted, there is a large number of access slots available in which transmission can begin. Due to the short duration of the access slots in relation to the messages, the overhead of data transmission due to unused transmission capacities can be significantly reduced, since access slots are available for all stations in a short period of time and therefore only a short time elapses until the next station, which is on wants to access the data transmission medium, a transmission can begin.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren den Arbeitsschritt des Überspringens wenigstens eines nachfolgenden, der ersten Station zugeordneten Zugriffsschlitzes auf, wobei die Anzahl der zu überspringenden Zugriffsschlitze von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht benötigt werden.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it also has the step of skipping at least one subsequent access slot assigned to the first station, the number of access slots to be skipped depending on the number of access slots used for the transmission of the first data frame of the first Message are needed.

Wie bereits erläutert, können hierdurch Ungleichgewichte in Bezug auf den Zugriff der Stationen, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren entstehen können, beseitigt oder gar verhindert werden.As already explained, this can eliminate or even prevent imbalances in relation to the access of the stations, which can arise as a result of the method according to the invention.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren den Arbeitsschritt des Änderns der Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung auf, wobei die Anordnung eines zweiten der ersten Station zugeordneten Zugriffsschlitzes von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht benötigt werden. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it also has the working step of changing the sequence of the access slot allocation, the arrangement of a second access slot allocated to the first station depending on the number of access slots required for the transmission of the first data frame of the first message will.

Auch hierdurch kann ein Ungleichgewicht beim Zugriff auf das Datenübertragungsmedium durch eine Vielzahl von Stationen beseitigt werden, indem eine Station, welche die Übertragungszeit bzw. Übertragungskapazität in Anspruch genommen hat, danach bei der Übertragung zurückgestellt wird.In this way too, an imbalance in access to the data transmission medium by a large number of stations can be eliminated in that a station which has taken up the transmission time or transmission capacity is then postponed during transmission.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine inverse Anordnung der Zugriffsschlitze beim Ändern der Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung verwendet.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, an inverse arrangement of the access slots is used when changing the sequence of the access slot allocation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Anzahl der der ersten Station zugeordneten Zugriffsschlitze an einem vorbestimmten Zeitintervall von der Wahrscheinlichkeit eines Sendewunschs der ersten Station und/oder einer Priorisierung der ersten Station oder des ersten Datenrahmens der ersten Station abhängig.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the number of access slots assigned to the first station at a predetermined time interval depends on the probability of a transmission request from the first station and / or a prioritization of the first station or the first data frame of the first station.

Indem bestimmte Stationen mehrere Zugriffsschlitze in einem Intervall erhalten, falls die Wahrscheinlichkeit für einen Sendewunsch dieser Station höher als bei anderen Stationen ist, können Verzögerungszeiten für eine Übertragung vermindert werden. Des Weiteren kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung auch wiederum das Gleichgewicht der Zugriffsrechte zwischen den einzelnen Stationen ausgeglichen werden.By giving certain stations several access slots in one interval, if the probability of this station requesting a transmission is higher than that of other stations, delay times for a transmission can be reduced. Furthermore, through this advantageous embodiment, the balance of access rights between the individual stations can in turn be balanced.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren den Arbeitsschritt des Blockierens des Beginns einer Datenübertragung an wenigstens einem Zugriffsschlitz auf, welcher vor wenigstens einem Zugriffsschlitz von zyklisch versandter Information angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, this furthermore has the working step of blocking the start of a data transmission at at least one access slot which is arranged in front of at least one access slot of cyclically sent information.

Durch das Vorsehen blockierter Zugriffsschlitze kann gewährleistet werden, dass zyklische bzw. periodische Datenrahmen, die beispielsweise zur Steuerung des Kommunikationsnetzwerkes nötig sind, stets übertragen werden können.By providing blocked access slots, it can be ensured that cyclic or periodic data frames, which are necessary, for example, to control the communication network, can always be transmitted.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Blockieren des Beginns einer Datenübertragung, insbesondere des ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht, dann ausgeführt, wenn die voraussichtliche Übertragungsdauer der Datenübertragung länger ist, als die kumulierte Dauer von Zugriffsschlitzen bis zu dem wenigstens einen Zugriffsschlitz von zyklisch versandter Information.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the Blocking the start of a data transmission, in particular the first data frame of a first message, is carried out when the expected transmission duration of the data transmission is longer than the cumulative duration of access slots up to the at least one access slot of cyclically sent information.

Hierdurch kann gewährleistet werden, dass nicht „aus Versehen“ zu einer Übertragung durch eine Station begonnen wird, die bei Befolgen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Blockieren von Zugriffsschlitzen führen würde, welche eigentlich für zyklisch bzw. periodisch versandte Informationen reserviert sind.This ensures that a station does not “accidentally” start a transmission which, if the method according to the invention is followed, would lead to the blocking of access slots which are actually reserved for cyclically or periodically sent information.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren die Arbeitsschritte des Prüfens, ob ein Zugriffsschlitz von zyklisch versandter Information in der Kommunikation vorkommt und Überspringen, vor einem Zugriffsschlitz von zyklisch versandter Information, des Arbeitsschritts des Prüfens von Datenübertragung vorliegt.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it also has the steps of checking whether there is an access slot of cyclically sent information in the communication and skipping, before an access slot of cyclically sent information, the working step of checking data transmission is present.

Da die Zugriffsschlitze für zyklisch versandte Information für eine Datenübertragung blockiert sind, muss hierfür die Prüfung des Datenübertragungsmediums nicht unbedingt vorgenommen werden, um Kollisionen zu vermeiden. Und dies spart Rechenkapazitäten ein.Since the access slots for cyclically sent information are blocked for data transmission, the data transmission medium does not necessarily have to be checked for this in order to avoid collisions. And this saves computing capacity.

Weitere Merkmale vorteilhafter Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen

  • 1 eine teilweise schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzwerks, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet;
  • 2 eine teilweise schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs des Kommunikationsprotokolls des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Datenübertragung;
  • 3 eine teilweise schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs eines modifizierten Kommunikationsprotokolls des erfindungsgemäßen Verfahrens der Datenübertragung;
  • 4 eine teilweise schematische Darstellung eines zeitlichen Ablaufs eines Kommunikationsprotokolls des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Datenübertragung, wenn zyklische/periodische Datenrahmen übertragen werden sollen.
  • 5 stellt ein teilweise schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur seriellen Datenübertragung dar.
Further features of advantageous possible applications of the invention emerge from the following description in conjunction with the figures. Show it
  • 1 a partially schematic representation of a communication network in which the method according to the invention is used;
  • 2 a partially schematic representation of a time course of the communication protocol of the method according to the invention for data transmission;
  • 3 a partially schematic representation of the timing of a modified communication protocol of the data transmission method according to the invention;
  • 4th a partially schematic representation of a time sequence of a communication protocol of the method according to the invention for data transmission when cyclic / periodic data frames are to be transmitted.
  • 5 represents a partially schematic block diagram of the method according to the invention for serial data transmission.

In 1 ist ein Beispiel für ein Kommunikationsnetzwerk gezeigt, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren zur seriellen Datenübertragung vorzugsweise zum Einsatz kommt. Dieses Kommunikationsnetzwerk weist mehrere Stationen 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ... auf. Diese Stationen sind beispielsweise Steuergeräte und sind Teilnehmer einer seriellen Datenübertragung. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kommunikationsnetzwerk um ein Kommunikationsnetzwerk eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und die Stationen bzw. Steuergeräte 2-1 bis 2-6 steuern bzw. erfüllen verschiedene Funktionen für den Fahrbetrieb oder sonstige Funktionen, z.B. multimediale Funktionen des Fahrzeugs. In dem Kommunikationsnetzwerk sind die einzelnen Stationen 2-1 bis 2-6 über ein gemeinsam benutztes Datenübertragungsmedium 3 verbindbar. Bei dem Kommunikationsnetzwerk handelt es sich vorzugsweise um ein WLAN-Netzwerk, ein CAN-Netzwerk, PowerLAN-Netzwerk, ein Funknetzwerk oder ähnliches, so dass das Datenübertragungsmedium 3 auf der physischen Ebene drahtgebunden, per Funk, optisch oder akustisch verwirklicht ist.In 1 an example of a communication network is shown in which the method according to the invention for serial data transmission is preferably used. This communication network has several stations 2-1 , 2-2 , 2-3 , 2-4 , 2-5 , 2-6 , ... on. These stations are, for example, control devices and are participants in a serial data transmission. The communication network is preferably a communication network of a vehicle, in particular a motor vehicle, and the stations or control devices 2-1 until 2-6 control or perform various functions for driving or other functions, such as multimedia functions of the vehicle. The individual stations are in the communication network 2-1 until 2-6 over a shared data transmission medium 3 connectable. The communication network is preferably a WLAN network, a CAN network, PowerLAN network, a radio network or the like, so that the data transmission medium 3 is implemented on the physical level by wire, radio, optically or acoustically.

2 stellt einen Ausschnitt eines zeitlichen Ablaufs einer Ausführungsform eines Kommunikationsprotokolls des erfindungsgemäßen Verfahrens zur seriellen Datenübertragung dar. Im vorliegenden Fall nehmen sechs Stationen 2-1 bis 2-6 an der Kommunikation über das Datenübertragungsmedium 3 in dem Kommunikationsnetzwerk 1 teil. Die Bereiche S1, S2 usw. stellen jeweils einen Zugriffsschlitz dar, welcher für die Station 1, die Station 2 usw. zum Zugriff auf das Datenübertragungsmedium 3 reserviert sind. Der Bereich S1 bis S6 stellt ein Intervall dar, in welchem jede der sechs Stationen ein Zugriffsrecht auf das Datenübertragungsmedium 3 hat, indem jede der sechs Stationen 2-1 bis 2-6 die Möglichkeit hat, mit einer Datenübertragung über das Datenübertragungsmedium 3 zu beginnen. Im vorliegenden Fall hat die erste Station 2-1 begonnen, die Nachricht N1 zu übertragen. Die Nachricht N1 bzw. der Datenrahmen, welcher mit dieser Nachricht N1 übertragen wird, ist jedoch länger wie der Zugriffsschlitz S1 . Die Übertragung wird daher zugriffsschlitzübergreifend auch in den Zeiträumen der Zugriffsschlitze S2 , S3 für zwei der Stationen und die dritte Station 2-3 fortgesetzt. Der Zugriffsschlitz S4 ist zwar wiederum frei, allerdings kann die vierte Station 2-4 hier nicht mit der Übertragung einer Nachricht N4 beginnen, weil der Zugriffsschlitz S3 , welcher dem Zugriffsschlitz, der der vierten Station 2-4 zugeordnet ist, S4 , vorangeht, nicht frei war. Im vorliegenden Fall kann erst wieder die fünfte Station 2-5 im Zugriffsschlitz S5 mit der Übertragung der Nachricht N5 beginnen, welche aufgrund ihrer Länge die Dauer des Zugriffsschlitzes S6 in Anspruch nimmt. In dem rechten Teil der 2 ist wiederum ein Zeitintervall dargestellt, in welchem Zugriffsschlitze S1 bis S6 , für alle sechs Stationen 2-1 bis 2-6 vorkommen. Da in dem Zugriffsschlitz S1 keine Übertragung stattfindet, kann die zweite Station 2-2 im Zugriffsschlitz S2 mit der Übertragung der Nachricht N2 beginnen, welche sich ebenfalls über die Zugriffsdauer der Zugriffsschlitze S3 und S4 erstreckt, weswegen weder die dritte Station 2-3, noch die vierte oder fünfte Station 2-4, 2-5 mit einer Übertragung beginnen können. Erst die sechste Station 2-6 kann, nachdem in dem Zugriffsschlitz S5 keine Übertragung vorlag, in dem Zugriffsschlitz S6 mit der Übertragung der Nachricht N6 beginnen. Das Freilassen eines Zugriffsschlitzes zwischen dem jeweiligen Beginn von Übertragungen ist notwendig, da es einerseits eine gewisse Zeit dauert, um zu erkennen, ob das Datenübertragungsmedium 3 frei ist, andererseits muss den Sendeempfängern der Station 2-1 bis 2-6 eine gewisse Zeit eingeräumt werden, um vom Empfangen (Rx) auf Senden (Tx) umzuschalten. 2 represents a section of a time sequence of an embodiment of a communication protocol of the method according to the invention for serial data transmission. In the present case, six stations take place 2-1 until 2-6 in communication via the data transmission medium 3 in the communication network 1 part. The areas S1, S2 etc. each represent an access slot for the station 1 , station 2 etc. to access the data transmission medium 3 are reserved. The area S1 to S6 represents an interval in which each of the six stations has an access right to the data transmission medium 3 has by each of the six stations 2-1 until 2-6 has the option of data transmission via the data transmission medium 3 to start. In the present case, the first station 2-1 started transmitting the message N1. The message N1 or the data frame which is transmitted with this message N1, however, is longer than the access slot S 1 . The transmission is therefore across access slots also in the time periods of the access slots S 2 , S 3 for two of the stations and the third station 2-3 continued. The access slot S 4 is free again, but the fourth station can 2-4 here not with the transmission of a message N 4 start because the access slot S 3 which is the access slot, which is the fourth station 2-4 assigned, S 4 , going ahead, was not free. In the present case, the fifth station can only be used again 2-5 in the access slot S 5 with the transmission of the message N 5 begin, which due to its length, the duration of the access slot S 6 takes. In the right part of the 2 again shows a time interval in which access slots S 1 until S 6 , for all six stations 2-1 until 2-6 occurrence. There in that Access slot S 1 no transmission takes place, the second station can 2-2 in the access slot S 2 with the transmission of the message N 2 begin, which is also based on the access duration of the access slots S 3 and S 4 extends, which is why neither the third station 2-3 , nor the fourth or fifth station 2-4, 2-5 can start a transmission. Only the sixth station 2-6 can after in the access slot S 5 there was no transmission in the access slot S 6 with the transmission of the message N 6 kick off. It is necessary to leave an access slot free between the respective start of transmissions, since on the one hand it takes a certain amount of time to identify whether the data transmission medium is 3 is free, on the other hand must be the transceivers of the station 2-1 until 2-6 Allow a certain amount of time to switch from receiving (Rx) to sending (Tx).

Allgemein kann das erfindungsgemäße Verfahren daher wie folgt ausgedrückt werden: Ein Zugriffsschlitz, der einer Station fest zugeordnet ist, wird dabei mit Sx bezeichnet. Besteht ein Sendewunsch einer Station X (welcher der Zugriffsschlitz Sx zugeordnet ist), so muss die Station X insbesondere den Zugriffsschlitz Sx-1 überwachen, also den Zugriffsschlitz vor dem Zugriffsschlitz, der der Station X zugeordnet ist. Ist dieser Zugriffsschlitz „frei“, so darf die Station X in ihrem Zugriffsschlitz Sx mit einer Übertragung beginnen. Diese Übertragung reicht vorzugsweise zeitlich über die Dauer eines Zugriffsschlitzes hinaus. Stationen, denen Zugriffsschlitze direkt nach dem Zugriffsschlitz Sx zugeordnet sind, werden daher durch diese Übertragung blockiert.In general, the method according to the invention can therefore be expressed as follows: An access slot that is permanently assigned to a station is shown with S x designated. If there is a transmission request from a station X (which is the access slot S x is assigned), then the station X must in particular the access slot S x-1 monitor, i.e. the access slot before the access slot assigned to station X. If this access slot is "free", station X is allowed to use its access slot S x begin a transfer. This transmission preferably extends in time beyond the duration of an access slot. Stations that have access slots immediately after the access slot S x are therefore blocked by this transmission.

Aufgrund des Blockierens von Zugriffsschlitzen anderer Stationen während der Übertragung durch eine Station, was als virtuelle Kollision bezeichnet werden kann, kann es zu Ungleichgewichten bzw. einer Unfairness bei der Verteilung von Zugriffsschlitzen S1 bis S6 kommen, in denen eine Übertragung begonnen werden kann. Im Extremfall sendet die erste Station 2-1 Nachrichten N1 , welche jeweils die Dauer von fünf Zugriffsschlitzen S1 bis S5 belegen, so dass der Zugriffsschlitz S6 freibleibt. In diesem Fall käme, bei unablässigem Senden von Nachrichten N1 keine der anderen Stationen 2-2 bis 2-6 für eine Übertragung zum Zug.Due to the blocking of access slots of other stations during the transmission by a station, which can be referred to as a virtual collision, imbalances or an unfairness in the distribution of access slots can occur S 1 until S 6 come in which a transfer can be started. In the extreme case, the first station sends 2-1 news N 1 each having the duration of five access slots S 1 until S 5 occupy so that the access slot S 6 remains free. In this case it would come with incessant sending of messages N 1 none of the other stations 2-2 until 2-6 for a transfer to the train.

Um einem solchen Ungleichgewicht entgegenzuwirken, sind verschiedene in dem Datenübertragungsverfahren zu implementierende Mechanismen möglich. Eine vorzugsweise Möglichkeit besteht darin, die Reihenfolge der Zuteilung der Zugriffsschlitze zu variieren, um zu verhindern, dass einige Stationen ein ungewolltes Übergewicht bei der Übertragung bekommen, wenn auch andere Stationen Nachrichten senden wollen. Beispielsweise kann eine solche Variierung der Zuteilung der Zugriffsschlitze, wie in 3 dargestellt, durch eine Invertierung der Reihenfolge der Zugriffsschlitze, im vorliegenden Fall der Zugriffsschlitze S1 bis S6 erfolgen. Eine andere vorzugsweise Möglichkeit, um einen Ausgleich zu bewirken, besteht darin, dass eine Station, welche eine Vielzahl von Zugriffsschlitzen für eine Übertragung genutzt hat, dementsprechend ihr zugeordnete Zugriffsschlitze in Folgeintervallen ungenutzt lassen muss, um anderen Stationen bevorzugt das Senden von Nachrichten zu ermöglichen. Insbesondere kann dabei die Anzahl der zu überspringenden bzw. unbenutzten Zugriffsschlitze von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängen, welche für die Übertragung einer Nachricht benötigt wurden.In order to counteract such an imbalance, various mechanisms to be implemented in the data transmission method are possible. A preferred possibility is to vary the order in which the access slots are allocated in order to prevent some stations from receiving an unwanted predominance in the transmission when other stations also want to send messages. For example, such a variation in the allocation of the access slots as shown in FIG 3 represented by an inversion of the order of the access slots, in the present case the access slots S 1 until S 6 take place. Another preferred possibility to effect compensation is that a station which has used a plurality of access slots for a transmission must accordingly leave access slots assigned to it unused in subsequent intervals in order to allow other stations to preferentially send messages. In particular, the number of access slots to be skipped or unused can depend on the number of access slots that were required for the transmission of a message.

Weiter vorzugsweise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass eine Übertragung in manchen Zugriffsschlitzen immer gewährleistet ist. Hierfür wird zumindest ein Zugriffsschlitz Sx-1 , vor dem betroffenen Zugriffsschlitz Sx , wie in 4 dargestellt, für eine Übertragung blockiert. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der Zugriffsschlitz Sx immer genutzt werden kann. Eine solche Vorgehensweise kann beispielsweise zum Bereitstellen von garantierten Sendezeitpunkten für zyklische bzw. periodische Datenrahmen notwendig sein, die zur Verwaltung der Kommunikation bzw. des Kommunikationsnetzwerks notwendig sind.It can further preferably be provided in the method according to the invention that transmission is always guaranteed in some access slots. At least one access slot is used for this S x-1 , in front of the affected access slot S x , as in 4th shown blocked for transmission. This can ensure that the access slot S x can always be used. Such a procedure can be necessary, for example, to provide guaranteed transmission times for cyclic or periodic data frames that are necessary for managing the communication or the communication network.

Hierfür kann es nötig sein, dass zusätzlich geprüft wird, ob ein Datenrahmen einer Nachricht bei einer vorher beginnenden Übertragung in den zumindest einen blockierten Zugriffsschlitz hineinreichen würde. Ist dies der Fall, so ist der Beginn einer Übertragung der entsprechenden Nachricht vorzugsweise schon vor dem blockierten Zugriffsschlitz zu unterbinden.For this it may be necessary to additionally check whether a data frame of a message would extend into the at least one blocked access slot if a transmission started beforehand. If this is the case, the start of a transmission of the corresponding message should preferably be prevented before the blocked access slot.

Weiter ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren über die Verteilung der Zugriffsschlitze für eine bestimmte Station in einem Intervall möglich, auf Wahrscheinlichkeiten eines Sendewunsches einer bestimmten Station und/oder Priorisierung einer bestimmten Station bzw. deren Nachrichten oder Datenrahmen einzugehen. Kommt eine Station in einem Intervall beispielsweise doppelt so oft wie alle anderen Stationen vor, so wird diese auch doppelt so viele Möglichkeiten haben, Nachrichten zu senden.With the method according to the invention it is also possible, via the distribution of the access slots for a specific station in an interval, to respond to the probabilities of a transmission request from a specific station and / or prioritization of a specific station or its messages or data frames. For example, if a station occurs twice as often in an interval as all other stations, it will also have twice as many options for sending messages.

5 stellt ein teilweise schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur seriellen Datenübertragung dar. Vorzugsweise sind optionale Arbeitsschritte der vorteilhaften Ausgestaltungen gestrichelt dargestellt. Die Reihenfolge ist dabei vorzugsweise wie dargestellt, kann aber auch von dieser abweichen. 5 represents a partially schematic block diagram of the method 100 according to the invention for serial data transmission. Optional work steps of the advantageous embodiments are preferably shown in dashed lines. The order is preferably as shown, but can also differ from this.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft 101, ob ein Zugriffsschlitz Sx von zyklisch versandter Information in der Kommunikation vorkommt. Ist dies der Fall, so kann gegebenenfalls der Beginn einer Datenübertragung in wenigstens einem Zugriffsschlitz, welcher vor wenigstens einem Zugriffsschlitz Sx von zyklisch versandter Information angeordnet ist, blockiert werden 102. Hernach wird die zyklische Information bzw. deren Datenrahmen übertragen 105. Liegt kein Zugriffsschlitz Sx von zyklisch versandter Information vor, so wird geprüft 104, ob für einen Zugriffsschlitz, welcher einer Station zugeordneten Zugriffsschlitz vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium vorliegt. Liegt keine Datenübertragung vor, wird wenigstens ein Datenrahmen einer Nachricht der Station übertragen 105. Abschließend kann, je nach Dauer der Nachricht, welche übertragen wurde, nachfolgend Zugriffsschlitze dieser Station übersprungen werden 106a, wobei die Anzahl der zu überspringenden Zugriffsschlitze von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängt, welche für die Übertragung des Datenrahmens bzw. der Nachricht benötigt wurden. Alternativ hierzu kann die Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung geändert werden 106b, wobei die Zuordnung bzw. die Anordnung der Zugriffsschlitze ebenfalls von der Anzahl der Zugriffsschlitze abhängen kann, welche für die Übertragung des Datenrahmens bzw. der Nachricht benötigt wurden. Vorzugsweise wiederholen sich die vorgenannten Schritte, bis eine Kommunikation der Stationen S1 bis S6 beendet ist.In the method according to the invention, it is preferably checked 101 whether an access slot S x of cyclically sent information occurs in the communication. If this is the case, the start of a data transmission can optionally be in at least one access slot, which is before at least one access slot S x of cyclically sent information is blocked 102. Thereafter, the cyclical information or its data frame is transmitted 105. If there is no access slot S x of cyclically sent information, it is checked 104 whether there is a data transmission on the data transmission medium for an access slot preceding the access slot assigned to a station. If there is no data transmission, at least one data frame of a message from the station is transmitted 105. Finally, depending on the duration of the message that was transmitted, access slots of this station can subsequently be skipped 106a, the number of access slots to be skipped depending on the number of access slots which were required for the transmission of the data frame or the message. As an alternative to this, the order of the access slot allocation can be changed 106b, wherein the allocation or the arrangement of the access slots can also depend on the number of access slots which were required for the transmission of the data frame or the message. The aforementioned steps are preferably repeated until communication between the stations S1 to S6 has ended.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KommunikationsnetzwerkCommunication network
2-12-1
Erste StationFirst stop
2-22-2
Zweite StationSecond stop
2-32-3
Dritte StationThird station
2-42-4
Vierte StationFourth station
2-52-5
Fünfte StationFifth station
2-62-6
Sechste StationSixth station
33
DatenübertragungsmediumData transmission medium
S1, S2, S3, S4, S5, S6S1, S2, S3, S4, S5, S6
Zugriffsschlitze der jeweiligen StationenAccess slots of the respective stations
N1, N2, N3, N4, N5, N6N1, N2, N3, N4, N5, N6
Nachricht einer jeweiligen StationMessage from a respective station
SxSx
Zugriffsschlitz zyklisch versandter InformationenAccess slot for information sent cyclically
Sx-1Sx-1
Vorausgehender ZugriffsschlitzPrevious access slot

Claims (12)

Station (2-1) zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen (data frame) in einem Kommunikationsnetzwerk (1) mit einer Mehrzahl von Stationen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 ...), insbesondere in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA), bei welchem jeder Station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) zeitliche Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium (3) zugeordnet sind, aufweisend: eine erste Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Prüfen, ob in einem Zugriffsschlitz (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...), welcher dem der Station zugeordneten Zugriffsschlitz (S1) vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium (3) vorliegt, wobei die Station (2-1) eingerichtet ist, falls keine Datenübertragung vorliegt, zum Übertragen wenigstens eines ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht (N1), wobei ein Ändern (106b) der Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung erfolgt, wobei die Anordnung eines zweiten der ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitzes (S1) von der Anzahl der Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht (N1) benötigt werden, wobei eine inverse Anordnung der Zugriffsschlitze (..., S6, S5, S4, S3, S2, S1) verwendet wird.Station (2-1) for serial data transmission by means of data frames (data frame) in a communication network (1) with a plurality of stations (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 ...), in particular in a time division multiplex method (TDMA), in which each station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) has time access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) are assigned for a shared data transmission medium (3), having: a first processing device set up to check whether there is a data transmission on the data transmission medium (3) in an access slot (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) which precedes the access slot (S1) assigned to the station , the station (2-1) being set up, if there is no data transmission, to transmit at least a first data frame of a first message (N1), the sequence of the access slot allocation being changed (106b), the arrangement of a second of the first station (2-1) assigned access slot (S1) depends on the number of access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) which are required for the transmission of the first data frame of the first message (N1), an inverse arrangement of the access slots (..., S6, S5, S4, S3, S2, S1) is used. Station (2-1) nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend: eine zweite Verarbeitungseinrichtung, eingerichtet zum Überspringen wenigstens eines nachfolgenden, der Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitzes (S1), wobei die Anzahl der zu überspringenden Zugriffsschlitze (S1) von der Anzahl der Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) abhängt, welche für die Übertragung des wenigstens einen ersten Datenrahmens der ersten Nachricht (N1) benötigt werden.Station (2-1) Claim 1 , further comprising: a second processing device, set up to skip at least one subsequent access slot (S1) assigned to the station (2-1), the number of access slots (S1) to be skipped being dependent on the number of access slots (S1, S2, S3 , S4, S5, S6, ...) which are required for the transmission of the at least one first data frame of the first message (N1). Kommunikationsnetzwerk (1), insbesondere für Funkkommunikation oder Stromleitungskommunikation, vorzugsweise im Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA), mit einer Mehrzahl von Stationen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) zeitliche Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium (3) zugeordnet sind.Communication network (1), in particular for radio communication or power line communication, preferably using the time division multiplex method (TDMA), with a plurality of stations (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) after Claim 1 or 2 , with each station (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) time access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, .. .) are assigned for a shared data transmission medium (3). Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Kommunikationsnetzwerk (1) nach Anspruch 3.Vehicle, in particular a motor vehicle, with a communication network (1) Claim 3 . Verfahren (100) zur seriellen Datenübertragung mittels Datenrahmen (data frame) in einem Kommunikationsnetzwerk (1) mit einer Mehrzahl von Stationen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...), insbesondere ein Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA), bei welchem jeder Station zeitliche Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) für ein gemeinsam genutztes Datenübertragungsmedium (3) zugeordnet sind, welches bei einer Kommunikation der Mehrzahl von Stationen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) folgende Arbeitsschritte aufweist: Prüfen (104), ob in einem Zugriffsschlitz, welcher einem einer ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitz (S1) vorangeht, eine Datenübertragung auf dem Datenübertragungsmedium (3) vorliegt; und falls keine Datenübertragung vorliegt, Übertragen (105) wenigstens einen ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht (N1), Ändern (106b) der Reihenfolge der Zugriffsschlitzzuordnung, wobei die Anordnung eines zweiten der ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitzes (S1) von der Anzahl der Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht (N1) benötigt werden, wobei eine inverse Anordnung der Zugriffsschlitze (..., S6, S5, S4, S3, S2, S1) verwendet wird.Method (100) for serial data transmission by means of data frames in a communication network (1) with a plurality of stations (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6,. ..), in particular a time division multiplex method (TDMA), in which each station is assigned time access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) for a shared data transmission medium (3) which is used in a Communication of the plurality of stations (2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, ...) comprises the following work steps: Checking (104) whether there is a data transmission on the data transmission medium (3) in an access slot which precedes an access slot (S1) assigned to a first station (2-1); and if there is no data transmission, transmitting (105) at least a first data frame of a first message (N1), changing (106b) the order of the access slot allocation, the arrangement of a second access slot (S1) allocated to the first station (2-1) being different from the Number of access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) depends which are required for the transmission of the first data frame of the first message (N1), with an inverse arrangement of the access slots (..., S6 , S5, S4, S3, S2, S1) is used. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei die Dauer eines Zugriffsschlitzes (S1) kleiner als die Übertragungsdauer einer Nachricht (N1, N2, N3, N4, N5, N6, ...), insbesondere der ersten Nachricht (N1), ist, vorzugsweise ein Bruchteil der Übertragungsdauer der Nachricht (N1, N2, N3, N4, N5, N6, ...).Method (100) according to Claim 5 , the duration of an access slot (S1) being less than the transmission duration of a message (N1, N2, N3, N4, N5, N6, ...), in particular the first message (N1), preferably a fraction of the transmission duration of the message (N1, N2, N3, N4, N5, N6, ...). Verfahren (100) nach Anspruch 5 oder 6, des weiteren folgenden Arbeitsschritt aufweisend: Überspringen (106a) wenigstens eines nachfolgenden der ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitzes (S1), wobei die Anzahl der zu überspringenden Zugriffsschlitze (S1) von der Anzahl der Zugriffsschlitze (S1, S2, S3, S4, S5, S6 ...) abhängt, welche für die Übertragung des ersten Datenrahmens der ersten Nachricht (N1) benötigt werden.Method (100) according to Claim 5 or 6th , further comprising the following working step: skipping (106a) at least one subsequent access slot (S1) assigned to the first station (2-1), the number of access slots (S1) to be skipped being dependent on the number of access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6 ...) which are required for the transmission of the first data frame of the first message (N1). Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Anzahl der der ersten Station (2-1) zugeordneten Zugriffsschlitze (S1) in einem vorbestimmten Zeitintervall von der Wahrscheinlichkeit eines Sendewunschs der ersten Station (2-1) und/oder einer Priorisierung der ersten Station (2-1) oder des ersten Datenrahmens der ersten Station (2-1) abhängt.Method (100) according to one of the Claims 5 until 7th , wherein the number of the first station (2-1) assigned access slots (S1) in a predetermined time interval of the probability of a transmission request of the first station (2-1) and / or a prioritization of the first station (2-1) or the first data frame of the first station (2-1) depends. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, des weiteren folgenden Arbeitsschritt aufweisend: Blockieren (103) eines Beginnes einer Datenübertragung in wenigstens einem Zugriffsschlitz (Sx-1) welcher vor wenigstens einem Zugriffsschlitz (Sx) von zyklisch versandter Information angeordnet ist.Method (100) according to one of the Claims 5 until 8th , further comprising the following working step: blocking (103) the beginning of a data transmission in at least one access slot (Sx-1) which is arranged in front of at least one access slot (Sx) of cyclically sent information. Verfahren (100) nach Anspruch 9, wobei das Blockieren eines Beginns einer Datenübertragung, insbesondere des ersten Datenrahmens einer ersten Nachricht (N1), ausgeführt wird, wenn die voraussichtliche Übertragungsdauer der Datenübertragung länger ist als die kumulierte Dauer von Zugriffsschlitzen (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) bis zu dem wenigstens einen Zugriffsschlitz (Sx) von zyklisch versandter Information ist.Method (100) according to Claim 9 , the blocking of a start of a data transmission, in particular the first data frame of a first message (N1), being carried out if the expected transmission duration of the data transmission is longer than the cumulative duration of access slots (S1, S2, S3, S4, S5, S6, ...) up to which there is at least one access slot (Sx) of cyclically sent information. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte aufweisend: Prüfen (101), ob ein Zugriffsschlitz (Sx) von zyklisch versandter Information in der Kommunikation vorkommt, vor einem Zugriffsschlitz (Sx) von zyklisch versandter Information, Überspringen (102) des Arbeitsschritts des Prüfens, ob eine Datenübertragung vorliegt.Procedure according to Claim 9 or 10 , further comprising the following work steps: checking (101) whether an access slot (Sx) of cyclically sent information occurs in the communication before an access slot (Sx) of cyclically sent information, skipping (102) the working step of checking whether a Data transmission is available. Computerprogramm, das Anweisungen aufweist, welche, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, diesen dazu veranlassen, die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11 ausführen.Computer program having instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of a method according to one of the Claims 5 until 11 carry out.
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Citations (5)

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