[发明专利]争用通信信道的方法和装置

说明书

本发明涉及争用通信信道的方法以及在该信道通信用的通信装置，比如监控和数据获取(SCADA)装置。

近年来，对于话音通信和数据通信来说，无线电信道已变得非常挤塞。

在诸如SCADA系统的通信系统中，可以有若干个位于不同地方的主控制单元，它们都试图在同一无线电频率上，甚至经常用同一个无线电中继站，询问相应的远程终端单元(RTU)，这种情形常见于报警控制系统(siren control system)。在图1中示出了一这种系统。在此图中，有一个主控制器11，它通过一个公共中继站12把报警启动控制信号发送到很大区域中的若干个RTU16以及地区中心站13、14和15，其中每个RTU 16均有与之相联系的警报器17。地区中心站的任务是在控制后收集来自一组报警器的数据。各个地区中心站须在启动后询问其报警器，以了解启动是否有问题，且它们都要经同一公共中继站12来做这些事。通常这种情况具有会在无线电信道上造成混乱的可能，因为所有的地区中心站将同时开始询问，结果没有一个地区中心站能及时从其报警器收到回答信号。

也许可能建立一个固定的排队次序，从而使这些地区中心站中的某一个地区中心站总是第一个对其RTU进行询问，另一地区中心站总是第二个，等等。但这种可能的解决方案有缺点，这就是最后一个询问的地区中心站的操作员总是在报警启动控制信号和监测屏幕上出现结果这段时间期要同等好长时间。这种延迟是不可接受的。地区中心站之间缺少实际的线路，意味着没有简单的同步各中心站的方法，以使所有地区中心站的操作员能在相等的时间得到更新。

需要一种通信系统，它允许有规则地争用信道，而不致因来自任何特定单元的响应而引入过分的延迟。

根据本发明，提供了一种争用通信信道的方法，它包括下列步骤：接收一指令以开始争用；从一组延时中选出一个延时；选下延时后，传送信道使用请求；若收到信道授予指令便为下一次争用选取最长的延时，若未收到信道授予指令便为下一次争用选取较短的延时。

以此方式，提供了一循环性的延时，其中争用成功的单元由于在其能再次争用之前引入了最长的延时而到了队尾，而争用未成功的单元由于下一次争用延时较短而提前了其在队列中的位置。

延时的长度与在队列中的位置有关，因为在延时期间，具有较短延时的其他单元有机会请求使用信道。

在本发明的另一方面，提供了一种通信单元，用于经过一个信道与另一单元通信，该单元包括用于争用信道的装置、用于接收信道授予指令的装置和用于在收到该指令时向其他单元传送信号的装置，其中用于争用的装置包括把争用推迟从一组延时中选出的一段延迟时间的延迟装置，并且其中紧接在一次成功的争用后，为下一次争用所选择的延时则为一组延时中之最长者；并且其中在一次不成功的争用之后，为下一争用选择较短的延时。

可提供两个或更多这种单元(地区中心站)，其中一个单元的一组延时中的延时偏离了第二(有其他)单元的延时组的延时，并被散置在其之间。

下面将参照附图，仅以举例的方式描述本发明的最佳实施例。

图1展示了按照现有技术的通用的SCADA通信系统，它适于根据本发明进行改进。

图2展示了图1的中心单元(“地区中心站”)13，它包含了根据本发明的改进。

图3A和3B展示了用于实现图2的中心单元的算法。

图1系统的运行如下。主中心单元11向所有RTU16发出一指令，使它们启动它们的报警器。该指令经中继站12通信并直接从中继站传到所有的RTU16。一收到此指令，报警器17即开始运转。同时，地区中心站13、14和15经中断站12接收该指令，并且开始询问操作过程，共间地区中心站13询问它们相应区域中的所有RTU，并且如果报警器未能启动时地区中心站13就采取适当措施。例如，一个适当的措施可以是在地区中心站13的监视器上显示报警器失效这一事实，敦促操作者派人到该报警器所在地去用手工向要警告的也区的人发出警报。地区中心站13能向主中心单元11报告回它们的询问程序的结果。下面将结合图3更详细地描述询问程序。

参见图2，所示的地区中心站13包括发送器部分20、接收器部分21、微处理机22、RAM存储器23和ROM存储器24。数据从微处理机22经发送器部分20被传送到天线25，并经该天线和接收器部分21为远程处理机22所接收。接收器部分21有一个信道监测器输出30，它接到微处理机22。微处理机22在存储于ROM存储器24中的程序的控制之下运行，并将数据读出和写入RAM存储器23。