DE102020126153A1

DE102020126153A1 - Opportunistische paketneuübertragungen

Info

Publication number: DE102020126153A1
Application number: DE102020126153.5A
Authority: DE
Inventors: Syed Amaar Ahmad; Ivan Vukovic; Jayanthi Rao
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-10-07
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2021-04-08
Also published as: CN112636876A; US10992583B1; US20210105213A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt opportunistische Paketneuübertragungen bereit. In einer Strategie für opportunistische Paketneuübertragung wird als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, eine Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für ein Kanalbelegungsniveau berechnet, sodass, falls ein Kanalbelegungsniveau eines Kommunikationskanals kleiner als ein minimaler Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, eine Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt. Die Nachricht wird als Reaktion darauf erneut übertragen, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Aspekte der Offenbarung betreffen im Allgemeinen opportunistische Paketneuübertragungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei Datenkommunikation, ob drahtlos oder verkabelt, führt ein Kommunikationskanal unvermeidlich zu Beschädigungen und Fehlern in den empfangenen Paketen, sodass ein Empfänger-Netzknoten die ursprüngliche Nachricht, die durch den Quell-Netzknoten übertragen wurde, womöglich nicht korrekt empfängt. Die Neuübertragung einer ursprünglichen Nachricht ist eine Technik, die dazu beitragen kann, die Kommunikationszuverlässigkeit zu verbessern. Die Neuübertragung erhöht jedoch auch die Überlastung auf dem Kanal und reduziert daher die Übertragungsgelegenheit für andere Sender-Netzknoten.
KURZDARSTELLUNG
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen umfasst ein System für opportunistische Paketneuübertragung einen Netzknoten, der einen Prozessor und einen Netzsendeempfänger beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Netzkommunikation über einen Kommunikationskanal durchzuführen. Der Prozessor ist programmiert zum Übertragen einer Nachricht über den Kommunikationskanal, Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen der Nachricht innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt, Bestimmen eines Kanalbelegungsniveaus für den Kommunikationskanal, als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung auf 100 % festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung so festgelegt wird, dass sie von 100% auf 0 % abnimmt, wenn das Kanalbelegungsniveau von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt, Aktualisieren des Neuübertragungsmodus durch zufälliges Bestimmen, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit und falls der Neuübertragungsmodus angibt, mit der Neuübertragung fortzufahren, Durchführen einer Neuübertragung der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Verfahren für opportunistische Paketneuübertragungen durch einen Netzknoten Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen einer Nachricht über einen Kommunikationskanal innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt; wenn dies verifiziert ist und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt; und als Reaktion darauf, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit, die angibt, dass erneut übertragen werden soll, erneutes Übertragen der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen umfasst ein nichttransitorisches computerlesbares Medium Anweisungen für opportunistische Paketneuübertragung, wobei die Anweisungen Neuübertragungsregeln beinhalten, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Netzknotens, der eine Netzschnittstelle zu einem Kommunikationskanal aufweist, den Prozessor veranlassen zum Ausrechnen eines Kanalbelegungsniveaus für den Kommunikationskanal als Prozentsatz der Zeit, in der der Kommunikationskanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzsendeempfänger des Netzknotens mit Übertragen über den Kanal verbracht hat; Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen einer Nachricht über den Kommunikationskanal innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt; wenn dies verifiziert ist und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt; und als Reaktion darauf, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit, die angibt, dass erneut übertragen werden soll, erneutes Übertragen der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Beispiel für die Kommunikation von Nachrichten zwischen Netzknoten über einen Kommunikationskanal;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Detail eines Netzknotens;
3 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess für die Umsetzung einer Richtlinie für opportunistische Paketneuübertragung;
4 veranschaulicht einen beispielhaften Graphen der Übertragungswahrscheinlichkeit gemäß dem Kanalbelegungsniveau; und
5 veranschaulicht einen beispielhaften Graphen einer Simulation, die die Steuerung von Schwankungen des Kanalbelegungsniveaus veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
1 veranschaulicht ein Beispiel 100 für die Kommunikation von Nachrichten 102 zwischen Netzknoten 104 über einen Kommunikationskanal 106. Eine Nachricht 102 beinhaltet Daten, die in einer digitalen Form dargestellt sind und zur Übertragung von einem Netzknoten 104 zu einem anderen Netzknoten 104 beabsichtigt sind. Eine Nachricht 102 kann als Satz von Paketen zur Übertragung formatiert sein. Jedes Paket kann einen Teil von Daten beinhalten, der durch einen Paketkopf eingekapselt ist, der Informationen über das Paket enthält. Diese Informationen können eine Zieladresse des Netzknotens 104, für den die Nachricht 102 beabsichtigt ist, eine Quelladresse des Netzknotens 104, der das Paket zur Übertragung bereitstellt, und andere Informationen über die gesendeten Daten, wie etwa Länge oder eine Beschreibung, beinhalten.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Detail eines Netzknotens 104. Die Netzknoten 104 sind Rechenvorrichtungen, die als Quellen und Ziele für Nachrichten 102 dienen können. Wie gezeigt, beinhaltet der Netzknoten 104 einen Anwendungsprozessor 202, einen Speicher 204, eine Netzschnittstelle 206 und Neuübertragungsregeln 208, die auf dem Speicher 204 installiert sind.
Bei den Netzknoten 104 kann es sich um beliebige von verschiedenen Arten von tragbaren Rechenvorrichtungen handeln, wie etwa Mobiltelefone, Tablet-Computer, Smartwatches, Laptop-Computer, tragbare Musikabspielgeräte oder andere Vorrichtungen, die Verarbeitungs- und Kommunikationsfähigkeiten aufweisen. Die Netzknoten 104 können einen oder mehrere Prozessoren 202, die zum Ausführen von Computeranweisungen konfiguriert sind, und einen Speicher 204, auf dem die computerausführbaren Anweisungen und/oder Daten aufbewahrt werden können, beinhalten. Die Netzknoten 104 können ferner eine Netzschnittstelle 206 beinhalten, die verwendet werden kann, um die Netzknoten 104 mit dem Kommunikationskanal 106 zu verbinden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist der Kommunikationskanal 106 ein Weg, den die Nachrichten 102 zwischen kommunizierenden Netzknoten 104 zurücklegen können. Beispiele für Kommunikationskanäle 106 können Drähte mit verdrillten Adernpaaren, Koaxialkabel, Glasfaserkabel oder drahtlos, wie etwa über Wi-Fi-, Mobilfunk-, Mikrowellen- oder Satellitenübertragungen, beinhalten. Der Kommunikationskanal 106 kann Zwischenknoten beinhalten, die Pakete an den nächsten Knoten weiterleiten, und eine Verknüpfung kann sich auf ein diskretes Segment des Kommunikationskanals 106 beziehen, wie etwa eine Verbindung zwischen zwei Knoten.
Für den Kommunikationskanal 106 kann zudem angegeben werden, dass er eine bestimmte Bandbreite aufweist, die sich auf eine Bitrate bezieht, die über den Kommunikationskanal 106 übertragen werden kann. Der Kommunikationskanal 106 kann zudem ein Belegtheitsniveau aufweisen, das in dieser Schrift als Kanalbelegungsniveau (channel busy level - CBL) bezeichnet werden kann. Das CBL kann als Prozentsatz der potentiellen Bandbreite des Kanals 106 angegeben werden, der für die Übertragung von Nachrichten 102 verwendet wird.
ei Datenkommunikation, ob drahtlos oder verkabelt, führt der Kommunikationskanal 106 unvermeidlich zu Beschädigungen und Fehlern in den empfangenen Paketen, sodass ein Empfänger-Netzknoten 104 die ursprüngliche Nachricht 102, die durch den Quell-Netzknoten 104 übertragen wurde, womöglich nicht korrekt empfängt. Die Neuübertragung der ursprünglichen Nachricht 102 ist eine Technik, die dazu beitragen kann, die Kommunikationszuverlässigkeit zu verbessern. Die Neuübertragung erhöht jedoch auch die Überlastung auf dem Kanal 106 und reduziert daher zudem die Übertragungsgelegenheit für andere Sender-Netzknoten 104.
Ein opportunistischer Ansatz für Paketneuübertragung kann durchgeführt werden, bei dem jeder Sender-Netzknoten 104 eine Belegungsauslastung des Kanals 106 beurteilt und dann ein oder mehrere Male erneut überträgt, je nachdem, ob die Belegungsauslastung des Kanals 106 ausreichend niedrig ist. Der Ansatz kann verschiedene Faktoren berücksichtigen, einschließlich: (i) kritischer oder scharfer Fahrzeugmanöverereignisse, (ii) dass Überlaststeuerung inaktiv ist, und (iii) der Verfügbarkeit des Kanals 106. In Bezug auf die Verfügbarkeit kann eine probabilistische Regel verwendet werden, bei der die Neuübertragungswahrscheinlichkeit abnimmt, wenn das Belegungsniveau des Kanals 106 höher wird, um Gerechtigkeit für andere Sender zu haben. Diese probabilistische Regel stellt sicher, dass die Schwankung und Variabilität des Belegungsniveaus des Kanals 106 verwaltet werden können, um zu verhindern, dass Sender zyklisch zwischen erneutem Übertragen und keinem erneuten Übertragen wechseln. Dieser Ansatz kann für Fahrzeug-zu-Alles-(V2X-)Anwendungen (die Hybrid Automatic Repeat Request (ARQ) verwenden können) besonders nützlich sein, bei denen Zuverlässigkeit und Gerechtigkeit für alle Sender kritisch sein können.
Neuübertragungen verbessern die Zuverlässigkeit eines Sender-Netzknotens 104, der mit einem Empfänger-Netzknoten 104 kommuniziert. Wenn das Kanalbelegungsniveau niedrig ist (zum Beispiel, wenn relativ wenige Benutzer den Kanal 106 im Vergleich zu der Kapazität des Kanals 106 belegen), tragen Neuübertragungen natürlich dazu bei, die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Kommunikationsreichweite für einen Sender zu erweitern. Wenn jedoch die Anzahl der Sender zunimmt, verstärken die kumulativen Auswirkungen ihrer Neuübertragungen das Überlastungsniveau des Kanals und können aufgrund einer höheren Wahrscheinlichkeit von Kollisionen (d. h. Paketfehlern) einen Rückgang der Kommunikationszuverlässigkeit verursachen.
Die Nachrichten 102 können unterschiedliche Prioritätsstufen aufweisen und die Menge an wiederholten Neuübertragungsversuchen für eine gegebene Nachricht 102 kann von ihrer Priorität abhängen. In einem Beispiel kann eine Nachricht 102 eines kritischen Ereignisses bei V2X aufgrund eines harten Bremsereignisses erfordern, dass der Sender mehr Neuübertragungen der Nachricht 102 sendet als dann, wenn der Sender die gleiche Nachricht 102 unter nicht kritischen Standardumständen sendet. Zusätzlich kann V2X-Kommunikation einen Überlaststeueralgorithmus verwenden (wie etwa den Algorithmus, der in „On-Board System Requirements for V2V Safety Communications“, Dokument J2945/1, veröffentlicht von der Society of Automotive Engineers (SAE) spezifiziert ist), wobei jeder Sender die Frequenz seiner nominalen Übertragungen verringert, wenn detektiert wird, dass die Anzahl ähnlicher Sender zunimmt. In einer derartigen Situation kann aufgrund von Überlastung und zur Vermeidung von Ungerechtigkeit gegenüber anderen bestimmt werden, dass kein Sender seine Nachrichten 102 erneut überträgt.
Im Allgemeinen kann eine Neuübertragung (z. B. Hybrid-ARQ im Mobilfunk-V2X-Kontext) auf Paket-für-Paket-Basis (oder BSM-für-BSM-Basis) erfolgen. Die BSM-Nachrichten, wie sie in SAE J2735 „Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message Set Dictionary“ definiert sind, können zum Angeben der Position des Fahrzeugs verwendet werden. Eine zuverlässige Kommunikation derartiger Informationen kann dementsprechend für Verkehrsteilnehmer wichtig sein. Wenn bestimmt wird, ob Daten erneut übertragen werden sollen, kann es relevant sein, ob sich die Daten auf das Fahren oder den Fahrzeugbetrieb beziehen oder ob sich die Daten auf Unterhaltung oder andere Aspekte beziehen, die sich nicht auf das Fahren oder den Fahrzeugbetrieb beziehen. In einem Beispiel kann es wünschenswert sein, eine Neuübertragung von BSM-Daten oder anderen fahrbezogenen Daten zu bevorzugen, wenn ein Fahrzeug ein scharfes Manöver durchführt, wobei die Neuübertragung während eines scharfen Manövers für andere Übertragungen, wie etwa das Streamen von Unterhaltungsmediendateien, ein weniger relevanter Faktor wäre. Die Neuübertragungsrichtlinie kann somit durch verschiedene Faktoren angetrieben sein. Ein erster Faktor kann sein, dass die Anzahl der zulässigen Neuübertragungen auf der Priorität beruht. In einer beispielhaften Umsetzung kann (i) ein kritisches Ereignis vier maximale Neuübertragungen aufweisen, (ii) eine alternative Nachricht mit hoher Priorität für scharfe Fahrzeugmanöver (wie etwa hartes Bremsen oder starkes Beschleunigen (z. B. aufgrund eines hohen Nachführfehlers)), das kein kritisches Ereignis ist, maximal drei Neuübertragungen aufweisen und (iii) eine Standardanzahl von Neuübertragungen für eine beliebige andere Nachricht 102 auf zwei Neuübertragungen begrenzt sein. Diese zulässigen Maximalwerte sind lediglich Beispiele und Variationen sind möglich. Darüber hinaus können diese Werte durch den Systembetreiber nach Wunsch festgelegt werden.
Ein zweiter Faktor für die Neuübertragungsrichtlinie kann die kritische Natur oder Priorität der Nachricht 102 sein. Zur Erläuterung wird unabhängig davon, ob die Überlaststeuerung aktiv oder inaktiv ist, und auch unabhängig von dem Belegungsniveau des Kanals 106 die maximale Anzahl zulässiger Neuübertragungen immer für eine Nachricht 102 für ein kritisches Ereignis oder Ereignis mit hoher Priorität vorgenommen. Diese minimale Anzahl von Neuübertragungen kann bei der Wahrscheinlichkeit des Empfangs derartiger Nachrichten 102 gegenüber derjenigen anderer Nachrichten 102 über den Kanal 106 behilflich sein.
Ein dritter Faktor für die Neuübertragungsrichtlinie kann der Betrieb der Überlaststeuerung sein. Zur Erläuterung kann es sein, dass Neuübertragungen vorgenommen werden, wenn die Überlaststeuerung aktiv ist, da der Kanal 106 bereits zu vielen Übertragungen ausgesetzt sein kann (was dazu geführt hat, dass die Überlaststeuerung aktiviert ist). Insbesondere, falls die Übertragungsfrequenz eines Sender-Netzknotens 104 auf einen höheren Wert als den Standardwert einer Variablen InterTransmitTime festgelegt ist (z.B. mehr als 100 Millisekunden in V2X-Situationen), ist keine Neuübertragung erlaubt. Eine Ausnahme im aktiven Zustand der Überlaststeuerung kann sein, wenn die Nachricht 102 kritisch ist oder eine hohe Priorität aufweist, was dann die anderen Faktoren überschreibt und die Anzahl der Neuübertragungen vorgibt.
Ein vierter Faktor, der bei der Neuübertragungsrichtlinie in Erwägung zu ziehen ist, kann das Kanalbelegungsniveau in Standardsituationen sein. Zum Beispiel nimmt die Wahrscheinlichkeit von Neuübertragungen ab, wenn die Belegung des Kanals 106 zunimmt, während die Überlaststeuerung inaktiv ist (z. B. wenn vInterTransmitTime = 100 Millisekunden).
3 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 300 für die Umsetzung einer Richtlinie für opportunistische Paketneuübertragung. In einem Beispiel kann die Richtlinie für opportunistische Paketneuübertragung durch die Neuübertragungsregeln 208 umgesetzt werden, die in dem Speicher 204 des Netzknotens 104 installiert sind und durch den Prozessor 202 des Netzknotens 104 ausgeführt werden.
Bei Vorgang 302 kann der Prozess 300 mit der Initialisierung von CBL-Schwellenwerten und Neuübertragungsvariablen beginnen. Zum Beispiel kann die maximale Anzahl von Neuübertragungen auf ein vordefiniertes Maximum zurückgesetzt werden, eine Variable für den Neuübertragungsmodus kann so initialisiert werden, dass der Neuübertragungsmodus festgelegt ist, eine aktuelle Neuübertragung kann auf die erste Neuübertragung festgelegt werden, die tatsächliche Anzahl von Übertragungen kann auf eins festgelegt werden und der minimale CBL- und maximale CBL-Schwellenwert können auf gewünschte Werte festgelegt werden. Weitere Aspekte der Einstellungen des minimalen CBL- und maximalen CBL-Schwellenwerts werden nachstehend ausführlicher erörtert.
Neuübertragungen stellen im Standardfall dar, wenn in V2X-Sicherheitsanwendungen kein kritisches Ereignis oder Ereignis mit hoher Priorität vorliegt und die Überlaststeuerung inaktiv ist. In diesem Standardfall wird das erste Datenpaket (ursprüngliche Nachricht) immer mit einer Wahrscheinlichkeit von 100% gesendet; eine Neuübertragung wird jedoch opportunistisch auf Grundlage davon gesendet, wie belegt der Kanal 106 erscheint.
Diese Kanalbelegung wird in Bezug auf CBL bestimmt. Somit wird bei Vorgang 304 das aktuelle CBL bestimmt. In einem Beispiel kann das CBL durch einen Sender-Netzknoten 104 gemessen werden, der den Kanal 106 kontinuierlich über eine vordefinierte Zeitdauer überwacht (diese Zeitdauer kann aus einer Variablen abgerufen werden). Zum Beispiel gibt ein CBL von 50 % an, dass der Kanal 50 % der Zeit durch Benutzer belegt ist. Im Kontext von V2X bezeichnet CBL ohne Beschränkung der Allgemeinheit sowohl das Kanalbelegungsverhältnis (channel busy ratio - CBR) (wie in 3GPP C-V2X beschrieben) als auch den Kanalbelegungsprozentsatz (channel busy percentage - CBP) (wie in IEEE 802.11p oder DSRC beschrieben). Das CBL beinhaltet zudem den Prozentsatz der Zeit, die der Sender mit seinen eigenen Übertragungen verbracht hat. Die Selbstzählung für CBL ist bereits in V2X-Standards wie etwa SAE J2945/1 enthalten. Die Variable der Zeitdauer bezeichnet das Intervall in Millisekunden, in dem ein Sender den Kanal überwacht. In V2X-Einstellungen kann diese Variable nominal auf 100 Millisekunden festgelegt werden, da BSMs mindestens alle 100 Millisekunden ausgesendet werden können.
Bei Vorgang 306 wird bestimmt, ob die aktuelle Neuübertragung kleiner oder gleich der maximal zulässigen Anzahl von Neuübertragungen plus eins ist und außerdem, dass der Neuübertragungsmodus so festgelegt ist, dass eine Neuübertragung ermöglicht wird. Ist dies der Fall, geht die Steuerung zu Vorgang 308 über. Andernfalls wird keine weitere Neuübertragung versucht und der Prozess 300 endet.
Als Nächstes geht die Steuerung bei 308, falls der Neuübertragungsmodus festgelegt ist, zu Vorgang 310 über, um die Neuübertragungswahrscheinlichkeit zu berechnen. Falls der Neuübertragungsmodus nicht festgelegt ist, geht die Steuerung zu Vorgang 316 über, der nachstehend ausführlich erörtert wird.
In Bezug auf Vorgang 310 wird die Neuübertragungswahrscheinlichkeit gemäß dem minimalen und maximalen CBL-Schwellenwert berechnet. In einem Beispiel werden, falls die aktuelle Auslastung auf dem Kanal (z. B. das CBL) unter einem minimalen Schwellenwert liegt (z. B. CBL < vCBLmin), Neuübertragungen stets vorgenommen. Darüber hinaus wird, falls das aktuelle CBL höher als der maximale Schwellenwert ist (z. B. CBL > vCBLmax), keine Neuübertragung vorgenommen. Falls das CBL jedoch zwischen diesen beiden Schwellenwerten liegt, wird eine Neuübertragung mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit vorgenommen. In einer Umsetzung verringert sich diese Wahrscheinlichkeit von 100 % auf null, wenn das CBL als lineare Funktion von vCBLmin auf vCBLmax ansteigt. Falls zum Beispiel das CBL gleich (vCBMmin + vCBLmax) / 2 ist, beträgt die Neuübertragungswahrscheinlichkeit 50 % (was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit halb und halb steht, dass die erneut übertragene Version des ursprünglichen Pakets gesendet wird). Es ist jedoch anzumerken, dass die Verwendung einer linearen Funktion nur eine Möglichkeit ist und dass andere Funktionen, die eine monotone Abnahme der Neuübertragungswahrscheinlichkeit mit dem Anstieg der Kanalbelegung aufweisen, verwendet werden können, wie etwa exponentielle, quadratische oder andere Funktionen.
Bei Vorgang 312 wird gemäß einer zufälligen Änderung unter Verwendung der bei Vorgang 310 bestimmten Neuübertragungswahrscheinlichkeit bestimmt, ob erneut übertragen werden soll oder nicht. Dies kann zum Beispiel das Erzeugen eines Zufallswerts und das Bestimmen, ob der Zufallswert angibt, dass eine Neuübertragung gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit skaliert erfolgen sollte oder nicht, beinhalten.
Die Bestimmungsergebnisse von Vorgang 312 werden bei Vorgang 314 verwendet, um den Neuübertragungsmodus so zu aktualisieren, dass eine Neuübertragung ermöglicht wird, falls die Wahrscheinlichkeit erfüllt ist, und um den Neuübertragungsmodus so zu aktualisieren, dass eine Neuübertragung verboten wird, falls die Zufallswertwahrscheinlichkeit nicht erfüllt ist.
Bei Vorgang 316 wird die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so aktualisiert, dass die Nachrichtenpriorität berücksichtigt wird. In einigen Umsetzungen geht die Steuerung zu Vorgang 318 über, falls sich die erneut zu übertragende Nachricht auf ein kritisches Ereignis oder ein Ereignis mit hoher Priorität (aber nicht auf ein Ereignis auf Standardebene) bezieht, um den Neuübertragungsmodus so festzulegen, dass eine Neuübertragung ermöglicht wird, woraufhin die Steuerung zu Vorgang 320 übergeht. Falls die Nachricht bei Vorgang 316 nicht als kritisch oder mit hoher Priorität angesehen wird, geht die Steuerung zu Vorgang 320 über. Die Kritikalität oder hohe Priorität der Nachricht kann anhand von Feldern in der Nachricht selbst und/oder anhand von Inhalt der Nachrichtenübertragung bestimmt werden, wie etwa aufgrund des Vorhandenseins eines harten Bremsereignisses oder anderer Kriterien, wie vorstehend erörtert. Es ist anzumerken, dass dies nur Beispiele sind und verschiedene andere Ansätze zum Bereitstellen von zusätzlichem Neuübertragungsaufwand für Nachrichten mit höherer Priorität verwendet werden können.
Als Nächstes wird bei Vorgang 320 die Neuübertragung durchgeführt. Als Reaktion auf eine Neuübertragung wird der Zählwert von Neuübertragungen erhöht. Zusätzlich können bei Vorgang 322 der minimale CBL- und maximale CBL-Schwellenwert aktualisiert werden, wie nachstehend ausführlich erörtert. Nach Vorgang 322 kehrt die Steuerung zu Vorgang 304 zurück, um ein aktualisiertes CBL zu berechnen. In anderen Beispielen ist anzumerken, dass das CBL aus dem Ablauf des Prozesses 300 asynchron neu berechnet werden kann und der Vorgang 304 in dem Prozess 300 nicht vorhanden sein kann. In einem derartigen Beispiel kann die Steuerung von Vorgang 302 zu Vorgang 306 und von Vorgang 322 zu Vorgang 306 übergehen.
Es ist anzumerken, dass, wenn der Prozess 300 verwendet wird, der Sender selbst bei einer Nachricht mit Standardpriorität mehr als nur eine Neuübertragung senden kann. Eine anschließende Neuübertragung (z. B. eine zweite oder dritte Neuübertragung) kann erfolgen, (i) falls die vorherige Neuübertragung bereits erfolgt ist oder (ii) falls die maximale Anzahl von Neuübertragungen, die durch den Umsetzer erlaubt sind, nicht erreicht ist. Bei jeder anschließenden Neuübertragung werden jedoch die für vCBLmin und vCBLmax festgelegten Schwellenwerte verringert, um sicherzustellen, dass das Gesamtsystem immer stabil bleibt. Stabilität bei der Belegung des Kanals ist eine wichtige Voraussetzung für ein Kommunikationsnetz. Sollten die Sender naiv erneut übertragen und ihre Neuübertragungen ausschalten, falls das CBL groß wäre, dann kann ihre Kommunikationsleistung unvorhersehbar werden und die Gesamtnetzdatenrate kann beeinträchtigt werden.
Tabelle 1 veranschaulicht eine beispielhafte Umsetzung des Prozesses 300, codiert für MATLAB:
Die Wahl von vCBLmin und vCBLmax wird durch eine Notwendigkeit vorgegeben, Stabilität mit opportunistischer Verwendung des Kanals 106 auszugleichen (z. B. führt ein Sender Neuübertragungen zur Zuverlässigkeit durch, ohne jedoch Ungerechtigkeit für andere Sender zu verursachen). Darüber hinaus muss der Wert von vCBLmin kleiner als die Hälfte von vCBLmax sein, um die Wahrscheinlichkeit von Instabilität zu reduzieren, da dies sicherstellen kann, dass Sender nicht in einem Endloszyklus von erneutem Übertragen (hohes CBL) zu keinem erneuten Übertragen (niedriges CBL) wechseln. Der Prozess 300 geht dementsprechend davon aus, dass die erneut übertragenen Datenpakete fast die gleiche Größe wie das ursprüngliche Paket aufweisen.
4 veranschaulicht einen beispielhaften Graphen 400 der Übertragungswahrscheinlichkeit gemäß dem Kanalbelegungsniveau (CBL). Der beispielhafte Graph 400 zeigt die Neuübertragungsrichtlinie für einen Sender, der drei Neuübertragungen vornehmen kann. Die erste Linie bezeichnet die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung des ersten Pakets und einer Neuübertragung in kritischen Situationen/Situationen mit hohem Nachführfehler. Die erste Neuübertragung erfolgt auf Grundlage der zweiten Wahrscheinlichkeitsfunktion. Die zweite Neuübertragung erfolgt, falls die erste Neuübertragung durchgeführt worden ist, wobei die Wahrscheinlichkeit durch die dritte Linie bezeichnet ist. Die dritte Neuübertragung erfolgt, falls die zweite Neuübertragung durchgeführt worden ist, wobei die Wahrscheinlichkeit durch die schwarze Linie bezeichnet ist.
In Bezug auf empfohlene Schwellenwerte erzeugt eine Neuübertragungswahrscheinlichkeit von 50 % der ersten Neuübertragung eine maximale Unsicherheit oder Schwankung in dem CBL durch den Sender. Das CBL auf dieser Ebene wird als CBL_maximum_uncertainty bezeichnet. In dem beispielhaften Graphen 400 ist vCBLmax auf 24 % festgelegt und vCBLmin auf 8 % festgelegt. Das Mittelpunkt-CBL beträgt daher (24 + 8) / 2 = 16 % bei einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit von 50 %. Es ist zu beachten, dass vCBLmin mindestens die Hälfte von vCBLmax beträgt, um zu verhindern, dass zyklisch zwischen erneutem Übertragen und keinem erneuten Übertragen gewechselt wird.
Die zweite Neuübertragungswahrscheinlichkeit wird bei CBLs von 16% oder höher in Abhängigkeit davon, ob die erste Neuübertragung erfolgt ist, auf null festgelegt. Die Variable vCBLmax beträgt bei der zweiten Neuübertragung 16 % (was z. B. am Mittelpunkt von vCBLmax und vCBLmin der ersten Neuübertragung liegt), wobei vCBLmin 8 % beträgt (was die Hälfte davon ist). Die dritte Neuübertragung ist dann dadurch bedingt, ob die zweite Neuübertragung erfolgt ist, und vCBLmax auf 8 % (z. B. die Hälfte von vCBLmax von 16 %) festgelegt und vCBLmin auf 4 % (z. B. die Hälfte von vCBLmin von 8 %) festgelegt.
Allgemeiner ausgedrückt, werden für eine erste Neuübertragung vCBLmax und vCBLmin gemäß den Gleichungen 1 festgelegt:

(vCBLmax + vCBLmin) / 2 = CBL bei einer (1)

Neuübertragungswahrscheinlichkeit von 50 % (CBL_maximum_uncertainty); und

vCBLmin < vCBLmax.
Für die zweite oder weitere Neuübertragungen werden vCBLmax und vCBLmin gemäß den Gleichungen 2 festgelegt:

vCBLmax < CBL maximum _uncertainty (2)

vCBLmin < vCBLmax / 2

CBL maximum uncertainty = (vCBLmax + vCBLmin) / 2
Die vorstehenden Vorgänge können wiederholt werden, bis die Anzahl von Neuübertragungen den maximal zulässigen Nmax erreicht.
5 veranschaulicht einen beispielhaften Graphen 500 einer Simulation, die die Steuerung von Schwankungen des Kanalbelegungsniveaus veranschaulicht. In dem beispielhaften Graphen 500 werden Computersimulationen für einen Mobilfunk-V2X-(C-V2X-)Aufbau verwendet, um zu veranschaulichen, dass Schwankungen bei dem CBL gesteuert werden können. Die Simulation wird mit (i) 100 Millisekunden Kanalbelegungsüberwachungszeit, (ii) Nmax = 3 und (iii) 0,5 Millisekunden pro Übertragung mit über 3000 zufälligen Versuchen mit jeweils 20 Iterationen pro Versuch festgelegt. Der Aufbau ist daher dazu ausgestaltet, ein C-V2X-Szenario zu simulieren, in dem jedem Sender ein eindeutiges und nicht überlappendes Fenster als andere Sender zugewiesen ist. Somit kollidieren alle Übertragungen und Neuübertragungen jedes Senders nicht mit anderen Benutzern. Die geeignete Wahl von vCBLmin und vCBLmax kann bestimmt werden, um die CBL-Schwankungen bei mehr Neuübertragungen zu optimieren. In dem beispielhaften Graphen 500 sind die Schwankungen in Bezug auf die Standardabweichung des CBL für einige Schwellenwerte von vCBLmin und vCBLmax bei der Standardrichtlinie veranschaulicht. Es wurden keine kritischen Ereignisse oder Ereignisse mit hohem Nachführfehler angenommen.
Zusammenfassend funktioniert der vorstehend erwähnte Ansatz zur opportunistischen Paketneuübertragung bei verschiedenen Arten von Neuübertragungstechniken (z. B. drahtgebunden, drahtlos, ARQ, HARQ usw.). Der Ansatz gleicht eine Notwendigkeit einer besseren Kommunikationszuverlässigkeit mit der zusätzlichen Überlastung aus, die durch Neuübertragungen erzeugt wird, insbesondere in V2X-Umgebungen. Wenn die Überlastungsniveaus niedrig sind, können die Sender opportunistisch erneut übertragen, um die Leistung der niedrigeren Paketfehlerrate (Packet Error Rate - PER) zu verbessern. Wenn das Überlastungsniveau hoch ist, wird die Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung reduziert, um eine Überlastung zu lindern (z. B. für Gerechtigkeit gegenüber anderen Sendern). Der Ansatz gleicht zudem eine Überlaststeuerung, kritische Ereignisse/Ereignisse mit hoher Priorität und Kanalnutzung auf stabile Weise aus, wenn die Anzahl von V2X-Sendern zunimmt. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, ob Daten erneut übertragen werden sollen, können BSM-Daten oder andere Daten, die im Kontext von kritischen Ereignissen/Ereignissen mit hoher Priorität, die sich auf die Fahraufgabe beziehen, übertragen werden, eine höhere Priorität für die Neuübertragung gegenüber anderen Daten aufweisen, die sich nicht auf das Fahren oder den Fahrzeugbetrieb beziehen. Der Ansatz erfordert nicht, dass der Empfänger weiß, ob eine Neuübertragung erfolgt ist oder nicht. Der Ansatz erfordert auch keine Zusammenarbeit oder Koordination zwischen den Sendern, stattdessen erfordert der Ansatz nur, dass die Sender das aktuelle Niveau der Kanalüberlastung kennen. Der Ansatz erfordert nicht, dass Sender einen Verlauf speichern oder einen Speicher für vorherige Paketübertragungen aufweisen. Der Ansatz ist für alle Sender gerecht, da er einem Sender kein Privileg gewährt oder anderen gegenüber Priorität einräumt. Schließlich stellt der Ansatz allen Sendern eine Möglichkeit bereit, einige Pakete mit Neuübertragungen zu senden.
In dieser Schrift beschriebene Rechenvorrichtungen, wie etwa die Netzknoten 104, beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen ausführbar sein können, wie etwa durch die vorstehend aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen, wie etwa diejenigen der Neuübertragungsregeln 208, können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java, C, C++, C#, Visual Basic, JavaScript, Python, Perl, PL/SQL usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Arbeitsspeicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, durchgeführt werden. Derartige Anweisungen und anderen Daten können unter Verwendung vielfältiger computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden.
Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch umgesetzt werden könnten, wobei die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Ferner versteht es sich, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Patentansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die bereitgestellten Beispiele werden beim Lesen der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Der Umfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche bestimmt werden, zusammen mit der ganzen Bandbreite an Äquivalenten, zu denen diese Patentansprüche berechtigen. Es wird vorweggenommen und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den in dieser Schrift beschriebenen Techniken auftreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftigen Ausführungsformen einbezogen werden. Insgesamt ist zu verstehen, dass die Anmeldung modifiziert und variiert werden kann.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken sollen deren umfassendste nachvollziehbare Auslegungen und deren allgemeine Bedeutungen zukommen, wie sie den mit den in dieser Schrift beschriebenen Techniken vertrauten Fachleuten bekannt sind, sofern in dieser Schrift kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Patentanspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung enthält.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um dem Leser einen schnellen Überblick über den Charakter der technischen Offenbarung zu ermöglichen. Sie wird mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht zum Interpretieren oder Einschränken des Umfangs oder der Bedeutung der Patentansprüche verwendet wird. Zusätzlich geht aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung hervor, dass zum Zweck der vereinfachten Darstellung der Offenbarung verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zu Gruppen zusammengefasst sind. Dieses Verfahren der Offenbarung ist nicht dahingehend zu interpretieren, dass es eine Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in jedem Patentanspruch ausdrücklich genannt sind. Wie die folgenden Patentansprüche widerspiegeln, liegt der Gegenstand der Erfindung vielmehr in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Somit werden die folgenden Patentansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Patentanspruch für sich als separat beanspruchter Gegenstand steht.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zur Umsetzung kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System für opportunistische Paketneuübertragung bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Netzknoten, der einen Prozessor und einen Netzsendeempfänger beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Netzkommunikation über einen Kommunikationskanal durchzuführen, wobei der Prozessor programmiert ist zum Übertragen einer Nachricht über den Kommunikationskanal, Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen der Nachricht innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt, Bestimmen eines Kanalbelegungsniveaus für den Kommunikationskanal, als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn das Kanalbelegungsniveau von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt, Aktualisieren des Neuübertragungsmodus durch zufälliges Bestimmen, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit und falls der Neuübertragungsmodus angibt, mit der Neuübertragung fortzufahren, Durchführen einer Neuübertragung der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Bestimmen einer Priorität der Nachricht und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Priorität der Nachricht eine hohe Priorität ist, Überschreiben des Neuübertragungsmodus, um eine Neuübertragung der Nachricht bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Bestimmen, dass die Nachricht eine hohe Priorität aufweist, als Reaktion auf das Auftreten eines scharfen Fahrzeugmanöverereignisses durch ein Fahrzeug, das den Netzknoten beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Festlegen der maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht gemäß einer Priorität der Nachricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine erste Neuübertragung der Nachricht, sodass ein arithmetischer Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ein Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine zweite oder höhere Neuübertragung der Nachricht, sodass der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als das Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als die Hälfte des maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Bestimmen des Kanalbelegungsniveaus, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, als Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau im Hinblick auf das Kanalbelegungsniveau.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner programmiert zum Ausrechnen des Kanalbelegungsniveaus als Prozentsatz der Zeit, in der der Kanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzsendeempfänger des Netzknotens mit Übertragen über den Kanal verbracht hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für opportunistische Paketneuübertragungen durch einen Netzknoten Folgendes: Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen einer Nachricht über einen Kommunikationskanal innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt, wenn dies verifiziert ist und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt, und als Reaktion darauf, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit, die angibt, dass erneut übertragen werden soll, erneutes Übertragen der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Überschreiben der Bestimmung, ob erneut übertragen werden soll, als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Nachricht eine hohe Priorität aufweist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Festlegen der maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht gemäß einer Priorität der Nachricht.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine erste Neuübertragung der Nachricht, sodass ein arithmetischer Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ein Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine zweite oder höhere Neuübertragung der Nachricht, sodass der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als das Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als die Hälfte des maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bestimmen des Kanalbelegungsniveaus, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, als Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau im Hinblick auf das Kanalbelegungsniveau.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Ausrechnen des Kanalbelegungsniveaus als Prozentsatz der Zeit, in der der Kanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzknoten mit Übertragen über den Kanal verbracht hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein nichttransitorisches computerlesbares Medium bereitgestellt, das Anweisungen für opportunistische Paketneuübertragung aufweist, wobei die Anweisungen Neuübertragungsregeln beinhalten, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Netzknotens, der eine Netzschnittstelle zu einem Kommunikationskanal aufweist, den Prozessor veranlassen zum Ausrechnen eines Kanalbelegungsniveaus für den Kommunikationskanal als Prozentsatz der Zeit, in der der Kommunikationskanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzsendeempfänger des Netzknotens mit Übertragen über den Kanal verbracht hat; Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen einer Nachricht über den Kommunikationskanal innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt; wenn dies verifiziert ist und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt, und als Reaktion darauf, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit, die angibt, dass erneut übertragen werden soll, erneutes Übertragen der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Anweisungen gekennzeichnet, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor veranlassen zum Bestimmen einer Priorität der Nachricht als Reaktion auf das Auftreten eines scharfen Fahrzeugmanöverereignisses durch ein Fahrzeug, das den Netzknoten beinhaltet; Festlegen der maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht gemäß einer Priorität der Nachricht und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Priorität der Nachricht eine hohe Priorität ist, Überschreiben des Neuübertragungsmodus, um eine Neuübertragung der Nachricht bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Anweisungen gekennzeichnet, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor veranlassen zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine erste Neuübertragung der Nachricht, sodass ein arithmetischer Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ein Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Anweisungen gekennzeichnet, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor veranlassen zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine zweite oder höhere Neuübertragung der Nachricht, sodass der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als das Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als die Hälfte des maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Anweisungen gekennzeichnet, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor veranlassen zum Bestimmen des Kanalbelegungsniveaus, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, als Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau im Hinblick auf das Kanalbelegungsniveau.

Claims

System für opportunistische Paketneuübertragung, umfassend: einen Netzknoten, der einen Prozessor und einen Netzsendeempfänger beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Netzkommunikation über einen Kommunikationskanal durchzuführen, wobei der Prozessor programmiert ist zum Übertragen einer Nachricht über den Kommunikationskanal, Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen der Nachricht innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt, Bestimmen eines Kanalbelegungsniveaus für den Kommunikationskanal, als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn das Kanalbelegungsniveau von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt, Aktualisieren des Neuübertragungsmodus durch zufälliges Bestimmen, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit und falls der Neuübertragungsmodus angibt, mit der Neuübertragung fortzufahren, Durchführen einer Neuübertragung der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Bestimmen einer Priorität der Nachricht; und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Priorität der Nachricht eine hohe Priorität ist, Überschreiben des Neuübertragungsmodus, um eine Neuübertragung der Nachricht bereitzustellen.
System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Bestimmen, dass die Nachricht eine hohe Priorität aufweist, als Reaktion auf das Auftreten eines scharfen Fahrzeugmanöverereignisses durch ein Fahrzeug, das den Netzknoten beinhaltet.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Festlegen der maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht gemäß einer Priorität der Nachricht.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine erste Neuübertragung der Nachricht, sodass ein arithmetischer Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ein Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine zweite oder höhere Neuübertragung der Nachricht, sodass der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als das Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als die Hälfte des maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ist.
System nach Anspruch 6, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Bestimmen des Kanalbelegungsniveaus, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, als Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau im Hinblick auf das Kanalbelegungsniveau.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner programmiert ist zum Ausrechnen des Kanalbelegungsniveaus als Prozentsatz der Zeit, in der der Kanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzsendeempfänger des Netzknotens mit Übertragen über den Kanal verbracht hat.
Verfahren für opportunistische Paketneuübertragungen durch einen Netzknoten, umfassend: Verifizieren, dass ein Zählwert von Übertragungen einer Nachricht über einen Kommunikationskanal innerhalb einer maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht liegt; wenn dies verifiziert ist und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass ein Neuübertragungsmodus festgelegt ist, Berechnen einer Neuübertragungswahrscheinlichkeit unter Verwendung eines minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau, sodass, falls das Kanalbelegungsniveau kleiner als der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 100% festgelegt wird, falls das Kanalbelegungsniveau größer als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist, die Neuübertragungswahrscheinlichkeit auf 0 % festgelegt wird, und innerhalb des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau die Neuübertragungswahrscheinlichkeit so festgelegt wird, dass sie von 100 % auf 0 % abnimmt, wenn ein Kanalbelegungsniveau des Kommunikationskanals von dem minimalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau zu dem maximalen Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ansteigt; und als Reaktion darauf, dass zufällig bestimmt wird, ob erneut übertragen werden soll, gemäß der Neuübertragungswahrscheinlichkeit, die angibt, dass erneut übertragen werden soll, erneutes Übertragen der Nachricht über den Kommunikationskanal und Aktualisieren des Zählwerts von Übertragungen der Nachricht.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Überschreiben der Bestimmung, ob erneut übertragen werden soll, als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Nachricht eine hohe Priorität aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Festlegen der maximalen Neuübertragungsgrenze für die Nachricht gemäß einer Priorität der Nachricht.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine erste Neuübertragung der Nachricht, sodass ein arithmetischer Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ein Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Festlegen des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau für eine zweite oder höhere Neuübertragung der Nachricht, sodass der maximale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als das Kanalbelegungsniveau ist, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, und der minimale Neuübertragungsschwellenwert für das Kanalbelegungsniveau kleiner als die Hälfte des maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau ist.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Bestimmen des Kanalbelegungsniveaus, das eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Neuübertragung der Nachricht bereitstellt, als Durchschnitt des minimalen und maximalen Neuübertragungsschwellenwerts für das Kanalbelegungsniveau im Hinblick auf das Kanalbelegungsniveau.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Ausrechnen des Kanalbelegungsniveaus als Prozentsatz der Zeit, in der der Kanal belegt ist, einschließlich der Zeit, die der Netzknoten mit Übertragen über den Kanal verbracht hat.