Способ и устройство для определения задержек в сети связи
Изобретение относится к технике связи. Предложены способ и устройство для определения задержек в сети связи. Сообщения от транспортных средств имеют временную отметку, которая сравнивается с временем, когда каждое из сообщений принято центральной станцией. Процессор на центральной станции определяет временную разницу между временной отметкой и временем приема сообщения. Временная разница сравнивается с заданным временем. Если число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время превышает заданное число, то в объект, например персоналу на центральной станции, отправляется уведомление. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения проблем, возникающих в сетях связи. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Представленная здесь идея относится к области обмена данными. Более точно к способу и устройству для определения сетевой задержки для доставки пакетной информации.
Уровень техники
Использование беспроводных систем связи хорошо известно для передачи информации между, например, стационарными станциями и одним или более территориально рассредоточенными мобильными приемниками. Например, спутниковые и/или наземные беспроводные системы связи много лет используются в индустрии грузоперевозок для обеспечения обмена сообщениями и информацией о местоположении между диспетчерскими центрами автопарков и их соответствующими автопоездами. Такие системы предлагают важные преимущества для собственников автопарков, поскольку они позволяют почти мгновенно осуществить связь и получить информацию о положении в реальном времени. Кроме того, множество таких систем обеспечивает удаленный мониторинг характеристик функционирования каждого автопоезда, такие как средняя скорость автопоезда, число оборотов в минуту (RPM), время простоя и другие характеристики.
В таких беспроводных системах связи диспетчерские центры автопарков обычно связываются с соответствующими им автомобилями через центральную станцию, также известную как концентратор, центр управления сетью (NMC) или устройства управления сетью (NMF). Связь между диспетчерскими центрами и центральной станцией часто осуществляется через наземные системы связи, такие как телефонные сети или оптоволоконные сети. Центральная станция затем отправляет информацию одному или более транспортным средствам через спутниковую или наземную систему.
Каждое транспортное средство в этой системе связи оборудовано передатчиком, также называемым как мобильный коммуникационный терминал (MCT), для передачи сообщений и информации о местоположении в соответствующий ему диспетчерский центр через спутниковые или наземные системы связи и центральную станцию. МСТ обычно также содержит интерфейсное устройство, которое отображает текстовые сообщения для одного или более транспортных средств, размещающее и принимающее как голосовые, так и текстовые сообщения для передачи в диспетчерский центр автопарка. Кроме того, МСТ может дополнительно содержать схемы, которые позволяют ему связываться с одним или более электронными управляющими устройствами (ECUs) расположенными в различных точках по всему транспортному средству. Каждое ECU предоставляет информацию, соответствующую характеристикам функционирования транспортного средства в цифровой компьютер, отображающий характеристики содержащие, но не ограничивающиеся скорость транспортного средства, число оборотов двигателя в минуту и пройденное расстояние.
Беспроводные системы связи, описанные выше, позволяют транспортным средствам легко иметь контакт с соответствующими им диспетчерскими центрами для того, чтобы персонал автопарка знал о различных событиях на всем протяжении обычного цикла доставки. Например, прибыв в заданное место назначения, водитель грузовика может связаться с диспетчерским центром, связанным с этим транспортным средством, для уведомления персонала автопарка о времени и месте прибытия. Подобным образом после того как грузовик был загружен в месте назначения, водитель может отправить сообщение в диспетчерский центр, содержащее время отправления, местоположение, откуда осуществлено отправление, и описание товаров, которые он везет. Другой пример, где водитель транспортного средства может передавать сообщение о состоянии диспетчерскому центру, это когда он совершил непредвиденную остановку и/или когда транспортное средство снова отправилось в путь после непредвиденной остановки.
Во множестве случаев автопарки нуждаются в связи с сотнями, а иногда и тысячами транспортных средств ежедневно. И также часто важно, чтобы сообщения были доставлены своевременно. Иногда задержки могут возникать из-за сбоя спутниковых или наземных систем связи. Когда это происходит, сообщения могут задерживаться на секунды, или дольше (на часы и дни). Очевидно, что если обозначенные задержки возникают, то это может привести к драматичному эффекту в производительности автопарка, а также увеличить затраты автопарка. Поэтому имеется необходимость для сетевых операторов в обеспечении возможности определения задержек в сети(ях) связи так, что проблемы в этих сетях могут быть определены и зафиксированы.
Сущность изобретения
Способ и устройство для определения задержек в сетях связи. В одном варианте осуществления устройство содержит приемник для приема сообщения от транспортного средства, причем сообщение содержит отметку времени, указывающую, когда это сообщение было передано. Процессор используется для определения времени, когда сообщение было принято, для определения разницы во времени между отметкой времени и временем, когда сообщение было принято, для сравнения разницы во времени с заданным временем для определения числа принятых сообщений, имеющих большую разницу во времени, чем заданное время и для создания уведомления, если число принятых сообщений, имеющих временную разницу, больше, чем заданное время, превышает заданное число. И, наконец, интерфейс используется для предоставления уведомления объекту.
В другом варианте осуществления устройство для определения задержек в сетях связи содержит носитель сигнала, физически реализующий программу машиночитаемых инструкций, выполняемых устройством цифровой обработки, для выполнения способа проверки достоверности оператора (водителя) транспортного средства, заключающегося в том, что принимают сообщение от транспортного средства, причем сообщение содержит отметку времени, указывающую, когда сообщение было передано, определяют время, когда сообщение было принято, определяют разницу во времени между отметкой времени и временем, когда сообщение было принято, сравнивают эту разницу с заданным временем, определяют число принятых сообщений, имеющих большую разницу во времени, чем заданное время, и генерируют уведомление, если число принятых сообщений, имеющих большую разницу во времени, чем заданное время, превышает заданное число.
В другом варианте осуществления способ определения задержек в сети связи заключается в том, что принимают сообщение от транспортного средства, причем сообщение содержит отметку времени, указывающую, когда сообщение было передано, определяют время, когда сообщение было принято, определяют разницу во времени между отметкой времени и временем, когда сообщение было принято, сравнивают эту разницу с заданным временем, определяют число принятых сообщений, имеющих большую разницу во времени, чем заданное время, и генерируют уведомление, если число принятых сообщений, имеющих разницу во времени больше, чем заданное время, превышает заданное число.
Краткое описание чертежей
Признаки, преимущества и задачи настоящего изобретения будут более очевидны из подробного описания приведенного ниже с соответствующими фигурами, на которых подобные символы обозначают подобные элементы и на которых:
на Фиг.1 представлена беспроводная система связи, в которой используется способ и устройство для определения задержек в сети связи;
на Фиг.2 представлена блок-схема функционирования одного варианта осуществления мобильного терминала связи, используемого в системе связи, представленной на Фиг.1;
на Фиг.3 представлена блок-схема функционирования устройства для определения задержек в сети связи; и
на Фиг.4 представлена блок-схема, демонстрирующая способ определения задержек в сети связи.
Подробное описание изобретения
На Фиг.1 представлена беспроводная система связи, широко используемая в индустрии грузоперевозок для осуществления двунаправленной связи между водителем транспортного средства и третьими сторонами, такими как центр управления автопарком и диспетчерский центр, члены семьи, государственная власть, грузополучатель, грузоотправитель и т.д. Несмотря на то что способ и устройство для определения задержек в сети связи описывается здесь в отношении автопоездов, сообщающихся через наземные беспроводные системы связи, будет понятно, что могут быть использованы и другие системы связи в качестве альтернативы, включающие спутниковые системы связи, СВЧ системы связи, коммутируемые телефонные сети общего пользования (PSTN) и т.д. Также будет понятно, что способ и устройство для определения задержек в сети связи также могут быть использованы и с другими типами транспортных средств, таких как автобусы, самолеты, автомобили, суда и многие другие.
В соответствии с Фиг.1 транспортное средство 100 в этом примере содержит автопоезд типа трактор-трейлер, повсеместно используемый в индустрии грузоперевозок товаров на большие расстояния от грузоотправителей к грузополучателям. Транспортное средство 100 содержит мобильный терминал связи (МСТ, не представлен) для связи с центральной станцией 102 посредством наземной системы связи 104. Как правило, МСТ находится в тягаче транспортного средства 100 в одном варианте осуществления. В одном варианте осуществления центральная станция 102 содержит центральный обрабатывающий центр, также известный как концентратор или центр управления сети (NMC), и обслуживает как центральный пункт связи между оборудованными МСТ транспортными средствами и их соответствующими диспетчерскими центрами, офисы, грузоотправителей, грузополучателей, членов семьи, государственную власть и т.д. Например, на Фиг.1 центральная станция 102 осуществляет связь между диспетчерским центром 106 и транспортным средством 100. Диспетчерский центр 106, как правило, наблюдает и контролирует парк транспортных средств 100.
Связь между диспетчерским центром 106 и транспортным средством 100 дополнительно может быть осуществлена с одним или более объектами, такими как центр 108 третьей стороны. Центр 108 третьей стороны содержит одну из любого числа третьих сторон, заинтересованных в связи между центральной станцией 102 и транспортным средством 100. Например, центр 108 третьей стороны может содержать другой обозначенный офис центральной станции 102, грузоотправителя товаров, обслуживаемого транспортным средством 100, грузополучателя товаров, обслуживаемого транспортным средством 100, операционный центр беспроводной сети, государственное подразделение, персональный компьютер, мобильный реагирующий объект, такой как машина скорой помощи, пожарная машина или другое транспортное средство неотложной помощи и т.д. Будет понятно, что диспетчерский центр 106 и центр 108 третьей стороны могут также быть связаны с другими центрами, например иметь беспроводную связь с удаленным пунктом 110, как показано на Фиг.1. Удаленный пункт 110 может содержать любой диспетчерский центр или другую третью сторону, обозначенную выше. Связь между центральными станциями 102, 106, 108 и 110 может быть осуществлена любыми известными способами, включая телефон, интернет, выделенную линию, беспроводную связь и т.д.
Расположенный на транспортном средстве 100 МСТ передает и принимает информацию, используя беспроводную связь, в одном варианте осуществления наземную систему связи для сообщения с центральной станцией 102, такую как аналоговая или цифровая сотовая телефонная система, система (RF) радиосвязи, и беспроводная сеть передачи данных, такая как цифровая пакетная передача данных по сети сотовой связи (CDPD). В другом варианте осуществления МСТ использует спутниковую систему связи.
На Фиг.2 представлена блок-схема функционирования одного варианта осуществления МСТ, рассмотренная выше, здесь МСТ 200. МСТ 200 обычно содержит процессор 202, память 204, интерфейс 206 оператора транспортного средства, интерфейс 208 транспортного средства и передатчик 210. Будет понятно, что функциональные блоки на Фиг.2 могут быть смонтированы в корпусе одного МСТ модуля или они могут быть распределены в любой комбинации по транспортному средству 100. Например, передатчик 210 может быть или может не быть внедрен в физическую структуру МСТ 200.
Процессор 202 обычно содержит схему, необходимую для выполнения машинных инструкций, сохраненных в памяти 204. Например, процессор 202 может содержать микропроцессор и вспомогательную схему, такую как Intel 80x86 или серии Pentium микропроцессоров. Конечно, могут быть использованы в качестве альтернативы и другие электронные процессоры. Память 204 может содержать один или несколько носителей сигнала, физически реализующих одну или несколько программ машиночитаемых инструкций, выполняемых устройством цифровой обработки, таким как процессор 202. Обычно память 204 содержит одну или несколько временных и/или постоянных памятей, таких как постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), электронно-перепрограммируемая постоянная память (EEPROM), жесткий диск, накопитель на гибких магнитных дисках и флоппи-диск, или флэш-память. Память 204 используется для сохранения инструкций, относящихся к функционированию МСТ 200, включая инструкции, относящиеся к связи с центральной(ыми) станций(ями) 102. Например, инструкции могут быть сохранены в отношении определения нескольких характеристик функционирования транспортного средства, таких как местоположение транспортного средства, скорость транспортного средства, число оборотов двигателя в минуту, состояние загрузки, состояние водителя и т.д. Другая сохраненная в памяти 204 информация обычно содержит инструкции для процессора 202 для связи с центральной(ыми) станцией(ями) 102. Кроме того, могут быть сохранены инструкции для управления и контролирования транспортного средства 100. Например, в памяти 204 могут быть сохранены инструкции для случая повреждения функционирования транспортного средства 100 в аварии. Каждое транспортное средство может иметь индивидуальное множество инструкций, сохраненных в памяти 204, для контроля транспортного средства 100 во время предопределенных событий.
Интерфейс 206 оператора транспортного средства позволяет оператору МСТ 200 транспортного средства вводить инструкции в МСТ 200, обычно содержит клавиатуру или клавишную панель и устройство визуального отображения. Конечно, интерфейс 206 оператора транспортного средства в качестве альтернативы может содержать другой тип интерфейса, такой как микрофон для ввода звуковых команд, указательное устройство, такое как мышь, световое перо, трекбол и/или динамик для выдачи информации оператору транспортного средства. Также могут быть использованы и другие типы устройств либо как альтернатива или в комбинации с уже перечисленными устройствами. Например, интерфейс оператора транспортного средства может в качестве альтернативы или дополнительно содержать биометрическое устройство или устройство для считывания карт.
Интерфейс 208 транспортного средства позволяет процессору 202 связываться с одним или несколькими электронными элементами управления (ECUs), расположенными на борту транспортного средства 100, как непосредственно, так и через одно или несколько посреднических устройств, таких как бортовой компьютер (не представлен). Интерфейс 208 транспортного средства содержит порт связи, такой как последовательный порт данных для связи, например, с бортовым компьютером. В качестве альтернативы интерфейс 208 транспортного средства содержит порт для интерфейса с шиной данных транспортного средства, такой как широко используемая сегодня в транспортных средствах шина данных J1708. Образцы ECU содержат регулятор топлива/выключатель, контроллер зажигания, контроллер электронной трансмиссии, механизм наблюдения за рулем и модуль активации тормоза. Другие примеры ECU содержат электронные устройства, которые предоставляют информацию о функционировании транспортного средства 100 процессору 202. Например, такие типы ECU содержат датчик скорости, датчик RPM, одометр или датчик местоположения, такой как GPS приемник.
В современных транспортных средствах ECU могут быть связаны с шиной данных, такой как шина данных в спецификации SAE J1708, общепризнанного стандарта связи. Шина данных соединяется с интерфейсом 208 транспортного средства так, что может быть установлена связь процессора 202 с различными ECU устройствами, связанными с шиной данных.
Передатчик 210 содержит схему для модулирования информации из процессора 202 и преобразования модулированной информации в высокочастотные сигналы, применяемые для беспроводной передачи. Также передатчик 210 содержит схему для преобразования принятых высокочастотных сигналов в сигналы для демодуляции и последующей обработки процессором 202.
Оператор МСТ 200 транспортного средства, как правило, оператор (водитель) транспортного средства 100, вводит идентификационную информацию оператора транспортного средства в МСТ 200, используя интерфейс 206 оператора транспортного средства, первоначально для функционирования транспортного средства 100 или потом после начального использования. Идентификационная информация оператора транспортного средства обычно содержит пароль, такой как заданное имя оператора транспортного средства и секретное слово, также могут быть использованы и другие типы подтверждения оператора транспортного средства, такие как номер социальной страховки или в общем числовой или буквенно-числовой номер, определяющий оператора транспортного средства, используемый в комбинации с (или без) паролем.
На Фиг.3 представлена блок-схема функционирования устройства 300 для определения задержек в сети связи, расположенных на центральной станции 102, содержащего процессор 302, память 304, пользовательский интерфейс 306, передатчик 310, внешний интерфейс 308. Следует заметить, что устройство, представленное на Фиг.3, может быть расположено на центральной станции 102, в диспетчерском центре 106 или в центре 108 третьей стороны.
Процессор 302 обычно содержит схему, необходимую для выполнения машинных инструкций, сохраненных в памяти 304. Например, процессор 302 может содержать микропроцессор и дополнительные схемы, такие как Intel 80x86 или серии Pentium микропроцессоров. Конечно, могут быть использованы в качестве альтернативы и другие электронные процессоры. Память 304 может содержать одну или несколько временных и/или постоянных памятей, таких как постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), электронно-перепрограммируемая постоянная память (EEPROM), жесткий диск, накопитель на гибких магнитных дисках и флоппи-диск, или флэш-память. Память 304 используется для сохранения информации, относящейся к функционированию центральной станции 102, и, более точно, информации, относящейся к связям с транспортным средством 100. Например, в памяти 304 может быть сохранена одна или несколько баз данных, причем каждая база относится к парку транспортных средств, таких как номерные знаки автомашин, VIN коды транспортных средств, тип транспортных средств, выполняемые транспортными средствами задачи, местоположение транспортных средств, параметры функционирования транспортных средств, такие как скорость, RPM, информация о топливе, давление масла, состояние загрузки и т.д. Другая информация, сохраненная в памяти 304, обычно содержит машинные инструкции процессору 302 для связи с транспортным средством 100 и одной или несколькими центральными станциями 102. Кроме того, могут быть сохранены инструкции для управления и контроля транспортного средства 100. Например, в памяти 304 могут быть сохранены инструкции, используемые при ухудшении функционирования транспортного средства 100 в случае аварии. Каждое транспортное средство может иметь множество индивидуальных инструкций, сохраненных в памяти 304 для контроля транспортного средства 100 при предопределенных событиях.
Пользовательский интерфейс 306 позволяет пользователю на центральной станции 102 (или где расположено устройство 300) вводить инструкции в процессор 302, обычно содержит клавиатуру или клавишную панель и устройство визуального отображения. Конечно, пользовательский интерфейс 306 в качестве альтернативы может содержать и другой тип интерфейса, такой как микрофон для ввода звуковых команд, указательное устройство, такое как мышь, световое перо, трекбол и/или динамик для выдачи информации оператору транспортного средства. Также могут быть использованы и другие типы известных устройств либо в качестве альтернативы, либо в комбинации с уже перечисленными устройствами.
Внешний интерфейс 308 позволяет процессору 302 сообщаться с одним или несколькими удаленно расположенными объектами, такими как диспетчерские центры и центры третьих сторон (или центральная станция 102, если устройство 300 не расположено в центральной станции 102). Внешний интерфейс 308 содержит одно или несколько устройств для обеспечения различных форм двусторонней связи, осуществляемой между различными центральными станциями. Примеры внешнего интерфейса содержат телефонный интерфейс, интерфейс данных (например Т1, Т3 или подобное), интернет-устройства связи, такие как маршрутизатор, беспроводной приемник, или комбинация этих устройств, также как и других.
Передатчик 310 содержит схему для модулирования информации из процессора 302 и преобразования модулированной информации в высокочастотные сигналы, применяемые для беспроводной передачи. Также передатчик 310 содержит схему для преобразования принятых высокочастотных сигналов в сигналы для демодуляции и последующей обработки процессором 302.
На Фиг.4 представлена блок-схема, демонстрирующая способ определения задержек в сети связи. На этапе 400 временная отметка прилагается к сообщению, перед тем как сообщение было передано МСТ 200. Временная отметка указывает приблизительное время, когда сообщение было передано. На этапе 402 сообщение передается от МСТ 200 через наземную систему связи 104 и принимается центральной станцией 102. На этапе 404 процессор 302 определяет время, когда сообщение было принято, и на этапе 406 сохраняет эту информацию в памяти 304. Обычно этапы 404 и 406 повторяются для каждого принимаемого центральной станцией 102 сообщения.
На этапе 408 процессор 302 определяет временную разницу между временной отметкой и тем временем, когда сообщение было принято. На этапе 410 процессор 302 сравнивает временную разницу с заданной величиной времени. Заданная величина времени выбирается для представления проблемы с доставкой сообщений наземными станциями 104. Обычное значение для заданного времени составляет 5 секунд. Временная разница обычно сохраняется в памяти, как представлено на этапе 412.
Если временная разница меньше, чем заданное время, процесс возвращается обратно к этапу 404. В другом случае, если временная разница больше, чем заданное время в одном варианте осуществления, то процессор 302 генерирует уведомление о том, что сообщение было задержано больше, чем заданный период времени, как представлено на этапе 412. Уведомление может быть отправлено в один или несколько центров, например оператору центральной станции 102, в диспетчерский центр 106 или в центр 108 третьей стороны, такой как провайдер услуг, связанный с беспроводной сетью 104. В альтернативном варианте осуществления уведомление отправляется только в том случае, если число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время, превышает заданное число, обычно в заданном временном периоде. Например, уведомление будет отправлено в случае, если более чем 100 принятых сообщений имеют временную разницу больше 60 секунд в периоде из трех минут. В других случаях уведомление может быть отправлено одним или несколькими различными способами, как автоматически, так и посредством действий оператора, через Интернет (т.е. электронное письмо или другое уведомление с данными), телефон, уведомление на пейджер и т.п.
Предыдущее описание предпочтительных вариантов осуществления предоставляет возможность специалистам в данной области создать и использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления могут быть очевидны специалистам в данной области и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам осуществления без использования изобретательских способностей. Так, настоящее изобретение не предназначено для ограничения вариантов осуществления, описанных здесь, но будет связано с широким объемом, заключенном в раскрытых здесь принципах и новых признаках.
1. Устройство для определения задержек в сети связи, содержащее приемник для приема сообщения от транспортного средства, причем сообщение содержит временную отметку, указывающую, когда это сообщение было передано; процессор для определения времени, когда сообщение было принято, для определения временной разницы между временной отметкой и временем, когда сообщение было принято, для сравнения временной разницы с заданным временем, для определения числа принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем вышеупомянутое заданное время, и для генерации уведомления в случае, если число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем вышеупомянутое заданное время, превышает заданное число; и интерфейс для предоставления вышеупомянутого уведомления объекту.
2. Носитель сигнала, физически реализующий программу машиночитаемых инструкций, выполняемых устройством цифровой обработки, для выполнения способа определения задержек сети связи, заключающегося в том, что принимают сообщение от транспортного средства, причем сообщение содержит временную отметку, указывающую, когда это сообщение было передано; определяют время, когда сообщение было принято; определяют временную разницу между временной отметкой и временем, когда сообщение было принято; сравнивают временную разницу с заданным временем; определяют число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время; и генерируют уведомление в случае, если число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время, превышает заданное число.
3. Способ определения задержек в сети связи, заключающийся в том, что принимают сообщение от транспортного средства, причем сообщение содержит временную отметку, указывающую время, когда это сообщение было передано; определяют время, когда сообщение было принято; определяют временную разницу между временной отметкой и временем, когда сообщение было принято; сравнивают временную разницу с заданным временем; определяют число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время; и генерируют уведомление в случае, если число принятых сообщений, имеющих временную разницу больше, чем заданное время, превышает заданное число.
