ES2252456T3 - Instalacion y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio. - Google Patents

Instalacion y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio.

Info

Publication number
ES2252456T3
ES2252456T3 ES02730346T ES02730346T ES2252456T3 ES 2252456 T3 ES2252456 T3 ES 2252456T3 ES 02730346 T ES02730346 T ES 02730346T ES 02730346 T ES02730346 T ES 02730346T ES 2252456 T3 ES2252456 T3 ES 2252456T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mobile
shipper
constellation
rij
base station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02730346T
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Horlait
Gwendal Le Grand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
Original Assignee
Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite Pierre et Marie Curie Paris 6 filed Critical Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
Application granted granted Critical
Publication of ES2252456T3 publication Critical patent/ES2252456T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08User group management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/18Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on predicted events
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/248Connectivity information update
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/28Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for reactive routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/32Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for defining a routing cluster membership
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34Modification of an existing route
    • H04W40/38Modification of an existing route adapting due to varying relative distances between nodes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/04Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14Backbone network devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

Instalación de intercambio de datos entre terminales, que comprende por lo menos una estación de base (SBi) conectada a por lo menos una red de comunicaciones, una multiplicidad de grupos (Gij) de terminales móviles (Tijk) asociados cada uno a un expedidor de datos (Rij) móvil, caracterizada porque dichos expedidores móviles independientemente unos de los otros y son apropiados para ser agrupados en por lo menos una constelación (Ci) en la cual están ordenados unos con respecto a los otros entre un primer expedidor (Ri1) y un último expedidor (RiM), que circulan todos según un mismo sentido con respecto a una trayectoria dada y conocen el expedidor móvil que les precede y/o el expedidor móvil que les sigue, de manera que permitan un relevo de datos ascendente o descendente por transferencia de un expedidor al expedidor que le precede o que le sigue en el seno de una misma constelación, y solamente dicho primer expedidor (Ri1) de una constelación está autorizado para comunicar con dicha estación de base (SBi).

Description

Instalación y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio.
La presente invención se refiere al campo de las redes de (tele)comunicaciones, y en particular a redes del tipo "ad-hoc".
Debido a sus desplazamientos frecuentes, los terminales móviles (que comunican por vía de onda) tienen reales dificultades en intercambiar datos con otros terminales, móviles o no. Para intentar evitar este inconveniente, se han propuesto numerosas redes de telecomunicaciones, y en particular las redes ad-hoc. Se trata de redes autónomas que se constituyen por asociación temporal de nudos móviles (terminales) que comunican por radio, y pueden ser conectados a unas redes fijas (por ejemplo filares) por unas pasarelas y/o unas intercaras. Unas tablas de expedición, del tipo multisaltos, permiten establecer unas conexiones entre nudos. Estas tablas deben ser regularmente puestas al día debido a las variaciones permanentes de los estados de conectividad de los nudos móviles que aseguran el envío. Por ello, la utilización de los algoritmos de envío es particularmente delicada.
Por otra parte, para asegurar la función de envío, los nudos móviles deben utilizar su propia energía, la cual es limitada debido a que utilizan pequeñas baterías.
Además, debido a las numerosas zonas de sombra de radio, ocurre frecuentemente que unos nudos móviles no pueden establecer conexión o estar juntos.
Se conoce por el documento de Irvine J. Et al.: "System architecture for the MOSTRAIN project (Mobile Services for High Speed Trains)", Vehicular Technology Conference, 1997, IEEE 47^{th} Phoenix, AZ, 4-7 May 1997, New York, USA, ISBN: 0-7803-3659-3, un sistema de transmisión para terminales móviles a bordo de un tren, que comprende unas estaciones de base instaladas a lo largo de la vía férrea y que comunican con una red fija de transmisión, un transmisor general a bordo del tren que es capaz de comunicar con una estación de base, y los transmisores instalados en los vagones del tren y que son capaces de comunicar con el transmisor general y los terminales móviles situados en estos vagones.
Se conocen también por el documento WO 98/ 42096, un sistema y un procedimiento de transmisión de información entre los diferentes vagones de un tren. Las informaciones que provienen de un lugar de gestión de la red de ferrocarril son recibidas por la locomotora del tren y transmitidas a los vagones interesados. Las informaciones pueden por ejemplo ser una orden de frenado. Este sistema permite a los vagones de un tren comunicar entre sí para la transmisión de las informaciones que provienen del lugar de gestión.
Las soluciones propuestas por estos dos documentos anteriores organizan la transmisión de informaciones entre los diferentes vagones de un tren, pero no permiten a unos trenes diferentes comunicarse entre sí.
La invención tiene por tanto por objeto resolver la totalidad o parte de los problemas presentados anteriormente.
La invención propone a este fin una instalación de intercambio de datos entre terminales, en la cual se prevé, por una parte, por lo menos una estación de base (fija) conectada por lo menos a una red de telecomunicaciones, y por otra parte, unos terminales móviles repartidos en unos grupos asociados cada uno a un expedidor de datos móvil, siendo estos expedidores móviles independientes unos de los otros y estando a su vez agrupados en una (o varias) constela-
ción(es) en la cual i) están ordenados unos con respecto a los otros desde un primer expedidor hasta un último expedidor, ii) circulan todos según un mismo sentido con respecto a una trayectoria dada, y iii) conocen por lo menos el expedidor móvil que les precede. Así, los datos emitidos por un terminal, que pertenece a un grupo dado, son transmitidos al expedidor del grupo que los transmite a su vez al expedidor que le precede, y así sucesivamente hasta que los datos llegan al primer expedidor que es el único, en el seno de una constelación de expedidores, habilitado para transmitirlos a la estación de base. En otros términos, los expedidores de una constelación aseguran un relevo de datos por transferencia ascendente o descendente de trecho en trecho, de un expedidor a otro.
Por definición, se habla de relevo "ascendente" cuando los datos provienen de un terminal móvil y deben alcanzar la red de telecomunicaciones, y se habla de relevo "descendente" cuando los datos provienen de la red de telecomunicaciones y deben alcanzar un terminal móvil que pertenece (temporalmente) a una constelación.
Preferentemente, se forman una multiplicidad de constelaciones (por lo menos dos), estando cada una asociada a una estación de base.
La instalación según la invención podrá también comprender una por lo menos de las características mencionadas a continuación, tomadas separadamente o en combinación:
* cada estación de base puede comprender un módulo de inicialización capaz i) de enviar un mensaje "test" a los diferentes expedidores de una misma constelación, requiriéndoles enviar una respuesta, después ii) designar primer expedidor uno de los expedidores móviles de la constelación, en función de las respuestas que han sido enviadas, y finalmente iii) transmitir al módulo de gestión del expedidor, elegido primer expedidor, la dirección de la situación de base a la cual está asociado;
* cada expedidor móvil comprende un módulo de gestión y un módulo de interrogación que le permite determinar la dirección del expedidor móvil próximo que le precede y/o que le sigue. En este caso, el módulo de gestión del primer expedidor es ventajosamente capaz i) de determinar en qué momento dejará la constelación a la cual pertenece, y ii) enviar, antes de que llegue este momento, por una parte un primer mensaje al módulo de gestión del expedidor móvil que le sigue en la constelación para comunicarle la dirección de la situación de base que está asociada a esta constelación y designarle (o elegirle) primer expedidor, y por otra parte un segundo mensaje al módulo de inicialización de la estación de base a la cual está aún asociado para señalarle que deja la constelación y comunicarle las coordenadas del nuevo primer expedidor;
* el módulo de gestión de cada expedidor móvil es, preferentemente, capaz de enviar un tercer mensaje al módulo de gestión del expedidor móvil que le sigue (por lo menos) para señalarle que deja la constelación, así como eventualmente proporcionarle las coordenadas del expedidor móvil que le precedía;
* el módulo de interrogación de cada expedidor móvil es preferentemente capaz, desde que ha dejado una constelación, de determinar las coordenadas de un expedidor móvil que pertenece a otra constelación, de manera que se registre en el mismo y señalarle que forma desde entonces parte de su constelación;
* cada terminal móvil puede comprender un módulo de registro capaz de escuchar algunos por lo menos de los datos que se intercambian los expedidores móviles de manera que seleccione uno de ellos en función de un criterio elegido, para enviarle un cuarto mensaje destinado a hacerse registrar en el expedidor móvil y en su constelación;
* puede estar prevista una base de datos para almacenar por lo menos una tabla de expedición que comprende las coordenadas de las diferentes estaciones de base asociadas a las diferentes constelaciones, el seno de desplazamiento de los expedidores en el sentido de las diferentes constelaciones, las coordenadas de los expedidores en el seno de las constelaciones, y las coordenadas de cada terminal móvil asociado a cada expedidor. En este caso, se prevén también en la instalación unos medios de interrogación capaces, en caso de requerimiento de transferencia de datos de un terminal cualquiera hacia un terminal móvil, extraer de la base de datos las coordenadas de la estación de base a la cual está asociado el terminal móvil. Por otra parte se prevé, preferentemente, un módulo de puesta al día de la base de datos de manera que lo reactualice, en particular en caso de modificación de la composición de una constelación;
* el módulo de gestión de cada expedidor móvil es preferentemente capaz, a la recepción de datos destinados a un terminal móvil de su constelación, de determinar si este terminal está registrado en él, y, según la respuesta, transmitir los datos al terminal móvil o transferirlos al expedidor móvil que le sigue. En este caso, los medios de interrogación están preferentemente dispuestos, en caso de petición de transferencia de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil, para extraer de la base de datos las coordenadas de la estación de base, y eventualmente del expedidor, que están asociados a este terminal móvil;
* el módulo de gestión de cada expedidor móvil puede estar ventajosamente dispuesto para atribuir unas porciones de banda pasante a cada uno de los terminales móviles que están registrados en él, de manera que pueda efectuarse una reserva de banda pasante.
La invención propone también un procedimiento que permite utilizar la instalación presentada anteriormente. Este procedimiento se caracteriza en particular por el hecho de que comprende por lo menos:
\bullet una etapa a) en la cual se prevé una (o varias) estación(es) de base conectada(s) cada una a por lo menos una red de telecomunicaciones, unos terminales móviles y unos expedidores de datos móviles,
\bullet una etapa b) en la cual se forman unos grupos de terminales móviles asociados cada uno a un expedidor móvil, y se forma una (o varias) constelación(es) con unos expedidores que son móviles independientemente unos de los otros pero que circulan todos según un mismo sentido con respecto a una trayectoria, y
\bullet una etapa c) en la cual se ordenan los expedidores móviles de cada constelación unos con respecto a los otros desde un primer expedidor hasta un último expedidor, estando sólo el primer expedidor de una constelación autorizado para comunicar con la estación de base asociada a esta constelación, y se proveen a cada expedidor móvil por lo menos las coordenadas del expedidor móvil que le precede y/o del expedidor móvil que le sigue para permitir un relevo de datos ascendente (o descendente) por transferencia de un expedidor al expedidor que le precede o que le sigue dentro de una misma constelación.
Preferentemente, cuando tiene lugar la etapa a) se forman varias constelaciones (por lo menos dos) asociadas a unas estaciones de base diferentes.
El procedimiento según la invención podrá también comprender una por lo menos de las características mencionadas a continuación, tomadas separadamente o en combinación:
* en la etapa a) se puede enviar un mensaje "test" a los diferentes expedidores de una misma constelación para que envíen una respuesta, y después elegir primer expedidor a uno de ellos en función de las respuestas enviadas, y finalmente transmitir al primer expedidor elegido la dirección de la estación de la base a la cual está asociado. En este caso, se prevé preferentemente una etapa complementaria en la cual cada primer expedidor que se apresta a dejar su constelación envía i) un primer mensaje al expedidor móvil que le sigue en la constelación para comunicarle la dirección de la estación de base que está asociada a esta constelación y para designarlo (o elegirlo) primer expedidor, y ii) un segundo mensaje a la estación de base a la cual está aún asociado para señalarle que deja la constelación y proporcionarle las coordenadas del nuevo primer expedidor;
* puede estar prevista otra etapa complementaria para que el expedidor móvil que se apresta a dejar una constelación envíe al expedidor móvil que le sigue un tercer mensaje señalándole que deja la constelación, y eventualmente proporcionándole las coordenadas del expedidor móvil que le precede;
* cuando un expedidor móvil sale de una constelación es ventajoso prever una etapa suplementaria en la cual este expedidor determina las coordenadas de un expedidor móvil de otra constelación, para registrarse acerca en el mismo y señalarle que forma desde ahora parte de su constelación;
* cuando tiene lugar la etapa b) es particularmente ventajoso que los terminales móviles se pongan todos a la escucha de los datos que se intercambian los expedidores móviles, de manera que seleccionen uno de ellos en función de un criterio elegido, y después enviarle un cuarto mensaje destinado a hacerse registrar por él;
* cuando tiene lugar la etapa a) puede prever una base de datos para almacenar por lo menos una tabla de expedición, de manera que en la etapa b) se puedan almacenar en la misma las coordenadas de las diferentes estaciones de base asociadas a las diferentes constelaciones, el sentido de desplazamiento de los expedidores en el seno de las diferentes constelaciones, las coordenadas de los expedidores en el seno de las diferentes constelaciones, y las coordenadas de los terminales móviles asociados a los diferentes expedidores. En este caso, una interrogación de la base de datos puede permitir encontrar el camino más apropiado para transmitir unos datos de un terminal móvil hacia un terminal cualquiera. Esto es también válido en el sentido inverso, en particular cuando un terminal cualquiera quiere transmitir unos datos a un terminal móvil de una constelación. Por otra parte, es ventajoso prever una etapa de puesta al día de la base de datos desde que tiene lugar una modificación en el seno de una constelación;
* cuando un expedidor móvil de una constelación recibe unos datos destinados a un terminal móvil de la constelación, se prevé una etapa en la cual se determina, a nivel de este expedidor si el terminal móvil buscado está registrado en el mismo, y según la respuesta transmitir los datos al terminal móvil o transferirlos al expedidor móvil que le sigue;
* otra etapa (o etapa de reserva de banda pasante) puede también estar prevista para atribuir unas porciones de banda pasante a algunos por lo menos de los terminales móviles que están registrados en unos expedidores móviles.
La invención está particularmente adaptada a los vehículos de transporte, tales como los trenes, las líneas de metro, los tranvías, los autobuses, los autocares, los automóviles, los camiones, los buques, los aviones, que están equipados con por lo menos un expedidor embarcado tal como se ha presentado anteriormente.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán con el examen de la descripción detallada siguiente, y de los planos anexos, en los cuales:
- la figura 1 ilustra de forma esquemática una parte de una instalación según la invención,
- las figuras 2A y 2B ilustran esquemáticamente dos tipos de acoplamientos a unas ruedas exteriores,
- las figuras 3A y 3B ilustran esquemáticamente una transferencia de habilitación para comunicar con una estación de base entre un primer expedidor que se apresta a dejar una constelación y el expedidor siguiente,
- la figura 4 es un algoritmo que ilustra la elección de un primer expedidor en el seno de una constelación,
- la figura 5 es un algoritmo que ilustra el registro de un expedidor en el seno de una constelación,
- la figura 6 es un algoritmo que ilustra el registro de un terminal móvil en un expedidor,
- la figura 7 es un algoritmo que ilustra la transmisión de un mensaje entre un terminal móvil y una estación de base, y
- la figura 8 es un algoritmo que ilustra la transmisión de un mensaje entre una estación de base terminal móvil de una constelación.
En la descripción que sigue, se hace referencia a una instalación de intercambio de datos entre unos terminales móviles y otros terminales, móviles o no, a través de una o varias estaciones de base fijas SBi conectadas a por lo menos una red de telecomunicaciones, pública o privada.
Como se ha ilustrado en la figura 1, una instalación según la invención comprende por lo menos una estación de base SBi (i=1 a N), fija y dotada de medios de telecomunicaciones (emisor-receptor). Cada estación de base SBi está asociada a una constelación Ci que agrupa un número j variable y evolutivo de expedidores móviles Rij (j=1 a M). En el ejemplo ilustrado en la figura 1, M=3. Por otra parte, a cada expedidor móvil Rij está asociado un número k variable ( y evolutivo) de terminales móviles Tijk.
El número de expedidores puede variar de una constelación a otra, y pueden coexistir una multiplicidad de constelaciones Ci independientemente unas de las otras. Asimismo, en el seno de una constelación el número de terminales móviles asociados a un expedidor puede variar de un expedidor al otro.
Un expedidor móvil Rij y los terminales Tijk que están registrados en el mismo, constituyen un grupo Gij (o célula). Estos terminales Tijk sólo pueden intercambiar datos con otros terminales pasando por el expedidor del grupo Gij al cual pertenecen.
Todos los expedidores móviles Rij de una misma constelación Ci se denominan "con desplazamiento obligado", debido a que se desplazan todos sensiblemente según el mismo sentido sobre una trayectoria dada. En el ejemplo ilustrado en la figura 1, todos los expedidores se desplazan de la derecha hacia la izquierda.
Según la invención, los expedidores Rij de una constelación Ci están ordenados unos con respecto a los otros entre un primer expedidor Ri1 y un último expedidor RiM. En otros términos, cada expedidor en el seno de una constelación posee una posición conocida, en cada instante (si está en estado de marcha), estando el primer expedidor Ri1 inmediatamente seguido por un segundo expedidor Ri2 y después éste por un tercer expedidor Ri3 y así sucesivamente hasta el último expedidor RiM de la constelación Ci interesada.
En la instalación según la invención, solamente el primer expedidor Ri1 está autorizado a intercambiar datos (o a comunicar) con la estación de base SBi a la cual su constelación está asociada. Todos los otros expedidores (de índice j diferente de 1) de esta misma constelación sólo pueden transferir, en un sentido ascendente o en un sentido descendente, unos datos salidos de un terminal móvil, o destinados a un terminal móvil de la constelación.
En otros términos, la transmisión de datos en el seno de una constelación se efectúa de trecho en trecho del expedidor Rij, en el cual está registrado un terminal móvil Tijk que desea establecer una conexión con otro terminal, hacia el primer expedidor Ri1, o bien del primer expedidor Ri1 hacia el expedidor Rij en el cual está registrado el terminal móvil buscado Tijk.
Como se ha ilustrado en las figuras 2A y 2B, cada estación de base SBi está conectada a una o varias redes exteriores. Este modo de conexión puede efectuarse según dos modos, o bien directamente, como se ha ilustrado en la figura 2B, o bien indirectamente a través de un servidor acoplado a una base de datos BD, como se ha ilustrado en la figura 2A.
Cuando no está prevista ninguna base de datos, cada estación de base debe estar conectada a una red exterior, por lo menos. En este caso, y si se utiliza un protocolo de comunicación del tipo IP, la estación de base presenta unas funcionalidades del tipo "Foreign Agent" del protocolo Mobile IP, descrito en particular en el artículo de C. Perkins, "IP Mobility Support", IETF, Network Working Group, RFC 2002, octubre 1996.
Preferentemente, dicha base de datos BD almacena una o varias tablas de expedición, puestas al día regularmente (por ejemplo cuando tiene lugar cada modificación que sobreviene en el interior de una constelación, como se verá más adelante), y que permite optimizar la expedición de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil Tijk que pertenece a una constelación Ci de la instalación.
Preferentemente, una tabla de expedición de la base de datos BD comprende las coordenadas (o direcciones) de las diferentes estaciones de base Sbi asociadas a las diferentes constelaciones, las coordenadas (o direcciones) de los expedidores móviles Rij que pertenecen a las constelaciones asociadas a las estaciones de base Sbi, y las coordenadas (o direcciones) de los terminales móviles Tijk registrados en unos diferentes expedidores móviles Rij. Además, la tabla de expedición puede comprender unas informaciones referentes al sentido de desplazamiento de los expedidores móviles Rij, así como eventualmente el sentido del desplazamiento de los terminales móviles Tijk que están asociados a dichos expedidores móviles Rij.
Se volverá más adelante sobre el modo de utilización de la tabla de expedición almacenada en la tabla de datos BD.
Para funcionar, un expedidor móvil Rij debe comprender (o estar acoplado a) unos medios de emisión/recepción, así como un módulo de gestión y un módulo de interrogación que le permiten, en particular, determinar la dirección del expedidor móvil próximo que le precede y/o que le sigue. Dicho expedidor móvil puede estar realizado en la forma de módulos lógicos ("software") y/o de circuitos electrónicos ("hardware"). Desde luego, la versión realizada exclusivamente en forma de módulos lógicos está adaptada a unos terminales equipados con medios de emisión/recepción de datos, como por ejemplo un relé telefónico o un terminal portátil de tipo teléfono portátil.
Por otra parte, las estaciones de base SBi deben comprender unos medios de emisión/recepción y un módulo de gestión (o de inicialización) que les permite, en particular, designar un expedidor móvil Rij de su constelación como primer expedidor Ri1. Además, la instalación comprende preferentemente, por ejemplo en el servidor acoplado a la base de datos BD, un módulo de puesta al día de las informaciones almacenadas en las tablas de expedición. Finalmente, cada terminal móvil Tijk comprende preferentemente un módulo de registro que le permite escuchar algunos por lo menos de los datos que se intercambian los expedidores móviles de manera que pueda seleccionar uno de ellos en función de un criterio elegido, para enviarle unos mensajes destinados a hacerse registrar en él. Todos estos diferentes módulos pueden ser realizados en forma de módulos lógicos ("software") y/o de circuitos electrónicos ("hardware").
Se describirá ahora un ejemplo de realización de una instalación según la invención, en el caso de líneas de metro que circulan sobre dos vías de una misma línea, sensiblemente paralelas, pero en sentidos opuestos. Desde luego, sólo se trata de un ejemplo de aplicación entre otros muchos, no estando la invención limitada a solamente las líneas de metro. En efecto, la invención se refiere de manera general a cualquier tipo de vehículo susceptible de estar equipado con un expedidor móvil (alimentado por la energía del vehículo), como por ejemplo un automóvil, un autobús, un autocar, un tranvía, un camión, un tren, incluso también un avión o un buque. Desde luego, unos expedidores móviles de una misma constelación pueden pertenecer a unos vehículos (o más generalmente unos portadores) de tipos diferentes.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 3A y 3B, cada línea de metro Rmij está equipada con por lo menos un expedidor Rij. Por otra parte, se prevén una multiplicidad de estaciones de base SBi, fijas y dispuestas en unos puntos elegidos (túnel o andén, o en el exterior). El primer expedidor Ri1 de una constelación Ci, asociada a una estación de base SBi, puede comunicar con dicha estación de base SBi enviándole unos paquetes de datos (o tramas, o análogo) que son ventajosamente guiados por las paredes subterráneas.
Preferentemente, en este tipo de instalación se prevén unas primeras estaciones de base SBi para las constelaciones Ci que circulan en un sentido, sobre una de las dos vías, por ejemplo de la derecha hacia la izquierda, y otra multiplicidad de estaciones de base SB'i para las constelaciones C'i que circulan sobre la otra vía en la dirección opuesta, por ejemplo de la izquierda hacia la derecha.
En el ejemplo ilustrado en la figura 3A, la estación de base SB1 está asociada a una constelación C1 que comprende, en un instante dado, los tres expedidores R11, R12 y R13, la estación de base SB2 está asociada a una segunda constelación C2 que comprende, en el mismo instante, por lo menos un cuarto expedidor R21, y la estación de base SB'1 está asociada a cuatro expedidores móviles R'11, R'12, R'13 y R'14.
En el instante ilustrado en la figura 3A, solamente el primer expedidor móvil R11 puede intercambiar datos con la estación de base SB1, solamente el cuarto expedidor R21 puede intercambiar datos con la estación de base SB2, y solamente el primer expedidor R'11 puede intercambiar datos con la estación de base SB'1.
Por definición, cada expedidor autorizado a intercambiar datos con una estación de base se denomina primer expedidor o gateway. Se volverá más adelante sobre el modo de designación (o de elección) de un gateway o primer expedidor.
En la figura 3B está ilustrada la misma porción de instalación que la ilustrada en la figura 3A, pero algunos instantes más tarde. Más precisamente, en este instante el expedidor nº 1, anteriormente primer expedidor designado por la referencia R11, ha dejado la constelación C1. En otros términos, no está ya autorizado a intercambiar datos con la estación de base SB1. El nuevo primer expedidor R11 de la constelación C1 es desde ahora el expedidor nº 2. El procedimiento de designación del expedidor nº 2 como primer expedidor será descrito más adelante.
La constelación C1 comprende por tanto, desde ahora, los expedidores nº 2, 3, y 4. Habiendo integrado el expedidor nº 4, en última posición, la constelación C1, ha sido designado un nuevo primer expedidor en la constelación C2 asociada a la estación de base SB2. Se trata del expedidor nº 5 que lleva desde ahora la referencia R21.
En el mismo tiempo, la otra vía de circulación (en el sentido opuesto a la primera vía), el expedidor nº 1' ha salido de la constelación C’1 y el expedidor nº 2' ha sido por tanto designado como primer expedidor R'11. La constelación C'1, asociada a la estación de base SB'1, está por tanto constituida por los expedidores nº 2', 3' y 4'. Aquí, el expedidor nº 5' forma siempre parte de la constelación C'2 asociada a la estación de base SB'2.
Preferentemente, un expedidor que deja una constelación busca inmediatamente integrar una nueva constelación. En el caso de líneas de metro, en particular, las diferentes líneas se siguen y es raro que dos expedidores inicialmente uno a continuación del otro no estén ya en esta situación. De hecho, cualquiera que sea la aplicación, los expedidores y los móviles deben desplazarse en el mismo sentido (desde luego cuando el móvil está registrado en la buena constelación). Cada expedidor móvil comprende por lo menos las coordenadas (o la dirección) del expedidor que le precede (pero también preferentemente las del expedidor que le sigue inmediatamente), cuando deja una constelación envía inmediatamente unos paquetes (o tramas) al expedidor que le precedía para intentar integrar su constelación, generalmente en última posición. Pudiendo los paquetes ser recibidos por varios expedidores, si un expedidor que acaba de dejar una constelación oye mejor a otro expedidor que el que le precedía inicialmente, y que se desplaza en el mismo sentido, entonces intenta integrar la constelación del expedidor que oye mejor. Si esta tentativa fracasa (por adquisición) o bien que el expedidor que entra no posee informaciones sobre el expedidor precedente, lanza una llamada, general, a los diferentes expedidores. En caso de respuestas múltiples, selecciona, por ejemplo, la señal más fuerte entre los expedidores que le preceden y que van en el mismo sentido que él. Se volverá más en detalle, más adelante, sobre este procedimiento de integración de un expedidor en una constelación.
Se hará referencia ahora a la figura 4 para describir un procedimiento de designación de un primer expedidor (o gateway) en una constelación.
El procedimiento se inicia por una primera etapa 10 en la cual la estación de base SBi no conoce aún las coordenadas del primer expedidor con el cual debe intercambiar unos datos.
En una segunda etapa 20, la estación de base envía unos mensajes en dirección a los expedidores que están a su alcance de radio para requerirles enviar una respuesta. En ausencia de respuesta, se vuelve a la etapa 10 de manera que la estación de base reitera la etapa 20. Si la estación de base SBi sólo recibe una respuesta, entonces se pasa a una etapa 30. Finalmente, si en la etapa 20 la estación de base recibe varias respuestas, entonces en una etapa 25 la misma selecciona uno de los expedidores que responden en función de un criterio elegido. Preferentemente, la estación de base selecciona el expedidor cuya respuesta presenta la mejor relación señal/ruido. Después, se pasa a la etapa 30.
En esta etapa 30, la estación de base designa el expedidor seleccionado, o que ha emitido la única respuesta, como primer expedidor Ri1. A este fin, la misma envía al módulo de gestión del expedidor Ri1 sus propias coordenadas (o su dirección) y le señala que ha sido designado como primer expedidor y que por ello está autorizado para intercambiar datos con ella.
Finalmente, si la instalación comprende una base de datos BD en la cual se encuentra(n) almacenada(s) una o varias tabla(s) de expedición, entonces en una etapa 40 se procede al refrescado de la (o de las) tabla(s) de expedición, por ejemplo con el módulo de puesta al día del servidor. En caso de imposibilidad de refrescado, se vuelve a la etapa 10.
Una vez efectuada la puesta al día, la estación de base SBi puede empezar a dialogar con el primer expedidor (o gateway) Ri1 que acaba de elegir.
Se hará referencia ahora a la figura 5 para describir un procedimiento de registro de un expedidor móvil Rij en el seno de una constelación Ci.
El procedimiento se inicia por una etapa 100, cuando un expedidor móvil acaba de salir de una constelación o intenta integrarse por primera vez en una constelación.
En una etapa 110, el expedidor móvil Rij, que entra, emite unos mensajes con destino a los expedidores que lo circundan, y requiriendo de su parte una respuesta. Esta emisión es controlada por un módulo de gestión del expedidor, acoplado eventualmente a su módulo de interrogación. Si el expedidor que entra no recibe respuesta, entonces se vuelve a la etapa 110. Si el expedidor móvil que entra sólo recibe una respuesta, entonces se pasa a una etapa 120 que será descrita más adelante. Finalmente, si el expedidor móvil que entra recibe varias respuestas, entonces en una etapa 115 efectúa, con la ayuda de su módulo de gestión, una selección de uno de los expedidores de los cuales ha recibido una respuesta. Por ejemplo, y preferentemente, selecciona el expedidor móvil cuya respuesta presenta la mejor relación señal/ruido. Después se pasa a la etapa 120.
En esta etapa 120, el expedidor móvil que entra se inscribe (o se registra) en el expedidor que ha seleccionado, o que ha emitido la única respuesta, de manera que le señale que acaba de integrar su constelación y que se encuentra a partir de este momento detrás de él.
Después, en una etapa 130, el expedidor que entra efectúa un test para determinar si el expedidor en el cual acaba de inscribirse estaba previamente seguido por un expedidor. En otros términos, este test 130 está destinado a determinar si el expedidor entrante se ha intercalado entre los expedidores de una misma constelación, o bien si se encuentra en última posición en el seno de dicha constelación.
Si el resultado del test que se ha efectuado en la etapa 130 indica que no existía expedidor siguiente, entonces se pasa a una etapa 140 que será descrita más adelante. En contrapartida, si el resultado del test 130 indica que el expedidor entrante se ha intercalado entre dos expedidores, entonces en una etapa 135 el expedidor entrante envía al expedidor que le sigue un mensaje señalándole que ha pasado a intercalarse y que por consiguiente es a él que debe desde ahora transferir unos datos que deben remontar hasta la primera estación Ri1 de la constelación Ci, y no ya al expedidor que el precedía. De hecho, el expedidor mira si debe expedir los paquetes de otro expedidor que se encuentra detrás de él. Después se pasa a la etapa 140 en la cual el expedidor que entra es definitivamente registrado en el seno de la constelación.
Cuando la instalación comprende una base de datos BD, es ventajoso refrescar su o sus tablas de expedición a fin de tomar en cuenta un registro. Para ello, el expedidor que precede inmediatamente al expedidor que entra transmite un mensaje al expedidor que le precede inmediatamente, hasta que este mensaje alcanza el primer expedidor Ri1 de la constelación Ci, y después la estación de base SBi que le está asociada.
Después, en una etapa 150, se efectúa un test para determinar si el procedimiento de inscripción ha determinado. Si no es el caso, se vuelve a la etapa 140. En contrapartida, si es este el caso, se efectúa en una etapa 160 un nuevo test para determinar si hay lugar a elegir un nuevo primer expedidor (o gateway) en el seno de la constelación. Estas etapas se refieren al caso en que el móvil deja la constelación, por ejemplo cuando sale del tráfico.
El retorno a la etapa 100 por la izquierda, ilustrado en la figura 5, a la salida de la etapa 160, permite dejar la red. En contrapartida, el retorno por la derecha se refiera al caso en que un primer expedidor entra en la constelación que le precede.
Esto pone fin al procedimiento de registro de un expedidor en una constelación.
Preferentemente, cuando un expedidor quiere dejar su constelación, advierte por lo menos al expedidor que le precede. Desde luego, si este expedidor es un primer expedidor (o gateway), advierte también a la estación de base para señalarle que deja la constelación y transmitirle las coordenadas (o dirección) del primer expedidor que ha designado. Si el expedidor que sale no es un primer expedidor, entonces advierte al expedidor que le sigue de manera que este último modifica su expedición. Preferentemente, esto se efectúa por la comunicación de las coordenadas (o dirección) del expedidor que le precedía. Por otra parte, es preferible que el expedidor que sale prevenga al expedidor que le precede de manera que la expedición sea reactualizada lo más rápidamente posible. Esto permite también reactualizar la base de datos, cuando forma parte de la instalación, pero también evitar esperar un periodo de temporización para detectar que un expedidor ha desaparecido de una constelación.
En caso de avería de un expedidor móvil en el seno de una constelación, la eliminación de registro del expedidor se efectúa después de un periodo de temporización, después de subida de la información gracias al expedidor que detecta la avería. En efecto, un expedidor que falla no es ya capaz de prevenir a los otros expedidores de la constelación. No es pues hasta la expiración del periodo de temporización que un expedidor que acaba de enviar unos datos al expedidor que falla, se percibe de que no responde, y que, por consiguiente, la expedición debe ser reconfigurada en el seno de la constelación.
Se hará referencia ahora a la figura 6 para describir un procedimiento de registro de un terminal en un expedidor que pertenece a una constelación.
El procedimiento de registro empieza por una etapa 200. Esta etapa está seguida por una etapa 210 en la cual el terminal móvil que busca inscribirse en un expedidor emite unos mensajes destinados a los expedidores que lo rodean, para requerirles una respuesta. En caso de ausencia de respuesta, se vuelve a la etapa 200. Si el terminal móvil recibe una única respuesta, entonces se pasa a una etapa 220 que será descrita más adelante. En contrapartida, si el terminal móvil recibe varias respuestas, entonces en una etapa 215 selecciona uno de los expedidores que haya emitido una respuesta, en función de un criterio elegido. Preferentemente, la selección se efectúa sobre la base de la relación señal/ruido mejor. Después, se pasa a la etapa 220.
Esta etapa 220 está destinada a hacer registrar el terminal móvil en el expedidor que haya emitido la única respuesta, o que ha sido seleccionado en la etapa 215. Para ello, el terminal envía al expedidor seleccionado un mensaje que contiene sus coordenadas (o dirección). Después, el expedidor móvil, en el cual intenta registrarse el terminal móvil, reenvía un mensaje (o acuse de recibo) a dicho terminal móvil para señalarle que lo ha registrado. El resultado de esta última operación está materializado por la etapa 230, que debe más ser considerada más como un estado que como una acción.
Puede sobrevenir un problema en esta fase. En efecto, un expedidor no puede generalmente saber en qué sentido se dirige el terminal móvil que desea inscribirse en él. En otros términos, un terminal móvil corre el riesgo de registrarse en una constelación que se desplaza en un sentido opuesto al suyo. Para evitar este problema el terminal móvil, preferentemente (pero podría también tratarse del terminal en el cual está implantada la base de datos cuando se apercibe de que el móvil cambia de constelación), cuenta en una etapa 240 en número de "handoffs" por unidad de tiempo en el seno de una misma constelación. En efecto, si el terminal móvil no ha entrado en el tráfico, efectuará unos handoffs con diferentes expedidores móviles de una constelación, incluso de constelaciones diferentes. Si el móvil está en el tráfico, pero se desplaza a una velocidad diferente de la de los expedidores, efectuará unos handoffs entre los expedidores de una misma constelación o de constelaciones diferentes pero en las cuales los expedidores se desplazan según el mismo sentido.
Después, en una etapa 250 se efectúa un test sobre el número de handoffs contabilizados en la etapa 240, de manera que determine si el terminal móvil se ha inscrito en el seno de la buena constelación. Este test puede efectuarse en forma de una comparación con un umbral elegido.
Si el test 250 indica que el terminal móvil se ha registrado en una constelación inadecuada, entonces dicho móvil efectúa una etapa 260 para determinar la constelación en la cual se ha registrado. Después, se efectúa en una etapa 270 un test sobre la evolución del valor de la relación señal/ruido de los mensajes transmitidos por el terminal móvil. Si el test de la etapa 270 no indica disminución de valor de la relación señal/ruido, entonces se vuelve a la etapa 230 para empezar un nuevo registro. En contrapartida, si el test de la etapa 270 indica un descenso del valor de la relación señal/ruido, entonces se vuelve a la etapa 210.
Si el test efectuado en la etapa 250 indica que el terminal móvil se ha registrado en una constelación buena, entonces se efectúa una etapa 280 destinada a determinar si el terminal móvil se ha registrado en la mejor de las constelaciones posibles. Se efectúa entonces un test en una etapa 290, para determinar si el valor de la relación señal/ruido de los mensajes emitidos por el terminal móvil varía en el seno de la constelación. Si no hay variación detectada, entonces se vuelve a la etapa 280 y se considera que el terminal se ha registrado en el seno de la mejor constelación posible. En contrapartida, si se detecta en la etapa 290 un descenso del valor de la relación señal/ruido de los mensajes emitidos por el terminal móvil, entonces en una etapa 300 se busca un expedidor móvil en el seno de la constelación en la cual se ha registrado el terminal móvil. Esto sirve principalmente cuando el móvil y su expedidor se desplazan según velocidades diferentes (por ejemplo sobre una carretera). Para ello, se envían unos mensajes a los diferentes expedidores de la constelación para que envíen de nuevo una respuesta. Si no se recibe ninguna respuesta, entonces se vuelve a la etapa 200. Si se recibe una única respuesta, entonces se pasa a una etapa 310 que será descrita más adelante. Finalmente, si se reciben varias respuestas por el terminal móvil, entonces este terminal móvil efectúa una etapa 305 en la cual selecciona uno de los expedidores del que ha recibido una respuesta. El criterio de selección puede ser, por ejemplo, el valor de la relación señal/ruido de la respuesta recibida. Después, se pasa a la etapa 310.
En esta etapa 310, se procede al registro "provisional" del terminal móvil en el expedidor seleccionado (o elegido). Después se vuelve a la etapa 280, lo que pone fin al procedimiento de registro de un terminal en un expedidor.
Desde que un terminal móvil está registrado en un expedidor móvil de una constelación, este expedidor se encarga de relevar los paquetes (o tramas), que el terminal móvil le envía, hacia el expedidor que le precede, hasta que alcanzan el primer expedidor que se encarga entonces de transmitirlos a la estación de base de la constelación. Pero, este expedidor móvil se encarga también de transmitir los datos destinados al terminal móvil inscrito en él, y que provienen del expedidor que le precede.
Si los terminales móviles se desplazan sensiblemente a la misma velocidad que los expedidores móviles en los cuales están registrados (por ejemplo cuando el expedidor móvil está embarcado en un vehículo que transporta los terminales móviles), la señalización entre los terminales móviles y los expedidores móviles resulta muy ligera. Por el contrario, si los expedidores móviles y los terminales móviles se desplazan a velocidades diferentes, los terminales móviles efectuarán unos handoffs (que pueden ser relativamente frecuentes) entre los diferentes expedidores de una misma constelación. Por otra parte, si los expedidores móviles no se desplazan todos a la misma velocidad (es en particular el caso de expedidores embarcados en unos automóviles), la expedición entre expedidores será también ligeramente modificada. Es preciso entonces calar de nuevo los expedidores unos con respecto a los otros en el seno de una misma constelación, en función de los adelantamientos y/o de las inmovilizaciones.
Se hará referencia ahora a la figura 7 para describir un procedimiento de transmisión de datos entre un terminal móvil de una constelación y un terminal cualquiera, por ejemplo conectado a la red exterior a través de la estación de base de la constelación.
Este procedimiento empieza en una etapa 400. Un terminal móvil que se ha registrado en el seno de una constelación señala que desea establecer una conexión con otro terminal. En una etapa 410 envía entonces al expedidor móvil, en el cual se ha registrado, unos paquetes (o tramas) que contienen las coordenadas del terminal con el cual desea establecer una conexión para intercambiar datos. Después, en una etapa 420, el expedidor móvil (que forma parte siempre de la constelación) recibe los paquetes. A continuación, en una etapa 430, el expedidor que acaba de recibir los paquetes verifica si es un primer expedidor (o gateway). Si es este el caso, entonces en una etapa 440 el expedidor transmite unos paquetes a la estación de base, que los transmite en una etapa 450 al destinatario, a través de la red exterior, eventualmente después de la interrogación de la base de datos.
En contrapartida, si el test efectuado en la etapa 430 indica que el expedidor receptor no es el primer expedidor de la constelación, entonces en una etapa 470 el expedidor receptor de los paquetes determina si el terminal destinatario está registrado en él. Si es este el caso, entonces se pasa a la etapa 450. En contrapartida, si no es este el caso, el expedidor receptor determina en una etapa 480 si está precedido por otro expedidor. Si no hay expedidor precedente (caso en que los paquetes han llegado al primer expedidor (o gateway), entonces en una etapa 490 este expedidor receptor pone fin a la transmisión considerando que los paquetes están perdidos. En contrapartida, si existe un expedidor precedente, le transmite los paquetes, y después se vuelve a la etapa 420.
De hecho, cuando un terminal móvil no está registrado en el seno de una constelación, los datos son transmitidos a la estación de base que se encarga entonces de determinar el mejor camino de acceso al terminal destinatario, eventualmente después de interrogación de la base de datos. Es en particular el caso cuando un terminal móvil que pertenece a una primera constelación desea intercambiar datos con un terminal móvil que pertenece a otra constelación.
Se hará referencia ahora a la figura 8 para describir un procedimiento de transmisión de datos de un terminal cualquiera, por ejemplo conectado a la red exterior, hacia un terminal móvil que pertenece a una constelación.
El procedimiento empieza por una etapa 600 en la cual un terminal, por ejemplo externo, transmite unos paquetes destinados a un terminal móvil que pertenece a una constelación. En una etapa 610, se determina el camino que permite optimizar la transmisión. Preferentemente, esto se efectúa con la ayuda de un servidor conectado a la base de datos. Se puede así determinar la estación de base que está asociada a la constelación en la cual está registrado el terminal móvil destinatario. En una etapa 620, los paquetes son transmitidos a la estación de base determinada. Después, en una etapa 630, la estación de base transfiere los paquetes al primer expedidor de su constelación.
En una etapa 640, el primer expedidor recibe los paquetes. Después, en una etapa 650 efectúa un test para determinar si el terminal móvil destinatario está registrado en él. Si es éste el caso, entonces en una etapa 660 el expedidor móvil transmite los paquetes al terminal móvil destinatario, y después en una etapa 670 se pone al fin del procedimiento de transmisión de los paquetes.
En contrapartida, si el resultado del test efectuado en la etapa 650 es negativo, entonces el expedidor móvil transfiere los paquetes al expedidor que le sigue inmediatamente. Desde luego, para efectuar esa transferencia, es preciso previamente determinar si existe un expedidor siguiente. Es el objeto de la etapa 680. Si existe realmente un expedidor después del expedidor que ha recibido los paquetes, entonces en una etapa 690 se le transmiten los paquetes, y después se vuelve a la etapa 640. En contrapartida, si no existe expedidor siguiente, entonces se pone fin al procedimiento en una etapa 700. Los paquetes llegados al nivel del expedidor son entonces perdidos.
La invención puede también ofrecer otros servicios. En efecto, los diferentes protocolos (o procedimientos) que han sido descritos con referencia a las figuras 4 a 8, permiten una conexión a una red exterior, pero sin garantía de calidad del servicio, por ejemplo en términos de caudal. La invención puede evitar este inconveniente.
Se puede en efecto estimar el caudal máximo de cada expedidor móvil en función de la capacidad ofrecida en el seno de cada grupo (o célula). Esta estimación se efectúa a partir de una información de la estación de base o de la base de datos. De hecho, se efectúa una estadística para determinar cuántos expedidores hay por constelación, como máximo. En función del resultado, se efectúa un control de admisión. Por ejemplo, si se tienen n expedidores en una constelación, y que cada uno ofrece k Mbit/s, esto hace kn Mbit/s a transportar entre los expedidores, en el peor de los casos. Este valor debe permanecer inferior al que puede ser transmitido en modo "punto por punto" entre dos expedidores a fin de garantizar que esto esté siempre disponible.
La "microrred" que constituyen los expedidores móviles de una misma constelación, puede por tanto ser controlada con la ayuda de un mecanismo del tipo "Diffserv", descrito en particular en el artículo de S. Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang, W. Weiss, "an architecture for differentiated services", RFC 2475, diciembre 1998.
En el interior de cada grupo o célula, la banda pasante puede así ser compartida después de distribución, por ejemplo, de fichas, de acuerdo con la técnica "CLEP", descrita en particular en el documento de patente FR-A-2 765 057. La instalación permite por tanto efectuar unas reservas de bandas pasantes entre un terminal móvil y una estación de base por medio de una microrred de expedidores móviles.
La expedición según la invención es particularmente simple en la medida en sólo existe una sola y única ruta entre un expedidor móvil y un primer expedidor (o gateway), y por consiguiente entre un expedidor móvil y una estación de base. Un expedidor móvil que pertenece a una constelación sólo tiene por tanto que conocer los móviles que están registrados en él (precedente y siguiente) así como el camino para alcanzar la estación de base.
Por otra parte, no es ya necesario que los expedidores cubran unas zonas importantes, puesto que es suficiente establecer una conexión entre dos expedidores sucesivos.
Además, los expedidores móviles que pueden ser implantados en unos vehículos que poseen unos medios importantes de alimentación de energía, no son ya los terminales móviles de los usuarios que deben extraer la energía de sus propias baterías para asegurar la expedición de datos. Además, esto permite a los expedidores disponer de potencias de emisión importantes.
Como resulta de la descripción precedente, los procedimientos (o protocolos) según la invención están particularmente adaptados a los expedidores implantados en unos vehículos cuyos posicionamientos respectivos (orden) evolucionan poco o nada. La señalización asociada a dicho procedimiento resulta en efecto particularmente ligera, en particular cuando se utiliza una expedición de tipo jerárquico. A título de ejemplo, gracias a la invención, unos usuarios del metro pueden disponer de una conectividad en una red pública, tal como Internet, estén situados en un andén, o en el interior de un vagón.
De manera general, los protocolos según la invención pueden funcionar para cualquier tipo de móvil con desplazamiento obligado, es decir no aleatorio. Típicamente, cualquier vehículo que se desplace sobre una ruta, o una trayectoria, puede estar equipado con un expedidor móvil del tipo del descrito anteriormente. En el caso de vehículos que pueden doblarse en cada instante, como por ejemplo los automóviles o los camiones, se pueden imaginar dos tipos de expedición. En el primer tipo de expedición, cada vehículo sirve de expedidor de todos los terminales móviles que se encuentran en el interior. En este caso, está claro que existen muchos expedidores en cada constelación y pocos terminales móviles registrados en cada expedidor móvil. En un segundo tipo de expedición, algunos vehículos pueden servir de expedidores a varios otros vehículos y en este caso puede haber muchos terminales asociados a cada expedidor móvil, pero la expedición es sensiblemente más compleja (y por consiguiente necesita una señalización más importante debido al aumento probable de handoffs entre los terminales y los expedidores).
Los peatones equipados con terminales móviles pueden también aprovecharse de los protocolos de la invención. En efecto, pueden ser registrados en vehículos, eventualmente utilizando unas informaciones de tipo GPS que permiten determinar su sentido de desplazamiento con respecto a los vehículos equipados con expedidores móviles. Pero, unos peatones pueden también constituir unas constelaciones con otros peatones y resultar así indiferentemente terminal móvil o expedidor móvil. Pero, está claro que en esta situación el terminal móvil del peatón debe extraer energía de sus propias baterías para asegurar la expedición.
La invención no se limita a los modos de realización del dispositivo, de la instalación y del procedimiento descritos anteriormente, solamente a título de ejemplo, sino que engloba todas las variantes que pueda prever el experto en la materia en el marco de las reivindicaciones siguientes.
En particular, la invención no se limita a la aplicación a las líneas de metro, sino que se refiere de forma general a cualquier tipo de vehículo susceptible de estar equipado con un expedidor móvil (alimentado por la energía del vehículo), como por ejemplo un automóvil, un autobús, un autocar, un tranvía, un camión, un tren, incluso también un avión o un buque.

Claims (31)

1. Instalación de intercambio de datos entre terminales, que comprende por lo menos una estación de base (SBi) conectada a por lo menos una red de comunicaciones, una multiplicidad de grupos (Gij) de terminales móviles (Tijk) asociados cada uno a un expedidor de datos (Rij) móvil, caracterizada porque dichos expedidores móviles independientemente unos de los otros y son apropiados para ser agrupados en por lo menos una constelación (Ci) en la cual están ordenados unos con respecto a los otros entre un primer expedidor (Ri1) y un último expedidor (RiM), que circulan todos según un mismo sentido con respecto a una trayectoria dada y conocen el expedidor móvil que les precede y/o el expedidor móvil que les sigue, de manera que permitan un relevo de datos ascendente o descendente por transferencia de un expedidor al expedidor que le precede o que le sigue en el seno de una misma constelación, y solamente dicho primer expedidor (Ri1) de una constelación está autorizado para comunicar con dicha estación de base (SBi).
2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende por lo menos dos constelaciones (C1, C2) asociadas a dos estaciones de base diferentes (SB1, SB2).
3. Instalación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque cada estación de base (SBi) comprende un módulo de inicialización dispuesto para i) enviar un mensaje test con destino a los expedidores (Rij) de una misma constelación (Ci), requiriendo de cada uno una respuesta, ii) designar un primer expedidor (Ri1) uno de dichos expedidores de la constelación, en función de las respuestas recibidas, y iii) transmitir a un módulo de gestión de dicho primer expedidor la dirección de la estación de base a la cual la constelación (Ci) está asociada.
4. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque cada expedidor móvil (Rij) comprende un módulo de gestión y un módulo de interrogación apropiados para determinar la dirección de un expedidor móvil próximo que le precede y/o que le sigue.
5. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho módulo de gestión del primer expedidor (Rij) está dispuesto para i) determinar un intervalo temporal durante el cual dicho primer expedidor dejará su constelación, y ii) enviar antes de la expiración de dicho intervalo, por una parte, al módulo de gestión del expedidor móvil que le sigue en la constelación (Ci) un primer mensaje en el cual le comunica la dirección de la estación de base (SBi) asociada a esta constelación (Ci) y designa primer expedidor (Ri1) a su expedidor móvil, y por otra parte, al módulo de inicialización de la estación de base a la cual está aún asociado un segundo mensaje que señala que su expedidor móvil deja la constelación y proporcionando las coordenadas del nuevo primer expedidor.
6. Instalación según una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizada porque dicho módulo de gestión de cada expedidor móvil (Rij) está dispuesto para enviar al módulo de gestión de por lo menos el expedidor móvil que le sigue un tercer mensaje en el cual le señala que su expedidor móvil deja la constelación (Ci).
7. Instalación según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho módulo de gestión de cada expedidor móvil (Rij) está dispuesto para proporcionar en dicho tercer mensaje las coordenadas del expedidor móvil que precede a su expedidor móvil.
8. Instalación según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque el módulo de interrogación de cada expedidor móvil (Rij) que acaba de dejar una constelación está dispuesto para determinar las coordenadas de un expedidor móvil de otra constelación, de manera que se registre en el mismo y le señale que forma parte desde entonces de su constelación.
9. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque cada terminal móvil (Tijk) comprende un módulo de registro dispuesto para escuchar algunos por lo menos de los datos intercambiados por los expedidores móviles (Rij) y seleccionar uno de dichos expedidores móviles escuchados, en función de un criterio elegido, para enviarle un cuarto mensaje destinado a hacerse registrar en dicho expedidor móvil.
10. Instalación según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizada porque comprende una base de datos (BD) en la cual se encuentra almacenada por lo menos una tabla de expedición que comprende las coordenadas de cada estación de base (SBi), el sentido de desplazamiento de los expedidores (Rij) en el seno de cada constelación (Ci), las coordenadas de los expedidores (Rij) en el seno de cada constelación (Ci), las coordenadas de cada terminal móvil (Tijk) asociado a cada expedidor, y unos medios de interrogación dispuestos, en caso de requerimiento de transferencia de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil, para extraer de dicha base de datos las coordenadas de la estación de base a la cual está asociado dicho terminal móvil.
11. Instalación según una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizada porque el módulo de gestión de cada expedidor móvil (Rij) está dispuesto, a la recepción de datos destinados a un terminal móvil (Tijk) de su constelación (Ci), para determinar si dicho terminal está registrado en su expedidor, y en función del resultado de esta determinación o bien transmitir los datos a dicho terminal móvil, o bien transferir dichos datos al expedidor móvil que le sigue.
12. Instalación según una de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque dichos medios de interrogación están también dispuestos, en caso de requerimiento de transferencia de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil (Tijk), para extraer de dicha base de datos (BD) las coordenadas de la estación de base (SBi), de la constelación (Ci) y del expedidor (Rij) asociados a dicho terminal móvil (Tijk).
13. Instalación según una de las reivindicaciones 9 a 12, en combinación con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque comprende un módulo de puesta al día dispuesto para poner al día dicha base de datos (BD) en caso de modificación de la composición de una constelación (Ci).
14. Instalación según una de las reivindicaciones 4 a 13, caracterizada porque el módulo de gestión de cada expedidor móvil (Rij) está dispuesto para atribuir unas porciones de banda pasante a cada uno de los terminales móviles (Tijk) que están registrados en su expedidor móvil.
15. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en caso de circulación de las constelaciones (Ci) de expedidores (Rij) según un primer y un segundo sentidos opuestos, se prevén unas primeras estaciones de base (SBi) para las constelaciones (Ci) que circulan según dicho primer sentido y unas segundas estaciones de base (SB’i) paras las constelaciones (C’i) que circulan según dicho segundo sentido.
16. Expedidor (Rij) de datos para una instalaciones según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque es móvil y comprende unos medios de emisión/recepción para comunicar con los otros expedidores (Rij) y con unas estaciones de base fijas (SBi), y un módulo de gestión y un módulo de interrogación que le permiten identificar un expedidor próximo que circula en el mismo sentido que él sobre una trayectoria y que le precede o que le sigue, siendo el módulo de gestión además apto para recibir las coordenadas de dicha estación de base (SBi) que permite al expedidor (Rij) intercambiar datos directamente con ésta (SBi), a fin de establecer un relevo de datos ascendente o descendente por transferencia de datos o bien al expedidor (Rij) que le precede o que le sigue, o bien a la estación de base (SBi) o el expedidor (Rij) que le sigue.
17. Procedimiento de intercambio de datos entre terminales, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
a) prever por lo menos una estación de base (SBi) conectada por lo menos a una red de comunicaciones, unos terminales móviles (Tijk) y unos expedidores de datos (Rij) móviles,
b) formar unos grupos (Gij) de terminales móviles (Tijk) asociados cada uno a un expedidor móvil (Rij), y formar por lo menos una constelación (Ci) con unos expedidores que son móviles independientemente unos de los otros pero que circulan todos según un mismo sentido con respecto a una trayectoria, y
c) ordenar los expedidores móviles (Rij) de cada constelación (Ci) unos con respecto a los otros entre un primer expedidor (Ri1) y un último expedidor (RiM), estando solamente dicho primer expedidor de una constelación autorizado para comunicar con dicha estación de base (SBi), y proporcionar a cada expedidor móvil (Rij) las coordenadas del expedidor móvil que le precede y/o del expedidor móvil que le sigue, de manera que permita un relevo de datos ascendente o descendente por transferencia de un expedidor al expedidor que le precede o le sigue en el seno de una misma constelación.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizada porque en la etapa a) se forman por lo menos dos constelaciones (C1, C2) asociadas a unas estaciones de base diferentes (SB1, SB2).
19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 y 18, caracterizado porque en la etapa a) se envía un mensaje de test con destino a los expedidores (Rij) de una misma constelación (Ci), requiriendo una respuesta, y después se designa como primer expedidor (Ri1) uno de dichos expedidores de la constelación, en función de las respuestas recibidas, y finalmente se transmite al primer expedidor (Ri1) la dirección de la estación de base (SBi) asociada a la constelación.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque comprende una etapa complementaria en la cual un primer expedidor (RiM) que se prepara para dejar su constelación (Ci) dirige i) al expedidor móvil que le sigue en dicha constelación un primer mensaje comunicándole la dirección de la estación de base (SBi) asociada a dicha constelación y designándole como primer expedidor (Ri1), y ii) a la estación de base a la cual está aún asociado un segundo mensaje señalando que deja la constelación y proporcionando las coordenadas del nuevo primer expedidor.
21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque comprende una etapa complementaria en la cual cada expedidor móvil (Rij) que se prepara para dejar una constelación (Ci) envía al expedidor móvil que le sigue un tercer mensaje en el cual le señala que deja la constelación.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque en dicha etapa complementaria se proporcionan en dicho tercer mensaje las coordenadas del expedidor móvil que precede al expedidor móvil que se va.
23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque en caso de salida de un expedidor móvil (Rij) de una constelación (Ci) se prevé una etapa suplementaria en la cual dicho expedidor móvil determina las coordenadas de un expedidor móvil de otra constelación, de manera que se registre en éste y señalar que forma parte desde entonces de su constelación.
24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque en la etapa b) cada terminal móvil (Tijk) se pone a la escucha de los datos intercambiados por los expedidores móviles (Rij) de manera que seleccione uno de ellos, en función de un criterio elegido, y después enviarle un cuarto mensaje destinado a hacerse registrar en él.
25. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque en la etapa a) se prevé una base de datos (BD) apropiada para almacenar por lo menos una tabla de expedición, y en la etapa b) se almacenan en dicha tabla de expedición las coordenadas de cada estación de base (SBi), el sentido de desplazamiento de los expedidores (Rij) en el seno de cada constelación (Ci), las coordenadas de los expedidores (Rij) en el seno de cada constelación (Ci), las coordenadas de cada terminal móvil (Tijk) asociado a cada expedidor (Rij).
26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porque en caso de requerimiento de transferencia de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil (Tijk), se extraen de dicha base de datos (BD) las coordenadas de la estación de base (SBi) a la cual está asociado dicho terminal móvil.
27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 26, caracterizado porque cada vez que un expedidor (Rij) de una constelación (Ci) recibe unos datos destinados a un terminal móvil (Tijk) de la constelación (Ci), se prevé una etapa en la cual el expedidor móvil determina si dicho terminal está registrado en él, y en función del resultado de esta determinación transmite los datos a dicho terminal móvil (Tijk) o transfiere dichos datos al expedidor móvil que le sigue.
28. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque en caso de requerimiento de transferencia de datos entre un terminal cualquiera y un terminal móvil (Tijk) de una constelación (Ci), se extraen de la base de datos (BD) las coordenadas de la estación de base (SBi) y/o del expedidor (Rij) asociados a dicho terminal móvil (Tijk).
29. Procedimiento según una de las reivindicaciones 25 a 28, caracterizado porque en caso de modificación de la composición de una constelación (Ci) se prevé una etapa de puesta al día de la base de datos (BD).
30. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 29, caracterizado porque comprende una etapa en la cual se atribuyen unas porciones de banda pasante a algunos por lo menos de los terminales móviles (Tijk) que están registrados en unos expedidores móviles (Rij).
31. Utilización del procedimiento, de la instalación, y del expedidor según una de las reivindicaciones anteriores, en el campo de los vehículos de transporte equipados con por lo menos un expedidor y elegidos entre el tren, la línea de metro, el tranvía, el autobús, el autocar, el automóvil, el camión, el buque, el avión.
ES02730346T 2001-04-09 2002-04-04 Instalacion y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio. Expired - Lifetime ES2252456T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0104827A FR2823413B1 (fr) 2001-04-09 2001-04-09 Installation et procede d'echange de donnees entre terminaux a deplacement contraint
FR0104827 2001-04-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2252456T3 true ES2252456T3 (es) 2006-05-16

Family

ID=8862131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02730346T Expired - Lifetime ES2252456T3 (es) 2001-04-09 2002-04-04 Instalacion y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio.

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1378098B1 (es)
AT (1) ATE308183T1 (es)
DE (1) DE60206896T2 (es)
ES (1) ES2252456T3 (es)
FR (1) FR2823413B1 (es)
WO (1) WO2002082749A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498965B1 (ko) 2003-04-22 2005-07-01 삼성전자주식회사 차량간 임시 무선 네트워크를 이용한 차량 운행정보 교환방법 및 시스템
KR100520157B1 (ko) 2003-06-18 2005-10-10 삼성전자주식회사 임시 무선 네트워크를 이용한 교통정보 시스템 및 방법
US7746876B2 (en) * 2004-12-22 2010-06-29 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and mobile routers in a communications system for routing a data packet

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69839628D1 (de) * 1997-03-17 2008-07-31 Ge Harris Railway Electronics Nachrichtenübertragungssystem für verbundene netzwerke mit linearer topologie

Also Published As

Publication number Publication date
ATE308183T1 (de) 2005-11-15
FR2823413A1 (fr) 2002-10-11
WO2002082749A1 (fr) 2002-10-17
DE60206896T2 (de) 2006-07-20
DE60206896D1 (de) 2005-12-01
FR2823413B1 (fr) 2003-08-29
EP1378098B1 (fr) 2005-10-26
EP1378098A1 (fr) 2004-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100660242B1 (ko) 무선 클라이언트의 이동이 자유로운 근거리 통신 네트워크
US11496871B2 (en) V2X communication device and method for transmitting and receiving V2X message by means of same
CN101124750B (zh) 运送旅客以及货物的手段中的通信系统
ES2329442T3 (es) Procedimiento para realizar una transferencia (handoff) orientada a la qos entre una primera y una segunda ruta de comunicacion basada en ip, en particular movil y basada en ipv6, entre un nodo movil (mn) y un nodo corresponsal (cn).
CN107733459A (zh) 基于DSRC及低空卫星通信的车载T‑Box及其应用
JP6997796B2 (ja) V2x通信のための装置及び方法
ES2317553T3 (es) Sistema de comunicacion entre un red de vehiculo y una red al lado de una via.
EP2096456B1 (en) Method and apparatus for determining whether a moving entity is moving in a predetermined direction
CN102724663A (zh) 基于中继的车联网协同通信系统
ES2947948T3 (es) Red de comunicaciones ad-hoc
KR20150087873A (ko) 대중교통 서비스를 위한 사물 인터넷 시스템 및 그 방법
RU2452644C2 (ru) Система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне
ES2747275T3 (es) Procedimiento para la comunicación de datos entre vehículos sobre carriles situados en una red ferroviaria y un sumidero objetivo
ES2252456T3 (es) Instalacion y procedimiento de intercambio de datos entre terminales con desplazamiento obligatorio.
CN104954996B (zh) 借助rsu辅助传输的数据分发方法
Narang et al. Review on classification of different VANET Protocols based on routing information
CN105292189A (zh) 一种微轨智能交通控制系统和控制方法
Pete et al. Continuous connectivity aware routing in VANET using hybrid protocol
Kannekanti et al. An efficient clustering scheme in vehicular ad-hoc networks
ES2899128T3 (es) Método de comunicación y sistema de comunicación
Kumbhar et al. CV-AODV: Compatibility based vehicular ad-hoc on demand distance vector routing protocol
Lamas et al. A survey on LTE networks for railway services
Jeyabalan et al. A hybrid model for sparsely populated VANETs
ES2273160T3 (es) Conexion de una red movil en movimiento con una red inalambrica.
Inadama et al. In-train Congestion Estimation Using Wireless Ad Hoc Networks