ES2214471T3 - Metodo y disposicion para la transmision de datos. - Google Patents

Abstract

EN UN METODO DE TRANSMISION DE DATOS DESDE UNA PLURALIDAD DE SUBESTACIONES A UNA ESTACION PRINCIPAL A TRAVES DE UN CANAL COMUN SUBDIVIDIDO EN SEGMENTOS DE TIEMPO CUYA LONGITUD Y SINCRONIZACION SE DETERMINAN MEDIANTE UNA DISTRIBUCION DE SEGMENTOS DE TIEMPO CORRESPONDIENTE DE UNA SEÑAL DE TRANSMISION DE DATOS ENVIADA POR LA ESTACION PRINCIPAL, EN QUE CADA SUBESTACION DE CADA SEGMENTO DE TIEMPO TIENE UNA PROBABILIDAD P PREDETERMINADA DE TRANSMISION DE UN PAQUETE DE DATOS, EL RENDIMIENTO DEL CANAL DE COMUNICACION SE HA MEJORADO EN CUANTO A QUE DICHA PROBABILIDAD P SE HA ADAPTADO A LA CARGA DEL CANAL DE COMUNICACION.

Description

Método y disposición para la transmisión de datos.

La invención se refiere a un método de transmitir datos desde una pluralidad de subestaciones hasta una estación principal por medio de un canal común que está subdividido en segmentos temporales cuya longitud y sincronización están determinadas por una distribución de segmentos temporales correspondiente de una señal de transmisión de datos transmitida por la estación principal, teniendo cada subestación en cada segmento temporal una probabilidad predeterminada p de transmitir un paquete de datos.

Un método de este tipo se conoce con el nombre de "ALOHA segmentado" y se describe, por ejemplo, en el libro titulado Computer Networks, de Andrew S. Tanenbaum, Prentice/Hall International Editions, capítulo 6, p. 253 ss. Con este método conocido, una subestación envía un paquete de datos que tiene una longitud de tiempo que se corresponde esencialmente con la longitud de tiempo de un segmento temporal de un segmento temporal básicamente aleatorio a la estación principal. Tal enlace de comunicación con la estación principal será denominado en lo que sigue "enlace ascendente". Hay también un enlace de comunicación desde la estación principal hasta las subestaciones, que en lo que sigue será denominado "enlace descendente". La frecuencia de portadora usada para el enlace descendente difiere de la frecuencia de portadora usada para el enlace ascendente, y es monitorizada constantemente por todas las subestaciones activas. Según el método conocido, la señal recibida por la estación principal es amplificada y retransmitida, mientras que la señal retransmitida puede ser recibida por todas las subestaciones, aunque básicamente está destinada sólo a una subestación específica. La subestación transmisora también recibe el paquete de datos retransmitido por la estación principal y compara el paquete de datos su paquete de datos transmitido anteriormente. Sobre la base del resultado de esa comparación, la subestación determina si el paquete de datos transmitido anteriormente ha sido correctamente recibido y retransmitido por la estación principal, en cuyo caso se transmite un nuevo paquete de datos, o bien se detiene la transmisión si no está presente ningún paquete de datos nuevo o si se produce una situación de error, en cuyo caso el paquete de datos transmitido anteriormente es retransmitido.

La siguiente transmisión de un paquete de datos - tanto si se trata nuevamente del paquete de datos ya transmitido, como si es un paquete de datos nuevo - se efectúa en un segmento temporal aleatorio en relación con el segmento temporal usado anteriormente, dependiendo la distancia en el tiempo entre el segmento temporal usado anteriormente y el nuevo segmento temporal, dependiendo de dicha probabilidad p.

La causa más importante de una situación de error es la transmisión concurrente por dos o más subestaciones. El paquete de datos transmitido por la estación principal es, en tal caso, una combinación de los dos paquetes de datos recibidos concurrentemente por la estación principal, y, por tanto, no corresponde a ninguno de los paquetes de datos, de tal modo que ambas subestaciones tienen que transmitir su paquete de datos una vez más. Resultará evidente que la probabilidad de tal "colisión" de paquetes de datos aumenta a medida que las subestaciones transmiten paquetes de datos más intensivamente, lo que causa una reducción de la eficiencia para el usuario (denotada por el término inglés throughput o caudal de tráfico y expresada en el número de bits de datos recibidos correctamente por segundo a través de un canal de comunicación, dividido entre el número máximo de bits de datos que puede transmitirse por segundo a través de ese canal de comunicación) del canal de comunicación. Por otro lado, resultará evidente que cuando las subestaciones transmiten menos intensivamente, la probabilidad de "colisión" de paquetes de datos será menor; lo cual es cierto, pero en tal caso puede producirse una reducción del caudal de tráfico del canal de comunicación como consecuencia de la reducción del empleo del canal. El canal de comunicación tiene, por tanto, una carga de transmisión óptima con un caudal de tráfico máximo de aproximadamente el 37% (cf. por ejemplo, la página 256 de la referida publicación).

En la práctica, el caudal de tráfico del canal de comunicación será generalmente menor que ese máximo. Una razón importante de ello es que con el método conocido la probabilidad p ha de ser relativamente pequeña con el fin de asegurar que el sistema no sea "atascado" por los mensajes por transmitir, incluso en el caso estadísticamente improbable, pero no imposible, de que la carga de transmisión sea temporalmente mucho mayor que la carga media.

Un objeto de la invención es mejorar el método conocido en general.

Otro objeto de la invención es mejorar el método conocido, de modo que aumente el caudal de tráfico efectivo del canal de comunicación y sea, en esencia, igual al caudal de tráfico máximo.

A tal fin, el método según la presente invención se caracteriza porque la estación principal monitoriza la carga del canal de comunicación y compara esa carga con una carga óptima, y, sobre la base del resultado de esa comparación, transmite instrucciones de control a las subestaciones para modificar dicha probabilidad p en respuesta a la carga del canal de comunicación, y porque cada subestación modifica consiguientemente la probabilidad p en respuesta a la recepción de dichas instrucciones de control.

"La patente EP 0 269 202 A2 describe un sistema de comunicación ALOHA segmentado de longitud de ventana dinámica, con una estación central y un cierto número de subestaciones. La estación central monitoriza la congestión del tráfico y determina la longitud de ventana óptima. Esa longitud de ventana óptima se transmite a las subestaciones en forma de mensaje de información de servicio cuando tiene que haber un cambio en la longitud de ventana".

Otros aspectos y ventajas de la invención serán clarificados por la siguiente descripción de una realización preferida del método según la invención, haciéndose referencia a las Figuras, en las que:

La Fig. 1 muestra un diagrama de bloques de una estación principal y una subestación;

La Fig. 2 muestra esquemáticamente un sistema vial;

La Fig. 3 muestra un diagrama temporal de una señal de enlace ascendente y una señal de enlace descendente;

La Fig. 4 muestra una curva que representa la relación entre el caudal de tráfico instantáneo y la carga de transmisión instantánea de una señal de comunicación cuando se usa el método según el estado anterior de la técnica; y

La Fig. 5A-C muestra ejemplos del modo en que los bits independientes de un comando de ajuste de la probabilidad pueden distribuirse entre los distintos segmentos temporales.

La invención es especialmente adecuada para su uso en un sistema de navegación de tráfico conocido per se, y por tanto será expuesta en lo que sigue a modo de ejemplo ilustrativo en conjunción con un sistema de navegación de tráfico en el que una estación principal 1 envía continuamente información de navegación a una pluralidad de vehículos 2 situados en un área de cobertura de la estación principal 1, no representándose más que un vehículo en la Fig. 1, y comprendiendo cada uno de los vehículos una subestación 3 con un ordenador de navegación 4. El ordenador de navegación 4, que está representado fuera del vehículo 2 por motivos de claridad en la Fig. 1, pero que en general está, naturalmente, a bordo del vehículo 2, comprende una memoria estática 5, por ejemplo un CD-ROM, en el que se almacenan datos básicos sobre el sistema vial, como mínimo en dicha área de cobertura. Asimismo, el ordenador de navegación 4 comprende un elemento de entrada 6, por ejemplo un teclado, por medio del cual un usuario puede introducir datos sobre, por ejemplo, su punto de salida y su destino. Sobre la base de, por ejemplo, el punto de salida, el destino y los datos básicos del sistema vial almacenados en la memoria 5, el ordenador de navegación 4 computa la ruta que debe seguirse e informa al usuario de dicha ruta por medio del dispositivo de presentación 7. El dispositivo de presentación 7 puede comprender, por ejemplo, una pantalla de imágenes y/o un altavoz a través del cual pueden darse instrucciones al usuario.

Se transmite información auxiliar por parte de la estación principal 1 por medio del enlace descendente. La información auxiliar se refiere a situaciones distintas de las almacenadas en la memoria 5. Un ejemplo de una situación diferente puede ser, por ejemplo, una carretera cerrada al tráfico por un accidente u obras, o una carretera abierta recientemente. Otro ejemplo es la situación en la que hay una retención en una determinada carretera.

Aunque es posible disponer el sistema de navegación de tráfico de modo que una subestación 3 anuncie su punto de salida y de destino a la estación principal 1 y que la estación principal 1, sobre la base de esa información, transmita a esa subestación 3 sólo la información auxiliar pertinente a esa subestación 3, esto no es deseado en la práctica. El principal motivo es la protección de la privacidad de los usuarios del sistema de navegación de tráfico; es decir, los conductores de los vehículos 2. Por tanto, dicha información auxiliar se transmite como información disponible para cualquier usuario. Para recibir la información auxiliar, cada subestación 3 tiene una antena 20 y una interfaz 21 para transferir la información recibida al ordenador de navegación 4. En el ordenador de navegación 4 del vehículo 2 se determina, entonces, qué información auxiliar se refiere a la ruta que debe seguir ese vehículo, y, posiblemente, la ruta que debe seguirse se adapta a la situación actual.

Un factor limitador de la fiabilidad de un sistema navegación de tráfico de esa naturaleza es la velocidad con la que dicha información auxiliar se adapta a la cambiante situación actual. Por ejemplo, cuando se produce un accidente es importante que la información auxiliar se adapte inmediatamente; por un lado, para que los demás usuarios de la carretera eviten retrasos, y, por otro lado, en general para evitar la formación de retenciones en la carretera, a fin de que los servicios de emergencia puedan llegar al lugar del accidente con gran rapidez.

Para mejorar la fiabilidad del referido sistema de navegación del estado anterior de la técnica, de acuerdo con un importante aspecto del presente sistema de navegación de tráfico, cada subestación 3 transmite a la estación principal 1 información sobre la accesibilidad de un tramo recién cubierto por el vehículo 2 afectado. Esa información sobre la accesibilidad del tramo en general se refiere a la velocidad media con que un tramo específico puede cubrirse, pero también puede referirse, por ejemplo, a la temperatura, en relación con la probabilidad de formación de placas de hielo.

La Fig. 2 muestra en forma de diagrama una parte de un sistema vial 10 en el que un vehículo 2 se mueve desde un punto de salida A hacia un destino B. El sistema vial 10 está subdividido en tramos 11 de un modo predeterminado. El modo en que dicha subdivisión haya tenido lugar no es importante para el correcto entendimiento de esta invención, y por tanto no será objeto de mayor descripción. Sólo debería observarse, no obstante, que esa subdivisión no tiene que ser necesariamente idéntica a la subdivisión obtenida a partir de los cruces 12 de las carreteras 13.

Siempre que el vehículo 2 abandona un tramo 11, el ordenador de navegación 4 produce un mensaje que contiene información sobre la identidad del tramo 11 afectado y, por ejemplo, la velocidad media y el tiempo de viaje, respectivamente, que el vehículo 2 ha alcanzado en el tramo 11, y ese mensaje se envía a la estación principal 1. Un mensaje de esa naturaleza podría comprender varios paquetes de datos que se transmiten cada uno en un respectivo segmento temporal. De nuevo, para la protección de la privacidad de los usuarios del sistema de navegación de tráfico, en general el mensaje no contiene información sobre la identidad del remitente.

Debería observarse que la producción y transmisión de tales mensajes también puede efectuarse cuando el conductor del vehículo 2 no hace uso del sistema de navegación como tal; es decir, no se guía por el ordenador de navegación 4 para la selección de su ruta.

Resultará evidente que, en la práctica, el tramo 11 afectado será recorrido por una pluralidad de vehículos 2, de modo que la estación principal 1 recibe una pluralidad de "mediciones" independientes referidas a la velocidad media o el tiempo de viaje que al parecer es viable en el tramo 11.

Resultará evidente también que un retraso en la producción del paquetes de datos y en la transmisión de paquetes de datos del orden de varios segundos o incluso minutos es aceptable. Aunque tal retraso se considerará considerable en la tecnología de las comunicaciones, e inaceptable, por ejemplo, en la retransmisión de conversaciones telefónicas, una escala temporal de varios segundos puede considerarse "directa" para la transmisión de información sobre el tráfico.

La naturaleza del contenido del mensaje permite incluso la pérdida total de varios mensajes: a tal efecto, la estación principal 1 recibe una pluralidad de mensajes referidos al mismo tramo 11, mientras que el contenido de tales mensajes, aunque extremadamente útil, sólo ha de considerarse información auxiliar.

Para completar la descripción, debería observarse que un paquete de datos también puede contener información de tipo diferente. Por ejemplo, un taxi o un vehículo de transporte de mercancías puede enviar información sobre su localización a la estación principal 1, en cuyo caso la estación principal 1 actúa como estación repetidora para enviar esa información a una estación central de la respectiva empresa de taxis o transporte. Un vehículo 2 también puede transmitir un mensaje de emergencia, por ejemplo, si ese vehículo 2 resulta involucrado en un accidente.

La Fig. 3 muestra un diagrama temporal de la transmisión de un mensaje por una subestación 3 utilizando una realización de protocolo de transmisión de datos según la invención.

En un segmento temporal específico, la subestación 3 envía el primer paquete de datos I del mensaje a la estación principal 1 (enlace ascendente). Aunque la invención también es aplicable al caso en que la estación principal 1 actúa como estación repetidora para los paquetes de datos, como, por ejemplo, en la comunicación por satélite, el paquete de datos I recibido por la estación principal 1 en el ejemplo anterior de un sistema de navegación no es retransmitido, sino procesado por la propia estación principal 1. En ese caso, la estación principal 1 está dispuesta para detectar si el paquete de datos I recibido es recibido correctamente o de manera perturbada, dándose un ejemplo de recepción perturbada en el caso de que dos subestaciones transmitan un paquete de datos en el mismo segmento temporal. Para detectar si la recepción es correcta o perturbada, cada paquete de datos puede comprender bits de comprobación.

A modo de ilustración, se ofrece ahora una breve descripción de dicha detección. Si la estación principal 1 no detecta ninguna intensidad de señal de la frecuencia portadora de enlace ascendente en un segmento temporal específico, la estación principal deduce que ninguna de las subestaciones ha transmitido un paquete de datos en ese segmento temporal. Si la estación principal 1 sí detecta intensidad de señal de la frecuencia portadora del enlace ascendente en un segmento temporal específico, la estación principal 1 ejecuta un procedimiento de comprobación con la ayuda de los bits de comprobación. Dependiendo del resultado de ese procedimiento de comprobación, la estación principal deduce si el paquete de datos ha sido recibido correctamente o no.

En el segmento temporal n+1, subsiguiente al segmento temporal n, la estación principal 1 transmite el paquete de datos D dirigido a todas las subestaciones activas 3 (enlace descendente), y en dicho paquete de datos D al menos un bit de datos es indicativo del estado de recepción del paquete de datos 1 recibido en el segmento temporal n. Sobre la base del valor de ese bit de estado de recepción, dicha subestación 3 decide si un siguiente paquete de datos II que va a transmitirse ha de ser otra vez el paquete de datos I transmitido en el segmento temporal I, cuando el bit de estado de recepción recibido en el segmento temporal n+1 es indicativo de una recepción perturbada, o si el siguiente paquete de datos II que va a transmitirse puede ser un segundo paquete de datos.

Debería observarse que la manera en que los bits de datos de los paquetes de datos se codifiquen no es relevante para la correcta comprensión de la presente invención, por lo que se omitirá la ulterior descripción de dicha codificación.

Tampoco es importante para una correcta aplicación del método según la presente invención cuántos bits de datos contiene un paquete de datos y qué posición tiene el bit de estado de recepción en los paquetes de datos que van a ser transmitidos por la estación principal 1. A modo de ejemplo, cada paquete de datos D que va a ser transmitido por la estación principal 1 comprende en primer lugar un número predeterminado de bits de sincronización alternos, y el siguiente bit es el bit de estado de recepción, mientras que, también a modo de ejemplo, el valor "0" para el bit de estado de recepción puede ser indicativo de una recepción perturbada, y el valor "1" para el bit de estado de recepción es indicativo de una recepción correcta.

Con efecto a partir del segmento temporal n+2, la subestación 3 puede transmitir el siguiente paquete de datos II. En cada segmento temporal, la probabilidad de transmisión p tiene un valor predeterminado, mientras que la probabilidad de no transmisión es igual a 1-p. Por tanto, el "número" del segmento temporal efectivo en el que la subestación 3 transmite el siguiente paquete de datos II, segmento temporal n+3 en el ejemplo ilustrado en la Fig. 3, no se conoce de antemano, y la distancia temporal entre dos segmentos temporales consecutivos en los que la subestación 3 transmite un paquete de datos cambiará constantemente. A este respecto, debería observarse sólo que la probabilidad de que el siguiente paquete de datos no se transmita aún en el segmento temporal n+1+x es igual a (p^{x}) para x \geq 1.

Después de la transmisión del segundo paquete de datos, el ciclo de transmisión anteriormente descrito tiene lugar otra vez, hasta que el último paquete de datos de dicho mensaje haya sido transmitido (y recibido correctamente).

Con el método descrito anteriormente, existe la ventaja de que no es necesario consumir ningún tiempo de transmisión en el enlace descendente para repetir los paquetes de datos recibidos, si bien también puede transmitirse un "acuse de recibo" a cada receptor. Debería considerarse que tal "acuse de recibo" sólo significará algo para la subestación que haya transmitido un paquete de datos durante el segmento temporal precedente.

Se obtiene una mejora más si se usa también un bit de estado de recepción para reservar un segmento temporal siguiente para la subestación relevante. Como ya se ha observado en lo que antecede, el "acuse de recibo" sólo es de importancia para una subestación que haya transmitido un paquete de datos durante un segmento temporal precedente, y el segmento temporal reservado sólo se reservará para dicha subestación. En una realización, un bit de estado de recepción indicativo de una correcta recepción y transmitido en el segmento temporal n+1 implica una reserva del segmento temporal n+2 para la subestación relevante. A partir del segmento temporal n+2, la subestación puede transmitir constantemente en los segmentos temporales n+2, n+4, n+6, etc., transmitiéndose un bit de estado de recepción por la estación principal en los segmentos temporales n+3, n+5, y n+7, etc. Puesto que todas las demás estaciones reciben el bit de estado de recepción en los segmentos temporales n+1, n+3, n+5, n+7, etc., y, si dicho bit de estado de recepción es indicativo de una recepción correcta, entienden que los segmentos temporales n+2, n+4, n+6, etc. se han reservado para otra subestación (sin saber qué subestación), no transmitirán en los segmentos temporales n+2, n+4, n+6, etc., de modo que el paquete de datos de la subestación que realmente está transmitiendo no corre el riesgo de colisionar con otros paquete de datos de datos. En consecuencia, la eficiencia del enlace ascendente mejora, y por tanto la probabilidad de recepción incorrecta se reduce.

Cuando dicha subestación ha terminado de transmitir paquetes de datos, puede simplemente dejar de transmitir. La estación principal no recibe, entonces, ninguna señal en el segmento temporal n relevante y reacciona ante la suspensión de la recepción transmitiendo un bit de estado de recepción indicativo de una recepción perturbada, de modo que el segmento temporal n+2 queda disponible para su uso por cualquier subestación.

Resultará evidente que la carga instantánea del canal de comunicación del enlace ascendente es proporcional a p y al número de subestaciones que intentan transmitir un mensaje. Es sabido que el caudal de tráfico instantáneo del canal de comunicación del enlace ascendente depende de su carga instantánea, como muestra la curva de la Fig. 4 (cf. Fig. 6.3 de la referida publicación). Una medida del caudal de tráfico instantáneo la proporciona el número medio de paquetes de datos recibidos correctamente por unidad de tiempo, dividido entre el número máximo de paquetes de datos que pueden transmitirse a través del canal de comunicación de enlace ascendente relevante durante dicha unidad de tiempo. Puesto que este último número para el canal de comunicación afectado es un valor constante, dicha división puede omitirse.

Sobre la base del caudal de tráfico instantáneo, según se representa por el número medio de paquetes de datos recibidos correctamente por unidad de tiempo, en cada subestación la probabilidad p se adapta según la invención para obtener una carga óptima del canal de comunicación relevante; es decir, una carga para la que el caudal de tráfico instantáneo, si bien aproximadamente, es igual al caudal de tráfico máximo alcanzable de aproximadamente el 37%.

Tal adaptación puede llevarse a cabo por cada subestación cuando la estación principal transmite a todas las subestaciones activas un número predeterminado de bits, preferiblemente dos, en segmentos temporales predeterminados, por ejemplo en cada segmento temporal, para controlar el ajuste de la probabilidad p en cada subestación. Además, en un caso simple, el contenido de los bits ajuste de la probabilidad puede ser indicativo o bien del comando "no cambiar" o del comando "aumentar", o del comando "reducir", mientras que el valor instantáneo de la probabilidad p se aumenta o reduce, respectivamente, en un valor predeterminado cuando se recibe un comando "aumentar" o un comando "reducir".

Es imposible, sin embargo, asegurar que todas las subestaciones activas transmitan con la misma probabilidad p, lo que se considera deseable desde un punto de vista "democrático".

Por tanto, preferiblemente, los bits de ajuste de la probabilidad transmitidos por la estación principal son indicativos de un valor absoluto de la probabilidad p, ajustando automáticamente cada subestación el valor instantáneo de la probabilidad p a dicho valor absoluto cuando se recibe un comando de ajuste de la probabilidad representado por los bits de ajuste de la probabilidad.

Debería observarse que puede ser deseable usar un número relativamente grande de bits de ajuste de la probabilidad para hacer un ajuste bastante exacto de la probabilidad p a lo largo de un intervalo relativamente grande valores posibles. Es cierto que todos los bits de ajuste de la probabilidad pueden transmitirse otra vez en cada segmento temporal, de modo que en cada segmento temporal sea posible un ajuste de la probabilidad de transmisión de las subestaciones 3, pero ello restringiría el número de bits de información libre que pueden transmitirse por la estación principal en cada segmento temporal. Según un aspecto de la invención, sin embargo, es igualmente posible distribuir los sucesivos bits de ajuste de la probabilidad entre una pluralidad de segmentos temporales, siendo posible incluso que en cada segmento temporal no se transmita más de uno solo de los bits de ajuste de la probabilidad. Esto, ciertamente, restringe la "frecuencia" con que es posible el ajuste de la probabilidad, pero no será inaceptable en la práctica.

Ahora se expondrá un ejemplo de protocolo para transmitir comandos de ajuste de la probabilidad con referencia a la Fig. 5.

La Fig. 5A muestra, al igual que la Fig. 3, la señal de envío de la estación principal en una pluralidad de segmentos temporales sucesivos.

La Fig. 5B muestra más específicamente la estructura de un paquete de datos transmitido en un solo segmento temporal: un número predeterminado de bits de mensaje B precedidos por un número predeterminado de bits de sincronización A y seguido de un número predeterminado de bits de comprobación C. Aunque la Fig. 3, por motivos de claridad, representa las señales de envío pertenecientes a los distintos segmentos temporales como bloques separados, lo que sugiere que están separados por una "interrupción de la señal", en la práctica puede transmitirse una señal de envío continua, realizándose la separación efectiva de los segmentos temporales por medio de los bits de sincronización A. El modo en que los valores de los bits independientes sean codificados por la portadora no es importante para una correcta comprensión de la invención, y será conocido per se para un experto, por lo que no será objeto de mayor exposición.

En el ejemplo ilustrado en la Fig. 5, el tercer bit de mensaje es un bit de ajuste de la probabilidad. La Fig. 5C muestra que la combinación de un número predeterminado de bits de ajuste de la probabilidad asociados a segmentos temporales consecutivos define un comando de ajuste de la probabilidad. Dicho comando de ajuste de la probabilidad puede tener la estructura de un número predeterminado de bits de encabezamiento seguido de un número predeterminado de bits de probabilidad, que puede ir seguido de un número predeterminado de bits de comprobación. Los bits de probabilidad pueden ser una representación codificada binaria directa del valor absoluto de la probabilidad p. Si el número de bits de probabilidad es igual a 10, la probabilidad p puede establecerse entre 0 y 0,1024, con una resolución de 0,0001. Los bits de probabilidad, sin embargo, también pueden remitir a una Tabla de valores para la probabilidad p, estando dicha Tabla presente en la memoria de cada subestación. Si el número de bits de probabilidad es igual a 10, esa Tabla puede comprender 1.024 valores absolutos posibles predeterminados de la probabilidad p, no teniendo que ser necesariamente iguales las diferencias entre valores absolutos posibles consecutivos de la probabilidad p.

Para proporcionar una buena distinción entre los bits de encabezamiento y los bits de probabilidad, y para asegurar que ninguna combinación de un número de bits de encabezamiento con un número de subsiguientes bits de probabilidad, o una combinación de un número de bits de probabilidad con subsiguientes bits de encabezamiento, pueda interpretarse erróneamente como encabezamiento, se prefiere que el número de bits de encabezamiento sea mayor que el número de bits de probabilidad. Por ejemplo, cuando el número de los bits de probabilidad anteriormente referidos es igual al 10, el número de bits de encabezamiento es igual a 15, y el encabezamiento tiene el valor de 001010101010100.

Durante un intervalo de tiempo de muestreo, la estación principal 1 investiga para cada segmento temporal de ese intervalo de tiempo cuál de las siguientes situaciones ocurre en un intervalo específico:

1)

el segmento temporal está vacío; es decir, ninguna de las subestaciones ha transmitido paquetes de datos;

2)

un paquete de datos ha sido recibido correctamente en el segmento temporal;

3)

un paquete de datos no se ha recibido correctamente en segmento temporal, lo que ha sido causado muy probablemente por una "colisión" entre al menos dos paquetes de datos transmitidos concurrentemente.

Durante esta operación, la estación principal 1 cuenta la frecuencia con que dichas situaciones 1), 2) y 3) se producen en el intervalo de tiempo de muestreo. Debería observarse que, idealmente, un porcentaje medio fijo de segmentos temporales estarán vacíos (37%), un porcentaje fijo de segmentos temporales presentará recepción correcta (37%), y un porcentaje fijo de colisiones (26%) tendrá lugar. Cuando la carga del canal de comunicación es demasiado grande, el porcentaje de segmentos temporales vacíos será menor del 37%, y el porcentaje de colisiones será mayor del 26%, mientras que en el caso un caudal de tráfico menor del 37% debido a que el canal de comunicaciones se esté usando muy poco, el porcentaje de segmentos temporales vacíos será mayor del 37%, y el porcentaje de colisiones será menor del 26%. Comparando los porcentajes medidos con los porcentajes ideales, la estación principal 1 determina si la carga del canal de comunicación difiere de la carga ideal y en qué medida lo hace, y sobre esa base la estación principal 1 decide si la probabilidad p va a cambiarse y en qué medida.

Debería observarse que los mensajes que van a transmitirse pueden clasificarse en varias categorías y que la probabilidad p puede ser diferente para mensajes de categorías diferentes. Por ejemplo, además de los anteriores mensajes relativos a la información del tramo (que en lo sucesivo se denominarán "de categoría I"), también pueden transmitirse mensajes destinados al negocio del transporte y relativos a la localización del vehículo (que en lo sucesivo se denominarán "de categoría II"), y mensajes de emergencia (que en lo sucesivo se denominarán "de categoría III"). Los mensajes de categoría III tienen prioridad sobre los mensajes de categoría I y II, y, por ejemplo, tienen una probabilidad p de envío grande fija, de 1/20.

Los mensajes de categoría II pueden tener prioridad sobre los mensajes de la categoría I y también pueden tener una mayor probabilidad de envío. Dentro del alcance de la invención, la probabilidad p(II) para los mensajes de categoría II puede controlarse directamente desde la estación principal, independientemente del control de la probabilidad p(I) para los mensajes de categoría I, aunque en una realización simple, hay una relación fija entre las probabilidades p(I) y p(II) = 10-p(I), donde la probabilidad p(I) se controla desde la estación principal del modo descrito en lo que antecede, y la probabilidad p (II) se computa en la subestación afectada. Debería observarse que no es necesario disponer todas subestaciones para que transmitan mensajes de categoría II.

Todo ello implica que se determina primero en la subestación si se van a transmitir mensajes de categoría III. Si es así, esos mensajes se transmiten con la probabilidad de acceso al canal asociada p(III). Si no es así, se determina en la subestación si se van a transmitir mensajes de categoría II. Si es así, esos mensajes se transmiten con la probabilidad de acceso al canal asociada p(II). Si no hay mensajes que transmitir las categorías II y III, cualquier mensaje de la categoría I se transmite con la probabilidad de acceso al canal asociada (I). Por tanto, en la práctica puede suceder que un mensaje específico de la categoría I experimente un retraso considerable antes de ser transmitido. Aunque ello no es en sí ninguna objeción, como ya se ha observado en lo que antecede, resultará evidente que ya no será necesario recibir el mensaje afectado después de algún tiempo. La subestación puede, por tanto, ser dispuesta para que borre de su memoria un mensaje específico que haya estado esperando durante una cantidad de tiempo específica, por ejemplo, cinco minutos, y no transmitir el mismo. Esta línea de pensamiento se refiere también a los mensajes de categoría II: una empresa de transportes generalmente está interesada en conocer la localización en cada momento de sus vehículos, pero no información sobre su localización una hora antes, por ejemplo. "Rechazar" los mensajes retrasados reduce, por tanto, la carga del canal de comunicación, y esa reducción de carga se producirá específicamente cuando haya grandes retrasos; es decir, cuando haya una gran carga en el canal.

Resultará evidente para el experto que es posible cambiar o modificar la realización aquí presentada del método según la invención sin desviarse de la idea de la invención ni el alcance de la protección de la invención. Por ejemplo, es posible usar, al menos parcialmente, un paquete de datos transmitido por la estación principal en un segmento de tiempo específico para transmitir un comando de ajuste de probabilidad completo.

Claims (11)

1. Método para transmitir datos desde una pluralidad de subestaciones (3) hasta una estación principal (1) por medio de un canal común que está subdividido en segmentos temporales (n, n+1) cuya longitud y sincronización está determinada por una correspondiente distribución en segmentos temporales de una señal de transmisión de datos transmitida por la estación principal (1), teniendo cada subestación (3) en cada segmento temporal (n, n+1) una probabilidad predeterminada p de transmitir un paquete de datos (I, II), caracterizado porque la estación principal (1) monitoriza la carga del canal de comunicación y compara esa carga con una carga óptima y, sobre la base del resultado de esa comparación, transmite instrucciones de control a las subestaciones (3) para modificar dicha probabilidad p en respuesta a la carga del canal de comunicación, y porque cada subestación (3) modifica consiguientemente la probabilidad p en respuesta a la recepción de dichas instrucciones de control.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la estación principal (1) detecta en cada segmento temporal (n, n+1) si un paquete de datos (I, II) ha sido recibido o no en el segmento temporal (n, n+1) relevante, y, si es así, si el paquete de datos (I, II) recibido en el segmento temporal (n, n+1) relevante ha sido recibido correctamente o no; porque la estación principal (1), para una longitud de tiempo predeterminada, cuenta el número de segmentos temporales (n, n+1) en los que, respectivamente, no se ha recibido ningún paquete de datos, se ha recibido un paquete de datos correcto, o se ha recibido un paquete de datos incorrecto, o calcula los respectivos porcentajes; porque la estación principal (1) compara los resultados del recuento o los porcentajes con los respectivos resultados del recuento o los porcentajes que se producirían en la situación de carga óptima del canal de comunicación; y porque la estación principal (1) envía dichas instrucciones de control sobre la base del resultado de esa comparación.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque dichas instrucciones de control incitan a cada subestación (3) a aumentar el valor instantáneo de la probabilidad p si el resultado del recuento o el porcentaje relativo al número de segmentos temporales (n, n+1) en los que no se ha recibido ningún paquete de datos (I, II) supera al menos en una medida predeterminada el resultado del recuento o porcentaje relevante en la situación óptima, y/o el resultado del recuento o el porcentaje relativo al número de segmentos temporales (n, n+1) en los que se ha recibido un paquete de datos (I, II) incorrecto es menor al menos en una medida predeterminada que el resultado del recuento o porcentaje relevante en la situación óptima; y porque dichas instrucciones de control incitan a cada subestación (3) a reducir el valor instantáneo de la probabilidad p si el resultado del recuento o el porcentaje relativos al número de segmentos temporales (n, n+1) en los que no se ha recibido ningún paquete de datos (I, II) es menor al menos en una medida predeterminada que el resultado del recuento o porcentaje relevante en la situación óptima, y/o si el resultado del recuento o el porcentaje relativo al número de segmentos temporales (n, n+1) en los que se ha recibido un paquete de datos incorrecto (I, II) supera al menos en una medida predeterminada el resultado del recuento o porcentaje relevante en la situación óptima.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estación principal (1) transmite un número predeterminado de bits en segmentos temporales predeterminados, de modo que controle el ajuste de la probabilidad p en cada subestación (3).

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque no más de un bit de cada segmento temporal opera como bit de comando de ajuste de la probabilidad.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contenido de los bits de ajuste de la probabilidad es indicativo de un valor absoluto de la probabilidad p.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una memoria estada asociada a cada subestación (3), almacenando dicha memoria una Tabla posibles valores de la probabilidad p, y porque el contenido de los bits de ajuste de la probabilidad es indicativo de una posición en dicha Tabla del valor de probabilidad p que va a ajustarse.

8. Sistema de comunicación que comprende: una estación principal (1) y al menos una subestación (3), estando dispuesta la subestación (3) para recibir información desde la estación principal (1), así como para enviar información a la estación principal (1), y estando dispuesta la estación principal (1) para enviar información a la subestación (3), así como para recibir información de la subestación (3); caracterizado porque la estación principal (1) y al menos una subestación (3) están dispuestas para comunicarse entre sí aplicando el método de transmisión de datos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

9. Sistema de navegación de tráfico que comprende: para usar a bordo de un vehículo (2) al menos una subestación (3) con un ordenador de navegación (4), comprendiendo el ordenador de navegación (4) una memoria estática (5) en la está almacenada información sobre el sistema vial; una estación principal (1) dispuesta para transmitir información auxiliar y para recibir información de al menos una subestación (3); estando dispuesta la subestación (3) para recibir dicha información auxiliar y para enviar información a la estación principal (1); caracterizado porque la estación principal (1) y al menos una subestación (3) están dispuestas para comunicarse entre sí aplicando el método de transmisión de datos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. Subestación (3) para recibir información auxiliar desde una estación principal (1) y para enviar información a la estación principal (1), caracterizada porque la subestación (3) está dispuesta para comunicarse con la estación principal (1) aplicando el método de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Estación principal (1) para enviar información a una subestación (3), así como para recibir información desde la subestación (3), caracterizado porque la estación principal (1) está dispuesta para comunicarse con la subestación (3) aplicando el método de transmisión de datos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.