DE19824816C1

DE19824816C1 - Verfahren und Einrichtung zum Erkennen und Registrieren von Mitgliedern in gestörter Umgebung

Info

Publication number: DE19824816C1
Application number: DE19824816A
Authority: DE
Inventors: Harald Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2018-06-04

Abstract

Verfahren zum Erkennen und Registrieren von innerhalb eines Sendebereichs einer Erkennerstelle befindlichen Mitglieder mit je einer eindeutigen Kennung, bei welchem DOLLAR A - die Erkennerstelle an die Mitglieder in ihrem Sendebereich eine Aufforderungsnachricht sendet, welche ein vorbestimmtes Intervall von Mitgliederkennungen beschreibt, DOLLAR A - die Mitglieder mit einer Kennung innerhalb dieses Intervalls nahezu synchron eine Nachricht mit ihrer Mitgliederkennung an die Erkennerstelle senden, und DOLLAR A - die Erkennerstelle durch Überprüfen der eintreffenden Mitgliederkennungen ermittelt, ob sich im Sendebereich kein, ein oder mehrere Mitglieder mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befinden; falls mehrere Mitglieder ermittelt werden, wird dieses Intervall in Teilintervalle unterteilt, um das Vorhandensein von Mitgliedern innerhalb dieser Teilintervalle zu überprüfen. DOLLAR A Dieser Erkennungsdurchgang wird zumindest einmal wiederholt; von den bei sämtlichen Erkennungsdurchgängen ermittelten Mitgliederkennungen werden nur jene berücksichtigt, welche nach der Durchführung einer festgelegten Anzahl von Erkennungsdurchgängen nicht weniger oft, als es durch eine festgesetzte Erkennungszahl bestimmt ist, erkannt worden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und Regi strieren aller innerhalb eines Sendebereichs einer Erkenner stelle befindlichen Mitglieder aus einer Mehrzahl von Mit gliedern mit je einer eindeutigen Kennung, welche durch eine Zeichenfolge mit vorbestimmter Länge darstellbar ist, wobei die Erkennerstelle zum Senden von Nachrichten an Sendeempfän ger aller Mitglieder und zum Empfangen von Nachrichten der Sendeempfänger aller Mitglieder eingerichtet ist, bei welchem

- die Erkennerstelle an alle Mitglieder in ihrem Sendebereich eine Aufforderungsnachricht sendet, welche ein vorbestimm tes Intervall von Mitgliederkennungen beschreibt,
- alle in diesem Sendebereich befindlichen Mitglieder mit einer Kennung innerhalb dieses Intervalls nahezu synchron eine Nachricht, welche ihre Mitgliederkennung umfaßt, an die Erkennerstelle senden, und
- die Erkennerstelle durch Überprüfen der synchron einlangen den Mitgliederkennungen ermittelt, ob sich in ihrem Sende bereich kein, ein oder mehrere Mitglieder mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befinden, wobei für den Fall, daß sich innerhalb des Sendebereichs mehrere Mit glieder mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Inter valls befinden, dieses Intervall in zumindest zwei Teilin tervalle unterteilt wird, um das Vorhandensein von Mitglie dern mit einer Kennung innerhalb dieser Teilintervalle zu überprüfen.

Ebenso betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Erkennen und Registrieren aller innerhalb eines Sendebereichs einer Erkennerstelle befindlichen Mitglieder aus einer Mehrzahl von Mitgliedern mit je einer eindeutigen Kennung, welche durch eine Zeichenfolge mit vorbestimmter Länge darstellbar ist, wobei die Erkennerstelle ein Mittel zum Senden von Nachrich ten an Sendeempfänger aller Mitglieder und zum Empfangen von Nachrichten der Sendeempfänger aller Mitglieder aufweist, bei welcher

- die Erkennerstelle ein Mittel zum Senden einer Aufforde rungsnachricht, welche ein vorbestimmtes Intervall von Mit gliederkennungen beschreibt, an alle Mitglieder in ihrem Sendebereich aufweist,
- alle in diesem Sendebereich befindlichen Mitglieder ein Mittel zum Überprüfen, ob sich ihre Kennung innerhalb die ses Intervalls liegt, und ein Mittel zum Senden einer Nach richt, welche ihre Mitgliederkennung umfaßt, an die Erken nerstelle aufweisen, und
- die Erkennerstelle weiterhin ein Mittel zum Überprüfen der einlangenden Mitgliederkennungen, um festzustellen, ob sich in ihrem Sendebereich kein, ein oder mehrere Mitglieder mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befin den, und ein Mittel zum Unterteilen des Intervalls in Tei lintervalle aufweist.

Ein solches Verfahren und die zugehörige Einrichtung sind in der DE 196 39 888 des Anmelders beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens bzw. der Ein richtung. Ein ähnliches Verfahren zum Erfassen von Transpon dern in einem Datenübertragungssystem ist in der EP 473 569 A2 offenbart.

Das Erkennen und Registrieren von Mitgliedern einer großen Anzahl ist in der Praxis häufig erforderlich, z. B. zur Inven tarisierung oder bei Lagerhaltung, um beispielsweise Informa tion über vorhandene, ausgelieferte oder einlangende Waren in einem Ersatzteillager, Bücher einer Bibliothek, Bauteile oder Baugruppen einer umfassenden elektronischen Einrichtung, Fahrzeuge eines aufwendigen Fuhrparks (Eisenbahnwaggons) oder Teilnehmer eines Telekommunikationsnetzwerks zu ermitteln. Die Sendeempfänger der Mitglieder können aktiv wie etwa bei einem üblichen Telekommunikationsnetz sein, oder auch passiv wie etwa die in der EP 473 569 A2 beschriebenen Transponder.

Gemäß der DE 196 39 888 weist jedes dieser Mitglieder eine eindeutige Kennung auf, die als Zeichenfolge darstellbar ist, z. B. eine Bitfolge von 32 bit (wodurch bis zu 2³² = 4 × 10⁹ mögliche Mitgliedern eindeutig identifizierbar sind). Eine Erkennerstelle ist als zentrale Einrichtung vorgesehen, wel che die Mitglieder anhand deren Kennungen in einem Bereich erkennt und registriert. In einem Erkennungsdurchgangs wird der Bereich in Intervalle zerlegt und die Intervalle jeweils auf das Vorhandensein von Kennungen untersucht, wobei eine rekursive Aufteilung der untersuchten Intervalle vorgesehen ist, bis jedes Intervall höchstens eine Mitgliederkennung enthält. Das Ergebnis ist eine Liste aller Mitgliederkennun gen, welche durch den Informationsaustausch zwischen Erken nerstelle und Mitgliedern erkannt worden sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei das Erkennungsver fahren der DE 196 39 888 kurz wiedergegeben.

In der Erkennerstelle werden zur Erkennung und Registrierung von Mitgliedern zwei Listen geführt, nämlich eine Work-List, welche eine Anzahl von Intervallen von Mitgliederkennungen aufweist, und eine Mitgliederliste, in welcher die erkannten und registrierten Mitglieder eingetragen werden.

Zu Beginn der Erkennungssequenz umfaßt die Work-List ein oder mehrere Intervalle, welche alle zulässigen Mitgliederkennun gen umfassen, wogegen die Mitgliederliste keine Einträge enthält.

Der Sendeempfänger der Erkennerstelle sendet eine Aufforde rungsnachricht an alle im Sendebereich befindlichen Mitglie der. In dieser Nachricht ist eine Aufforderung zum Senden der Mitgliederkennung und eine Information über ein vorbestimmtes Intervall von Mitgliederkennungen enthalten. Das heißt, alle Mitglieder innerhalb des Sendebereichs, deren Kennung inner halb des angegebenen Intervalls liegt, werden aufgefordert, synchron ihre Kennung aussenden. An der Erkennerstelle wird das Intervall aus der Work-List entfernt.

Die so adressierten Mitglieder senden nahezu synchron, das heißt, innerhalb einer vorgegebenen zeitlichen Genauigkeit, ihre Kennung zur Erkennerstelle zurück. Die Mitgliederkennun gen sind derart codiert, daß die gleichzeitige Übertragung zweier verschiedenartiger Kennungen für den Empfänger erkenn bar, nämlich von einer einzelnen korrekten Kennung unter scheidbar ist. Beispielsweise sind die Kennungen als digitale Zeichenfolge definierter Länge, z. B. Bitfolgen zu 32 bit, darstellbar und nach einem in der DE 196 39 888 angegeben Verfahren mittels Phasen/Frequenzmodulation codiert.

Die Summe aller durch die Mitglieder ausgesandten Kennungen wird von der Erkennerstelle empfangen. An der Erkennerstelle wird nun die empfangene Nachricht - soweit eine Nachricht empfangen wurde - überprüft, ob sie eine eindeutige Kennung aufweist, oder ob sie einer Überlagerung von zwei oder mehr Kennungen entspricht. Es sind somit die folgenden drei Fälle zu unterscheiden.

a) Es wird keine Nachricht empfangen, das heißt, es hat sich kein Mitglied mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls gemeldet. Falls in der Work-List noch Intervalle eingetragen sind, wird die nachfolgende Sende/Empfangs sequenz mit einem dieser verbleibenden Intervalle der Work- List durchgeführt (gegebenenfalls solange, bis die Work- List keine Einträge enthält).
b) Eine eindeutige Nachricht wird empfangen. Genau ein Mit glied mit einer Kennung K innerhalb des vorgegebenen Inter valls hat sich gemeldet. Diese Kennung K wird nun in die Mitgliederliste eingetragen. Falls in der Work-List noch Intervalle eingetragen sind, wird die nachfolgende Sende-/Empfangssequenz mit einem dieser Intervalle der Work-List durchgeführt (gegebenenfalls solange, bis die Work-List keine Einträge enthält).
c) Mehrere Kennungen werden empfangen, das heißt, es haben sich mehr als zwei Mitglieder mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls gemeldet, die nicht eindeutig identifiziert werden können. In einem solchen Fall wird das Intervall in zumindest zwei Teilintervalle unterteilt. Die se Teilintervalle werden sodann der Work-List hinzugefügt. In der nachfolgenden Sequenz wird irgendein Intervall die ser Work-List ausgewählt und in einer Aufforderungsnach richt an die Mitglieder gesandt. Anhand der unmittelbar da nach einlangenden Nachricht der sendenden Mitglieder kann die Erkennerstelle wieder die drei oben beschriebenen Fälle unterscheiden.

Diese Sequenz wird solange ausgeführt, bis die Work-List keine Intervalle mehr enthält. In der Mitgliederliste sind sodann die Kennungen aller innerhalb des Sendebereichs be findlichen Mitglieder eingetragen. Die Mitgliederliste kann nun gegebenenfalls der weiteren Bearbeitung zugeführt werden, z. B. zur automatischen Erstellung einer Inventarliste, zum automatischen Abbuchen und Verrechnen von ausgelieferten oder in Empfang genommenen Waren oder Leergüter oder zur Überwa chung von den Fuhrpark verlassende oder einlangende Fahrzeuge usw.

Die DE 196 39 888 geht jedoch von störungsfreien Übertra gungsverhältnissen aus. Dies ist in der Realität oftmals nicht gegeben, wie etwa das Beispiel der Teilnehmer eines Mobilfunknetzes mit den bekannten dort gegebenenfalls auftre tenden Störungen zeigt. Eine Beeinträchtigung der Nachrich tenübermittlung zwischen Erkennerstelle und Mitgliedern ist freilich schon in bedeutend einfacheren Systemen möglich. In diesen gestörten Umgebungen würde die nach einem einzelnen Erkennungsdurchgang gewonnene Mitgliederliste den tatsächli chen Mitgliederstand im abgefragten Bereich nicht zuverlässig wiedergeben.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei welchen auch in Umgebungen mit gestörter Nachrichtenübermittlung eine möglichst rasche und zuverlässige Erkennung von Mitgliedern möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Erken nungsdurchgang zumindest einmal wiederholt wird und von den bei sämtlichen Erkennungsdurchgängen ermittelten Mitglieder kennungen nur jene berücksichtigt werden, welche nach der Durchführung einer festgelegten Anzahl von Erkennungsdurch gängen nicht weniger oft, als es durch eine festgesetzte Erkennungszahl bestimmt ist, erkannt worden sind.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine höhere Sicherheit gegen Störungen, insbesondere vorübergehenden Verbindungsun terbrechungen erreicht. Dadurch, das eine Erkennungszahl als eine erforderliche Mindestanzahl der Erkennungen eingeführt wird, ergibt sich ein Schutz gegen verfälschte Übertragungen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßigerweise bei jeder Erkennung einer Mitgliederkennung ein Zähler, welcher seitens der Erkennungs stelle der Mitgliederkennung zugeordnet ist, weitergezählt; die Zähler werden bei der Auswertung der Erkennungsdurchgänge mit der Erkennungszahl verglichen und jene Mitgliederkennun gen berücksichtigt, deren Zähler nicht kleiner als die Erken nungszahl ist.

Es ist weiters günstig, wenn die Erkennungszahl unter Verwen dung von Parametern betreffend den Sendebereich, z. B. die Übertragungsqualität der Übertragungswege, und/oder die Mit glieder im Sendebereich, z. B. die erwartete Mitgliederzahl, bestimmt wird.

In bestimmten Situationen kann es geschehen, daß in einem Intervall, in dem mehr als eine Kennung zu erwarten ist, nur eine Kennung von der Erkennerstelle empfangen wird z. B. weil ein Mitglied so "laut" sendet, daß es die Nachrichten der übrigen Mitglieder gänzlich übertönt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese Situation unabhängig von anderen Maßnahmen dadurch berücksichtigt, daß die Erken nerstelle für den Fall, daß sie bei dem Überprüfen der syn chron einlangenden Mitgliederkennungen ermittelt, daß sich in ihrem Sendebereich genau ein Mitglied mit einer Kennung in nerhalb des vorgegebenen Intervalls befindet, das Vorhanden sein von Mitgliedern mit einer Kennung innerhalb von Teilin tervallen überprüft, die insgesamt den Bereich des Intervalls mit Ausnahme der Kennung des einen Mitglieds abdecken.

Durch eine Verkürzung des ausgetauschten Informationsumfan ges, was in einer höheren Fehlersicherheit resultiert, kann in den Nachrichten anstelle einer Intervallgröße ein Grö ßenindex k gesendet werden, welcher eindeutig eine Intervall größe G[k] aus einen vorbestimmten Satz von Größenzahlen anzeigt. Auch durch diese Maßnahme wird die rasche und zuver lässige Erkennung von Mitgliedern gefördert.

Hierbei ist es im Hinblick auf das in Digitalverarbeitungsa nlagen weithin gebräuchliche Binärsystem günstig, wenn die Größenzahlen G[k] Zweierpotenzen 2 ^k sind und deren Exponent k als Größenindex verwendet wird.

Ebenso kann es, beispielsweise falls die Aufteilung in ver schieden große Teilbereiche gewünscht ist, günstig sein, wenn die Größenzahlen Zahlen der Fibonacci-Folge F[k] sind und deren Stelle k in der Fibonacci-Folge als Größenindex verwen det wird.

Eine weitere Erhöhung der Robustheit kann zusätzlich oder alternativ zu anderen Maßnahmen erreicht werden, wenn bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgrenzen von jenen Grenzen, die einer Aufteilung in gleichgroße Teilintervalle entsprechen, um einen jeweils zufällig bestimmten Betrag verschoben werden, welcher nicht größer als die um einen Schwankungsfaktor reduzierte Intervallgröße ist. Hierdurch ergibt sich eine unterschiedliche Aufteilung der Kennungen in verschiedenen Erkennungsdurchgängen, was z. B. die Unterschei dung von Mitgliedern verschiedener Signalstärke erleichtert.

Eine gleichmäßige, jedoch zufallsmäßige Verteilung der Inter vallgrenzen kann vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, daß bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgren zen aufgrund der Intervallgröße des ersten Teilintervalls - die Intervallgröße des ersten Teilintervalles ist hierbei nicht größer als ein geeigneter Bruchteil der Größe des zu unterteilenden Intervalles und für jeweils eine Intervalltei lung zufällig bestimmt - derart ermittelt werden, daß alle Teilintervalle mit Ausnahme des ersten und des letzten Inter valles die gleiche Intervallgröße erhalten, die zugleich die Summe der Intervallgrößen des ersten und des letzten Teilin tervalles ist.

Hierbei ist es günstig, wenn das erste und letzte Teilinter vall zu einem Intervall kombiniert und gemeinsam in der Auf forderungsnachricht und bei der folgenden Überprüfung der Teilintervalle behandelt werden. Diese kombinierte Intervall ist ebenso groß wie die übrigen Teilintervall; somit wird eine etwaige Bevorzugung der "außen" liegenden Mitglieder vermieden.

Bei einer zeit- und aufwandsparenden Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß für Mit gliederzahlen, die in einem Intervall unterhalb einer vorge gebenen Anzahl zu erwarten sind, die Mitglieder aufgrund eines von der Erkennerstelle gesendeten Signales innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zueinander stochastisch zeit versetzt antworten.

Dabei kann das Signal günstigerweise, um zusätzlichen Signal aufwand zu sparen, als Teil der an die Mitglieder gesendeten Aufforderungsnachricht gesendet werden.

Weiters ist es dabei zweckmäßig, wenn das Signal die Zeit spanne beschreibt, innerhalb der die Antwort det Mitglieder zu erfolgen hat.

Die oben genannte Aufgabe wird gleichermaßen von einer Ein richtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Erkennerstelle dazu eingerichtet ist, den Erkennungsdurchgang zumindest einmal zu wiederholen und von den bei sämtlichen Erkennungsdurchgängen ermittelten Mitgliederkennungen nur jene zu berücksichtigt, welche nach der Durchführung einer festgelegten Anzahl von Erkennungsdurchgängen nicht weniger oft, als es durch eine festgesetzte Erkennungszahl bestimmt ist, erkannt sind.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Erkennerstelle dazu eingerichtet, für den Fall, daß bei dem Überprüfen der synchron einlangenden Mit gliederkennungen ermittelt worden ist, daß sich in ihrem Sendebereich genau ein Mitglied mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befindet, das Vorhandensein von Mitgliedern mit einer Kennung innerhalb von Teilintervallen zu überprüfen, die insgesamt den Bereich des Intervalls mit Ausnahme der Kennung des einen Mitglieds abdecken. Auf diese Weise ist es möglich, auch Situationen korrekt zu behandeln, bei denen in einem Intervall, in dem mehr als eine Kennung zu erwarten ist, nur eine Kennung von der Erkennerstelle empfan gen wird z. B. weil ein Mitglied so "laut" sendet, daß es die Nachrichten der übrigen Mitglieder gänzlich übertönt.

Um den Umfang der übertragenen Informationen zu verringern, ist es günstig, wenn die Nachrichten anstelle einer Inter vallgröße einen Größenindex k enthalten, mittels welchem aus einen vorbestimmten Satz von Größenzahlen eine Intervallgröße G[k] bestimmbar ist.

Eine andere im Sinne einer erhöhten Robustheit vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung weist ein Mittel zur Gewinnung einer Zufallszahl auf und ist dazu eingerich tet, bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgren zen von jenen Grenzen, die einer Aufteilung in gleichgroße Teilintervalle entsprechen, um einen jeweils von dem Zu fallzahlen-Mittel gewonnenen Betrag zu verschieben, welcher nicht größer als die um einen Schwankungsfaktor reduzierte Intervallgröße ist.

Eine gleichmäßige, jedoch zufallsmäßige Verteilung der Inter vallgrenzen kann vorteilhafterweise erreicht werden, wenn die Einrichtung ein Mittel zur Gewinnung einer Zufallszahl auf weist und dazu eingerichtet ist, bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgrenzen aufgrund der Intervallgröße des ersten Teilintervalls, wobei die Intervallgröße des er sten Teilintervalles für jeweils eine Intervallteilung von dem Zufallzahlen-Mittel gewonnen ist und nicht größer ist als ein geeigneter Bruchteil der Größe des zu unterteilenden Intervalles, derart zu ermitteln, daß alle Teilintervalle mit Ausnahme des ersten und des letzten Intervalles die gleiche Intervallgröße erhalten, die zugleich die Summe der Inter vallgrößen des ersten und des letzten Teilintervalles ist.

Bei einer zeit- und aufwandsparenden Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung ist das Sendemittel der Mit glieder dazu eingerichtet, aufgrund eines Aktivierungssigna les, welches mittels eines von der Erkennerstelle gesendeten Signales ausgelöst wird, die Nachricht der Mitgliederkennung zu einem zufällig ausgewählten Zeitpunkt innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zu senden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines nicht einschrän kenden Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei die bei gefügten Zeichnungen herangezogen werden, welche jeweils symbolische Darstellungen der erfindungsgemäß verwendeten Intervalle zeigen:

Fig. 1 eine Intervallteilung mit Halbierung des zu teilenden Intervalles;

Fig. 2 die Überprüfung der Seitenintervalle eines Interval les mit einem erkannten Mitglied;

Fig. 3 eine Intervallteilung mit zufallsbestimmt variieren den Intervallgrenzen; und

Fig. 4 eine Intervallteilung mit zufällig variierenden In tervallgrenzen und mit fester Länge der inneren In tervalle.

Im Ausführungsbeispiel werden als Kennungen digitale Zahlen verwendet, wobei eine Kennung einen Wert zwischen 0 und einem (ausgeschlossenen) Maximalwert Na, z. B. Na = 2³², annehmen kann. Der detaillierte Aufbau der Mitgliederkennungen ist für die Erfindung freilich von untergeordneter Bedeutung; es reicht aus, wenn die Kennungen Elemente eines Zahlenbereichs sind, welcher in disjunkte Teilbereiche aufteilbar - und diese gleichermaßen in disjunkte Unterbereiche - ist, und die Kennungen derart codiert sind, daß die gleichzeitige Übertra gung zweier verschiedenartiger Kennungen für den Empfänger erkennbar, nämlich von einer einzelnen korrekten Kennung unterscheidbar ist. Die im Ausführungsbeispiel verwendeten Bereiche sind halboffene Intervalle von Zahlen, welche ledig lich die untere Grenzzahl, jedoch nicht die obere einschlie ßen; sowie in besonderen Fällen die Kombination von halboffe nen Intervallen. Im folgenden wird für halboffene Intervalle die Schreibweise (a, b) verwendet; dieses umfaßt die Zahlen x mit a ≦ x < b und hat die Länge b - a. Im Rahmen der Erfindung schließt der Ausdruck "Intervall" den allgemeineren Fall der Bereiche von Zahlen ein, soweit nicht zusätzliche Angaben anderes gesagt ist.

Das zu Beginn verwendete Intervall kann z. B. den gesamten möglichen Bereich (0, Na) überdecken, welcher eine Länge Na hat. Bei einer Intervallteilung - Fall c) - wird das Inter vall halbiert, falls notwendig mit einer Rundung zum nächsten Kennungswert. Jede Intervallteilung läßt sich somit schreiben als:

(a, b) → (a, M), (M, b)

wobei M = (a + b)/2

Dadurch ergibt sich eine rekursive Aufteilung der Intervalle, bis nur mehr Intervalle mit einem oder keinem Mitglied vor liegen. Da eine solche Intervallteilung nur dann stattfindet, wenn zwei Kennungen enthalten sind und sämtliche Kennungen voneinander unterschiedlich sind, gilt bei einer Teilung für das zu teilende Intervall stets b - a ≧ 2, und die entstehen den Intervalle umfassen stets zumindest eine Kennung (zu der ein Mitglied vorhanden sein kann, aber nicht muß).

Fig. 1 zeigt in symbolischer Form eine derartige Aufteilung mit Intervallhalbierung, wobei das Intervall durch einen Balken repräsentiert ist. Der Zeichnung liegt die beispiel hafte Annahme zugrunde, daß in dem Intervall (a, b) vier Mitglieder g1, g2, g3, g4, die jeweils durch einen Punkt an der entsprechenden Kennungsposition dargestellt sind, vorhanden sind. Im gezeigten Fall entsteht durch die Teilung ein Inter vall mit drei Mitgliedern g1, g2, g3 und eines mit einem Mit glied g4. In der nächsten Sequenz der Rekursion (nicht ge zeigt) würde das erste Teilintervall weiter aufgeteilt, wäh rend das vierte Mitglied g4 eindeutig erkannt wird und sein Teilintervall keiner weiteren Behandlung bedarf.

Der in der DE 196 39 888 beschriebene und in der Einleitung kurz dargestellte Erkennungsdurchgang ist in dieser Form für eine einmalige Ausführung vorgesehen. Lediglich unter der Voraussetzung, daß alle Mitglieder erreichbar sind und keine Nachrichten auf dem Übertragungsweg verfälscht werden oder verlorengehen, ergibt sich eine vollständige, zuverlässige Liste. Gemäß der Erfindung wird nun die Erkennung zyklisch wiederholt, also eine Wiederholungsschleife um den Erken nungsdurchgang gelegt. Hierbei wird die Mitgiederliste vor einem neuen Erkennungsdurchgang nicht zurückgesetzt, sondern bei der Registrierung der Mitgliederkennungen berücksichtigt. Dazu ist die Mitgliederliste günstigerweise mit einer Such struktur ausgestattet, z. B. mittels einer Hashtabelle, um schnell feststellen zu können, ob eine Kennung in einem frü heren Durchgang erkannt wurde. Im einfachsten Fall wird die bereits bestehende Mitgliederliste um die bei einem neuerli chen Erkennungsdurchgang zusätzlich gefundenen Kennungen erweitert; auf diese Weise würden sämtliche erkannten Mit glieder berücksichtigt. Beispielsweise kann eine vorbestimmte Anzahl von Erkennungsdurchgängen innerhalb eines festgelegten Zeitraumes ausgeführt werden, an dessen Ende dann ein endgül tiges Ergebnis feststeht.

Nach der Erfindung werden jedoch nicht alle erkannten Mit glieder berücksichtigt, sondern jene, die zumindest so oft erkannt wurden, wie durch eine festgelegte Zahl bestimmt ist. Diese Zahl muß natürlich kleiner als die Anzahl der Durchgän ge sein; sie kann beispielsweise eine feste Zahl sein, z. B. 2, 3, usw., oder in Bezug auf die Zahl der ausgeführten Er kennungsdurchgänge bezogen sein, z. B. die Hälfte der Anzahl der Erkennungsdurchgänge. Auch können andere Parameter, z. B. die erwartete Mitgliederzahl, die Qualität der Übertragungs wege im Sendebereich usw., dazu verwendet werden, diese Zahl festzulegen. Nach Beendigung der Anzahl von Erkennungsdurch gängen werden nur diejenigen Kennungen beibehalten, die nicht weniger als eine festgesetzte Zahl von Erkennungen aufweisen. In der Mitgliederliste ist günstigerweise für jede Kennung ein Zähler vorgesehen, der bei jeder Erkennung der betreffen den Mitgliederkennung weitergezählt wird. Auf diese Weise erreicht die Erfindung eine höhere Sicherheit gegen Störun gen, insbesondere vorübergehenden Verbindungsunterbrechungen und Störungen der Übertragungswege, die zu einer Verfälschung der übermittelten Kennungen führen können.

Alternativ hierzu kann ein Erkennungsdurchgang fortgesetzt nach Ablauf einer bestimmten Zeit wiederholt werden; die Wartezeit zwischen den Durchgängen richtet sich nach der Anwendung. Bei jeder erkannten Kennung wird in der Mitglie derliste die jüngste Zeit der Erkennung oder die jüngste Nummer des entsprechenden Durchlaufs eingetragen. Kennungen, deren jüngste Erkennung länger als eine eingestellte Grenze (Zeitspanne oder Anzahl von Durchgängen) zurückliegt, werden aus der Mitgliederliste gelöscht. Dadurch enthält die Mit gliederliste nur die in den zuletzt getätigten Durchgängen erkannten Kennungen und kann so sich ändernde Mitgliederstän de berücksichtigen.

Im Falle von Störungen in der Übertragung zwischen Erkenner stelle und Mitgliedern können die im folgenden behandelten Situationen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfah ren auftreten.

Unterbrechungen der Übertragungsstrecke(n) können dazu füh ren, daß ein Mitglied die Aufforderungsnachricht der Erken nerstelle nicht empfängt und deshalb nicht antwortet oder daß die Antwort verlorengeht; in beiden Fällen wird das Mitglied nicht erkannt. Die wiederholte Durchführung der Erkennung schafft hier auf einfache Weise Abhilfe, in dem eine erfolg reiche Übertragung der Nachrichten zu einem anderen Zeitpunkt ermöglicht wird.

Dagegen können Störungen auch zu einer nur teilweise übertra genen oder anders verfälschten Nachricht führen. So kann etwa ein verfälschtes Intervall dazu führen, daß ein Mitglied fälschlich eine Antwort sendet, obwohl seine Kennung nicht im angefragten Intervall liegt. In diesem Fall wird das Mitglied erkannt und aufgrund seiner Kennung korrekt eingeordnet (oder gegebenenfalls, wenn sie außerhalb des Startbereichs liegt, ausgeschieden). Falls das Mitglied zugleich mit anderen Mit gliedern antwortet, entsprechend Fall c) der oben beschriebe nen Kennungsauswertung, erfolgt wie bekannt eine Teilung des Intervalls; selbst wenn die Störung bei der nächsten Sequenz weiterbestehen sollte, wird durch die Aufteilung der betrof fenen Mitglieder auf die Teilintervalle die Situation verbes sert und schließlich die Mitglieder auf getrennte Intervalle verteilt. Jedoch kann die Situation auftreten, daß das Inter vall sich nicht mehr teilen läßt, weil es nur mehr die Län ge 1 hat. Dies kennzeichnet eindeutig eine fehlerhafte Aussendung. In dieser Situation können die Kennungen durch zusätzliche Maßnahmen rekonstruiert werden, wie z. B. die Auswertung einer eindeutigen Überlagerung zweier Kennungen wie in der DE 196 39 888 beschrieben oder mittels eines feh lersicheren Codes (siehe unten); falls auch dies nicht mög lich ist, erfolgt die Erkennung beim nächsten Erkennungs durchgang.

Ähnliches gilt für Verfälschungen der von einem Mitglied gesendeten Kennung. Dies führt in den meisten Fällen dazu, daß die Erkennerstelle eine nicht eindeutige Kennung bestimmt (Fall c). Die Erkennerstelle teilt somit das Intervall nach bekannter Art. Bei der nächsten Sequenz nach Wegfall der Störung erhält sie nur in einem der Teilintervalle eine Ant wort; dadurch ist der Fehler noch im selben Durchlauf abge fangen. Wird, was seltener der Fall sein wird, ein fälschlich eindeutige Kennung erzeugt, gilt Ähnliches wie beim Fall des verfälschten Aufforderungsnachricht.

Falls die Störung dort auftritt, wo mehrere Mitglieder ant worten, führt die Natur des bekannten Erkennungsverfahrens zu einer Fehlersicherheit, da nach der Intervallteilung sich eine erneute Gelegenheit zur Kennungsübertragung ergibt.

Schließlich beseitigt die erfindungsgemäße Wiederholung jene verbleibenden Fehler, die innerhalb eines Durchganges nicht behandelt werden konnten.

Ein besonderer Fall ist der, daß in einem Intervall, in dem mehr als eine Kennung zu erwarten ist, nur eine Kennung von der Erkennerstelle empfangen wird, etwa weil die Übertra gungsstrecke der anderen Mitglieder blockiert ist. Ein Son derfall hierbei ist, daß ein Mitglied so "laut" sendet, daß es die Nachrichten der übrigen Mitglieder gänzlich übertönt. Dies ist in Fig. 2 symbolisch dargestellt, worin das Mitglied g2 mit derart starkem Signal (großes Symbol) sendet, daß die übrigen Mitglieder g1, g3, g4 im Intervall (a, b) "übersehen" werden. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß nach dem Erkennen genau einer Kennung zusätzliche Aufforderungen gesendet wer den, die den Bereich des Intervalls mit Ausnahme des einen Mitglieds abdecken. Dies erfolgt erfindungsgemäß derart, daß im Fall b) des Erkennungsablaufes zusätzlich zwei Aufforde rungen gesendet werden mit einem Seitenintervall, das gleich vor der erkannten Kennung endet bzw. gleich danach beginnt, also z. B. mit Bezug auf Fig. 2 den Seitenintervallen (a, g2) und (g2 + 1, b). Im Fall einer störungsfreien Übertragung soll ten diese Aufforderungen keine zusätzlichen Einträge ergeben; bei einer Störung werden so jedoch "übersehene" Mitglieder wieder erkannt.

In Berechnungen des Anmelders wurde die Auswirkung der Aus führung dieser zusätzlichen Aufforderung abgeschätzt und ergaben eine Erhöhung des Signalaufkommens, gerechnet gegen über dem Fall ohne die Berücksichtigung der Seitenintervalle, um maximal 8% für mehr als 2³⁰ = 10⁹ Mitglieder; weiters sinkt die Aufkommenserhöhung bei zunehmender Mitgliederzahl.

Auf diese Weise nützt die Erfindung die ohnehin vorhandene Robustheit des bekannten Verfahrens zur Erreichung einer zu sätzlichen Sicherheit gegen gestörte Übertragungsumgebungen.

Zur Erhöhung der Sicherheit können für die Übertragung zwi schen Erkennerstelle und Mitgliedern auch zusätzlich fehler sichernde Codes verwendet werden. Diese können beispielsweise mittels Prüfzeichen, z. B. Parity-Bits, oder eines Hamming- Codes realisiert werden. Auf diese Weise können vorteilhaf terweise Störungen die ein Zeichen fälschlich als ein anderes erscheinen lassen, erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden.

Durch eine Verkürzung des ausgetauschten Informationsumfanges kann ebenfalls eine höhere Fehlersicherheit herbeigeführt werden. Der frei werdende Übertragungsraum kann z. B. für Prüfinformation verwendet werden.

Beschränkt man sich etwa auf einen bestimmten Satz von Zahlen für die Intervalllänge, z. B. die Zweierpotenzen 2^k, so muß nicht die gesamte Intervallgröße G[k] = 2^k, sondern nur ihr Index k, im Beispiel der Exponent der Zweierpotenz, gesendet werden. Im Ausführungsbeispiel etwa werden als Kennungen digitale Zahlen verwendet, die z. B. als binäre Zahlen in dem Intervall (0, 2³²) liegen können. Das zu Beginn verwendete Intervall kann den gesamten möglichen Bereich überdecken und hat dann eine Länge, die der Zweierpotenz 2³² entspricht. Da bei einer Intervallteilung die Intervalllänge halbiert wird, liegen stets Intervalle mit der Länge einer Zweierpotenz vor. Jede Intervallteilung läßt sich somit schreiben als:

(a, a + 2^k) → (a, a + 2^k-1), (a + 2^k-1, a + 2^k)

Durch die Beschränkung auf einen bestimmten Satz von Inter valllängen, wie hier die Zweierpotenzen 2^k, kann somit in der Aufforderungsnachricht anstelle eines Paares von Kennungen {a; b} oder einer Kennung mit einer Intervalllänge (a; b - a}, lediglich eine Kennung und der Index der Intervalllänge, im Beispiel der Zweierpotenzen der Exponent k, gesendet werden. Dies kann seitens der Mitglieder auf einfache Weise wieder entschlüsselt werden:

{a; k} ⇒ (a, b) = (a, a + 2^k)

Dies erbringt eine beträchtliche Reduktion des zu übermit telnden Informationsumfanges, etwa im genannten Beispiel von 32 bit auf 5 bit.

Eine andere Möglichkeit für die Intervalllängen ist bei spielsweise die Verwendung der Fibonacci-Folge F[k],

F[k] = 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...
k = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ...

worin jeder Wert (ab k = 2) die Summe der beiden vorangehenden Werte ist, also F[k] = F[k - 1] + F[k - 2]. Die Fibonaccizahlen sind in der Erkennerstelle und den Mitgliedern günstigerweise in einer Tabelle abgespeichert, um eine unter Umständen zeit aufwendige Berechnung zu ersparen. Jedes Intervall wird in einer Nachricht mit Hilfe des Index beschrieben, also

{a; k} ⇒ (a, b) = (a, a + F[k])

und die Intervallgröße des Startintervalls ist eine Fibonac cizahl, z. B. F[46] = 2,97 × 10⁹. Bei einer Intervallteilung wird ein Intervall in unterschiedlich lange Teilintervalle entsprechend den beiden vorangehenden Indizes aufgeteilt:

(a, a + F[k]) → (a, a + F[k']), (a + F[k'], a + F[k])
wobei k' = k - 1 oder k - 2

Die Wahl, ob das erste oder das zweite Teilintervall das kleinere Intervall wird (k' = k - 2), kann zufällig getroffen werden, oder z. B. abwechselnd für aufeinanderfolgende Teilun gen, oder auch nach Maßgabe der Mitgliederverteilung.

Für eine Dreiteilung der Intervalle kann z. B. die Fibonacci- Folge dritter Ordnung F₃[k] = 1, 1, 1, 3, 5, 9, 17, 31, ..., worin jeder Wert (ab k = 3) die Summe der drei vorangehenden ist, verwendet werden, usw.

Die Intervalle können auch zu einem bestimmten Ausmaß über lappend gestaltet werden. Dies kann z. B. dann zweckmäßig sein, wenn sich bei der Aufteilung eines Intervalles Inter vallgrößen ergeben, die nicht einer vorgegebenen Intervalllän ge G[k] entsprechen, sei dies etwa im Falle der oben genann ten Seitenintervalle oder der im folgenden zu besprechenden zufälligen Wahl der Intervallgrenzen. Eine Überlappung kann auch regelmäßig vorgesehen sein, sowohl für beliebige Inter vallgrößen als auch für einen entsprechend gewählten Satz von Intervalllängen G[k].

Eine weitere Erhöhung der Robustheit des Verfahrens besteht darin, die Intervallteilung nicht streng determiniert aus zuführen, sondern "zufällig" zu variieren. Hierzu werden die Teilungsgrenzen von jenen Grenzen, die einer Aufteilung in gleichgroße Teilintervalle entsprechen, um einen jeweils zufällig bestimmten Betrag verschoben, welcher nicht größer als die um einen Schwankungsfaktor p reduzierte Intervallgrö ße ist. Beispielsweise kann die Teilungsgrenze bei einer Intervallhalbierung anstelle stets genau bei der Hälfte des Intervalls (a, b) um einen zufälligen Betrag innerhalb eines Teils 1/p des Intervalls schwanken, z. B. 1/p = 1/5. Hierbei muß der Schwankungsfaktor p selbstverständlich größer als 1 sein. Der Betrag wird z. B. mit Hilfe einer Zufalls- oder Pseudozu fallszahlenfunktion R[u, v] gewonnen, welche eine "Zufalls zahl" zwischen den Argumentwerten u und v liefert und bei jeder Verwendung einen anderen Wert annimmt:

(a, b) → (a, M), (M, b)
wobei M = (a + b)/2 + R[- (b - a)/p, + (b - a)/p]

Fig. 3 zeigt zwei mögliche Beispiele dieser Aufteilung, wor aus hervorgeht, daß durch die Variation der Intervallgrenzen eine abweichende Aufteilung von Mitgliedern auf Intervalle zustandekommt. Dadurch ergeben sich verschiedenartige Auftei lungen des gesamten Kennungsbereiches in Teilintervalle. Dies führt z. B. bei dem oben erwähnten Problemfall des Übertönens einzelner Mitglieder durch ein "lautes", zu einer verbesser ten Erkennung der übertönten Mitglieder, da sie nun nicht mehr in jedem Fall in demselben Intervall wie das "laute" Mitglied liegen.

Freilich ergibt sich so nur in der Mitte des behandelten Bereichs eine indeterministische Variabilität; zum Rand hin nimmt die Variabilität ab, so daß der Fall eintreten kann, das am Rand des Bereiches gehäufte Kennungen gleichwohl im selben Intervall zu liegen kommen. Der Schwankungsparameter p sollte jedoch nicht zu klein gewählt werden, damit die Inter valle nicht völlig ungleichmäßig aufgeteilt werden, was die Rekursion verlängern würde.

In einer verbesserten Variante der indeterministischen Tei lung wird wie in Fig. 4A gezeigt ein Intervall in drei Tei lintervalle geteilt, von denen das mittlere nunmehr stets genau die halbe Intervalllänge aufweist:

(a, b) → (a, Ma), (Ma, Mb), (Mb, b)
wobei
D = R[0,(b - a)/2] und
Ma = a + D sowie
Mb = (a + b)/2 + D

Dadurch sind die Intervallgrenzen nun statistisch gleichmäßig im Grundbereich verteilt. Dies ist beispielsweise dann vor teilhaft, wenn die Verteilung der Mitgliederkennungen von vornherein ungleichmäßig ist und eventuell sich mit der Zeit ändern kann, die Art dieser Schwankungen jedoch unbekannt ist. Allerdings kann sich die Anzahl der zu sendenden Auffor derungsnachrichten um bis zu der Hälfte erhöhen.

Die Verallgemeinerung auf mehr Teilintervalle erfolgt durch die Vorschrift, daß die Intervallgröße des ersten Teilinter valles (innerhalb des geeigneten Bruchteils der gesamten Intervalllänge) zufällig bestimmt wird; die weiteren Teilin tervalle werden derart ermittelt, daß alle Teilintervalle mit Ausnahme des ersten und des letzten Intervalles die gleiche Intervallgröße erhalten und diese zugleich die Summe der Intervallgrößen des ersten und des letzten Teilintervalles ist. Fig. 4B zeigt diesen Fall für 5 Teilintervalle.

In einer weiteren Verbesserung werden die beiden äußeren Teilintervalle (a, Ma) und (Mb, b), die zusammengenommen ebenfalls die halbe Länge ihres Grundintervalls (a, b) haben, bei der Mitgliederaufforderung gemeinsam behandelt. Eine Nachricht die zugleich die Mitglieder beider äußeren Inter valle anspricht, muß somit nur drei Informationen (d. s. Ken nungen oder Intervalllängen) aufweisen, da die vierte Infor mation sich aus ihnen aufgrund der Relation der Intervall längen rekonstruieren läßt.

Dies sei anhand des Beispieles, worin die Intervalllängen Zweierpotenzen sind näher erläutert. Eine Nachricht für ein gewöhnliches (einfaches) Intervall mit Länge 2^k wird nun als

{a; k; -1} ⇒ (a, a + 2^k)

codiert, wobei der dritte Eintrag anzeigt, daß es sich um ein einfaches Intervall handelt. Dieses Intervall werde nun ge teilt. Die Verschiebung der Teilungsgrenzen, von dem Inter vallbeginn a an gerechnet, seien hierbei ebenfalls auf Zwei erpotenzen eingeschränkt, deren Index zufällig bestimmt wird und hier mit v bezeichnet sei:

(a, a + 2^k) → (a, Ma), (Ma, Ma + 2^k-1), (Ma + 2^k-1, a + 2^k)
wobei
Ma = a + 2^v und
v = R [0, k - 2]

Das mittlere Teilintervall wird analog wie das Grundintervall signalisiert, während für die beiden äußeren Teilintervalle eine gemeinsame Nachricht verwendet wird, deren dritter Para meter einen gültigen Index, nämlich den Index v der ersten Intervalllänge, enthält:

{Ma; k - 1; -1} ⇒ (Ma, Ma + 2^k-1)
{a; k - 1; v} ⇒ (a, a + 2^v)
sowie
(a + 2^v+ 2^k-1, a + 2^k)

Daß die Länge des dritten Intervalls keine Zweierpotenz ist, ist hierbei belanglos, da ja lediglich die beiden äußeren Intervalle gemeinsam behandelt werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Robustheit besteht darin, daß die Mitglieder zueinander stochastisch zeitver setzt innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne antworten. Damit würden gegenseitige Störungen, insbesondere des oben erwähnte Übertönen, vermieden. Die Zeitspanne, während die Erkennerstelle auf eintreffende Antworten der Mitglieder wartet, bevor sie mit der nächsten Intervallaufforderung an die Mitglieder fortsetzt, beträgt ein Vielfaches der Sende zeit einer Kennung, z. B. 7 bis 16, und wird beispielsweise fest eingestellt.

Alternativ kann die Zeitspanne von der Erkennerstelle nach einer Vorschrift, z. B. aufgrund der Mitgliederzahl beim vori gen Erkennungsdurchgang, eingestellt werden. Eine veränderli che Zeitspanne muß den Mitgliedern z. B. als zusätzlicher Parameter in der Aufforderungsnachricht mitgeteilt werden.

Durch die stochastisch zeitversetzten Antworten kann in vielen Fällen eine Intervallteilung und folglich eine Rekur sion der Aufforderungssequenz vermieden werden. Diese Lö sungsvariante ist besonders bei niedrigen Mitgliederzahlen vorteilhaft. Dies ist hinsichtlich des Zeitaufwandes der rekursiven Intervallteilung unmittelbar einsichtig, wenn man sich erinnert, daß bei Vorhandensein nur weniger Mitglieder viele der Teilintervalle leer sein werden. Bei großen Mit gliederzahlen, etwa ab 20 Mitgliedern, ist jedoch dadurch, daß die Abfragezeit für die zeitversetzten Antworten nunmehr beträchtlich vergrößert ist, das Verfahren der rekursiven Intervallteilung günstiger.

Es bietet sich daher an, bei der Mitgliedererkennung ein kombiniertes Verfahren zu verwenden, bei welchem mit einer rekursiven Intervallteilung begonnen wird und, wenn eine festgelegte Intervallbreite von z. B. 20 - oder etwa 2⁴ = 16 bzw. F[7] = 21 - erreicht bzw. unterschritten wird, auf das Verfahren mit stochastisch zeitversetzten Antworten zu wech seln. Dies kann in der Erkennerstelle z. B. fest über die Intervalllänge eingestellt sein. Der Wechsel zur stochastisch zeitversetzten Aussendung kann den Mitgliedern durch ein entsprechendes Signal der Erkennerstelle angezeigt werden. Alternativ kann die Erkennerstelle in der Aufforderungsnach richt ein zusätzliches Kennbit senden, welches nur dann ge setzt wird, wenn die Mitgliederantwort stochastisch zeitver setzt erfolgen soll.

Ausführliche Berechnungen zur Abschätzung des Zeitaufwandes der diskutierten Verfahren wurden seitens des Anmelders durchgeführt; deren Ergebnisse sollen hier nur kurz und so weit für die Erfindung von Belang wiedergegeben werden. Die Abschätzung der Laufzeit t in Abhängigkeit von der Zahl der möglichen Kennungen Na und der Zahl der erreichbaren Mitglie der Nm ergibt als führenden Terme

t = Ka . (1d Na + Nm . 1d Nm) + ...

wobei Ka den typischen Signalisierungsaufwand bei einer Intervallteilung darstellt, sowie 1d für den Binärlogarithmus (infolge der Reduzierung des Signalaufwandes von dem einer Kennung auf den eines Index) steht. Der erste Beitrag domi niert für kleine Mitgliederzahlen Nm, der zweite für große Mitgliederzahlen Nm.

Der Signalisierungsaufwand Ka umfaßt sowohl die Sendezeiten der von der Erkennerstelle ausgesandten als auch der von ihr empfangenen Nachrichten, wobei als typischer Fall angenommen wird, das alle Teilintervalle zumindest ein Mitglied enthal ten. Im Falle der "indeterministischen Intervallteilung" in drei Teilintervalle wie oben dargestellt ist der Signalisie rungsaufwand je zwei ausgesandte und eine empfangene Kennung für jedes der drei Intervalle, also 9 Kennungen. Bei der darauf aufbauenden weiter verbesserten Variante mit Inter valllängen zu Zweierpotenzen macht der Signalisierungsaufwand dagegen für je zwei Intervalle eine ausgesandte und eine empfangene Kennung sowie zwei ausgesandte Indizes aus, also 4 Kennungen und 4 Indizes, was eine Verringerung auf ungefähr die Hälfte bedeutet.

Abschließen soll nochmals angemerkt sein, daß die Anzahl der Mitglieder grundsätzlich beliebig sein kann. Auch ist die Art der Mitgliederkennungen nicht auf Zahlen oder binäre Bitfol gen eingeschränkt, sondern erstreckt sich auf sämtliche Typen von Zahlen, deren Zugehörigkeit zu einem Intervall oder ana logen Bereich eines Zahlenraumes überprüfbar ist. Schließlich soll angemerkt werden, daß zur Gewinnung von Zufallszahlen im Sinne der Erfindung jedes bekannte Mittel zur Erzeugung ge eigneter Werte verwendbar ist, insbesondere auch Zufallszah lengeneratoren oder Rauschgeneratoren.

Claims

1. Verfahren zum Erkennen und Registrieren von innerhalb eines Sendebereichs einer Erkennerstelle befindlichen Mit gliedern aus einer Mehrzahl von Mitgliedern mit je einer eindeutigen Kennung, welche durch eine Zeichenfolge mit vor bestimmter Länge darstellbar ist, wobei die Erkennerstelle zum Senden von Nachrichten an Sendeempfänger aller Mitglieder und zum Empfangen von Nachrichten der Sendeempfänger aller Mitglieder eingerichtet ist, bei welchem

1. die Erkennerstelle an Mitglieder in ihrem Sendebereich eine Aufforderungsnachricht sendet, welche ein vorbestimmtes In tervall von Mitgliederkennungen beschreibt,
2. die in diesem Sendebereich befindlichen Mitglieder mit einer Kennung innerhalb dieses Intervalls eine Nachricht, welche ihre Mitgliederkennung umfaßt, an die Erkennerstelle senden, und
3. die Erkennerstelle durch Überprüfen der eintreffenden Mit gliederkennungen ermittelt, ob sich in ihrem Sendebereich kein, ein oder mehrere Mitglieder mit einer Kennung inner halb des vorgegebenen Intervalls befinden, wobei für den Fall, daß sich innerhalb des Sendebereichs mehrere Mitglie der mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befinden, dieses Intervall in zumindest zwei Teilintervalle unterteilt wird, um das Vorhandensein von Mitgliedern mit einer Kennung innerhalb dieser Teilintervalle zu überprü fen

dadurch gekennzeichnet, daß der Erkennungsdurchgang zumindest einmal wiederholt wird und von den bei sämtlichen Erkennungsdurchgängen ermittelten Mitgliederkennungen nur jene berücksichtigt werden, welche nach der Durchführung einer festgelegten Anzahl von Erken nungsdurchgängen nicht weniger oft, als es durch eine festge setzte Erkennungszahl bestimmt ist, erkannt worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Erkennung einer Mitgliederkennung ein Zähler, welcher seitens der Er kennungsstelle der Mitgliederkennung zugeordnet ist, weiter gezählt wird und daß die Zähler bei der Auswertung der Erken nungsdurchgänge mit der Erkennungszahl verglichen werden und jene Mitgliederkennungen berücksichtigt werden, deren Zähler nicht kleiner als die Erkennungszahl ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungszahl unter Verwendung von Parametern betreffend den Sendebereich, z. B. die Übertragungsqualität der Übertragungswege, und/oder die Mitglieder im Sendebereich, z. B. die erwartete Mitglie derzahl, bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erkennerstelle für den Fall, daß sie bei dem Überprü fen der synchron eintreffenden Mitgliederkennungen ermittelt,
daß sich in ihrem Sendebereich genau ein Mitglied mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befindet, das Vorhandensein von Mitgliedern mit einer Kennung innerhalb von Teilintervallen überprüft, die insgesamt den Bereich des Intervalls mit Ausnahme der Kennung des einen Mitglieds ab decken.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nachrichten anstelle einer Intervallgröße ein Größenindex k gesendet wird, welcher eindeutig eine Inter vallgröße G[k] aus einen vorbestimmten Satz von Größenzahlen anzeigt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größenzahlen G[k] Zweierpotenzen 2 ^k sind und deren Exponent k als Größenindex verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größenzahlen Zahlen der Fibonacci-Folge F[k] sind und deren Stelle k in der Fibo nacci-Folge als Größenindex verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgren zen von jenen Grenzen, die einer Aufteilung in gleichgroße Teilintervalle entsprechen, um einen jeweils zufällig be stimmten Betrag verschoben werden, welcher nicht größer als die um einen Schwankungsfaktor reduzierte Intervallgröße ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Unterteilung eines Intervalles die Teilungsgren zen aufgrund der Intervallgröße des ersten Teilintervalls,
wobei die Intervallgröße des ersten Teilintervalles nicht größer ist als ein geeigneter Bruchteil der Größe des zu unterteilenden Intervalles und für jeweils eine Intervalltei lung zufällig bestimmt wird, derart ermittelt werden, daß alle Teilintervalle mit Ausnahme des ersten und des letzten Intervalles die gleiche Intervallgröße erhalten, die zugleich die Summe der Intervallgrößen des ersten und des letzten Teilintervalles ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und letzte Teilintervall zu einem Intervall kombiniert und gemeinsam in der Aufforderungsnachricht und bei der folgenden Überprüfung der Teilintervalle behandelt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für Mitgliederzahlen, die in einem Intervall unterhalb einer vorgegebenen Anzahl zu erwarten sind, die Mitglieder aufgrund eines von der Erkennerstelle gesendeten Signales innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zueinander stocha stisch zeitversetzt antworten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal als Teil der an die Mitglieder gesendeten Aufforderungsnachricht gesendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal die Zeit spanne beschreibt, innerhalb der die Antwort der Mitglieder zu erfolgen hat.

14. Einrichtung zum Erkennen und Registrieren von innerhalb eines Sendebereichs einer Erkennerstelle befindlichen Mit glieder aus einer Mehrzahl von Mitgliedern mit je einer ein deutigen Kennung, welche durch eine Zeichenfolge mit vorbe stimmter Länge darstellbar ist, wobei die Erkennerstelle ein Mittel zum Senden von Nachrichten an Sendeempfänger aller Mitglieder und zum Empfangen von Nachrichten der Sendeempfän ger aller Mitglieder aufweist, bei welcher

1. die Erkennerstelle ein Mittel zum Senden einer Aufforde rungsnachricht, welche ein vorbestimmtes Intervall von Mit gliederkennungen beschreibt, an alle Mitglieder in ihrem Sendebereich aufweist,
2. die in diesem Sendebereich befindlichen Mitglieder ein Mittel zum Überprüfen, ob sich ihre Kennung innerhalb die ses Intervalls liegt, und ein Mittel zum Senden einer Nach richt, welche ihre Mitgliederkennung umfaßt, an die Erken nerstelle aufweisen, und
3. die Erkennerstelle weiterhin ein Mittel zum Überprüfen der eintreffenden Mitgliederkennungen, um festzustellen, ob sich in ihrem Sendebereich kein, ein oder mehrere Mitglie der mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befinden, und ein Mittel zum Unterteilen des Intervalls in Teilintervalle aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennerstelle dazu eingerichtet ist, den Erkennungs durchgang zumindest einmal zu wiederholen und von den bei sämtlichen Erkennungsdurchgängen ermittelten Mitgliederken nungen nur jene zu berücksichtigen, welche nach der Durchfüh rung einer festgelegten Anzahl von Erkennungsdurchgängen nicht weniger oft, als es durch eine festgesetzte Erkennungs zahl bestimmt ist, erkannt sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennerstelle dazu eingerichtet ist, für den Fall, daß bei dem Überprüfen der synchron eintreffenden Mitglieder kennungen ermittelt worden ist, daß sich in ihrem Sendebe reich genau ein Mitglied mit einer Kennung innerhalb des vorgegebenen Intervalls befindet, das Vorhandensein von Mit gliedern mit einer Kennung innerhalb von Teilintervallen zu überprüfen, die insgesamt den Bereich des Intervalls mit Ausnahme der Kennung des einen Mitglieds abdecken.

16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichten anstelle einer Intervallgröße einen Grö ßenindex k enthalten, mittels welchem aus einen vorbestimmten Satz von Größenzahlen eine Intervallgröße G[k] bestimmbar ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel zur Gewinnung einer Zufallszahl aufweist

und dazu eingerichtet ist, bei der Unterteilung eines Inter valles die Teilungsgrenzen von jenen Grenzen, die einer Auf teilung in gleichgroße Teilintervalle entsprechen, um einen jeweils von dem Zufallzahlen-Mittel gewonnenen Betrag zu verschieben, welcher nicht größer als die um einen Schwan kungsfaktor reduzierte Intervallgröße ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel zur Gewinnung einer Zufallszahl aufweist und dazu eingerichtet ist, bei der Unterteilung eines Inter valles die Teilungsgrenzen aufgrund der Intervallgröße des ersten Teilintervalls, wobei die Intervallgröße des ersten Teilintervalles für jeweils eine Intervallteilung von dem Zufallzahlen-Mittel gewonnen ist und nicht größer ist als ein geeigneter Bruchteil der Größe des zu unterteilenden Inter valles, derart zu ermitteln, daß alle Teilintervalle mit Ausnahme des ersten und des letzten Intervalles die gleiche Intervallgröße erhalten, die zugleich die Summe der Inter vallgrößen des ersten und des letzten Teilintervalles ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendemittel der Mitglieder dazu eingerichtet ist, aufgrund eines Aktivie rungssignales, welches mittels eines von der Erkennerstelle gesendeten Signales ausgelöst wird, die Nachricht der Mit gliederkennung zu einem zufällig ausgewählten Zeitpunkt in nerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zu senden.