WO2012175146A1 - Funk-sende-/funk-empfangseinrichtung und verfahren zur kommunikation innerhalb eines nach art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere drahtlos-, kraftfahrzeugkommunikationssystems - Google Patents

Funk-sende-/funk-empfangseinrichtung und verfahren zur kommunikation innerhalb eines nach art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere drahtlos-, kraftfahrzeugkommunikationssystems Download PDF

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WO2012175146A1
WO2012175146A1 PCT/EP2011/068750 EP2011068750W WO2012175146A1 WO 2012175146 A1 WO2012175146 A1 WO 2012175146A1 EP 2011068750 W EP2011068750 W EP 2011068750W WO 2012175146 A1 WO2012175146 A1 WO 2012175146A1
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radio transmitting
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radio
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Fritz Kasslatter
Thomas Ritter
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091Signaling for the administration of the divided path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
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    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/005Discovery of network devices, e.g. terminals

Definitions

  • the invention relates to a radio transmitting / receiving device for communication within a cooperating in the manner of the ad hoc, in particular wireless, automotive communication system according to the preamble of claim 1 so ⁇ as a method for communication within a ad hoc type cooperating, in particular wireless, power ⁇ vehicle communication system according to the preamble of An ⁇ claim 26.
  • radio transceivers are used for communication within an ad-hoc, for example, wirelessly cooperating automotive communication system for communication among road users with each other.
  • Ad hoc means cooperatively so- ⁇ called ad hoc networks, that is essentially self-organizing or ⁇ spontaneously through direct communication between the network nodes involved formed or operated networks.
  • this communication usually includes motor vehicles, so it is also borrowed from the English “car to car” (C2C) called communication.
  • This communication but also includes communication with the transport infrastructure, for example, by so-called “roadside units ", such as traffic lights, formed base stations to convey the communication or dissemination of information to connected to the traffic light information networks or controlling traffic centers are formed.
  • this type of communication is to be distinguished from the known mobile radio communication, since the former is usually automated, ie predominantly without initiation or neces ⁇ sary actions of the user and serves the purpose to collect traffic-related data and exchange, so that ideally to all possible traffic situations can be adequately responded, for example by warnings of the user or automated reactions of the motor vehicle.
  • the invention is therefore based on the object of improving the intrinsic properties of a ⁇ ad hoc cooperative vehicle communications system.
  • This object is based on the radio transmitting / receiving device according to the preamble of claim 1 by its characterizing features, and starting from the Method according to the preamble of claim 26, by the characterizing features, solved.
  • the radio transmission / radio receiving device for communication within the type of ad hoc together ⁇ acting, especially wireless, Kraftmilikommunikati ⁇ onssystems is designed such that it emits information about the scope of the intended messages, at least one other radio Transceiver / radio receiving device receives the information and based on the received information from the further radio transmitting / receiving device, a frequency of the transmission of temporally following messages is determined.
  • the radio transmitting / receiving device is designed such that it is designed for communication between road users with each other and / or between road users and transport infrastructure.
  • SSE radio transmission / radio receiving device is suitable according to this development, both for example in cars and motor ⁇ wheels or other vehicles provide communication to road users vehicles, as well as implemented in terminals such as mobile phones or PDAs allow the traffic-related communi cation with ⁇ pedestrians and cyclists or their devices.
  • the contribution is also provided by a Communication to the transport infrastructure - ie configured with radio transmission / radio reception devices mostly stationary transport facilities such as traffic lights and the like - can be done so that this device can bring about a connection to traffic control centers adapted to traffic situations reaction. Combining both communications enables the greatest penetration or the most accurate statements about the traffic situation.
  • the invention may also be developed in such a way that the radio transmitting / receiving device for data transmission is designed according to a dedicated short-distance radio communication standard, in particular the so-called dedicated short range communication, "DSRC.”
  • DSRC dedicated short range communication
  • radio transmitting / radio receiving device in Europe according to the invention are operated, it is advantageous if the data transmission according to the so-called Wireless Access in Vehicular Environments, "WAVE" - rivaten, standard or de ⁇ thereof is designed.
  • WAVE Wireless Access in Vehicular Environments
  • a defined radio interface of the radio transmitting / receiving device is obtained when the radio transmitting / receiving device for data transmission at least partially designed according to standards IEEE 1609.4 and / or ETSI Intelli ⁇ gent Transportation Systems, ITS "or its derivatives
  • IEEE 802.11p the radio transmitting / receiving device for a data transmission at least partially according to standards IEEE802.il or its derivatives, in particular IEEE 802.11p, is designed because now every portable entertainment device, such as mobile phone, PDA, such a wireless interface has, so that without major changes, these devices can be used for traffic-related communication among road users.
  • Very reliable for fast moving objects such as motorized vehicles is the derivative IEEE 802.11p utilizing Wei ⁇ ter Struktur.
  • IEEE 802.11p This reliability of IEEE 802.11p also makes wherein the radio transmission / radio reception ⁇ means is arranged to a higher priority first, particularly safety-related data transmission according to IEEE 802.11p Next ⁇ formation advantageous.
  • the use according to IEEE 802. ll has this advantage. Not least because of the accordingly practicable prioritization.
  • the radio transmitting / receiving device is developed such that it is configured to a second lower priority, in particular subscriber-specific, data transmission in accordance with the IEEE 802.11 a / b / g.
  • a second lower priority in particular subscriber-specific, data transmission in accordance with the IEEE 802.11 a / b / g.
  • the development is advantageous in which the radio transmission / radio
  • Receiving device is configured such that the Meldun ⁇ conditions include status messages about the state of a road user.
  • Receiving device while sending messages a control channel, in particular the so-called control channel "CCH” or a service channel, in particular the so-called Use Service Channel "SCH".
  • CCH control channel
  • SCH Use Service Channel
  • the radio transmitting / receiving device is further developed such that the information on the extent of messages provided on present in one of the radio transceiver receiving device data storage available for shipment by the radio transceiver receiving device prepared Messages are based.
  • the information on the extent correlates directly with the expected utilization of the channels thereby, so that this allows a relatively precise Vorsa ⁇ ge on the upcoming utilization.
  • radio transmission / radio reception apparatus further formed such that the circumferential zugehö ⁇ engined the number of messages to be sent again imaging, in particular as "channelLoadtoNeighbors" designated as a set of numbers Integer, first value, is designed to allow an easy to he ⁇ averaging, easy-to-encode value for the control of the following steps provided.
  • the radio transmitting / receiving device is developed such that the first value is transmitted at least with a part of messages to be transmitted, preferably each message.
  • by a good update of the utilization state of the system is possible.
  • additional header data header data that would be needed if the information were sent separately to other messages is avoided.
  • the inventive concept of the reduction of Da ⁇ tenlast for additional support.
  • the encoding of the value is made possible, particularly in the case of a suitably selected dimension, that possibly unused bit data fields of the header of the messages can be used for coding, so that the Transmission of the value thus no additional load at all.
  • An easy-to-implement and easy to decode option is exercised when the radio transmitting / radio receiving device is designed such that the transfer ⁇ mediation of the first value occurs within a message field of data transmission of the message.
  • the radio transmitting / receiving device can be designed such that the message field is designed as a field with a fixed bit width.
  • a defined width facilitates decoding, in particular the 4-bit width is appropriate for most expected message sets.
  • Is radio transmitting / receiving device configured such that it as a further radio transmitting / receiving device based on, in particular all, adjacent radio transmitting / receiving devices received first values one of the number of integers integer associated, in particular "second charge" may be based on their further behavior with regard to the messages to be transmitted, a very precise picture of the future situation.
  • the individual neighbors may, in particular because of mobility, change but the sum remains number of stations often nearly equal to little changing, so that the previously communicated number of sen ⁇ Denden messages even if the stations in the following may be no more neighbors, but still give a good estimate of the coming load condition
  • the radio transmitting / radio receiving device is further formed such that designated on exceeding a, in particular ⁇ sondere as "channelLoadfromNeighbors_active" first threshold value, the frequency of emission of temporally following messages to a third value is determined by the second value.
  • Threshold value comparisons are easy-to-implement process steps for controlling systems. Furthermore, their values can be optimized for example by simulations and also be adapted at a later time.
  • the radio transmitting / receiving device is further developed in such a way that when exceeding a, in particular "channelLoadfromNeighbors_restrictive" designated, second threshold value, the frequency of the transmission of temporal messages is set to a fourth value by the second value can A further escalation stage or a finer gradation of the system's response to the utilization state can be brought about in a simple manner.
  • the frequency transmission of the second value by the second value is preferably further developed by the radio transmitting / receiving device This training can be used to enable gradual release of resources for the transmission of low-priority data.
  • the radio transmitting / radio receiving device can be designed such that upon falling below the first threshold value by the second value, the frequency of the off ⁇ broadcast is determined by temporally following messages on a fifth value.
  • a further Deeskalati ⁇ on or release level is achieved, which allows a finer adaptation to the conditions.
  • the radio transmitting / receiving device is further developed in such a way that the first and / or second threshold value are set such that the difference between their values is greater than zero, in particular five, then a hysteresis can be implemented so that a fast disturbing oscillation of the Sys tems ⁇ is avoided between a plurality of threshold values.
  • This value can also be optimized by simulations and preferably subsequently changed.
  • the radio transmitting / receiving device according to the invention is further developed such that the third, fourth and / or fifth value according to defined system states of a decentralized, in particular according to the ETSI TS 102 687 standard prescribed as "Decentralized Congestion
  • Radio receiving device is developed so that it is designed to communicate with road users at least partially according to the European standard ETSI TC ITS, the American so-called “Vehicle Safety Communications Program, VSC” or Japanese “Advanced Vehicle Safety Program, AVS”.
  • VSC Vehicle Safety Communications Program
  • AVS Advanced Vehicle Safety Program
  • the radio transceiver device or the associated method performs the communication with road users at least partially according to a mobile radio standard, such as the GSM, UMTS or derivatives thereof.
  • a mobile radio standard such as the GSM, UMTS or derivatives thereof.
  • the radio transmitting / receiving device such that they communicate at least partially in accordance with the ISO standard "continu- This means that the device can not only be used worldwide, but also without changes or national adaptations, which is appropriate for the mobility concept of vehicles.
  • the invention also relates to a method for communication within an ad-hoc cooperating, in particular ⁇ special wireless, automotive communication system, in which
  • a first radio transceiver transmits information about the extent of provided messages, b) at least one further radio transceiver receives the information and
  • This method allows - implemented in the facilities - an increase in the exploitation of the benefits of the invention controlling the utilization in favor of traffic safety.
  • Figure 1 shows schematically the situation of road users in a mobile ad-hoc network
  • FIG. 2 shows the sequence of an implementation of the invention in a functioning according to ETSI TS 102 687 system.
  • FIG. 1 shows an ad-hoc network capable of wireless motor vehicle communication. It refers to a network designed in accordance with ETSI TC ITS. Alternatively, it could be a standardized ISO CALM network or one that is formed according to the so-called "Vehicle Safety Commu ⁇ munications Program, VSC” or Japanese “Advanced Vehicle Safety Program, AVS” act.
  • the representation according to FIG. 1 comprises 5 road users 10, 20, 30, 40, 50, for example vehicles or even persons carrying a corresponding communication device, such as a WLAN-enabled mobile telephone, which is a subscriber to a mobile ad- dress.
  • a corresponding communication device such as a WLAN-enabled mobile telephone, which is a subscriber to a mobile ad- dress.
  • hoc Netzes, beispielswei ⁇ se based on the WLAN standard IEEE 802.11p communicate with each other.
  • IEEE 802.11e, IEEE 802.11 a / b / g / n or IEEE 1609.4 is possible, one or more of them in mixed operation.
  • the frequency band used will be located, for example, in the 5 GHz range.
  • the radio transmitting / receiving devices according to the invention are integrated in the terminals of the persons or in the vehicles and the infrastructure. So ideally distributed nationwide among the road users and the transport ⁇ infrastructure, so that in the following also (traffic) participants and (transport) infrastructure is used as a simplifying name for radio transmitting / radio Empfangseinrich- device (s) ,
  • the radio transmitting / receiving device can be integrated, for example via a bus system in the vehicle so that it communicates with the other functional groups of the vehicle ,
  • a bus system in the vehicle so that it communicates with the other functional groups of the vehicle
  • This can be a CAN-BUS.
  • bus systems such as LIN, MOST, Byteflight or similar is conceivable.
  • each subscriber transmits inter alia information about position, speed and the direction of travel at periodically recurring intervals of typically about 100 msec via the control channel (CCH) or service channel (SCH) provided according to this standard.
  • CCH control channel
  • SCH service channel
  • each subscriber 10, 20, 30, 40, 50 now determines a prediction of the utilization of the mobile ad hoc network in a given period of time.
  • the subscribers 10, 20, 30, 40, 50 reduce the frequency of their messages or increase the time intervals between the individual messages and thus reduce the network load, so that an effective load regulation is provided by the invention is.
  • FIG. 2 shows a flowchart which is carried out on embodiments of the method according to the invention and the radio transmitting / receiving device according to the invention and which is designed according to ETSI TS 102 687.
  • the resource allocation is within a normal framework and therefore hardly any regulation is required.
  • the second state ACTIVE the resource usage can already reach their limits and the risk that the other into ⁇ special high (safety) data can not be sent. In this condition, the first regulatory measures may be required.
  • the underlying time can be set as a variable "immediate next time” with values in the millisecond range, for example.
  • a first threshold value wherein the current value of the expected messages "channelLoadfromNeighbors” with a first a first escalation level representing the threshold value "channelLoadfromNeigh - "is compared if the result of the comparison that the value of the to be expected ⁇ Tenden messages.”
  • bors_active channelLoadfromNeighbors is greater than the first threshold” channelLoadfromNeighbors_active "/ is checked in a next threshold value, whether the value of the expected messages.”
  • channelLoadfromNeigh- bors_active is "greater than a second a second Eskalationsstu ⁇ fe value representing" channelLoadfromNeigh- bors_restrictive "this is not the case., the results as ⁇ standing behind logic that resource utilization is in
  • the system is in a state of overload, ie the third state RESTRICTIVE with the corresponding measures for regulating the load characterizing this system state.
  • the system is checked on the basis of the third state RESTRICTIVE in the first threshold comparison whether the value of the expected messages "channelLoadfromNeighbors" has become smaller than the second threshold “channelLoadfromNeighbors_restrictive". If this is not the case, the system remains in the third state RESTRICTIVE. If so, the next step is to see if the value of the expected channelLoadfromNeighbors message has even dropped to less than the first threshold channelLoadfromNeighbors_active. If that's the case, it means the system's utilization is relaxed.
  • the first state RELAX is displayed or this taken and measures to regulate utilization also adjusted the system, ie for example completely Retired ⁇ taken. But if the value of the expected news "channel- LoadfromNeighbors" not less than the first threshold value ⁇ "channelLoadfromNeighbors_active", then the load on the system has merely reduced to the second state ACTIVE and the measures to regulate utilization are now performed according to this condition.
  • the system is now able to take into account the development of system utilization in both directions, ie increasing capacity utilization and decreasing capacity utilization.
  • the two threshold values "channelLoadfromNeighbors_restrictive" and “channelLoadfrom-Neighbors_active" are selected or the threshold value comparison is realized in such a way that there is no such unwanted oscillation between the states.
  • Threshold comparison is only initiated when the value of the expected messages "channel load from neighbors" is exceeded by the corresponding threshold value plus 5 or is fallen below the corresponding threshold value minus 5.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung sowie ein Verfahren zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikationssystems, welche derart ausgestaltet sind, dass von der Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung eine Information über den Umfang vorgesehener Meldungen ausgesendet wird, mindestens eine weitere Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung die Information empfängt und auf Basis der empfangenen Information von der weiteren Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtung eine Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen festgelegt wird.

Description

Beschreibung
Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung und Verfahren zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikationssys¬ tems
Die Erfindung betrifft eine Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikationssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so¬ wie ein Verfahren zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraft¬ fahrzeugkommunikationssystems gemäß dem Oberbegriff des An¬ spruchs 26.
Es ist bekannt, dass Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen zur Kommunikation innerhalb eines ad-hoc beispielsweise drahtlos zusammenwirkenden Kraftfahrzeugkommunikationssystems für die Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern untereinander im Einsatz sind. Ad-hoc zusammenwirkend bedeutet so ge¬ nannte ad-hoc Netzwerke, also im Wesentlichen sich selbst or¬ ganisierende spontan durch direkte Kommunikation der beteiligten Netzknoten gebildete bzw. betriebene Netze. Im Stra¬ ßenverkehr umfasst diese Kommunikation in der Regel Kraftfahrzeuge, daher wird sie auch aus dem Englischen entlehnt „car to car" (C2C) Kommunikation genannt. Diese Kommunikation umfasst aber auch die Kommunikation zur Verkehrsinfrastruktur, die beispielsweise durch so genannte „road side units", wie zum Beispiel Ampeln, gebildete Basisstationen zur Vermittlung der Kommunikation bzw. Verbreitung von Informationen an an die Ampel angeschlossene Informationsnetzwerke oder steuernde Verkehrszentralen, gebildet werden. Diese Kommunikation wird - ebenfalls aus dem Englischen entlehnt - „car to infrastructure" (C2I) genannt. Da im Grunde Kraftfahrzeuge nicht die einzigen Verkehrsteilnehmer darstellen, sondern auch Fahrräder bzw. Fahrradfahrer und Fußgänger ebenso beteiligt sind, umfasst diese Kommunikation auch den Austausch von Daten zwischen von ihnen betriebenen Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtungen und den von Kraftfahrzeugen betriebenen Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen . Hierfür gibt es kein aus dem Englischen entlehnten Begriff oder Akronym, aber sie fallen unter den für die Verallgemeinerung dieser Art von Kommunikation bekannten Begriff der „car to X" Technologie bzw. Kommunikation (C2X) .
Dabei ist diese Art der Kommunikation von der bekannten Mobilfunkkommunikation zu unterscheiden, da erstere in der Regel automatisiert, also überwiegend ohne Anstoß oder erfor¬ derliche Aktionen des Nutzers erfolgt und dem Zweck dient, verkehrsrelevante Daten zu sammeln und auszutauschen, so dass idealer Weise auf alle möglichen Verkehrssituationen angemessen reagiert werden kann, beispielsweise durch Warnungen des Nutzers oder automatisierte Reaktionen des Kraftfahrzeugs.
Für die Sammlung von Daten und vor allem deren Austausch ist es bekannt, dass jedes Kraftfahrzeug eine zyklische Botschaft im Abstand von wenigen Sekunden aussendet, die eine Fahrzeug- ID und Angaben zu Geschwindigkeit, Richtung und Position ent¬ hält. Das Aussenden dieser zyklischen Standardbotschaften, auch „Beacons" genannt, kann zusätzlich zu anderen Nachrichten insbesondere auf vielbefahrenen Verkehrsrouten zu Überlastsituationen im Extremfall dem Blocken von anstehenden Daten führen, da die für die Drahtlos-Kraftfahrtkommunikation bereitgestellten Ressourcen begrenzt sind. Wenn dazu noch weitere Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und Fahrräder hinzukommen, verschärft sich die Situation zusätzlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Eigen¬ schaften eines ad-hoc zusammenwirkenden Kraftfahrzeugkommunikationssystems zu verbessern.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale, sowie ausgehend von dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 26, durch dessen kennzeichnende Merkmale, gelöst.
Die erfindungsgemäße Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammen¬ wirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikati¬ onssystems ist derart ausgestaltet, dass sie eine Information über den Umfang vorgesehener Meldungen aussendet, mindestens eine weitere Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung die Information empfängt und auf Basis der empfangenen Information von der weiteren Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung eine Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen festgelegt wird.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Auslastung von Kommu¬ nikationskanälen stets an die lokalen und aktuellen Gegebenheiten erfolgt und somit insbesondere sicherheitsrelevante Meldungen verzögerungsfreier bzw. weitestgehend unblockiert versendet werden können. Die Häufigkeit der Aussendung wirkt dabei unmittelbar auf die Auslastung, so dass eine sehr schnelle Ressourcenentlastung gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung dabei derart ausgestaltet, dass es für die Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern untereinander und/oder zwischen Verkehrsteilnehmern und Verkehrsinfrastruktur ausgestaltet ist.
Hierdurch wird gewährleistet, dass grundsätzlich alle am Verkehr Beteiligten insbesondere einen Beitrag zur Steigerung der Verkehrssicherheit leisten können, da die erfindungsgemä¬ ße Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung gemäß dieser Weiterbildung geeignet ist, sowohl zum Beispiel in Autos und Motor¬ rädern oder anderen Fahrzeugen Kommunikation zu Verkehrsteilnehmerfahrzeugen bereitzustellen, als auch implementiert in Endgeräte, wie Handys oder PDAs, die verkehrsrelevante Kommu¬ nikation mit Fußgängern und Radfahrern bzw. ihren Geräten ermöglichen. Der Beitrag wird auch dadurch erbracht, dass eine Kommunikation zur Verkehrsinfrastruktur - also mit Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen ausgestaltete zumeist ortsfeste Verkehrseinrichtungen wie Ampeln und dergleichen - erfolgen kann, so dass diese Einrichtung über eine Verbindung mit Verkehrszentralen eine an Verkehrssituationen angepasste Reaktion herbeiführen kann. Beide Kommunikationen kombiniert ermöglichen dabei die größte Durchdringung bzw. die genauesten Aussagen über die Verkehrssituation. Die Erfindung kann auch dahingehend weitergebildet sein, dass die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung zur Datenübertragung gemäß einem dedizierten Kurzstreckenfunkkommunikationsstan- dard, insbesondere dem so genannten Dedicated Short Range Communication, „DSRC", ausgestaltet ist. Solche Kurzstrecken- funkstandards sind besonders für die Kommunikation zwischen
Vehikeln und anderen mobilen Verkehrsteilnehmern geeignet und gewährleisten durch die Standardisierung, dass die Interaktion auch funktioniert. Insbesondere integriert mit dem WLAN Standard 802.11 und seinen Derivaten, wie 802.1 la/b/e/g/n/p funktioniert dies sehr gut.
Soll die erfindungsgemäße Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung in Europa betrieben werden, so ist es vorteilhaft, wenn sie zur Datenübertragung gemäß dem so genannten Wireless Access in Vehicular Environments, „WAVE"-, Standard oder De¬ rivaten hiervon ausgestaltet ist.
Eine definierte Funkschnittstelle der Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung erhält man dabei, wenn die Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtung zur Datenübertragung zumindest teilweise gemäß Standards IEEE 1609.4 und/oder ETSI Intelli¬ gent Transportation Systems, ITS" oder seinen Derivaten ausgestaltet ist. Eine weite Verbreitung und bzw. Durchdringung bringt dabei die Weiterbildung, bei der die Funk-Sende-/Funk-Empfangs¬ einrichtung zu einer Datenübertragung zumindest teilweise gemäß Standards IEEE802.il oder seinen Derivaten, insbesondere dem IEEE 802.11p, ausgestaltet ist, da mittlerweile jedes tragbare Unterhaltungsgerät, wie Handy, PDA, eine derartige WLAN-Schnittstelle aufweist, so dass ohne große Änderungen diese Geräte für die verkehrsrelevante Kommunikation unter Verkehrsteilnehmern genutzt werden können. Sehr zuverlässig bei sich schnell bewegenden Objekten wie motorisierten Fahrzeugen ist dabei die das Derivat IEEE 802.11p nutzende Wei¬ terbildung . Diese Zuverlässigkeit von IEEE 802.11p macht auch die Weiter¬ bildung vorteilhaft, bei der die Funk-Sende-/Funk-Empfangs¬ einrichtung zu einer höher priorisierten ersten, insbesondere sicherheitsrelevanten, Datenübertragung gemäß IEEE 802.11p ausgestaltet ist. Auch die Nutzung gemäß IEEE 802. lle hat diesen Vorteil. Nicht zuletzt auch aufgrund der demgemäß durchführbaren Priorisierung .
Alternativ oder ergänzend ist es von Vorteil, wenn die Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet wird, dass sie zu einer zweiten niedriger priorisierten, insbesondere teilnehmerindividuellen, Datenübertragung gemäß dem IEEE 802.11 a/b/g ausgestaltet ist. Insbesondere bei der Auftei¬ lung in teilnehmerindividuelle Daten, wie beispielsweise In¬ formationsabrufen im Internet, und sicherheitsrelevanten In- formationen kann diese Weiterbildung die Übertragungsmöglichkeiten und -häufigkeiten für die sicherheitsrelevanten Datenübertragungen erhöhen.
Für die Sicherheitsrelevanz und Verkehrssteuerung ist die Weiterbildung von Vorteil, bei der die Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Meldun¬ gen Statusmeldungen über den Zustand eines Verkehrsteilnehmers umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung dabei zur Aussendung von Meldungen einen Steuerkanal, insbesondere den so genannten Control Channel „CCH" oder einen Dienstekanal, insbesondere den so genannten Service Channel „SCH" nutzen. Diese Kanäle werden in der Re¬ gel bei der Datenübertragung bevorzugt behandelt, beispiels¬ weise in dem ihnen Funkressourcen exklusiv reserviert und für sie freigehalten werden. Dies erhöht ebenfalls die Leistungs¬ fähigkeit besonders bei hochpriorisierten Daten, die die Ver¬ kehrssicherheit betreffen bzw. erhöhen können.
Vorzugsweise ist die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass die Informationen über den Umfang vorgesehener Meldungen auf in einem der Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung zugeordneten Datenspeicher vorliegenden zum Versand durch die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung vorbereiteten Meldungen beruhen. Die Information über den Umfang korreliert direkt mit der zu erwarteten Auslastung der Kanäle hierdurch, so dass dies eine relativ präzise Voraussa¬ ge über die kommende Auslastung ermöglicht.
Ist Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass der Umfang als ein der Zahlenmenge Integer zugehö¬ riger die Anzahl der zu versendenden Meldungen wiedergebender, insbesondere als „channelLoadtoNeighbors" bezeichneter, erster Wert, ausgestaltet ist, wird damit ein leicht zu er¬ mittelnder, einfach zu codierender Wert für die Steuerung der folgenden Schritte zur Verfügung gestellt.
Vorzugsweise bzw. hierzu ergänzend ist die Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass der erste Wert zumindest mit einem Teil von zu übertragenden Nachrichten, vorzugsweise jeder Nachricht, übermittelt wird. Hier¬ durch ist eine gute Aktualisierung des Auslastungszustands des Systems möglich. Ferner werden zusätzliche Kopfdaten (Header-Daten) vermieden, die nötig wären, wenn die Information separat zu anderen Nachrichten verschickt werden würde. Somit wird der erfindungsgemäße Gedanke der Reduktion von Da¬ tenlast zusätzlich gestützt. Ferner wird insbesondere bei ge¬ eignet gewählter Dimension der Codierung des Wertes ermöglicht, dass evtl. ungenutzte Bitdatenfelder des Kopfteils der Nachrichten zur Codierung genutzt werden können, so dass die Übermittlung des Wertes somit überhaupt keine zusätzliche Last bedeuten.
Eine einfach zu implementierende und einfach zu dekodierende Möglichkeit wird geboten, wenn die Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Über¬ mittlung des ersten Wertes innerhalb eines Nachrichtenfeldes der Datenübertragung der Nachricht erfolgt.
Ergänzend hierzu kann Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Nachrichtenfeld als Feld mit fester Bitbreite ausgestaltet ist. Eine definierte Breite erleichtert die Dekodierung, wobei insbesondere die Breite von 4 Bit für die meisten zu erwartenden Nachrichtenmengen angemessen ist.
Ist Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart ausgestaltet, dass sie als weitere Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung auf Grundlage von, insbesondere allen, benachbarten Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtungen empfangenen ersten Werten einen der Zahlenmenge Integer zugehörigen, insbesondere als „chan- nelLoadfromNeighbors" bezeichneten, zweiten Wert bildet, kann ihrem weiteren Verhalten hinsichtlich der zu übertragenden Nachrichten ein sehr präzises Bild von der zukünftigen Lage zugrunde legen. Die einzelnen Nachbarn mögen sich zwar, insbesondere aufgrund der Mobilität, ändern aber in Summe bleibt die Anzahl der Stationen häufig nahezu gleich bis sich wenig ändernd, so dass die vorab kommunizierte Anzahl von zu sen¬ denden Nachrichten auch wenn die Stationen im Folgenden keine Nachbarn mehr sein mögen, doch noch eine gute Abschätzung über den kommenden Auslastungszustand geben
Vorzugsweise wird die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass bei Überschreiten eines, insbe¬ sondere als „channelLoadfromNeighbors_active" bezeichneten, ersten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen auf einen dritten Wert festgelegt wird. Schwellwertvergleiche sind leicht zu implementierende Verfahrensschritte zur Steuerung von Systemen. Ferner können deren Werte beispielsweise durch Simulationen optimiert werden und auch zu einem späteren Zeitpunkt angepasst werden.
Wird die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass bei Überschreiten eines, insbesondere als „channelLoadfromNeighbors_restrictive" bezeichneten, zweiten Schwellwertes, durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aus- sendung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen vierten Wert festgelegt wird, kann auf einfache Weise eine weitere Eskalationsstufe bzw. eine feinere Abstufung der Reaktion des Systems auf den Auslastungszustand herbeigeführt werden. Vorzugsweise wird die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass bei Unterschreiten des zweiten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aus¬ sendung von zeitlich folgenden Meldungen auf den dritten Wert festgelegt wird. Durch diese Weiterbildung kann eine abge- stufte Freigabe von Ressource für die Versendung von niedrig priorisierten Daten ermöglicht werden.
Ergänzend kann die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart ausgestaltet sein, dass bei Unterschreiten des ersten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aus¬ sendung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen fünften Wert festgelegt wird. Hierdurch wird eine weitere Deeskalati¬ on bzw. Freigabestufe erzielt, die eine feinere Anpassung an die Gegebenheiten ermöglicht.
Wird die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass erster und/oder zweiter Schwellwert derart festgelegt sind, dass die Differenz ihrer Werte größer Null, insbesondere Fünf, beträgt, kann eine Hysterese implementiert werden, so dass ein schnelles störendes Oszillieren des Sys¬ tems zwischen mehreren Schwellwerten vermieden wird. Auch dieser Wert lässt sich durch Simulationen optimieren und vorzugsweise nachträglich ändern. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Funk-Sende-/Funk- Empfangseinrichtung derart weitergebildet, dass der dritte, vierte und/oder fünfte Wert gemäß definierter Systemzustände einer dezentralen, insbesondere gemäß dem ETSI TS 102 687 Standard vorgeschriebene als „Decentralized Congestion
Control" bezeichnete, Lastensteuerung gebildet werden. Hier¬ durch werden vordefinierte Zustände genutzt, was eine Imple¬ mentierung weniger komplex gestaltet und zudem auch die Nut- zung weiterer vom System definierte Eigenschaften ermöglicht, wie beispielsweise die Signalisierung von Zuständen und/oder die entsprechende Behandlung von (Über- ) Lastzuständen des Systems . Weitere Durchdringung erreicht man, wenn die Funk-Sende-
/Funk-Empfangseinrichtung so weitergebildet wird, dass sie zur Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem europäischen Standard ETSI TC ITS, dem amerikanischen so genannten „Vehicle Safety Communications Program, VSC" oder japanischen „Advanced Vehicle Safety Program, AVS" ausgestaltet ist. Hierdurch wird die erfindungsgemäße Ein¬ richtung in verschiedenen Teilen der Welt einsetzbar.
Denkbar ist auch, dass die Funk-Sende/Funk-Empfangseinrich- tung bzw. das zugehörige Verfahren die Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß einem Mobilfunkstandard, wie dem GSM, UMTS oder Derivaten hiervon, durchführt. Dies ist insbesondere für eine bessere Durchdringung und Erfassung von Vorteil, da Fußgänger und Radfahrer, welche sich in Besitz eines Mobilfunkgerätes (Handys) befinden, wie bereits angedeutet, ebenfalls als Verkehrsteilnehmer in die Kommunikation integriert werden können und so ein umfassenderes Gesamtbild des Verkehrs gebildet werden kann. Dies wird vorteilhaft ergänzt bzw. es bietet sich auch die
Alternative, die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung derart weiterzubilden, dass sie zur Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem ISO Standard „continu- ous-air long and medium ränge", CALM, ausgestaltet ist. Damit ist die Einrichtung nicht nur weltweit nutzbar, sondern dies auch ohne Änderungen bzw. nationalen Anpassungen, was dem Mobilitätsgedanken von Fahrzeugen angemessen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbe¬ sondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikationssystems, bei dem
a) eine erste Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung eine Information über den Umfang vorgesehener Meldungen aussendet, b) mindestens eine weitere Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung die Information empfängt und
c) auf Basis der empfangenen Information von der weiteren Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung eine Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen festgelegt wird.
Dieses Verfahren erlaubt - in den Einrichtungen implementiert - eine Steigerung der Ausschöpfung der Vorteile des erfindungsgemäßen Steuerns der Auslastung zugunsten von Verkehrssicherheit .
Weiterbildungen des Verfahrens bieten „mutatis mutandis" die¬ selben Vorteile wie die entsprechenden Anordnungsweiterbil¬ dungen, jeweils mit dem zusätzlichen Vorteil, dass sie zur Realisierung des gegenständlichen Vorteils beitragen.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand zweier Figuren näher erläutert, dabei zeigt die
Figur 1 schematisch die Situation von Verkehrsteilnehmern in einem mobilen ad-hoc Netz, und die
Figur 2 den Ablauf einer Implementierung des erfindungsgemäßen in einem gemäß ETSI TS 102 687 funktionierenden System.
In Figur 1 ist ein zur Drahtlos-Kraftfahrzeugkommunikation fähiges ad-hoc Netzwerk dargestellt. Dabei handelt es sich um ein gemäß ETSI TC ITS ausgestaltetes Netzwerk. Alternativ könnte es auch ein nach ISO standardisiertes CALM Netz sein oder eines, das gemäß dem so genannten „Vehicle Safety Commu¬ nications Program, VSC" oder japanischen „Advanced Vehicle Safety Program, AVS" gebildet ist, handeln.
Die Darstellung nach Figur 1 umfasst 5 Verkehrsteilnehmer 10, 20, 30, 40, 50, beispielsweise Fahrzeuge oder aber auch Personen, die ein entsprechendes Kommunikationsgerät, wie bei- spielsweise ein WLAN-fähiges Mobiltelefon mit sich führen, die als Teilnehmer eines mobilen ad-hoc Netzes, beispielswei¬ se auf Basis des WLAN Standards IEEE 802.11p miteinander kommunizieren . Alternativ bzw. ergänzend ist der Einsatz von IEEE 802. lle, IEEE 802.11 a/b/g/n oder IEEE 1609.4 möglich, einzelne oder mehrere davon im Mischbetrieb.
Das verwendete Frequenzband wird dabei beispielsweise im 5Ghz-Bereich angesiedelt sein.
Neben den genannten WLAN Standards kann insbesondere bei der Beteiligung von Personen eine GSM Infrastruktur, vergleichbar wie es zum Beispiel auch bei so genannten eCall Systemen rea- lisiert ist, für die ad-hoc Kommunikation der Fahrzeu¬ ge/Infrastruktur (C2X) genutzt werden.
Die erfindungsgemäßen Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtungen sind dabei in den Endgeräten der Personen oder in den Fahr- zeugen sowie der Infrastruktur integriert. Also idealer Weise flächendeckend bei den Verkehrsteilnehmern und der Verkehrs¬ infrastruktur verteilt, so dass im Folgenden auch (Verkehrs- ) Teilnehmer und (Verkehrs- ) Infrastruktur als eine vereinfachende Bezeichnung für Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrich- tung(en) verwendet wird.
Sofern im Fahrzeug nicht mit der erfindungsgemäßen Funk- Sende-/Funkempfangseinrichtung ausgestaltete tragbare Endge- rate von Personen im Fahrzeug zur Kraftfahrzeugkommunikation genutzt werden, welche drahtlos mit Funktionsgruppen des Kraftfahrzeugs kommunizieren, kann die erfindungsgemäße Funk- Sende-/Funk-Empfangseinrichtung beispielsweise über ein Bus- System derart im Fahrzeug integriert sein, dass es mit den anderen Funktionsgruppen des Fahrzeugs kommuniziert. Dabei kann es sich um einen CAN-BUS handeln. Neben CAN ist aber auch der Einsatz anderer Bussysteme wie LIN, MOST, Byteflight oder Ähnliche denkbar.
Dabei sendet jeder Teilnehmer in periodisch wiederkehrenden Abständen von typisch etwa 100 msec über den nach diesem Standard vorgesehenen Control Channel (CCH) oder Service Channel (SCH) unter anderem Informationen über Position, Ge- schwindigkeit und die Fahrtrichtung aus.
Erfindungsgemäß werden nun zusätzlich von jedem Verkehrsteil¬ nehmer 10, 20, 30, 40, 50 Informationen über den Umfang vorgesehener Meldungen 12, 22, 32, 42, 52 ausgesendet. Diese In- formationen beruhen auf den in einem Datenspeicher 11, 21, 31, 41, 51, des Teilnehmers 10, 20, 30, 40, 50 vorliegenden zum Versand vorbereiteten Meldungen.
Nach einer einfachen Lösung wird lediglich die Zahl der in dem jeweiligen Datenspeicher 11, 21, 31, 41, 51 vorliegenden Meldungen gesendet, denkbar ist es aber auch, die Information über das gesamte Datenvolumen zu senden und so eine genauere Information über die zu erwartenden Datenmengen zu erhalten. Ferner ist es denkbar, dass die Zahl der anstehenden Meldungen durch einen Algorithmus ermittelt wird, welcher bei¬ spielsweise die Historie insbesondere der Anzahl zu einem früheren Zeitpunkt versendeter Meldungen berücksichtigt und daraus eine zukünftige Anzahl möglicher Nachrichten prognos- tiziert. Dies hätte unter anderem den Vorteil, schneller agieren zu können. Auf Basis der von den jeweils anderen Teilnehmern erhaltenen Informationen über den gesamten Umfang 12, 22, 32, 42, 52 der vorgesehenen Meldungen ermittelt nun jeder Teilnehmer 10, 20, 30, 40, 50 eine Prognose über die Auslastung des mobilen ad- hoc Netzes in einem vorgegebenen Zeitraum.
Wenn nun diese prognostizierte Auslastung bestimmte Werte überschreitet, reduzieren die Teilnehmer 10, 20, 30, 40, 50 die Frequenz ihrer Meldungen bzw. vergrößern die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Meldungen und reduzieren damit die Netzbelastung, so dass mit der Erfindung eine wirkungsvolle Lastregelung gegeben ist.
Die Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches auf Ausfüh- rungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung durchgeführt wird und welches nach ETSI TS 102 687 ausgestaltet ist.
Beides setzt dabei auf die gemäß diesem Standard definierte dezentrale Lastensteuerung, der so genannten "Decentralized Congestion Control" DCC auf.
Dort sind ein erster Zustand RELAX, ein zweiter Zustand
ACTIVE und ein dritter Zustand RESTRICTIVE definiert.
Im ersten Zustand RELAX bewegt sich die Ressourcenbelegung in einem normalen Rahmen und daher bedarf es kaum einer Regulierung . Im zweiten Zustand ACTIVE kann die Ressourcenbelegung schon an Grenzen stoßen bzw. die Gefahr besteht, dass weitere ins¬ besondere hoch ( sicherheits ) relevante Daten nicht versandt werden können. In diesem Zustand können schon erste Maßnahmen zur Regulierung erforderlich sein.
Im dritten Zustand RESTRICTIVE zeichnet sich schon eine Überlastsituation, die stärkere Maßnahmen erfordert. Diese erfindungsgemäße Klassifizierung unter Nutzung der bekannten Zustände wird durch die erfindungsgemäße Übermittlung von geplanten bzw. anstehenden Nachrichten in Form der reinen Anzahl oder sogar des Umfangs der Nachrichten durchgeführt.
Im gezeigten Beispiel soll dies allein die Zahl der anstehenden Nachrichten sein, welche beispielsweise beginnend im ers¬ ten Zustand RELAX einer Subroutine zum Update eines Indikator wertes „channelLoadfromNeighbors" führt. Dabei kann die An- zahl durch wenige Bits, beispielsweise 4 Bits, codiert in al¬ len Meldungen, die benachbarte Stationen versenden, enthalten sein .
Daraufhin erfolgt dann durch Akkumulation, also beispielswei- se die Summenbildung über alle empfangenen Angaben über die
Anzahl der anstehenden Nachbarn „channelLoadtoNeighbors" , die eine Ermittlung von in nächster Zeit (immediate next time) zu erwartenden Nachrichten. Die zugrunde gelegte Zeit kann dabei als Variable „immediate next time" mit Werten beispielsweise im Millisekundenbereich eingestellt sein.
Wurde der Update des Wertes der zu erwartenden Nachrichten „channelLoadfromNeighbors" im ersten Zustand RELAX angesto¬ ßen, so erfolgt ein erster Schwellwertvergleich, bei dem der aktuelle Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLoad- fromNeighbors" mit einem ersten eine erste Eskalationsstufe repräsentierenden Schwellwert „channelLoadfromNeigh- bors_active" verglichen wird. Ist das Resultat des Vergleichs, dass der Wert der zu erwar¬ tenden Nachrichten „channelLoadfromNeighbors" größer ist als der erste Schwellwert „channelLoadfromNeighbors_active"/. wird in einem nächsten Schwellwertvergleich überprüft, ob der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLoadfromNeigh- bors_active" größer einem zweiten eine zweite Eskalationsstu¬ fe repräsentierenden Wert „channelLoadfromNeigh- bors_restrictive" ist. Ist das nicht der Fall, ergibt die da¬ hinterstehende Logik, dass sich die Auslastung der Ressourcen in einem Zustand zwischen dem zweiten Zustand ACTIVE und dem dritten Zustand RESCTRICTIVE befindet. In diesem Zustand wird das System gemäß DCC in den Zustand ACTIVE versetzt bzw. dem System wird dieser Zustand gemeldet und entsprechende insbe- sondere erfindungsgemäße Lasten-steuernde Maßnahmen werden eingeleitet .
Wenn aber der Fall eintritt, dass der Wert also größer ist, so befindet sich das System in einem Zustand der Überlast, also dem dritten Zustand RESTRICTIVE mit den entsprechenden diesen Systemzustand kennzeichnenden Maßnahmen zur Regulierung der Last.
In beiden Zuständen erfolgt, wie der Darstellung zu entnehmen ist, ebenfalls ein Update des Wertes der zu erwartenden Nach¬ richten „channelLoadfromNeighbors_active" mit anschließenden Schwellwertvergleichen mit dem ersten Schwellwert „channelLo- adfromNeighbors_active" und gegebenenfalls mit dem zweiten Schwellwert „channelLoadfromNeighbors_restrictive". Die zwei- te Überprüfung ist nämlich nur dann erforderlich, wenn die erste Überprüfung nicht sofort einen Zustandswechsel indi¬ ziert. Die Überprüfungen erfolgen allerdings mit anderer Logik. Dass heißt, ausgehend vom zweiten Zustand ACTIVE wird der erste Schwellwertvergleich überprüft, ob der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLoadfromNeighbors" kleiner dem ersten Schwellwert „channelLoadfromNeighbors_active" ist. Wenn das der Fall ist, bedeutet es, dass sich die Auslastung normalisiert, also entspannt hat, und somit das System wieder den ersten Zustand RELAX einnimmt. Ist dies nicht der Fall, erfolgt die zweite Schwellwertüberprüfung, bei der ermittelt wird, ob der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLo- adfromNeighbors" größer dem zweiten Schwellwert „channelLo- adfromNeighbors_restrictive" ist. Denn wenn der Wert nicht kleiner geworden ist, so besteht die Möglichkeit, dass er größer geworden ist. Ist er größer, wird in den dritten Zustand RESTRICTIVE gewechselt. Falls er es nicht ist, bedeutet es, dass die Auslastung sich immer noch im zweiten Zustand ACTIVE befindet.
Dagegen wird ausgehend vom dritten Zustand RESTRICTIVE beim ersten Schwellwertvergleich überprüft, ob der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLoadfromNeighbors" kleiner als der zweite Schwellwert „channelLoadfromNeighbors_restrictive" geworden ist. Ist das nicht der Fall, bleibt das System im dritten Zustand RESTRICTIVE. Falls es doch der Fall ist, wird im nächsten Schritt überprüft, ob der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channelLoadfromNeighbors" sogar soweit gesunken ist, dass er kleiner als der erste Schwellwert „channelLo- adfromNeighbors_active" ist. Wenn das der Fall ist, bedeutet es, die Auslastung des Systems ist entspannt. Entsprechend wird dem System der erste Zustand RELAX angezeigt bzw. dieser eingenommen und Maßnahmen zur Regulierung der Auslastung ebenfalls angepasst, d.h. beispielsweise komplett zurückge¬ nommen . Falls aber der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channel- LoadfromNeighbors" nicht auch kleiner als der erste Schwell¬ wert „channelLoadfromNeighbors_active" ist, dann hat sich die Auslastung des Systems lediglich auf den zweiten Zustand ACTIVE reduziert und die Maßnahmen zur Regulierung der Aus- lastung werden nun entsprechend diesem Zustand durchgeführt.
Mit diesem Verfahren ist das System nun in der Lage, der Entwicklung der Auslastung des Systems in beide Richtungen - also Steigerung der Auslastung und Sinken der Auslastung - Rechnung zu tragen. Damit das System aber nicht ständig zwischen den Zuständen springt, werden die beiden Schwellwerte „channelLoadfromNeighbors_restrictive" und „channelLoadfrom- Neighbors_active" so gewählt bzw. der Schwellwertvergleich so realisiert, dass es also nicht zu so einer ungewollten Oszil- lation zwischen den Zuständen kommt.
Hierzu kann dies durch Setzen einer Systemvariablen wie „channelLoadfromNeighbors_hysteresis" mit einem geeigneten Wert, beispielsweise 5, erreicht werden. D.h. bei dem
Schwellwertvergleich wird ein Zustandswechsel nur dann initiiert, wenn der Wert der zu erwartenden Nachrichten „channel- LoadfromNeighbors" um entsprechenden Schwellwert plus 5 über- troffen oder um entsprechenden Schwellwert minus 5 unterschritten wird.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Beispiele be¬ schränkt, sondern umfasst dabei alle Ausgestaltungen, die den durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Gedanken beinhalten und gleichwertige Wirkung erzielen.

Claims

Patentansprüche
1. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeug¬ kommunikationssystems, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass
a) sie eine Information über den Umfang vorgesehener Meldungen (12, 22, 32, 42, 52) aussendet, b) mindestens eine weitere Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) die Information empfängt und
c) auf Basis der empfangenen Information von der wei- teren Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10,
20, 30, 40, 50) eine Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen festgelegt wird.
2. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es für die Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern (10, 20, 30, 40, 50) untereinander und/oder zwischen Verkehrsteilnehmern (10, 20, 30, 40, 50) und Verkehrsinfrastruktur ausgestaltet ist.
3. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Datenübertragung gemäß einem dedizierten Kurzstreckenfunkkommunikationsstandard, insbe- sondere dem so genannten Dedicated Short Range Communica- tion, „DSRC", ausgestaltet ist.
4. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Datenübertragung gemäß dem so genannten Wire- less Access in Vehicular Environments, „WAVE"-, Standard oder Derivaten hiervon ausgestaltet ist.
5. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Datenübertragung zumindest teilweise ge¬ mäß Standards IEEE 1609.4 und/oder ETSI Intelligent
Transportation Systems, ITS oder seinen Derivaten ausgestaltet ist.
6. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass sie zu einer Datenübertragung zumindest teilweise gemäß Standards IEEE802.il oder seinen Derivaten, insbesondere dem IEEE 802.11p, ausgestaltet ist .
7. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40,
50) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer höher priorisierten ersten, insbesondere sicherheitsrelevanten, Datenübertragung gemäß IEEE 802. lle oder IEEE 802.11p ausgestaltet ist.
8. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer zweiten niedriger priorisierten, insbesondere teilnehmerindividuellen, Datenübertragung ge- mäß dem IEEE 802.11 a/b/g ausgestaltet ist.
9. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldungen Statusmeldungen über den Zustand eines Verkehrsteilnehmers (10, 20, 30, 40, 50) um¬ fassen.
10. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die derart ausgestaltet ist, dass zur Aussendung von Meldungen ein
Steuerkanal, insbesondere der so genannte Control Channel „CCH", ein Dienstekanal, insbesondere der so genannte Ser¬ vice Channel „SCH", genutzt wird.
11. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über den Umfang vor- gesehener Meldungen (12, 22, 32, 42, 52) auf in einem der
Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) zugeordneten Datenspeicher (11, 21, 31, 41, 51) vorliegenden zum Versand durch die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) vorbereiteten Meldungen be- ruhen.
12. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang als ein der Zahlenmenge In- teger zugehöriger die Anzahl der zu versendenden Meldungen wiedergebender, insbesondere als „channelLoadtoNeighbors" bezeichneter, erster Wert ausgestaltet ist.
13. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass der erste Wert zumindest mit einem Teil von zu übertragenden Nachrichten, vorzugsweise jeder Nachricht, übermittelt wird.
14. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40,
50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass die Übermittlung des ersten Wertes inner¬ halb eines Nachrichtenfeldes der Datenübertragung der Nachricht erfolgt.
15. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachrichtenfeld als Feld mit fester Bitbrei¬ te, insbesondere 4 Bit breit, ausgestaltet ist.
16. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, die derart ausgestaltet ist, dass sie als weitere Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) auf Grundlage von von, insbesondere allen, benachbarten Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtungen empfangenen ersten Werten einen der Zahlenmenge Integer zugehörigen, insbesondere als „channelLoadfromNeighbors" bezeichneten, zweiten Wert bil¬ det .
17. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausge- staltet sie, dass bei Überschreiten eines, insbesondere als „channelLoadfromNeighbors_active" bezeichneten, ersten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen auf einen dritten Wert festgelegt wird.
18. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass bei Überschreiten eines, insbesondere als „channelLoadfromNeighbors_restrictive" bezeichneten, zweiten Schwellwertes, durch den zweiten Wert die Häufig¬ keit der Aussendung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen vierten Wert festgelegt wird.
19. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass bei Unterschreiten des zweiten Schwell¬ wertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgenden Meldungen auf den dritten Wert festgelegt wird.
20. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass bei Unterschreiten des ersten Schwell¬ wertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussen- dung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen fünften
Wert festgelegt wird.
21. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass erster und/oder zweiter Schwellwert der¬ art festgelegt sind, dass die Differenz ihrer Werte größer Null, insbesondere Fünf, beträgt.
22. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, die derart ausgestaltet ist, dass der dritte, vierte und/oder fünfte Wert gemäß definierter Systemzustände eine dezentrale, insbe¬ sondere gemäß dem ETSI TS 102 687 Standard vorgeschriebene als „Decentralized Congestion Control" bezeichnete, Las¬ tensteuerung bildet.
23. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40,
50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die derart ausgestaltet ist, dass die Kommunikation mit Verkehrteil¬ nehmern zumindest teilweise gemäß einem Mobilfunkstandard, wie dem GSM, UMTS oder Derivaten hiervon, erfolgt.
24. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Kommunikation mit Ver¬ kehrteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem europäischen Standard ETSI TC ITS, dem amerikanischen so genannten „Ve- hicle Safety Communications Program, VSC" oder japanischen „Advanced Vehicle Safety Program, AVS" ausgestaltet ist.
25. Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem ISO Standard „continuous-air long and medium ränge", CALM, ausgestaltet ist.
26. Verfahren zur Kommunikation innerhalb eines nach Art des ad-hoc zusammenwirkenden, insbesondere Drahtlos-, Kraftfahrzeugkommunikationssystems, dadurch gekennzeich¬ net, dass a) eine erste Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) eine Information über den Umfang vorgesehener Meldungen (12, 22, 32, 42, 52) aussendet,
b) mindestens eine weitere Funk-Sende-/Funk-
Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) die Information empfängt und
c) auf Basis der empfangenen Information von der weiteren Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) eine Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen festgelegt wird.
27. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern (10, 20, 30, 40, 50) untereinander und/oder zwischen Verkehrsteilnehmern (10, 20, 30, 40, 50) und Verkehrsinfrastruktur erfolgt.
28. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Datenübertragung gemäß einem dedizierten Kurzstreckenfunkkommunikationsstandard, insbesondere dem so genannten Dedicated Short Range Communication, „DSRC", erfolgt .
29. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Datenübertragung gemäß dem so genannten Wireless Access in Vehicular Environments, „WAVE"-, Standard oder Derivaten hiervon erfolgt.
30. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Datenübertragung zumindest teilweise gemäß Standards IEEE 1609.4 und/oder ETSI Intelligent Transportation Systems, ITS oder seinen Derivaten erfolgt.
31. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Datenübertragung zumindest teilweise ge¬ mäß Standards IEEE802.il oder seinen Derivaten, insbesondere dem IEEE 802.11p, erfolgt.
32. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der eine höher priorisierte erste, insbesondere sicherheitsre¬ levante, Datenübertragung gemäß IEEE 802. lle oder IEEE 802.11p gebildet wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 31, bei der eine niedriger priorisierte zweite, insbesondere teilneh¬ merindividuelle, Datenübertragung gemäß dem IEEE 802.11 a/b/g gebildet wird.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Meldungen Statusmeldungen über den Zustand eines Verkehrsteilnehmers (10, 20, 30, 40, 50) umfassen.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Aussendung von Meldungen ein Steuerkanal, insbesondere der so genannte Control Channel „CCH", ein
Dienstekanal, insbesondere der so genannte Service Channel „SCH", genutzt wird.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Informationen über den Umfang vorgesehener Meldungen (12, 22, 32, 42, 52) auf in einem der Funk-Sende- /Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) zugeordneten Datenspeicher (11, 21, 31, 41, 51) vorliegenden zum Versand durch die Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung (10, 20, 30, 40, 50) vorbereiteten Meldungen beruhen.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, bei der der Umfang als ein der Zahlenmenge Integer zugehöriger die Anzahl der zu versendenden Meldungen wiedergebender, insbesondere als „channelLoadtoNeighbors" bezeich¬ neter, erster Wert wiedergegeben wird.
38. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der erste Wert zumindest mit einem Teil von zu übertragen- den Nachrichten, vorzugsweise jeder Nachricht, übermittelt wird .
39. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Übermittlung des ersten Wertes innerhalb eines Nach¬ richtenfeldes der Datenübertragung der Nachricht erfolgt.
40. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem für das Nachrichtenfeld ein Feld mit fester Bitbreite, insbesondere 4 Bit breit, verwendet wird.
41. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüchen, bei dem eine weitere Funk-Sende-/Funk-Empfangsein- richtung (10, 20, 30, 40, 50) auf Grundlage von von, ins- besondere allen, benachbarten Funk-Sende-/Funk-Empfangs- einrichtungen empfangenen ersten Werten einen der Zahlenmenge Integer zugehörigen, insbesondere als „channelLo- adfromNeighbors" bezeichneten, zweiten Wert bildet.
42. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem bei Überschreiten eines, insbesondere als „channelLoad- fromNeighbors_active" bezeichneten, ersten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgender Meldungen auf einen dritten Wert fest- gelegt wird.
43. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem bei Überschreiten eines, insbesondere als „channelLoad- fromNeighbors_restrictive" bezeichneten, zweiten Schwell- wertes, durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen vierten Wert festgelegt wird.
44. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem bei Unterschreiten des zweiten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgenden Meldungen auf den dritten Wert festgelegt wird.
45. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem bei Unterschreiten des ersten Schwellwertes durch den zweiten Wert die Häufigkeit der Aussendung von zeitlich folgenden Meldungen auf einen fünften Wert festgelegt wird.
46. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der erste und/oder zweite Schwellwert derart festgelegt werden, dass die Differenz ihrer Werte größer Null, insbe- sondere Fünf, beträgt.
47. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der dritte, vierte und/oder fünfte Wert gemäß definierter Systemzustände eine dezentrale, insbesondere gemäß dem ETSI TS 102 687 Standard vorgeschriebene als „Decentrali- zed Congestion Control" bezeichnete, Lastensteuerung ge¬ bildet wird.
48. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Kommunikation mit Verkehrteilnehmern zumindest teilweise gemäß einem Mobilfunkstandard, wie dem GSM, UMTS oder Derivaten hiervon, erfolgt.
49. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem europäischen Standard ETSI TC ITS, dem amerikanischen so genannten „Vehicle Safety Communications Program, VSC" oder japanischen „Advanced Vehicle Safety Program, AVS" erfolgt.
50. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zumindest teilweise gemäß dem ISO Standard „continuous-air long and me¬ dium ränge", CALM, erfolgt.
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