CN106537851A - 具有访问时隙和优先级分辨的访问方法 - Google Patents

具有访问时隙和优先级分辨的访问方法 Download PDF

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Abstract

一种用于借助数据帧(data frame)在具有多个站的通信网络中串行传输数据的方法、尤其是以时分复用方法，所述方法在多个站通信时具有以下工作步骤：针对要通过多个站在总线线路上传输的消息实施第一优先级分辨；在预限定的第一访问时隙的持续时间期间，通过要传输具有最高优先级的第一消息的第一站来传输第一数据帧；针对要在总线线路上通过多个站传输的消息实施第二优先级分辨，其中，预确定所述第一优先级分辨的开始时刻和所述第二优先级分辨的开始时刻。

Description

具有访问时隙和优先级分辨的访问方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助数据帧(Data frame)在具有多个站的通信网络中数据传输的方法、尤其时分复用方法(TDMA)。
背景技术
机动车中的电子***的数量在近十几年中显著增加。因此，机动车的技术装置此时具有多个电子***，它们控制机动车并且部分地替代机械***。
因此在传统布线的情况下对于每一个信息需要一个线路，所以随着机动车电子器件的功能范围的增加，线缆束的长度和重量以及控制设备上的连接端的数量增多。至今的补救措施是数据总线、尤其CAN总线(Controller Area Network)，其通过两个线路传输全部信息。所述数据总线将多个控制设备相互连接，所述控制设备在车辆中共同工作。在此，所连接的控制设备通过数据总线彼此交换信息。为了数据传输，将总线***中的各个控制设备相互联网。如果站或控制设备借助数据帧(Data frame)传输到总线***中，则其他站或控制设备可以监视或“监听”所述信息。对于数据帧中的信息重要的站使用所述数据帧，而其他站忽略所述数据帧。
随着应当通过在机动车中存在的总线***通信的控制设备(尤其是在车辆的通信信息装置(Telematik)、多媒体与音频装置和自动化装置的领域中)进一步增多而存在以下问题：越来越大的数据量并且因此越来越大的数据帧应当通过存在的总线***传输。在此，由于串行传输方式，在所述通信网络的数据交通中通常存在过载或“拥塞”。
独立于此地，存在车辆制造商的以下期望：出于经济和生态的观点，尤其在机动车的驱动装置电气化增多的背景下、节省机动车的重量并且共同引导存在的总线***或者甚至将用于站或控制设备的电流供给的电流线路用作总线***，即通过所述电流供给尤其根据标准IEEE 1901利用所谓的PowerLAN(也称作dLan(直接LAN)或电力线通信(PLC))。
该标准例如将具有载波检测和冲突避免方法的多路访问(CSMA/CA)用作访问方法。其中，在发送数据帧时可能发生冲突。相反，如果使用时分复用方法(TDMA)，则存在以下不利：所述时分复用方法由于时间访问时隙对各站的固定分配而不灵活，因为访问时隙的分配大多静态地或中央协调地实现。
DE 4 129 205 A1涉及一种用于构造用于数据交换和/或用于同步数据处理设备中的过程的消息的方法，其中消息包括至少一个元素或开头位域(SOF)、辨识和数据，其中，具有至少一个位的位域(IDE域，IDE位)设置用于表明辨识符的长度。
DE 69 807 235 T2涉及一种用于减少消息数量的方法，所述数量对于以确定性方式和方法在多个节点之间发送消息而言是必须的，所述多个节点在使用控制器局域网络(CAN)串行通信协议的情况下通过总线通信连接。
DE 197 21 740 A1涉及一种在具有多个参与者的串行总线的情况下的控制方法。各个参与者通过数据电报通信，所述数据电报分别至少包含所响应的参与者的地址作为目的地址和进行发送的参与者的地址作为源地址。为了能够在确定的时刻在总线上访问各个参与者，由构造为主控器的第一参与者以循环的顺序发送触发电报。
DE 100 00 305 A1涉及用于在至少两个借助总线***相连的参与者之间交换数据和消息的方法和装置，其中包含数据的消息通过交通参与者通过经由总线***传输并且每一个消息包含表征所包含的数据的标识，其中每一个参与者根据所述标识判断其是否接受该消息。
US 61 1 888涉及用于在多个节点之间以相应于控制器局域网络(CAN)通信协议的方式进行确定性通信的装置和方法。所述***使用标准CAN故障检查、总线仲裁和消息格式化。总线上的一个节点被选择为主节点。主节点输出周期的同步信号，所述同步信号限定时间划分(time divisions)，在此期间每一个节点的运行和通信通过CAN总线来组织。
DE 10 2012 204 536 A1涉及用于通过具有多个参与者的一个共同的传输介质来传输数据的网络和方法。数据传输以具有可调节的持续时间的至少一个传输周期中实现，其中每一个传输周期细分成借助同步介质访问方法的至少一个第一时间区域和借助非同步介质访问方法的至少一个第二时间区域。在第一时间区域中，给在第二时间区域中进行发送的每一个有权参与者分配一个时隙，在所述时隙中该参与者在需要时传输对于要在第二时间区域中发送的消息的介质访问期望。
DE 10 2012 200 475 A1涉及具有用于建立与Flex-RAY或Ling数据总线的连接的接口的发送/接收节点，其中所述发送/接收节点构造用于在时间区段的一个顺序中检测第一条件和第二条件的出现，并且如果对于所分配的时间区段而言满足第一条件和第二条件则将可供使用的消息的帧通过接口提供给Flex-RAY总线或Ling总线。
发明内容
在所述现有技术的背景下，本发明的任务是，说明一种用于串行传输数据的改善的、尤其是灵活的、无冲突的且确定性的访问方法。
所述任务通过根据权利要求1所述的方法来解决。有利的实施方式在从属权利要求中要求保护。
本发明的第一方面涉及一种用于借助数据帧(data frame)在具有多个站的通信网络中串行传输数据的方法、尤其时分复用方法，所述方法在多个站通信时优选具有以下工作步骤：针对通过多个站在通信通道上传输的消息实施第一优先级分辨，所述消息配置给第一前缀；在预限定的第一访问时隙的持续时间期间，通过多个站中要传输第一前缀的和最高优先级的第一消息的站来传输第一数据帧；实施要在该通信通道上通过多个站传输的消息的第二优先级分辨，所述消息配置给第二前缀；以及，在预限定的第二访问时隙的持续时间期间通过多个站中要传输第二前缀的和第二优先级分辨的最高优先级的第二消息的站来传输第二数据帧，其中，预确定第一优先级分辨的开始时刻和第二优先级分辨的开始时刻。
本发明的第二方面涉及一种用于借助数据帧(data frame)在具有多个站的通信网络中串行传输数据的方法、尤其时分复用方法(TDMA)并且优选具有以下工作步骤：针对要通过多个站在总线线路上传输的消息实施第一优先级分辨；在预限定的第一访问时隙的持续时间期间，通过要传输具有最高优先级的第一消息的第一站来传输第一数据帧；并且实施要在通信线路上通过多个站传输的消息的第二优先级分辨，其中，预确定所述第一优先级分辨的开始时刻和所述第二优先级分辨的开始时刻。
本发明意义上的数据帧(data frame)是协议的数据单位。数据帧优选由以下组成：目的地址与源地址、用于数据流控制的控制信息、数据包的有用信息和/或用于保证数据整体性的校验和。
本发明意义上的优先级分辨包括各个消息在要借助该消息传输的数据帧的预定义的优先级方面的检查和具有最高优先级的数据帧的辨识或者优选包括多个数据帧或分别具有一个数据帧的多个消息之间的优先级分级。
本发明意义上的站是通信网络中的通信的参与者。
本发明意义上的通信通道是传输介质，其可以由多个站共同使用。
本发明尤其是基于以下方案：在通信方法中时间上预定义的访问时隙(如其在时分复用方法中使用的那样)以及在优先级分辨中(如其在借助载波监听和冲突分辨方法的多路访问中使用的那样)访问时隙附加地配设有前缀，所述前缀尤其是表示通信网络的子***，并且应当由各个站发送的消息分别配置给可能的前缀中的至少一个或者配置给子***中的至少一个。
前缀优选是消息的一个特性，其对于发送该消息的站已知。备选地或附加地，前缀优选可以通过相应消息的种类来确定，即固有地确定或者也借助元数据说明，然而所述元数据不是消息的和/或要传输数据帧的一部分。备选地，前缀优选由一个或多个位构成，其前置于消息的优先级分辨并且尤其(逻辑地)布置在优先级分辨空间的开始处。在此，具有所定义的前缀的消息仅仅能够在具有同样前缀的时隙或子***中传输。
如果不同子***的时隙例如交替地传输并且存在总共两个前缀或子***，则具有所定义的前缀的消息例如可以仅仅在每隔一个时隙中传输。
对于具有相同前缀并且同时由一个或多个站要传输的消息而言，则分别附加地再实施一次优先级分辨。通过在根据本发明的串行数据传输中引入前缀或子***，缩短优先级分辨的持续时间。
如果例如消息的优先级分辨空间的一个位由一个前缀来替换，则与没有使用前缀或子***的通信相比在统计上观察在通信期间仅仅消息的一半启动(antreten)优先级分辨。
在具有多个位的前缀中，启动优先级分辨的消息的数量相应以比例2n减少。由此，各站可以在属于子***或具有前缀的那些时间区段或时隙中关断其接收器，对于所述时间区段或时隙而言站没有消息或帧要发送，或者对于所述时间区段或时隙站不等待消息或帧。通过这种方式，根据本发明可以借助引入子***或前缀来降低能量消耗并且缩短优先级分辨的持续时间。
如果前缀不是要发送的消息的一部分，则附加地缩短消息的位长度，从而也可以有效地减少通信网络中的要传输的数据量。
根据本发明的访问方法一方面尤其是能够实现对通信通道的无冲突且确定性的访问，从而成功的接收不必通过确认(ACK)认可。在与CSMA方法可相比较的开销的情况下，通信通道上的交通由此显著减少，因为不必传输ACK消息。同时，但也可以考虑在短时间内要发送多个数据帧的站的需求，其方式是，对于所述一个/多个数据帧的传输选择相应高的优先级。通过优先级分辨在此确保，通信通道上总是访问仅恰好一个站。
根据本发明的访问方法的另一优点在于：省略等候传输的例如通过一个或多个主站或主节点动态分配并且因此节省通过通信通道的通信并且因此节约传输能力。应当具有特别紧急性的消息也可以灵活地配设有新的前缀，以便保证尽可能迅速的传输。为此，不需要通信网络例如通过主站或主节点的重新配置。
在根据本发明的一种有利实施方案中，所述方法还具有以下工作步骤：实施要通过多个站在通信通道上传输的消息的至少一个另外的优先级分辨，所述消息配置给第三前缀或第四前缀；以及，在预定义的另外的访问时隙的持续时间期间，通过多个站中要传输第三前缀或第四前缀的和所述另外的优先级分辨的最高优先级的另一消息的站来传输另外的数据帧，其中，预确定所述另外的优先级分辨的开始时刻。
通过设置另外的前缀和子***，可以进一步减少实施优先级分辨的消息的数量。也可以延长在其中激活如下站的持续时间，在所述站中没有要发送具有相应前缀的消息或在相应子***中的消息。
在根据本发明的方法的一种有利实施方案中，所述方法还具有在预定义的第二访问时隙的持续时间期间通过第二站传输第二数据帧的工作步骤，所述第二站要传输第二优先级分辨的最高优先级的第二消息。此外，所述方法优选具有实施要通过多个站在通信通道上传输的消息的至少一个另外的优先级分辨的工作步骤，其中，预确定第二优先级分辨的开始时刻和另外的优先级分辨的开始时刻。
所述方法的工作步骤理论上可以与停止多个站之间的通信和/或激活通信通道同样长时间地实施。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，相应的优先级分辨的开始时刻预确定为绝对时刻。
通过相应的优先级分辨的时刻的预确定，每一个站知道何时开始优先级分辨，而为此不必须通过通信通道发送用于协调的消息。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，预确定在先的优先级分辨的开始和随后的优先级分辨的开始之间的持续时间并且尤其相应于相应的访问时隙的长度。
通过在相应的优先级分辨之间的持续时间例如由包含在访问时隙中的信息的确定，能够根据需要改变访问时隙的长度。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，所有时隙具有相同的长度。
由此可以保证，即使站没有跟随通信、即没有监听通信时也能够辨识下一优先级分辨何时开始，即使没有预给定绝对时刻。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，跟发明意义上的消息、尤其第一消息具有优先级分辨空间和数据帧，其中，数据帧优选布置在优先级分辨空间之后。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，数据帧的数据量如此选择，使得消息的传输短于第一访问时隙。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，访问时隙具有帧间空间(interframe space)，在所述帧间空间期间没有站进行发送，其中，所述帧间空间布置在数据帧之后或者优先级分辨空间之前并且创造哦足够的时间使得参与通信的站能够从接收切换到发送并且必要时可以在站内进行内部处理。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，所述方法还具有使多个站的其余站进入等待状态的工作步骤，在所述等待状态中所述站优选不进行发送。
通过进入等待状态，站可以节省能量，当所述站借助电池运行装置运行时这尤其是有利的。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，多个站中在等待状态中的其余站中的至少一个站不监视通信通道上的通信。
由此，在通信时未行动然而对通信不感兴趣的站中可以节省能量。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，所述方法还具有在随后的访问时隙的优先级分辨的开始之前结束多个站中的其余站的等待状态的工作步骤。
由此确保，只要要传输处于等待状态的站的消息，相应的站参与下一优先级分辨。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，优先级分辨空间具有优先级分辨时隙、尤其具有显性的或隐性的信号、优选位，并且所述方法还具有求取在通信网络中要传输的消息的数量的工作步骤。进一步优选地，所述方法具有基于要传输消息的最大数量来确定优先级分辨时隙的数量的工作步骤。
由此可以确保，优先级分辨空间仅仅如绝对需要地那样大并且因此在通信通道上没有占据太多时间。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，每一个访问时隙以预先确定的顺序配置给多个子***中的一个子***，其中又给多个子***中的每一个子***分配多个前缀中的至少一个前缀，其中，在一个时隙期间仅仅允许传输配置给时隙的子***的前缀的那些消息。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，相应的前缀是消息的一个特性，其仅仅对于多个站中要传输消息的站已知。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，相应的前缀是消息的固有特性。
在另一有利实施方案中，消息具有相应的前缀，该相应的前缀尤其是占有消息的至少一个位并且优选布置在优先级分辨空间之前。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，存在2n个子***和/或前缀，其中，n是自然数。
在根据本发明的方法的另一有利实施方案中，在实施第一优先级分辨之前、尤其根据参与通信的站的数量来确定子***的数量。
附图说明
本发明其它特征、优点和应用可能性由以下结合附图对实施例的描述得出。图中：
图1示出通信网络的部分示意图，在该通信网络中应用根据本发明的方法；
图2示出根据本发明的用于传输数据的方法的通信协议的第一实施方式的部分示意图；
图3示出根据本发明的用于传输数据的方法的通信协议的第二实施方式的部分示意图；
图4示出根据本发明的用于传输数据的方法的一种实施方式的部分示意性框图。
具体实施方式
在图1中示出通信网络的示例，在所述通信网络中根据本发明的方法优选用于串行传输数据。所述通信网络优选具有第一站2a、第二站2b和另外的站2c和2d。该通信网络优选涉及车辆、尤其机动车的通信网络，并且站2a、2b、2c、2d是控制设备，它们控制用于行驶运行的各种功能或者车辆的其他功能。各个站2a、2b、2c、2d优选通过用于数据传输的通信通道5连接。该通信网络优选涉及WLAN网络、CAN网络、Power-LAN网络、无线电网络等等，从而通信通道在物理层上可以是有线连接的、通过无线电的、光学的以及声学的。
图2示出根据本发明的用于串行传输数据的方法的通信协议的第一实施方式的时间流程。在此，通信优选分别通过信标启动和结束。
在所述信标之间布置有在时间上相继的访问时隙4，在图2中在此示出第一访问时隙4a、第二访问时隙4b和第三访问时隙4c。在此，访问时隙4优选分别包括优先级分辨空间，其又分成优先级分辨时隙pr1、pr2、pr3，它们尤其是通过至少一个位构成。优先级分辨空间用于在不同的站2a、2b、2c、2d的消息之间的优先级分辨，所述消息的传输应当同时在通信通道5上开始。
通过分别配置给优先级分辨pr1、pr2、pr3、...的显性的和隐性的信号优选对每一个站2a、2b、2c、2d识别所述站是否允许传输其相应的数据帧(frame)。
如果站2a、2b、2c、2d在优先级分辨pr1、pr2、pr3、...中的一个中确定出，存在另外的站2a、2b、2c、2d的具有更高优先级的消息，则第一站2a优选中断传输并且继续监视通信通道5。所述第一站优选也可以进入休眠状态并且优选直至下一有关的优先级分辨才再次唤醒。
优先级分辨空间PR1、PR2、PR3的第一位PX优选保留前缀0、1；00、01、10、11，其表示时隙4a、4b、4c、...的子***，而其可以传输相应的消息。备选于位PX，相应要发送的相应消息的前缀0、1；00、01、10、11可以也仅仅对于进行发送的站已知、是消息的固有特性或者作为不被发送的元数据配置给该消息。
根据本发明的通信方法在此优选具有2n个子***，其中，n是自然数并且说明前缀0、1；00、01、10、11的位PX的数量。如果设置一个位PX(n＝1)，则前缀优选可以取值0和1。如果设置二个位PX(n＝2)，则前缀优选可以取值00、01、10和11。
配置给相应子***的时隙4a、4b、4c、...在此可以以任何顺序、例如交替地布置在通信方法期间。优选地，子***的顺序在通信之前确定，进一步优选地根据参与通信的站的数量来确定。
在优先级分辨空间PR1、PR2、PR3、...之后，在站2a、2b、2c、2d的消息中优选至少分别布置一个数据帧(frame)3a、3b、3c。所述数据帧(frame)3a、3b、3c包含数据包，所述数据包应当通过通信通道5发送。在此，优先级分辨和帧的累积持续时间必须短于时隙4a、4b、4c，其中，在一个时隙中优选存在一个另外的帧间空间(IFS)，所述帧间空间优选包含校验和和/或用于使站2a、2b、2c、2d从用于监视通信通道5的接收运行过渡到用于实施新的优先级分辨的、即用于传送显性的或隐性的信号的发送运行。
时隙4a的在图2中示出的顺序是交替的模式，其中，第一时隙4a跟随第二时隙4b并且接着又跟随第三时隙4a，其又配置给第一子***、如第一时隙4a。任何其他顺序但也是可能的。
图3示出根据本发明的用于串行传输数据的方法的通信协议的第二实施方式的时间流程。在此，通信优选分别通过信标启动和结束。在图3中示出的实施方式基本上在以下方面不同于在图2中示出的实施方式：不是使用两个，而是使用至少三个具有前缀00、01和11的子***，它们分别配置给时隙4a、4b、4c中的一个。
图4示出根据本发明的用于串行数据通信的方法100的部分示意性框图。优选地，虚线示出有利实施方案的可选的工作步骤。在此，顺序优选如所示出的那样，但也可以与此不同。
根据本发明的方法100的访问机制基于优先级实现冲突分辨。在此，该机制可与CAN总线、CSMA方法、尤其CSMA-CR方法比较。然而区别在于，传输时间如在TDMA方法中的那样附加地细分成固定的访问时隙。另一区别在于，设置前缀0、1；00、01、10、11，它们用于减少参与优先级分辨的站。
所述站优选允许传输分别总是仅仅在访问时隙4a、4b、4c的开始处开始，其中，相应访问时隙4a、4b、4c的开始时间t1、t2、t3优选要么固定地确定为绝对时间要么分别相对于访问时隙4a、4b、4c的先前的开始地定义。这是必要的，因为所有想要传输数据帧的站必须同时以优先级分辨的实施103开始。
优先级分辨的所述实施103优选由数据帧通过站2a、2b、2c、2d中之一的传输104跟随。通过优先级分辨在此确保，总是仅仅恰好一个站、例如第一站2a访问通信通道5，以便发送数据帧、例如第一数据帧3a。为了确定102优先级分辨时隙的数量，优选可以规定，预先求取101通信网络5中的站2a、2b、2c、2d的数量。
在数据帧的传输期间，没有参与通信的那些站优选可以进入105等待状态。所述等待状态优选在随后的访问时隙4a、4b、4c的优先级分辨的开始之前结束106。具有要发送的消息(所述消息具有另外的前缀0、1；00、01、10、11、例如正在等待的前缀0、1；00、01、10、11)的站优选已经在优先级分辨之前进入休眠状态或者不需要从所述休眠状态唤醒。
在帧间空间(interframespace，IFS)之后，开始两个站2a、2b、2c、2d之间的新的第二优先级分辨107，这两个站访问通信通道5。所述步骤与通信通道5上的站2a、2b、2c、2d之间的通信持续时间同样长地重复。
优选预确定第一和第二优先级分辨以及另外的优先级分辨t的开始时刻1、t2、t3、...，从而始终所有站2a、2b、2c、2d在同一时刻以优先级分辨开始。
优选地，根据本发明的方法也具有求取101通信网络中的各个站的工作步骤以及根据要传输消息的最大数量来确定102优先级分辨时隙pr1、pr2、pr3的数量。所述多个站的其余站2b、2c、2d、...优选基本上与第一数据帧通过第一站2a的传输104同时地进入等待状态，在该等待状态中所述其余站不进行发送。进一步优选地，在等待状态中的所述多个站2b、2c、2d不监视通信通道上的通信。所述等待状态优选在随后的访问时隙的开始处的新的优先级分辨之前结束106。
附图标记列表
通信网络 1
站 2a、2b、2c、2d
第一数据帧 3a
第二数据帧 3b
第三数据帧 3c
第一访问时隙 4a
第二访问时隙 4b
第三访问时隙 4c
通信通道 5
第一优先级分辨的时刻 t1
第二优先级分辨的时刻 t2
第三优先级分辨的时刻 t3
优先级分辨空间 PR
帧间空间 IFS
优先级分辨时隙 pr1、pr2、pr3
前缀 0、1；00、01、10、11
前缀位 PX

Claims (20)

1.一种用于借助数据帧(data frame)在具有多个站(2a、2b、2c、2d、...)的通信网络(1)中串行传输数据的方法(100)、尤其时分复用方法(TDMA)，所述方法在多个站(2a、2b、2c、2d、...)通信时具有以下工作步骤：
针对要通过多个站在通信通道(5)上传输的消息实施(103)第一优先级分辨(PR1)，所述消息配置给第一前缀(0；00)；
在预限定的第一访问时隙(4a)的持续时间期间，通过所述多个站中要传输所述第一前缀(0；00)的和最高优先级的第一消息的站(2a)来传输(104)第一数据帧(3a)；
针对要通过多个站在所述通信通道(5)上传输的消息实施(107)第二优先级分辨(PR2)，所述消息配置给第二前缀(1；01)；
在预限定的第一访问时隙(4b)的持续时间期间，通过所述多个站中要传输所述第二前缀(1；01)的和第二优先级分辨的最高优先级的第二消息的站(2b)来传输(108)第二数据帧(3b)，其中，预确定所述第一优先级分辨(t1)的开始时刻和所述第二优先级分辨(t2)的开始时刻。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，此外，所述方法具有以下工作步骤：
针对要通过多个站(2a、2b、2c、2d、...)在所述通信通道(5)上传输的消息实施(109)至少一个另外的优先级分辨(PR3)，所述消息配置给第三前缀(10)或第四前缀(11)；以及
在预限定的另外的访问时隙(4c)的持续时间期间，通过所述多个站中要传输所述第三前缀(10)的或所述第四前缀(11)的和所述另外的优先级分辨的最高优先级的另外的消息的站(2c)来传输(110)另外的数据帧(3c)，其中，预确定所述另外的优先级分辨(t3)的开始时刻。
3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，所述相应的优先级分辨(t1、t2、t3、...)的开始时刻预确定为绝对时刻。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(100)，其中，预确定优先级分辨(t1)的开始与随后的优先级分辨(t2)的开始之间的持续时间，并且所述持续时间尤其是相应于所述相应的访问时隙(4)的长度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，所有访问时序(4)具有相同的长度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，消息分别具有优先级分辨空间(PR)和数据帧(FRAME)，其中，所述数据帧(FRAME)布置在所述优先级分辨空间(PR)之后。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，所述数据帧(FRAME)的数据量如此选择，使得所述消息的传输持续时间短于所述访问时隙(4)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中，访问时隙(4)具有帧间空间(interframe space-IFS)，在所述帧间空间期间没有站(2a、2b、2c、2c、2d)进行发送，其中，所述帧间空间(IFS)布置在所述数据帧(FRAME)之后或者布置在所述优先级分辨空间(PR)之前。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，其中，所述方法在所述第一优先级分辨之后还具有以下工作步骤：使所述多个站的其余站(2b、2c、...)进入(105)等待状态，在所述等待状态中所述其余站不进行发送。
10.根据权利要求9所述的方法(100)，其中，所述多个站的其余站(2b、2c、...)中的至少一个站在所述等待状态中不监视所述通信通道上的通信。
11.根据权利要求9或10所述的方法，所述方法还包括以下工作步骤：
在随后的访问时隙的优先级分辨的开始之前结束(106)所述多个站的其余站(2b、2c、...)的等待状态。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法(100)，其中，所述优先级分辨空间(PR)具有优先级分辨时隙(pr1、pr2、pr3、...)、尤其是显性的或隐性的信号、优选位，并且其中，所述方法(100)还具有以下工作步骤：求取(101)所述通信网络(1)中的站(2a、2b、2c、2d)的数量；以及
基于要传输的消息的最大数量来确定(102)所述优先级分辨时隙的数量。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法(100)，其中，每一个访问时隙以预先确定的顺序配置给多个子***中的子***，其中，给所述多个子***中的每一个子***又配置给多个前缀(0、1；00、01、10、11)的至少一个前缀，并且其中，在一个时隙(4、4b、4c、...)期间仅仅允许传输配置给所述时隙(4、4b、4c、...)的子***的前缀(0、1；00、01、10、11)的那些消息。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法(100)，其中，所述相应的前缀(0、1；00、01、10、11)是消息的一个特性，其仅仅对于所述多个站中要传输消息的站(2a、2b、2c)已知。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法(100)，其中，所述相应的前缀(0、1；00、01、10、11)是所述消息的固有特征。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的方法(100)，其中，消息具有所述相应的前缀(0、1；00、01、10、11)，尤其其中，所述相应的前缀(0、1；00、01、10、11)占据所述消息的至少一个位并且优选布置在所述优先级分辨空间(PR)之前。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法(100)，其中，存在2n个子***和/或前缀并且n是自然数。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法(100)，其中，在实施(103)所述第一优先级分辨之前、尤其根据站(2a、2b、2c、2d)的数量来确定所述子***的数量。
19.一种计算机程序，其具有指令，当所述指令由计算机实施时，所述指令促使所述计算机执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法的步骤。
20.一种计算机可读的介质，在所述介质上存储根据权利要求19所述的计算机程序。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110557232A (zh) * 2019-09-12 2019-12-10 南方电网科学研究院有限责任公司 一种双模通信网络的通信模式选择方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10439840B1 (en) 2018-07-27 2019-10-08 Nxp B.V. Method and device for communicating data frames on a multi-master bus
DE102019205487A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem
DE102019205488A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem
JP7247793B2 (ja) * 2019-07-08 2023-03-29 オムロン株式会社 信号処理装置
CN113938161B (zh) * 2020-06-29 2022-12-06 华为技术有限公司 一种电力线通信plc方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1027209C (zh) * 1991-07-18 1994-12-28 莫托罗拉公司 同于外设与主机间通信的数据传输方法与装置
US20080062975A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Ian Mes Method and apparatus for optimizing the transmission of signals over a group of wires
CN101296229A (zh) * 2008-06-10 2008-10-29 顾士平 动态时隙分配tdma实现装置
CN102244683A (zh) * 2011-07-22 2011-11-16 北京邮电大学 一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US611888A (en) 1898-10-04 Fire-escape
DE4129205A1 (de) 1991-03-28 1992-10-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum aufbau von botschaften fuer den datenaustausch und/oder fuer die synchronisation von prozessen in datenverarbeitungsanlagen
DE19721740B4 (de) 1997-05-24 2005-06-30 Bosch Rexroth Ag Steuerungsverfahren für den Medienzugriff bei einem seriellen Bus
US6111888A (en) 1997-05-27 2000-08-29 Micro Motion, Inc. Deterministic serial bus communication system
DE10000305B4 (de) 2000-01-05 2011-08-11 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Daten zwischen wenigstens zwei mit einem Bussystem verbundenen Teilnehmern
US7509300B2 (en) * 2002-07-03 2009-03-24 University Of Florida Research Foundation, Inc. Dynamic IP router tables using highest-priority matching
US20060045088A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Nokia Inc. Method of using Patricia tree and longest prefix match for policy-based route look-up
US20060221956A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Narayan Harsha L Methods for performing packet classification via prefix pair bit vectors
CN101305566A (zh) * 2005-09-13 2008-11-12 Nxp股份有限公司 消息传输方法
US7835383B2 (en) * 2005-09-30 2010-11-16 Robert Bosch Gmbh Method and system for providing a modified timed division multiple access (TDMA) for reduced delay
US20080134230A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for extracting conditional access internal message in mobile multimedia broadcasting system
DE102010039488B4 (de) * 2010-08-18 2012-06-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Zeit- und Prioritäts-gesteuerter Sende/Empfangsknoten
CA2839697C (en) * 2011-06-17 2017-06-13 Abb Research Ltd. Contention based access of resources in a wireless network
DE102012200475B4 (de) 2012-01-13 2013-10-17 Technische Universität Kaiserslautern Zeit- und Prioritäts-gesteuerter Sende/Empfangsknoten für FlexRay und LIN
DE102012204536A1 (de) 2012-03-21 2013-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerk und Verfahren zur Übertragung von Daten über ein gemeinsames Übertragungsmedium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1027209C (zh) * 1991-07-18 1994-12-28 莫托罗拉公司 同于外设与主机间通信的数据传输方法与装置
US20080062975A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Ian Mes Method and apparatus for optimizing the transmission of signals over a group of wires
CN101296229A (zh) * 2008-06-10 2008-10-29 顾士平 动态时隙分配tdma实现装置
CN102244683A (zh) * 2011-07-22 2011-11-16 北京邮电大学 一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.AGUSTIN COZZETTI ET AL: "Scalability and QoS in MS-Aloha VANETs: Forced Slot Re-Use Versus Pre-Emption", 《2011 14TH INTERNATIONAL IEEE CONFERENCE ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS WASHINGTON, DC, USA》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110557232A (zh) * 2019-09-12 2019-12-10 南方电网科学研究院有限责任公司 一种双模通信网络的通信模式选择方法
CN110557232B (zh) * 2019-09-12 2022-04-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种双模通信网络的通信模式选择方法

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