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
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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.
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.
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