DE602004013075T2 - Transmission of alerts between vehicles on a road and a traffic information network - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft den allgemeinen Bereich der Verteilung von Alarm- und Sicherheitsmeldungen auf einer Verkehrsachse, die an auf der genannten Verkehrsachse fahrende Fahrzeuge gerichtet sind und/oder von ihnen ausgehen.The The present invention relates to the general area of distribution of alarm and safety messages on a traffic axis, the directed at on said traffic axis moving vehicles are and / or emanate from them.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen für die Verteilung von Alarm- oder Sicherheitsmeldungen im Allgemeinen bekannt.in the State of the art are different solutions for the distribution of alarm or security messages generally known.
Als
Beispiel beschreibt das Patent
Das
französische
Patent
Diese Lösung ist nur dann effizient, wenn ein ausreichender Prozentsatz an Fahrzeugen mit den betrachteten Ausrüstungen ausgerüstet ist.These solution is efficient only if there is a sufficient percentage of vehicles with the equipment considered equipped is.
Ein
weiteres amerikanisches Patent
Das
europäische
Patent
Jede Empfängervorrichtung, die eine sekundäre Zwischenfallsmeldung (M2) empfängt, leitet ausgehend von den empfangenen Koordinaten (CA) des Zwischenfalls und den eigenen Koordinaten (C1, C2, C3) sowie ausgehend von ihren bestimmten Modifikationen eine Entscheidung bezüglich der Annäherung oder der Nicht-Annäherung des Fahrzeugs zu diesem Zwischenfall ab und gibt im Fall einer Annäherung des Zwischenfalls eine Meldung (A) ab.each Receiver device, the one secondary Incident message (M2) receives, derives from the received coordinates (CA) of the incident and their own coordinates (C1, C2, C3) as well as their own coordinates certain modifications a decision regarding the approach or the non-approach of the vehicle to this incident and are in the case of an approximation of Incidentally, a message (A) from.
Das
französische
Patent
Das
Das
Wie bei den vorherigen Lösungen ist es notwendig, dass die Fahrzeuge und eventuell die Infrastruktur am Seitenstreifen der Straße alle mit spezifischen Ausrüstungen ausgestattet sind, um den Betrieb eines derartigen Systems zu erlauben.As in the previous solutions it is necessary that the vehicles and possibly the infrastructure on the side of the road all with specific equipment equipped to allow the operation of such a system.
Bekannt sind ebenfalls Lösungen, die auf die Übertragung von Informationen für mobile Fahrzeuge abzielen (eventuell auf Anforderung). Derartige Lösungen werden in den folgenden Dokumenten beschrieben.Known are also solutions, the on the transmission of information for Target mobile vehicles (possibly on request). such solutions are described in the following documents.
Das
Dokument
Der
europäische
Patentantrag
Die
Patentschrift
Das
europäische
Patent
Das
europäische
Patent
Derartige Dokumente lösen nicht eine Problematik, die auf die Verteilung von gezielten Warnmeldungen abzielt, die von den Nutzern in einem Netz vom Straßentyp ausgegeben werden.such Solve documents not a problem affecting the distribution of targeted alerts aimed at by the users in a network of the street type become.
Bei diesen vorherigen Lösungen ist es notwendig, dass die Fahrzeuge und eventuell die Infrastruktur am Seitenstreifen der Straße alle mit spezifischen Ausrüstungen ausgestattet sind, um die Nutzung eines derartigen Systems zu erlauben.at these previous solutions it is necessary that the vehicles and possibly the infrastructure on the side of the road all with specific equipment equipped to allow the use of such a system.
Ganz allgemein weist der Stand der Technik im Bereich der Telekommunikation zahlreiche schnurlose Netztechnologien auf, und zwar insbesondere:
- – Zellennetze;
- – schnurlose lokale Netze;
- – dem Straßenverkehr dedizierte Funkausstrahlungsnetze in Isofrequenz mit Unterstützung einer spezialisierten Übermittlung von Mitteilungen (RDS-TMC);
- – laterale Nachbarschaftskommunikationen vom Typ europäisches DSRC oder Magnetschleifen (BOCOM);
- – Kommunikationen von Fahrzeug zu Fahrzeug über kurze Distanzen mit Relais (MANET, MTNET) oder ohne Relais (VIGILANT, IVHM);
- – die Kommunikationsnetze Boden/Zug für die sicherheitsrelevante kontinuierliche Kontrollsteuerung, eventuell mit Unterstützung des Videoflusses (SOFRANET).
- - cell networks;
- - cordless local area networks;
- - radio-frequency dedicated radio communication networks, dedicated to road transport, with the support of specialized communications (RDS-TMC);
- Lateral neighborhood communications of the type European DSRC or magnetic loops (BOCOM);
- - Vehicle-to-vehicle communications over short distances with relays (MANET, MTNET) or without relays (VIGILANT, IVHM);
- - The communication networks ground / train for the safety-related continuous control control, possibly with the support of the video flow (SOFRANET).
Die den Autobahnen dedizierten Funkausstrahlungsnetze in Isofrequenz werden als „FM" oder „DAB" bezeichnet. Die Netze FM (Frequenzmodulation) besitzen eine eigene Infrastruktur, die entlang den Autobahnen in zwei sukzessiven Generationen aufgestellt ist: analoge Verstärker in Kaskadenform direkt im Band II FF (VHF: 107,7 MHz oder andere in Europa); dann der Transport per gesondertem Netz (Richtfunkstrecken, Glasfasern oder Satellitenverbindungen) und koordinierte Verteilung im Band II FM. Das verwendete Format ist das ganz klassische analoge Format RCA für das Hi-Fi Stereo (G + D und G – D mit Pilotträgerkanal), zu dem ein oder mehrere Unterträgerkanal/Unterträgerkanäle für zusätzliche Dienste hinzukommen, wie z. B. die ausgestrahlte Übermittlung von Mitteilungen RDS-TMC (bei 57 kHz). Die Netze DAB (Digital Audio Broadcast) für Autobahnen befinden sich im Projektstadium, und ihre Zukunft hängt ganz allgemein von der Zukunft der Technologie DAB selbst ab. Es handelt sich um rein digitales Verteilersystem, das auf einem Modulationsformat mit Multiträgerkanal OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) basiert.The the highways dedicated radio frequency networks in isoffrequency are called "FM" or "DAB". The Networks FM (Frequency Modulation) have their own infrastructure, which set up along the highways in two successive generations is: analog amplifier in cascade form directly in band II FF (VHF: 107.7 MHz or others in Europe); then the transport via a separate network (radio links, Optical fibers or satellite links) and coordinated distribution in Volume II FM. The format used is the classic analogue Format RCA for Hi-Fi stereo (G + D and G - D with pilot carrier channel), to the one or more sub-carrier channel / sub-carrier channels for additional services added, such. B. the broadcast transmission of messages RDS-TMC (at 57 kHz). The networks DAB (Digital Audio Broadcast) for highways are in the project stage, and their future depends entirely generally from the future of technology DAB itself. It deals It's a purely digital distribution system based on a modulation format with multi-carrier channel OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) is based.
Der größte Nachteil dieser Netze besteht in dem Gegenstück für ihre Einfachheit: Sie bleiben auf eine Richtung beschränkt und sind damit für die Erfassung von Informationen aus mobilen Geräten ungeeignet.Of the biggest disadvantage these nets consist in the counterpart of their simplicity: they remain limited to one direction and are for that the collection of information from mobile devices unsuitable.
Die lateralen Kommunikationssysteme vom Typ DSRC (ETSI: Digital Short range communications, auf dem Funkband 5,8 GHz) oder Magnetschleifen (BOCOM auf dem Band HF 7,5 MHz) weisen in der Nachbarschaft von festen Installationen eine begrenzte Bereichsabdeckung auf. Ihre Asymmetrie, die ihren Erfolg bei den Automobilherstellern ausmacht oder ausmachen wird, verhindert jegliche mögliche Erweiterung bei der Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug.The lateral communication systems of the type DSRC (ETSI: Digital Short Range Communications, on the 5.8 GHz radio band) or magnetic loop (BOCOM on the HF 7.5 MHz band) have limited area coverage in the vicinity of fixed installations. Their asymmetry, which constitutes or will make their mark on carmakers, prevents any possible expansion in vehicle-to-vehicle communication.
Die Systeme zur direkten Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug sind derzeitig für die rasche Übertragung von direkt für die nachfolgenden Fahrzeuge bestimmten Warnungen vor dem Fluss von Fahrzeugen im Kommen. Der Inhalt wird aus kurzen Meldungen in Echtzeit gebildet, was kurze Latenz- und Transitzeiten sowie eine gute Verfügbarkeit erfordert.The Systems for direct communication from vehicle to vehicle are currently for the fast transfer from directly for the following vehicles issued warnings before the river of Vehicles in the coming. The content is made up of short messages in real time formed, which requires short latency and transit times and good availability.
Die
verwendeten Techniken sind die Isofrequenz mit Zeitverteilung (TDMA),
seien sie strukturiert oder nicht, sowie die automatische und kooperative
Weiterleitung zwischen mobilen Geräten, um die Reichweite in der
Achse des Verkehrsweges zu erhöhen.
Als erhebliche Beispiele für
diese Systeme können
folgende Systeme genannt werden:
MTNET (aus den Demonstratoren
MANET von PROMOTHEUS und DRIVE stammendes industrielles Produkt)
arbeitet in Zuordnung ohne Kollision und in selektiver Weiterleitung
per Relaisstationen. Die Vektoren VIGILANT und IVHW arbeiten im
Wettbewerb und mit einfacher Relaisstation (Punkt zu Punkt).The techniques used are isoframes with time distribution (TDMA), whether structured or not, as well as the automatic and cooperative routing between mobile devices to increase the reach in the axis of the traffic route. As significant examples of these systems, the following systems can be mentioned:
MTNET (industrial product originating from the demonstrators MANET from PROMOTHEUS and DRIVE) operates in assignment without collision and in selective forwarding via relay stations. The vectors VIGILANT and IVHW work in competition and with simple relay station (point to point).
Derartige, auf die lokale Sicherheit fokalisierte Systeme sollen von jeder festen Infrastruktur unabhängig sein, doch die globale Sicherheit fördert das Prinzip einer Weiterleitung zu einem eventuellen Infrastrukturpunkt zwecks abgestimmter Aktionen mit den Bearbeitungszentren. Einer der Vorteile der Übertragung MTNET ist die Erleichterung einer derartigen Weiterleitung. Das Programm ARCO führt eine auf Kommunikations-Satellitenrechnern basierende Architektur ein, die die transparente Kooperation zwischen Vektoren von Fahrzeug zu Fahrzeug und von Fahrzeug zu Infrastruktur erlaubt. Das zukünftige Programm SARI stellt die Generalisierung der Lösungen von Fahrzeug zu Fahrzeug vom Typ MTNET oder IVHW jeweils zu einem festen Zugang zu der Infrastruktur in Aussicht. Die möglichen Technologien befinden sich noch im Experimentierstadium. Die internationalen Arbeitsgruppen (ANSI, ETSI, ISO) für CALM (Continuous Air Interface for Long and Medium distance) nehmen zum Teil die Prinzipien dieser Programme und Lösungen für eine Anwendung mit 5,9 GHz wieder auf.such, Systems that focus on local security should be accessible to everyone fixed infrastructure independent global security promotes the principle of redirection to a possible infrastructure point for the purpose of coordinated actions with the machining centers. One of the advantages of the transfer MTNET is the facilitation of such forwarding. The Program ARCO leads a a communication satellite based architecture, the transparent cooperation between vectors of vehicle allowed to vehicle and from vehicle to infrastructure. The future program SARI represents the generalization of solutions from vehicle to vehicle of the type MTNET or IVHW each to a fixed access to the infrastructure in view. The possible Technologies are still in the experimental stage. The international Working groups (ANSI, ETSI, ISO) for CALM (Continuous Air Interface for long and medium distance) partly take the principles of this Programs and solutions for one Application at 5.9 GHz again.
In dem damit verbundenen Bereich des Schienentransports werden verschiedene Lösungen für die sicherheitsrelevante Kontrollsteuerung von Zügen vom Boden aus vorgeschlagen (CBTC: „Communication Based Train Control). Einige sind von den WLAN abgeleitet, wobei gewisse Zweifel über die Leistungen und die mögliche Kohabitation mit den Büro- und den Anwendungen für das breite Publikum bestehen. Parallel zu den WLAN wird ebenfalls eine Ableitung des CALM durch Anpassung des für die Straße bestimmten Originals in Betracht gezogen. Weitere Lösungen sind Eigentümerlösungen, die mehr oder weniger eng mit den Anwendungen (automatische Steuerung und Regelung) verbunden sind. Schließlich gibt es eine als SOFRANET (Handelsname) bezeichnete Lösung, die einen guten Kompromiss zwischen dem Leistungsniveau und der Öffnung gegenüber anderen Standards bietet.In the associated area of rail transport will be different Solutions for the security relevant Control control of trains proposed from the ground (CBTC: "Communication Based Train Control). Some are derived from the Wi-Fi, with some doubt about the services and the possible Cohabitation with the office and the applications for the wide audience exist. Parallel to the wi-fi is also a derivation of the CALM by adapting the original intended for the road in Considered. Other solutions are owner solutions, which more or less closely with the applications (automatic control and regulation) are connected. Finally, there is one as SOFRANET (Trade name) designated solution, a good compromise between the level of performance and openness to others Offers standards.
SOFRANET schlägt eine Architektur vor, die die Eigenschaften des Ausstrahlens per Funk zwischen den Zügen und einer Serie von kooperativen Basisstationen am besten ausnutzt. Eine dreifache Diversifizierung der Übertragung ermöglicht es, die Robustheit auf ein noch nie erreichtes Niveau zu bringen. Die Isofrequenzressource wird in TDMA mit hohem Spitzendurchsatz aufgeteilt, der durch die Infrastruktur mit Verwaltung der Mobilität gesteuert wird. Das System zielt im Wesentlichen auf die Fahrzeugkommunikation (Zug) mit Infrastruktur ab, doch ist eine Reserve für das Weiterleiten zwischen Fahrzeugen (Zügen) in schwierigem Umfeld (U-Bahn im Tunnel und Hindernisse vom Typ „Verkehrsstau" von einer Wagenreihe zur anderen zwischen den von bis zu 2.000 m beabstandeten Stationen} vorgesehen. Die Struktur wird in Höhe von einem Kanal pro Verbreitungsrichtung redundant (1 + 1) ausgelegt; es unterstützt IP v6 und seine Weiterentwicklungen und wird unter SNMP auf einer Standardplattform verwaltet.SOFRANET beats an architecture that has the characteristics of radiating per Radio between the trains and a series of cooperative base stations. A threefold diversification of transmission makes it possible to bring the robustness to an unprecedented level. The Isoffrequency resource is split into high peak-throughput TDMA, which is controlled by the infrastructure with management of mobility becomes. The system is essentially aimed at vehicle communication (Train) with infrastructure, but is a reserve for forwarding between vehicles (trains) in a difficult environment (underground in the tunnel and obstacles of the type "traffic jam" from a row of cars on the other hand, between the stations spaced up to 2,000 meters} intended. The structure is equal to one channel per distribution direction redundant (1 + 1) designed; It supports IP v6 and its enhancements and is managed under SNMP on a standard platform.
Die vorhandenen sicherheitsrelevanten Kontrollsteuerungen sind mit Ausnahme des SOFRANET für die Fahrzeuginfrastruktur dediziert und können nicht die Lösung von Fahrzeug zu Fahrzeug übernehmen, insbesondere nicht bei einem Fehlen von Infrastruktur. Darüber hinaus sind die Leistungen der Echtzeit im Verhältnis zu dem jeweiligen Bedarf der Straße im überfluss vorhanden, während die Reichweiten eher darunter liegen.The Existing safety-related control controls are with the exception of the SOFRANET for The vehicle infrastructure is dedicated and can not be the solution of Take vehicle to vehicle, especially not in the absence of infrastructure. Furthermore are the services of the real time in relation to the respective need the street abound available while the ranges are rather lower.
Darüber hinaus
ist der Patentantrag
Angesichts des Standes der Technik besteht das Ziel der Erfindung darin, eine zuverlässige Lösung vorzuschlagen, die die Verteilung einer Warnung auf wirksame Weise selbst dann zulasst, wenn nur eine reduzierte Anzahl von Fahrzeugen mit einer spezifischen Ausrüstung ausgestattet ist, deren Ausstattungs- oder die Kosten für die Neuausrüstung der Infrastruktur erschwinglich sind, indem auf ein Minimum an Anpassung der bereits vorhandenen Infrastruktur zurückgegriffen wird.In view of the prior art, the object of the invention is to provide a reliable Lö to effectively propose the distribution of a warning even if only a reduced number of vehicles are equipped with specific equipment whose equipment or infrastructure reimbursement costs are affordable, with a minimum of adaptation already existing infrastructure is used.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein drahtloses Kommunikationsnetz, das entlang einem Straßenverkehrsweg aufgestellt ist und den am Seitenstreifen des Weges aufgestellten sowie den in den Fahrzeugen integrierten Sender- und Empfängervorrichtungen, um die Weiterleitung der entsprechenden Daten zu gewährleisten. Die Weiterleitung wird automatisch auf einem einzigen Kanal gemäß mehreren eventuellen Schleifen in Kaskadenform oder parallel vom Typ Fahrzeug zu Fahrzeug, Fahrzeug zu Infrastruktur und Infrastruktur zu Fahrzeug durchgeführt.The The present invention relates in particular to a wireless Communication network situated along a road traffic route and the set up on the side strip of the way and in the Vehicles integrated transmitter and receiver devices to forwarding the corresponding data. The Forwarding will be done automatically on a single channel according to several any loops in cascade form or parallel to the vehicle type to vehicle, vehicle to infrastructure and infrastructure to vehicle carried out.
Genauer
ausgedruckt, die Erfindung findet auf Autobahnen, Ringautobahnen,
Schnellstraßen und
Bundesstraßen
Anwendung, und zwar mit dem dreifachen Ziel:
der Unterstützung der
Sicherheit als oberste Priorität,
der
Hilfe bei der Verwaltung und der Kontrolle, als mittlere Priorität,
der
Verbesserung des Komforts der Benutzer als untergeordnete Priorität.More specifically, the invention applies to highways, ring roads, highways and highways, with the threefold goal:
supporting safety as a top priority,
help with administration and control, as a medium priority,
improving the comfort of users as a subordinate priority.
Außer der Abdeckung einer Infrastruktur, z. B. auf den Nebenstraßen, erlaubt die Erfindung die Unterstützung eines Minimums von Sicherheitsfunktionen allein mithilfe der Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug. Der Übergang im Rahmen und außerhalb der Infrastruktur erfolgt ohne Unterbrechung.Except the Covering an infrastructure, eg. B. on the side streets, allowed the invention support a minimum of security features solely through communication from vehicle to vehicle. The transition in the frame and outside the infrastructure is open without interruption.
Es
geht darum, bei gleichzeitiger Einhaltung ihrer inhärenten Anforderungen
an die Verfügbarkeit, das
Ansteigen und die Ausgabe in Echtzeit die folgenden Dienste zu gewährleisten
und sie dabei dennoch hierarchisch einzuordnen:
Kommunikation
auf mehr oder weniger kurze Distanz von Warnungen, Warnmeldungen
und Information in Verbindung mit Zwischenfällen, die in dem davor liegenden
Verkehr eintreten,
Ausstrahlen von Anweisungen und Zusammenstellung
von Informationen von und zu den Kontrollzentren und den Sicherheitsposten
Kommunikation
in Verbindung mit der Logistik des Konzessionärs und des Verwalters des Verkehrsweges,
Interaktive Konsultationen von lokalen oder regionalen Servern bezüglich des
Umfeldes (Wetter, Tourismus, verschiedene Einrichtungen),
Interaktive
Konsultationen von nahen oder entfernten, betriebenen oder nicht
betriebenen, kostenlosen oder kostenpflichtigen Servern mit allgemeiner
Nutzung (INTERNET-Netz).The goal is to ensure the following services while meeting their inherent requirements for availability, increase and output in real time, yet hierarchically rank them:
Communication at more or less short distance of warnings, warnings and information in connection with incidents occurring in the preceding traffic,
Broadcasting instructions and compiling information to and from the control centers and security posts
Communication in connection with the logistics of the concessionaire and the manager of the traffic route, Interactive consultations of local or regional servers regarding the environment (weather, tourism, various facilities),
Interactive consultations of nearby or remote, operated or not operated, free or paid general-purpose servers (INTERNET network).
Gegenstand der Erfindung ist es insbesondere, die beschriebenen Nachteile der Lösungen des Standes der Technik für den Austausch von „Zielmeldungen" zu beheben, die als Meldungen beschrieben werden, die den vorrangigen Sicherheitsdiensten, jedoch auch den komplementären Logistikdiensten, dem Komfort oder der kommerziellen Nutzung entsprechen. Eine doppelte Betriebsart Fahrzeug zu Fahrzeug und Fahrzeug zu Infrastruktur zu Fahrzeug wird für den Austausch von Sicherheitszielmeldungen berücksichtigt.object The invention is in particular, the described disadvantages of solutions of the prior art for to resolve the exchange of "target messages" that be described as messages to the senior security services, but also the complementary Logistics services, for comfort or commercial use. A dual mode vehicle to vehicle and vehicle to infrastructure becomes vehicle for consider the exchange of security target messages.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verteilsystem von Zielmeldungen auf einem Straßennetz gemäß dem Anspruch 1.To For this purpose, the invention relates to a distribution system of destination messages on a road network according to the claim 1.
Jede der genannten Stationen umfasst bevorzugt Mittel für die Weiterleitung von durch den zusätzlichen Empfänger erhaltenen Meldungen zu einem Verteilerserver für Warnmeldungen.each said stations preferably comprises means for forwarding from through the additional receiver received messages to a distribution server for alerts.
Das System umfasst vorteilhaft einen Verteilserver, der die Meldungen auf dem Funkverteilnetz ausgibt.The System advantageously includes a distribution server containing the messages on the radio distribution network.
Gemäß einer besonderen Variante umfasst das System einen elektronischen Anpassungsschaltkreis eines Funkverteilempfängers, der für die Ausgabe eines digitalen Warnsignals in die Fahrzeuge integriert ist.According to one In a special variant, the system comprises an electronic matching circuit a radio distribution receiver, the for the output of a digital warning signal integrated into the vehicles is.
Der genannte elektronische Schaltkreis wird bevorzugt an eine mit der Empfängerantenne des Autoradios gemeinsame Antenne angeschlossen.Of the said electronic circuit is preferably connected to a with the receiver antenna connected to the car radio common antenna.
Gemäß einer Variante umfasst das System Sender, die für die lokalisierte Ausgabe von Warnmeldungen in die genannten Stationen integriert sind.According to one Variant includes the system transmitter, which is for the localized output of alerts are integrated into the mentioned stations.
In einem bevorzugten Realisierungsmodus wird das System dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstrahlen der Warnmeldungen mit einer Isofrequenzressource realisiert wird, die in der Größenordnung eines Straßennetzes verallgemeinert ist.In In a preferred embodiment, the system is characterized that broadcasting the alerts with an isoffrequency resource is realized that in the order of magnitude a road network is generalized.
Insbesondere kann die Übertragung der Warnmeldungen auf einem Funkverteilkanal realisiert werden, die in vollumfänglicher Kompatibilität mit dem Originaldienst zur Regulierung des Straßenverkehrs dediziert ist.Especially can the transmission the warning messages are realized on a radio distribution channel, in fuller Compatibility with Dedicated to the original service for the regulation of road traffic.
Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, ein Format mit Spektrumsverteilung mit einem Schutz durch den eventuell in Partikel aufgeteilten Code in Abhängigkeit von dem geographischen Bereich, der Typologie des Verkehrsweges oder der Identität des Verwalters zu verwenden.To For this purpose it is advantageous to use a format with spectrum distribution with a protection by the possibly divided into particles code dependent on from the geographical area, the typology of the traffic route or the identity to use the administrator.
Mit dem vorgeschlagenen System wird die Aufteilung der Isofrequenzressource in TDMA (Time Division Multiple Access: multipler Zugang zur Verteilung in der Zeitabfolge) strukturiert oder nicht, synchron oder asynchron unter Einhaltung der aufeinander folgenden zeitlichen Tranchen fester, jedoch parametrierbarer Größe durchgeführt, in denen die banalisierten Datenraster durch die unterschiedlichen Fahrzeuge oder Basisstationen der Infrastruktur übertragen werden können.With the proposed system is the distribution of the isoffrequency resource in TDMA (Time Division Multiple Access: multiple access to distribution in the sequence) structured or not, synchronous or asynchronous Firmly adhering to successive temporal tranches, however parameterizable size is carried out in which the banalized data grid by the different vehicles or base stations of the infrastructure can be transmitted.
In der Infrastruktur werden mit einer identifizierbaren Unterschrift und gemäß einem regelmäßigen zeitlichen Motiv spezifische Tranchen zugeordnet, die die Synchronisation des jeweiligen Austauschs erleichtern, wenn die genannte Infrastruktur verfügbar ist.In The infrastructure will be identified by an identifiable signature and according to one regular time Motif specific tranches associated with the synchronization of the each exchange if the said infrastructure is available.
Das System sieht das systematische Reservieren einer Tranche nach jeder nützlichen Tranche vor, die durch ein mobiles Gerät zwecks unverzüglicher Weiterleitung durch die aktuelle Basisstation (i) der eventuellen Infrastruktur in elektromagnetischer Reichweite des mobilen Geräts ohne Intervention der Serverzentren ausgegeben wird. Darüber hinaus hat sie die Kapazität, es den übergeordneten (i – 1) und den untergeordneten (i + 1) Basisstationen je nach der Topologie zu erlauben oder nicht zu erlauben, ein zweites Mal eine derartige Warnung in der Originaltranche weiterzuleiten.The System sees the systematic reservation of a tranche after each useful Tranche ago, by a mobile device for the purpose of immediate Forwarding through the current base station (i) of the eventual Infrastructure in electromagnetic range of the mobile device without Intervention of the server centers is issued. Furthermore does she have the capacity it's the parent (i - 1) and the subordinate (i + 1) base stations depending on the topology to allow or not to permit such a second time Forward warning in the original tranche.
Das System verwaltet die Zugangspriorität zu anderen Diensten zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeug und Servern, die mit der Infrastruktur verbunden sind.The System manages the access priority to other services between Vehicles or between vehicle and servers connected to the infrastructure are.
Die praktische Realisierung verwendet für den integrierten Teil einen Teil der Module eines modernen Autoradios, dem ein Sendermodul, ein Duplexgerät – zum Umschalten oder auf andere Weise –, ein spezifisches Modem und ein digitales Modul zur Signalbearbeitung und ein digitales Schnittstellenmodul zugeordnet sind. Für den festen Teil nutzt die Realisierung die Wiederverwendung der Funkverteilsender FM am Seitenstreifen von Autobahnen, indem jedem von ihnen ein Empfänger, ein Modem und ein digitales Verarbeitungs- und Schnittstellenmodul hinzugefügt wird, das symmetrisch zu denen des integrierten Teils ist, sowie eine eventuelle Verbindung mit den Transportnetzen (betriebene oder nicht betriebene Intranet- und Internetdienste).The practical realization uses one for the integrated part Part of the modules of a modern car radio, which has a transmitter module, a duplex device - for switching or otherwise -, a specific modem and a digital module for signal processing and a digital interface module are assigned. For the firm Part uses the realization the reuse of the radio distribution transmitter FM on the shoulder of highways, giving each of them a receiver, a Modem and a digital processing and interface module is added, which is symmetrical to those of the integrated part, as well as a possible one Connection to transport networks (operated or not operated Intranet and internet services).
Als Alternative zur Wiederverwendung der Funkverteilsender FM schlägt das System die Wiederverwendung von Notrufsäulen vor, die geeigneterweise durch das Einbringen von Sendermodulen, eines Empfängers, eines Modems, eines Verarbeitungsgeräts und einer digitalen Schnittstelle desselben Typs wie die bereits verwendeten erneuert worden sind.When The system proposes an alternative to the reuse of the FM radio stations the reuse of emergency telephones suitably by introducing transmitter modules, a recipient, a modem, a processing device and a digital interface of the same type as those already used have been renewed.
Gemäß einem besonderen Merkmal ist das System dadurch bemerkenswert, dass die Isofrequenzressource sich mit einem Funkverteilkanal FM des Bandes II VHF mit einer Breite von 450 kHz oder einem Kanal identifizieren kann, der im niedrigen UHF-Bereich (bei rund 400 oder 800 MHz) gleichgestellt ist, oder auch einer Struktur aus Verbindungskanälen mit engem Band VHF (40–200 MHz).According to one special feature, the system is remarkable in that the Isoffrequency resource associates with a band FM radio distribution channel II VHF with a width of 450 kHz or a channel identify can be equated in the low UHF range (at around 400 or 800 MHz) or even a structure of narrow band link channels VHF (40-200 MHz).
Gemäß einem besonderen Merkmal ist das System dadurch bemerkenswert, dass der Kanal von 450 kHz bereits durch ein Funkausstrahlprogramm besetzt sein kann, das dem Straßenverkehr vom Typ „Autobahn FM" bei 107,7 MHz dediziert ist. Das verwendete Format erlaubt die Garantie der gegenseitigen Kompatibilität mit einem niedrigen Durchsatz für die neuen Dienste (4,5 KO/Sek., als Richtwert).According to one special feature, the system is remarkable in that the Channel of 450 kHz already occupied by a radio broadcast program that can be the traffic of the type "highway FM "at 107.7 MHz is dedicated. The format used allows the guarantee of mutual compatibility with a low throughput for the new services (4.5 KO / sec., as a guideline).
Gemäß einem besonderen Merkmal ist das System dadurch bemerkenswert, dass dieser Durchsatz bei einer Freigabe oder Spezialisierung des erwähnten 450 kHz Kanals auf wenigstens 64 KO/Sek. erhöht werden kann. Diese Lösung erlaubt das Ansteigen der sekundären Dienste zur Unterstützung der Infrastruktur.According to one special feature, the system is remarkable in that this Throughput at a release or specialization of the mentioned 450 kHz channels to at least 64 KO / sec. can be increased. This solution allows the increase of secondary Services to support the Infrastructure.
Gemäß einem besonderen Merkmal ist das System dadurch bemerkenswert, dass der Alarmdienst durch Raster von einigen Dutzend Bytes (typischerweise 8 bis 32) gewährleistet wird, die in Tranchen von einigen Dutzend Millisekunden (typischerweise 10 bis 100) für einen Spitzendurchsatz von einigen KO/Sek. (typischerweise 2,4 bis 9,6) mit einer Kapazität von einigen Dutzend gleichzeitigen Alarmen (typischerweise 20) hinterlegt wird; alle diese Werte bleiben in einem weiteren Maße parametrierbar.According to one special feature, the system is remarkable in that the Alarm service through raster of several dozen bytes (typically 8 to 32) which is in tranches of several tens of milliseconds (typically 10 to 100) for a peak throughput of a few KO / sec. (typically 2.4 to 9,6) with a capacity deposited by a few dozen simultaneous alarms (typically 20) becomes; All these values remain parameterizable in a further measure.
Gemäß einem besonderen Merkmal können die Funkfrequenzmerkmale der Ausrüstungen angepasst werden, um mit der geographischen Wiederholung der Funkausstrahlsender FM (5 bis 20 km) oder der der Notrufsäulen (2 bis 3 km) kompatibel zu sein.According to one special feature can the Radio frequency characteristics of the equipments be adapted to coincide with the geographic repetition of radio broadcasting FM (5 to 20 km) or emergency call (2 to 3 km) compatible to be.
Eine Zielsetzung der Erfindung ist die Eignung zur Kooperation mit einem ersten Typ einer vorhandenen Infrastruktur, nämlich den dedizierten Funkausstrahlnetzen FM mittels eines Minimums an Anpassung derselben. Diese Zielsetzung wird unter direkter Wiederverwendung der Ressource gewährleistet, die für die Funkausstrahlung in einfacher Überlagerung zugeordnet wird, so dass die vorhandenen Sender direkt wieder verwendet werden.A The aim of the invention is the suitability for cooperation with a first type of existing infrastructure, namely the dedicated radio broadcast networks FM by means of a minimum of adaptation of the same. This objective is guaranteed with direct reuse of the resource, the for the radio broadcast is assigned in simple overlay, so that the existing stations are used directly again.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Realisierungsmodus, die als einfaches veranschaulichendes Beispiel und keineswegs einschränkend gegeben werden, sowie der beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:Further Features and advantages of the invention will become apparent upon reading the following Description of a preferred implementation mode that is considered simple illustrative example and by no means limiting as well as the attached Drawings more clearly in which:
Unter der Abdeckung der Infrastruktur wird die Mobilität auf zwei Ebenen verwaltet: einer Mikromobilität von Station zu Station (Gleiten entlang der Infrastruktur, was durch die physische Schicht unterhalten wird); und eine Mobilität auf der Ebene des Netzes, die genau die Fortschritte des „Mobile IP" des Protokolls IP v6 übernimmt (Übergang eines Sektors auf seinen Nachfolgesektor). Das System kann sich ggf. mit der einen oder der anderen zufrieden geben.Under Infrastructure coverage manages mobility at two levels: a micro-mobility from station to station (gliding along the infrastructure, passing through the physical layer is maintained); and a mobility on the Level of the network, which accurately reflects the progress of the "Mobile IP "of the protocol IP v6 takes over (Crossing one sector on its successor sector). The system can work If necessary, settle for one or the other.
Erfindungsgemäß werden die Tranchen paarweise aneinandergefügt: Es gibt Paare aus Tranchen für die mobilen Geräte und Paare aus Tranchen für die festen Geräte, wobei letztere auf wiederkehrende Weise derart angeordnet sind, dass sie den Rhythmus der Zyklen bestimmen. Ein mobiles Gerät kann eine Sicherheitsmeldung (z. B. eine Warnung) ausgeben, sobald der Kanal frei ist, indem es eine Tranche besetzt. Die zweite Tranche des Paares wird für das eventuelle Weiterleiten durch die aktuelle Station (i) der Infrastruktur frei gelassen, wenn der Dienst dies rechtfertigt. Eine zweite Weiterleitung wird als Option weiter oben und/oder unten (Stationen i – 1, 1 + 1) angeboten, indem die erste Tranche per Datenerfassung wieder verwendet wird. Diese schnellen Weiterleitungen (in dem Zyklus) verhindern nicht die Wiederholungen auf längere Sicht durch die Wirkung der Serverzentren (die eine Verarbeitung mit Mehrwert einbringen können).According to the invention the tranches are joined in pairs: there are pairs of tranches for the mobile devices and pairs of tranches for the fixed devices, the latter being arranged in a recurring manner, that they determine the rhythm of the cycles. A mobile device can be one Issue safety message (eg a warning) as soon as the channel is free is by occupying a tranche. The second installment of the couple is for the eventual forwarding through the current station (i) of the infrastructure released if the service justifies it. A second redirect will be as an option above and / or below (stations i - 1, 1 + 1) offered by the first tranche of data collection again is used. These fast redirects (in the cycle) Do not prevent the repetition in the long run by the effect the server centers (which provide processing with added value can).
Die erste Tranche eines den festen (Infrastrukturstationen) zugeordneten Paares enthält Unterordnungsinformationen, insbesondere für die Synchronisation der Struktur und die Multiplexschaltung der aufeinander folgenden Stationen). Die zweite Tranche ist eine Tranche zur Anfrage von Reservierungen von Ressourcen durch die mobilen Geräte bezüglich der sekundären Dienste. Dort sind durch die mobilen Geräte mit einer Zugangsfrist, die zufällig von ihnen entlang eines diskreten Gitters gezogen wurden, Flags hinterlegt. Die Infrastrukturausrüstung führt die Verarbeitung der adäquaten Priorität durch, indem den Sicherheitsmaßnahmen weitgehend der Vorrang eingeräumt wurde, die zu Beginn des Zyklus frei zugelassen werden, und indem eine Marge, die mindestens gleich einem Paar Tranchen ist, gelassen wird, bevor die sekundären Dienstmeldungen (am Ende des Zyklus) durchgelassen werden. In der ersten Tranche wendet sich die aktuelle Station i an ein mobiles Gerät (absteigende Richtung der Daten), während das mobile Gerät ihm in der zweiten Tranche des Paares antwortet (aufsteigende Richtung der Daten).The first tranche of a fixed (infrastructure stations) assigned Pair contains Subordinate information, in particular for the synchronization of the structure and the multiplexing circuit of the successive stations). The second tranche is a tranche for requesting reservations of resources by the mobile devices with respect to the secondary services. There are through the mobile devices with an access period that happens to be of they were pulled along a discrete grid, flags deposited. The infrastructure equipment leads the Processing the adequate priority by, by the security measures largely given priority was admitted at the beginning of the cycle, and by a margin that is at least equal to a pair of tranches, left is before the secondary Service messages (at the end of the cycle) are allowed through. In the first Tranche, the current station i turns to a mobile device (descending Direction of the data) while the mobile device answers him in the second installment of the pair (ascending direction the data).
Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung gewährt das System den mobilen Teilen Tranchenpaare für die sekundären Dienste gemäß der Reihenfolge, in der sie ihre Flags in der zu diesem Zweck in dem aktuellen Zyklus reservierten Tranche der Station i hinterlegt haben. Eine gewisse Widerstandsfähigkeit kann gewährleistet werden (Beibehaltung der Reservierung auf einigen Zyklen), wenn der Zustand des Verkehrs dies zulässt. Jede auf dem ersten Teil des Zyklus und am Rande zwischen dem Sicherheitsdienst und den sekundären Diensten festgestellte Kollision wird im nachfolgenden Zyklus zum Nachteil der sekundären Dienste gelöst.According to a particular embodiment of the invention, the system grants the mobile sharing tranche pairs for the secondary services according to the order in which they reserve their flags in the for this purpose in the current cycle Tranche of the station i have deposited. Some resilience can be ensured (retention of the reservation on a few cycles) if the condition of the traffic allows it. Any collision detected in the first part of the cycle and on the border between the security service and the secondary services will be resolved in the subsequent cycle to the detriment of the secondary services.
Im autonomen Betrieb gibt es weder einen sekundären Dienst noch eine Weiterleitungseinrichtung, und die zweite Tranche der Paare wird dann ausgenutzt, um die Unsicherheiten der Synchronisation zwischen den mobilen Geräten aufzufangen, insbesondere im asynchronen Modus. Die mobilen Teile erfassen problemlos den Übergang des autonomen Regimes zum angelehnten Regime durch die periodische Einführung der Tranchenpaare, die von der oder den nächsten Station(en) unterzeichnet werden. Der umgekehrte Übergang erfolgt standardmäßig.in the autonomous operation, there is neither a secondary service nor a relaying and the second tranche of the pairs is then exploited to the uncertainties to catch the synchronization between the mobile devices, in particular in asynchronous mode. The mobile parts easily capture the transition of the autonomous regime to the ajar regime through the periodic introduction the tranche pairs signed by the next station (s) become. The reverse transition is done by default.
Das System beinhaltet eine gewisse Freiheit der Parametrierung seines Zeitschreibers in Abhängigkeit von den Merkmalen der Aufstellung (z. B. Entfernung zwischen Stationen), den erforderlichen Sicherheitsleistungen und dem erwarteten Verkehr, sowie in einem geringeren Maße des für die sekundären Dienste gewünschten Profils. Es ist insbesondere möglich, Wachintervalle zwischen den Tranchen und zwischen den Tranchenpaaren einzufügen, um physische Begrenzungen zu berücksichtigen, wie z. B. die Zeit der Verteilung und die Zeit der Rückentwicklung der Sender und der Empfänger (Funktionsweise als Simplex im Rotationsprinzip).The System includes some freedom of parameterization of his Time writer in dependence the characteristics of the installation (eg distance between stations), the required guarantees and expected traffic, and to a lesser extent of for the secondary ones Services desired Profile. It is possible in particular Wake up intervals between the tranches and between the pairs of tranches insert, to consider physical limitations such as For example, the time of distribution and the time of regression the transmitter and the receiver (Functioning as a simplex in rotation).
Es ist anzumerken, dass die Erfindung sich nicht auf einen reinen Hardware-Einbau beschränkt, sondern dass er ebenfalls in Form einer Sequenz von Anweisungen eines IT-Programms oder jeder anderen Form umgesetzt werden kann, die einen Hardware-Teil und einen Software-Teil (insbesondere in Form eines Protokolls) am Boden und an Bord miteinander vermischt, der durch als TS („Signalbearbeitung") bezeichnete funktionale Blöcke unterstützt wird. Ähnliche funktionale Blöcke sind in den Serverzentren vorzusehen.It It should be noted that the invention is not limited to a pure hardware installation limited, but that it is also in the form of a sequence of instructions of an IT program or any other form that can be implemented, which is a hardware part and a software part (in particular in the form of a protocol) mixed together on the ground and on board, by the functional signal referred to as TS ("signal processing") blocks is supported. Similar functional blocks are to be provided in the server centers.
Das allgemeine Prinzip der Erfindung nutzt eine Netztopologie vom Typ „Bandbreite" oder „Band", die an die gezielten Anwendungen auf der Straße angepasst sind.The general principle of the invention uses a network topology of the type "bandwidth" or "band", which are targeted Applications on the road are adjusted.
Es ist anzumerken, dass die Erfindung nicht nur auf die Sicherheit der Straße anwendbar ist, sondern auf Sicherheitsfunktionen desselben Typs für andere, geführte oder nicht geführte Transportmittel: Eisenbahn, U-Bahn, Schifffahrtswege (Flüsse, Kanäle, Fahrwasser und Meerengen, wie z. B. der Ärmelkanal), bzw. selbst Luftfahrzeuge in ihren Luftkorridoren.It It should be noted that the invention is not limited to safety the street applicable, but to safety functions of the same type for others, guided or not guided Means of transport: railway, subway, waterways (rivers, canals, fairways) and straits, such. The English Channel), or even aircraft in their air corridors.
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