ES2257357T3 - Procedimiento para el intercambio de informaciones de estado sobre enlaces de radio directos entre aparatos terminales de abonado. - Google Patents

Procedimiento para el intercambio de informaciones de estado sobre enlaces de radio directos entre aparatos terminales de abonado.

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ES2257357T3 ES01113309T ES01113309T ES2257357T3 ES 2257357 T3 ES2257357 T3 ES 2257357T3 ES 01113309 T ES01113309 T ES 01113309T ES 01113309 T ES01113309 T ES 01113309T ES 2257357 T3 ES2257357 T3 ES 2257357T3
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Abstract

Procedimiento para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado (MT1, MT2, ¿ MT7) en un sistema de radio para datos, tal que la transmisión de los paquetes de datos en los momentos de envío definidos se realiza a través de enlaces de radio directos entre un primer aparato terminal de abonado emisor (MT1, MT2, ¿ MT7) y al menos un segundo aparato terminal de abonado receptor (MT1, MT2, ¿ MT7) y tal que al menos una parte de las informaciones de estado se actualizan en cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ¿ MT7) hasta el siguiente momento de envío y se envían y/o se retransmiten en forma de paquetes de datos de cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ¿ MT7) a intervalos de tiempo regulares, caracterizado porque en cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ¿ MT7) se definen informaciones de estado de distinta prioridad, siendo enviadas y/o retransmitidas informaciones de estado de inferior prioridad a intervalos regulares de tiempo y siendo emitidas y/o retransmitidas de inmediato las informaciones de estado de mayor prioridad.

Description

Procedimiento para el intercambio de informaciones de estado sobre enlaces de radio directos entre aparatos terminales de abonado.
La presente invención se refiere a un procedimiento para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado en un sistema de radio para datos. Puede darse la necesidad para determinadas aplicaciones dentro de sistemas de radio para datos de intercambiar informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado del sistema de radio para datos. Estas informaciones de estado pueden dar por ejemplo información sobre el estado de servicio actual o histórico de los aparatos terminales de abonado o sobre otros equipos que están unidos mediante técnica de datos con los aparatos terminales de abonado, o también sobre la situación del entorno de los aparatos terminales de abonado.
Un ejemplo de la generación de tales informaciones de estado es la confección y procesamiento de informaciones de tráfico para vehículos. Así se conoce por ejemplo por la EP 0 815 547 que los aparatos terminales de abonado de un sistema celular de radio retransmiten informaciones de estado sobre la posición, la evolución del tráfico, el estado del vehículo y la situación del entorno del vehículo a una central de servicios, la cual evalúa las distintas informaciones y envía sobre la base de la evaluación los correspondientes avisos de tráfico a los aparatos terminales de abonado. En caso de emergencia puede también retransmitirse una alarma de emergencia independientemente de la central de servicios a través del equipo emisor central del lado de la red en una red de radio.
No obstante, es un inconveniente en un sistema como el indicado que deba ponerse forzosamente a disposición una infraestructura de red de amplia cobertura de un sistema celular de radio, que adicionalmente debe disponer de equipos para captar y procesar informaciones de estado, en particular a través de una central de servicios a poner a disposición especialmente. También resultan retardos en el tiempo para la retransmisión de informaciones de tráfico a aparatos terminales de abonado debido a que las vías de transmisión de datos son de varias etapas.
Por la WO 00/46777 se conoce un procedimiento para la optimización dinámica de rutas en el que son intercambiados datos de tráfico relevantes dinámicamente entre vehículos afines.
Por la EP 0 915 446 A2 se conoce un sistema de conducción del tráfico, de información y de posicionado, en el que las informaciones y/o sucesos dinámicos de tráfico son captados por aparatos terminales en el vehículo y, combinados juntamente con una información local, retransmitidos a otros abonados del tráfico.
Es por lo tanto tarea de la presente invención poner a disposición una posibilidad simplificada y mejorada para el intercambio de datos que contienen informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado de un sistema de radio para datos. Esta tarea se resuelve mediante las particularidades de las reivindicaciones independientes 1 y 8. Mejoras de la invención pueden tomarse de las reivindicaciones dependientes.
En el procedimiento correspondiente a la invención para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado de un sistema de radio para datos, está previsto que la transmisión de los paquetes de datos en instantes definidos para la emisión a través de enlaces directos de radio tenga lugar entre un primer aparato terminal de abonado emisor y al menos un segundo aparato terminal de abonado receptor. Por lo tanto no se prevé ninguna infraestructura de red fija, sino que comunican en el marco de una red descentralizada ad-hoc los distintos aparatos terminales de abonado directamente entre sí, para intercambiar informaciones de estado entre sí. Como sistema de radio para datos para la realización de la invención puede elegirse básicamente cualquier tipo adecuado de sistemas de radio para la transmisión de datos o bien paquetes de datos. Al menos una parte de las informaciones de estado en cada aparato terminal de abonado hasta el siguiente de emisión cuando no es posible ningún enlace directo de radio desde el primer aparato terminal de abonado hasta al menos un tercer aparato terminal de abonado. Con ello queda asegurado que las informaciones de estado no sólo están a disposición de aquellos aparatos terminales de abonado que se encuentran en el marco del alcance directo de las comunicaciones del primer aparato terminal de abonado, sino que pueden alcanzarse muchos más aparatos terminales de abonado, idealmente hasta una alimentación de amplia cobertura. Como informaciones de estado cuentan en particular las clases antes citadas de informaciones de estado.
Además, se prevé en el marco de la invención que al menos una parte de las informaciones de estado se envíe y/o retransmita en forma de paquetes de datos por parte de cada aparato terminal de abonado a intervalos de tiempo regulares. Con ello se logra que los otros aparatos terminales de abonado se mantengan siempre en un estado muy actual en relación con la situación correspondiente. Los intervalos de tiempo pueden adaptarse a las necesidades especiales de la correspondiente situación, pudiendo realizarse también básicamente de forma dinámica esta
adaptación.
Además, se definen en el marco de la invención en cada aparato terminal de abonado informaciones de estado de distinta prioridad, enviándose y/o retransmitiéndose informaciones de estado de inferior prioridad a intervalos de tiempo regulares y enviándose o retransmitiéndose inmediatamente informaciones de estado de mayor prioridad. De esta manera puede reaccionarse de manera más flexible a determinadas situaciones que precisan de un envío rápido o menos rápido y/o retransmisión rápida o menos rápida de las correspondientes informaciones de estado.
Por supuesto, si en un sistema de radio para datos se prevé una retransmisión de las informaciones de estado a través de los aparatos terminales de abonado, entonces ello puede llevar - sobre todo cuando hay una gran cantidad de aparatos terminales de abonado y amplias informaciones de estado - a una afluencia de datos excesiva. A esto puede darse no obstante solución en un perfeccionamiento especial de la invención realizando en cada aparato terminal de abonado, en base a las informaciones de estado existentes hasta ahora y/o a las informaciones de estado recibidas entre dos instantes de emisión por al menos otro aparato terminal de abonado, una evaluación de las informaciones de estado, y en función de los resultados de la evaluación se generan informaciones de estado actualizadas, comprimidas y las informaciones de estado actualizadas, comprimidas se transmiten en el siguiente momento de envío a al menos otro aparato terminal de abonado. Entonces no es necesario forzosamente y eventualmente tampoco es siempre posible que un aparato terminal de abonado reciba continuamente informaciones de estado de otros aparatos terminales de abonado. La generación de informaciones de estado actualizadas y a la vez comprimidas puede realizarse también sólo en base a las informaciones de estado existentes hasta el momento en el aparato terminal de abonado.
La generación de informaciones de estado actualizadas y a la vez comprimidas es en particular posible cuando las informaciones de estado existentes y/o las informaciones de estado de varios aparatos terminales de abonado puedan ser reunidas en una información de estado unificada, es decir, a través de un estado total, que a continuación puede ser representado mediante la correspondiente información de estado comprimida, que en consecuencia sólo precisa de un coste en cuanto a datos para su envío claramente inferior a la suma de los datos de las informaciones de estado iniciales. Para la compresión de las informaciones de estado pueden compararse especialmente las informaciones de estado existentes y/o recibidas con escenarios de estado memorizados y asignarse al menos a uno de los escenarios de estado memorizados y las informaciones de estado del correspondiente escenario de estado pueden ser retransmitidas como informaciones de estado comprimidas.
Tal como ya se ha descrito al principio, pueden jugar un cierto papel las informaciones de estado para diferentes aplicaciones en un sistema de radio para datos. En particular, pueden contener las informaciones de estado informaciones sobre el estado actual y/o histórico de un vehículo, y por lo tanto servir para un análisis de la situación del vehículo, situación del entorno del vehículo o situación de tráfico. Así por ejemplo las informaciones de estado del vehículo pueden contener al menos informaciones con inferior prioridad sobre al menos una parte de la evolución de la marcha (por ejemplo posición actual, dirección de la marcha, velocidad) y de la situación del entorno (por ejemplo determinados datos del sensor, situación local de tráfico) del vehículo. Estas informaciones de inferior prioridad pueden entonces retransmitirse, tal como antes se ha descrito, en el marco de protocolos regulares de envío y/o retransmisión, a otros aparatos terminales de abonado del sistema de radio para
datos.
Adicionalmente puede preverse que al presentarse una situación de emergencia se envíen informaciones de estado con alta prioridad, que contienen al menos informaciones sobre el tipo de emergencia (por ejemplo para la activación del aviso de emergencia) y sobre al menos una parte de la evolución de la marcha del vehículo (por ejemplo posición, dirección de marcha). Finalmente pueden contener también las informaciones de estado adicionalmente informaciones sobre el estado del aparato terminal de abonado, en particular sobre enlaces de radio para datos existentes o deseados con otros aparatos terminales de abonado. Así pueden retransmitirse por ejemplo solicitudes de canal o deseos de reserva para capacidades de transmisión en el marco de informaciones de estado.
La presente invención incluye además un aparato terminal de abonado para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado con otros aparatos terminales de abonado de un sistema de radio para datos, que dispone de al menos un equipo para el intercambio de datos a través de enlaces directos de radio con otros aparatos terminales de abonado. Con ayuda de un aparato terminal de abonado como el indicado, pueden intercambiarse de manera sencilla informaciones de estado entre distintos aparatos terminales de abonado.
Adicionalmente puede disponer el aparato terminal de abonado de un equipo para la evaluación de informaciones de estado recibidas, un equipo para generar informaciones de estado comprimidas en función del resultado de la evaluación y un equipo para la retransmisión de informaciones de estado comprimidas a al menos un tercer aparato terminal de abonado, para reducir lo más ampliamente posible la cantidad de datos a transmitir. Todos estos equipos pueden realizarse mediante equipos ya existentes en el aparato terminal de abonado, dado el caso adaptados correspondientemente, o también mediante equipos adicionales, pudiendo reunirse funcionalmente varios de estos equipos también en un equipo.
Para una aplicación especial de un aparato terminal de abonado como el citado anteriormente para fines de un análisis del vehículo y/o del tráfico, puede preverse un enlace técnico de datos desde el aparato terminal de abonado a un equipo para captar informaciones de estado sobre el estado actual y/o histórico de un vehículo.
Un ejemplo de ejecución especial de la presente invención se describirá a continuación en base a las figuras 1 y 2.
Se muestra en:
Figura 1: representación esquemática de una red de radio para datos ad-hoc correpondiente a la invención, para la retransmisión de informaciones de tráfico
Figura 2: representación esquemática de la retransmisión de un aviso de emergencia con ayuda de una red de radio para datos según la figura 1.
La red de radio para datos representada en la figura 1 según la presente invención incluye - contrariamente a los sistemas de radio celulares citados al principio - solamente una cantidad cualquiera de aparatos terminales de abonado móviles (terminales móviles) MT1, MT2, ... MT7, que se comunican directamente entre sí a modo de una red ad-hoc e intercambian entonces entre sí informaciones de estado, que incluyen ante todo informaciones de tráfico para vehículos. Además de los aparatos terminales de abonado MT1, MT2, ... MT7, no es necesaria ninguna otra infraestructura de red.
Tal como se representa en la figura 1 en base al ejemplo de los aparatos terminales MT4 y MT5, incluyen los aparatos terminales por un lado equipos para el intercambio de datos o bien la retransmisión de datos recibidos a otros aparatos terminales (Data Exchange/Data Forwarding Unit, DX/DF-Unit) y por otro lado equipos para la evaluación y compresión de datos recibidos antes de su retransmisión (Data Evaluation/Data Compression Unit, DE/DC Unit). Finalmente disponen los aparatos terminales de un enlace 2 unidireccional o bien bidireccional de técnica de datos con sensores (sensor) y/o bancos de datos (database), que sirven para la captación de informaciones de tráfico actuales y/o históricas como informaciones de estado de vehículos. Los aparatos terminales MT1, MT2, ... MT7 están integrados en cada caso en un vehículo.
Cada aparato terminal MT1, MT2, ... MT7 envía regularmente paquetes de datos con informaciones de estado de inferior o normal prioridad a todos los aparatos terminales que se encuentren alrededor, incluyendo las informaciones de estado informaciones de tráfico, en particular
-
datos del vehículo como posición, velocidad, dirección de marcha,
-
adicionalmente datos del sensor, por ejemplo sobre el estado de la carretera, condiciones de visibilidad, situación atmosférica, etc.
-
análisis de la situación de tráfico local observada.
Estas informaciones se ponen a disposición de los aparatos terminales MT1, MT2, ... MT7 mediante el enlace técnico de datos 2. La emisión puede realizarse en el caso más sencillo en un procedimiento de emisión omnidireccional (broadcast). Pueden transmitirse también en el marco de las informaciones de estado informaciones que se refieran a enlaces de comunicaciones existentes o deseados, como por ejemplo deseos de reserva para un acceso a canal autoorganizado.
El acceso de los aparatos terminales MT1, MT2, ... MT7 a las capacidades de transmisión necesarias, es decir, el correspondiente canal de radio, tiene lugar de una forma autoorganizada. Los aparatos terminales MT1, MT2, ... MT7 forman en consecuencia una red ad-hoc.
En una situación de emergencia de un vehículo V1 (este escenario se representa en la figura 2) envía el correspondiente aparato terminal, controlado mediante el enlace técnico de datos 2, inmediatamente el correspondiente paquete de datos 5 de alta prioridad, que contiene informaciones de emergencia, en el procedimiento de emisión omnidireccional a todos los vehículos V2 dentro del alcance (ver la superficie circular rayada de la figura 2). Pueden enviarse en particular las siguientes informaciones:
-
Posición del vehículo, velocidad o bien evolución de la velocidad, dirección de marcha
-
Clase de emergencia o bien razón para la activación del aviso de emergencia, por ejemplo disparo del airbag, frenado de emergencia, hielo en la carretera.
Se reconoce por lo tanto mediante la correspondiente medición del sensor (activación del airbag, sensor de choque u otros) o bien manualmente una situación de emergencia y se da lugar al envío del correspondiente aviso de emergencia 5. Los vehículos V2 que se encuentran en el alcance directo reciben a través de sus aparatos terminales MT este aviso de emergencia, evalúan las informaciones recibidas con ayuda de los correspondientes equipos (DE/DC Unit) a bordo del vehículo V2 y se inician dado el caso a través de enlaces técnicos de datos 2 automáticamente medidas 6 en el vehículo V2, para reaccionar adecuadamente al aviso de emergencia 5. Estas medidas automáticas 6 pueden ser por ejemplo una reducción automática de la velocidad, actuación sobre los frenos o un aviso de emergencia al conductor del vehículo V2.
Para que puedan ser puestas también a disposición de otros vehículos V3, ... V6 fuera del alcance directo del aparato terminal MT del vehículo V1 informaciones importantes de emergencia, se retransmiten, por ejemplo en función de la prioridad de las informaciones de emergencia, las informaciones de emergencia evaluadas, y dado el caso comprimidas correspondientemente, inmediatamente en una etapa de retransmisión 7 (en general múltiple) a otros aparatos terminales MT de otros vehículos V3, ... V6. Puede no obstante integrarse también la información de emergencia evaluada en el vehículo V2 en las informaciones de estado periódicas usuales del vehículo V2 y a continuación retransmitirse en el marco de las emisiones periódicas de datos previstas del aparato terminal MT del vehículo V2 a otros vehículos V3, ... V6, pudiendo realizarse también aquí la retransmisión 7 de manera múltiple a otros de vehículo en vehículo, tal como muestra la figura 2.
La correspondiente evaluación de las informaciones de estado y de emergencia recibidas decide al respecto también qué partes de los resultados de evaluación se retransmiten a otros aparatos terminales MT de otros vehículos V3, ... V6 y cuáles no se transmiten. Esto vale correspondientemente para el caso de una simple emisión 3 o bien retransmisión 4 de informaciones periódicas de estado. De esta manera las informaciones de estado que por ejemplo proceden de un aparato terminal MT4 no son transmitidas sencillamente mediante un aparato terminal MT5 que recibe estas informaciones mediante una duplicación y envío de los correspondientes paquetes de datos a otros aparatos terminales MT6, MT7. Si se previese una tal función repetidora en los aparatos terminales MT1, MT2, ... MT7, entonces podría llegarse bajo determinadas circunstancias a la formación de bucles dentro de la red, lo que a su vez podría conducir a ligar una cantidad considerable de recursos del sistema o bien capacidades de transmisión dentro de la red de radio para datos.
Por lo tanto se prevé que los paquetes de datos recibidos por un aparato terminal MT5 se evalúen y se generen informaciones de estado comprimidas y se retransmitan. Al respecto pueden compararse las informaciones de estado recibidas, como por ejemplo las informaciones de distintos aparatos terminales MT1, MT2, MT3 espacialmente contiguos "velocidad para vehículo Vi igual a cero en la posición XY" con escenarios de estado memorizados y generar así una información de estado comprimida "congestión en la posición XY". La situación del vehículo y/o la situación local del tráfico para los vehículos Vi, i = 1, 2, ... n, cuya representación se retransmite en base a las informaciones de estado mediante los aparatos terminales MT1, MT2, MT3, se comprime por lo tanto tras la recepción en el aparato terminal MT4 para formar una situación de tráfico regional o global, que por lo general puede representarse en el marco de las informaciones de estado de manera mucho más compacta que la suma de las distintas situaciones de tráfico locales. El aparato terminal MT4 envía entonces en el marco de la siguiente emisión regular de paquetes de datos no sólo las informaciones de estado para el correspondiente vehículo Vi, sino también las informaciones de estado comprimidas. Así puede evitarse una inundación del correspondiente medio de transmisión con informaciones redundantes. Más bien se posibilita una retransmisión de los datos sin que se genere una carga de datos excesiva sobre el medio de transmisión.

Claims (10)

1. Procedimiento para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado entre aparatos terminales de abonado (MT1, MT2, ... MT7) en un sistema de radio para datos,
tal que la transmisión de los paquetes de datos en los momentos de envío definidos se realiza a través de enlaces de radio directos entre un primer aparato terminal de abonado emisor (MT1, MT2, ... MT7) y al menos un segundo aparato terminal de abonado receptor (MT1, MT2, ... MT7) y
tal que al menos una parte de las informaciones de estado se actualizan en cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7) hasta el siguiente momento de envío y se envían y/o se retransmiten en forma de paquetes de datos de cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7) a intervalos de tiempo regulares,
caracterizado porque en cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7) se definen informaciones de estado de distinta prioridad, siendo enviadas y/o retransmitidas informaciones de estado de inferior prioridad a intervalos regulares de tiempo y siendo emitidas y/o retransmitidas de inmediato las informaciones de estado de mayor prioridad.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en cada aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7), en base a informaciones de estado ya existentes y/o informaciones de estado recibidas entre dos momentos de envío de al menos otro aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7), se realiza una evaluación de las informaciones de estado y en función del resultado de la evaluación se generan informaciones de estado actualizadas y comprimidas y se envían las informaciones de estado actualizadas y comprimidas en el siguiente momento de envío.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque para la actualización y compresión de las informaciones de estado se comparan las informaciones de estado ya existentes y/o recibidas con escenarios de estado memorizados y se asigna al menos a uno de los escenarios de estado memorizados y las informaciones de estado del correspondiente escenario de estado se retransmiten como informaciones de estado comprimidas.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque las informaciones de estado contienen informaciones sobre el estado actual y/o histórico de un vehículo (V1, V2, ... V6).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque las informaciones de estado del vehículo (V1, V2, ... V6) contienen al menos informaciones con inferior prioridad sobre al menos una parte de la evolución de la marcha y de la situación del entorno del vehículo (V1, V2, ... V6).
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque al presentarse una situación de emergencia se envían informaciones de estado (5) con elevada prioridad, que contienen al menos informaciones sobre la clase de emergencia y sobre al menos una parte de la evolución de la marcha del vehículo (V1, V2, ... V6).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 6,
caracterizado porque las informaciones de estado contienen adicionalmente informaciones sobre enlaces de radio para datos con otros aparatos terminales de abonado (MT1, MT2, ... MT7).
8. Aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7) para el intercambio de paquetes de datos que contienen informaciones de estado con otros aparatos terminales de abonado (MT1, MT2, ... MT7) de un sistema de radio para datos,
que dispone de
un equipo (unidad DX/DF) para el intercambio de datos a través de enlaces de radio directos con otros aparatos terminales de abonado (MT1, MT2, ... MT7) en instantes de envío definidos, y
un equipo (unidad DE/DC) para la actualización de al menos una parte de las informaciones de estado hasta el siguiente momento de envío y para definir informaciones de estado de distintas prioridades,
enviándose y/o retransmitiéndose informaciones de estado de inferior prioridad a intervalos regulares de tiempo mediante el equipo (unidad DX/DF) para el intercambio de datos y enviándose y/o retransmitiéndose las informaciones de estado de mayor prioridad inmediatamente.
9. Aparato terminal de abonado según la reivindicación 8,
que dispone de
un equipo (unidad DE/DC) para la evaluación de informaciones de estado recibidas,
un equipo (unidad DE/DC) para la generación de informaciones de estado comprimidas en función del resultado de la evaluación, y
un equipo (unidad DX/DF) para la retransmisión de las informaciones de estado comprimidas a al menos un tercer aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7).
10. Aparato terminal de abonado según la reivindicación 8,
caracterizado porque está previsto un enlace técnico de datos (2) desde el aparato terminal de abonado (MT1, MT2, ... MT7) con un equipo (sensor/base de datos) para la captación de informaciones de estado sobre el estado actual y/o histórico de un vehículo (V1, V2, ... V6).
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