用于在动态地重新优先排序数据帧的情况下串行传输数据的站点和方法技术

用于在具有多个站点的通信网络中借助数据帧串行传输数据的方法，尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法，所述方法在所述多个站点的通信中具有下列工作步骤：为通过所述多个站点在一个通信信道上要传输的数据帧执行第一优先级分析；通过至少一个第一站点执行第一退避，所述至少一个第一站点具有带有最高优先级的数据帧要传输；如果所述通信信道在所述退避之后是空闲的，则通过所述至少一个第一站点发送第一数据帧；以及，如果在所述至少一个第一站点上缺失传输的确认，则提高第一数据帧的优先级、尤其提高至仅用于未传输的数据帧的重新优先排序的优先级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在动态地重新优先排序数据帧的情况下串行传输数据的站点和方法
本专利技术涉及一种用于在通信网络中借助数据帧(dataframe)、尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)传输数据的站点和方法。
技术介绍
机动车中的电子系统的数量在过去的数十年内已经强烈增加。因此，机动车的技术装置在此期间具有大量的电子系统，这些电子系统控制机动车并且部分代替机械系统。因为在传统的电缆铺设中对于每个信息需要一条导线，所以随着机动车电子装置的功能范围增加，电缆束的长度和重量以及控制器上的接头的数量上升。迄今为止，数据总线、尤其是CAN总线(控制器局域网络、ControllerAreaNetwork)提供了补救办法，所述数据总线通过两条导线传输所有的信息。这样的数据总线将在运输工具中共同工作的多个控制器相互连接。在此，所连接的控制器可以通过数据总线相互交换信息。为了数据传输，各个控制器在总线系统中相互联网。如果某个站点或者说某个控制器借助数据帧(dataframe)将信息传输到数据总线中，则其它站点或者说控制器可以监视或者说“监听”所述信息。与数据帧中的信息相关的站点使用所述信息，其它站点忽视所述数据帧。随着应该通过在机动车中存在的总线系统通信的(尤其是来自运输工具的遥控技术、媒体和音频以及自动化领域中的)控制器持续增加，产生这样的问题，即，越来越多的数据量并且因此越来越多的数据帧必须通过存在的总线系统来传输。在此，由于串行的传输方式，在这样的通信网络的数据流中常常产生过载或者说“拥挤”。与此无关地，运输工具制造商存在这样的期望，即，从经济的和环保的观点出发，尤其是在机动车的驱动装置越来越电气化的背景下，消减机动车的重量并且将系统集成在一起，或者甚至使用用于站点或者说控制器的电力供应的电线作为总线系统，也就是说，通过所述电力供应尤其是按照标准IEEE1901来设置所谓的PowerLAN、dLAN(directLAN)或PowerLAN-Communication(PLC)。例如，在使用通过标准IEEE1901中的载波侦听多路访问和冲突避免方法的媒体访问时使用一种退避机制，所述退避机制可类比于IEEE802.11标准的退避机制。附加地定义四种访问优先级(CA0至CA3，其中CA0是最低优先级并且CA3是最高优先级)。在站点可以开始退避过程之前，按照标准实施优先级分析。在优先级分析期间，每个站点在优先级分析间隔中发送信号，以便公布最高优先级，对于所述最高优先级，所述站点当前在其等待队列中具有用于传输的数据帧。如果定义四种访问优先级，则可以通过两个优先级分析间隔或者两个信号或两个位来定义所有的优先级。在优先级分析之后，最高优先级对于在网络中的所有站点是已知的，对于所述最高优先级，站点在相应的等待队列中准备好用于传输的数据帧。仅那些在其等待队列中具有在所述最高优先级中的数据帧的站点允许接着开始退避过程。所述退避机制用于降低冲突的可能性。为此，站点根据随机抽样原则从预定的时间间隔中选择一个值。所选择的值说明：在站点通过通信信道开始发送尝试之前，所述站点等待多长的持续时间。如果在等待时查明所述通信信道已经被占用，则所述站点暂停退避，并且在所述通信信道经过足够的持续时间再次被识别为空闲的之后继续进行所述退避。已经从预定的间隔中选择最小的持续时间或者最小的值的那些站点在退避时激活其传输。除此此外，在IEEE1901标准中定义，站点监视其在执行退避过程时被中断多少次。退避参数“迟延计数器”说明：站点直到其开始重新的退避过程允许被中断多少次。在所述重新的退避过程中，增大用于随机选择等待时间的值的间隔，以便降低与其它站点的冲突可能性。这应该在通信信道的负荷高(这通常由在通信网络中的站点的高的数量造成)时进一步降低冲突可能性，因为由此增大在退避中可选择的值的数量并且因此降低冲突可能性。对于如典型地在家庭网络区域中存在的站点数量相对小的情况，由优先级分析和退避机制构成的组合可靠地工作。然而，如果站点的数量明显上升，则退避机制可能不再足以降低冲突可能性，因为存在非常多具有相同的优先级的数据帧。结果是在通信信道上发生冲突的数据帧的数量增加，这又导致通信信道的负荷增加，因为冲突的数据帧被重新传输。由站点借助于确认(acknowledgement-ACK)的缺失识别出数据帧的冲突或者未传输。US2005/0141480A1公开了一种用于在无线与有线网络之间传输多媒体数据的方法。所述方法包括第一网络的第一通信协议类型的数据帧的生效以及将所接收的数据帧转化为第二通信协议类型的数据帧，其中，基于所接收的数据帧的包信息来确定被转化到第二通信协议类型的数据帧的传输优先顺序。基于所确定的传输优先顺序将所述数据帧传输给第二网络。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种设备和一种方法，以便改善串行数据传输，尤其是以便防止通信期间在一个通信信道上发生冲突的数据帧的数量增加。所述任务通过一种根据权利要求1的用于数据传输的站点、一种根据权利要求4的用于运行站点的方法以及一种根据权利要求5的用于数据传输的方法来解决。有利的设计方案在从属权利要求中要求保护。按照本专利技术的用于在通信网络中借助数据帧、尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法传输数据的站点具有第一分类装置，所述第一分类装置设置用于执行针对自身(eigens)传输的数据帧的第一优先级分析；所述站点还优选具有处理装置，所述处理装置设置用于查明自身的要传输的数据帧是否具有最高优先级，以及具有选择装置，所述选择装置设置用于当自身的数据帧具有最高优先级时进行退避。所述站点还优选具有发送装置，所述发送装置设置用于发送数据帧；以及具有重新优先排序的装置，所述重新优先排序的装置设置用于当缺失传输的确认时提高自身的数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于冲突的或者未传输的数据帧的优先等级。按照本专利技术的用于运行如下站点的方法，所述站点用于在通信网络中以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)借助数据帧传输数据，所述方法在通信中优选具有下列工作步骤：为自身的在一个通信信道上要传输的数据帧执行第一优先级分析；查明自身的要传输的数据帧是否具有最高优先级；如果自身的数据帧具有最高优先级，则进行退避；如果所述通信信道在所述退避之后是空闲的，则发送自身的数据帧；以及，如果缺失传输的确认，则提高自身的数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于冲突的或者未传输的数据帧的优先等级。按照本专利技术的用于在具有多个站点的通信网络中借助数据帧(dataframe)以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)传输数据的方法在所述多个站点的通信中优选具有下列工作步骤：为通过所述多个站点在一个通信信道上要传输的数据帧执行第一优先级分析；通过至少一个第一站点执行退避，所述至少一个第一站点具有带有最高优先级的第一数据帧要传输；如果所述通信信道在所述退避之后是空闲的，则通过所述至少一个第一站点发送第一数据帧；以及，如果在所述至少一个第一站点上缺失传输的确认，则提高第一数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于冲突的或者未传输的数据帧的重新优先排序的优先级。在本专利技术的意义上，站点是在通信网络中通信的参与者。在本专利技术的意义上，数据帧(dataframe)是协议的一种数据单本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在通信网络(1)中借助数据帧(data frame)串行传输数据的站点(2a、2b、2c、2d)，尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)，所述站点具有：分类装置，所述分类装置设置用于为自身的在一个通信信道(3)上要传输的数据帧执行第一优先级分析；处理装置，所述处理装置设置用于查明自身的要传输的数据帧是否具有最高优先级；选择装置，所述选择装置设置用于当自身的数据帧具有最高优先级时进行第一退避；发送装置，所述发送装置设置用于发送数据帧；以及重新优先排序的装置，所述重新优先排序的装置设置用于当缺失传输的确认时提高自身的数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于未传输的数据帧的优先等级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 DE 102014214457.41.用于在通信网络(1)中借助数据帧(dataframe)串行传输数据的站点(2a、2b、2c、2d)，尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)，所述站点具有：分类装置，所述分类装置设置用于为自身的在一个通信信道(3)上要传输的数据帧执行第一优先级分析；处理装置，所述处理装置设置用于查明自身的要传输的数据帧是否具有最高优先级；选择装置，所述选择装置设置用于当自身的数据帧具有最高优先级时进行第一退避；发送装置，所述发送装置设置用于发送数据帧；以及重新优先排序的装置，所述重新优先排序的装置设置用于当缺失传输的确认时提高自身的数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于未传输的数据帧的优先等级。2.通信网络(1)，尤其是用于在一个共同的通信信道(3)上的无线电通信或者电线通信，优选借助载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)或者时分多址方法(TDMA)，所述通信网络具有多个根据权利要求1所述的站点(2a、2b、2c、2d)。3.具有根据权利要求2所述的通信网络(1)的运输工具。4.用于运行站点(2a、2b、2c、2d)的方法(100)，所述站点用于在通信网络(1)中借助数据帧(dataframe)的串行传输数据，尤其是以载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)，所述方法具有下列工作步骤：为自身的在一个通信信道(3)上要传输的第一数据帧执行(101)第一优先级分析；查明(102)自身的要传输的第一数据帧是否具有最高优先级；如果自身的第一数据帧具有最高优先级，则进行(103)第一退避；如果所述通信信道在所述退避之后是空闲的，则发送(104)自身的第一数据帧；以及如果缺失传输的确认，则提高(106)自身的第一数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于未传输的数据帧的优先等级。5.用于在具有多个站点(2a、2b、2c、2d)的通信网络中借助数据帧(dataframe)串行传输数据的方法(200)，尤其是一种载波侦听多路访问和冲突避免方法(CSMA/CA)，所述方法在所述多个站点(2a、2b、2c、2d)的通信中具有下列工作步骤：为通过所述多个站点(2a、2b、2c、2d)在一个通信信道(3)上要传输的数据帧执行(201)第一优先级分析；通过至少一个第一站点(2a、2b、2c、2d)执行(203)第一退避，所述至少一个第一站点具有带有最高优先级的数据帧要传输；如果所述通信信道(3)在所述退避之后是空闲的，则通过所述至少一个第一站点(2a、2b、2c、2d)发送(204)第一数据帧；以及如果在所述至少一个第一站点(2a、2b、2c、2d)上缺失传输的确认，则提高(206)第一数据帧的优先级、尤其是提高至仅用于未传输的数据帧的重新优先排序的优...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·克勒曼，HT·林，T·格尔斯茨，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE