-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren um in einem
Informationsverteilungssystem mit einer Anzahl Stationen und wenigstens
einem gemeinsamen Mittel, Zugriff auf das gemeinsame Mittel zu gelangen;
wobei jeder der Stationen Mittelzustandsinformation hat und Kommunikationsmittel
zum Austauschen einer Zustandsnachricht mit Zustandsinformation
in Bezug auf die gemeinsamen Mittel. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Informationsverteilungssystem mit einer Anzahl Stationen
und wenigstens einem gemeinsamen Mittel; wobei jede Station Folgendes
umfasst: einen Speicher zum Speichern von Mittelzustandsinformation; Kommunikationsmittel
zum Übertragen
einer Zustandsnachricht mit Zustandsinformation in Bezug auf das
gemeinsame Mittel; Zugriffsmittel zum Erzielen von Zugriff auf das
gemeinsame Mittel; und einen Controller um dafür zu sorgen, dass die Zugriffsmittel auf
ein selektiertes gemeinsames Mittel zugreifen.
-
Eine
derartige Informationsverteilung kann beispielsweise als Audiokommunikationsnetzwerk angewandt
werden, wie ein PA-System oder ein Konferenzsystem.
DE 3412418 beschreibt ein derartiges Konferenzsystem,
das für
Simultanübersetzung
angewandt wird. Eine Anzahl Stationen ist über Eingangs- und Ausgangsaudiokanäle und einen
Datenkanal (in/out) mit einer Zentralstation verbunden. Eine Station
umfasst einen Verstärker
und einen Lautsprecher zum Wiedergeben eines Audiosignals, das über einen
der Eingangsaudiokanäle
empfangen wird. Die Stationen umfassen weiterhin ein Mikrophon und
einen Verstärker
zum Erzeugen eines über einen
der Ausgangsaudiokanäle
zu verteilenden Audiosignals. Eine Station kann von maximal zwei Übersetzern
verwendet werden. Mit einem Handschalter in der Station kann ein Übersetzer
einen der Ausgangskanäle
wählen.
Die Stationen umfassen einen Controller zum Auslesen der Einstellung
des Handschalters (des selektierten Audiokanals) und zum einwandfreien
Einstellen eines Audiokanalselektors. Eine Zentralstation umfasst
Kommunikationsmittel zur Kommunikation in beiden Richtungen mit
den Stationen. Die Zentralstation befragt regelmäßig die Controller der Stationen
um die Kanalselektion der Stationen auszulesen. Die Zentralstation gibt
alle selektierten Kanäle
für eine
Aufsichtsperson wieder. Die Stationen haben weiterhin zwei Voreinstelltasten
zum Selektieren eines von zwei Voreinstell-Ausgangskanälen. Die
Zentralstation kann den Stationen voreingestellte Information zusenden.
Ein spezieller Au diokanal ist für
verbale Kommunikation zwischen der Aufsichtsperson am zentralen
Computer und einem Übersetzer
in einer der Stationen reserviert. Eine Aufsichtsperson kann u.
a. einen Übersetzer
instruieren, auf einen anderen Kanal umzuschalten.
-
Die
Audiokanäle
in dem bekannten System sind gemeinsame Mittel. Meistens ist eine
Station als eine Quellenstation für einen bestimmten Audiokanal wirksam.
Eine oder mehrere (oder sogar alle) Stationen sind als Zielstationen
für den
Audiokanal wirksam. Eine Station kann gleichzeitig als Quelle oder als
Zielstation wirksam sein. So kann beispielsweise die Station als
Zielstation ein Signal über
einen Audioeingangskanal empfangen und als Quellenstation ein Signal
mit einer simultanen Übersetzung über einen
Audioausgangskanal verteilen. Die Übersetzung kann von Übersetzern
in einer oder mehreren Stationen verwendet werden um Übersetzungen
in weitere Sprachen zu machen. Auf die gemeinsamen Mittel wird von
der örtlichen
Station zugegriffen, und zwar unter Ansteuerung eines menschlichen
Benutzers. Eine Aufsichtsperson in der Zentralstation gewährleistet,
dass etwaige Konflikte (beispielsweise zwei oder mehrere Quellenstationen,
die in demselben Audiokanal ein widerstreitendes Signal erzeugen) durch
verbale Kommunikation mit den Benutzern in den betreffenden Stationen
gelöst
werden.
-
Es
ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und ein System der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das einen
einfachen und zuverlässigen
Zugriff auf gemeinsame Mittel schafft.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein System
nach Anspruch 14 erfüllt.
-
Verwaltung
der gemeinsamen Mittel erfolgt automatisch auf eine verteilte Art
und Weise. Dies vermeidet die Notwendigkeit einer menschlichen Kontrolle.
Auch ist eine Zentralstation nicht länger erforderlich, was die
Kosten reduziert und einen Einpunkt-Fehler eliminiert. Wenn eine Station
auf ein Mittel zugreift, werden die anderen Stationen darüber informiert.
Jede Station, die ein gemeinsames Mittel verwenden möchte, behält den Zustand
des Mittels. Wenn die Zustandsinformation angibt, dass das Mittel
verfügbar
ist, kann eine Station auf das Mittel zugreifen.
-
Das
US Patent 4366480 beschreibt eine logische Schaltung, vorhanden
in jeder Station, die Zustandsignale empfängt von jeder der Stationen
in Bezug auf welche Station Zugriff hat auf den Kanal und welche
Stationen Zugriff auf den Kanal beantragen. Wenn eine Station Zugriff
auf den Kanal beantragt, wenn der Kanal inaktiv wird, wird die logische
Schaltung der Station, die Verwendung des Kanals sucht, es ermöglichen,
dass diese Station unmittelbar Verwendung des Kanals ergreift.
-
Das
US Patent 4755990 beschreibt ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung
in einem Datenkommunikationsbus mit mehreren Knotenpunkten mit einer
BUS-Belegt-Signalleitung,
die bidirektional zwischen den Knotenpunkten gemeinsam verbunden ist,
Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Verfahrensschritte: (a)
das Testen des Zustandes der BUS-Belegt-Leitung zum zu ermitteln,
ob die Leitung aufrechterhalten ist; (b) das Aufrechterhalten, wenn bestimmt
ist, dass die Leitung nicht aufrechterhalten werden soll; der BUS-Belegt-Leitung
während
einer ersten vorbestimmten Intervallzeit; (c) das Fallenlassen der
BUS-Belegt-Leitung während
einer zweiten vorbestimmten Intervallzeit; (d) das Testen des Zustandes
der BUS-Belegt-Leitung um zu bestimmen, ob die Leitung aufrechterhalten
ist; (e) das Aufrechterhalten, wenn die BUS-Belegt-Leitung nicht
aufrechterhalten werden soll, der BUS-Belegt-Leitung; (f) das Übertragen
der Daten; und (g) das Fallenlassen der BUS-Belegt-Leitung.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren den Verfahrensschritt einer Station aufweist,
die ein gemeinsames Mittel verwendet, wiederkehrend die Zustandsnachricht
sendet, die andere Stationen darüber
informiert, dass sie das gemeinsame Mittel benutzt. Durch wiederholtes
Zusenden der Stationsinformation kann der verteilte Zustand in den
Stationen des Systems beibehalten werden. Auf diese Weise sind keine
spezifischen Auslöseroutinen
erforderlich um neu hinzugefügte
oder eingeschaltete Stationen über
den Zustand der Mittel zu informieren. Insbesondere wenn die Zustandsinformation
oft übertragen
wird, (beispielsweise alle fünf
Sekunden gibt ein gutes Gleichgewicht zwischen einerseits Mehraufwand
in der Station und der Kommunikation und andererseits der Genauigkeit
der gespeicherten Zustandsinformation) bekommt eine neu hinzugefügte oder
neu eingeschaltete Station den verteilten Zustand durch Überwachung
der Übertragungen
der Zustandsnachrichten. Auch Fehler in der Übertragung einer Zustandsnachricht
brauchen nicht durch Verwendung spezieller Kommunikationsprotokolle
entdeckt zu werden, da eine aktuelle Zustandsnachricht sowieso übertragen
wird.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Senden der Zustandsnachricht das Übertragen der Zustandsnachricht
durch Funkübertragung
umfasst. Durch Funkübertragung
der Zustands nachricht zu allen Stationen unter Verwendung nur eines
einzigen Sendeframes wird die Belastung des Kommunikationskanals
niedrig gehalten. Weiterhin braucht die Übertragungsstation nur ein einziges
Frame zu übertragen
um alle betreffenden Stationen zu informieren und die übertragende
Station braucht nicht Adressierungsinformation von Stationen zu übertragen,
die an der Zustandsnachricht interessiert sind.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass die Zustandsnachricht Prioritätsinformation aufweist, die
eine Angabe der Verwendung des gemeinsamen Mittels durch die Station
ist, welche die Zustandsnachricht sendet und dass die Mittelzustandsinformation
die Prioritätsinformation
aufweist. Durch Verwendung von Prioritätsinformation, können die
Stationen besser Konflikte lösen,
die durch ein und dasselbe Mittel verursacht sind, das von mehr als
nur einer Station gewünscht
wird. Priorität
kann verschiedenartig zuerkannt werden. So kann beispielsweise Priorität zugeordnet
werden um die Bedeutung einer Station zu reflektieren. So kann beispielsweise,
wenn das Informationsverteilungssystem als Konferenzsystem verwendet
wird, der Station des Vorsitzenden die höchste Priorität zugeordnet werden,
wobei eine Zwischenpriorität
Stationen auf dem Ausschusstisch zugeordnet wird und wobei die niedrigste
Priorität
Stationen in dem restlichen Teil des Konferenzsaals zugeordnet wird.
In einer derartigen Situation kann Priorität einer Station auf eine feste
Art und Weise zugeordnet werden und für alle von der Station verwendeten
Mittel gelten. Priorität kann
auch zugeordnet werden um die Bedeutung einer bestimmten Verwendung
eines Mittels zu reflektieren. So können beispielsweise, wenn das
Informationsverteilungssystem für
Simultanübersetzung
verwendet wird, für
den Hauptsprecher zu dem betreffenden Zeitpunkt Mittel mit der höchsten Priorität verwendet
werden. Übersetzungen
für bedeutendere Sprachen
können
Mittel mit einer Zwischenpriorität verwenden,
während Übersetzungen
für weniger
bedeutenden Sprachen mit der niedrigsten Priorität verteilt werden. Auf diese
Weise kann Priorität
separat für
Applikationen bestimmt werden, wie Hauptsprecher, bedeutende Übersetzung,
weniger bedeutende Übersetzung
und kann über
die Zeit variieren, wenn die Verwendung einer Station sich ändert.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung, wobei das System
eine Anzahl gemeinsamer Mittel aufweist, weist das Kennzeichen auf,
dass der Überprüfungsschritt
eine Angabe umfasst, dass ein gemeinsames Mittel verfügbar ist,
wenn das gemeinsame Mittel frei ist oder wenn das gemeinsame Mittel
mit einer Priori tät
verwendet wird, die unterwürfig
ist zu der beabsichtigten neuen Verwendung und kein anderes gemeinsames Mittel
frei ist. In dem System werden zunächst alle freie Mittel verwendet.
Wenn keine freien Mittel mehr verfügbar sind, selektiert eine
Station ein Mittel, das mit einer fügsamen Priorität durch
eine andere Station verwendet wird. Auf diese Weise treten keine
Konflikte auf (Stationen, die dasselbe Mittel beanspruchen), solange
freie Mittel verfügbar
sind.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren den Schritt einer Station umfasst, die ein gemeinsames
Mittel verwendet, wobei das gemeinsame Mittel in Reaktion auf den
Empfang einer Zustandsnachricht freigegeben wird, wenn die Verwendung
des gemeinsamen Mittels durch die Station im Vergleich zu der Priorität, wie diese
in der empfangen Zustandnachricht angegeben ist, von untergeordneter
Priorität
ist. Auf diese Weise wird der Mechanismus des Austausches von Zustandsnachrichten
auch verwendet um ein Mittel zu übernehmen,
das bereits von einer anderen Station mit einer untergeordneten
Priorität
verwendet wird. Es ist kein einzelner Mechanismus erforderlich.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren den Schritt der Auslösestation aufweist, die das
gemeinsame Mittel in Reaktion auf den Empfang einer Zustandsnachricht
freigibt, wenn die Zustandsnachricht innerhalb einer vorbestimmten
Periode empfangen wird, nachdem die Auslösestation das erste Mal eine
Zustandsnachricht für
das gemeinsame Mittel sendet und wenn die Verwendung de gemeinsamen
Mittels durch die Auslösestation
von einer untergeordneten Priorität ist im Vergleich zu der in
der empfangenen Zustandsnachricht angegebenen Priorität. Dies
liefert einen einfachen Mechanismus zum Umgehen mit der Situation, in
der die Auslösestation
auf ein Mittel zugreift, und zwar auf Basis einer veralteten Zustandsinformation. Die
Auslösestation
akzeptiert eine vorbestimmte Periode, dass eine andere Station bereits
das Mittel verwendet, und zwar mit der gleichen oder einer höheren Priorität. Wenn
die andere Station eine Zustandsnachricht zu regelmäßigen Zeitintervallen überträgt, dann
deckt die vorbestimmte Periode vorzugsweise wenigstens die Dauer
des Intervalls. Auf alternative Weise kann die andere Station, die
bereits das Mittel verwendet, viel schneller auf eine Zustandsnachricht reagieren,
die von der Auslösestation
gesendet wird. In diesem Fall kann die vorbestimmte Periode viel kürzer sein.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren den Schritt einer Station umfasst, die andere
Stationen darüber
informiert, dass sie nicht länger
ein gemeinsames Mittel verwendet, wenn die Station das gemeinsame
Mittel freigibt. Dies ermöglicht
es, dass die anderen Stationen schnell die gespeicherte Zustandsinformation
aktualisieren, nachdem ein Mittel frei geworden ist.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren weiterhin den Schritt der Station umfasst, wobei
ein gemeinsames Mittel als frei administriert wird, wenn die Station
nicht eine Zustandsnachricht empfängt, was angibt, dass das gemeinsame
Mittel innerhalb einer vorbestimmten Periode nach Empfang der letzten
Zustandsnachricht verwendet wird, was angibt, dass das gemeinsame Mittel
verwendet wurde. Auf diese Weise kann die Zustandsinformation aktualisiert
werden um Situationen zu überwinden,
in denen eine Station nicht über die
Freigabe eines Mittels berichtet. Der Mechanismus kann verwendet
werden um Fehlersituationen zu überwinden,
in denen eine Station normalerweise über die Freigabe einer Station
berichtet, nicht aber imstande sein kann, dies unter allen Umständen zu machen,
wie bei einem Fehler in der Kommunikation oder wenn es in der Station
Stromausfall gibt. Eine Station kann auch derart entworfen sein,
dass sie nie über
die Freigabe eines Mittels berichtet. Dies vereinfacht die Station,
und zwar auf Kosten dass andere Stationen nicht unmittelbar darüber in Kenntnis
gesetzt werden, dass das Mittel frei geworden ist.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das System eine Anzahl gemeinsamer Mittel aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schritt der Überprüfung der Mittelzustandsinformation
das Überprüfen der
Mittelzustandsinformation in Bezug auf die einzelnen gemeinsamen
Mittel enthält, bis
eine vorbestimmte Anzahl verfügbarer
gemeinsamer Mittel geortet worden ist oder bis die Zustandsinformation
für alle
gemeinsamen Mittel überprüft worden
ist; und; und der Schritt der Selektion des verfügbaren gemeinsamen Mittels
eine beliebige Selektion eines gemeinsamen Mittels aus den georteten
verfügbaren
gemeinsamen Mitteln umfasst, wenn die Überprüfung dazu führt, dass eine Anzahl verfügbarer gemeinsamer
Mittel geortet werden. Dies reduziert die Möglichkeit, dass Stationen unabhängig voneinander
dasselbe Mittel selektieren um darauf zuzugreifen, während in
Wirklichkeit eine Anzahl Mittel verfügbar wäre.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: dass
die Auslösestation
einen Antrag zu wenigstens einer anderen Station sendet, worin die
andere Station beantragt wird, anzugeben, ob ein bestimmtes gemeinsames
Mittel noch verwendet wird, wenn die Überprüfung angibt, dass das betreffende
gemeinsame Mittel nicht frei ist, und dass eine Station in Reaktion
auf den Empfang des genannten Antrags der Auslösestation mitteilt, ob das
betreffende gemeinsame Mittel noch entsprechend der Mittelzustandsinformation
der empfangenden Station verwendet wird. Auf diese Weise wird die
Möglichkeit, dass
eine Station einen Beschluss nimmt anhand veralteter Zustandsinformation
(oder dass es überhaupt
keine Zustandsinformation in der Station gibt, wenn die Station
gerade zu dem System hinzugefügt wurde
oder gerade eingeschaltet wurde) reduziert. Vorzugsweise speichert
eine Station, welche Station ein gemeinsames Mittel verwendet, und
sendet den Antrag zu der Station, die als das Mittel verwendend administriert
ist.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren die nachfolgenden Schritte der Auslösestation
umfasst: und zwar das Beanspruchen des selektierten gemeinsamen
Mittels durch Informierung anderer Stationen über den beabsichtigten Zugriff
auf das selektierte gemeinsame Mittel, das Warten auf eine Beanspruchungsperiode,
wodurch anderen Stationen die Möglichkeit
geboten wird, Mittelzustandsinformation in Bezug auf das selektierte gemeinsame
Mittel zurückzuschicken,
und das Zugreifen nur auf das selektierte gemeinsame Mittel, wenn
innerhalb der Beanspruchungsperiode keine Zustandsnachricht zurückgeschickt
wird, die mit der Beanspruchung der Auslösestation strittig ist; und den
Schritt einer Station, welche die Auslösestation darüber informiert,
dass die Station ein gemeinsames Mittel benutzt, und zwar in Reaktion
auf die Beanspruchung des gemeinsamen Mittels durch die Auslösestation.
Dies reduziert die Möglichkeit,
das eine Station auf ein bereits verwendetes Mittel zugreift noch
weiter.
-
Eine
Ausführungsform
des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist das Kennzeichen auf,
dass das Verfahren die beliebige Bestimmung der Beanspruchungsperiode
innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters umfasst. Dies reduziert
die Möglichkeit,
dass mehrere Stationen, die auf dasselbe Mittel zugreifen wollen,
in eine Wiederholung gehen, wenn zwei oder mehrere Station nahezu
gleichzeitig dasselbe Mittel be anspruchen, den Anspruch von der
(den) anderen Stationen) empfangen und in Reaktion darauf das Mittel
freigeben.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
-
1 ein
Blockschaltbild eines Systems nach der vorliegenden Erfindung,
-
2 ein
Blockschaltbild eines alternativen Systems,
-
3 ein
Flussdiagramm für
verteilten Zugriff nach der vorliegenden Erfindung,
-
4 ein
zweites Flussdiagramm nach der vorliegenden Erfindung,
-
5 ein
drittes Flussdiagramm nach der vorliegenden Erfindung, und
-
6 eine Darstellung einer Frame- und Nachrichtenstruktur
zur Verwendung in einem System nach der vorliegenden Erfindung.
-
1 zeigt
ein Beispiel eines Informationsverteilungssystems nach der vorliegenden
Erfindung. Das System nach 1 ist ein
Audiokommunikationssystem, das beispielsweise als PA-System zum Verteilen
von Audio und für
Durchsagen verwendet werden kann in beispielsweise einer Fabrik,
einem Laden, einem Flughafen oder als Konferenzsystem. Das System
kann auch in einer Heimumgebung zum verteilen von Audiosignalen
von Audioquellen, wie einem Tuner oder einem CD-Spieler zu Audiozielen, wie
einem Recorder oder zu Lautsprechern, die in demselben Raum oder
in mehreren Räumen
untergebracht sein können.
Das System umfasst eine Anzahl Stationen 100, 102, 104,
die imstande sind, unabhängig
voneinander Zugriff auf gemeinsame Mittel nach dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung zuzugreifen. In dem Beispiel bilden zwei
Audiokanäle 120 und 122 die
gemeinsamen Mittel. Die Station 100, 102 und 104 kann
die Initiative ergreifen, ein oder die beiden gemeinsamen Mittel 120 oder 122 zu beanspruchen.
In dem Beispiel fällt
dies zusammen mit den Stationen q00, 102 und 104,
die Audiomittel sind. Das System umfasst weiterhin eine Station 106, die
nicht imstande ist, unabhängig
zu ein gemeinsames Mittel zuzugreifen. In dem Beispiel fällt dies
zusammen mit der Station 106, die ein Audioziel ist. Jede
Station umfasst Zugriffsmittel 152 um Zugriff auf ein gemeinsames
Mittel zu erwerben. Die Zugriffsmittel 152 können von
einer herkömmlichen
Konstruktion sein. Wenn beispielsweise in dem System die Audiokanäle vorgesehen
werden unter Verwendung separater Audioverdrahtung für jeden
Kanal, können die
Zugriffsmittel 152 durch einen herkömmlichen steuerbaren Audioeingangs-
oder Ausgangsselektor gebildet werden.
-
Die
Stationen 100, 102, 104 und 106 umfassen
weiterhin Kommunikationsmittel 150 für bidirektionale Datenkommunikation.
In dem Beispiel nach 1 erfolgt die Kommunikation über einen
Kommunikationskanal 130. Es dürfte einleuchten, dass jeder der
Audiokanäle 120 und 122 und
der Kommunikationskanal 130 unter Verwendung einzelner
Verdrahtung, wie Zwirnpaare, gebildet werden können. In einem derartigen Fall
kann die meist kosteneffektive Lösung
für die
Audioverteilung und die Kommunikation selektiert werden. Auf alternative
Weise können die
Kanäle
mit verschiedenen Frequenzen moduliert werden, und zwar unter Verwendung
nur eines einzigen Kabels, wie eines Koaxialkabels. Insbesondere für digitale
Audiosignale können
die Kanäle
auch kombiniert werden, und zwar unter Anwendung digitaler Techniken,
wie Zeitmultiplex. In einem derartigen Fall wird vorzugsweise ein
asynchrones Kommunikationsschema verwendet, das eine Verteilung
der Audiosignale mit hoher Qualität ermöglicht. Es dürfte einleuchten,
dass statt der Verwendung von Drähten auch
drahtlose Kommunikationstechniken angewandt werden können.
-
Jede
Station umfasst weiterhin einen Controller 154. Der Controller 154 steuert
mehrere Aspekte einer Station. Unter anderen Aspekten instruiert der
Controller 154 die Zugriffsmittel 152 auf ein
bestimmtes gemeinsames Mittel 120 und 122 zuzugreifen
oder es freizugeben. Der Controller 154 kommuniziert mit
den Controllern in der anderen Station über die Kommunikationsmittel 150.
-
In 1 ist
die Station 100 eine sog. Sprechstation, die mit einem
Mikrophon 120 versehen sein kann, wodurch ein Benutzer
sprechen kann. Die Station 100 kann auch einen Ausgangsverstärker 172 enthalten
zum Verstärkern
des Mikrophonsignals vor der Verteilung des Signals über einen
der Audiokanäle 120 oder 122.
Typischerweise umfasst eine derartige Sprechstation 100 auch
Benutzereingabemittel 174, wie eine Taste, wodurch ein
Benutzer der Station mitteilen kann, dass der Benutzer sprechen
möchte.
Dies wirkt wie ein Trigger für
den Controller 154 um ein gemeinsames Mittel zu Versuchen
und zu Erreichen. Die Station 102 ist eine andere Quellenstation,
mit einem oder mehreren internen oder externen Audiomitteln 176.
Das Audiomittel 176 kann durch jedes beliebige geeignete
Mittel gebildet werden, wie durch einen Audiotuner, einen Audiobandspieler,
einen CD-Spieler oder einen Computerspeicher, der beispielsweise
digitalisierte Durchsagen, Klingeltöne oder Mitteilungen speichert.
Die Station 102 kann auch einen Ausgangsverstärker 172 enthalten
zum Verstärken
des Audiosignals vor der Verteilung des Signals. Die Station 104 funktioniert
als eine Quellenstation sowie als eine Zielstation. Wie die Sta tion 100 kann
die Station 104 mit einem Mikrophon 170, einem
Ausgangsverstärker 172 und
mit Benutzereingabemitteln 174 versehen sein. Die Zugriffsmittel 152 können auf
einen selektierten Ausgangsaudiokanal sowie auf einen selektierten
Eingangsaudiokanal zugreifen. Dies ist durch die Zugriffsmittel 152 illustriert, die
zweifach mit den Audiokanälen 120 und 122 verbunden
sind. Die Station 104 umfasst einen Eingangsverstärker 178 zum
Verstärken
des selektierten Audioeingangssignals. Das verstärkte Signal kann Lautsprechern
oder Kopfhörern 180 zugeführt werden.
Die Station 104 ist dazu geeignet, für Simultanübersetzungen verwendet zu werden
oder in Systemen, wie diese für
mehrsprachige Konferenzen oder Sammlungen verwendet werden, wobei
jeder Teilnehmer mit einem Kopfhörer
versehen ist um den Sprecher in einer bevorzugten Sprache zu hören. Die Station 104 ist
auch für
ein herkömmliches
Gegensprechsystem geeignet. Die Station 104 kann auch in einem
Informationsverteilungssystem verwendet werden, das als Eingangs-
und Gegensprechsystem für
ein Apartmenthaus verwendet wird, wo eine Station in der Nähe des Eingangs
zu dem Haus und in jeder einzelnen Wohnung vorgesehen ist. Der vierte Stationstyp
in dem System, die Station 106, ist nur eine Zielstation.
Wie die Station 104 umfasst die Station 106 einen
Eingangsverstärker 178 zum
Liefern eines verstärkten
Signals zu den Lautsprechern 182 oder den Kopfhörern. Die
Station 106 ist geeignet für ein herkömmliches Konferenzsystem, wo
das Signal von dem Hauptsprecher über einen einzigen Kanal zu
einer oder mehreren Zielstationen verteilt wird um diesen über Lautsprecher
zu beliefern. In einem derartigen System können andere Audiokanäle für andere
Zwecke verwendet werden, wie für
private Gespräche
mit dem Vorsitzenden.
-
Es
dürfte
einleuchten, dass das System nach 1 auch verwendet
werden kann zum Verteilen von Video oder von einer Kombination von
Video und Audio. Dazu kann eine Station mit herkömmlichen Videoeingangsmitteln
versehen werden, wie einer Kamera oder einem VCR, und mit Videoausgangsmitteln,
wie einer Wiedergabeanordnung oder einem VCR. Auch andere Formen
von Information können verteilt
werden, wie Verteilung von Information im Videotextstil zu Videotextmonitoren
in einem Flughafen.
-
2 zeigt
eine alternative Ausführungsform
eines Informationsverteilungssystems nach der vorliegenden Erfindung.
Hier wird jedes Audiosignal nur einmal verstärkt, statt mehrfach, wie in
dem System nach 1 (einmal in der Quellenstation
und in allen Zielstationen, die dieses Audiosignal als Eingang selektiert
haben). 2 zeigt eine Verstärkungsstation 108,
mit wenigstens eine Verstärkungseinheit 182 für jeden
Audioein gangskanal. Vorzugsweise umfasst die Verstärkungsstation 108 mehr
Verstärkungseinheiten 182 als
es Eingangskanäle
in dem System gibt. Unter Ansteuerung eines Controllers 154 selektieren
Zugriffsmittel 152 einen zu verstärkenden Audioeingangskanal
und einen Audioausgangskanal zum Liefern des verstärkten Signals. Zwischen
dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal kann es eine feste Beziehung
geben. So kann beispielsweise der Ausgangskanal 140 immer
in Kombination mit dem Eingangskanal 120 verwendet werden
und der Ausgangskanal 142 für den Eingangskanal 122.
In diesem Fall sind die Zugriffsmittel 152 als parallel
arbeitender Eingangs- und Ausgangsselektor wirksam. Die Kombination
eines einzigen Eingangskanals mit dem betreffenden Ausgangskanal
wird als ein gemeinsames Mittel gesehen. Die Eingangskanäle und die
Ausgangskanäle können auch
einzeln selektierbar sein, wobei in diesem Fall der Eingangskanal
und der Ausgangskanal als separate gemeinsame Mittel gesehen werden können. Eine
Station die einen Audiokanal benötigt, kann
zusätzliche
eine Verstärkungseinheit
für den Kanal
reservieren. Auf diese Weise können
die Verstärkungseinheiten 182 als
gemeinsame Mittel betrachtet werden. Eine Station kann mit Hilfe
des Controllers 154 der Station auf eine Verstärkungseinheit zugreifen,
und zwar unter Verwendung der Kommunikationsmittel 150 um
den Controller 154 der Verstärkungsstation 108 zu
instruieren, die Zugriffsmittel 152 der Verstärkungsstation 154 zu
steuern, um eine selektierte Verstärkungseinheit 182 mit
einem selektierten Audioeingangs-/-ausgangskanal zu verbinden. Als
eine Alternative der Verwendung einer zentralen Verstärkungsstation
kann auch eine Anzahl Verstärkungsstationen
verwendet werden, die je wenigstens eine Verstärkungseinheit 182 aufweisen. Wenn
eine derartige Verstärkungsstation
nur eine Verstärkungseinheit
aufweist, kann die Verstärkungsstation
selber als ein gemeinsames Mittel betrachtet werden.
-
Wie
in 1 und 2 dargestellt, umfasst jede
Station nach der vorliegenden Erfindung auch einen Speicher 156 zum
Speichern von Mittelzustandsinformation. Jede geeignete Form eines
Speichers kann dazu verwendet werden, wie ein RAM, ein durch Batteriespeisung
sichergestellter RAM oder ein EPROM.
-
3 zeigt
ein Flussdiagramm der Aktivitäten,
die von einem Controller 154 durchgeführt werden um ein gemeinsames
Mittel zu beschaffen. Der Starttrigger 300 kann verschiedenartig
vorgesehen werden, wie der Benutzer einer Anfragestation, worin der
Controller 154 vorgesehen ist, der Benutzerschnittstellenmittel 174 beispielsweise
dadurch aktiviert, dass eine Mikrophontaste in der Station betätigt wird.
Der Trigger 300 kann ebenfalls intern in der Station erzeugt
werden, beispielsweise als Teil eines Programms, durchgeführt von
dem Controller 154. Der Trigger kann auch von einer anderen
Station herrühren
und über
die Kommunikationsmittel 150 der Station zugeführt werden.
In Reaktion auf den Trigger 300 führt der Controller 154 in
dem Schritt 302 eine Vorselektion eines gemeinsamen Mittels
durch und überprüft in dem
Schritt 304 die Mittelzustandsinformation, die in dem Speicher 156 der
Station gespeichert ist um zu ermitteln, ob das gemeinsame Mittel
ggf. verfügbar
ist. Sollte das gemeinsame Mittel verfügbar sein, so selektiert der
Controller 154 in dem Schritt 306 das verfügbare gemeinsame
Mittel und benutzt die Kommunikationsmittel 150 um in dem Schritt 308 eine
Zustandsnachricht zu senden, die anderen Stationen mitteilt, dass
die Station das selektierte Mittel benutzt, bzw. vor hat, dies zu
benutzen. Daraufhin benutzt der Controller 154 die Zugriffsmittel 152 um
in dem Schritt 310 auf das selektierte Mittel zuzugreifen.
Es dürfte
einleuchten, dass die Reihenfolge des Schritten 308 der
Sendung der Nachricht und des Schrittes 310 des Zugriffs
auf das Mittel umgekehrt werden kann. Sollte die Überprüfung in
dem Schritt 304 enthüllen,
dass das vorselektierte Mittel nicht verfügbar ist, so testet in dem
Schritt 314 der Controller 154 ob alle Mittel überprüft worden sind,
für die
Zustandsinformation in dem Speicher 156 gespeichert ist.
Sollte dies der Fall sein, so endet die Prozedur und es hat sich
dann herausgestellt, dass zu dem betreffenden Zeitpunkt kein Mittel
verfügbar
ist. Sollte dies aber nicht der Fall sein, so macht in dem Schritt 316 der
Controller 154 eine Vorselektion für ein nächstes Mittel, das in dem Schritt 304 getestet
werden soll.
-
Typischerweise
umfasst der Speicher 156 eine Anzahl Eingänge, je
zur Speicherung von Mittelzustandsinformation in Bezug auf ein gemeinsames Mittel.
Im Allgemeinen umfasst die Mittelzustandsinformation Zustandsinformation
und Mittelidentifikation. In einer Grundform kann die Zustandsinformation unter
Verwendung nur eines Bits gespeichert werden, das angibt, ob ein
assoziiertes Mittel ggf. frei ist. Offenbar kann die Zustandsinformation
komplexer sein, wie nachstehend detailliert beschrieben wird. Die
Mittelidentifikation kann jede beliebige geeignete Identifikation
des Mittels sein. Wenn beispielsweise das Mittel ein Audiokanal
ist, dann kann die Identifikation einfach eine Nummer sein, die
dem Kanal entspricht. In einem derartigen Fall kann es sein, dass es
nicht nötig
ist, die Identifikation explizit zu speichern. So kann beispielsweise
der Speicher 154 als eine Tabelle ausgebildet sein, worin
ein Tabelleneingang einem Kanal auf feste Weise entspricht. In einer mehr
dynamischen Situation, beispielsweise wobei etwaige Stationen in dem
System als Mittel für
andere Stationen in dem System wirksam sein können, kann die Identifikation
aus eine Kommunikationsidentifikation, wie einer Adresse, des Mittels
bestehen.
-
Die
Zustandsnachricht kann von dem Controller 154 einer Station über die
Kommunikationsmittel 150 unter Anwendung herkömmlicher
Kommunikationstechniken, wie diese für "Local Area Networks" angewandt werden, übertragen werden. Die Nachricht
wird von den Kommunikationsmitteln 150 aller Stationen,
die zu dem betreffenden Zeitpunkt aktiv und an dem Empfang der Zustandsinformation interessiert
sind, empfangen. Der sendende Controller 154 kann jeder
der Stationen in dem System eine separate Zustandsnachricht zuschicken.
In einem derartigen Fall sendet der sendende Controller 154 vorzugsweise
die Nachricht nicht zu Stationen, die nicht an der Nachricht interessiert
sind. Dies kann verschiedenartig erreicht werden. So werden beispielsweise
Stationen, die an einem bestimmten Mitteltyp interessiert sind,
Kommunikationsidentifikationen in einem bestimmten Bereich zugeordnet.
So werden beispielsweise Audiomittelstationen innerhalb eines Systems,
das maximal 64 Audiomittelstationen gestattet, Adressen nacheinander
in einem vordefinierten Bereich von 64 aufeinander folgenden Adressen
zugeordnet. Auf diese Art und Weise braucht der Controller 154 nur
zu administrieren, wie viele Mittelstationen es in dem System gibt,
um imstande zu sein, jeder der Stationen eine Zustandsnachricht
zuzuschicken. Auf vorteilhafte Weise werden Funktechniken angewandt
um die Zustandsnachricht in einem einzigen Vorgang mehr als nur
einer Station zuzusenden. So kann beispielsweise die Zustandsnachricht
unter Verwendung einer herkömmlichen
Funknachricht übertragen
werden, wobei jede Station in dem System dieselbe Funknachricht
empfangen kann. Auf vorteilhafte Weise wird eine spezielle Form
von Funktechnik, angedeutet durch Multi-Casting, angewandt, wobei
eine Zustandsnachricht von einer selektierten Gruppe von Stationen
empfangen wird. So können
beispielsweise die Stationen gruppiert werden, wobei jede Gruppe
einem bestimmten Mitteltyp entspricht. So können beispielsweise alle Audiomittelstationen
Mitglied der Gruppe von Stationen sein, die an Audiokanälen interessiert
sind. Eine Station, die an mehr als nur einem Typ von Mitteln interessiert
ist, kann Teil aller entsprechender Gruppen sein. Durch Anwendung von
Multi-Casting empfangen Stationen, die nicht an bestimmten Zustandsnachrichten
interessiert sind, auch nicht die Nachricht.
-
Die
Controller 154 der empfangenden Stationen aktualisieren
die in dem Örtlichen
Speicher 156 gespeicherte Mittelzustandsinformation entsprechend
der empfangenen Zustandsnachricht. Typischerweise umfasst die Zustandsnachricht
dieselbe Information wie die in dem Speicher 156 für das Mittel gespeichert
ist. Es dürfte
einleuchten, dass Optimierungen möglich sind. So kann es beispielsweise
in einer Situation, in der eine Station nicht die Identifikation
einzelner Mittel zu speichern braucht (beispielsweise die Station
ist imstande, zwischen einem Eingang in einer Tabelle in dem Speicher
und der Identifikation des entsprechenden Mittels eine Übersetzung
zu machen), dennoch günstig
sein, die Mittelidentifikation in die Zustandsnachricht einzuschließen, wodurch
mehr Flexibilität
im System zu erhalten.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung sendet der Controller 154 einer
Station wiederholt eine Zustandsnachricht solange die Station ein
gemeinsames Mittel verwendet. Die Nachricht informiert die anderen
Stationen darüber,
dass die Station das gemeinsame Mittel verwendet. Vorzugsweise wird
die Zustandsnachricht zu regelmäßigen Intervallen übertragen.
Vorteilhafterweise wird das Intervall kurz genug gewählt um zu
gewährleisten,
dass neu hinzugefügte
oder neu eingeschaltete Stationen eine Zustandsnachricht für jedes verwendete
Mittel empfangen, an dem die Stationen interessiert sind, und zwar
innerhalb einer angemessenen Periode und lang genug um zu gewährleisten, dass
die Last an den Stationen und dem Kommunikationssystem in vernünftiger
Weise niedrig gehalten wird. So kann beispielsweise bei einem herkömmlichen
Informationsverteilungssystem ein Intervall von fünf Sekunden
akzeptierbare Verzögerungen
geben, ohne dass dadurch zu viel Mehraufwand verursacht wird.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Zustandsinformation
Prioritätsinformation,
die eine Anzeige der Verwendung (oder beabsichtigten Verwendung)
des gemeinsamen Mittels durch eine Station ist. Die Prioritätsinformation
wird unter Verwendung der Zustandsnachrichten ausgetauscht, wodurch
es ermöglicht
wird, dass alle interessierten Stationen die Prioritätsinformation
in dem Speicher 156 speichern. Es sind oben bereits mehrere
Formen von Priorität
beschrieben worden. In einem einfachen System braucht nur ein einziges
Bit reserviert zu werden (in dem Speicher 156 und in der
Zustandsnachricht) um zwischen Verwendung mit einer hohen Priorität und einer
niedrigen Priorität
zu unterscheiden. Offenbar können
auch modernere Schemen verwendet werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung benutzt der Controller 154 die
Prioritätsinformation
um zu ermitteln, ob ein Mittel verfügbar ist oder nicht. In dieser
Ausführungsform gilt
ein Mittel als verfügbar,
wenn das Mittel frei ist oder wenn das Mittel nicht frei ist, aber
mit einer niedrigeren Priorität
als die beabsichtigte Verwendung durch die Station des Controllers
(wobei vorausgesetzt wird, dass die höchste Priorität die wichtigste Verwendung
angibt und die niedrigste Priorität die unwichtigste Verwendung
angibt). Im Allgemeinen wird ein Mittel als frei betrachtet, wenn
das Mittel nicht von einer anderen Station verwendet wird. Es dürfte einleuchten,
dass bestimmte Typen von Mitteln gleichzeitige Verwendung durch
eine maximale Anzahl Stationen unterstützen. Ein derartiges Mittel kann
als frei betrachtet werden, wenn wenigstens eine weitere Station
das Mittel auch verwenden kann (die maximale Anzahl verwendender
Stationen ist noch nicht erreicht). Offenbar kann der Controller 154 verschiedenartig
eine Überprüfung der
Verfügbarkeit durchführen. So
kann beispielsweise der Controller 154 zunächst die
Eingaben in den Speicher 156 überprüfen um zu sehen, ob wenigstens
ein Mittel frei ist und, wenn nicht, die Eingaben abermals überprüfen auf
wenigstens ein Mittel mit einer niedrigeren Priorität. Wenn
kein Mittel frei ist, könnte
der Controller 154 mit der Überprüfung auf ein Mittel mit einer niedrigeren
Priorität
aufhören,
und zwar beim Treffen des ersten Mittels, das dem Kriterium entspricht.
Auf alternative Art und Weise kann der Controller suchen bis er
das Mittel mit der niedrigsten Priorität gefunden hat. Offenbar können die
zwei Suchvorgänge
auch zu einem einzigen Suchvorgang kombiniert werden.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung instruiert der Controller 154 die
Zugriffsmittel 152 das Zugreifen auf ein gemeinsames Mittel
einzustellen, wenn der Controller 154 über die Kommunikationsmittel 150 eine
Zustandsnachricht empfängt,
die besagt, dass das gemeinsame Mittel von einer anderen Station
mit einer höheren
Priorität
verwendet wird (oder verwendet werden wird). Auf diese Weise wird
der Mechanismus des Austausches von Zustandsnachrichten auch dazu
verwendet, ein Mittel zu übernehmen,
das bereits von einer anderen Station mit einer niedrigeren Priorität verwendet
wird. Dies überwindet
auch die Situation, in der die Station entschieden hätte, auf ein
gemeinsames Mittel zuzugreifen, das entsprechend der örtlichen
Zustandsinformation verfügbar war,
das aber in Wirklichkeit bereits von einer anderen Station verwendet
wurde. Eine derartige Situation kann beispielsweise auftreten, wenn
eine Station kürzlich
eingeschaltet wurde und noch nicht eine Zustandsnachricht für das Mittel
empfangen hat oder wenn, durch Kommunikationsfehler, die Station (noch)
nicht eine Zustandsnachricht empfangen hat, die besagt, dass das
Mittel bereits verwendet wird. In einer derartigen Situation sendet
die Station, die das Mittel mit einer höheren Priorität bereits
verwendet, eine Zustandsnachricht, wodurch die "neue" Station das
Mittel freigibt.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung instruiert der Controller 154 die
Zugriffsmittel 152, mit dem Zugriff auf ein gemeinsames
Mittel aufzuhören,
wenn der Controller 154 über die Kommunikationsmittel 150 eine
Zustandsnachricht empfängt,
die angibt, dass das gemeinsame Mittel von einer anderen Station
mit einer höheren
oder gleichen Priorität
verwendet wird (oder verwendet werden wird). Wenn die Verwendung
eine gleiche Priorität
hat, beendet der Controller 154 den Zugriff nur dann, wenn
die Zustandsnachricht innerhalb einer vorbestimmten Periode empfangen
wird, nachdem die Station des Controllers 154 zum ersten Mal
eine Zustandsnachricht für
das gemeinsame Mittel übertragen
hat. Auf diese Weise akzeptiert die "neue" Station,
dass die Zustandsinformation nicht einwendfrei ist und dass eine
andere Station bereits das Mittel verwendet, wobei in diesem Fall
die neue Station ihren Anspruch auf das Mittel zurückzieht. Vorzugsweise
deckt die vorbestimmte Periode wenigstens die Dauer eines Intervalls
zwischen den Übertragungen
von Nachrichten. Sollte dies der Fall sein, so braucht die Station,
die das Mittel bereits verwendet, überhaupt keine Schritte zu
unternehmen um die der neuen Station mitzuteilen. Auf alternative Weise
reagiert die Station, die das Mittel bereits benutzt, früher auf
die Zustandsnachricht der neuen Station dadurch, dass eine zusätzliche
Zustandsnachricht übertragen
wird. Auf diese Weise kann die vorbestimmte Periode viel kürzer sein
mit einem Minimum entsprechend der doppelten Zeit, die erforderlich
ist um eine Nachricht zu erzeugen und zu übertragen und auf die Nachricht
zu reagieren.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung benutzt der Controller 154 die
Kommunikationsmittel 150 um eine Nachricht zu übertragen,
die angibt, dass sie nicht länger
ein Mittel verwendet zu dem Zeitpunkt, wo der Controller 154 den
Zugriff auf das Mittel beendet. Dadurch wird den anderen Stationen
die Möglichkeit
geboten, schnell die gespeicherte Zustandsinformation zu aktualisieren,
nachdem ein Mittel frei wird. Weiterhin können dadurch Stationen das
Intervall der Neuübertragung der
Zustandsnachricht von beispielsweise fünf Sekunden auf drei Sekunden
verringern. Dies reduziert den Mehraufwand in dem Netzwerk und in
den Stationen, während
die Zustandsinformation aktuell gehalten wird.
-
Bei
einer Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung aktualisiert der Controller 154 einer
Station die Mittelzustandsinformation in dem örtlichen Speicher der Station
des Controllers 154 um anzugeben, dass ein Mittel frei
ist, wenn der Controller 154 nicht während einer vorbestimmten Periode eine
Zustandsnachricht empfangen hat, die angibt, dass das Mittel noch
verwendet wird. Der Controller 154 kann dies dadurch machen,
dass er einen Zeitgeber für
das Mittel (neu) startet, und zwar jeweils, wenn er eine Zustandsnachricht
für ein
Mittel empfängt.
Vorzugsweise wird der Zeitgeber eine Zeit initialisiert, die ausreichend
länger
ist als das Intervall zur Neuübertragung
einer Zustandsnachricht. Um Verlust einer Zustandsnachricht (beispielsweise
wegen eines vorübergehenden
Kommunikationsfehlers) zu überwinden
und um zu vermeiden, dass Stationen folgern, dass dies beinhaltet,
dass das Mittel frei geworden ist, wird der Zeitgeber vorzugsweise
eine wesentlich längere
Periode, beispielsweise dem drei- bis zehnfachen Neuübertragungsintervall
entsprechend, initialisiert. Wenn der Zeitgeber anläuft aktualisiert
der Controller 154 den Speicher 156 um anzugeben,
dass das Mittel frei geworden ist. Auf diese Art und Weise kann
die Zustandsinformation aktualisiert werden um Situationen zu überwinden,
in denen eine Station nicht imstande ist, über die Freigabe eines Mittels
zu berichten, beispielsweise als Ergebnis einer Abschaltung der
Station. Auf alternative Weise kann eine Station derart entworfen
sein, dass sie niemals die Freigabe eines Mittels bekannt gibt.
Dies vereinfacht die Station, auf Kosten aber, dass anderen Stationen
nicht sofort bekannt gegeben wird, dass das Mittel frei geworden
ist.
-
4 illustriert
ein weiteres Flussdiagramm einer Ausführungsform nach der vorliegenden
Erfindung, wobei in dem Schritt 500 der Controller 154 überprüft, welche
Mittel verfügbar
sind, dies entsprechend der in dem Speicher 156 gespeicherten
Zustandsinformation. Wenn in dem Schritt 502 ermittelt wird,
dass keine Mittel verfügbar
sind, endet der Prozess. Sollte in dem Schritt 504 ermittelt
werden, dass mehr als ein gemeinsames Mittel verfügbar ist,
so selektiert in dem Schritt 506 der Controller beliebig
ein verfügbares
Mittel bevor eine Zustandsnachricht in dem Schritt 308 gesendet
wird und in dem Schritt 310 auf das selektierte Mittel
zugegriffen wird. Dies reduziert die Gefahr, dass Stationen unabhängig voneinander
dasselbe Mittel selektieren, wie das erste verfügbare Mittel, um darauf zuzugreifen,
während
in Wirklichkeit eine Anzahl Mittel verfügbar war und die Stationen
verschiedene Mittel selektiert haben. Wenn in dem Schritt 504 ermittelt
wird, dass nur ein gemeinsames Mittel verfügbar ist, wird dieses Mittel
in dem Schritt 306 selektiert.
-
Offenbar
reicht es die Überprüfung des Schrittes 500 zu
beenden, sobald wenigstens zwei verfügbare Mittel gefunden worden
sind. Je mehr verfügbare
Mittel aber gefunden werden, umso größer ist die Möglichkeit,
dass verschiedene Stationen verschiedene Mittel selektieren, was
die Gefahr vor einer Kollision beim Versuch auf dasselbe Mittel
zuzugreifen reduziert. Es dürfte
einleuchten, dass die Überprüfung in
dem Schritt 500 und die beliebige Selektion in dem Schritt 506 verschiedenartig
durchgeführt
werden können.
Eine Art und Weise ist, dass alle Eingaben des Speichers 156 überprüft und die Anzahl
M verfügbarer
Mittel gezählt
werden. Daraufhin wird eine (pseudo)beliebige Anzahl N in dem bereich
1 bis M erzeugt und die Eingaben werden abermals überprüft, bis
das N. verfügbare
Mittel gefunden worden ist. Die (pseudo)beliebige Anzahl kann auf jede
beliebige Art und Weise erzeugt werden. So kann beispielsweise der
Controller 152 einen zyklischen Zähler benutzen, der (beispielsweise
um Eins oder eine höhere
Primzahl, wie 13) erhöht
wird, und zwar jeweils, wenn eine beliebige Nummer von der Station
angefordert wird und der Controller 152 einen Modulo-M-Vorgang
an dem Zähler
durchführt
um N-1 zu erhalten.
-
Bei
einer Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung überprüft der Controller 154 ob
die in dem örtlichen
Speicher 156 gespeicherte Zustandsinformation aktuell ist,
und zwar dadurch, dass einer der anderen Stationen eine Nachricht
zugeschickt wird, worin diese Station gebeten wird, Zustandsinformation
zu liefern. Die Station, die eine derartige Bitte empfängt, liefert
in Reaktion darauf die erforderliche Information. Es dürfte einleuchten,
dass dieses Schema verschiedenartig implementiert werden kann. Wenn
beispielsweise der Controller überprüfen möchte, ob
ein Mittel noch immer benutzt wird, kann der Controller 154 eine
Antragsnachricht zu derjenigen Station schicken, die entsprechend
der Zustandsinformation in dem Speicher 156 der Station
des Controllers das Mittel benutzt. Die Antragsnachricht könnte eine
Identifikation des Mittels enthalten. Die Antwortnachricht könnte die
Form einer einfachen Ja/Nein-Nachricht haben. Auf alternative Weise
kann der Controller 154 beantragen, dass eine andere Station
die ganze Zustandsinformation von dem Speicher 156 der
anderen Station zu dem örtlichen
Speicher des Controllers 154 herunterladet. Auf diese Weise
wird die Gefahr, dass eine Station auf Grund einer nicht aktuellen
Zustandsinformation (oder auf Grund von überhaupt keiner Information,
wenn die Station gerade zu dem System hinzugekommen ist oder gerade
eingeschaltet wurde) entscheidet, reduziert. Dieses Schema kann
als Alternative oder als Ergänzung
des Schemas der Übertragung
von Zustandsnachrichten zu regelmäßigen Intervallen angewandt
werden.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung wartet, wie in 5 dargestellt,
der Controller 154 in dem Schritt 400 eine Beanspruchungsperiode
nach dem Senden der Zustandsnachricht in dem Schritt 308 und
vor dem wirklichen Zugriff auf das Mittel in dem Schritt 310.
Wenn in dem Schritt 402 der Controller 154 ermittelt,
dass während
dieser Beanspruchungsperiode eine Nachricht empfangen worden ist,
die angibt, dass das Mittel bereits verwendet wird, dann versucht
der Controller 154 ein anderes Mittel zu selektieren. Wenn
andererseits nicht eine derartige Nachricht empfangen worden ist,
nimmt der Controller 154 an, dass das Mittel frei ist und
gewährleistet,
dass in dem Schritt 310 auf das Mittel zugegriffen wird.
Es dürfte
einleuchten, dass sobald der Controller 154 eine derartige
Nachricht empfängt,
der Controller 154 das Warten in dem Schritt 400 beenden
kann. Die Nachricht kann eine Zustandsnachricht sein, wie oben beschrieben.
Sollte dies der Fall sein, so werden zwei Aspekte, und zwar eine
Notiz, dass die Station wünscht,
auf das Mittel zuzugreifen und eine Notiz des wirklichen Zugriffs,
zu einer einzigen Nachricht kombiniert. Eine Station, die eine Zustandsnachricht das
erste Mal für
ein bestimmtes Mittel empfängt, weiß, dass
sie dennoch eine definierte Periode hat um zu protestieren durch Übertragung
einer Nachricht, die angibt, dass sie bereits das Mittel benutzt. Die
Die Protestnachricht kann eine spezielle Nachricht sein oder, vorzugsweise
die Zustandsnachricht, wie oben beschrieben. Wenn die Periode sich über eine
längere
Zeitspanne erstreckt als das Intervall zwischen der Rückübertragung
der Zustandsnachricht durch eine Station, die das Mittel benutzt, braucht
diese Station überhaupt
keine Protestnachricht zu schicken. Sie kann es dennoch machen,
wodurch die beanspruchende Station in den Stand gesetzt wird, schneller
ein anderes Mittel zu selektieren. Statt der Zusendung einer Zustandsnachricht
in dem Schritt 308 kann auf alternative Art und Weise eine spezielle
Beanspruchungsnachricht gesendet werden, die den anderen Stationen
bekannt gibt, dass die Station vor hat auf das Mittel zuzugreifen,
dass aber noch nicht auf das Mittel zugegriffen worden ist. In einer
derartigen Situation sendet der Controller 154 vorzugsweise
dennoch eine Zustandsnachricht, wenn der Controller einmal entschieden
hat, auf das Mittel zuzugreifen. Unter Verwendung des für diese Ausführungsform
beschriebenen Mechanismus können
Probleme eines Mittels, auf das durch mehrere Stationen als erlaubt
zugegriffen wird, wegen einer Station, die auf Basis einer falschen
Zustandsinformation auf das Mittel zugreift, vermieden werden.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung ermittelt der Controller 154 die
Beanspruchungsperiode beliebig innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters.
Auf diese Weise verlieren verschiedene Stationen, die anfangs (nahezu)
synchron gearbeitet haben (beispielsweise nach dem Einschalten des
ganzen Systems) Synchronisation. Dies reduziert die Möglichkeit,
dass viele Stationen, die auf dasselbe Mittel zugreifen möchten, in derselben
Wiederholung bleiben, wobei zwei oder mehr Stationen nahezu simultan
dasselbe Mittel beanspruchen, den Anspruch einer der anderen beanspruchenden
Stationen zu empfangen und in Reaktion darauf, das Mittel freigeben.
-
Die 6A und 6B zeigen
eine mögliche
Frame- und Nachrichtenstruktur für
Nachrichten, die in dem System verwendet werden. Das Frame 600 umfasst
ein Adressierungsfeld 610 mit einem Quellenadressfeld 612,
das die sendende Station identifiziert, und bestimmt das Adressfeld 614,
das die empfangende Station identifiziert. Für eine herkömmliche Funknachricht oder
eine Multi-Cast-Nachricht kann das Zielfeld mit einer Funkadresse
geladen werden (was dazu führt,
dass alle Stationen, die an Funknachrichten interessiert sind, die Nachricht
empfangen) oder mit einer spezifischen Multi-Cast-Adresse (was dazu
führt,
dass nur diejenigen Stationen, die ihr Interesse an eine Nachricht
mit der spezifischen Multi-Cast-Adresse zum Ausdruck gebracht haben,
die Nachricht empfangen). Das Frame 600 umfasst weiterhin
ein Nachrichtenfeld 620. Das Nachrichtenfeld 620 umfasst
weiterhin ein Nachrichtenfeld 620. Das Nachrichtenfeld 620 umfasst weiterhin
ein Nachrichtentypenfeld 622 und ein Nachrichtendatenfeld 624.
Das Nachrichtentypenfeld 622 wird benutzt zum Identifizieren
verschiedener Typen von Nachrichten, wie eine Zustandsnachricht oder
eine Beanspruchungsnachricht. Das Nachrichtendatenfeld 624 trägt den aktuellen
Nachrichteninhalt. Das Frame 600 kann auch zusätzliche
Felder enthalten, wie ein Kopffeld 630, beispielsweise
zur Entscheidung oder zur Zeitsynchronisation, und ein Abschlussfeld 640 um
beispielsweise eine Prüfsumme
zu enthalten. 6B zeigt eine mögliche Struktur einer
Zustandsnachricht, wobei das Feld 625 das gemeinsame Mittel
identifiziert, das Feld 626 den Zustand (benutzt/frei)
des gemeinsamen Mittels liefert und das Feld 627 die Priorität der Verwendung
oder der beabsichtigten Verwendung angibt.
-
3
- 300
- Start
- 302
- Vorselektion
- 304
- verfügbar ?
- 306
- Selektieren
- 308
- Senden
- 310
- Zugreifen
- 312
- Ende
- 314
- mehr
?
- 316
- Vorselektion
des nächsten
-
4
- 300
- Start
- 500
- Prüfung
- 502
- Keine
?
- 504
- Eine
?
- 396
- Selektieren
- 308
- Senden
- 310
- Zugreifen
- 506
- beliebig
selektieren
-
5
- 300
- Start
- 302
- Vorselektion
- 304
- verfügbar ?
- 306
- Selektieren
- 308
- Senden
- 400
- Warten
- 402
- Verwendet
?
- 310
- Zugreifen
- 312
- Ende
- 314
- mehr
?
- 316
- Vorselektion
des nächsten