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.