用于监控数据连接的质量的方法以及用于在该方法中使用的成员站和网络管理单元技术

最近，从车辆（30）中的移动通信领域公知车辆相关的应用、如自动驾驶，所述车辆相关的应用对移动通信提出了关于服务质量方面的更高的要求。有些应用领域、诸如机动车（Kfz）传感器原始数据的交换需要确定的数据传输率和时延来正常地发挥作用，例如对交通成员的协调控制就基于这些机动车传感器原始数据来实现。当前的移动无线电调制解调器只向用户提供对来自下层的数据的受限制的访问。提出了经改善的服务质量监控。在第一阶段，执行对在无线电调制解调器上测量的质量的监控。该信息基于在比特传输层（PHY）中的测量。在第二阶段，执行对网络状态的监控。这些信息由比特传输层（PHY）或更高的层来提供。在此，监控模块（ÜM）在绕开一个或多个中间层的情况下直接访问提供必要的信息的比特传输层（PHY）。

Method for monitoring the quality of data connections and member stations and network management units used in this method

Recently, vehicle-related applications, such as automatic driving, have been well known in the field of mobile communications in vehicles (30), which require higher quality of service for mobile communications. Some applications, such as the exchange of original data of vehicle (Kfz) sensors, need to determine the data transmission rate and delay to function normally. For example, coordinated control of traffic members is based on the original data of these vehicle sensors. Current mobile radio modems only provide restricted access to data from lower layers to users. The improved service quality monitoring is put forward. In the first stage, monitoring of the quality of measurements on a radio modem is performed. This information is based on measurements in the bit transport layer (PHY). In the second stage, the monitoring of network status is implemented. This information is provided by bit transport layer (PHY) or higher. Here, the monitoring module (M) directly accesses the bit transport layer (PHY) that provides the necessary information without bypassing one or more intermediate layers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控数据连接的质量的方法以及用于在该方法中使用的成员站和网络管理单元
本专利技术涉及一种用于监控数据连接的质量的方法，其中数据经由被干扰的无线电信号被传输到至少一个接收站。本专利技术还涉及一种用于在该方法中使用的成员站和网络管理单元。
技术介绍
对于配备有无线电通信模块的在公共道路交通中彼此直接进行通信的车辆的情形来说，无论是对于协同驾驶还是自动驾驶，安全关键的应用的非常高的可靠性都是非常重要的。车辆到车辆直接通信的技术已经被开发并且继续开发。提及经由WLAN、这里尤其是根据WLAN标准IEEE802.11p的变型方案的车辆直接通信，作为示例。在该技术的情况下，为了在车辆之间进行通信，建立点对点（adhoc）WLAN网络（在“点对点域（AdHocDomain）”的范围内的通信）。但是，车辆通信在移动无线网方面也是可能的。不过，在该技术的情况下，基站必须将消息从车辆传递到车辆。这是如下方面，在该方面，在所谓的“基础设施域”中进行通信。对于未来的移动无线电代来说，也能够实现车辆直接通信。在LTE的情况下，该变型方案称作LTE-V，在5G倡议的情况下，该变型方案称作D2D。典型的通信情形是安全情形、交通效率情形和信息娱乐。对于安全方面，提到如下情形：“合作前方碰撞报警（CooperativeForwardCollisionWarning）”、“预碰撞侦测/报警（Pre-CrashSensing/Warning）”、“危险场所报警（HazardousLocationWarning）”。在这些方面，车辆彼此间交换信息，如位置、方向和速度，也交换参数，如大小和重量。所传输的其它信息涉及意图信息，如车辆有意地被超过、车辆左/右转弯等等，所述意图信息对于协同驾驶来说是令人感兴趣的。在此，常常传送传感器数据。如果存在危险情况而驾驶员没有做出反应，那么车辆可能会自动刹车，使得防止事故或者至少将在不可避免的事故中的后果保持得尽可能小。在交通效率的范围内提到：“增强型路线指导与导航（EnhancedRouteGuidanceandNavigation）”、“绿灯最佳速度顾问（Green-LightOptimalSpeedAdvisory）”和“V2V合并辅助（V2VMergingAssistance）”。在信息娱乐方面，因特网访问有前景。清单表明：尤其是在安全的范围内进行对时间要求严格的数据传输。因而，车辆到车辆通信的可靠性是重要的。在移动无线电中，数据传输的可靠性意味着完整性（所有被发送的有效数据都到达接收方）和准确性（所发送的有效数据和从所接收到的数据中还原的有效数据一致）。为此，在移动无线电技术中使用不同的方法，例如频率多样性、空间多样性、对调制方式和调制参数以及所要使用信道码以及编码速率等等的的合理的选择！目前，如下移动无线电技术能被用于车辆到车辆通信：基于3GPP的UMTS、HSPA、LTE，以及未来的5G标准。对于车辆直接通信来说，提及LTE-V和5GD2D。一旦数据必须周期性地反复地被传输，就应针对这些数据的传输保留高效的传输资源并且将这些传输资源分派给发送站。在如今的移动无线电标准中，管理单元承担该任务，所述管理单元也在术语“调度程序（Scheduler）”下公知。如今，该管理单元通常布置在移动无线电基站中。在LTE移动通信系统中，基站简称作eNodeB，对应于“演进式节点基站（EvolvedNodeBasis）”。因此存在如下情况：在基于移动无线电（LTE-V、5G）在车辆之间进行直接通信时，进行从车辆到车辆的传输，但是网络提供商通过基站eNodeB来控制资源。利用该所谓的调度程序，移动无线电供应商规定：哪个频率资源允许在哪个时间点被用于直接通信。尤其是，在移动无线电中，用户在一个区之内的所有活动都由基站来指挥。通常是基站中的软件组件的调度程序通知每个成员：该成员允许在哪个时间点并且在传输帧的哪些频率上发送确定的数据。因此，所述调度程序的主要任务在于将传输资源合理地分配到不同的成员。由此，避免了冲突，在从成员（上行链路（Uplink））以及到成员（下行链路（Downlink））的两个传输方向对数据通信进行调节并且能够实现多个用户的高效的访问。在车辆中越来越多的应用需要数据连接。近年来，已添加了很多应用，这些应用需要与服务器的连接，诸如谷歌地图导航（GoogleMapsNavigation），还有电话、来自信息娱乐领域的应用，如因特网收音机、视频流服务和天气服务。这些服务一部分没有对数据连接提出特别高的要求。其它服务、如音频和视频流服务虽然提出了被提高的要求，但是不是安全相关的，而且在数据传输率和时延方面的变化可以通过在应用层的缓冲措施来拦截（例如流式缓冲（StreamingBuffer））。一些应用甚至只需要偶尔的数据连接来取得服务器的当前信息并且将这些当前信息显示给用户。最新的应用对通信提出了高得多的要求。尤其是在安全相关的应用领域，数据传输的时延和数据传输的可靠性重要。有些应用领域、诸如机动车（Kfz）传感器原始数据的交换需要确定的数据传输率和时延来正常地发挥作用，例如对交通成员的协调控制就基于这些机动车传感器原始数据来实现。这种类型的要求通常被称作服务质量（Quality-of-Service）要求，简称QoS。在移动通信系统LTE（长期演进（LongTermEvolution））中，以无线承载设计（RadioBearerKonzept）详细规定了一种解决方案，该解决方案应在在移动无线电领域实现QoS。从3GPP在TS23.401规范中进行了标准化。但是，该设计在实际中常常没有被使用。在IP网络领域，QoS解决方案被标准化。在IP网络领域的已知的解决方案的示例是协议综合服务（ProtokolleIntegratedServices）IntServ、资源预留协议（ResourceReservationProtocol）RSVP、差异化服务（DifferentiatedServices）DiffServ和多协议标签交换（MultiprotocolLabelSwitching）MPLS。但是，这些解决方案并不是针对移动无线电领域来设计的。当前的移动无线电调制解调器只向用户提供对来自下层的数据的受限制的访问。这些移动无线电调制解调器反而按照通信的传统的ISO/OSI层模型使下层与应用层隔绝。这对于在移动无线电中的传统的应用来说也是合理的。每个层i都向上面的层i+1提供尽可能好的服务（“besteffort（尽力服务）”）。层的独立性具有如下含义：每个层都可以单独地被开发、被优化而且也可以针对（例如其它制造商）的其它实现方案被更换。从WO98/45994A2公知：在开放式系统互联（OpenSystemInterconnection）系统OSI中，在数据通信的ISO/OSI层模型的每个层嵌入所谓的“向上服务接入点（UpwardServiceAccessPoint）”，以便将服务质量参数转发给相应下一个更高的层。同时，当前的技术实现方案对于应用来说提供了在下层观察当前的情况的可能性。然而，这是强烈简化并且延迟的信息，以便例如能够实现在移动电话中的条形显示。这种实现方案基于AT指令集的使用，该AT指令集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监控数据连接的质量的方法，其中数据在传输网络的区中通过被干扰的无线电信道传输到至少一个移动成员站（30、32、33），其中在成员站（33）中，所述数据连接的状态在作为应用层中的应用程序的一部分的监控模块（ÜM）中至少基于在比特传输层（PHY）中的测量来监控，而且在所述比特传输层中的测量在没有经历一个或多个中间层的情况下直接被转交给所述应用层（APP），或者由所述应用层（APP）从提供所述测量的层中取得，其特征在于，除了至少基于在所述比特传输层（PHY）中的测量对所述数据连接的状态估计之外或者替选于至少基于在所述比特传输层（PHY）中的测量对所述数据连接的状态估计，在所述监控模块（ÜM）中进行状态估计时也考虑关于所述传输网络的状态的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.21 DE 102016220724.5;2017.03.15 DE 10201721.一种用于监控数据连接的质量的方法，其中数据在传输网络的区中通过被干扰的无线电信道传输到至少一个移动成员站（30、32、33），其中在成员站（33）中，所述数据连接的状态在作为应用层中的应用程序的一部分的监控模块（ÜM）中至少基于在比特传输层（PHY）中的测量来监控，而且在所述比特传输层中的测量在没有经历一个或多个中间层的情况下直接被转交给所述应用层（APP），或者由所述应用层（APP）从提供所述测量的层中取得，其特征在于，除了至少基于在所述比特传输层（PHY）中的测量对所述数据连接的状态估计之外或者替选于至少基于在所述比特传输层（PHY）中的测量对所述数据连接的状态估计，在所述监控模块（ÜM）中进行状态估计时也考虑关于所述传输网络的状态的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中除了在所述比特传输层（APP）中的测量之外，也将所述数据连接的参数、尤其是所分派的带宽和/或所使用的具有所设置的调制参数的调制方式转交给所述应用层（APP）。3.根据权利要求2所述的方法，其中尤其是将关于网络负荷的信息和/或关于在网络中的成员站（33）的状态的信息转发给所述监控模块（ÜM），作为关于所述传输网络的状态的信息。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述关于在网络中的成员站（33）的状态的信息尤其说明：所述成员站（33）是否已到达区边界附近。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述成员站（33）将关于所述成员站（33）的当前的位置和所计划的路线的信息传送给网络管理单元（20）。6.根据权利要求2至5之一所述的方法，其中关于所述传输网络的状态的信息由网络管理单元（20）在将来预测，而且由所述网络管理单元（20）发送到所述成员站（33）。7.根据权利要求6所述的方法，其中为了预测所述传输网络的状态，考虑关于所述成员站（33）的当前的位置和所述成员站（33）的所计划的路线的信息。8.一种用于在根据上述权利要求之一所述的方法中使用的成员站，所述成员站具有监控模块（...

【专利技术属性】
技术研发人员：R阿列埃夫，A夸切克，T黑恩，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE