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断站，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地方法，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地区的人发出警报。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。
该RAM存储器包括若干个寄存器、表等。图中显示了这些表中的两个表，它们是RTU表27和延时选择器（SEC）表28。下面将结合图3对这些特征作更详细的描述。
RAM存储器23还包括下列设定参数，它们被设定于各个地区中心站：
询问窗口长度-WWWW（比如10秒）;
系统中的地区中心站的数目：-CCCC（比如3个）。
在步骤201，经由中继站12从主中心单元11收到的警报启动指令启动图3A和3B中的所示算法。在所有地区中心站13、14和15中同时地启动与图3A和3B中相同的算法。在详细描述这个算法之前，其总体运行是：各地区中心站在其能够开始它的询问程序之前，必须先要等待空的RF信道（在该无线电信道上没有传输）的不同延时。当询问程序开始时，各地区中心站仅询问它在预定的时间（称为询问“窗口”-几个RTU的一个询问循环）内所能够询问的那么多RTU。然而，在该询问窗口期间内，各地区中心站在通过检查信道监测器30而传送之前竞争空的信道。当信道空着时，一个地区中心站一个接一个地询问其RTU而没有任何延迟。在询问“窗口”时间之后，地区中心站在它能随另一询问窗口继续之前将必须再次等待空RF信道的最小延时。询问所有RTU的总时间会占用若干个窗口。
当有若干地区中心站正工作在同一无线电信道上时，各给定地区中心站的延时在每个询问窗口之后会动态地改变，所以各单元的询问窗口是变化的。
作为例子，将描述一系统，它有三个地区中心站和10秒的窗口时间（足以询问4至5个RTU的时间）。
为了尽可能消除在可能以相同的延时开始地区中心之间的冲突，在询问循环开始之前的延时选择如下：对于第一地区中心站13，选自1.0、2.0和3.0秒构成的组中;对第二地区中心站，选自1.1、2.1和3.1秒构成的组;对第三地区中心站，选自1.2、2.2和3.2组成的组。第四、第五地区中心站可以以相同方式有其他的可能延时组。这些精确的延时仅作为例子给出。本领域有经验的专业人员当然应明白延时并不非要从表中“选出”不可，而是可通过以适当间隔增加或减小数值来实现。最佳算法的这一原则，要求对每个地区中心站至少有“n”个延时周期，数“n”等于处在同一频率的地区中心站数。各地区中心站的相应延时间隔应与其他地区中心站的延时彼此错开。
这些延时如表1中所示。
当地区中心站13、14和15从主中心单元11收到询问开始指令时，它们均启动它们的延时定时器（表1中步骤101）。具有1秒的延时的第一地区中心站13将是第一个开始其RTU的询问程序的（步骤102且以下参见图3）。检测无线电信道的活动的第二个和第三地区中心站14和15，将等待而并不开始其询问程序。在10秒（第一地区中心站询问“窗口”的时间）之后，第一地区中心站13结束其询问并把其延时（图2中的表28）改变为3秒（步骤103）。第二延时周期开始，且1.1秒后，第二地区中心站14将开始其询问窗口（步骤104）。在这一步完成时，第二地区中心站14把它自己的延时改变为最大值-3.1秒（步骤105）。同时，第一地区中心站13的延时已改变为2秒，因为大于0.7秒的窗口时间已过去且第一地区中心站13已检测了正在广播的其他中心单元站的活动，而这些活动阻止了它开始另一询问窗口。在第二地区中心站14停止其询问之后，第三地区中心站15的延时将是最短的-1.2秒（步骤105），从而它将开始其询问窗口（步骤106）。当第三地区中心站15完成其询问窗口之后，它把其自己的延时改变为3.2秒（步骤107），同时，第一地区中心站已将其延时改变为1秒且第二地区中心站14已把其延时变为2.1秒。这样，下一个将要开始另一询问程序的是第一地区中心站13（108），并依此类推。
若三个地区中心站中仅有一个希望开始询问程序，那么它在每一询问窗口之间将等待三秒（即最大延时）并将在依次相连的窗口中继续询问其所有RTU。
参见图3，它显示了在各地区中心站13、14和15中执行的询问程序。程序是由在有关的地区中心站收到来自主中心单元11的开始指令（最好是与使报警器启劝的同一指令）而开始的。在步骤202，RTU询问表27（图2）被复位，而在步骤203，根据表1中的步骤101，开始第一延时。在这一延时期间，地区中心站的接收装置21监测信道活动的无线电频率（204）。若该信道空着，且第一延时结束（205），那么该地区中心站开始其窗口时间WWWW（206）。它再次检查自由信道监测器（步骤207），且若信道空着，地区中心站13向第一RTU送出一询问请求（步骤208）。地区中心站等待一回答（步骤209），且在收到了来自第一RTU的回答（210）之后，地区中心站检查它是否为表上的最后一个RTU（步骤212）。若其未收到回答（步骤210），那么地区中心站在步骤224、223、211和225中经历一个RTU失效机制。若在步骤210已经收到回答，且其不是表上的最后一个RTU（212）的话，那么，地区中心站使RTU表27上的指针前进到尚未询问的下一个RTU（步骤213）。地区中心站检查“窗口”定时器WWWW是否结束（步骤214），若没有结束，它不经延时地从步骤207开始询问表上的下一个RTU。在询问了若干RTU之后，“窗口”定时器将结束且该地区中心站的延时将变成最大（步骤215）。对第一地区中心站13这也示于表1的行103。地区中心站启动窗口定时器（216）和新的延时定时器（217）。地区中心站检查在新的延时期间它是否在信道上收到什么，且若它确实接收到有活动，那么它检查活动的长度。若该长度大于0.7个“窗口”时间（218），便表示另一地区中心站正进行其询问循环，因此，有关的地区中心站13等待其他地区中心站（如14）完成一个“窗口”。据此，信道变空（221），且该地区中心站将其自己的延时定时器变短一个间隔（222）（如表1中的行105所示）。地区中心站13从步骤216开始另一判定循环，但这次它的延时定时器更短。若在步骤217有新的更短的延时，那么地区中心站就不会接收任何其他单元，它继续经步骤218和219至220，并开始它自己的一个新的询问循环。
到此，已经描述了一种算法，该算法是在循环延时的基础上在各地区中心站以软件程序来实现的，其中地区中心站通过相互之间平等地交插询问请求而得以同步，从而这些中心单元能够在相等的时间内更新它们的数据库。
另外，一地区中心站可随时加入竞争而与信道上的其他单元相“同步”，并且通过从信道变空时开始其延时以及通过启动一总是不同于任何其他单元延时的延时，来避免冲突。所有单元均同时开始它们的延时，且各单元均有可变但总是唯一的延时。