DE60223018T2

DE60223018T2 - Verkehrsverwaltungsystem auf der Basis von Paketvermittlung mit Synchronisationseinrichtung zwischen Paketen und Objekten

Info

Publication number: DE60223018T2
Application number: DE60223018T
Authority: DE
Inventors: Frank Hundscheidt; Heine Hameleers
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: ATE376233T1; EP1391862B1; US7352743B2; EP1391862A1; US20040047325A1; DE60223018D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkehrsmanagementsystem zum Managen eines Objektverkehrs auf einer physikalischen Schicht in einem Netz unter Verwendung eines paketvermittelten Steuernetzes auf einer Verkehrssteuerschicht. In dem paketvermittelten Steuernetz werden Pakete entlang von Paketweiterleitungsverknüpfungen zwischen Paketsteuereinheiten weitergeleitet ("geroutet"), so dass die Paketweiterleitung auf der Verkehrssteuerschicht der Objektbewegung auf der physikalischen Schicht entspricht. Daher müsste in einem solchen Verkehrsmanagementsystem jede Paketweiterleitung entlang einer Paketweiterleitungsverknüpfung einer Objektbewegung auf einer entsprechenden Wegsektion des Netzes entsprechen, so dass jede Paketweiterleitung die Bewegung eines jeweiligen Objektes simuliert.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Paketsteuereinheit, die in ein solches paketvermitteltes Steuernetz einzubeziehen ist, und ein Verfahren zum Managen des Objektverkehrs auf einer physikalischen Schicht in einem Netz.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Normalerweise können in einem passiven Überwachungszustand des paketvermittelten Steuernetzes Verkehrsinformationseinheiten auf einer Verkehrssignalisierungsschicht verwendet werden, um das Vorhandensein und die Bewegung von Objekten in dem Netz der physikalischen Schicht lediglich zu überwachen, und die Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Netz entspricht dann der Objektbewegung in der physikalischen Schicht.
Stattdessen kann die Verkehrssignalisierungsschicht auch Verkehrsinformationseinheiten umfassen, welche eine Füh rungsfunktion für die Objekte auf der physikalischen Schicht ausführen können. In diesem Falle kann das paketvermittelte Steuernetz aktiv den Objektverkehr auf der physikalischen Schicht steuern, indem es im Voraus eine Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Netz simuliert und indem es entsprechende Steuerungsinformationen an die Verkehrsinformationseinheiten ausgibt, welche dann entsprechende Verkehrsleitinformationen an die Objekte auf der physikalischen Schicht ausgeben.
Solche Verkehrsmanagementsysteme werden in den von derselben Anmelderin eingereichten europäischen Patentanmeldungen EP Nr. 00 125 249.3 und EP Nr. 00 125 248.5 beschrieben.
Bei beiden oben erwähnten Betriebsarten, d. h. der passiven Betriebsart (Überwachung) und der aktiven Betriebsart (Steuerung von Objekten), entspricht die Paketweiterleitung auf der Verkehrssteuerschicht aufgrund verschiedener Umstände möglicherweise nicht der Objektbewegung auf der physikalischen Schicht.
Erstens ist natürlich die Paketweiterleitung in einem paketvermittelten Steuernetz zwischen zwei Paketsteuereinheiten gewöhnlich wesentlich schneller als die eigentliche Objektbewegung in dem Netz der physikalischen Schicht. Daher kann das Objekt später an einem Wegpunkt eintreffen, welcher der Paketsteuereinheit entspricht, zu welcher das entsprechende Paket weitergeleitet wird. Dasselbe Problem kann auftreten, wenn das Paket zuerst in der sendenden Paketsteuereinheit gespeichert wird, die Objektbewegung stattfindet und das Paket erst zu der Zielpaketsteuereinheit gesendet wird, nachdem das Objekt an einem entsprechenden Wegpunkt eingetroffen ist.
Zweitens kann, selbst wenn in der passiven Betriebsart (Überwachung) Objektbewegungen Paketweiterleitungen entsprechen, ein Objekt auf einer physikalischen Schicht plötzlich zwischen zwei Wegpunkten stoppen, oder ein neues Objekt kann plötzlich beginnen, sich zwischen zwei Wegpunkten zu bewegen. Auch in einer solchen Situation entspricht die Paketweiterleitung möglicherweise nicht der Objektbewegung.
Drittens können in der aktiven Betriebsart (Objektsteuerung) Verkehrsleitinformationen den Objekten an Wegpunkten oder sogar entlang der Wegsektionen zur Verfügung gestellt werden, um den Objekten im Wesentlichen den nachfolgenden Wegpunkt anzugeben, zu welchem sich das Objekt in dem Netz bewegen sollte. Das Objekt kann sich jedoch aus verschiedenen Gründen dafür entscheiden, nicht der Angabe durch die Verkehrsleitinformationen zu folgen, und kann sich in Wirklichkeit so zu einem nachfolgenden Wegpunkt bewegen, dass der Wegpunkt, zu welchem sich das Objekt bewegt hat, nicht der Zielpaketsteuereinheit entspricht, zu welcher das entsprechende Paket von der Quellenpaketsteuereinheit weitergeleitet worden ist.
In jedem der oben erwähnten Fälle erfolgt die Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Steuernetz nicht synchron mit der Objektbewegung auf der physikalischen Schicht. Diese Situation wird hier im Weiteren als der "desynchronisierte" Zustand bezeichnet. Solche desynchronisierten Zustände in dem Verkehrsmanagementsystem sollten vermieden werden, da die Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Steuernetz dann keine korrekte Widerspiegelung der Objektbewegung ist und daher keine genaue Überwachung und/oder Steuerung der Objekte stattfinden kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Wie oben erläutert, können in einem Verkehrsmanagementsystem, welches ein paketvermitteltes Steuernetz umfasst, in welchem Pakete entlang von Paketweiterleitungsverknüpfungen zwischen Paketsteuereinheiten derart weitergeleitet werden, dass die Paketweiterleitung die Objektbewegung von Objekten auf einer physikalischen Schicht simuliert oder dieser entspricht, Synchronisationsprobleme auftreten, so dass die Paketweiterleitung von Paketen in dem paketvermittelten Steuernetz dann keine genaue Widerspiegelung der Objektbewegung in der physikalischen Schicht ist.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Probleme zu vermeiden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Paketsteuereinheit, die in ein paketvermitteltes Steuernetz einzubeziehen ist, ein Verkehrsmanagementsystem und ein Verfahren zum Managen des Objektverkehrs in einem Netz bereitzustellen, welche eine Resynchronisation ermöglichen, wenn desynchronisierte Zustände zwischen der Paketweiterleitung und der Objektbewegung auftreten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Paketsteuereinheit, die in ein paketvermitteltes Steuernetz als eine von einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist, zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen und die Paketsteuereinheiten jeweils Wegsektionen bzw. Wegpunkten eines Objektbewegungsnetzes entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen zwischen den Wegpunkten bewegen, und wobei jeder Wegpunkt (JCP1–JCPn) des Objektbewegungsnetzes eine mit ihm verbundene Verkehrsinformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten an dem Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben, enthaltend: eine Übertragungseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung (REC), die dazu vorgesehen ist, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) des paketvermittelten Steuernetzes (PSCN) und mindestens eine Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy), die die Ankunft eines Objektes (CR1–CRx) an einem der Wegpunkte (Px; JCP1–JCPn) anzeigt, zu empfangen; und eine Synchronisationseinrichtung (SYNC), die dazu vorgesehen ist, das Senden eines Paketes, das dem Objekt entspricht, zu der Paketsteuereinheit (Rx), die dem Wegpunkt (Px) entspricht, an dem die Objektankunft durch seine zugehörige Verkehrsinformationseinheit erfasst wurde, zu veranlassen.
Diese Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Paketsteuereinheit, die in ein paketvermitteltes Steuernetz als eine von einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist, zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen und die Paketsteuereinheiten jeweils Wegsektionen bzw. Wegpunkten eines Objektbewegungsnetzes entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen zwischen den Wegpunkten bewegen, und wobei jeder Wegpunkt (JCP1–JCPn) des Objektbewegungsnetzes eine mit ihm verbundene Verkehrsinformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten an dem Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben, enthaltend: eine Übertragungseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüp fung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten des paketvermittelten Steuernetzes und eine Objektankunftsinformation, die die Ankunft eines Objektes an dem der Paketsteuereinheit entsprechenden Wegpunkt anzeigt, zu empfangen; und eine Synchronisationseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Senden eines Paketes, das dem Objekt entspricht, zu der Paketsteuereinheit zu veranlassen, falls eine empfangene Objektankunftsinformation die Ankunft eines Objektes an dem der Paketsteuereinheit entsprechenden Wegpunkt anzeigt, wobei die Empfangseinrichtung auch dazu vorgesehen ist, das dem Objekt entsprechende gesendete Paket zu empfangen.
Diese Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Paketsteuereinheit, die in ein paketvermitteltes Steuernetz als eine von einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist, zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen und die Paketsteuereinheiten jeweils Wegsektionen bzw. Wegpunkten (JCP1–JCPn) eines Objektbewegungsnetzes entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen zwischen den Wegpunkten bewegen, und wobei jeder Wegpunkt des Objektbewegungsnetzes eine mit ihm verbundene Verkehrsinformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten an dem Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben, enthaltend: eine Übertragungseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten des paketvermittelten Steuernetzes und Objektankunftsinformationen, die die Ankunft von Objekten an einem oder mehreren Wegpunkten anzeigen, zu empfangen; und eine Synchronisationseinrichtung, die dazu vorgesehen ist, ein Paket in der Paketsteuereinheit zu löschen, falls eine Objektankunftsinformation, die die Ankunft eines dem Paket entsprechenden Objektes an einem Wegpunkt anzeigt, nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls durch die Empfangseinrichtung empfangen wird.
Diese Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verkehrsmanagementsystem zum Managen des Objektverkehrs in einem Netz, der auf einer physikalischen Schicht gebildet wird durch eine Vielzahl von Objekten, die sich entlang einer Vielzahl von Wegsektionen des Netzes bewegen, und eine Vielzahl von Wegpunkten, die sich an den Wegsektionen des Netzes befinden, und wobei jeder Wegpunkt eine mit ihm verbundene Verkehrsinformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten an dem jeweiligen Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben, umfassend: ein paketvermitteltes Steuernetz auf einer Verkehrssteuerschicht, in welcher der Paketverkehr, der durch eine Vielzahl von Paketen gebildet wird, die entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen weitergeleitet werden, gesteuert wird durch eine Vielzahl von Paketsteuereinheiten, die sich an den Paketweiterleitungsverknüpfungen befinden, zum Steuern des Paketverkehrs in dem paketvermittelten Steuernetz, derart, dass jedes Paket, das entlang einer jeweiligen Paketweiter leitungsverknüpfung weitergeleitet wird, einem Objekt entspricht, das sich auf einer entsprechenden Wegsektion bewegt; wobei jede Paketsteuereinheit wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3 definiert beschaffen ist und dazu vorgesehen ist, mit der jeweiligen Übertragungseinrichtung als Quellenpaketsteuereinheit jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; wobei das paketvermittelte Steuernetz auf der Verkehrssteuerschicht auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass Paketweiterleitungsverknüpfungen Wegsektionen entsprechen; und Paketsteuereinheiten Wegpunkten entsprechen; wobei, wenn eine Verkehrsinformationseinheit die Ankunft eines Objektes an ihrem zugehörigen Wegpunkt erfasst und eine entsprechende Objektankunftsinformation ausgibt, und eine dem Wegpunkt entsprechende Ankunftspaketsteuereinheit die Ankunft eines dem Objekt entsprechenden Paketes nicht erfasst, eine Synchronisationspaketsteuereinheit dazu vorgesehen ist, ein dem Objekt entsprechendes Paket zu der Ankunftspaketsteuereinheit zu senden, um die Paketweiterleitung und die Objektbewegung zu synchronisieren.
Diese Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Managen des Objektverkehrs in einem Netz, der auf einer physikalischen Schicht gebildet wird durch eine Vielzahl von Objekten, die sich entlang einer Vielzahl von Wegsektionen des Netzes bewegen, und eine Vielzahl von Wegpunkten, die sich an den Wegsektionen des Netzes befinden, wobei jeder Wegpunkt eine mit ihm verbundene Verkehrsinformationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten an dem jeweiligen Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben, durch Steuern des Paketverkehrs in einem paket vermittelten Steuernetz auf einer Verkehrssteuerschicht, der durch eine Vielzahl von Paketen gebildet wird, die entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen mittels einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten weitergeleitet werden, die sich an den Paketweiterleitungsverknüpfungen befinden; wobei jede Paketsteuereinheit dazu vorgesehen ist, als eine Quellenpaketsteuereinheit jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; wobei das paketvermittelte Steuernetz auf der Verkehrssteuerschicht auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass Paketweiterleitungsverknüpfungen Wegsektionen entsprechen; und Paketsteuereinheiten Wegpunkten entsprechen; und wobei die Steuerung der Paketsteuereinheit auf eine derartige Weise durchgeführt wird, dass jedes Paket, das entlang einer jeweiligen Paketweiterleitungsverknüpfung weitergeleitet wird, einem Objekt entspricht, das sich auf einer entsprechenden Wegsektion bewegt; die folgenden Schritte umfassend: Erfassen einer Objektankunft an einem der Wegpunkte und Generieren einer entsprechenden Objektankunftsinformation; und Veranlassen einer Paketsteuereinheit, ein dem Objekt entsprechendes Paket zu der Paketsteuereinheit zu senden, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde.
Im Wesentlichen wird in jeder der oben erwähnten Paketsteuereinheiten eine Synchronisationseinrichtung verwendet, um ein Senden eines Paketes zu einer anderen Paketsteuereinheit zu veranlassen, deren entsprechender Wegpunkt die Ankunft eines Objektes erfasst hat, oder um ein Paket zu löschen.
Außerdem erfassen in dem Verkehrsmanagementsystem und in dem Verfahren Verkehrsinformationseinheiten die Ankunft eines Objektes an ihren entsprechenden Wegpunkten und geben die entsprechende Objektankunftsinformation aus. Falls die Paketsteuereinheit, welche einem Wegpunkt entspricht, welcher die Ankunft eines Objektes erfasst, nicht die Ankunft eines dem Objekt entsprechenden Paketes erfasst, weist das paketvermittelte Steuernetz eine Synchronisationseinrichtung in einer Paketsteuereinheit an, ein dem Objekt entsprechendes Paket zu der Ankunftspaketsteuereinheit zu senden, welche dem Wegpunkt entspricht, dessen Verkehrsinformationseinheit die Objektankunftsinformation ausgegeben hat.
Daher wird, wenn eine Nichtübereinstimmung zwischen der Paketweiterleitung und der Objektbewegung vorhanden ist, eine Resynchronisation durch eine Synchronisationseinrichtung einer Paketsteuereinheit erreicht, die dem Wegpunkt entspricht, an welchem das Objekt angekommen ist.
VORTEILHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, die Übertragungseinrichtung zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde, ein Paket zu senden, das in der Paketsteuereinheit gespeichert ist und zu der Zielpaketsteuereinheit zu übertragen ist.
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, eine Übertragungseinrichtung einer anderen Paketsteuereinheit, die einem Wegpunkt entspricht, von welchem sich das Objekt zu dem Wegpunkt bewegt hat, für den die Objektankunft erfasst worden ist, zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde, ein Paket zu senden, das in der anderen Paketsteuereinheit gespeichert ist und zu der Paketsteuereinheit zu übertragen ist.
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, die Übertragungseinrichtung zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde, eine Kopie eines Paketes zu senden, das in der Paketsteuereinheit gespeichert ist und zu der Zielpaketsteuereinheit gesendet wurde.
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, eine Paketverknüpfungsinformation zu speichern, welche die Zielpaketsteuereinheit anzeigt, zu der das Paket durch die Übertragungseinrichtung gesendet wurde, wobei die Übertragungseinrichtung dazu vorgesehen ist, die Zielpaketsteuereinheit, die durch die gespeicherte Paketverknüpfungsinformation identifiziert wird, zu veranlassen, das Paket zu der Paketsteuereinheit zu senden, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde.
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, bei Empfang der Objektankunftsinformation zu allen ihren benachbarten Paketsteuereinheiten eine Paketsuchanforderung auszusenden, um die Zielpaketsteuereinheit zu veranlassen, ein Paket and die Paketsteuereinheit zu senden, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde.
Vorzugsweise ist, wenn die Übertragungseinrichtung der Paketsteuereinheit plant, ein Paket zu ihrer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit zu senden, und keine Objektankunftsinformation für ein diesem Paket entsprechendes Objekt von der Verkehrsinformationseinheit an dem der Zielpaketsteuereinheit entsprechenden Wegpunkt oder einer beliebigen anderen Paketsteuereinheit innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls generiert wird, die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, eine Löschungseinrichtung zu veran lassen, das Paket zu löschen, bevor die Übertragungseinrichtung es zu der Zielpaketsteuereinheit sendet.
Vorzugsweise ist die Synchronisationseinrichtung dazu vorgesehen, eine Generierungseinrichtung zu veranlassen, ein neues Paket zu generieren und die Übertragungseinrichtung zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, an dem die Objektankunft erfasst wurde, das neu generierte Paket zu senden.
Vorzugsweise sind die Verkehrsinformationseinheiten auch dazu vorgesehen, ein Objekt auf eine Wegsektion zu einem nachfolgenden Wegpunkt zu führen, der einer Zielpaketsteuereinheit entspricht, die durch die Quellenpaketsteuereinheit in Übereinstimmung mit der Weiterleitungsentscheidung bestimmt wurde.
Vorzugsweise wird die Paketsuchanforderung durch ein Suchpaket gebildet, das zu den benachbarten Paketsteuereinheiten gesendet wird.
Vorzugsweise umfasst das Suchpaket ein Lebensdauerfeld, das die Lebensdauer des Suchpaketes anzeigt, wobei die benachbarten Paketsteuereinheiten eine Löscheinrichtung umfassen, die dazu vorgesehen ist, das Suchpaket zu löschen, wenn das Lebensdauerfeld eine Lebensdauer anzeigt, die eine maximale zulässige Lebensdauer überschreitet.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre vorteilhaften Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch anzumerken, dass die Erfindung auch Ausführungsformen umfasst, welche aus einer Kombination von Merkmalen resultieren, die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen separat beschrieben worden sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Übersicht eines Verkehrsmanagementsystems TMSYS, zu welchem die Erfindung gehört;
2 zeigt ein detaillierteres Schema der einzelnen Einrichtungen, die in dem Verkehrsmanagementsystem von 1 verwendet werden, das insbesondere auch Paketsteuereinheiten in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) auf der Verkehrssteuerschicht (TCL) zeigt;
3 zeigt ein Beispiel einer Anzahl von miteinander verbundenen Paketsteuereinheiten Rx, Ra, Rb, Rc des paketvermittelten Steuernetzes und einer Anzahl von entsprechenden Wegpunkten Px, Pa, Pb, Pc in dem Verkehrsmanagementsystem TMSYS, das in 1 und 2 dargestellt ist;
4a zeigt ein erstes Beispiel eines desynchronisierten Zustands, der bei der Konfiguration von 3 auftritt;
4b zeigt ein zweites Beispiel eines desynchronisierten Zustands, der bei der Konfiguration von 3 auftritt;
5a zeigt eine Prinzipübersicht der Resynchronisationsmechanismen und der Synchronisationsverfahren in dem Verkehrsmanagementsystem, das Paketsteuereinheiten gemäß dem ersten, zweiten und dritten Aspekt (Anspruch 1, 2, 3) der Erfindung enthält;
5b zeigt ein Prinzipblockschaltbild einer Paketsteuereinheit gemäß der Erfindung;
6a, 6b veranschaulichen eine erste Ausführungsform des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, wobei sie insbesondere den Fall zeigen, wenn ein Objekt, das in einer Quellenpaketsteuereinheit Ra gespeichert ist, zu einer Paketsteuereinheit Rx, Rb gesendet wird, welche dem Wegpunkt Px, Pb entspricht, an dem das Objekt angekommen ist (in 6a ist Rx ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 2, und Ra ist ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1 oder 4; in 6b ist Rb ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 2 oder 5, und Ra ist ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1);
7a, 7b zeigen eine zweite Ausführungsform des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, wobei sie insbesondere den Fall zeigen, in dem eine Kopie eines Paketes in einer Quellenpaketsteuereinheit Ra (7a) gespeichert ist und Paketverknüpfungsinformationen PLI verwendet werden, um die Paketsteuereinheit Rb zu identifizieren, zu welcher das Paket gesendet wurde (7b) (in 7a ist Ra ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1 und 6, und Rx ist ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 2; in 7b ist Ra ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1 und 7, und Rb ist ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1);
8 zeigt eine dritte Ausführungsform des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, wobei sie insbesondere den Fall zeigt, in dem Objektankunftssignale SIG1, SIG2, SIG2' zu nachfolgenden Paketsteuereinheiten Ra, Rb, Rc ausgesendet werden, um herauszufinden, an welcher Paketsteuereinheit das gesendete Paket resident ist (in 8 ist Ra ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 1, 8, 13 und 14, und Rx ist ein Beispiel der Paketsteuereinheit von Anspruch 2);
9a, 9b zeigen eine vierte Ausführungsform des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, wobei sie insbesondere den Fall einer Resynchronisation zeigen, wenn ein Desynchronisationsproblem auftritt, weil ein Objekt seine Bewegung zwischen zwei Wegpunkten unterbricht (in 9a ist Ra ein Beispiel einer Paketsteuereinheit von Anspruch 3 und 9; in 9b ist Rb ein Beispiel einer Paketsteuereinheit von Anspruch 3); und
10 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, wobei sie insbesondere den Fall zeigt, in dem ein desynchronisierter Zustand infolge des Auftretens des neuen Objektes in der physikalischen Schicht vorliegt (in 10 ist jede beliebige der Paketsteuereinheiten Ra, Rb, Rc, Rd und sogar Rx ein Beispiel einer Paketsteuereinheit von Anspruch 1 und 10).
Es ist anzumerken, dass in den Zeichnungen dieselben Referenzzeichen und Bezeichnungen von Schritten und Symbole durchgehend dieselben oder ähnliche Teile und Schritte bezeichnen.
Ferner ist anzumerken, dass das paketvermittelte Steuernetz der Erfindung, das unten beschrieben ist, durch einen beliebigen Typ eines Paketvermittlungsnetzes implementiert werden könnte, und nicht nur zum Beispiel durch solche, die das Internetprotokoll (Internet Protocol) verwenden. Daher versteht es sich, dass, wenn in der Beschreibung speziell auf Protokolle und Ausdrücke Bezug genommen wird, die in einer speziellen Paketvermittlungs-Umgebung verwendet werden, dies in keiner Weise als einschränkend für die Erfindung betrachtet werden darf. Der Fachmann kann daher entsprechende Nachrichten und Merkmale in anderen Paketvermittlungs-Umgebungen finden, welche hier nicht speziell aufgelistet sind.
Im Folgenden wird das Verkehrsmanagementsystem anhand eines Beispiels beschrieben, in welchem die Objekte Fahrzeuge sind und das Netz ein Straßennetz auf einer physikalischen Schicht ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt, die sich in einem Straßennetz bewegen, sondern die Objekte können von einem beliebigen Typ von Objekten sein, die sich in einem beliebigen Typ eines Netzes auf einer physikalischen Schicht bewegen. Solche anderen Typen von Objekten können gefertigte Produkte sein, die sich in einer Fertigungshalle z. B. auf Förderbändern umherbewegen, Produkte, die über ein Verteilungsnetz zwischen Einzelhändlern verteilt werden, Pakete oder Päckchen, die in einem Paketzustellsystem zugestellt werden, Objekte, die in einem Client-Server-System umherbewegt werden, oder Objekte eines beliebigen anderen Typs, welche in einem Netz umherbewegt werden, das Wegpunkte umfasst, die über gewisse Wegsektionen miteinander verbunden sind.
Aus diesen Beispielen dürfte außerdem ersichtlich sein, dass die Wegsektionen nicht notwendigerweise physische Straßen oder Verbindungen sein müssen, sondern einfach eine Angabe sein können, dass ein Objekt von einem Wegpunkt zu einem nächsten oder nachfolgenden Wegpunkt zu bewegen ist.
Ferner können die Fahrzeuge Personenkraftwagen, Motorräder, Lastkraftwagen, Fahrräder oder sogar Fußgänger usw. umfassen, die auf einem Straßennetz fahren bzw. sich auf einem solchen bewegen, das aus Straßenabschnitten besteht, die durch Landstraßen, städtische Straßen, Autobahnen usw. gebildet werden. Die Fahrzeuge können jedoch auch Fahrzeuge umfassen, welche schienengebunden sind, d. h. Züge, Straßenbahnen usw., die auf einem Schienennetz fahren, das von Schienenabschnitten gebildet wird. Auch Kombinationen sind möglich, bei denen die Fahrzeuge sowohl Straßenfahrzeuge als auch schienengebundene Fahrzeuge umfassen und bei denen das Wegenetz sowohl Schienenabschnitte als auch standardmäßige Straßenabschnitte umfasst. Daher kann der Begriff "Straßenabschnitt" einen beliebigen Abschnitt eines Netzes bezeichnen, auf welchem sich ein Fahrzeug bewegen kann, in Abhängigkeit von seinem Antriebsmechanismus. Im Prinzip können die Fahrzeuge auch auf Schiffe und Luftfahrzeuge ausgedehnt werden, bei denen die "Straßenabschnitte" einer vorbestimmten Fahrt- bzw. Flugroute auf dem Meer oder in der Luft zwischen einer Quelle (Ausgangspunkt) und einem Ziel (Bestimmungspunkt) entsprechen. Daher betrachtet die Erfindung verschiedene Typen von Objekten, die entlang von Bewegungsabschnitten eines beliebigen Typs von Netz sich bewegen oder fahren, so dass die Erfindung nicht auf die speziellen Beispiele von Objekten, Wegsektionen, Wegpunkten, Netzen und Verkehrssignalisierungseinheiten beschränkt ist, die unten erläutert werden.
ÜBERSICHT ÜBER DAS VERKEHRSMANAGEMENTSYSTEM
Im Folgenden wird einer Übersicht über das Verkehrsmanagementsystem TMSYS, zu welchem die Erfindung gehört, unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 werden nur diejenigen Merkmale beschrieben, welche für die vorliegende Erfindung relevant sind, während weitere Informationen über das Verkehrsmanagementsystem TMSYS den oben erwähnten, von derselben Anmelderin eingereichten europäischen Patentanmeldungen EP Nr. 00 125 249.3 und EP Nr. 00 125 248.5 entnommen werden können.
In 1 umfasst das Verkehrsmanagementsystem TMSYS eine Dienstanwendungsschicht (Service Application Layer) SAL, eine Verkehrssteuerschicht (Traffic Control Layer) TCL, eine Kommunikationsschicht (Communication Layer) CL, eine Verkehrssignalisierungsschicht (Traffic Signalling Layer) TSL und eine physikalische Schicht (Physical Layer) PL.
Der Objektverkehr findet auf der physikalischen Schicht (Physical Layer) PL statt, und 1 zeigt als ein Beispiel eines Objektes das Fahrzeug Cm, das sich auf einem Straßennetz (Road Network) RD bewegt. Die Verkehrssignalisierungsschicht TSL umfasst Verkehrsinformationseinheiten (Traffic Information Units) TUI1–TUIn, TUIy zum Liefern von Verkehrsleitinformationen (Traffic Guidance Information) TG (siehe auch 3) an die Fahrzeuge C und zum Sammeln von Verkehrsinformationen, z. B. VAI (Vehicle Arrival Information, Fahrzeugankunftsinformationen), über den Fahrzeugverkehr in der physikalischen Schicht PL und zum Weiterleiten solcher Fahrzeug- oder Objektankunftsinformationen VAI (siehe auch 3) zu der Verkehrssteuerschicht TCL und/oder der Dienstanwendungsschicht SAL.
Die Verkehrssteuerschicht TCL umfasst ein paketvermitteltes Steuernetz PSCN, in welchem der Paketverkehr stattfindet, und das paketvermittelte Steuernetz PSCN enthält eine oder mehrere Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn gemäß einem Aspekt der Erfindung, die über jeweilige Paketweiterleitungsverknüpfungen PRL1–PRLm miteinander verbunden sind.
Die Dienstanwendungsschicht SAL umfasst eine Anzahl von Servern wie etwa Anwendungsserver und Dienste-Enabler ("Dienste-Ermöglicher"). Die Server der Dienstanwendungsschicht SAL kommunizieren mit dem Paketsteuereinheiten der Verkehrssteuerschicht und/oder den Verkehrsinformationseinheiten der Verkehrssignalisierungsschicht TSL.
Die Kommunikationsschicht CL stellt Kommunikationseinrichtungen für die Kommunikation zwischen der Dienstanwendungsschicht SAL und der Verkehrssignalisierungsschicht TSL und/oder zwischen der Verkehrssteuerschicht TCL und der Verkehrssignalisierungsschicht TSL zur Verfügung. Die Kommunikationsschicht CL kann ein Kabel und/oder ein drahtloses Netz, zum Beispiel ein GPRS/UMTS-Netz, umfassen.
In einem solchen Verkehrsmanagementsystem TMSYS, wie in 1 dargestellt, werden Fahrzeuge auf der physikalischen Schicht PL (d. h. der untersten Schicht, die aus Straßen und Fahrzeugen besteht) von Paketen in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN der Verkehrssteuerschicht TCL begleitet. Die vollständige Funktionsweise des Systems und der Austausch von Informationen sind in den beiden oben erwähnten, von derselben Anmelderin eingereichten europäischen Patentanmeldungen gut beschrieben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sammelt die Verkehrssignalisierungsschicht TSL Objekt-(Fahrzeug-)Ankunftsinformationen VAI und leitet sie zu der Dienstanwendungsschicht SAL und/oder der Verkehrssteuerschicht TCL weiter. Diese Informationen werden insbesondere in den Paketsteuereinheiten benötigt, um deren Synchronisationseinrichtungen zu ermöglichen, eine Resynchronisation des Verkehrsmanagementsystems TMSYS durchzuführen. Für die vorliegende Erfindung ist es nicht von Bedeutung, ob das Verkehrsmanagementsystem TMSYS vollständig in der passiven Betriebsart (Überwachung) oder in der aktiven Betriebsart (Leiten der Fahrzeuge C) arbeitet. In beiden Fällen kann die Resynchronisation gemäß der Erfindung stattfinden, wie unten beschrieben.
In 1 findet der Objektverkehr auf dem Netz RD auf der physikalischen Schicht PL statt. Die Verkehrssteuerschicht TCL, genauer, ihr paketvermitteltes Steuernetz PSCN, kann durch das Internet gebildet werden. Wie weiter unten klar wird, kann es bei einigen Ausführungsformen der Erfindung erforderlich sein, die Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Steuernetz zu überwachen. Die Funktionsweise des Internets kann durch die Router, die als die Paketsteuereinheiten dienen, genau überwacht werden. Wenn sich etwas Unerwartetes ereignet, kann das Ereignis durch das so genannte Internet Control Message Protocol (ICMP) gemeldet werden, welches auch verwendet wird, um das Internet zu prüfen. In diesem Protokoll sind viele verschiedene Typen von ICMP-Meldungen definiert, wie etwa "Destination unreachable" ("Ziel unerreichbar", ein Paket konnte einer Ziel-Paketsteuereinheit nicht zugestellt werden) oder "Parameter Problem" (ungültiges Nachrichtenkopffeld). Solche Merkmale des Internets können benutzt werden, um desynchronisierte Zustände zu erkennen, in welchen der Paketverkehr nicht mehr dem Objekt- oder Fahrzeugverkehr entspricht.
Wenn zum Beispiel eine ICMP-Meldung "Destination unreachable" ausgegeben wird, könnte dies bedeuten, dass das Paket die Ziel-Paketsteuereinheit nicht erreichen konnte und dass daher ein desynchronisierter Zustand auftritt. Spezialfälle des desynchronisierten Zustands werden hier später unter Bezugnahme auf 4a und 4b erläutert.
2 zeigt weitere Einzelheiten des in 1 dargestellten Verkehrsmanagementsystems TMSYS. Das Verkehrsmanagementsystem TMSYS ist dazu bestimmt, in einem Netz RDN den Objektverkehr zu managen, der auf einer physikalischen Schicht PL gebildet wird. Der Objektverkehr wird durch eine Vielzahl von Objekten C1, Cx, wie etwa Fahrzeugen, gebildet, die sich entlang einer Vielzahl von Wegsektionen RDS1–RDSm des Netzes RDN und einer Vielzahl von Wegpunkten JCP1–JCPn, die sich an den Wegsektionen RDS1–RDSm des Netzes RDN befinden, bewegen. Für den Fall von Fahrzeugverkehr ist das Netz RDN ein Straßennetz RDN, das zum Beispiel von einer Vielzahl von miteinander verbundenen Landstraßen und städtischen Straßen gebildet wird. Die Wegpunkte JCP1, JCP4 und JCPn sind zum Beispiel Kreuzungen von Straßen, während die Wegpunkte JCP2, JCP5, JCP5 möglicherweise nur Wendepunkte in dem Straßennetz sind. In ähnlicher Weise könnte der Wegpunkt JCP5 lediglich ein Punkt sein, welcher eine gerade Sektion in zwei Wegsektionen RDS8, RDS9 unterteilt. Daher bewegen sich im Falle von Objekten, die von Fahrzeugen C1–Cx gebildet werden, Fahrzeuge entlang der jeweiligen Straßenabschnitte RDS1–RDSm und passieren die jeweiligen Weg- oder Straßenpunkte JCP1–JCPn. Die anderen Schichten SAL, TCL, CL, TSL sind vorgesehen, um diesen Objektverkehr in der physikalischen Schicht PL zu verwalten (zu "managen").
Insbesondere umfasst die Verkehrssteuerschicht TCL ein paketvermitteltes Steuernetz PSCN, dessen Topologie eine klare Abbildung des Straßennetzes RDN auf der physikalischen Schicht PL ist. In dem paketvermittelten Steuernetz PSCN wird eine Vielzahl von Paketen CP1–CPx entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (Packet Routing Links) PRL1–PRLm weitergeleitet, und dieser Paket verkehr wird durch eine Vielzahl von Paketsteuereinheiten (Packet Control Units) PCU1–PCUn gemäß der Erfindung gesteuert, die sich an den Paketweiterleitungsverknüpfungen PRL1–PRLm befinden.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das paketvermittelte Steuernetz PSCN auf der Verkehrssteuerschicht auf eine solche Weise konfiguriert, dass Paketweiterleitungsverknüpfungen PRL1–PRLm Wegsektionen RDS1–RDSm entsprechen, Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn den Wegpunkten JCP1–JCPn entsprechen und jedes Paket CP1–CPx, das entlang einer jeweiligen Paketweiterleitungsverknüpfung PRL–PRLm weitergeleitet wird, einem Objekt CR1–CRx entspricht, das sich auf einer entsprechenden Wegsektion RDS1–RDSm bewegt. Die Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn sind in der Lage, die Pakete CP1–CPx auf einer jeweiligen Paketweiterleitungsverknüpfung PRL1–PRLm auf der Verkehrssteuerschicht TCL so zu steuern, dass sie einem jeweiligen Fahrzeug C1–Cx auf einem entsprechenden Straßenabschnitt RDS1–RDSm auf der physikalischen Schicht PL entsprechen oder es simulieren.
Wie ebenfalls oben erläutert wurde, kann das paketvermittelte Steuernetz PSCN, d. h. können dessen Paketsteuereinheiten im Wesentlichen in zwei verschiedenen Betriebsarten arbeiten, nämlich in der passiven Betriebsart (Überwachen) und in der aktiven Betriebsart (Leiten).
In der passiven Betriebsart werden Pakete CP1, CP2, CPm entlang der Paketweiterleitungsverknüpfungen PRL2, PRL4, PRLm so weitergeleitet, dass sie vollständig der Bewegung des entsprechenden Fahrzeugs C1, C2, Cx auf dem jeweiligen entsprechenden Straßenabschnitt RDS2, RDS4, RDSm entsprechen.
In der aktiven Betriebsart wird ein Weiterleitungsverfahren angewendet und ist vorbestimmt in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN, zum Beispiel vordefiniert durch einen der Server SERV1, SERV2, ..., SERVs der Dienstanwendungsschicht SAL, und ein solches Weiterleitungsverfahren kann zum Beispiel eines aus der Gruppe sein, die aus RIP, OSPF, BGP besteht, und eine Konfiguration von Intelligenz höherer Ebene, die durch einen Server in der Dienstanwendungsschicht SAL des Systems vorgesehen ist.
Im Wesentlichen umfasst jede Paketsteuereinheit PCU zum Steuern des Paketverkehrs eine Übertragungseinrichtung TR (siehe 5b), die dazu vorgesehen ist, als eine Quellenpaketsteuereinheit, z. B. PCU1, jeweilige Pakete, z. B. CP1, auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung, z. B. PRL3, zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit, z. B. PCU3, auf der Basis der jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird. Die nachfolgende Zielpaketsteuereinheit kann z. B. die Paketsteuereinheit PCU3 oder die Paketsteuereinheit PCU2 sein, in Abhängigkeit von der jeweiligen Weiterleitungsentscheidung.
In der passiven Betriebsart (Überwachung) wird die Weiterleitungsentscheidung von der Fahrzeugbewegung abhängig sein und dieser folgen; wenn sich zum Beispiel das Fahrzeug C1 dafür entscheidet, den Straßenabschnitt RDS3 zu benutzen, wird die Weiterleitungsentscheidung in der entsprechenden Paketsteuereinheit PCU1 darin bestehen, das Paket CP1 auf die entsprechende Wegsektion PRL3 weiterzuleiten.
In der aktiven Betriebsart kann die Weiterleitungsentscheidung von der Paketsteuereinheit PCU1 autonom getroffen werden, in Übereinstimmung mit dem Weiterleitungsverfahren, das durch die Dienstanwendungsschicht SAL definiert oder vorbestimmt ist oder in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN definiert ist. In einem solchen Fall wird die Paketsteuereinheit PCU1 die Weiterleitungsentscheidung tref fen, zum Beispiel für die Paketweiterleitungsverknüpfung PRL5, und die Verkehrssignalisierungsschicht TSL wird so angesteuert, dass sie Verkehrsleitinformationen TG (siehe auch 1) an das jeweilige Auto C1 ausgibt, zum Beispiel über eine Verkehrsinformationseinheit (Traffic Information Unit) TIU1, die sich an dem Wegpunkt JCP1 befindet. In diesem Falle agiert dann die Paketsteuereinheit PCU1 als die Quellenpaketsteuereinheit, und die Paketsteuereinheit PCU2 agiert als die Zielpaketsteuereinheit.
Wie ebenfalls in 2 dargestellt ist, umfasst das Verkehrsmanagementsystem TMSYS gemäß der Erfindung auch eine Verkehrssignalisierungsschicht TSL, die eine Vielzahl von Verkehrsinformationseinheiten TIU1, TIU1', TIU2–TIUn, TIUy enthält, die jeweils zu einem Wegpunkt gehören. Das heißt, mit jedem Wegpunkt JCP1, JCP2, JCP3, JCP4, JCP5, JCP5', JCPn, JCPn', JCP1' ist eine Verkehrsinformationseinheit TIU1, TIU2, TIU3, TIU4, TIU5, TIU2, TIUn, TIUy, TIU1' verbunden, die dazu vorgesehen ist, mindestens die Ankunft von Objekten oder Fahrzeugen an dem jeweiligen Wegpunkt zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation VAI1–VAYy auszugeben. Wie in 2 dargestellt und wie in 1 angegeben, können die Verkehrsinformationseinheiten TIU ein Verkehrszeichen, ein Lichtsensor, eine Verkehrseinheit innerhalb eines Fahrzeugs, ein mobiles Endgerät (GPRS/UMTS) oder ein W-LAN (zum Beispiel innerhalb eines Fahrzeugs) sein.
Die Verkehrsinformationseinheit TIU kann fahrzeugspezifische oder fahrzeugunspezifische Ankunftsinformationen ausgeben. Zum Beispiel kann eine Verkehrsinformationseinheit TIU1 einfach die Ankunft eines Fahrzeugs C1 an dem Straßenpunkt JCP1 erfassen. Stattdessen kann die Verkehrsinformationseinheit TIU auch die Ankunft eines bestimmten Fahrzeugs erfassen, zum Beispiel durch Lesen des Kennzeichenschildes oder durch Empfangen anderer Identifikationsinformationen von dem ankommenden Fahrzeug C1. Falls die Verkehrsinformationseinheit innerhalb des Fahrzeugs C1 selbst vorgesehen ist, kann die Verkehrsinformationseinheit beim Passieren des Straßenpunktes JCP1 eine entsprechende Ankunftsinformation ausgeben. Einem Fachmann sind viele andere Wege bekannt, wie eine Verkehrsinformationseinheit implementiert werden kann, welche die Ankunft eines Fahrzeugs an einem jeweiligen Straßenpunkt erfasst und eine entsprechende Objektankunftsinformation ausgibt, und speziellere Beispiele der Verkehrsinformationseinheiten sind in den oben erwähnten, zum Stand der Technik gehörenden Dokumenten (europäische Patentanmeldungen) beschrieben.
Obwohl die primäre Funktion der Verkehrsinformationseinheiten darin besteht, die Ankunft von Objekten an den jeweiligen Straßenpunkten (Wegpunkten) zu erfassen, können die Verkehrsinformationseinheiten TIU1–TIUy gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch dazu vorgesehen sein, ein Fahrzeug auf eine spezielle Wegsektion zu einem nachfolgenden Wegpunkt zu leiten, der einer Zielpaketsteuereinheit entspricht, die von der Quellenpaketsteuereinheit in Übereinstimmung mit der Weiterleitungsentscheidung bestimmt wurde. Zum Beispiel kann das paketvermittelte Steuernetz PSCN in Übereinstimmung mit seinem Weiterleitungsverfahren bestimmen, dass das Fahrzeug C1 zu dem Straßenabschnitt RDS5 zu leiten ist, anstatt zu dem Straßenabschnitt RDS3, und daher kann die Verkehrsinformationseinheit TIU1, zum Beispiel eine Verkehrsampel, dem Fahrzeug C1 als Leitinformation TG ein Abbiegen auf einen rechten Straßenabschnitt RDS5 anzeigen. Es ist außerdem klar, dass solche Verkehrsleitinformationen TG direkt dem Fahrzeug, z. B. Cl, zur Verfügung gestellt werden können, zum Beispiel über ein im Fahrzeug eingebautes Navigationssystem.
In der aktiven Betriebsart (Objekt- oder Fahrzeugsteuerung) können, wie oben bereits erläutert, Probleme eines desynchronisierten Zustands auftreten, wenn, obwohl die Verkehrsleitinformation TG ein Abbiegen auf den rechten Straßenab schnitt RDS5 anzeigt, der Fahrzeugführer des Fahrzeugs C1 trotzdem beschließt, nach links, d. h. auf den Straßenabschnitt RDS3 abzubiegen. Falls das dem Fahrzeug C1 entsprechende Paket CP1 stattdessen zu der Weiterleitungsverknüpfung PRL5 weitergeleitet wurde, tritt ein desynchronisierter Zustand auf, da, wenn das Fahrzeug C1 an dem Wegpunkt JCP3 ankommt, kein entsprechendes Paket an der entsprechenden Paketsteuereinheit PCU3 vorhanden sein wird. Dies wird unter Bezugnahme auf 3 und 4a, 4b ausführlicher erläutert.
Die Information über die Objektankunft für eine Fahrzeugankunft an jeweiligen Wegpunkten kann direkt – zum Beispiel durch die Kommunikationsschicht CL – der Paketsteuereinheit PCU zur Verfügung gestellt werden, die dem Wegpunkt entspricht, an welchem die Fahrzeugankunft erfasst wurde. Die Objektankunftsinformation kann jedoch auch zuerst der Dienstanwendungsschicht SAL zur Verfügung gestellt werden, welche auch Paketankunftsinformationen VAI von der Verkehrssteuerschicht TCL empfangen kann, zum Bestimmen eines desynchronisierten Zustands.
Obwohl es für die Erfindung wichtig ist, um den desynchronisierten Zustand zu erfassen, dass ein Zustand bestimmt wird, wenn eine Verkehrsinformationseinheit die Ankunft eines Objektes an ihrem zugehörigen Wegpunkt erfasst und die entsprechende Objektankunftsinformation ausgibt und eine dem Wegpunkt entsprechende Ankunftspaketsteuereinheit nicht die Ankunft eines diesem Objekt entsprechenden Paketes erfasst, ist es für die Erfindung nicht wichtig, in welcher Schicht dieser Zustand erfasst wird. Eine solche Einrichtung zur Erfassung eines desynchronisierten Zustands kann sich in der Verkehrssteuerschicht TCL und/oder der Dienstanwendungsschicht SAL befinden, und sie kann den desynchronisierten Zustand basierend auf den Fahrzeugankunftsinformationen von den Wegpunkten und entsprechenden Paketankunftsinformationen von den Paketsteuereinheiten erfassen.
ERFASSUNG EINES DESYNCHRONISIERTEN (OUT-OF-SYNC) ZUSTANDS
Um zu veranschaulichen, wie in dem Verkehrsmanagementsystem TMSYS, das unter Bezugnahme auf 1 und 2 dargestellt und beschrieben wurde, ein desynchronisierter Zustand auftreten kann und erfasst werden kann, zeigt 3 einen Ausschnitt einer Verkehrssteuerschicht TCL mit vier Verkehrssteuereinheiten Rx, Ra, Rb und Rc und eine Verkehrssignalisierungsschicht/physikalische Schicht TSL/PL mit vier entsprechenden Straßenpunkten oder Wegpunkten Px, Pa, Pb, Pc. Die Verkehrsinformationseinheiten sind in 3 nicht separat dargestellt, und es wird angenommen, dass die jeweiligen Verkehrsinformationseinheiten mit den Straßenpunkten Px, Pa, Pb, Pc integriert sind.
3 zeigt nur die wesentlichen Merkmale des Verkehrsmanagementsystems TMSYS gemäß der Erfindung, und es ist in 3 insbesondere dargestellt, dass Fahrzeugankunftsinformationen VAI von der (den) Verkehrsinformationseinheit(en) zur Verfügung gestellt werden und Verkehrleitinformationen TG den jeweiligen Verkehrsinformationseinheiten zur Verfügung gestellt werden, falls sie die Fähigkeit haben, auch Verkehr zu leiten, wie etwa einem Fahrzeug C anzuzeigen, dass es links oder rechts abbiegen soll.
3 zeigt eine typische Konfiguration, bei welcher die Verkehrsinformationseinheit Rx mit der Verkehrsinformationseinheit Ra über eine entsprechende Paketweiterleitungsverknüpfung verbunden ist und die Paketsteuereinheit Ra wiederum über Weiterleitungsverknüpfungen mit den Paketsteuereinheiten Rb, Rc verbunden ist. Die Paketsteuereinheit Rb ist über eine entsprechende Weiterleitungsverknüpfung mit der Paketsteuereinheit Rc verbunden. Das Verbindungsnetz innerhalb der oder die Topologie der physi kalischen Schicht PL ist eine Abbildung dieser Konfiguration in die Verkehrssteuerschicht TCL, d. h. auf die physikalische Schicht; der Wegpunkt Px ist über einen Weg oder eine Straße mit dem Wegpunkt Pa verbunden, und der Wegpunkt Pa ist wiederum über eine Wegsektion (einen Straßenabschnitt) mit den Straßenpunkten Pb und Pc verbunden. Außerdem sind die Wegpunkte Pb und Pc durch eine Wegsektion miteinander verbunden.
Somit sind die für die "Objektsteuerung" vorgesehenen Router Ra, Rb, Rc und Rx in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN resident, und die Steuerknoten des physikalischen Netzes Pa, Pb, Pc und Px (z. B. ein Bordcomputer im Inneren eines Autos oder ein Sensor an einer Straße) sind in dem physikalischen Netz PL resident. Ferner ist die Beziehung nicht auf 1:1 beschränkt. Nur in den Beispielen ist eine direkte Abbildung von Rx, Ra, Rb, Rc auf entsprechende Wegpunkte Px, Pa, Pb, Pc vorhanden.
Wie anhand von 3 klar wird, kann, da keine Mechanismen verfügbar sind, um Pakete und Objekte in Steuernetzen zu synchronisieren, in denen Objekte durch Pakete begleitet und gesteuert werden, die Steuerung nur als eine Steuerung "nach bestem Bemühen" betrachtet werden, da keine (detaillierten) Prozeduren für eine Synchronisation beschrieben worden sind. Zum Beispiel beschließt, obwohl eine Verkehrssignalisierungseinheit (z. B. ein Bordcomputer in einem Fahrzeug) anzeigt, nach links abzubiegen, der Fahrer (aus welchem Grund auch immer), nach rechts abzubiegen. Eine solche Situation ist in 4a und 4b mit verschiedenen Fällen der Desynchronisation schematisch dargestellt. Oberhalb von 4a sind zum Vergleich mit 3 die Verbindungen der Paketsteuereinheiten Rx, Ra, Rb, Rc untereinander dargestellt.
In 4 und in den folgenden 5–10 werden die folgenden Symbole verwendet. Ein Rhombus, wie etwa in 4a um Ra herum, bezeichnet eine Quellenpaketsteuereinheit. Ein Kreis, z. B. Rb in 4a, bezeichnet eine Zielpaketsteuereinheit, zu welcher ein Paket von der Quellenpaketsteuereinheit gesendet wird. Wie aus den Verbindungen in 3 ersichtlich ist, könnte ein Paket von Ra zu "Zielen" Rb oder Rc gesendet werden. Dieselbe Bezeichnung mittels eines Rhombus wird auch auf der physikalischen Schicht PL verwendet, d. h. der Rhombus um Pa herum bezeichnet, dass ein Objekt diesen Wegpunkt verlässt, um sich zum Wegpunkt Pb oder zu Pc zu bewegen. In allen 4–10 betrifft, wie als Beispiel in 4a angegeben ist, die obere Hälfte jeweils Einheiten in einer Verkehrssteuerschicht TCL, und die untere Hälfte entspricht Einheiten in der physikalischen Schicht PL.
Ein rechteckiges Kästchen, z. B. in 4a um Pb und Pc herum, bezeichnet einen Wegpunkt oder Straßenpunkt, wo das Objekt oder Fahrzeug, das einem von der Quellenpaketsteuereinheit gesendeten Paket entspricht, tatsächlich ankommt. Ferner ist das Ausgeben einer Objektankunftsinformation VAI als ein "Ankunftsereignis" angegeben, das mit einem Pfeil bezeichnet ist.
Ferner bezeichnet in 4–10 die Kennzeichnung "P" die Bewegungsrichtung eines Pakets in der Verkehrssteuerschicht, und die Kennzeichnung "0" bezeichnet die Bewegungsrichtung eines Objektes (Fahrzeugs) auf der physikalischen Schicht PL. Ferner bezeichnet eine horizontale S-förmige Linie, die mit "SIG" gekennzeichnet ist, die tatsächliche Übertragung von Signalisierungsinformationen von einer Paketsteuereinheit zu einer nachfolgenden Paketsteuereinheit, zum Beispiel von Rx zu Ra in 7b (die weiter unten beschrieben wird). Es ist anzumerken, dass Objektankunftsereignisse, d. h. solche "Ereignis"-Nachrichten, die mit "SIG" gekennzeichnet sind, auf einer erweiterten Version von ICMP beruhen können, d. h. die Ereignisnachrichten können durch das Internet Control Message Protocol gemeldet werden.
Es wird auf die obigen Definitionen verwiesen; 4a zeigt zwei Szenarien der Desynchronisation, welche in einem synchronisierten Verkehrsmanagementsystem eigentlich nicht auftreten sollten. Nämlich die Paketsteuereinheit Ra, die als die Quellenpaketsteuereinheit agiert, sendet P1 ein Paket zu der Zielpaketsteuereinheit Rb. Wie mittels der gestrichelten Linie P2 angegeben ist, kann die Paketsteuereinheit Ra auch in Übereinstimmung mit ihrer Weiterleitungsentscheidung bestimmen, ein Paket zu der Zielpaketsteuereinheit Rc zu senden P2. Falls das Paket dazu vorgesehen ist, zu Rb gesendet zu werden, und auch ein Objekt sich zu einem entsprechenden Wegpunkt Pb bewegt O1, dann gibt der Wegpunkt Pb (oder seine jeweilige Verkehrsinformationseinheit) ein "Objektankunftsereignis" aus, und wenn sowohl das Paket P1 als auch das Objekt O1 an einer Zielpaketsteuereinheit Rb bzw. einem entsprechenden Wegpunkt Pb ankommen, dann liegt in dem System ein synchronisierter Zustand vor. Dasselbe würde ebenso gelten, wenn das Paket zu der Einheit Rc zu senden ist P2 und das Objekt tatsächlich an der entsprechenden Wegeinheit Pc ankommt.
Wie in 4b angegeben ist, tritt jedoch ein erster desynchronisierter Zustand auf und wird erfasst, wenn das Paket tatsächlich zu der Zieleinheit Rb weitergeleitet wird, während das Objekt O1 (Fahrzeug) zu dem Wegpunkt Px bewegt hat. In diesem Falle erfasst die Verkehrsinformationseinheit an Px die Ankunft eines Objektes O1 an ihrem zugehörigen Wegpunkt Px und gibt eine entsprechende Objektankunftsinformation (Ankunft) aus, während die Ankunftspaketsteuereinheit Rx, die dem Wegpunkt Px entspricht, nicht die Ankunft eines dem Objekt entsprechenden Pakets erfasst – weil sich das Paket in Wirklichkeit zu Rb bewegt hat.
Daher liegt eine Nichtübereinstimmung zwischen der Paketweiterleitung und der Objektbewegung vor. Dieselbe Situation tritt ein, wenn sich das Objekt O2 zu dem Wegpunkt Pc bewegt hat und das Paket in Wirklichkeit zu Rb weitergeleitet wurde.
4b zeigt außerdem zwei weitere Fälle mit O1' und O1'', für welche ein desynchronisierter Zustand auftritt. Der Fall O1' zeigt eine Situation, in der ein neues Objekt plötzlich an einem Wegpunkt Px erscheint. Eine solche Situation kann zum Beispiel eintreten, wenn ein Fahrzeug von einem Parkplatz aus gestartet wird, der sich an einem zu Px führenden Straßenabschnitt befindet. In einer solchen Situation liegt ebenfalls ein desynchronisierter Zustand vor, da ein zusätzliches Objekt (Fahrzeug) auf der physikalischen Schicht PL vorhanden ist, für welches kein entsprechendes Paket in der Verkehrssteuerschicht TCL vorhanden ist.
Die Bezeichnung O'' zeigt einen Fall, in welchem ein Objekt (Fahrzeug), welches begonnen hat, sich entlang einer Wegsektion von Pa zu Pb zu bewegen, niemals in Pb ankommt, weil es seine Bewegung irgendwo dazwischen beendet hat. Eine solche Situation kann zum Beispiel eintreten, wenn ein Fahrzeug (Objekt) beginnt, sich von Pa weg zu bewegen, aber in Wirklichkeit nie in Pb ankommt, weil der Fahrzeugführer beschließt, das Fahrzeug auf einem Parkplatz abzustellen, der sich an dem Straßenabschnitt befindet, der Pa und Pb miteinander verbindet.
Zusammengefasst, können in 4b die folgenden desynchronisierten Zustände unterschieden werden und erfasst werden:

A. Ein Objekt (Fahrzeug) kommt in Pc an (welches direkt mit Pb verbunden ist, das Rb entspricht, wohin das Paket gesendet wurde), was ein Objektankunftsereignis von Pc zur Folge hat;
B. ein Objekt (Fahrzeug) kommt in Px an (welches NICHT direkt mit Pb verbunden ist, das Rb entspricht, wohin das Paket gesendet wurde), was ein Objektankunftsereignis von Px zur Folge hat;
C. ein Objekt (Fahrzeug) kommt an irgendeinem der Wegpunkte P nicht an (z. B. es hat dazwischen angehalten), was entweder eine neue Objektankunft zur Folge hat (was bedeutet, dass sich um diesen "desynchronisierten Zustand" das nächste Objektankunftsereignis kümmert, möglicherweise in einem anderen P), oder ein Zeitüberschreitungs-(Timeout-)Ereignis.

Mit Ausnahme des Zeitüberschreitungs-Ereignisses, das im obigen Fall C beschrieben wurde, ist Fall B der allgemeine Fall, der auch die Fälle A und C abdeckt. Daher soll Fall B nochmals ausführlicher erläutert werden.
Im Beispiel B wird das Paket von Ra zu Rb gesendet. Obwohl dies dem Fahrzeug (Fahrer) über eine entsprechende Verkehrsleitinformation TG angezeigt wird, ist das Fahrzeug offenbar von Pa zu Px gefahren (O1 in 4b). In Abhängigkeit von der weiter unten beschriebenen Resynchronisation wird das Paket entweder in dem Puffer in Ra oder in dem Puffer in Rb auf ein Objektankunftsereignis von Pb in der physikalischen Schicht PL warten, welches anzeigt, dass das Fahrzeug angekommen ist (und dass die Weiterleitung fortgesetzt werden kann, d. h. weitere Weiterleitungsentscheidungen zu treffen sind). Das Fahrzeug ist jedoch in Px angekommen, und ein Objektankunftsereignis wird in Rx empfangen. In jedem Falle beinhaltet die Resynchronisation das Senden eines dem Objekt entsprechenden Paketes zu der Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, an welchem die Objektankunft durch eine zugehörige Verkehrsinformationseinheit erfasst wurde.
RESYNCHRONISATIONSMECHANISMEN GEMÄSS DER ERFINDUNG
5a zeigt eine Prinzipübersicht für Resynchronisationsprozeduren gemäß dem Prinzip der Erfindung.
5b zeigt eine Prinzipübersicht einer Paketsteuereinheit PCU, die für die Resynchronisationsprozeduren gemäß dem Prinzip der Erfindung geeignet ist.
Zusätzlich zu den oben angegebenen Definitionen bezeichnen Bezeichnungen mit zwei vertikalen Linien, z. B. |Rd|, |Ra|, |Rb| und |Rc| in 5a, eine so genannte Synchronisations-Paketsteuereinheit, welche dazu vorgesehen ist, ein einem Objekt entsprechendes Paket zu der Ankunftspaketsteuereinheit zu senden, welche dem Wegpunkt entspricht, zu welchem sich ein Objekt bewegt hat. Die Synchronisationseinrichtung einer solchen Synchronisations-Paketsteuereinheit synchronisiert die Paketweiterleitung und die Objektbewegung, wenn eine Verkehrsinformationseinheit, die sich zum Beispiel bei Px in 5a befindet, die Ankunft eines Objektes O1 an ihrem zugehörigen Wegpunkt erfasst und eine entsprechende Objektankunftsinformation (Pfeil) ausgibt, und die entsprechende Ankunftspaketsteuereinheit Rx, die diesem Wegpunkt Px entspricht, nicht die Ankunft eines dem Objekt entsprechenden Paketes erfasst.
Wie oben bereits kurz erläutert wurde und wie in 5b dargestellt, umfassen eine oder mehrere der Paketsteuereinheiten PCU, die in das paketvermittelte Steuernetz PSCN einzubeziehen sind, eine Übertragungseinrichtung TR, eine Empfangseinrichtung REC und insbesondere eine Synchronisationseinrichtung SYNC. Wie bereits oben erwähnt, ist die Übertragungseinrichtung TR dazu vorgesehen, zum Beispiel als eine Quellenpaketsteuereinheit jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN verwendet wird, um eine Steuerung für die Paketweiterleitung durchzuführen. Das heißt, in Abhängigkeit von der Weiterleitungsentscheidung sendet die Übertragungseinrichtung TR ein Paket zu einer benachbarten Paketsteuereinheit über eine Paketweiterleitungsverknüpfung.
Gemäß einem ersten Aspekt einer solchen Paketsteuereinheit PCU ist es die Funktion der Empfangseinrichtung REC, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn des paketvermittelten Steuernetzes PSCN und mindestens eine Objektankunftsinformation VAI1–VAIy, die die Ankunft eines Objektes CR1–CRx an einem der Wegpunkte Px; JCP1–JCPn anzeigt, zu empfangen, wobei die Synchronisationseinrichtung SYNC dazu vorgesehen ist, das Senden eines Paketes, das dem Objekt entspricht, zu der Paketsteuereinheit, z. B. Rx, die dem Wegpunkt, z. B. Px, entspricht, an dem die Objektankunft durch seine zugehörige Verkehrsinformationseinheit erfasst wurde, zu veranlassen. Diese Funktion der Synchronisationseinrichtung SYNC ist insbesondere für die Synchronisationen, die in 6a, 6b, 7a, 7b, 8 und 10 dargestellt sind, und die Synchronisationen, die in 5a mit SYNC1, SYNC2, SYNC3, SYNC4 bezeichnet sind, von Nutzen. Das heißt, gemäß dem ersten Aspekt sorgt die Paketsteuereinheit oder, genauer, ihre Synchronisationseinrichtung SYNC dafür, dass ein Paket, das einem Objekt entspricht, zu der Paketsteuereinheit gesendet wird, welche dem Wegpunkt entspricht, an welchem das Objekt angekommen ist. Dieser erste Aspekt kann so gesehen werden, dass er die Synchronisations-Paketsteuereinheit als die "sendende Seite" betrachtet, die dafür verantwortlich ist, das "Senden" eines Paketes zu der entsprechenden Paketsteuereinheit zu veranlassen.
Gemäß einem zweiten Aspekt einer solchen Paketsteuereinheit PCU ist es die Funktion der Empfangseinrichtung REC, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn des paketvermittelten Steuernetzes PSCN und eine Objektankunftsinformation VAI1–VAIy, die die Ankunft eines Objektes CR1–CRx an dem Wegpunkt Px; JCP1–JCPn anzeigt, der ihr selbst entspricht, zu empfangen. Die Synchronisationseinrichtung SYNC gemäß dem zweiten Aspekt ist erneut, wie bei dem ersten Aspekt, dazu vorgesehen, das Senden eines Paketes, das dem Objekt entspricht, zu der Paketsteuereinheit Rx zu veranlassen, wenn eine empfangene Objektankunftsinformation die Ankunft eines Objektes CR1–CRx an dem Wegpunkt Px; JCP1–JCPn anzeigt, der ihr selbst entspricht, wobei die Empfangseinrichtung REC außerdem dazu vorgesehen ist, das gesendete Paket zu empfangen, das dem Objekt entspricht. Das heißt, bei dem zweiten Aspekt befindet sich die Synchronisationseinrichtung SYNC tatsächlich in der Paketsteuereinheit, welche dem Wegpunkt entspricht, an welchem eine Objektankunft für ein Objekt erkannt wurde, für welches in dieser Paketsteuereinheit kein entsprechendes Paket vorhanden ist. Somit empfängt in diesem Fall die Paketsteuereinheit die Objektankunftsinformation und bemüht sich aktiv darum, ein Paket gesendet zu bekommen. Dieser Typ von Synchronisation kann insbesondere für die Synchronisationsschritte der Paketsteuereinheit Rx in 8 und SYNC1, SYNC2, SYNC3, SYNC4 in 5a als nützlich angesehen werden. Man kann sagen, dass der zweite Aspekt die "Synchronisations"-Paketsteuereinheit als eine solche betrachtet, welche das Senden eines Synchronisationspaketes an sich selbst auf der Grundlage der Objektankunftsinformation, die von dem der Paketsteuereinheit entsprechenden Wegpunkt empfangen wurde, veranlasst.
Gemäß einem dritten Aspekt einer solchen Paketsteuereinheit PCU ist es die Funktion der Empfangseinrichtung REC, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten PCU1–PCUn des paketvermittelten Steuernetzes PSCN und Objektankunftsinformationen VAI1–VAIy, die die Ankunft von Objekten CR1–CRx an einem oder mehreren Wegpunkten Px; JCP1–JCPn anzeigen, zu empfangen, wobei die Synchronisationseinrichtung SYNC dazu vorgesehen ist, ein Paket in der Paketsteuereinheit, z. B. Ra; Rb, zu löschen, falls eine Objektankunftsinformation VAI1– VAIy, die die Ankunft eines dem Paket entsprechenden Objektes an einem Wegpunkt Pb anzeigt, nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls P1–P2 durch die Empfangseinrichtung REC empfangen wird. Eine solche Paketsteuereinheit kann bei der Synchronisationsprozedur in 9a, 9b und für die Synchronisation SYNC5 und SYNC6 in 5a von Nutzen sein. Man kann sagen, dass der dritte Aspekt eine Paketsteuereinheit betrachtet, deren Synchronisationseinrichtung SYNC eine Resynchronisation durch Löschen von Paketen veranlasst, zu welchen kein entsprechendes Objekt in dem Straßennetz an einem entsprechenden Wegpunkt vorhanden ist.
Wie ebenfalls in 5b dargestellt, kann die Paketsteuereinheit PCU gemäß einigen weiter unten erläuterten Ausführungsformen auch eine Löscheinrichtung DEL zum Löschen von Paketen und/oder Nachrichten umfassen (z. B. in 7a zum Löschen eines Paketes in Rb, wenn eine Kopie eines Paketes von Ra zu Rx gesendet wird; in 7b zum Löschen einer Paketverknüpfungsinformation (Packet Link Information) PLI; in 8 zum Löschen einer Paketsuchanforderung PFWD oder eines Suchpaketes SP; in 9a und 9b zum Löschen eines Paketes, bei dem eine Zeitüberschreitung aufgetreten ist).
Ferner kann bei einigen Ausführungsformen, die ebenfalls weiter unten erläutert werden, die Paketsteuereinheit PCU eine Generierungseinrichtung GEN zum Generieren eines neuen Paketes umfassen (z. B. in 10 zum Generieren eines neuen Paketes, wenn ein neues Objekt in dem Straßennetz erscheint).
In 5a betrifft die Synchronisation SYNC1 den Fall, in dem die Synchronisations-Paketsteuereinheit die Einheit Ra ist. In diesem Fall wird das Paket in dem Puffer in Ra warten und wird dann zu Rx weitergesendet, welches Px entspricht, wo das Objekt angekommen ist. In diesem Falle entspricht Ra der Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und Rx entspricht der Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts.
Bei der Synchronisation SYNC2 ist die Synchronisations-Paketsteuereinheit die Einheit Rb, d. h. das Paket zur Synchronisation wird von dem Puffer in Rb für das Objektankunftsereignis von Px gesendet. Da Rb über Ra indirekt mit Rx verbunden ist, wird das Paket von Rb zu Ra und dann zu Rx gesendet. In diesem Fall entsprechen Ra und Rb der Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und Rx entspricht der Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts.
Bei der Synchronisation SYNC3 ist die Synchronisations-Paketsteuereinheit die Einheit Rc, und da Rb über Ra mit Rx verbunden ist, wird das Paket von Rc über Ra zu Rx weitergeleitet. In diesem Fall entsprechen Ra und Rc der Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und Rx entspricht der Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts.
Bei der Synchronisation SYNC4 findet eine Resynchronisation für einen Fall statt, in dem ein neues Objekt (Fahrzeug) O1' in der physikalischen Schicht PL erscheint. In diesem Fall kann die Synchronisations-Paketsteuereinheit jede beliebige von den Paketsteuereinheiten Rd, Ra, Rb, Rc sein. Die Synchronisations-Paketsteuereinheit, zum Beispiel Rd, führt eine Synchronisation SYNC4 durch, in welcher ein neues Paket generiert wird und zu der Paketsteuereinheit Rx gesendet wird, welche dem Wegpunkt Px entspricht, wo das neue Objekt O1 erscheint. In diesem Fall entspricht jedes der Ra, Rb, Rc, Rd der Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und Rx entspricht der Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts.
Bei der Synchronisationsprozedur SYNC5 und SYNC6 tritt der desynchronisierte Zustand ein, weil ein Objekt O1'' zwischen den Wegpunkten Pa und Pb aufhört, sich zu bewegen. In diesem Fall kann entweder die Quellenpaketsteuereinheit Ra oder die Zielpaketsteuereinheit Rb (unter der Annahme, dass das Objekt sich von Pa zu Pb bewegen soll und ein entsprechendes Paket sich von Ra zu Rb bewegen soll) als die Synchronisations-Paketsteuereinheit dienen. Falls das Paket, das dem Objekt O1'' entspricht, in dem Puffer von Ra noch vorhanden ist, schließt die Synchronisation SYNC6 die Löschung des Paketes in dem Puffer von Ra nach einer gewissen Zeitüberschreitungsdauer ein. Falls das Paket bereits zu Rb gesendet worden ist, löscht die Synchronisations-Paketsteuereinheit Rb bei der Synchronisation SYNC5 das Paket im Puffer von Rb, falls nach einer gewissen Zeitüberschreitungsdauer keine Objektankunft in Pb erfasst worden ist. In diesem Fall entsprechen Ra und Rb der Paketsteuereinheit des dritten Aspekts.
Wie die Synchronisationsprozeduren SYNC1–SYNC6 gemäß Ausführungsformen der Erfindung genau realisiert werden, wird weiter unten unter Bezugnahme auf 6–10 beschrieben. Hierbei zeigen 6a und 6b Resynchronisationsprozeduren gemäß dem Prinzip von SYNC1 (Paketsteuereinheiten des ersten und zweiten Aspekts), d. h. Synchronisationsprozeduren zum "Senden eines Paketes bei einem Objektankunftsereignis".
7a, 7b zeigen Synchronisationsprozeduren in Übereinstimmung mit SYNC1/SYNC2 für Fälle des "Sendens eines Paketes, nachdem eine Weiterleitungsentscheidung getroffen wurde" (Paketsteuereinheiten des ersten und zweiten Aspekts).
8 zeigt eine Synchronisationsprozedur, die sich im Wesentlichen in Übereinstimmung mit SYNC2 befindet, wobei das auslösende Moment für das Senden des Paketes zur Synchronisation von Rb aus auf einem "zweistufigen Rundsenden/Sammelsenden (Broadcast/Multicast)" beruht (Paketsteuereinheiten des ersten und zweiten Aspekts).
9a, 9b zeigen Synchronisationsprozeduren für SYNC5 "Paket-Zeitüberschreitung" (Paketsteuereinheiten des dritten Aspekts).
10 zeigt eine Resynchronisationsprozedur in Übereinstimmung mit SYNC4 zur "Generierung eines neuen Paketes".
Bevor eine ausführlichere Beschreibung der Ausführungsformen in 6–10 gegeben wird, wird anhand der Resynchronisationsprozeduren in 5a Folgendes verständlich. Und zwar, wann immer aufgrund gewisser Umstände bei der Objektbewegung und/oder der Paketweiterleitung eine Situation eintritt, in welcher die Synchronisation zwischen einem Paket und einem entsprechenden Objekt oder einem Objekt und seinem entsprechenden Paket verloren geht, steuern eine oder mehrere der Paketsteuereinheiten des paketvermittelten Steuernetzes PSCN dann den Paketfluss auf einer Verkehrssteuerschicht TCL auf der Basis der Objektankunftsinformation auf eine solche Weise, dass immer sichergestellt ist, dass ein Objekt und ein Paket einander an der betreffenden Paketsteuereinheit und ihrem entsprechenden Wegpunkt entsprechen.
Anders ausgedrückt, eine Synchronisationseinrichtung einer Paketsteuereinheit sendet dann das Paket zu der Paketsteuereinheit, "zu der es gehört", nämlich zu derjenigen Paketsteuereinheit, deren entsprechender Wegpunkt die Ankunft eines dem Paket entsprechenden Objektes erfasst hat. Auf diese Weise kann eine Resynchronisation selbst dann erreicht werden, wenn die Paketweiterleitung mit der Objektbewegung "aus dem Takt kommt". Dies gilt sogar für den Fall, in dem ein neues Objekt in der physikalischen Schicht erscheint, da in diesem Fall die Steuerung in dem paketvermittelten Steuernetz sicherstellt, dass ein neues Paket generiert wird und zu der Paketsteuereinheit gesendet wird, die dem Wegpunkt entspricht, wo das neue Objekt erschienen ist.
Alternativ hat in dem Falle, wenn ein Objekt aus der physikalischen Schicht PL verschwindet (stehen bleibt) (d. h. nicht mehr in den Objektbewegungsprozess in der physikalischen Schicht PL einbezogen ist), die Resynchronisation eine Zeitüberschreitung (Timeout) des dem stehen gebliebenen Objekt entsprechenden Paketes entweder in der Quellen- oder in der Zielpaketsteuereinheit zur Folge. Auch in diesem Fall beruht die Resynchronisation auf der zuletzt empfangenen Objektankunftsinformation von dem Wegpunkt, an welchem sich das stehen gebliebene Objekt befand, bevor es verschwand (stehen blieb). Die Resynchronisation betrachtet diese Objektankunftsinformation als das letzte Erscheinen des Objektes, und falls keine weitere Objektankunftsinformation für dieses Objekt von irgendeinem der nachfolgenden Wegpunkte erfolgt, hat die Resynchronisation die Löschung des Paketes zur Folge, welches diesem verschwundenen Objekt entspricht.
Demzufolge gibt es in allen Fällen eines desynchronisierten Zustands, die oben beschrieben wurden, mindestens eine Synchronisations-Paketsteuereinheit, welche eine Steuerung für die Pakete in dem paketvermittelten Steuernetz durchführt, derart, dass die Anzahl der Pakete und die der entsprechenden Objekte übereinstimmen, und dass jedes Paket und sein entsprechendes Objekt entlang der einander entsprechenden Paketweiterleitungsverknüpfungen und Wegsektionen in der Verkehrssteuerschicht TCL bzw. der physikalischen Schicht PL weitergeleitet werden.
Für die jeweiligen Synchronisationsprozeduren, die weiter unten erläutert werden, werden in den jeweiligen Ausführungsformen jeweils eine Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, des zweiten Aspekts und des dritten Aspekts identifiziert. Es ist anzumerken, dass für die jeweiligen Ausführungsformen eine Paketsteuereinheit des ersten und des zweiten Aspekts nur identifiziert werden, um die Resynchronisationsprozedur von der "Sendeseite" und der "Empfangsseite" aus zu erläutern. Der Effekt ist jedoch derselbe, d. h. die Paketsteuereinheit empfängt Pakete an der jeweiligen Empfangseinheit REC, bzw. ihre Sendeeinheit TR sendet die Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer Zielpaketsteuereinheit.
Wenn eine Paketsteuereinheit erkennt, auf der Basis von Objektankunftsinformationen, dass eine desynchronisierte Situation eintritt, in welcher ein Objekt an einem Wegpunkt vorhanden ist und kein entsprechendes Paket in der diesem Wegpunkt entsprechenden Paketsteuereinheit vorhanden ist (oder in welcher ein Paket an einer Paketsteuereinheit vorhanden ist und kein entsprechendes Objekt an dem dieser Paketsteuereinheit entsprechenden Wegpunkt vorhanden ist), veranlasst die Paketsteuereinheit das Senden eines Paketes zu einer anderen Paketsteuereinheit, die dem Wegpunkt entspricht, wo das Objekt angekommen ist. Falls die Paketsteuereinheit das Paket aktiv sendet, ist sie die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und falls sie das Paket aktiv empfängt, ist sie die Paketsteuereinheit des zweiten (anderen) Aspekts. Somit wird verständlich, dass keine Notwendigkeit dafür besteht, dass die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts und die des zweiten Aspekts gleichzeitig in dem paketvermittelten Steuernetz vorhanden sind.
SENDEN EINES PAKETES BEI EINEM OBJEKTANKUNFTSEREIGNIS
Bei der ersten Ausführungsform wird das Paket in der Quellenpaketsteuereinheit Ra gespeichert, nachdem die Weiterleitungsentscheidung getroffen worden ist, das Paket zu Rb weiterzuleiten (und das paketvermittelte Steuernetz PSCN dementsprechend informiert worden ist). Bei Eintreffen eines "Objektankunftsereignisses" (entweder von Rb oder einer anderen Paketsteuereinheit) wird das Paket zu der Paketsteuereinheit gesendet, die dem Wegpunkt entspricht, an welchem das Objekt angekommen ist. 6a und 6b zeigen zwei verschiedene Beispiele dieser Ausführungsform.
Im Fall a1) hat die Quellenpaketsteuereinheit Ra (mit dem "Rhombus" gekennzeichnet), basierend auf der Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit dem Weiterleitungsverfahren, entschieden, dass das Paket zu einer Zielpaketsteuereinheit Rb ("geplante Richtung") zu senden ist. In 6a wird das Paket zuerst in der Quellenpaketsteuereinheit Ra gespeichert (mit einem ausgefüllten Kreis ⦁ gekennzeichnet). Wie in 6a angegeben, hat sich jedoch das Objekt, das sich an dem der Quellenpaketsteuereinheit Ra entsprechenden Wegpunkt Pa befand, in Wirklichkeit zu dem Wegpunkt Px bewegt O1. Wie oben erläutert, können die Gründe für diese Bewegung vielfältig sein. Zum Beispiel könnte trotz der Tatsache, dass die an dem Wegpunkt Pa befindliche Verkehrsinformationseinheit dem Objekt (Fahrzeug) angezeigt haben könnte, auf die zu Pb führende Wegsektion abzubiegen (Verkehrsleitung), das Fahrzeug (Objekt) entschieden haben, eine andere Route entlang der zu Px führenden Wegsektion zu wählen.
Stattdessen kann auch, selbst wenn keine Verkehrsleitung erfolgt ist (passive Betriebsart), einfach eine Nichtübereinstimmung in den Bewegungsrichtungen des Paketes und seines entsprechenden Objektes vorliegen.
In jedem Fall veranlasst die Ankunft des Fahrzeugs in Px die zu dem Wegpunkt Px gehörige Verkehrsinformationseinheit, eine entsprechende Objektankunftsinformation auszugeben (durch den Pfeil bezeichnet). Wie mittels der Kommunikationsschicht CL in 1 angegeben, wird die Objektankunftsinformation VAI zu der entsprechenden Paketsteuereinheit Rx übertragen, und daher bemerkt Rx, dass es kein entsprechendes Paket für das Fahrzeug (Objekt) hat, welches in Px angekommen ist. Die Paketsteuereinheit Rx sendet nun unter Verwendung ihrer Übertragungseinrichtung TR eine entsprechende Signalisierungsnachricht SIG1 "OBJEKTANKUNFT" an alle ihre benachbarten Paketsteuereinheiten, da das in Rx vermisste Paket irgendwo in einer der benachbarten Paketsteuereinheiten vorhanden sein muss, wenn an jeder Paketsteuereinheit immer eine Prüfung von Objektankunftsinformationen durchgeführt wird. Indem sie Rx als die Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts betrachtet, verwendet die Synchronisationseinrichtung SYNC von Rx die Signalisierungsnachricht SIG1, um eine der anderen Paketsteuereinheiten Ra, Rb, Rc zu veranlassen, in Reaktion auf diese Nachricht ein Paket zu senden.
In dem Fall von 6a wird natürlich die Signalisierungsinformation SIG1 nur zu einer benachbarten Paketsteuereinheit Ra gesendet, welche danach unter Verwendung ihrer Übertragungseinrichtung TR das in dem Puffer bei Ra gespeicherte Paket zu der Paketsteuereinheit Rx sendet, um das Paket mit der entsprechenden Fahrzeugposition zu resynchronisieren. Indem sie Ra als die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts betrachtet, veranlasst die Synchronisationseinrichtung SYNC von Ra in Reaktion auf die Signalisierungsnachricht SIG1 die Übertragungseinrichtung TR von Ra, das Paket, das noch in dem Puffer bei Ra gespeichert ist (d. h. es ist nicht zu seiner zielpaketsteuereinheit Rb gesendet worden, die mit der "geplanten Richtung" angegeben ist), zu Rx zu senden.
Es ist auch möglich, dass die von dem Wegpunkt Px generierte Objektankunftsinformation VAI direkt zu allen Paketsteuereinheiten gesendet wird, welche Nachbarn von Rx sind, oder wenigstens zu Ra in 6a. Auch in diesem Fall ist dann Ra die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts, und Rx ist die Paketsteuereinheit des zweiten Aspekts.
Daher ist in 6a die Synchronisationseinrichtung in der Quellenpaketsteuereinheit Ra für den ersten Aspekt, und ist in der Ankunftspaketsteuereinheit Rx für den zweiten Aspekt, das dem Objekt entsprechende gesendete Paket ist das an der Quellenpaketsteuereinheit gespeicherte Paket, und die Ankunftspaketsteuereinheit Rx ist nicht die Zielpaketsteuereinheit Rb.
Bei einer Ausführungsform, in 6a, wird die von Px generierte Objektankunftsinformation zu der Paketsteuereinheit Rx übermittelt, welche prüft, ob ein dem Objekt entsprechendes Paket vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, sendet sie die Signalisierungsinformation SIG1 zu ihrer benachbarten Paketsteuereinheit, so dass die Quellenpaketsteuereinheit die Resynchronisation durchführen kann, indem sie das Paket in Schritt P1 sendet. Das "Prüfen" in der Paketsteuereinheit Rx, "ob ein dem Objekt entsprechendes Paket vorhanden ist", kann auf viele verschiedene Weisen durchgeführt werden.
Eine erste Möglichkeit ist, dass die Paketsteuereinheit Rx, wenn sie die Objektankunftsinformation von Px empfängt, einfach prüft, ob überhaupt irgendein Paket von Ra angekommen ist. Wenn sie nicht die Ankunft eines Paketes von Ra erfasst, kann sie erkennen, dass das Paket nicht vorhanden ist. Dies bewirkt dann das Senden der Signalisierungsnachricht SIG1.
Eine zweite Möglichkeit ist, dass die Paketsteuereinheit Rx lediglich "in ihren Puffer schaut", um zu sehen, ob gegenwärtig ein Paket vorhanden ist. Dies setzt voraus, dass jede Paketsteuereinheit nur ein einziges Paket speichern kann, und in diesem Falle kann die Paketsteuereinheit Rx, wenn sie nicht das Vorhandensein eines Paketes in ihrem Puffer erfasst, schlussfolgern, dass kein Paket von Ra angekommen ist. Auch dies bewirkt dann das Senden der Signalisierungsnachricht SIG1.
Natürlich versteht es sich, dass die Paketweiterleitung in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN wesentlich schneller ist als die Objektbewegung auf der physikalischen Schicht PL. Daher müsste normalerweise, wenn ein Paket von Ra zu Rx übertragen wird, die Paketsteuereinheit Rx das Paket empfangen, bevor das Objekt ankommt. Anders ausgedrückt, wenn im normalen Betrieb Pakete immer schneller sind als Objekte, genügt es, in Rx zu prüfen – wenn die Objektankunftsinformation von Px gesendet worden ist – ob überhaupt irgendein Paket von Ra angekommen ist (erste Möglichkeit), oder ob ein Paket in Rx vorhanden ist (zweite Möglichkeit).
Sollte dagegen in einem seltenen Fall die Paketweiterleitung langsamer sein als die Objektbewegung, so muss in einem solchen Fall eine gewisse Zeitdauer in Rx eingestellt werden, und diese Zeitdauer muss verstreichen, bevor die endgültige Entscheidung getroffen werden kann, dass kein Paket, das dem Objekt in Px entspricht, in Rx vorhanden ist.
Im Fall a1) in 6a wird das gespeicherte Paket in Ra zu Rx gesendet, wenn beim Empfangen der Objektankunftsinformationen von Px die Paketsteuereinheit Rx nicht das Vorhandensein oder die Ankunft eines Paketes erfasst, das dem in Px angekommenen Objekt entspricht. De Fall a1) in 6a zeigt die Übertragung und Resynchronisation eines einzelnen Paketes auf einer nicht fahrzeugspezifischen Basis.
Es ist jedoch anzumerken, dass die Prozedur von 6a ebenso auf einer fahrzeugspezifischen Basis durchgeführt werden kann. In diesem Fall können fahrzeugspezifische Objektankunftsinformationen von dem Ankunfts-Wegpunkt Px ausgegeben werden (d. h. von dessen Verkehrssignalisierungseinheit), und die Paketsteuereinheit Rx sucht dann nach einem speziellen Paket mit einem speziellen Nachrichtenkopffeld, welches angibt, dass das spezielle Paket das entsprechende Paket zu dem Objekt ist, welches in Px angekommen ist.
Daher kann in der vorliegenden Erfindung ein "dem Objekt entsprechendes Paket" als nicht fahrzeugspezifisch oder als fahrzeugspezifisch verstanden werden. Im ersteren Fall wird angenommen, dass entlang einer Weiterleitungsverknüpfung und einer Wegsektion immer nur ein Paket übertragen wird bzw. ein Objekt übertragen wird. Im letzteren Fall können mehrere Pakete und mehrere Objekte auf einer Weiterleitungsverknüpfung und einer Wegsektion übertragen werden, und daher kann eine fahrzeugspezifische oder objektspezifische Bewertung von Objektankunftsereignissen vorgenommen werden.
Zum Beispiel kann es durchaus möglich sein, dass ein Fahrzeug, das von Pa nach Px fährt, ein anderes Fahrzeug auf derselben Wegsektion überholt. Falls kein individualisiertes Management des Verkehrs beabsichtigt ist, kann es trotzdem ausreichend sein, einfach die Ankunft von zwei verschiedenen Objekten in Px zu prüfen. Falls jedoch zum Beispiel das erste Fahrzeug ein Lastkraftwagen ist und das zweite Fahrzeug ein Personenkraftwagen ist, kann es notwendig sein, den Lastkraftwagen entlang einer gewissen Wegsektion und den Personenkraftwagen zu einer anderen Wegsektion zu leiten. In diesem Falle ist es tatsächlich wichtig zu erfassen, welches Objekt oder Fahrzeug zuerst an dem Wegpunkt Px ankommt, so dass objektspezifische Ankunftsinformationen generiert werden und die entsprechende Paketsteuereinheit Rx eine objektorientierte Bewertung ankommender Pakete vornimmt.
Das oben erwähnte Szenario einer individualisierten Weiterleitung und Synchronisation ist tatsächlich eines der möglichen Szenarien, da die Verkehrsleitinformationen TG Objekten auf einer individualisierten Basis zur Verfügung gestellt werden können, zum Beispiel alle Lastkraftwagen biegen nach links ab und alle Personenkraftwagen biegen nach rechts ab. Daher muss, wenn die Verkehrssteuerschicht TCL die Weiterleitung von Paketen und die Verkehrssteuerung für individuelle Objekte und Fahrzeuge durchführt, auch die Resynchronisation, wie etwa in 6a, auf einer individu alisierten Basis durchgeführt werden. Dasselbe gilt für die Beispiele und Ausführungsformen, die im Folgenden unter Bezugnahme auf 6b und 7–10 beschrieben werden.
Was die Signalisierungsnachricht SIG1 anbelangt, welche von Rx zu allen ihren benachbarten Paketsteuereinheiten gesendet wird, da das begleitende Paket bei einem der Nachbarn gespeichert werden muss, so ist eine Ausführungsform der Übertragung dieser Signalisierungsnachricht SIG1 die über das Internet Control Message Protocol (ICMP), und die Übertragung kann auf den Prinzipien des Rundsendens (Broadcasting) (oder Sammelsendens (Multicasting)) beruhen. Da jedoch Ra das gespeicherte Paket erfassen wird, werden alle anderen benachbarten Paketsteuereinheiten die Nachricht einfach ignorieren, da sie von dem begleitenden Paket nichts wissen.
Wie in einer Verkehrssteuerschicht TCL in 2 angegeben ist, kann eine Auswertungseinheit EVAL in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN vorgesehen sein, und die Auswertungseinheit EVAL ist in der Lage, Statistiken und/oder Gebühreninformationen über die Paketbewegung in dem paketvermittelten Steuernetz zu generieren. Jedoch können die Gebührenabrechnung und die Statistiken (Schnittstellen) auch durch die Paketsteuereinheiten Ra und/oder Rx abgewickelt werden, da diese die Informationen über die Paketbewegung haben.
Der zweite Beispielfall a2) der ersten Ausführungsform ist in 6b dargestellt. 6b zeigt ein Beispiel, in dem die Empfangseinheit in Rb, welche die Zielpaketsteuereinheit ist, ein Objektankunftsereignis von Pb empfängt. Im Prinzip ist diese Situation nicht sehr verschieden von derjenigen, die in 4a mit P1, O1 dargestellt ist. Jedoch wird in 6b, da das Paket auf das Objektankunftsereignis hin gesendet wird, d. h. nachdem die Weiterleitungsentscheidung getroffen worden ist, das Paket zuerst in Ra gespeichert, und das Objekt bewegt sich zu Pb, welches in 6b tatsächlich der gewünschte Ziel-Wegpunkt ist. Jedoch ist beim Generieren des Objektankunftsereignisses (Pfeil) in Pb das Paket von Ra nicht an der entsprechenden Zielpaketsteuereinheit Rb angekommen (was eine Situation vom Typ "kein entsprechendes Paket" in 6b hervorruft). Da die Paketsteuereinheit Rb nicht das Vorhandensein oder die Ankunft eines Paketes erfasst, das dem Objekt entspricht, welches in Pb angekommen ist, sendet sie per Rundsendung Signalisierungsnachrichten SIG1 zu ihren benachbarten Paketsteuereinheiten Ra, Rc aus, da in einer der beiden benachbarten Paketsteuereinheiten das Paket vorhanden sein muss (sofern es nicht irgendwo verloren gegangen ist). Ra erfasst das Vorhandensein eines Paketes und sendet daher in Schritt P1 das Paket zu der vorgesehenen Zielpaketsteuereinheit.
Daher kann in 6 die Paketsteuereinheit Rb (welche zufällig die Zielpaketsteuereinheit ist) als die Paketsteuereinheit des zweiten Aspektes betrachtet werden, da sie die Ankunftsinformation empfängt und Ra veranlasst – über die Signalisierungsnachricht SIG1 – ein Paket an sie zu senden. Ra wiederum ist dann die Paketsteuereinheit des ersten Aspektes.
Der Fall a2) kann als die normale Weiterleitungsprozedur angesehen werden, bei der das Paket von der Quellenpaketsteuereinheit tatsächlich bei der Zielpaketsteuereinheit ankommt. Jedoch aufgrund von Problemen des Zeitablaufs (da die Paketweiterleitung normalerweise schneller als das Objekt ist) kann es von Nutzen sein, die Weiterleitung von Paketen auf eine solche Weise durchzuführen, dass immer das Paket zuerst in der Quellenpaketsteuereinheit wie etwa Ra gespeichert wird, bevor es – in Reaktion auf die Objektankunfts-Signalisierungsnachricht SIG1 – zu der Zielpaketsteuereinheit gesendet wird. Auf diese Weise kann eine Resynchronisation auch bei der "normalen" Weiterleitung von Paketen von der Quellen- zur Zielpaketsteuereinheit durchgeführt werden, wenn sich das Objekt tatsächlich auch von dem Quellenwegpunkt zu dem gewünschten Zielwegpunkt bewegt, jedoch mit einer gewissen Zeitverzögerung dazwischen, welche normalerweise dazu führen würde, dass die Zielpaketsteuereinheit einen desynchronisierten Zustand erfasst, weil sie nicht unmittelbar nach der Ankunft eines Objektes auch die Ankunft eines dem Objekt entsprechenden Paketes in ihrem Puffer erfassen kann.
Wie anhand von 6b verständlich wird, ist bei dieser Ausführungsform die Synchronisationseinrichtung in der Quellenpaketsteuereinheit Ra für den ersten Aspekt und in der Zielpaketsteuereinheit Rb für den zweiten Aspekt, das dem Objekt entsprechende gesendete Paket ist das Paket, das an der Quellenpaketsteuereinheit Ra gespeichert ist, und die Ankunftspaketsteuereinheit ist die Zielpaketsteuereinheit Rb. Die Ausführungsformen in 6a, 6b lösen klar die desynchronisierten Zustände, die in 4b bzw. 4a dargestellt sind, da ein Paket zu Rx bzw. Rb gesendet wird, die einem Wegpunkt Px, Pb entsprechen, wo ein Objekt angekommen ist.
SENDEN EINES PAKETES, NACHDEM EINE WEITERLEITUNGSENTSCHEIDUNG GETROFFEN WURDE
Die zweite Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung ist in 7a, 7b dargestellt. 7a, 7b zeigen zwei Beispiele, in denen das Paket zu Rb gesendet und dort gespeichert wird, nachdem die Weiterleitungsentscheidung getroffen worden ist, das Paket zu Rb weiterzuleiten (und das paketvermittelte Steuernetz PSCN dementsprechend informiert worden ist).
Im Fall b1) in 7a wird eine Kopie des Paketes in Ra aufbewahrt, und im Fall b2) in 7b wird eine Verknüpfung zu Rb (für das spezielle Paket) in Ra aufbewahrt, um in der Lage zu sein, die Resynchronisationsfälle zu handhaben. Im Fall b1) kann eine begleitende Angabe gespeichert werden, um anzuzeigen, welches Paket das Original ist und welches Paket die Kopie ist. Beim Eintreffen eines "Objektankunftsereignisses" von Px leitet die Übertragungseinrichtung TR der Quellenpaketsteuereinheit Ra das gespeicherte Paket weiter (im Fall b1), oder die Übertragungseinrichtung TR der Quellenpaketsteuereinheit Ra erteilt Rb die Anweisung, das Paket zu Rx zu senden (Fall b2). Anschließend, beim Erfassen der Paketankunft in Rx, wird die Paketkopie in Ra (Fall b1) bzw. die Verknüpfung in Ra (Fall b2) gelöscht.
Ausführlicher dargestellt, plant in 7a die Quellenpaketsteuereinheit Ra, ein Paket zu der Zielpaketsteuereinheit Rb zu senden. Bevor sie es sendet, speichert Ra eine Kopie des Paketes in einem Puffer (mit einem ausgefüllten Kreis ⦁ gekennzeichnet). Da sich das Objekt zu einem Wegpunkt Px bewegt hat O1, der nicht der Zielpaketsteuereinheit Rb entspricht (d. h. sich nicht zu Pb bewegt hat), wird von der bei Px befindlichen Verkehrsinformationseinheit ein Objektankunftsereignis generiert. In ähnlicher Weise wie im Fall a1) empfängt die Paketsteuereinheit Rx diese Objektankunftsinformation und sendet zu ihren sämtlichen benachbarten Paketsteuereinheiten (im Fall von 3 und 7a nur zu einer benachbarten Paketsteuereinheit Ra) die Signalisierungsnachricht SIG1.
Bei Empfang der Signalisierungsnachricht SIG1 leitet die Quellenpaketsteuereinheit Ra das gespeicherte kopierte Paket in Schritt b2 zu der Paketsteuereinheit Rx weiter, die dem Wegpunkt Px entspricht, wo das Objekt tatsächlich angekommen ist. Daher ist in 7a die Quellenpaketsteuereinheit Ra dazu vorgesehen, eine Kopie des gesendeten Paketes zu speichern, die Synchronisationseinrichtung SYNC befindet sich in der Quellenpaketsteuereinheit Ra, und das gesendete Paket ist die Kopie des Paketes. In 7a können Rx und Ra als eine Paketsteuereinheit des ersten Aspektes betrachtet werden, da jede von ihnen veranlasst, dass, ein Paket zu Rx gesendet wird (Rx: durch Senden der Signalisierungsnachricht SIG1; Ra: durch Senden der Kopie des Paketes). Rx kann auch als eine Paketsteuereinheit des zweiten Aspektes betrachtet werden, da sie die Paketankunftsinformation empfängt, das Senden eines Paketes anfordert (veranlasst) und dieses Paket empfängt.
Wie bereits oben erwähnt, kann, wenn die gespeicherte Paketkopie schließlich bei der Paketsteuereinheit Rx angekommen ist, Rx dies an Ra signalisieren, und Ra kann dann Rb die Anweisung erteilen, das übertragene Paket (Originalpaket) zu löschen, da andernfalls ein zusätzliches Paket in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN vorhanden wäre und dieses zusätzliche Paket nicht sein entsprechendes Objekt auf der physikalischen Schicht PL findet.
Das zweite Beispiel der zweiten Ausführungsform im Fall b2) in 7b ist dem Fall b1) in 7a ähnlich. Der Unterschied in 7b ist, dass, nachdem auf der Grundlage einer Weiterleitungsentscheidung bestimmt worden ist, dass ein Paket von Ra zu Rb zu übertragen ist ("geplante Richtung"), das Paket in Schritt P1 tatsächlich zu der Zielpaketsteuereinheit Rb gesendet wird. Die Quellenpaketsteuereinheit Ra ist jedoch in der Lage, eine Paketverknüpfungsinformation PLI zu speichern (wobei die Speicherung mit dem ausgefüllten Kreis ⦁ gekennzeichnet ist), welche die Zielpaketsteuereinheit Rb angibt, zu welcher das Paket gesendet worden ist. Falls nun das Objekt (fälschlicherweise) bei Px ankommt und eine Objektankunftsinformation in Px generiert wird, sendet die Übertragungseinrichtung TR der Paketsteuereinheit Rx, die diese Objektankunftsinformation empfängt, eine Signalisierungsnachricht SIG1 zu ihren benachbarten Paketsteuereinheiten, in 7b nur zu einer benachbarten Paketsteuereinheit Ra, und die Paketsteuereinheit Ra erfasst auf der Grundlage der Paketverknüpfungsin formation, dass das Paket, welches Ra zu Rb gesendet hat, in Wirklichkeit zu Rx hätte gesendet werden müssen.
Die Quellenpaketsteuereinheit Ra ist daher dazu vorgesehen, die Paketverknüpfungsinformation PLI zu verwenden, um die Zielpaketsteuereinheit Rb, die durch die gespeicherte Paketverknüpfungsinformation PLI identifiziert wird, anzuweisen, das Paket zu der Ankunftspaketsteuereinheit Rx zu senden. Eine Signalisierungsnachricht SIG2 kann verwendet werden, um die Zielpaketsteuereinheit Rb anzuweisen, dies zu tun. Natürlich wird, da Rb nicht direkt mit Rx verbunden ist, das in Rb vorhandene Paket über Ra zu Rx weitergeleitet. Rx kann schließlich Ra über eine weitere Signalisierungsnachricht benachrichtigen, dass das Paket von Rb tatsächlich angekommen ist, und Ra kann daher anschließend die Paketverknüpfungsinformation PLI aus seinem Puffer löschen.
Daher ist klar, dass sich in 7b die Synchronisationseinrichtung SYNC in der Zielpaketsteuereinheit Rb befindet und das dem Objekt entsprechende gesendete Paket das Paket ist, das bei der Zielpaketsteuereinheit Rb gespeichert ist.
In ähnlicher Weise wie in 6a, 6b können Gebührenabrechnung und Statistiken (Schnittstellen) durch eine Auswertungseinheit EVAL in der Verkehrssteuerschicht TCL und/oder in der Dienstanwendungsschicht SAL behandelt werden. Die Gebührenabrechnung und die Statistiken können auch durch Ra und/oder Rx behandelt werden.
Die Fälle b1) und b2) in 7a, 7b ermöglichen eine Resynchronisation, da die Paketsteuereinheit Ra, welche der Paketsteuereinheit Rx benachbart ist, die dem Wegpunkt Px entspricht, von welchem die Objektankunftsinformation empfangen wurde, immer entweder die Kopie des gesendeten Paketes aufbewahrt, oder wenigstens eine Paketverknüpfungsinformation PLI. Daher ist es ausreichend, der einen oder den mehreren benachbarten Paketsteuereinheiten Ra (d. h. denen, die Rx benachbart sind) eine Signalisierungsnachricht SIG1, SIG2 zu übermitteln, die anzeigt, dass ein Paket, welches dem an dem Wegpunkt Px angekommenen Objekt entspricht, fehlt.
In 7b können Rx, Ra und Rb als die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts betrachtet werden, da jede von ihnen veranlasst, dass ein Paket zu Rx gesendet wird (Rx: durch Senden der Signalisierungsnachricht SIG1; Ra: durch Senden einer Signalisierungsnachricht SIG2 zu Rb auf der Grundlage der Paketverknüpfungsinformation; Rb: durch Senden des Paketes zu Rx). Rx kann auch als eine Paketsteuereinheit des zweiten Aspektes betrachtet werden, da sie die Paketankunftsinformation empfängt, das Senden eines Paketes von ihren Nachbarn anfordert (veranlasst) und dieses Paket empfängt.
ZWEISTUFIGES RUNDSENDEN/SAMMELSENDEN
Wie unter Bezugnahme auf 6 und 7 erläutert wurde, kann eine Resynchronisation stattfinden, wenn entweder das Paket in Ra gespeichert ist (siehe 6a, 6b) oder eine Kopie des Paketes in Ra gespeichert ist (siehe 7a) oder wenigstens eine Paketverknüpfungsinformation in Ra gespeichert ist (siehe 7b).
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung beschrieben, und bei dieser Ausführungsform wird die Resynchronisations-Lösung auf eine solche Weise durchgeführt, dass das Paket zu der Zielpaketsteuereinheit Rb gesendet und in dieser gespeichert wird, nachdem die Weiterleitungsentscheidung getroffen worden ist, das Paket zu Rb weiterzuleiten (und das paketvermittelte Steuernetz PSCN dementsprechend informiert worden ist). Bei der dritten Ausführungsform wird weder eine Kopie noch eine Verknüpfung in Ra aufbewahrt, und bei Empfang eines Objektankunftsereignisses von Px führt Ra ein Rundsenden/Sammelsenden (Broadcasting/Multicasting) zu seinen sämtlichen Nachbarn (außer Rx) durch, da Rx den Ort des Paketes nicht kennen kann und das Paket bei einem dieser Nachbarn gespeichert sein muss. Falls Rb mit Rx verbunden wäre (anders als in 3), würde Rb die Benachrichtigung direkt von Rx empfangen. In einem solchen Fall wäre kein Rundsenden/Sammelsenden der zweiten Ebene notwendig. Sowohl Rb als auch Rc haben eine Benachrichtigung von Ra empfangen, und Rc würde die Nachricht einfach ignorieren, da Rc keinerlei Informationen über das Paket hat (und bereits zwei Floodings (Flutungen) durchgeführt worden sind). Es ist anzumerken, dass ein Indikator "Anzahl der durchgeführten Floodings" benötigt wird, damit die Paketsteuereinheiten wissen, ob ein weiteres Flooding durchzuführen ist. Zum Beispiel kann ein Lebensdauerfeld in dem Nachrichtenkopf des IP-Paketes für diesen Zweck verwendet werden, oder es kann eine zusätzliche Option/Erweiterung in dem Nachrichtenkopf des IP-Paketes dafür verwendet werden. Da Rb von dem Paket Kenntnis hat, leitet Rb dann das Paket zu Rx weiter.
Ausführlicher, wie in 8 dargestellt, trifft die Quellenpaketsteuereinheit Ra die Entscheidung, ein Paket zu Rb zu senden, welches die Zielpaketsteuereinheit ist. In Schritt P1 wird das Paket durch die Übertragungseinrichtung TR von Ra gesendet. In der Zwischenzeit hat sich das Objekt von Pa zu Px bewegt, und von der bei Px befindlichen Verkehrsinformationseinheit wird eine entsprechende Objektankunftsinformation generiert. Rx empfängt diese Objektankunftsinformation, und seine Übertragungseinrichtung TR sendet eine erste Signalisierungsnachricht SIG1 über die Projektankunft an Ra. Rx tut dies, da es nicht das Vorhandensein eines Paketes erfassen kann, das dem Objekt entspricht, welches bei Px angekommen ist. In der Signalisierungsnachricht SIG1 signalisiert Rx an Ra, dass das Paket, das dem bei Px angekommenen Objekt entspricht, in Rx fehlt.
Ra wiederum sendet mit den Signalisierungsnachrichten SIG2, SIG2 per Rundsendung eine Paketsuchanforderung PFWD. Anstelle des Sendens der Signalisierungsnachrichten SIG2, SIG2' per Rundsendung (Broadcasting) ist auch ein Sammelsenden (Multicasting) möglich. Da das Paket zu Rb gesendet wurde, erfasst Rb das Vorhandensein des Paketes und sendet das Originalpaket in Schritt P2 zurück zu der anfordernden Paketsteuereinheit Rx. Zuerst sendet in Reaktion auf die Paketsuchanforderung PFWD die Zielpaketsteuereinheit Rb das Paket zu der Ankunftspaketsteuereinheit Rx, wobei das gesendete Paket das Paket ist, das bei der Zielpaketsteuereinheit gespeichert ist.
Daher besteht in 8 weder die Notwendigkeit, das Paket in der Quellenpaketsteuereinheit Ra zu speichern, noch die Notwendigkeit, irgendeine Verknüpfungsinformation zu speichern. Das heißt, die Paketsuchanforderung PFWD wird herausfinden, wo das Paket ist, weil nur die Paketsteuereinheit Rb, wo sich das Paket tatsächlich befindet, das Vorhandensein des Paketes erfassen wird, welches dann zu Rx zurückgesendet wird. Rc wird die Nachricht ignorieren, da es keinerlei Informationen über das Paket hat.
In 8 kann gemäß einer Ausführungsform diese Paketsuchanforderung PFWD aus einem Suchpaket SP bestehen, das zu anderen Paketsteuereinheiten Rb, Rc gesendet wird.
Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Suchpaket SP ein Lebensdauerfeld umfassen, das die Lebensdauer des Suchpaketes SP anzeigt. Zum Beispiel kann, wenn das Suchpaket SP zuerst von Ra zu Rb gesendet wird, das Lebensdauerfeld zu dem Zeitpunkt zurückgesetzt werden, zu dem es zu Rb gesendet wird, und Rb aktualisiert dann das Lebensdauerfeld mit dem Zeitpunkt des Empfangs in Rb. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn diese Paketsteuereinheiten, insbesondere die benachbarten Paketsteuereinheiten Rb, Rc, eine Löscheinrichtung DEL umfassen (siehe 5b), die dazu vorgesehen ist, das Suchpaket SP zu löschen, wenn das Lebensdauerfeld eine Lebensdauer anzeigt, die eine maximale zulässige Lebensdauer überschreitet.
Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Suchpaket SP ein Hop-Zählerfeld umfassen, das die Anzahl der Paketsteuereinheiten anzeigt, durch welche das Suchpaket SP geleitet worden ist. Wenn zum Beispiel das Suchpaket SP in Rb empfangen wird, setzt Rb dann das Zählerfeld auf "1", wenn es in Rc empfangen wird, setzt Rc das Zählerfeld auf "2", usw. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Paketsteuereinheiten, insbesondere die benachbarten Paketsteuereinheiten Rb, Rc, eine Löscheinrichtung wie etwa DEL in 5b umfassen, die dazu vorgesehen ist, das Suchpaket SP zu löschen, wenn das Hop-Zählerfeld des Suchpaketes SP eine Anzahl von Paketsteuereinheiten anzeigt, welche eine maximale zulässige Anzahl überschreitet.
Die Verwendung des Lebensdauerfeldes und die Verwendung des Hop-Zählerfeldes ist vorteilhaft, weil somit sichergestellt werden kann, dass die Suche nach einem fehlenden Paket nicht unbegrenzt lange fortgesetzt wird, was eine Blockierung des gesamten Systems verursachen könnte. Das heißt, falls nach einer vorbestimmten Zeit oder nach einer vorbestimmten Anzahl von durchlaufenen Paketsteuereinheiten das Paket noch immer nicht lokalisiert und zu der Paketsteuereinheit gesendet worden ist, deren Wegpunkt die Ankunft des entsprechenden Objektes erfasst hat, ist es besser anzunehmen, dass das Paket entweder sehr weit entfernt ist (viele Paketsteuereinheiten von der dem Wegpunkt entsprechenden Paketsteuereinheit entfernt) oder tatsächlich in dem paketvermittelten Steuersystem verloren gegangen ist, so dass dann ein neues Paket, welches das nicht gefundene oder verloren gegangene Paket ersetzt, von einer Generierungseinrichtung GEN in einer der Paketsteuereinheiten generiert wird und danach zu der relevanten Paketsteuereinheit gesendet wird.
In 8 können Rx, Ra und Rb als die Paketsteuereinheit des ersten Aspekts betrachtet werden, da jede von ihnen veranlasst, dass ein Paket zu Rx gesendet wird (Rx: durch Senden der Signalisierungsnachricht SIG1; Ra: durch Senden einer Signalisierungsnachricht PFWD, SIG2 zu Rb; Rb: durch Senden des eigentlichen Paketes zu Rx). Rx kann auch als eine Paketsteuereinheit des zweiten Aspektes betrachtet werden, da sie die Paketankunftsinformation empfängt, das Senden eines Paketes von ihren Nachbarn anfordert (veranlasst) und dieses Paket empfängt.
PAKET-ZEITÜBERSCHREITUNG IN Rb
Bei einer vierten Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung wird ein Synchronisationsproblem gelöst, wenn das Objekt mitten in einer Bewegung zwischen zwei Wegpunkten Pa und Pb anhält. Das heißt, wenn bei einem Paket in Rb eine Zeitüberschreitung eintritt, bedeutet dies, dass das Fahrzeug entweder eine andere Straße genommen hat, oder dass es zwischen Pa und Pb angehalten hat/aufgehalten wurde. Rb kann einen externen Server (z. B. irgendeine Steuereinheit, welche dies erfahren muss) über dieses Ereignis mittels einer Nachricht informieren (z. B. einer Erweiterung des ICMP). Zum Beispiel bedeutet dies, dass nichts unternommen wird, bis ein Objektankunftsereignis von irgendeinem Router in dem Netz empfangen wird.
Im Falle von Verkehrsstaus können zahlreiche Objekte desynchronisiert sein. Da bei zahlreichen Objekten nahezu gleichzeitig eine Zeitüberschreitung auftreten kann, kann ein für eine "Objektsteuerung" vorgesehener Router optional eine gewisse Zeitdauer auf den Empfang von ähnlichen Zeitüberschreitungen von anderen Objekten warten, bevor er das aggregierte Ereignis zur Verarbeitung z. B. zu einem (externen) Server weiterleitet. Optional kann ein Zähler der Anzahl betroffener Objekte oder können sämtliche Objektkennungen zu dem aggregierten Ereignis hinzugefügt werden.
Es ist anzumerken, dass das aggregierte Ereignis auch zur Anwendung kommen kann, wenn mehrere Objekte durch ein einziges Paket simuliert werden.
Wie mit mehr Einzelheiten für den Fall d1) in 9a dargestellt ist, kann nach dem Treffen einer Weiterleitungsentscheidung, ein Paket von Ra zu Rb weiterzuleiten, in Schritt P1 ein Zeitgeber in der Quellenpaketsteuereinheit Ra gesetzt werden. In Schritt O1 beginnt das Objekt, sich von Pa aus zu bewegen, hält jedoch auf der Pa und Pb verbindenden Wegsektion an. Daher generiert Pb keine Objektankunftsinformation. Da Ra bis jetzt das Paket noch nicht gesendet hat, setzt es in Schritt P1 den Zeitgeber und wartet auf eine Information von Rb, dass das Objekt tatsächlich in Pb angekommen ist. Falls innerhalb der eingestellten Zeitdauer, die von dem Zeitgeber überwacht wird, keine Information von Rb empfangen wird, löscht die Quellenpaketsteuereinheit Ra das Paket und sendet daher das Paket nicht zu der Zielpaketsteuereinheit.
Daher ist, wenn eine Quellenpaketsteuereinheit Ra in 9a plant, ein Paket zu ihrer nachfolgenden Paketsteuereinheit Rb zu senden, und keine Objektankunftsinformation für ein diesem Paket entsprechendes Objekt von der Verkehrsinformationseinheit an einem Wegpunkt Pb, welcher der Zielpaketsteuereinheit Rb oder irgendeiner anderen Paketsteuereinheit, z. B. Rx, entspricht, innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls generiert wird, eine Löscheinrichtung wie etwa die in 5b mit DEL bezeichnete in der Quellenpaketsteuereinheit Rb dafür vorgesehen, dieses Paket zu löschen, anstatt es zu der Zielpaketsteuereinheit Rb zu senden.
Daher ist die "Synchronisations-Paketsteuereinheit" in 9a in Wirklichkeit die Quellenpaketsteuereinheit, da sie eine Löschung des Paketes durchführt, um zu erreichen, dass die Anzahl verfügbarer Pakete in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN und die der Objekte in der physikalischen Schicht PL gleich sind. Daher kann ein desynchronisierter Zustand, in welchem die Objektankunftsinformation nicht von dem Zielwegpunkt Pb ausgegeben wird und nur das Vorhandensein eines Paketes in der Quellenpaketsteuereinheit Ra auftritt, bewältigt werden.
In dem zweiten Beispiel der vierten Ausführungsform der Erfindung, Fall d2) in 9b, wird die Zeitüberschreitungsfunktion in der Zielpaketsteuereinheit Rb ausgeführt. Im Fall d2) in 9b plant die Quellenpaketsteuereinheit Ra, ein Paket zu Rb zu senden, und sie sendet das Paket in Schritt P1 tatsächlich, so dass das Paket nun in Rb vorhanden ist. Die Zielpaketsteuereinheit Rb setzt nun in Schritt P2 einen Zeitgeber und wartet auf das Eintreffen einer Objektankunftsinformation von der Verkehrsinformationseinheit, die sich an dem Wegpunkt Pb befindet. Da die Objektbewegung auf der Pa und Pb verbindenden Wegsektion zum Stillstand gekommen ist, wird die erwartete Objektankunftsinformation nicht generiert (in 9b durch den Pfeil mit gestrichelten Linien angegeben), und der Zeitgeber in Rb läuft in Schritt P3 ab. In diesem Fall, wenn innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls keine Objektankunftsinformation empfangen wird, wird das Paket in der Zielpaketsteuereinheit Rb durch eine Löscheinrichtung wie etwa die in 5b dargestellte Einrichtung DEL gelöscht.
Daher ist in 9b, wenn eine Quellenpaketsteuereinheit Ra ein Paket zu ihrer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit Rb gesendet hat und keine Objektankunftsinformation für ein diesem Paket entsprechendes Objekt von einer Verkehrsinformationseinheit an einem Wegpunkt, welcher der Zielpaketsteuereinheit Rb oder irgendeiner anderen Paketsteuereinheit, z. B. Rx, entspricht, innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls empfangen wird, die Zielpaketsteuereinheit Rb dafür vorgesehen, das Paket in Rb zu löschen.
Mittels des Löschvorgangs in Rb wird die Synchronisations-Paketsteuereinheit in 9b von der Zielpaketsteuereinheit Rb gebildet (mit den vertikalen Linien angegeben). Somit wird in 9b der desynchronisierte Zustand, in welchem ein Paket in dem Ziel Rb vorhanden ist und kein Objekt ankommt, gehandhabt, indem das Paket in dem Ziel nach einer vorbestimmten Zeit gelöscht wird.
Wie bereits oben erwähnt, können im Falle von Verkehrsstaus für Fahrzeuge auf dem Straßennetz der physikalischen Schicht PL zahlreiche Fahrzeuge (Objekte) desynchronisiert sein. In diesem Fall wartet ein für eine Objektsteuerung vorgesehener Router in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN optional eine gewisse Zeitdauer auf den Empfang von ähnlichen Zeitüberschreitungen von anderen Objekten, bevor er das aggregierte Ereignis zur Verarbeitung zu einem externen Server weiterleitet.
In 9a und 9b können Ra bzw. Rb als die Paketsteuereinheit des dritten Aspekts betrachtet werden, da jede von ihnen ein Paket löscht, falls eine entsprechende Objektankunftsinformation nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit empfangen wird (Ra: löscht das Paket, so dass es nie gesendet wird; Rb: löscht das Paket, nachdem es empfangen worden ist).
GENERIERUNG EINES NEUEN OBJEKTES/NEUEN PAKETES
Eine fünfte Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung betrifft die Behandlung eines desynchronisierten Zustands, wenn auf der physikalischen Schicht P1 plötzlich ein neues Objekt erscheint, welches vorher nicht vorhanden war. Dies bedeutet, dass die Anzahl der Pakete, die in dem paketvermittelten Steuernetz PSCN weitergeleitet werden, nicht dieselbe ist wie die Anzahl der Fahrzeuge oder Projekte in der physikalischen Schicht PL, und dies kann Synchronisationsprobleme verursachen.
Wie in 10 dargestellt, wird, falls zum Beispiel ein neues Objekt bei O1 in 10 auf einer Wegsektion startet, die Pa und Px verbindet, von der bei Px angeordneten Verkehrsinformationseinheit ein Objektankunftsereignis generiert. Wenn Rx diese Information empfängt und nach dem Vorhandensein oder der Ankunft eines Paketes sucht, das dem Objekt entspricht, welches in Px angekommen ist, findet es ein solches Paket nicht, da das Objekt O1 ein neues Objekt in der physikalischen Schicht PL ist.
In einem solchen Fall kann eine beliebige von den Paketsteuereinheiten Rd, Rx, Ra, Rb, Rc als eine Synchronisations-Paketsteuereinheit dienen, indem sie einfach mittels einer Paketgenerierungseinrichtung GEN ein neues Paket generiert und das Paket zu Rx weiterleitet, so dass ein Paket, das dem Objekt entspricht, welches in Px angekommen ist, auch in dem Puffer von Rx vorhanden ist. Zum Beispiel kann eine der Paketsteuereinheiten Rd eine spezialisierte Paketgenerierungs-Paketsteuereinheit sein, die speziell dazu bestimmt ist, im Bedarfsfall neue Pakete zu generieren. Rx kann nach dem Empfang der Objektankunftsinformation von Px ein Rundsenden/Sammelsenden durchführen, indem es geeignete Signalisierungsnachrichten zu benachbarten Paketsteuereinheiten sendet, um zuerst nach dem fehlenden Paket zu suchen, und wenn kein solches Paket gefunden wird, kann Rx die speziell dazu bestimmte Paketsteuereinheit Rd auffordern, ein solches Paket zu generieren.
In 10 kann jede der Paketsteuereinheiten Ra, Rb, Rc, Rd und sogar Rx als eine Paketsteuereinheit des ersten Aspekts betrachtet werden, da jede von ihnen das Senden eines (neuen) Paketes zu der Paketsteuereinheit veranlasst, deren entsprechender Wegpunkt die Ankunft eines neuen Objektes erfasst hat.
PAKETE MIT LEBENSDAUERFELD/HOP-ZÄHLERFELD
Im Folgenden werden einige weitere Ausführungsformen des oben erläuterten Verkehrsmanagementsystems beschrieben. Zum Beispiel kann ein Paket oder können mehrere der Pakete ein Lebensdauerfeld umfassen, das die Lebensdauer des Paketes anzeigt, wobei die Paketsteuereinheiten dazu vorgesehen sind, ein Paket zu löschen, wenn das Lebensdauerfeld eine Lebensdauer anzeigt, die eine maximale zulässige Lebensdauer überschreitet. Insbesondere kann die Paketsuchanforderung durch ein Suchpaket gebildet werden, welches zu den anderen Paketsteuereinheiten gesendet wird, und alle Pakete und insbesondere das Suchpaket können dieses Lebensdauerfeld umfassen.
Zum Beispiel wird, wie oben für 8 erläutert, keine Suche nach einem Paket eine unbegrenzte Zeit lang durchgeführt, wenn das Suchpaket PFWD ein Lebensdauerfeld umfasst.
Ferner, gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, kann ein oder können mehrere der Pakete, und wie oben erläutert kann insbesondere das Suchpaket PFWD ein Hop-Zählerfeld umfassen, das die Anzahl der Paketsteuereinheiten anzeigt, durch welche ein Paket weitergeleitet worden ist, wobei die Löscheinrichtungen DEL der Paketsteuereinheiten dazu vorgesehen sind, ein Paket zu löschen, falls das Hop-Zählerfeld eine Anzahl von Paketsteuereinheiten anzeigt, die eine maximal zulässige Anzahl überschreitet. Während bei der oben erwähnten Ausführungsform des Lebensdauerfeldes jede Paketsteuereinheit eine Prüfeinheit umfassen kann, um zu prüfen, ob die akkumulierte Lebensdauer in dem Lebensdauerfeld einen gewissen Zeitschwellwert überschritten hat, können bei der letzteren Ausführungsform die Paketsteuereinheiten einfach eine Prüfeinheit umfassen, welche das Hop-Zählerfeld prüft, das sukzessive inkrementiert wird, wenn sich das Suchpaket oder irgendein anderes Paket von einer Paketsteuereinheit zu der nachfolgenden Paketsteuereinheit bewegt.
Falls das Lebensdauerfeld eine Lebensdauer anzeigt, die eine maximal zulässige Lebensdauer überschreitet, kann eine Paketsteuereinheit das Paket löschen. Falls das Hop-Zählerfeld eine Anzahl von Paketsteuereinheiten anzeigt, die eine maximal zulässige Anzahl überschreitet, kann eine Paketsteuereinheit gleichfalls ein Paket löschen.
Die Verwendung des Lebensdauerfeldes und des Hop-Zählerfeldes ist insbesondere für das Weiterleiten von Suchpaketen vorteilhaft. Zum Beispiel muss in 8 das Suchpaket PFWD zuerst zu Rb weitergeleitet werden, bevor es bei Rc ankommen kann, um nach dem fehlenden Paket zu suchen. Es kann jedoch recht unwahrscheinlich sein, dass sich das Paket noch weiter als bis Rc bewegt hat, und daher ist es höchst unwahrscheinlich, dass es sich außerhalb eines Bereiches von Rc entfernt befindet. Daher wäre es in 8 nützlich, das Hop-Zählerfeld auf 2 zu setzen, so dass die Suche nach dem fehlenden Paket nicht über zwei Paketsteuereinheiten Rb und Rc hinaus fortgesetzt wird.
Dasselbe würde für die Verwendung eines Lebensdauerfeldes in dem Suchpaket PFWD zutreffen. Auch in dieser Situation würde die Suche nach dem fehlenden Paket nicht unbegrenzt fortgesetzt.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Obwohl die Erfindung im Hinblick auf die Bewegung von Fahrzeugen in einem Netz, das von einem Straßennetz gebildet wird, beschrieben wurde, ist anzumerken, dass das Verkehrsmanagementsystem gemäß der Erfindung nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt ist. Eine beliebige Art von Verkehr auf einer physikalischen Schicht PL kann überwacht werden, und die Objekte können von Fahrzeugen, Personen, Autos, Fahrrädern, Zügen, Postzustellung usw. gebildet werden. Daher versteht es sich, dass das Verkehrsmanagementsystem der Erfindung nicht auf den Fahrzeugverkehr beschränkt ist.
Ferner ist anzumerken, dass die Erfindung verschiedene Modifikationen und Varianten umfasst, welche in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Insbesondere umfasst die Erfindung Ausführungsformen, welche aus einer Kombination von Merkmalen/Schritten resultieren, die in den Ansprüchen/der Beschreibung/den Zeichnungen getrennt beschrieben wurden.
Ferner dienen Bezugszeichen in den Ansprüchen nur Zwecken der Klarstellung und schränken den Schutzbereich der Erfindung nicht ein.

Claims

Eine Paketsteuereinheit (Ra, Rb, Rc, Rd; PCU1–PCUn), die in ein paketvermitteltes Steuernetz (PSCN) als eine einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist, zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen (CP1–CPx) gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz (PSCN) auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) und die Paketsteuereinheiten (Ra, Rb; PCU1–PCUn) jeweils Wegsektionen (RDS1–RDSm) und Wegpunkten (ICP1–ICPn) eines Objektbewegungsnetzes (RDN) entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten (C1–Cx) gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen (RDS1–RDSm) zwischen den Wegpunkten (ICP1–ICPn) bewegen, und jeder Wegpunkt (ICP1–ICPn) des Objektbewegungsnetzes (RDN) mit ihm eine Verkehrsinformationseinheit (TIU1–TIUy) verbunden hat, die angepasst ist, mindestens die Ankunft von Objekten (C1–Cx) in dem Wegpunkt (ICP1–ICPn) zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) auszugeben, enthaltend eine Übertragungseinrichtung (TR), die angepasst ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Überein stimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung (REC), die angepasst ist, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) des paketvermittelten Steuernetzes (PSCN) und mindestens eine Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) zu empfangen, die die Ankunft eines Objektes (CR1–CRx) in einem der Wegpunkte (Px; ICP1–ICPn) anzeigt; und eine Synchronisationseinrichtung (SYNC), die angepasst ist, das Senden eines Paketes entsprechend dem Objekt zu der Paketsteuereinheit (Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px) zu veranlassen, in dem die Objektankunft durch seine zugehörige Verkehrssteuereinheit erfasst wurde.
Eine Paketsteuereinheit (Rx; PCU1–PCUn), die in ein paketvermitteltes Steuernetz (PSCN) als eine einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen (CP1–CPx) gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz (PSCN) auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) und die Paketsteuereinheiten (Ra, Rb; PCU1–PCUn) jeweils Wegsektionen (RDS1–RDSm) und Wegpunkten (ICP1–ICPn) eines Objektbewegungsnetzes (RDN) entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten (C1–Cx) gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen (RDS1–RDSm) zwischen den Wegpunkten (ICP1–ICPn) bewegen, und jeder Wegpunkt (ICP1–ICPn) des Objektbewegungsnetzes (RDN) mit sich eine Verkehrsinformationseinheit (TIU1–TIUy) verbunden hat, die angepasst ist, mindestens die Ankunft von Objekten (C1–Cx) in dem Wegpunkt (ICP1–ICPn) zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) auszugeben, enthaltend eine Übertragungseinrichtung (TR), die angepasst ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung (REC), die angepasst ist, Pakete von den anderen Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) des paketvermittelten Steuernetzes (PSCN) und eine Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) zu empfangen, die die Ankunft eines Objektes (CR1–CRx) in dem Wegpunkt (Px; ICP1–ICPn) anzeigt entsprechend der Paketsteuereinheit (Rx); und eine Synchronisationseinrichtung (SYNC), die angepasst ist, das Senden eines Paketes entsprechend dem Objekt zu der Paketsteuereinheit (Rx) zu veranlassen, falls eine empfangene Objektankunftsinformation die Ankunft eines Objektes (CR1–CRx) in dem Wegpunkt (Px; ICP1–ICPn) entsprechend der Paketsteuereinheit (Rx) anzeigt, wobei die Empfangseinrichtung (REC) auch angepasst ist, das gesendete Paket entsprechend dem Objekt zu empfangen.
Eine Paketsteuereinheit (Ra, Rb; PCU1–PCUn)), die in ein paketvermitteltes Steuernetz (PSCN) als eine einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten einzubeziehen ist zum Steuern eines Paketverkehrs, der durch eine Vielzahl von Paketen (CP1–CPx) gebildet wird, die zwischen den Paketsteuereinheiten entlang einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) weitergeleitet werden, wobei das paketvermittelte Steuernetz (PSCN) auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass die Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) und die Paketsteuereinheiten (Ra, Rb; PCU1–PCUn) jeweils Wegsektionen (RDS1–RDSm) und Wegpunkten (ICP1–ICPn) eines Objektbewegungsnetzes (RDN) entsprechen, in dem ein Objektverkehr durch eine Vielzahl von Objekten (C1–Cx) gebildet wird, die sich entlang der Wegsektionen (RDS1–RDSm) zwischen den Wegpunkten (ICP1–ICPn) bewegen, und jeder Wegpunkt (ICP1–ICPn) des Objektbewegungsnetzes (RDN) mit sich eine Verkehrsinformationseinheit (TIU1–TIUy) verbunden hat, die angepasst ist, mindestens die Ankunft von Objekten (C1–Cx) in dem Wegpunkt (ICP1–ICPn) zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) auszugeben, enthaltend eine Übertragungseinrichtung (TR), die angepasst ist, jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren zu senden, das in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) für die Steuerung des Paketverkehrs verwendet wird; eine Empfangseinrichtung (REC), die angepasst ist, Pakete von anderen Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) des paketvermittelten Steuernetzes (PSCN) und Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) zu empfangen, die die Ankunft von Objekten (CR1–CRx) in einem oder mehr Wegpunkten (Px; ICP1–ICPn) anzeigt; und eine Synchronisationseinrichtung (SYNC), die angepasst ist, ein Paket in der Paketsteuereinheit (Ra; Rb) zu loschen, falls eine Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy), die die Ankunft eines Objektes entsprechend dem Paket in einem Wegpunkt (Pb) anzeigt, nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls (p1–p2) durch die Empfangseinrichtung (REC) empfangen wird.
Eine Paketsteuereinheit (Ra) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, die übertragungseinrichtung (TR) zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit (Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px), in dem die Objektankunft erfasst wurde, ein Paket zu senden, das in der Paketsteuereinheit (Ra) gespeichert ist und zu der Zielpaketsteuereinheit (Rb) zu übertragen ist.
Eine Paketsteuereinheit (Rb, PCU) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, eine übertragungseinrichtung (TR) einer anderen Paketsteuereinheit (Ra) entsprechend einem Wegpunkt (Pa), von dem das Objekt zu dem Wegpunkt (Pb) bewegt wurde, für den die Objektankunft erfasst wurde, zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit (Rb) entsprechend dem Wegpunkt (Pb), in dem die Objektankunft erfasst wurde, ein Paket zu sen den, das in der anderen Paketsteuereinheit (Ra) gespeichert ist und zu der Paketsteuereinheit (Rb) zu übertragen ist.
Eine Paketsteuereinheit (Ra) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, die übertragungseinrichtung (TR) zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit (Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px), in dem die Objektankunft erfasst wurde, eine Kopie eines Paketes zu senden, das in der Paketsteuereinheit (Ra) gespeichert und zu der Zielpaketsteuereinheit (Rb) gesendet ist.
Eine Paketsteuereinheit (Ra) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, eine Paketverknüpfungsinformation (PLI) zu speichern, die die Zielpaketsteuereinheit (Rb) anzeigt, zu der das Paket durch die Übertragungseinrichtung (TR) gesendet wurde, wobei die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, die Zielpaketsteuereinheit (Rb), die durch die gespeicherte Paketverknüpfungsinformation (PLI) identifiziert wird, zu veranlassen, das Paket zu der Paketsteuereinheit (Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px), in dem die Objektankunft erfasst wurde, zu senden.
Eine Paketsteuereinheit (Ra) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (Ra), auf Empfang der Objektankunftsinformation hin, angepasst ist, zu allen ihren benachbarten Paketsteuereinheiten (Rb, Rc) eine Pa ketsuchanforderung (PFWD) auszusenden, um die Zielpaketsteuereinheit (Rb) zu veranlassen, ein Paket zu der Paketsteuereinheit (Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px) zu senden, in dem die Objektankunft erfasst wurde.
Eine Paketsteuereinheit (Ra) nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass wenn die Übertragungseinrichtung (TR) der Paketsteuereinheit (Ra) plant, ein Paket zu ihrer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit (Rb) zu senden und keine Objektankunftsinformation für ein Objekt entsprechend diesem Paket von der Verkehrsinformationseinheit in dem Wegpunkt (Pb) entsprechend der Zielpaketsteuereinheit (Rb) oder einer beliebigen anderen Paketsteuereinheit (z. B. Rx) innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls generiert wird, die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, eine Löschungseinrichtung (DEL) zu veranlassen, das Paket zu annullieren, bevor es die Übertragungseinrichtung (TR) zu der Zielpaketsteuereinheit (Rb) sendet.
Eine Paketsteuereinheit (Rx) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Synchronisationseinrichtung (SYNC) angepasst ist, eine Generierungseinrichtung (GEN) zu veranlassen, ein neues Paket zu generieren und die Übertragungseinrichtung (TR) zu veranlassen, zu der Paketsteuereinheit (Rb) entsprechend dem Wegpunkt (Pb), in dem die Objektankunft erfasst wurde, das neu generierte Paket zu senden.
Ein Verkehrsmanagementsystem (TMSYS) zum Managen in einem Netz (RDN) des Objektverkehrs, der auf einer physischen Schicht (PL) gebildet wird, durch a1) eine Vielzahl von Objekten (C1–Cx), die sich bewegen entlang a2) einer Vielzahl von Wegsektionen (RDS1–RDSm) des Netzes (RDN) und a3) einer Vielzahl von Wegpunkten (ICP1–ICPn), die sich in den Wegsektionen (RDS1–RDSm) des Netzes (RDN) befinden, und wobei jeder Wegpunkt (ICP1–ICPn) mit sich eine Verkehrsinformationseinheit (TIU1–TIUy) verbunden hat, die angepasst ist, mindestens die Ankunft von Objekten (C1–Cx) in dem jeweiligen Wegpunkt (ICP1–ICPn) zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) auszugeben, umfassend: ein paketvermitteltes Steuernetz (PSCN) auf einer Verkehrssteuerschicht (TCL), in der der Paketverkehr, der gebildet wird durch b1) eine Vielzahl von Paketen (CP1–CPx), die weitergeleitet werden entlang b2) einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm), gesteuert wird durch b3) eine Vielzahl von Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn), die sich in den Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) befinden zum Steuern des Paketverkehrs in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) derart, dass jedes Paket (CP1–CPx), das entlang einer jeweiligen Paketweiterleitungsverknüpfung (PRL1–PRLm) weitergeleitet wird, einem Objekt (CR1–CRx) entspricht, das sich in einer entsprechenden Wegsektion (RDS1–RDSn) bewegt; b4) wobei jede Paketsteuereinheit wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3 definiert gebildet wird und angepasst ist, mit der jeweiligen Übertragungseinrichtung (TR), als eine Quellenpaketsteuereinheit jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit zu senden auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren, das in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) verwendet wird für die Steuerung des Paketverkehrs; wobei das paketvermittelte Steuernetz (PSCN) auf der Verkehrssteuerschicht (TCL) auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass c1) Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) Wegsektionen (RDS1–RDSm) entsprechen; und c2) Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) Wegpunkten (ICP1–ICPn) entsprechen; wobei c3) wenn eine Verkehrsinformationseinheit (z. B. TIU1) die Ankunft eines Objektes (C1–Cx) in ihrem zugehörigen Wegpunkt (z. B. Px) erfasst und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) ausgibt, und eine Ankunftspaketsteuereinheit (z. B. Rx) entsprechend dem Wegpunkt (Px) die Ankunft eines Paketes entsprechend dem Objekt nicht erfasst, eine Synchronisationspaketsteuereinheit (z. B. Ra) angepasst ist, ein Paket entsprechend dem Objekt zu der Ankunftpaketsteuereinheit (Rx) zu senden, um die Paketweiterleitung und die Objektbewegung zu synchronisieren.
Ein System nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, dass die Verkehrsinformationseinheiten (TIU1–TIUy) auch angepasst sind, ein Objekt auf eine Wegsektion zu einem nachfolgenden Wegpunkt zu führen entsprechend einer Zielpaketsteuereinheit, die durch die Quellenpaketsteuereinheit bestimmt wird in Übereinstimmung mit der Weiterleitungsentscheidung.
Ein System nach Anspruch 11, enthaltend mindestens eine Paketsteuereinheit, die gebildet wird, wie in Anspruch 8 definiert, gekennzeichnet dadurch, dass die Paketsuchanforderung (PFWD) gebildet wird durch ein Suchpaket (SF), das zu den benachbarten Paketsteuereinheiten gesendet wird.
Ein System nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Suchpaket (SF) ein Lebensdauerfeld umfasst, das die Lebensdauer des Suchpaketes (SF) anzeigt, wobei die benachbarten Paketsteuereinheiten eine Löschungseinrichtung (DEL) umfassen, die angepasst ist, das Suchpaket (SF) zu löschen, falls das Lebensdauerfeld eine Lebensdauer anzeigt, die eine maximale zulässige Lebensdauer überschreitet.
Ein Verfahren zum Managen in einem Netz (RDN) des Objektverkehrs, der auf einer physikalischen Schicht (PL), gebildet wird durch a1) eine Vielzahl von Objekten (C1–Cx), die sich bewegen entlang a2) einer Vielzahl von Wegsektionen (RDS1–RDSm) des Netzes (RDN) und a3) einer Vielzahl von Wegpunkten (ICP1–ICPn), die sich in den Wegsektionen (RDS1–RDSm) des Netzes (RDN) befinden, a4) wobei jeder Wegpunkt (ICP1–ICPn) mit sich eine Verkehrsinformationseinheit (TIU1–TIUy) verbunden hat, die angepasst ist, mindestens die Ankunft von Objekten (C1–Cx) in dem jeweiligen Wegpunkt (ICP1–ICPn) zu erfassen und eine entsprechende Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy) auszugeben, durch Steuern in einem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) auf einer Verkehrssteuerschicht (TCL) des Paketverkehrs, der gebildet wird durch b1) eine Vielzahl von Paketen (CP1–CPx), die weitergeleitet werden entlang b2) einer Vielzahl von Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) mittels b3) einer Vielzahl von Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn), die sich in den Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) befinden; b4) wobei jede Paketsteuereinheit angepasst ist, als eine Quellenpaketsteuereinheit jeweilige Pakete auf eine Paketweiterleitungsverknüpfung zu einer nachfolgenden Zielpaketsteuereinheit zu senden auf der Basis einer jeweiligen Weiterleitungsentscheidung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Paketweiterleitungsverfahren, das in dem paketvermittelten Steuernetz (PSCN) verwendet wird für die Steuerung des Paketverkehrs; wobei das paketvermittelte Steuernetz (PSCN) auf der Verkehrssteuerschicht (TCL) auf eine derartige Weise konfiguriert ist, dass c1) Paketweiterleitungsverknüpfungen (PRL1–PRLm) Wegsektionen (RDS1–RDSm) entsprechen; und c2) Paketsteuereinheiten (PCU1–PCUn) Wegpunkten (ICP1–ICPn) entsprechen; und wobei die Steuerung der Paketsteuereinheit auf eine derartige Weise durchgeführt wird, dass c3) jedes Paket (CP1–CPx), das entlang einer jeweiligen Paketweiterleitungsverknüpfung (PRL1–PRLm) weitergeleitet wird, einem Objekt (CR1–CRx) entspricht, das sich in einer entsprechenden Wegsektion (RDS1–RDSm) bewegt; umfassend die folgenden Schritte: Erfassen einer Objektankunft in einem der Wegpunkte (Px; ICP1–ICPn) und Generieren einer entsprechenden Objektankunftsinformation (VAI1–VAIy); und Veranlassen einer Paketsteuereinheit, ein Paket entsprechend dem Objekt zu der Paketsteuereinheit (Rx) entspre chend dem Wegpunkt (Px) zu senden, in dem die Objektankunft erfasst wurde.