DE69323074T2

DE69323074T2 - Anlage und verfahren zur uebertragung von daten in einem funknetz

Info

Publication number: DE69323074T2
Application number: DE69323074T
Authority: DE
Inventors: Philippe F-78530 Buc Jacquet; Paul F-78600 Maison-Laffite Muhlethaler
Original assignee: Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique INRIA
Current assignee: Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique INRIA
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2013-03-31
Also published as: EP0862298B1; JPH09500767A; EP0862298A2; FR2689658B1; US5689510A; CA2133432C; FR2689658A1; CA2133432A1; DE69323074D1; EP0634069A1; EP0634069B1; WO1993020636A1; DE69334316D1; EP0849914A3; EP0849914A2; DE69334314D1; US6023457A; JP3432223B2; EP0849914B1; EP0862298A3

Description

Die Erfindung betrifft die Informatiknetze, die den Datenaustausch zwischen verschiedenen Stationen ermöglichen.
Ein solches Netz umfaßt klassischerweise ein Übertragungsmedium, im allgemeinen ein Kabel in Form eines elektrischen Drahtes oder einer optischen Faser. An verschiedenen Stellen dieses Kabels sind Stationen oder Geräte angeschlossen, wobei dieser Anschluß durch eine "Netzschnittstelle" erfolgt.
Diese Geräte müssen sich trotz ihrer Vielzahl verständigen können. In bestimmten Informatiknetzen legt man zu diesem Zweck eine Regel fest (Multiplexierung, Jeton bzw. Unterscheidungsmerkmal), entsprechend der höchstens eines der Geräte zu einem bestimmten Zeitpunkt über das Kommunikationsmedium senden kann. Eine andere Technik ermöglicht einen wahlfreien Zugriff auf das Netz, d. h. daß mehrere Geräte gleichzeitig senden können. Eine Folge dieses wahlfreien Zugriffs ist, daß sich "Kollisionen" ereignen können, die man dann auflösen muß.
Das Netzwerk ETHERNET (Schutzmarke), verwaltet nach der IEEE 802.3 genannten Norm, ist vom Typ mit wahlfreiem Zugriff. Das Steuerprotokoll des Netzes ist von der Art des trägersensiblen Vielfachzugriffs mit Kollisionserkennung oder CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Die Ausführung eines solchen Netzes, aber mit dem "Äther" als Kommunikationsmedium, d. h. mit Funkübertragung, verursacht verschiedene bekannte Probleme (US-A-5040175, das eine ziemlich komplizierte Lösung vorschlägt). Die vorliegende Erfindung hilft, diese Probleme einfacher und effizienter zu lösen.
Ein erster Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der Kollisionsfeststellung oder -erkennung, wobei es sich um ein Funknetz handelt.
Die Erfindung hat auch die Aufgabe, sicherzustellen daß alle betroffenen Stationen oder Geräte gemeinsam über eine Kollisionsinformation verfügen, was nötig ist für die Kohärenz der Kollisionsauflösungsoperationen, die nachfolgen werden.
Die Erfindung hat außerdem die Aufgabe, die Aufrechterhaltung der Frequenzsynchronisationen zwischen den verschiedenen, über Funk verbundenen Geräten sicherzustellen.
Die Erfindung berücksichtigt auch noch die Besonderheiten der Funkübertragungen, darin bestehend, daß zwischen drei nicht ausgerichteten Geräten mehrere Strecken bzw. Wege bestehen, daß aber Hindernisse einige dieser Wege versperren können.
Die Erfindung hat zusätzlich die Aufgabe, eine indirekte Datenübertragung zwischen zwei Geräten über ein oder mehrere Zwischengeräte zu ermöglichen.
Die hier vorgeschlagene Datenübertragungsanlage ist von dem Typ, der wenigstens zwei Datenverarbeitungsgeräte umfaßt (wobei das Wort "Datenverarbeitung" in seiner elementarsten Bedeutung zu verstehen ist). Jedes Gerät ist mit einer Netzschnittstelle versehen, die fähig ist, auf Anfrage Mitteilungen zu übertragen und empfangene Mitteilungen zu sammeln. Dies umfaßt eine Sende- Empfangs-Steuervorrichtung, die einen Kollisionsdetektor und eine Einrichtung zur Kollisionsauflösung als Folge einer erkannten Kollisionsbedingung enthält. Eine der wesentlichen Funktionen dieser Steuervorrichtung besteht darin, der Netzschnittstelle Sende- oder Empfangs-Bestätigungsbefehle zu geben.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt jedes Gerät eine Funk-Sende-Empfangsvorrichtung (im Prinzip pluridirektional, d. h. für mehrere Richtungen geeignet, aber nicht omnidirektional), mit:
- einem Sender-Empfänger, der für die Übertragung auszutauschender Mitteilungen auf einem sogenannten zentralen Kanal arbeitet, gesteuert entsprechend den genannten Bestätigungsbefehlen, und
- einen zusätzlichen Sender-Empfänger, der auf wenigstens einem Seitenkanal arbeitet, einen Normalstatus bzw. -zustand besitzt und eingerichtet ist, um als Reaktion auf eine festgestellte Kollision seinen Sende-Empfangsstatus zu verändern.
Als Reaktion auf einen Sende-Bestätigungsbefehl ist der zur Sende-Empfangs-Schnellumschaltung befähigte zusätzliche Sender- Empfänger wenigstens zu Beginn eingerichtet auf einen schnell wechselnden Sende-Empfangsbetrieb, entsprechend einem eigens für diese Sende-Empfangsvorrichtung gewählten Muster (vorzugsweise im wesentlichen zufällig).
Beim Senden wird eine Kollision dann durch den Kollisionsdetektor erkannt, wenn ein Signal mit einem höheren Pegel als eine erste Pegelschwelle während eines wesentlichen Teils von wenigstens einer Pause dieses Seitenkanals empfangen wird, was die konkomittierende Sendung eines anderen Geräts auf diesem Seitenkanal anzeigt.
Außerdem ist die Netzschnittstelle eingerichtet, um eine Kollision beim Empfang durch Verletzung eines vordefinierten Kriteriums zu erkennen, verbunden mit Detektions- und/oder Fehlerkorrektur-Codes.
Es werden also in jedem Gerät oder jeder Station bei Sendung und/oder Empfang Kollisions-Vorinformationen definiert. Es muß noch sichergestellt werden, daß die verschiedenen Geräte über dieselbe Information bezüglich der Kollision verfügen.
Zu diesem Zweck führt ein Gerät nach einem wichtigen Aspekt der Erfindung eine "Kollisionsemission" oder eine "Kollisionssignalisierungsemission" durch, darin bestehend, auf einem Seitenkanal ein Signal mit festgelegten Zeit- und Frequenzcharakteristika zu senden, z. B. eine reine Frequenz von minimaler Dauer.
Bei den anderen Fällen hört es den Seitenkanal ab, um festzustellen, ob ein anderes Gerät eine Kollision signalisiert.
Wenn das Gerät zu Beginn selbst "aktiv" war (d. h. am Anfang einer Sendung oder eines Sendeversuchs), kann es eine "Aktivabhörung" durchführen, darin bestehend, ein eventuelles repräsentatives Kollisionssignal, das es empfangen würde, während der festgelegten Dauer zu begleiten. Auf diese Weise verbreitet jeder "aktive" Sender die Information einer "Kollision" an alle Stationen, die im Empfangsbereich liegen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein zweiter Seitenkanal vorgesehen, auf dem jedes Gerät, das ein Signal mit einer ausreichenden Stärke empfängt, um verarbeitet zu werden ("demodulierbares" Signal), ein Besetzt-Signal sendet, das von allen anderen Geräten (im Funkbereich) als ein Sendeverbot interpretiert wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um bei Fehlen von ausreichendem natürlichem Verkehr, das Senden von künstlichen Mitteilungen zu erzwingen, um die Aufrechterhaltung einer gegenseitigen Verschiebung der Pilotfrequenzen der verschiedenen Geräte zu ermöglichen, wie weiter unten beschrieben. Diese Entscheidung zum Senden künstlicher Mitteilungen gehorcht vorteilhafterweise im wesentlichen Zufallskriterien.
Die künstlichen Mitteilungen können zu Dienszwecken benutzt werden (d. h. auf nützliche Weise, aber nicht für die eigentlichen, zu übertragenden Daten).
Sie können dazu dienen, Informationen bzw. Daten auszutauschen, die nützlich sind für das Verständnis der Mitteilungen, falls diese transcodiert sind. Sie können außerdem dazu dienen, Informationen bzw. Daten oder Tabellen zu übertragen, die Relaisbetriebsarten zwischen verschiedenen Geräten definieren, wenn es sich um eine Übertragung zwischen entfernten Geräten handelt, die Relaisstationen benötigt.
Weitere Charakteristika und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfogenden detaillierten Beschreibung hervor, bezogen auf die beigefügten Zeichnungen:
- die Fig. 1 ist ein sehr vereinfachtes Schema eines klassischen Datennetzes, dessen Übertragungsmedium draht- bzw. faserförmig ist;
- die Fig. 2 ist ein sehr vereinfachtes Schema, das vier durch Funkübertragung verbundene Stationen zeigt;
- die Fig. 3 ist ein Prinzipschaltbild der Netzschnittstelle für ein erfindungsgemäßes Gerät;
- die Fig. 3A ist ein partielles Detail der Fig. 3;
- die Fig. 4A bis 4D zeigen das Format der Übertragungsblöcke;
- die Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines zur Kollisionsdetektion anwendbaren Mechanismus;
- die Fig. 6 ist ein detaillierteres Ablaufdiagramm eines Teils der Fig. 5, während die Fig. 6a ein der Fig. 6 entsprechendes Ersatzschaltbild ist und die Fig. 6B und 6C eine Variante davon zeigen;
- die Fig. 7, 8 und 9 sind weitere detaillierte Ablaufdiagramme, die Teilen des Verfahrens der Fig. 5 entsprechen;
- die Fig. 10 ist ein elektrischer Schaltplan der im zweiten Seitenkanal durchgeführten Operationen;
- die Fig. 11A ist ein elektrisches Ersatzschaltschalt der Operationen des Kollisionsdetektionsautomaten, während die Fig. 11B ein elektrisches Ersatzschaltbild der anderen Teile der Sende- Empfangs-Steuervorrichtung eines Geräts ist;
- die Fig. 12 und 13 sind Mechanismen, die ermöglichen, durch die Übertragung künstlicher Mitteilungen die Frequenzsynchronisation zwischen den verschiedenen Geräten herzustellen.
Die beigefügten Zeichnungen sind im wesentlichen zuverlässig. Sie sind daher integrierender Bestandteil der Beschreibung und dienen nicht nur dazu, diese zu vervollständigen, sondern können gegebenenfalls auch einen Beitrag zur Definition der Erfindung leisten.
Zudem hat der Anmelder am 2. April 1992 eine andere Patentanmeldung Nr. 92 04 033 (FR-A-2 689 658) angemeldet, der die Anmeldung EP 93-907790 vom 30. März 1993 entspricht, betitelt "Dispositifide transmission de données pour réseau à accès aléatoire, avec résolution de collision perfectionée, et procédé correspondant" ("Datenübertragungsvorrichtung mit verbesserter Kollisionsauflösung für Netz mit wahlfreiem Zugriff, und entsprechende Vorrichtung"). Aufgrund der technischen Beziehung zu der vorliegenden Anmeldung verweist der Anmelder die Leser auf die Beschreibung und die Zeichnungen dieser anderen Anmeldung, um das Verständnis seiner Beschreibung zu erleichtern und im Bedarfsfall daraus zusätzliche Informationen zu entnehmen.
In Fig. 1 ist ein Übertragungsmedium MT verbunden mit Netzschnittstellen Ia bis Ic, die jeweils an Geräte Pa bis Pc angeschlossen sind. Dies ist die klassische Struktur eines Informatik-Datenübertragungsnetzes, bei dem das schon erwähnte CSMA/CD-Protokoll entsprechend der Norm IEEE 802.3 angewendet werden kann.
Der Spezialist weiß, daß die Definitionsmodelle solcher Netzschnittstellen in "Schichten" definiert werden (ISO-Norm), von denen jede einer genauen Funktion zugeordnet ist. Diese Aufteilung in Funktionsschichten ermöglicht, die Kompatibilität von Netzorganen verschiedener Quellen zu gewährleisten, wenn sie verbunden sind. In der Folge wird auf diesen Schicht-Begriff Bezug genommen. Man unterscheidet übrigens die eigentlichen Protokollschichten und die oberen Schichten des Protokolls bzw. Schichten über dem Protokoll.
Die Geräte wie z. B. Pa sind Datenverarbeitungsgeräte (wobei das Wort Verarbeitung hier in seiner elementarsten Bedeutung zu verstehen ist und diese Verarbeitung sehr einfach sein kann). Alle in dem Gerät durchgeführten Verarbeitungen erfolgen außerhalb der eigentlichen Datenübertragung. Aber es kann in dem Gerät Sonderoperationen geben, die die Art bestimmter zur Datenübertragung anwendbarer Bedingungen spezifisch berücksichtigen. Dies sind die oberen Schichten des Protokolls bzw. Schichten über dem Protokoll.
Die Schichten des Protokolls selbst steuern jedoch bei diesen Grundbedingungen die Datenübertragung auf eine Weise, die deren Sicherheit gewährleistet.
In Fig. 2 sind die Geräte oder Stationen Pa bis Pd mit Funkvorrichtungen Ra bis Rd verbunden, die Antennen haben. In dem dargestellten vereinfachten Beispiel können alle Stationen direkt Daten austauschen, ausgenommen die Stationen Rb und Rd, zwischen denen ein Hindernis OBS existiert.
Was hier Netzschnittstelle genannt wird, ist - in einem weiteren Sinne als bei den Kabelnetzwerken - alles was sich zwischen dem eigentlichen Gerät und der oder den Antennen befindet, die es umfaßt.
Das Wort "Mitteilung" bezeichnet hier eine zu übertragende Datengruppe von beliebiger Größe. Das Wort Block oder Paket bezeichnet die elementare Datenübertragungseinheit, d. h. den Block von Daten, die man gemeinsam übertragen kann.
Eine der Besonderheiten der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu gewährleisten, daß ein Gerät, wenn es einen Datenübertragungsblock sendet, das einzige ist, das dies innerhalb des Gebiets seiner Funkreichweite tut.
Nun wird Bezug genommen auf die Fig. 3, die die generelle Struktur einer Netzschnittstelle für ein Gerät darstellt.
Rechts bezeichnet der Block RE den Anschluß, genormt gemäß der Norm IEEE 802, der die Verbindung mit einem Netzausgang eines Computers ermöglicht. Dieser Anschluß wird z. B. mit dem integrierten Schaltkreis i82586 realisiert, verkauft durch INTEL Corporation.
Links davon ist der Block RL ein "local router", dessen Aufgabe weiter unten genauer erklärt wird. Seine Funktion besteht darin, zu übertragende Mitteilungen zu erstellen, mit Übertragungsanfrage, sowie gut empfangene Mitteilungen zu sammeln und ihnen eventuell eine neue Richtung zu geben.
Wieder links davon ist ein Block ARC, der die Sende-Empfangs- Steuereinheit insbesondere in Abhängigkeit von den Kollisionen ist.
Ihm ist ein Block ADF zugeordnet, der ermöglicht, die Frequenzabeichungen durch das Senden von künstlichen Mitteilungen zu korrigieren, wenn dies nötig ist.
Links von Block ARC sieht man oben einen Hauptkanal, der sich über eine Sende-Empfangsantenne A0, einen modulierten Funk-Sender- Empfänger für die Datenübertragung RD und eine Schaltung CC erstreckt, die die Funktion hat, beim Senden die Mitteilung mit den Korrekturcodes zu versehen und beim Empfang die Korrektur dieser Codes zu überprüfen, um eventuelle Fehler im Innern einer Mitteilung festzustellen (die übrigens normal empfangen wurde, d. h. ohne Kollision).
Links in der Mitte befindet sich ein erster Seitenkanal, versehen mit einer Sende-Empfangs-Antenne A1, einem Sender- Empfänger R1 mit Sende-Empfangs-Schnellumschaltung und einer Schaltung RC zur Funkdetektion der Kollisionen.
Man sieht dort auch einen Block GA, der einen Generator für Zufallscodes darstellt, wobei solche Codes erfindungsgemäß für verschiedene Zwecke benutzt werden: einerseits durch die Schaltung RC und andererseits durch den schon erwähnten ARC-Block. Die Blöcke RC und ARC sind direkt miteinander verbunden.
Schließlich ist links unten ein zweiter Seitenkanal mit seiner Antenne A2, seinem Empfänger R2 und einem Schaltkreis RP dargestellt, der die Funkdetektion "versteckter Träger" ermöglicht.
Der in Fig. 3 durchgeführte funktionelle Schnitt wird zum Zwecke eines besseren Verständnisses in der Folge nicht immer berücksichtigt.
So kann der Block ARC in drei Blöcke ARCA, ARCB und ARCC aufgeteilt werden, wie die Fig. 3A zeigt. Der Block ARCA hat die Aufgabe, die Kollisionsdetektion zu leiten und deren Resultat auszuwerten. Der Block ARCB wird für die Kollisionsauflösung und die Erstellung von Bestätigungsbefehlen für das Senden oder Empfangen von Daten benutzt. In diesen Block ARCB wird ein Kollisionsauflösungsmechanismus irgendeines bekannten Typs integriert. Der Block ARCC schließlich hat die Aufgabe, in Verbindung mit dem Block ADF die Übertragung der künstlichen Mitteilungen sicherzustellen.
Nun wird Bezug genommen auf die Fig. 4.
Die Fig. 4A zeigt das klassische Format einer ETHERNET- Mitteilung entsprechend der Norm IEEE 802.3.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, daß diese Mitteilung bei Bedarf durch die zusätzlichen Angaben vervollständigt werden kann, die in Fig. 4B links erscheinen. Sie umfassen einerseits eine Empfängerrelais- und eine Quellenrelaisangabe, einen Code LARA (wobei diese Bezeichnung LARA das neue, erfindungsgemäße Protokoll betrifft), und eine Pufferzone, die zusätzliche Informationen enthalten kann.
Wenn mehrere Relaisstationen vorgesehen sind, enthält die Pufferzone, wie angegeben in Fig. 4C, vor allem einen Code, der angibt, daß es sich um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung handelt, das heißt ein einziges Sendegerät und ein einziges Empfangsgerät, und außerdem eine Zone, die die Anzahl der Sprünge angibt, die der Übertragungsblock seit dem ursprünglichen Sendegerät zwischen den verschiedenen Relaisstationen schon ausgeführt hat. Dieser Puffer wird bei jedem Sprung oder Relais aktualisiert.
Hingegen kann eine Mitteilung von einem Gerät an mehrere Geräte gesendet werden, was man eine "Streuung" nennt. In diesem Fall wird, wie dargestellt in Fig. 4D, die Pufferzone vervielfacht, um einen Code zu umfassen, der angibt, daß es sich um eine Streuung handelt, und außerdem die Anzahl der Relaisstationen sowie die Empfangsadressen der verschiedenen Relaisstationen 1 bis n, die Streuungs-Nummer und die Anzahl der von dem Übertragungsblock in diesen vorhergehenden Relaisstationen ausgeführten Sprünge angibt.
Was soeben beschrieben wurde, ist die Struktur eines Mitteilungenübertragungsblocks. In einem einfachen Beispiel wird jeder Übertragungsblock durch zwei Teile gebildet, nämlich den Kopf und den Körper des Pakets. Der Kopf enthält wenigstens die Adresse des Empfängers oder der Empfänger und die Adresse des Absenders sowie einige spezifische Informationen bezüglich des Verkehrs (z. B. Notwendigkeit oder nicht einer Empfangsbestätigung). Der Körper des Pakets enthält die zu übertragenden Daten (Datei, Empfangsbestätigung), sowie die Paketende-Signale.
Diese Übertragungsblöcke oder Pakete werden einzeln durch den Block RE der Fig. 3 geleitet. Der Block RL verarbeitet diese Pakete im wesentlichen in dem Fall, wo ein Empfänger sich nicht innerhalb der Funkreichweite des Senders befindet; er verändert dann den Kopf, indem er die Adresse einer Zwischenstation hinzufügt, wie dargestellt in Fig. 4B. Die Pakete werden anschließend vom Block ARC übernommen, der über die Aussendungen entscheidet und diese im Falle einer detektierten Kollision unterbricht. Der Codierer CC und die Vorrichtung RD führen die tatsächliche Aussendung der Übertragungsblöcke durch. Wenn ein Übertragungsblock ohne Kollision übertragen wurde, wird an den Block RE ein Signal übertragen, daß er das nächste Paket senden kann.
Beim Empfang verhält es sich umgekehrt. Der Block CC prüft die Richtigkeit der empfangenen Pakete; vorzugsweise werden die fehlerhaften Pakete einfach zerstört.
Der Block RL stellt fest, ob die Mitteilung bei ihrem Empfänger angekommen ist oder ob sie unterwegs oder in einer Relaisstation ist. Eine beim Empfänger eingetroffene Mitteilung wird zum Block RE übertragen, während bei einer weiterzusendenden Mitteilung der Kopf modifiziert wird, eventuell unter Berücksichtigung der Relaisstation, um sie hinsichtlich einer Wiederaussendung zum Block ARC zurückzuleiten.
Die internationale ISO-Norm IEEE 802 sieht eine Aufteilung der Kommunikationsfunktionen in Schichten vor. Die zwischen den Antennen und einschließlich dem Block ADF befindlichen Funktionen bilden eine Anpassung an die Funkübertragung der herkömmlicherweise "Medium Acess Control"- oder MAC-Schicht genannten Funktionen. Erfindungsgemäß wird anschließend eine neue Schicht eingeführt, die dem Block RL entspricht und die man "Membership- and Routing"- oder MR-Schicht nennen kann. In Höhe des Blocks RE findet man die klassische ETHERNET- Schnittstellenschicht wieder.
Nun wird die MAC genannte Schicht im Detail beschrieben.
Zunächst muß ein genaues Datenübertragungsverfahren im Block RD angewandt werden. Es handelt sich in Wirklichkeit um die Umwandlung einer binären digitalen Sequenz in ein für die Funkübertragung mittels Antenne geeignetes Signal und umgekehrt, was im allemeinen schwieriger ist.
Das anvisierte Ziel besteht darin, einen maximalen elektromagnetischen Schutz sicherzustellen für die digitale Sequenz, die zwischen einem Sender und einem Empfänger übertragen werden muß; insbesondere muß man Störphänomene oder Mehrfachwege bekämpfen. Hingegen ist es nutzlos, das Geräusch eventueller anderer Sendungen von anderen Geräten des Netzes zu bekämpfen, denn das ist das Kriterium, das ermöglicht, das Vorhandensein einer Kollision festzustellen und diese anschließend aufzulösen.
So kann der Block RD durch Spektrumsverbreiterung mit einem einzigen Code für alle Stationen desselben Netzes arbeiten, wobei dieser einzige Code ein für alle Stationen gemeinsamer Pseudozufallscode sein kann, detektiert durch ein an den Empfang angepaßtes Filter. Dies ist nur ein Beispiel.
Man wird übrigens feststellen, daß es nötig ist, auf Frequenzebene eine passende Synchronisation zwischen den verschiedenen beteiligten Geräten sicherzustellen. Der Fachmann kann diese Synchronisation im Falle von ausreichendem Verkehr gewährleisten. Wenn diese Bedingung nicht bestätigt wird, kann die Abweichung zwischen den verschiedenen Steuersendern so groß werden, daß der Synchronismus nicht mehr sehr schnell hergestellt werden kann. Weiter unten wird eine Lösung dieses Problems vorgeschlagen.
Generell wird ein Funkempfang als demodulierbar betrachtet, wenn seine Verstärkung beim Empfang größer oder gleich einem Schwellenwert ed ist. Wenn die Verstärkung kleiner ist, wird das empfangene Signal als "mit Fehlern empfangen" betrachtet. Vorteilhafterweise definiert man einen Wert Ed, der einem Empfang "aus unmittelbarer Nähe" entspricht (dies dient vor allem dem Routing bzw. der Übertragungswegfestlegung, weiter unten beschrieben). Diese Definition eines gemeinsamen Schwellenwerts aller Stationen oder Geräte setzt voraus, daß die Empfangsleistung dieselbe für alle ist, was hier generell angenommen wird.
Die Schaltung CC hat im Sendebetrieb die Funktion, die Übertragungsblöcke mit der Norm IEEE 802 in binäre Sequenzen umzusetzen, die den Übertragungsfehlern besser widerstehen, insbesondere dank der Anwendung von Fehlerkorrekturcodes (z. B. ein Verschachteln, verbunden mit der Benutzung eines konvolutionellen Codes).
Im Empfangsbetrieb stellt die Komponente den ursprünglichen Übertragungsblock wieder her, indem bei der durch die Funkempfangsvorrichtung empfangenen Binärsequenz die eventuellen Übertragungsfehler korrigiert werden (wenn diese über einen demodulierbaren Empfang verfügt).
Außerdem detektiert sie die eventuellen restlichen Fehler bei einer Verarbeitung des wiederhergestellten Übertragungsblocks und signalisiert diese Fehler. Daraus kann ein "mit-Fehlern- empfangener-Übertragungsblock"-Zustand resultieren.
Vorzugsweise benutzt man zwei Fehlerdetektions- und -korrekturcodierungen:
- eine für die "zerstreuten" Fehler (VITERBI-Codierung),
- eine für die blockweise Behandlung der Fehler (REED-SOLOMON- Codierung mit Verschachtelung).
Dies setzt die Anwendung der genannten Codierungen bei der ersten Aussendung der Daten (wenigstens) und die Anwendung von Kontrollverarbeitungen bei dem (oder jedem) Empfang voraus.
Diese Codierung oder diese Codierungen können vervollständigt werden durch eine Verschachtelungstechnik oder, nach dem Codieren, durch eine substantielle Veränderung der Reihenfolge der Bits in jeder ausgesendeten Bitsequenz; auf diese Weise berührt eine kurze Störung nur Informationsbits, die in der ursprünglichen Sequenz sehr weit voneinander entfernt waren. Selbstverständlich wird vor der Fehlerkorrekturdecodierung die normale Reihenfolge wiederhergestellt.
Es ist auch möglich, die Dinge noch zu verbessern, indem man physikalische Daten berücksichtigt, z. B. die momentane Funkempfangsverstärkung oder statische Überlegungen bezüglich der vielseitigen Antennen oder die vielen Übertragungswege.
In dem Block CC, seinem Codierteil vorgeschaltet, ist eine elementare Vorrichtung zur schnellen Fehlerdetektion vorgesehen, wie z. B. das Markieren des Übertragungsblocks durch Paritätsbits in ausreichender Menge. Beim Empfang wird die Fehlerkontrolloperation (z. B. Paritätskontrolle) nach seinem Decodierteil durchgeführt.
Nun wird Bezug genommen auf die Fig. 5, zur Beschreibung der Anwendung der Erfindung in Form eines Verfahrens.
In Fig. 5 markiert der Schritt 500 das Warten auf den Anfang einer Übertragung (Sendung) oder eines Empfangs.
Bei einem solchen Anfang prüft der Schritt 501, ob es sich um eine Sendung oder einen Empfang handelt.
Wenn es sich um eine Sendung handelt, geht man zu Schritt 510, detailliert in Fig. 6; wenn es sich hingegen um einen Empfang handelt, geht man zu Schritt 550, detailliert in Fig. 7.
Im dem einen wie dem andern Fall stellen die nachfolgenden Schritte 520 bzw. 560 fest, ob eine Kollisionsbedingung erkannt worden ist, was durch logische Signale COLL11 bzw. COLL12 dargestellt wird (0 = falsch; 1 = wahr).
Wenn es sich um eine Kollision handelt, geht man zu Schritt 522 bzw. 562.
Bei Fehlen einer Kollision geht man zum Aktivabhörungsschritt 530, wenn es sich um den Beginn einer Sendung handelt, oder zum Passivabhörungsschritt 570, wenn es sich um einen Empfang handelt. Diese Schritte 530 und 570 sind in den Fig. 9 und 8 detailliert. Als Variante kann die Passivabhörung in beiden Fällen erfolgen.
Anschließend geht man zu den Schritten 540 bzw. 580, um einen Kollisionszustand festzulegen in Abhängigkeit vom Resultat des vorhergehenden Schritts.
In einem Fall war das Gerät am Übertragungsanfang. Der Schritt 541 stellt das Vorhandensein oder das Fehlen von Kollision fest. Bei Vorhandensein einer Kollision wird die Sendung unterbrochen - vorzugsweise nach Einfügen einer mit einem Paritätsfehler versehenen Sequenz - auf Spezialbefehl, adressiert an den Block CC, wie in Fig. 542 festgehalten. Bei Fehlen von Kollision setzt sich die Sendung fort, wie angegeben in Schritt 543.
Im anderen Fall handelt es sich um den Anfang eines Empfangs. Bei Fehlen von Kollision setzt sich dieser in Schritt 585 fort, mit jedoch einer Zurückweisung bzw. Ausscheidung des laufenden Übertragungsblocks, wenn er einen Paritätsfehler (oder sonstigen Fehler) enthält.
Das Detail des Schritts 550 ist relativ einfach und wird num mit Bezug auf die Fig. 7 beschrieben. Am Anfang stellt der Teilschritt 551 eine falsche Kollisionsbedingung her (COLL12 = 0). In Schritt 552 sucht der Block CC einen eventuellen Paritätsfehler (oder sonstigen Fehler) in dem eintreffenden Übertragungsblock, und dies während einer festgelegten Zeit. Im Teilschritt 553 stellt man das Signal COLL12 auf 1, wenn ein solcher Fehler detektiert wird.
Nun wird das komplexere Detail des Schritts 510 mit Bezug auf die Fig. 6 beschrieben.
Der Pseudozufallsgenerator GA (Fig. 3) hat ein Pseudozufallswort Gc mit Nc Bits geliefert.
Im Schritt 511 initialisiert man einen Verarbeitungsindex i auf 1, während die Variable COLL11 auf den Wert 0 gestellt wird, repräsentativ für Kollision "falsch".
Der Schritt 512 besteht darin, dem Wort gc sein i-tes Bit zu entnehmen, das man mit a bezeichnet.
Der Schritt 513 prüft, ob das Bit a den Wert 0 oder 1 hat. Wenn es den Wert 1 hat, besteht der Schritt 515 darin, während einer Zeit Lc auf dem ersten Seitenkanal zu senden. Bei Wert 0 hingegen hört man in Schritt 514 während der Zeit Lc den ersten Seitenkanal ab.
In Schritt 516 prüft man, ob ein Träger mit einer höheren Verstärkung als dem Schwellenwert ec detektiert worden ist. Wenn "ja" heißt das, daß eine andere Station zur gleichen Zeit gesendet hat (auf der Basis eines anderen Pseudozufallsworts). In diesem Fall besteht der Schritt 517 darin, die Variable COLL11 auf 1 zu stellen.
In dem einen oder anderen Fall kehrt man anschließend zur Prüfung 518 zurück, die feststellt, ob man beim letzten Wort des Pseudozufallworts GC angekommen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, inkrementiert der Schritt 519 den Arbeitsindex i und man kehrt zu 512 zurück.
Der Endausgang besteht darin, zum nachfolgenden Schritt der Kollisionsanzeige überzugehen, nämlich zum Schritt 520 der Fig. 5.
Vorteilhafterweise erfolgt die Detektion des Trägers des Schritts 516 nicht unmittelbar zu Beginn des in Schritt 514 definierten Abhörungszeitintervalls. Man wartet vorzugsweise eine Zeit 1c ab, damit der Kollisionsdetektor nicht von dem Echo seiner eigenen Aussendungen getäuscht werden kann.
Außerdem verhält es sich so, daß die Sendung des Schritts 515 kontinuierlich ist, wenn zwei aufeinanderfolgende Bits des Pseudozufallworts gc auf 1 sind.
Was oben beschrieben wurde, betrifft den ersten Betriebsschritt des Kollisionsdetektionsautomaten, wobei dieser Schritt in einem aktiven Zustand oder einem passiven Zustand erfolgen kann, je nach Resultat der Prüfung 501 der Fig. 5.
Der zweite Schritt folgt nach einer Pause auf den ersten. Diese Pause ist vorzugsweise wenigstens gleich Lc. Insgesamt beginnt der zweite Schritt also (Nc+1)*Lc Zeiteinheiten nach dem Beginn der Aktivierung des Kollisionsdetektionsautomaten.
Während des zweiten Schritts weist dieser Automat wenigstens zwei Zustände auf, nämlich einen Sendezustand, um die Kollision zu signalisieren oder "zu verbreiten", und einen Abhörungszustand. Vorzugsweise besitzt er drei Zustände, wobei der Abhörungszustand ein passives Abhören oder ein aktives Abhören sein kann.
Nun werden zwei neue Bezugsgrößen betrachtet, nämlich ein Schwellenwert mit einem Niveaus Ec wenigstens gleich dem schon erwähnten Schwellenwert ec, und eine neue Zeitkonstante Jc, größer als die Zeit Lc.
Wenn im lokalen Gerät eine Kollision detektiert worden ist (COLL11 = 1 bzw. COLL12 = 1), bestehen die globalen Schritte 522 bzw. 562 in Fig. 5 darin, auf dem ersten Seitenkanal während Jc Zeiteinheiten ein festgelegtes Signal zu senden, z. B. einen reinen Träger.
Das passive Abhören des globalen Schritts 570 ist in Fig. 8 detailliert: der Teilschritt 571 besteht darin, den ersten Seitenkanal während Jc Zeiteinheiten abzuhören; der Teilschritt 572 sucht auf diesem Kanal einen Träger mit einer Verstärkung größer als Ec während einer wesentlichen Zeitdauer, wenigstens gleich Lc; wenn ein solcher Träger während dieser derart definierten Zeit detektiert wird, validiert der Schritt 573 eine Kollisionsvariable COLL22 = 1.
Gewissermaßen definiert jede Station einen ihr eigenen (unregelmäßigen) Sende-Empfangs-"Kamm". Lc ist der zum Definieren dieses Kamms benutzte Takt. Lc muß größer gewählt werden als die Zeit, während der man nach dem Senden Echos empfängt (fading). Jc ist eine Zeit (im Prinzip festgelegt), die ausreichend groß gewählt wird, damit bei Vorhandensein einer Kollision alle betroffenen Stationen Kenntnis davon haben können.
Wenn das Gerät vorhergehend gesendet hat, die Kollision aber nicht detektiert hat, kann es eine passive Abhörung durchführen. Vorzugsweise führt es eine aktive Abhörung durch, wie angegeben in Schritt 530 der Fig. 5 und detailliert in Fig. 9. Deren Schritte 531 bis 533 entsprechen den Schritten 571 bis 573 der Fig. 8. Das aktive Abhören besteht einfach darin, bei Vorhandensein einer in Schritt 533 detektierten Kollision, einen Schritt 534 hinzuzufügen, der ein Trägersignal auf dem ersten Seitenkanal R1 moduliert, und dies während wenigstens Jc Zeiteinheiten, um eine Kollision zu signalisieren.
Die Fig. 6A zeigt beispielartig eine materielle Ausführung dessen, was dem Schritt 510 der Fig. 5 entspricht. Die Antenne A1 und der Empfänger R1 der Fig. 3 sind hier aufgeliedert in einen Sendeteil A1E, R1E und einen Empfangsteil A1R, R1R. Der Block GA hat ein Pseudozufallswort gc geliefert. Dieses Wort kann gespeichert werden in einem Register RC60, das Taktimpulse empfängt, die den Verarbeitungsindex i definieren.
Nun werden die beiden aufeinanderfolgenden Schritte des Kollisionsdetektionsautomaten im aktiven Zustand beschrieben.
Während des ersten Schritts ist das Signal S11 wahr und das Signal S21 ist falsch. Die beiden UND-Glieder RC610 und RC615 werden also validiert. Sie empfangen außerdem jeweils das laufende Bit am Ausgang des Registers RC60 und sein durch den Inverter RC611 erstelltes Komplement. Wenn das Bit 1 ist, wird der Sender R1E erregt. Wenn das Bit 0 ist und nach einer durch eine Stufe RC616 definierten Verzögerung, überwacht man den Ausgang des Empfängers R1R, wobei ein logisches Signal COLL11 durch ein UND- Glied RC618 definiert wird. Wenn man eine Sendung empfängt, während das laufende Bit des Worts GC auf 1 ist und nach der schon erwähnten Verzögerung, ist COLL11 wahr (COLL11 = 1 im Speicher RC619).
Während des zweiten Schritts des Automaten ist das Signal S21 im Falle einer schon detektierten lokalen Kollision wahr und der Sender R1E wird über das ODER-Glied RC625 erregt. Wenn es nach Komplementierung durch den Inverter RC630 falsch ist, überwacht man den Ausgang des Empfängers R1R durch ein UND-Glied RC635, das eine Kollisionsbedingung COLL21 bestimmt, gespeichert im Speicher RC639, und der Abhörung entspricht (passiv in dieser Fig. 6A).
Es handelt sich dann um eine Kollision, die dem Gerät von einem anderen Gerät mitgeteilt wird, ohne sie selbst detektiert zu haben. Die Folge kann rein passiv oder aktiv sein, in Abhängigkeit von den festgelegten Kriterien, die anders sein können als die weiter oben erläuterten und insbesondere abhängen können von der gewählten Kollisionsauflösungsart.
Falls die Sendung während einer genau festgelegten Zeit begleitet wird (aktive Abhörung), genügt es z. B., während der Dauer des Signals COLL21 den Sender direkt zu steuern, um die Sendung mit gewünschter Verlängerung in dem ersten Seitenkanal zu realisieren, auf dem rein zur "Signalisierung" oder "Streuung" des Vorhandenseins einer Kollision benutzten Träger.
Die Fig. 6B und 6C zeigen eine Variante, bei der man den ersten Seitenkanal verdoppelt hat in zwei verschiedene "erste" Kanäle, in ihren Sende- und Empfangsteilen jeweils mit 1 und 2 suffixiert. Daraus resultieren Schaltungsvereinfachungen. Die Fig. 6B betrifft der ersten Schritt des Automaten im Falle einer Station, die gesendet hat. Die Fig. 6C betrifft den zweiten Schritt des Automaten, wo man unterscheidet (einfach zur Darstellung) zwischen dem Fall 21 der Stationen, die die Kollision schon erkannt haben, und dem Fall 22 der Stationen, die sie noch nicht erkannt haben. Die Elemente der beiden Wege RC635,645, dann RC 639,649 sind dieselben und eine ODER-Funktion RC660 verbindet die Ausgänge COLL21 und COLL22 in COLL2.
Die Funktionsweise ist folgende:
Die beiden Schritte S1 und S2 können gleichzeitig ablaufen: man kann in R1R2 abhören während des ersten Schritts, der wie vorhergehend mit R1E1 und R1R1 bei einer aktiven Station abläuft.
Jede detektierte Emission erzwingt die sofortige Sendung in R1E2.
Die wichtigen Funktionen des zweiten (oder dritten, je nach Fall) Seitenkanals werden nun mit Bezug auf die Fig. 10 beschrieben. Wie vorhergehend (Fig. 6A), sind die Antenne A2 und die Funkstufe R2 unterteilt in Sendeteile A2E, R2E und Empfangsteile A2R, R2R. Ebenso sind beim Hauptkanal der Sendeteil A0E und RDE und der Empfangsteil A0R und RdR getrennt. In dem Block CC unterscheidet man auch einen Sendeteil CCE und einen Empfangsteil CCR.
Bei Empfang liefert der Codierer CCR einerseits Daten und andererseits die Angabe RE, daß er auf Empfang ist (von durch die Stufe RDR demodulierbaren Signalen). Das Signal RE erzwingt die Sendung eines Besetzt-Signals durch die Stufe R2E des zweiten Seitenkanals, was bedeutet, daß der "Äther" besetzt ist, und dies für alle Geräte in Funkreichweite.
Umgekehrt ist der Empfangsteil R2R des zweiten Seitenkanals eingerichtet, um das Vorhandensein eines solchen, durch ein anderes Gerät gesendeten Besetzt-Signals (über einem Pegel- Schwellenwert) zu detektieren und dann ein logisches Signal BT = 1 zu liefern, das eine Besetzung des "Äthers" auf dem Hauptkanal angibt.
Eine logische UND-Funktion LL200 erhält den Sende-Basisbefehl TR, und das Komplementärsignal BT (die Komplementierung wird durch einen kleinen Kreis am Eingang des Glieds LL200 angezeigt). Der Sende-Basisbefehl TR wird also nur zum Sende-Bestätigungsbefehl TRE, wenn kein Besetzt-Signal BT empfangen wird. Wenn TRE wahr ist, wird die Sendestufe RDE autorisiert, Datenpakete oder -blöcke zu übertragen, die sie nach entsprechender Umwandlung durch die Sendecodierschaltung CCE erhält.
Das Besetzt-Zeichen kann auf verschiedene Weise benutzt werden:
- in der beschriebenen Ausführungsart wird es durch alle ein demodulierbares Signal empfangende Geräte gesendet;
- eine erste Variante besteht darin, dieses Signal zu unterbrechen, sobald ein Empfangsfehler festgestellt wird; das Fehlen eines Besetzt-Signals kann dann als Kollisionsanzeiger dienen;
- bei einer zweiten Variante sendet bzw. senden nur die primäre(n) Empfängerstation(en) der Mitteilung das Besetzt-Signal (wahlweise hat eine oder keine zu Beginn gesendet, während der zur Decodierung des Empfängers nötigen Zeit);
- eine andere Variante besteht darin, ein Besetzt-Signal zu senden, wenn das empfangene Signal nicht nur demodulierbar ist, sondern auch decodierbar. In diesem Fall kann man die Kollision durch die Tatsache definieren, daß bei Vorhandensein einer Übertragung kein Besetzt-Signal gesendet wird.
Einige dieser Varianten können kombiniert werden.
Nun wird Bezug genommen auf die Fig. 11A, die den Teil ARCA des Blocks ARC der Fig. 3 beschreibt.
Eine Ablaufschaltung ARCA10 definiert die Schritte 1 und 2 in Abhängigkeit von z. B. einem logischen Anfangssignal DEB und einem logischen Signal TR/RE, ob es sich um eine Sendung oder einen Empfang handelt.
Daraus ergeben sich logische Signale S1 und S2, die für die ersten und zweiten Schritte des Kollisionsdetektionsautomaten repräsentativ sind. Beim Senden (TR) stellt ein logisches Glied LL300 ein Signal S11 auf wahr (erster Schritt, aktiver Zustand). Dieses Signal S11 steuert die Schaltungen der schon beschriebenen Fig. 6A. Diese können umgekehrt ein bei einer lokalen Sendung detektiertes Kollisionssignal COLL11 liefern.
Wenn man auf Empfang ist, spielt ein UND-Glied LL310 eine Rolle. Es besitzt einen Eingang, der das repräsentative Empfangssignal Re empfängt, einen Eingang, der das Signal S1 empfängt, und einen dritten Eingang, der, komplementiert, das Signal REOK empfängt. Ein Empfang eines unkorrekten Übertragungsblocks erstellt ein logisches Signal einer detektierten Kollision COLL12, repräsentativ für eine auf andere Geräte zurückzuführende Empfangskollision.
Ein UND-Glied LL320 vereinigt die Signale COLL11 und COLL12 zu einem Signal COLL1, abgespeichert in einem Speicher LM325 (lokale Kollisionsdetektion). Wenn eine Kollision als COLL1 gespeichert wird, vereinigt ein Glied LL330 die Signale COLL1 und S2, um in dem zweiten Schritt den Kollisionssendezustand durch ein logisches Signal S21 = 1 wiederherzustellen.
Falls nicht (S21 = 0) liefert die aktive oder passive Abhörung ggfs. ein Kollisionssignal COLL22 = 1. Es zeigt eine durch andere Geräte aber nicht durch das lokale Gerät erkannte Kollision an. Die Vereinigung durch eine ODER-Funktion LL335 der Signale COLL1 und COLL22, abgespeichert in LM340, liefert das definitive Kollisionsdetektionssignal COLL.
Die oben beschriebenen Element können Gegenstand verschiedener Varianten sein.
Zunächst kann vorgesehen werden, in bestimmten Fällen die Kollisionsdetektion nur im Empfangsmodus durchzuführen. In diesem Fall kann die Vorrichtung, die die pseudozufälligen abwechselnden Sendungen/Empfänge auf dem ersten Seitenkanal steuert, weggelassen werden.
Die Kollision ereignet sich nicht immer am Anfang des Pakets. Ein Fehler kann nämlich auch im Laufe des Pakets gefunden werden ("Spätkollision"). In diesem Fall bestimmen die festgelegten Kriterien, ob man eine Kollision signalisiert oder nicht: vereinfachend kann man a priori entscheiden, immer eine Spätkollision zu signalisieren oder, im Gegenteil, sie niemals zu signalisieren.
Die Fig. 11B zeigt vereinfacht die allgemeinen Funktionen der Kollisionsauflösung.
Die minimal erforderlichen Signale sind:
- ein laufendendes Sendungsanfragesignal REQ_TR,
- ein laufendes Empfangssignal REC,
- ein Datenkanal-besetzt-Signal BT, und
- das Kollisionsverarbeitungssignal COLL.
All dies wird in einen Automaten ARCB 20 eingespeist, der nach einem bekannten Kollisionsauflösungsverfahren arbeitet, z. B. dem BEB ("Binary Exponential Backoff" oder "Binäre Exponentialverschiebung"). Als Variante kann dies eines der vorhergehend eingeführten Verfahren sein, um eine deterministische Kollisionsauflösung zu realisieren, d. h. in begrenzter Zeit.
Vorteilhafterweise ist es das in der vorerwähnten Patentanmeldung genannte Kollisionsauflösungsverfahren.
Schematisch umfaßt der Block ARCB einen Speicher ARCB30 für lokale Übertragungsblöcke und einen Funk-Übertragungsblöcke- Speicher ARCB40, mit einem Umschaltmechanismus ARCB50 zwischen beiden, der ermöglicht:
- Verarbeiten der empfangenen Signale, wenn man tatsächlich verwertbare Signale empfängt,
- Auflösen einer Kollision, indem man festlegt, wann man versuchen wird, zu senden, und indem man angibt, zu welchem Zeitpunkt dieser Sendeversuch nach Kollision als erfolgreich betrachtet werden wird, d. h. nicht selbst eine Kollision verursacht.
Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung empfängt die Ablaufschaltung ARCB50 der Fig. 11B ebenfalls von einem künstliche Mitteilungen enthaltenden Zusatzspeicher ARCC60 stammende Signale, auf die man später zurückkommen wird. Ihm ist natürlich ein zusätzliches Übertragungsanfragesignal REQ_TR_SUP zugeordnet.
Ehe die erste Rolle dieser künstlichen Mitteilungen erklärt wird, empfiehlt es sich, kurz auf die Funktion der Funk-Sende- Empfangsvorrichtungen zurückzukommen.
Diese Vorrichtung leiden generell unter dem, was man eine Frequenzverschiebung nennt: die Schwingungseinrichtungen, z. B. Quarz etc., sind Frequenzschwankungen ausgesetzt, die soweit gehen können, daß die Effizienz beim Empfang nicht mehr gewährleistet ist. Selbstverständlich kann man solche Vorrichtungen so ausstatten, daß, wenn eine Empfangseinrichtung bezüglich ihres Senders frequenzverschoben ist, der Empfänger sich in einer Synchronisationsphase automatisch neu auf letzteren einstellt. Diese Synchronisationsphase hat im Falle einer kleinen anfänglichen Verschiebung eine tolerierbare Dauer. Diese kann jedoch, wenn die Verschiebung groß ist, extrem lang werden und daher den Betrieb eines Funk-Informatiknetzes gefährden.
Der Anmelder hält es folglich für wünschenswert, wenn der Funkverkehr nicht ausreicht, um eine ausreichende Synchronisationszeit der Empfänge auf die Sendungen sicherzustellen, diesen Verkehr künstlich durch künstliche Mitteilungen zu erhöhen.
Dies führt jedoch zu einer Schwierigkeit: der künstliche Verkehr muß einen permanenten und nicht zu geringen Datendurchsatz aufweisen, um eine permanente Neueinstellung der verschiedenen Funk-Sender-Empfänger zu ermöglichen. Aber er muß auch sehr schnell aufhören, wenn der natürliche Datenfluß wieder ausreicht. Dies muß zudem erreicht werden, indem man die Besonderheiten des Funkübertragungsmediums berücksichtigt, das ein Verbreitungs- bzw. Streuübertragungsmedium (milieu de transmission distribuee) mit vielen möglichen Konfigurationen ist.
Nach Analyse dieser Situation hielt es der Anmelder für richtig, ein passendes statistisches Sende-Empfangsgleichgewicht herzustellen. Mit anderen Worten muß die Summe der Datenflußmenge des natürlichen und des künstlichen Verkehrs einer im voraus festgelegten Menge entsprechen. Aber diese Eigenschaft muß außerdem in jeder der Zellen (Reichweitezonen) überprüft werden, die jede Station umgeben. Der Fachmann weiß dann, daß die theoretische Lösung dieses Problems Berechungen von enormer Komplexität erfordert, die in Echzeit und in situ durchzuführen den Netzbetrieb erheblich stören würde.
Hier wird daher eine Kompromißlösung vorgeschlagen, die zu befriedigen scheint.
Der Block ADF hat die Aufgabe, festzustellen, wie die Sendung von künstlichen Mitteilungen erfolgen soll. In diesen Block ADF (Fig. 11B) ist eine chronometrische Schaltung ADF70 eingegliedert, die Kontrollzeitpunkte mit einer Periodizität TA definiert (Schritt 700, Fig. 12). Zum Beispiel werden Impulse der Periode TA an ein UND-Glied ADF72 gelegt, das außerdem das komplementierte lokale Übertragungsanfragesignal REQ_TR/ empfängt (der Endschrägstrich markiert ein komplementiertes Signal). Wenn es bis zum Zeitpunkt TA keine lokale Sendungsanfrage gibt, dann wird der Schalter ADF76 geschlossen, um einem Register ADF 74 zu ermöglichen, eine Pseudozufallszahl NPA zu liefern, die der Generator GA der Fig. 3 erzeugt (704). Die Pseudozufallszahl wird in den negativen Eingang eines Digitalkomparators ADF88 eingespeist.
Man bezeichnet mit g(t) den laufenden Wert der Pseudozufallszahl NPA.
Parallel unterhält die Einheit aus den Blöcken ADF82 und ADF84 eine Wahrscheinlichkeitsgröße p(t). Die Größe p(t) wird an den positiven Eingang des Digitalkomparators ADF88 übertragen. Wenn der Komparator angibt (Prüfung 706), daß g(t) kleiner ist als p(t), dann wird die Zusatzübertragungsanfrage REQ_TR_SUP erzeugt, um die Übertragung der künstlichen Mitteilungen einzuleiten (708). Wenn ein Übertragungsblock mit wirklichen Daten in der Schaltung ARCB auf Übertragung wartet, sperrt man einfach den Ausgang des Komparators ADF88.
Die Definition der Größe p(t) ist verbunden mit der Beobachtung des Übertragungsmediums oder -kanals, bei dem man darauf achtet, eine begrenzte Anzahl Zustände oder vielmehr verschiedene "Beobachtungen" zu haben, von denen nur eine einzige zu jedem Zeitpunkt gültig ist. Dies können die folgenden Beobachtungen sein:
- Kollisionsscheibe,
- Leerscheibe,
- laufende Übertragung (Sendung oder Empfang).
Ein Art, diese Beobachtungen zu definieren, ist in der schon genannten Patentanmeldung desselben Tags genannt.
Die Größe p(t) wird rekurrent bzw rekursiv definiert, ausgehend von ihrem vorhergehenden Wert und von der Beobachtung eines Zustandwechsels des Kanals.
Bei jeder Zustandsbeobachtung (Zustandswechsel sowie neues Ereignis desselben Zustands - z. B. neue Kollision) aktualisiert man p(t) neu in Abhängigkeit von seinem vorhergehenden Wert und von dem beobachteten Zustand:
h[p(t), o] -> p(t)
wobei "o" den beobachteten Zustand bezeichnet.
Jede Funktion h, die sicherstellt, daß p(t) im Falle von Kollisionsscheibenüberfluß abnimmt und im Falle von Leerscheibenüberfluß zunimmt, kann geeignet sein.
Bei den drei weiter oben definierten Zuständen und der Kollisionssauflösungsart der parallelen Anfrage desselben Tages betrachtet der Anmelder es gegenwärtig als vorteilhaft, wenn:
- h[p(t), "Kollision"] = MAX {fm, a * p(t)} (Schritt 806)
- h[p(t), "leer"] = MIN {Fm, b * p (t)} (Schritt 804)
- h[p(t), "Übertragung"] = p(t), wie angezeigt durch die direkte Rückkehr des Schritts 702 in 700, oder:
- a und b sind zwei Konstanten, mit a kleiner als 1 und b größer als 1,
- fm und Fm sind zwei andere Konstanten, mit fm kleiner als Fm, selbst kleiner oder gleich 1,
- MIN{} und MAX{} sind zwei Funktionen, die jeweils das Minimum und das Maximum von zwei Werten liefern.
Bleibt übrig, den Inhalt der künstlichen Mitteilungen zu definieren.
Diese können rein künstlich sein, d. h. nur durch Nullen gebildet werden.
Sie können benutzt werden, um die Routing-Informationen zu übertragen, auf die man später zurückkommen wird.
Sie können auch benutzt werden, um Informationen zu übertragen, die nützlich sind für die Rückgewinnung von Daten, wenn diese transcodiert sind, was auf verschiedene Weisen geschehen kann.
Nun werden die Funktionen des Routing-Verarbeitungsblocks der Fig. 3 beschrieben, der der neuen, "MR" genannten, erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schicht entspricht. Für die Mitteilungsformate wird auch auf die Fig. 4 Bezug genommen.
Zunächst sei daran erinnert, daß der Standardanschluß IEEE 802 oder RE (Fig. 3) als Ausgangsbasis Mitteilungen erkennt, deren Format das der Fig. 4A ist.
Da es sich um zu sendende Übertragungsblöcke handelt, ist die erste Funktion des Blocks RL, die in dem Kopf der Fig. 4A enthaltene Empfängeradresse zu überprüfen. Der Block RL konsultiert also seine lokale Routingtabelle. Falls erforderlich modifiziert er den Kopf des Übertragungsblocks, so daß dieser letztere an eine Zwischen- bzw. Relaisstation übertragen wird, die sich in Funkreichweite befindet. Das Format des Pakets oder Übertragungsblocks ist dann das der Fig. 4B.
Danach wird der komplette Übertragungsblock an den Block ARC übertragen, um die Sendung zu verarbeiten durch eventuelles Auflösen von Kollisionen.
Beim Empfang, wenn ein Übertragungsblock ohne Fehler empfangen wird, überträgt ihn der Block ARC zum Block RL, der zunächst feststellt, ob die Transit- oder Relaisstationsadresse, enthalten im Kopf, auch die seiner lokalen Station ist. Wenn diese Bedingung nicht bestätigt wird, kann der Übertragungsblock ignoriert werden.
Wenn der Transitempfänger derselbe ist wie der wirkliche Empfänger, handelt es sich einen am Bestimmungsort eingetroffenen Übertragungsblock, und dieser wird direkt an den Block RE weitergeleitet, nach Korrektur seines Kopfes, um vom Format der Fig. 4B zurückzukehren zum Format der Fig. 4A.
Im umgekehrten Fall verhält sich der Router so, als wäre der Übertragungsblock vom Anschluß RE erhalten worden, mit Sendungsanfrage: er konsultiert seine lokale Routingtabelle und modifiziert den Kopf des Übertragungsblocks wieder, um dort eine neue Zwischenstation einzuschreiben, oder auch den Endempfänger, wonach der Übertragungsblock an den Block ARC gesandt wird. Es kann vorgesehen werden, dem Block RE eine Kopie zuzusenden, zur Information.
Bleibt noch, die lokale Routingtabelle zu definieren. Diese kann auf einer initialisierten oder im voraus erstellten Version beruhen, aber es ist wünschenswert, sie permanent zu aktualisieren. Diese Aktualisierung kann aufgrund der vom Block ARC normal empfangenen Übertragungsblöcke durchgeführt werden.
Jeder normal empfangene Übertragungsblock umfaßt die Angabe seines unmittelbaren Senders. Es ist also dem Block RL möglich, permanent eine Tabelle der benachbarten Geräte oder Stationen, die er empfängt, zu unterhalten. Außerdem erzeugt der Block RL in regelmäßigen Intervallen einen spontanen Übertragungsblock, mit dem er an die anderen Stationen innerhalb seiner Funkreichweite wenigstens einen Teil des Inhalts seiner Routing-Tabelle (Stationen, die er empfängt) verbreitet. Dieser spontane Übertragungsblock kann in den künstlichen Verkehr integriert werden, wenn ein solcher erzeugt wird. Wenn es keinen künstlichen Verkehr gibt, kann er einfach so erzeugt werden.
Dies führt dazu, daß jede Station von sich aus die Stationen kennt, die sie empfangen kann, und durch übertragene Informationen die Stationen kennt, von denen sie selbst empfangen werden kann. Daraus resultiert die Möglichkeit, zwei Tabellen zu erstellen, genannt:
- Senderegister (die Stationen, die man hört),
- Empfangsregister (die Stationen, von denen man gehört wird).
Für ein bestimmtes Gerät (anschließend mit A bezeichnet), haben die Stationen, die in den beiden Registern sind, mit diesem Gerät eine "Reichweitensymmetrie"-Beziehung. Ein Routing kann nur mit Hilfe von Stationen stattfinden, die diese Reichweitensymmetriebedingung bestätigen.
Danach kann jedes Gerät A direkt mit seinen "Reichweitensymmetrie"-Kollegen kommunizieren (1 Übertragung), und indirekt (2 Übertragungen) mit anderen Geräten mit "Reichweitensymmetrie" mit den ersteren, die als Relaisstationen dienen, und so weiter. Es empfiehlt sich, bezüglich der Anzahl der zulässigen Relaisstationen eine Grenze festzulegen, die man anschließend "Sprüngezahl" nennt.
Es ist nun möglich, für jede Station eine dritte Tabelle zu erstellen, "topologisches Verzeichnis" genannt. Dieses Verzeichnis ist eine rechtwinklige Matrix oder eine mit zwei Eingängen, mit z. B. den Nummern der Stationen eingeschrieben als Spalten in das Senderegister von A, d. h. die das laufende Gerät direkt empfangen, und als Ordinaten die Nummern aller Stationen, die von dem laufenden Gerät aus erreichbar sind. Jede Zelle dieser Tabelle enthält die nötige Sprüngezahl, um die endgültige Zielstation zu erreichen.
Der Fachmann weiß, daß die Aktualisierung dieses topographischen Verzeichnisses aufgrund von Routingtabellen erfolgen kann, die die betreffende Station von den anderen Stationen erhält, die in Funkreichweite sind.
Um diese Aktualisierung durchzuführen, genügt es, bei den durch diese Station "fliegend" erhaltenen decodierbaren Übertragungsblöcken den Kopf zu untersuchen bezüglich der Zwischenquelle, der wirklichen Quelle und der Anzahl der Sprünge, die das betrachtete Datenpaket schon ausgeführt hat.
Die Pufferzone des Mitteilungsformats der Fig. 4B umfaßt wenigstens einen Code, der anzeigt, daß es sich um eine Punkt-zu- Punkt-Übertragung handelt, d. h. nur eine Anfangs-Sendestation und eine Ziel-Empfangsstation betrifft, mit der Anzahl Sprünge, die vorgesehen ist, um von der einen zur anderen Station zu gelangen. Hier ist es wieder vorteilhaft, wenn jede Station mit gleichmäßigen Intervallen ihre Routing-Tabelle sendet, was eine Überprüfung der Kohärenz der verschiedenen Routing-Tabellen der verschiedenen Stationen ermöglicht.
Eine interessante Variante ist das "Streuungs-Routing".
Dies erfolgt in einer speziellen Anfrage, die für die Empfängeradresse in dem IEEE 802-Übertragungsblock der Fig. 4A eine Sonderform benutzt; zum Beispiel die Tatsache, daß diese Adresse mit einer 0 beginnt. Dies bedeutet, daß die Mitteilung eine bestimmte Teilgruppe der Stationen des Netzes oder sogar alle Stationen des Netzes betrifft.
Man muß dann über zwei zusätzliche Tabellen verfügen:
- eine Verbreitungs- bzw. Streuungstabelle, und
- ein Streuungsverzeichnis.
Die Streuungstabelle vereinigt die Nummern der Reichweitensymmetrie-Stationen oder eine Teilgruppe von diesen (wobei diese Teilgruppe die Eigenschaft bestätigen muß, daß in der Streuungstabelle immer eine Station existiert, die ermöglicht, eine beliebige der Stationen des Netzes oder eine beliebige der durch die Streuung anvisierten Stationen zu erreichen).
Die Streuungsliste merkt sich die Streuungszahlen einer bestimmten Anzahl der letzten Streukommunikationen, die die lokale Station erreicht haben.
Der Anmelder meint, daß es dann vorteilhaft ist, das Format der Fig. 4D zu benutzen, wo die Pufferzone einen Streuungscode, eine Anzahl anvisierter Relaisstationen, verschiedene Empfänger, eine Streuungszahl und eine zulässige Sprüngezahl umfaßt.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
Zum Beispiel kann ein Seitenkanal benutzt werden, um die Kollisionen zu detektieren, z. B. wie weiter oben mit Bezug auf das Besetzt-Signal beschrieben, ohne jedoch zurückzugreifen auf die Kollisionssignalisierung durch einen Seitenkanal.
Ebenso kann die Benutzung des Besetzt-Signals erfolgen, ohne auf die Kollisionssignalisierung durch einen Seitenkanal zurückzugreifen.
Zudem müssen die hier verwendeten Wörter großzügig interpretiert werden. Zum Beispiel deckt "Sendung nach Kollision über einen Seitenkanal" den Fall ab, wo man eine Sendung modifizieren würde, bezogen auf ihren Träger oder jeder Modulation von diesem, und sogar den Fall, wo man die Sendung abbricht. Zahlreiche Umkehrungen dieser Art sind vorstellbar.

Claims

1. Datenübertragungsanlage des Typs mit wenigstens zwei Datenverarbeitungsgeräte (Pa, Pb), jedes ausgestattet mit einer Netzschnittstelle (Ia, Ib) und fähig, auf Anfrage Mitteilungen zu übertragen und empfangene Mitteilungen aufzunehmen, eine Sende- Empfangs-Steuervorrichtung (ARC) umfassend, ausgestattet mit einem Kollisionsdetektor und einer Einrichtung zur Kollisionsauflösung nach einer erkannten Kollisionsbedingung, wobei diese Steuervorrichtung Sendung- oder Empfang-Bestätigungsbefehle gibt,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Geräte eine Funk- Sende-Empfangsvorrichtung mit einem Sender-Empfänger (RD) umfaßt, der auf einem sogenannten zentralen Kanal arbeitet, um auszutauschende Mitteilungen zu übertragen, gesteuert gemäß der genannten Bestätigungsbefehle, sowie einen zusätzlichen Sender- Empfänger (R1), der auf wenigstens einem Seitenkanal arbeitet und einen Normalzustand bzw. -status besitzt und eingerichtet ist, um seinen Sende-Empfangszustand als Reaktion auf eine detektierte Kollision zu modifizieren.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzschnittstelle eingerichtet ist (RC), um eine Kollision bei Empfang durch Verletzung eines festgelegten Kriteriums zu erkennen.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Sender-Empfänger zur Sendung/Empfang-Schnellumschaltung fähig ist, und dadurch, daß der zusätzliche Sender-Empfänger (R1) so eingerichtet ist, daß er als Reaktion auf einen Sendung-Bestätigungsbefehls wenigstens am Anfang schnell abwechselnd auf Sendung/Empfang arbeiten kann, nach einem eigens für diese Sende-Empfangsvorrichtung ausgewählten Muster, wobei eine Kollision durch den Kollisionsdetektor erkannt wird, wenn ein Signal mit einem höheren Pegel als ein erster Schwellenwertpegel während eines wesentlichen Teils von wenigstens einer Pause dieses Seitenkanals empfangen wird, das die konkomittierende Sendung eines anderen Geräts auf dem Seitenkanal anzeigt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gewählte Muster im wesentlichen zufällig ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daß der Kollisionsdetektor (ARCA) ein Automat ist, der einen ersten Schritt umfaßt, wo er einen ersten, passiv genannten Zustand und einen zweiten, aktiv genannten Zustand einnehmen kann, wobei dieser Automat durch einen Sendung-Bestätigungsbefehl in den aktiven Zustand versetzt wird, während er andernfalls im passiven Zustand ist, insbesondere als Reaktion auf die Erkennung eines Anfangs des Empfangs einer Mitteilung, dadurch, daß der Kollisionsdetektionsautomat in seinem aktiven Zustand den zusätzlichen Sender-Empfänger nach einem gewählten Muster schnell abwechselnd auf Sendung/Empfang steuert, während er in seinem passiven Zustand diesen zusätzlichen Sender-Empfänger auf Empfang stellen kann, und dadurch, daß der Kollisionsdetektionsautomat einen zweiten Schritt umfaßt, wo er einen ersten Zustand zum Senden nach Kollision und wenigstens einen weiteren Zustand zum Abhören umfaßt, während jede im ersten Schritt erkannte Kollision den zweiten Schritt zum Senden nach Kollision zwingt, um andere Geräte über die Kollision zu informieren, und daß der Automat andernfalls zum Abhören übergeht.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Seitenkanal verdoppelt wird zu zwei ersten Seitenkanälen, von denen einer den Funktionen des ersten Schritts dient und der andere dem Sendung nach Kollision des zweiten Schritts, der sofort erfolgen kann.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollisionsdetektionsautomat (ARCA) in seinem zweiten Schritt einen zweiten, Aktivabhörung genannten Zustand und einen dritten, Passivabhörung genannten Zustand umfaßt, wobei der eine oder der andere Zustand entsprechend dem vorhergehenden Zustand während des ersten Schrittes genommen wird und der Aktivabhörungszustand ein Eingreifen in die Sendung auf dem Seitenkanal gewährleistet, um jede Sendung nach einer Kollision zu begleiten, so daß sie festgelegte Charakteristika aufweist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Funk-Sende-Empfangsvorrichtung einge richtet ist, um auf einem zweiten Seitenkanal (R2) zu arbeiten, auf dem sie ein Besetzt-Signal sendet, sobald sie auf ihrem Hauptkanal ein demodulierbares Signal erhält, während die Sendung von Daten für jedes Gerät verboten ist, von dem die Funk-Sende- Empfangsvorrichtung auf ihrem zweiten Seitenkanal das Besetzt- Signal empfängt.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fehlen von ausreichendem natürlichem Verkehr die Steuervorrichtung fähig ist (ARCC; ADF), die Sendung von künstlichen Mitteilungen zu erzwingen, um eine gegenseitig optimale Einstellung der Pilotfrequenzen der verschiedenen Geräte aufrechtzuerhalten.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung eingerichtet ist, um die genannte Aussendung künstlicher Mitteilungen von im wesentlichen zufälliger Art durchzuführen.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der künstlichen Mitteilungen für Dienstzwecken benutzt werden.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der künstlichen Mitteilungen zum Austausch von für das Verständnis der Mitteilungen nützlichen Informationen benutzt werden.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung (ARCB) das Senden nicht nur aufgrund lokaler Anfrage steuern kann, sondern auch als Übertragungsrelaisstation zwischen entfernten Geräten, und dadurch, daß wenigstens einige der künstlichen Mitteilungen benutzt werden, um Routing-Tabellen auszutauschen, die diese Übertragungsrelaisstationen definieren.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung wenigstens eine Liste der Geräte unterhält, die sie empfangen kann, und diese als künstliche Mitteilung überträgt, was ihr umgekehrt ermöglicht, aufgrund der künstlichen Mitteilungen, die sie erhält, eine Liste derjenigen Geräte zu unterhalten, die sie empfangen können.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung außerdem unterhält:

- ein topographisches Verzeichnis, das wenigstens einen Teil der Geräte bezeichnet, mit denen sie kommunizieren kann, direkt oder indirekt, und das den Weg oder die Wege dieser Kommunikation definiert, und

- eine Routing-Tabelle, die zu jedem Zeitpunkt einen bevorzugten Weg definiert.

16. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitteilungen das Standardformat der ISO- Norm IEEE 802.3 haben, vergrößert um einen einleitenden Kopf.

17. Verfahren zur Übertragung von Daten, nach dem wenigstens zwei Verarbeitungsgeräte (Pa, Pb), jedes ausgestattet mit einer Netzschnittstelle (Ia, Ib), fähig sind, mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium zusammenzuwirken, um auf Anfrage Mitteilungen zu senden und um empfangene Mitteilungen aufzunehmen sowie Sendung- oder Empfang-Bestätigungsbefehle zu erstellen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Gerät das Senden/Empfangen der Daten auf einem sogenanten zentralen Funkkanal (RD) erfolgt, gesteuert gemäß der genannten Bestätigungsbefehle, und dadurch, daß als Reaktion auf eine Kollisionsdetektion auf dem Seitenkanal (R1) eine Sendung nach Kollision mit festgelegten Charakteristika durchgeführt wird, um ander Geräte über die Kollision zu informieren.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kollision bei Empfang durch Verletzung eines festgelegten Kriteriums erkannt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens am Anfang eines Sendung- Bestätigungsbefehls in einem Gerät auf einem Seitenkanal (R1) ein schnell abwechselnder Sende-Empfangsbetrieb durchgeführt wird, nach einem eigens für diese Sende-Empfangsvorrichtung ausgewählten Muster, wobei eine Kollision erkannt wird, wenn ein Signal mit einem höheren Pegel als ein erster Schwellenwertpegel empfangen wird während eines wesentlichen Teils von wenigstens einer Pause dieses Seitenkanals, das die konkomittierende Sendung eines anderen Geräts auf dem Seitenkanal anzeigt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gerät, das auf seinem Hauptkanal demodulierbare Mitteilungen empfängt, auf einem zweiten Seitenkanal (R2) ein Besetzt-Signal sendet, wohingegen das Aussenden von Daten jedem Gerät verboten ist, dessen Funk-Sende- Empfangsvorrichtung auf ihrem zweiten Seitenkanal ein solches Besetzt-Signal empfängt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fehlen von lokaler Sendungsanfrage und von Empfang jedes Gerät künstliche Mitteilungen (ARCC; ADF) sendet, um eine gegenseitig optimale Einstellung der Pilotfrequenzen der verschiedenen Geräte aufrechtzuerhalten.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der künstlichen Mitteilungen für Dienstzwecken benutzt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gerät seine eigenen Mitteilungen senden oder denen anderer als Relaisstation dienen kann, in Abhängigkeit von Routing-Tabellen genannten Informationen, die diese Übertragungsrelaisstationen definieren.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gerät eine Liste der Geräte unterhält, die es empfangen kann, und diese als Mitteilung überträgt, was ihr umgekehrt ermöglicht, eine Liste derjenigen Geräte zu unterhalten, die sie empfangen können.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gerät außerdem unterhält:

- ein topographisches Verzeichnis, das wenigstens einen Teil der Geräte bezeichnet, mit denen es kommunizieren kann, direkt oder indirekt, und das den Weg oder die Wege dieser Kommunikation definiert, und

- eine Routing-Tabelle, die zu jedem Zeitpunkt einen bevorzugten Weg definiert.