ES2311839T3 - Dispositivo de comunicaciones para vehiculo terrestre. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de comunicación para una conexión a una red (2) de comunicaciones de por lo menos un terminal de comunicaciones entre un conjunto de terminales (TP_i, TP_j, TP_k), estando por lo menos uno de dichos terminales integrado en un vehículo (1), incorporando dicho vehículo un servidor de conexión a dicha red (2) de comunicaciones móviles, caracterizado porque dicho dispositivo incorpora: - una red local (3) dotada de medios de conexión inalámbrica y constituida por lo menos por uno de dichos terminales de comunicaciones (TP_i) de dicho vehículo (1); - un medio para proporcionar un recurso de conexión (Cext) de por lo menos uno de dichos terminales de comunicaciones (TP_k) solicitante a dicha red (2) de comunicaciones móviles; - un medio para proporcionar un recurso de conexión (Cint) entre dos de dichos terminales de comunicaciones (TP_i, TP_j) conectados a dicha red local (3); - estando configurado dicho servidor de conexión para establecer simultáneamente por lo menos una conexión (Cint) entre dos terminales (TP_i, TP_j) conectados a dicha red local (3) y por lo menos una conexión (Cext) con dicha red (2) de comunicaciones móviles, por vía de por lo menos una interfaz con dicha red móvil (2) y un dispositivo (5) de conexión de la red móvil (2) a dicha red local (3).
Description
Dispositivo de comunicaciones para vehículo
terrestre.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de comunicaciones para vehículo terrestre. Tiene
aplicación en el campo de las radiocomunicaciones y permite el uso
de los servicios multimedia, accesibles normalmente mediante
cualquier equipo informático conectado a una red de
telecomunicaciones móviles, todo ello en el ámbito de un vehículo
terrestre como un automóvil.
En el ámbito de la invención, varios ocupantes
de un vehículo podrán tener acceso por Internet a diferentes
servicios de comunicaciones. Estos usuarios en el interior del coche
se servirán de sus terminales informáticos personales para acceder a
los servicios multimedia. En una primera forma de realización, el
modo de acceso es en particular el modo de telefonía GSM/GPRS. En
una segunda forma de realización, el modo de acceso es el modo de
telefonía UMTS u otro modo de telefonía para los teléfonos móviles
que permita la puesta en práctica de la invención.
En el ámbito de la invención, la relación de un
terminal informático con la red móvil se establece a través de una
red de área personal inalámbrica, por ejemplo según el protocolo
Bluetooth® o según el protocolo WiFi®. El campo de aplicación es por
tanto el de los datos, así que el modo de acceso es en modalidad de
paquetes. Sin embargo, esta invención no se limita a los servicios
de datos, ya que el dispositivo de conexión a la red móvil de la red
local también será susceptible de proporcionar servicios de
telefonía, siempre y cuando el servicio esté basado en la técnica
VoIP (voz sobre IP).
En el contexto de la invención, para alcanzar
los objetivos cooperan dos técnicas:
- por una parte, la red de acceso (GPRS,
UMTS...) que trabaja en modalidad de paquete,
- por otra parte, la tecnología de comunicación
de corta distancia, como por ejemplo la tecnología Bluetooth®, de
modo que sea posible la conexión de varios terminales entre sí y,
más particularmente, de como máximo N-1 terminales
interconectados con un N-ésimo terminal que desempeña la función de
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local para una red
de N estaciones locales.
En la técnica anterior, la puesta en práctica de
una red local de la clase "picored" como una red local de
tecnología Bluetooth® asociada a un punto de acceso a una red, ya
sea fija o móvil, está descrita en varias publicaciones, y ha dado
lugar a realizaciones industriales.
También puede mencionarse la existencia de
productos de tipo "punto de acceso" ("Access Point") que
permiten el acceso, mediante terminales informáticos, equipados con
la interfaz Bluetooth®, a la red fija de alta velocidad de tipo
ADSL.
También puede mencionarse la existencia de
sistemas que permiten la conexión de una red local
"picored"
Bluetooth® a la red móvil por vía de un teléfono móvil. Este último se usa entonces como pasarela entre la red móvil y la red local "picored" Bluetooth®.
Bluetooth® a la red móvil por vía de un teléfono móvil. Este último se usa entonces como pasarela entre la red móvil y la red local "picored" Bluetooth®.
Más particularmente, la compañía IXI Mobile Inc.
(Palo Alto, California) ha desarrollado un sistema denominado PMG
(Personal Mobile Gateway) que permite la conexión de varios
terminales informáticos equipados con la interfaz de comunicación de
corta distancia Bluetooth® a la red GSM/GPRS. Este sistema se
estructura en torno a un pequeño dispositivo (el PMG) que asegura
las funciones de conexión a la red por vía de un módulo radio
GSM/GPRS. Este mismo dispositivo está también equipado con un módulo
radio de tipo Bluetooth®. El PMG asegura, además de las funciones
anteriormente citadas de conectividad radio GSM/GPRS y de
conectividad radio Bluetooth®, las funciones de microencaminador y
de microservidor. En particular, el microservidor permite asegurar
las funciones de parametrización de la picored así formada por los
diferentes equipos informáticos personales. Estas funciones de
parametrizaciones conciernen en particular a los equipos que pueden
conectarse, así como a las aplicaciones que usan las capacidades del
sistema. El concepto desarrollado por la compañía IXI se opone por
tanto al concepto del terminal "todo en uno", que se basa en la
posibilidad de que un solo y único terminal pueda proporcionar la
totalidad de los servicios necesarios para el usuario mientras se
desplaza.
En la técnica anterior también se ha presentado
la implantación, en un automóvil, de un sistema que propone
servicios disponibles a través de una red móvil de tipo UMTS. La
velocidad binaria disponible en el enlace móvil es de 128 Kbit/s,
los servicios demostrados comprenden el vídeo en directo, la
descarga de fragmentos musicales, la videotelefonía, así como un
sistema de navegación no integrado (off-board
navigation system). Los servicios de comunicaciones ofrecidos pueden
incorporar los de ámbitos profesionales (servicios para la empresa),
de movilidad, de entretenimiento, así como de información. El
conjunto de estos servicios admitirá el vídeo. En esta versión
experimental, el vehículo está equipado con ordenadores de tipo
IBM-PC y con pantallas de visualización dispuestas
en la parte posterior de los asientos. Estos equipos no están
interconectados a través de un enlace radio de corta distancia, como
por ejemplo de tipo Bluetooth®, sino que están conectados entre sí
por un haz de cables.
La solicitud de patente
EP-A2-1 209 928 desvela un sistema
estructurado en torno a un servidor (preferentemente de tipo PC).
Este servidor está instalado en un vehículo, preferentemente un
coche ferroviario. Este servidor está equipado con dos tipos de
interfaz radioeléctrica, el primero preferentemente es del tipo
AMDC-BA (UMTS), con el fin de acceder a servidores
remotos, siendo el segundo una interfaz radioeléctrica de corta
distancia (preferentemente Bluetooth®). El sistema se completa con
un segundo servidor de control de servicios ("service controller
server"), encargado del control de acceso a los recursos del
primer servidor. El sistema describe en efecto un uso únicamente
público donde los terminales, preferentemente teléfonos móviles que
tienen acceso al primer servidor o bien a los servidores remotos,
pertenecen a un público amplio.
Por lo tanto, este sistema no se basa en el uso
de los servicios multimedia disponibles a través de la red móvil de
tipo paquete (como la red GPRS) a una red personal, sino que, por el
contrario, este acceso se ofrece al "público". Para tal fin, en
particular, el terminal que se está usando tiene que realizar un
procedimiento de seguridad que consta de una etapa de identificación
seguida de una etapa de autentificación, ante un dispositivo
conocido como "controlador de acceso", en el momento de la
activación de cada sesión.
El análisis de la técnica anterior hace que
aparezcan los siguientes inconvenientes:
- La asociación de un conjunto de equipos
informáticos personales formando una red de área personal y un modo
de acceso a la red móvil de tipo paquete (GPRS) está descrita, pero
no menciona uso alguno en el campo del automóvil. En efecto, el
propio punto de acceso a la red de telefonía móvil es un elemento
portátil y, en la técnica anterior, se propone que venga integrado
en un teléfono móvil.
- La aplicación a los servicios de datos
proporcionados en un coche propone servicios a los que se accede a
través de la red UMTS. Los terminales en los que los servicios están
disponibles están integrados en el vehículo y la red local es una
red estática.
- La interacción entre un medio de acceso
radioeléctrico a la red móvil y una red de área local inalámbrica ya
se conoce. Pero no se revela la noción de red de área personal, ya
que la red local, por naturaleza, está abierta al público. Ha sido
pues necesario poner en práctica distintos procedimientos para
acceder a esta red local, dando a continuación esta misma red acceso
a la red móvil de tipo AMDC-BA.
La presente invención pone remedio a estos
inconvenientes de la técnica anterior. Ésta concierne efectivamente
a un dispositivo de comunicación para permitir la conexión de por lo
menos un terminal de comunicaciones con una red de comunicaciones
móviles desde un vehículo de la clase que incorpora un servidor de
conexión a dicha red de comunicaciones móviles. Según la invención,
el dispositivo incorpora:
- una red local constituida por lo menos por un
terminal de comunicaciones de dicho vehículo y dotado de medios de
conexión inalámbrica;
- un medio para proporcionar un recurso de
conexión (Cext) de por lo menos un terminal de comunicaciones
solicitante con dicha red de comunicaciones móviles;
- un medio para proporcionar un recurso de
conexión (Cint) entre dos terminales de comunicaciones conectados a
dicha red local enlazada con el vehículo;
- estando configurado dicho servidor de conexión
para establecer simultáneamente por lo menos una conexión (Cint)
entre dos terminales conectados a dicha red local y por lo menos una
conexión (Cext) con dicha red de comunicaciones móviles.
Dicha red local incorpora un medio de
proporcionar un recurso de conexión de por lo menos un terminal de
comunicaciones solicitante y la red de comunicaciones móviles; y el
servidor de conexión incorpora recursos que permiten establecer por
lo menos una conexión (Cint) entre dos terminales móviles (TP_i,
TP_j) conectados a la red local (PAN) enlazada con el vehículo y por
lo menos una conexión (Cext) con la red de comunicaciones móviles
(por ejemplo GPRS).
Otras características y ventajas de la presente
invención se entenderán mejor con la ayuda de la descripción y de
los dibujos que se adjuntan, entre los que:
la figura 1 representa un diagrama de bloques
esquemático del dispositivo de la invención;
la figura 2 representa un diagrama esquemático
de una forma de realización particular del dispositivo de la
invención;
la figura 3 representa un diagrama esquemático
de una forma de realización particular del dispositivo de la
invención;
la figura 4 representa un diagrama esquemático
de una forma de realización particular del dispositivo de la
invención.
El dispositivo de la invención tiene como
primera característica la puesta en práctica de una red de área
personal inalámbrica en el interior de un automóvil, estando
constituida esta red de área personal por distintos terminales
informáticos o de telecomunicación como de tipo ordenador personal,
PC, asistente digital personal (PDA, Personal Digital Assistant),
reproductor de música MP3, teléfono móvil, tableta digital, etc.
Estos terminales informáticos son
preferentemente portátiles, es decir, que no están sujetos de modo
alguno al automóvil. Estos terminales están conectados a la red de
área personal, denominada red PAN (por "Personal Area
Network"), a través de una interfaz de comunicación sin contacto,
tal como una interfaz infrarroja IrDa o radiofrecuencias
Bluetooth.
Sin embargo, el dispositivo de la invención no
queda limitado a terminales portátiles. Puede incorporar terminales
de acceso a los servicios integrados en el vehículo, ya estén
conectados de forma privilegiada a la red PAN mediante medios de
conexión inalámbrica, tales como una interfaz infrarroja IrDa o
Bluetooth, ya estén conectados a la red PAN de manera cableada, como
se explicará en la descripción.
El dispositivo de la invención tiene como
segunda característica la conexión de la red PAN a una red de
telefonía móvil (por ejemplo, de tipo GPRS o UMTS). Esta conexión se
lleva a cabo por medio de un módulo radio que asegura la interfaz
con la red móvil. El punto común entre la red móvil y la red PAN se
denomina en el resto del documento "dispositivo de conexión a la
red móvil de la red local". Este dispositivo de conexión a la red
móvil de la red local asegura las funciones de encaminamiento, lo
que permite establecer la relación entre cualquier terminal
perteneciente a la red PAN y un servidor de aplicación al que se
accede a través de la red móvil.
La invención permite así presentar un
dispositivo capaz de asegurar la conexión simultánea de como máximo
un número determinado de terminales, como un grupo de como máximo
siete terminales, en una picored Bluetooth, al tiempo que suministra
servicios multimedia a servidores de aplicación a los que se accede
a través de la red móvil. Las aplicaciones a las que se accede no
tienen ningún carácter de dependencia entre ellas. Así que, por
ejemplo, los terminales acceden a servicios que tienen un contenido
de datos como información textual, gráfica, sonora o vídeo y/o un
contenido de programas de tratamiento de datos, como una aplicación
ASP, un servicio de formularios, etc.
Según un aspecto esencial de la invención, el
acceso a los contenidos se hace gracias al dispositivo de conexión a
la red móvil de la red local de forma simultánea. Se puede citar el
acceso a la red World Wide Web (WWW), a distintos portales de
servicios como el de Orange, a servicios de entretenimiento, de
información de tráfico, servicios de videotelefonía. Esta lista
tiene carácter de ejemplo y no es en modo alguno limitativa.
El dispositivo de la invención tiene como
tercera característica el disponer de medios para poner en
comunicación mutua dos terminales informáticos, usando los recursos
del dispositivo de conexión a la red móvil de la red local. En tal
caso, este último incorpora medios que permiten asegurar las
funciones de encaminamiento en el interior de la PAN, sin acceder a
la red de comunicaciones móviles.
En la figura 1, se representa una forma de
realización de un dispositivo de la invención cuando está implantado
en un vehículo 1.
El vehículo 1 puede estar constituido por un
automóvil, por un vagón de ferrocarril, el habitáculo de un autobús
o de un autocar o, asimismo, una instalación de la clase de una
"autocaravana".
La red 2 de comunicaciones móviles puede estar
constituida, por ejemplo, por una red de tipo GPRS o asimismo de
tipo UMTS. Puede usarse para acceder a recursos informáticos o
contenidos de información o de datos.
En el interior del vehículo 1, se halla
dispuesta una red local 3 que está dotada, por una parte, de un
medio de conexión a la red 2 de comunicaciones móviles y, por otra
parte, de medios de conexión inalámbrica a una pluralidad de
terminales TP_i, TP_j, TP_k.
El dispositivo de la invención incorpora medios
de control de la red local 3, que son:
\bullet un medio para conectar por lo menos un
terminal TP_k a la red 2 de comunicaciones móviles mediante una
comunicación externa Cext;
\bullet un medio para conectar entre sí por lo
menos dos terminales TP_i y TP_k por vía de la red local 3, sin
tener que conectarse a la red 2 de comunicaciones móviles.
En una forma de realización particular, la
invención se basa en la asociación de tres elementos.
El primer elemento está constituido por la red
de área personal PAN propiamente dicha. En una forma de realización
particular, la red de área personal PAN pone en práctica medios
definidos, por ejemplo, en la tecnología Bluetooth. El perfil usado
se denomina PAN, que está definido por el Bluetooth SIG (organismo
que elabora las especificaciones Bluetooth) y está administrado en
el dispositivo de la invención por un medio de gestión de perfil
PAN. Los diferentes terminales informáticos desempeñan la función de
PANU (PAN User) y el dispositivo de conexión a la red móvil de la
red local desempeña la función de punto de acceso NAP (Network
Access Point). El punto de acceso NAP, que en este documento se
lleva a cabo en el dispositivo de conexión a la red móvil de la red
local de comunicaciones, tiene que posicionarse en modalidad
multiusuario. Por ello en este caso, el punto de acceso NAP coopera
con un medio para quedar configurado como maestro de la picored
Bluetooth y para posicionar los distintos terminales TP_i como
esclavos de la picored.
En una forma de realización particular, el
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local se construye
sobre una plataforma Ipaq® (asistente digital personal, PDA,
comercializado por Hewlett-Packard). El sistema
operativo (Operating System) es de tipo Linux en su versión
"Familiar".
En una forma de realización particular, el
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local está
implantado en un componente electrónico (circuito integrado como un
circuito integrado de tipo PLD) con el fin de ofrecer una solución
económica.
El segundo elemento de la invención está
constituido por la puesta en práctica de la interfaz de comunicación
hacia la red móvil, con preferencia de tipo GPRS. Está constituido
por una parte de soporte físico (hardware) y por una parte de
soporte lógico (software).
La parte de soporte físico, representada
esquemáticamente en la figura 2, en la que los elementos comunes con
la figura 1 no se describen más adelante, se implanta mediante
medios para ejecutar una interfaz de comunicación hacia la red de
telefonía móvil.
En una forma de realización, los medios para
ejecutar una interfaz de comunicación hacia la red de telefonía
móvil constan de tres elementos:
- el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a
la red local de comunicaciones, ya definido,
- un módem 7, por ejemplo GSM/GPRS de tipo WISMO
(Wireless Standard Module). Este módem coopera con medios para
producir y ejecutar un protocolo estándar denominado "Comandos
AT" y que es conforme a las especificaciones de la norma ETSI GSM
07/07. En una forma de realización particular, el módem coopera con
unos medios 6', 8 de gestión de tarjetas SIM.
- un dispositivo 6 de conexión a la red GSM/GPRS
de tipo "manos libres" y adaptado para montarse en el entorno
del vehículo. En el caso de un automóvil, un dispositivo de este
tipo, de conexión a la red GSM/GPRS de tipo "manos libres",
está constituido por un dispositivo adaptado de los que existen en
el comercio con la referencia CK 4000, comercializado por la
compañía Parrot. Este tercer elemento 6 está dispuesto entre el
dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red local y el módem
7, tal como se indica en la figura 2.
En una forma de realización particular, los
medios de gestión de tarjetas SIM no están físicamente conectados al
módem WISMO, sino que las tarjetas SIM están emuladas eléctricamente
por conexiones eléctricas proporcionadas por el tercer elemento
constitutivo de la invención. La tarjeta SIM (o la tarjeta USIM en
una red UMTS u otra tarjeta UICC de un terminal móvil) está presente
en un teléfono móvil conectado al tercer elemento de la invención a
través del enlace Bluetooth. Esto permite intercambios de los
mensajes entre el módem de tipo WISMO y la tarjeta SIM del móvil,
siendo conformes estos mensajes a las especificaciones ETSI/GSM
07/11. Conviene señalar que esta forma de realización no es
específica de la invención, ya que la función del dispositivo de
conexión a la red móvil de la red local no depende en modo alguno de
este modo de acceso de la tarjeta SIM. En efecto, en otra forma de
realización, el módem 6 dispone de una tarjeta SIM (o una tarjeta
USIM para una red UMTS u otra tarjeta UICC de un terminal móvil),
insertándose ésta físicamente en el conector adecuado (no mostrado)
interconectado por un circuito electrónico al módem.
La parte de soporte lógico se implanta en forma
de programas ejecutados principalmente en el dispositivo de conexión
a la red móvil de la red local. Esta se articula en torno a las
siguientes funciones.
1. El dispositivo 5 de conexión de la red móvil
a la red local ejecuta la función esencial de la invención. En el
ámbito funcional, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la
red local incorpora medios para ejecutar:
- una función de constitución de la red local
PAN;
- una función de encaminamiento de los mensajes
entre cada terminal y el servidor de aplicación al que accede dicho
terminal a través de la red móvil;
- una función que asegura la conexión
GSM/GPRS;
- una función de encaminamiento
"inter-PAN", es decir, entre dos terminales de
acceso a los servicios (sin conexión hacia el enlace GSM/GPRS).
Con el fin de llevar a cabo las cuatro funciones
anteriores, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red
local incorpora medios de soporte lógico para asegurar las
siguientes funcionalidades:
- función de reubicación de direcciones IP NAT
(Network Address Translation). Esta función permite reubicar la
dirección IP asignada al dispositivo de conexión a la red móvil de
la red local del lado de PAN y la dirección IP asignada por la red
móvil en el momento de la activación del contexto PDP (PDP ADDRESS).
Así, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red local
posee dos direcciones IP; una es asignada por la red GSM/GPRS, la
segunda es asignada de forma estática o dinámica en el momento de la
constitución de la red PAN. Así, la única dirección visible desde
fuera (por ejemplo para los servidores de aplicación) es la primera
dirección (PDP ADDRESS),
- función de encaminamiento IP. Esta función
permite asegurar la retransmisión de los paquetes IP hacia las
direcciones de destino,
- función de puente Ethernet. Esta función
permite asegurar un puente entre los distintos terminales que
constituyen la PAN, siendo la dirección MAC (Medium Access Control)
usada la dirección Bluetooth. Esta dirección está contenida en la
cabecera de los mensajes del nivel BNEP de Bluetooth (Bluetooth
Network Encapsulation Protocol),
- función de cortafuegos que permite proteger la
red PAN del exterior,
- función de activación de la conexión a la red
GSM/GPRS. Esta función permite activar y desactivar la conexión a la
red GSM/GPRS. Se trata de un conjunto de comandos conocidos como
"comandos AT" que se envían hacia el módem GSM/GPRS. Además de
la activación/desactivación de la conexión a la red, estos comandos
permiten configurar diferentes parámetros de este enlace. La
activación de una conexión GSM/GPRS, que está sometida al control
del dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red local, se
pone en marcha según tres modalidades:
- \bullet
- automáticamente por uno de los terminales informáticos pertenecientes a la red de área personal PAN en el momento del acceso a un servicio remoto;
- \bullet
- a petición de uno de los terminales de acceso;
- \bullet
- con la inicialización del dispositivo de conexión a la red móvil de la red local de comunicaciones. Tiene entonces el objetivo de mantener activa la conexión hasta su terminación o su reinicialización,
- función de asignación dinámica de direcciones
IP de conexión a Internet. Esta función de asignación de las
direcciones IP dentro de la red PAN puede realizarse dinámicamente
mediante un servidor DHCP alojado por el dispositivo de conexión a
la red móvil de la red local (DHCP: Dynamic Host Configuration
Protocol),
- función de asignación estática de direcciones
IP de conexión a Internet. Esta función de asignación de las
direcciones IP dentro de la red PAN puede realizarse estáticamente
mediante una línea de comandos de entrada manual en una consola de
interfaz de usuario que, según las formas de realización, puede
administrarse: mediante por lo menos uno de los terminales
portátiles TP_i, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la
red local o mediante el dispositivo 6 de conexión a la red
GSM/GPRS.
La primera solución corresponde a una forma de
realización preferente, porque no implica acción alguna por parte
del usuario. En el interior de la red PAN, cada terminal dispone de
una dirección IP, incluyendo el dispositivo de conexión a la red
móvil de la red local. Esta dirección está vinculada a la interfaz
Pan0, tal como se describirá a continuación.
En el caso de la presente invención, el sistema
operativo del dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red
local es el sistema Linux. La implantación de las funciones del
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local se describe a
continuación con referencia a la figura 3.
El dispositivo 5 de conexión de la red móvil a
la red local posee un demonio PANd 9 cuya misión es crear una
interfaz de red virtual 11 de comunicación de tipo Ethernet con un
cliente cl.0 a cl.i.
A cada cliente cl.i se asociará una interfaz
virtual bnepX. Una vez que se ha establecido la PAN Ethernet, el
encaminamiento de las comunicaciones puede llevarse a cabo en la
Ethernet o en la IP, si se asocia con cada interfaz virtual Ethernet
una interfaz IP.
El encaminamiento Ethernet se lleva a cabo
mediante un puente Ethernet 11 que, en un ejemplo de realización, es
un puente "802.1d Ethernet Bridging" incluido en el núcleo
Linux 2.4.x.
El puente Ethernet 11 se inicializa en el
dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red local de
comunicaciones que sirve de punto de acceso NAP. Éste crea una nueva
interfaz virtual pan0 que combina las interfaces bnepX creadas para
cada cliente conectado.
Una vez llevada a cabo esta operación, los
clientes son direccionables directamente por la dirección MAC de los
periféricos Bluetooth y, el dispositivo 5 de conexión de la red
móvil a la red local, por la dirección MAC de su periférico
Bluetooth.
En el contexto del encaminamiento IP, a cada
interfaz virtual Ethernet se asocia una dirección IP. Esta dirección
se atribuye bien mediante un mecanismo automático como un mecanismo
DHCP, o bien de forma estática. Una vez asignadas las direcciones
IP, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red local de
comunicaciones pasa a ser la pasarela de la PAN, lo que le da la
posibilidad de encaminar los paquetes IP hacia el destino deseado
(dentro de la PAN o hacia el exterior).
Con el fin de conectar los clientes a una red
exterior, el dispositivo 5 de conexión de la red móvil a la red
local de comunicaciones establece una nueva interfaz de comunicación
de tipo PPP0/GPRS. Usa entonces las funcionalidades de reubicación
de direcciones IP NAT y de cortafuegos, presentes en el núcleo de
Linux 2.4.x, que le permiten hacer que aparezca como una sola
entidad en la red exterior (que puede, ser, por ejemplo, la red
GPRS) y proteger a los clientes.
Con referencia la figura 3, Cli designa los
terminales de acceso a los servicios; Bnep0 designa la interfaz
virtual de red en los terminales de acceso a los servicios y en el
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local para formar
el punto de acceso PAN; Pan0 designa la interfaz de red del
dispositivo de conexión a la red móvil de la red local del lado de
PAN y PPP0/GPRS designa la interfaz de red del dispositivo de
conexión a la red móvil de la red local del lado de GSM/GPRS.
En la forma de realización presentada en la
figura 2, la conexión de los terminales de acceso a los servicios se
hace por vía de un enlace radio de corta distancia de tipo
Bluetooth. Puede implantarse una conexión de tipo WiFi con las
modificaciones que el experto en la materia sabrá aportar a la luz
de la presente descripción.
Ello corresponde al caso en el que estos
terminales TP_i son portátiles, perteneciendo un terminal portátil a
cada usuario.
En otra forma de realización mostrada en la
figura 4, en la que los mismos elementos que los mostrados en la
figura 2 llevan los mismos números de referencia y no se describirán
más, pueden conectarse a la red otros tipos de terminales,
tratándose de terminales unidos físicamente al vehículo 1.
A título de ejemplo, un sistema de ayuda a la
navegación 20 está integrado físicamente en el cuadro de
instrumentos del automóvil 1. En su calidad de terminal de la red
local 3, el sistema de ayuda a la navegación 20 está conectado de
dos formas al dispositivo de conexión a la red móvil de la red local
de comunicaciones:
- por una interfaz radioeléctrica de tipo
Bluetooth o por una interfaz infrarroja IrDa (como en el caso de los
terminales portátiles),
- por una conexión alámbrica. En este caso, el
dispositivo 5 (no mostrado en la figura 4) de conexión de la red
móvil a la red local tiene que ofrecer un enlace alámbrico hacia
este terminal 20, ya sea directamente a través de un enlace
preferentemente serie, o por una conexión 21 a través del tercer
elemento (dispositivo 6 de conexión a la red GSM/GPRS). En este
último caso, la conexión puede adoptar entonces otros tipos de
enlace, como el bus CAN® Controller Area Network. Esta solución de
conexión alámbrica no se describe más en el contexto de la presente
forma de realización.
2. El módem WISMO 7 puede llevarse a cabo por
cualquier módem de comunicaciones de este tipo disponible en el
comercio. No requiere actualización particular de su versión de
soporte lógico para cumplir las funciones necesarias de
comunicaciones asociadas a la puesta en práctica de la
invención.
3. El dispositivo 6 de conexión a la red
GSM/GPRS asegura la conexión entre el dispositivo 5 de conexión de
la red móvil a la red local y el módem 7. Este elemento es pues
transparente, sólo asegura el transporte de los datos entre estos
dos elementos. Esta función se hace necesaria cuando se implanta el
dispositivo de la invención en tres elementos diferenciados.
Esta implantación de las funciones en tres
elementos diferenciados: dispositivo de conexión a la red móvil de
la red local, módem, dispositivo 6 de conexión a la red GSM/GPRS, no
tiene que considerarse de carácter obligatorio. Sólo lo tienen las
funciones que en ellos se ejecutan y que se han descrito. De hecho,
podrían implantarse en el dispositivo 6 de conexión a la red
GSM/GPRS las funciones del dispositivo de conexión a la red móvil de
la red local llevadas a cabo por el primer elemento (Ipaq).
Esta segunda forma de realización, descrita en
la figura 4, se estructura por tanto en torno a dos elementos: el
dispositivo 6 de conexión a la red GSM/GPRS, que asegura las
funciones del dispositivo de conexión a la red móvil de la red
local, y el módem GSM/GPRS que asegura la interfaz radioeléctrica
con la red móvil.
En esta forma de realización, se ha dispuesto
una conexión alámbrica por medio de un acceso al bus CAN® entre un
equipo integrado en el coche y el dispositivo de conexión a la red
móvil de la red local. Se trata de un sistema de ayuda a la
navegación.
Claims (28)
1. Dispositivo de comunicación para una conexión
a una red (2) de comunicaciones de por lo menos un terminal de
comunicaciones entre un conjunto de terminales (TP_i, TP_j, TP_k),
estando por lo menos uno de dichos terminales integrado en un
vehículo (1), incorporando dicho vehículo un servidor de conexión a
dicha red (2) de comunicaciones móviles, caracterizado porque
dicho dispositivo incorpora:
- una red local (3) dotada de medios de conexión
inalámbrica y constituida por lo menos por uno de dichos terminales
de comunicaciones (TP_i) de dicho vehículo (1);
- un medio para proporcionar un recurso de
conexión (Cext) de por lo menos uno de dichos terminales de
comunicaciones (TP_k) solicitante a dicha red (2) de comunicaciones
móviles;
- un medio para proporcionar un recurso de
conexión (Cint) entre dos de dichos terminales de comunicaciones
(TP_i, TP_j) conectados a dicha red local (3);
- estando configurado dicho servidor de conexión
para establecer simultáneamente por lo menos una conexión (Cint)
entre dos terminales (TP_i, TP_j) conectados a dicha red local (3) y
por lo menos una conexión (Cext) con dicha red (2) de comunicaciones
móviles, por vía de por lo menos una interfaz con dicha red móvil
(2) y un dispositivo (5) de conexión de la red móvil (2) a dicha red
local (3).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la conexión de la red local (3) a una
red de telefonía móvil se lleva a cabo por medio de un módulo radio
que asegura la interfaz con la red móvil.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el punto común entre la red móvil y la
red local (3) incorpora un dispositivo (5) de conexión de la red
móvil a la red local que asegura las funciones de encaminamiento, lo
que permite establecer la relación entre cualquier terminal
perteneciente a la red local (3) y un servidor de aplicación al que
se accede a través de la red móvil.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el acceso a los contenidos se hace
gracias al dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red
local de forma simultánea.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque los medios para poner en comunicación
mutua dos de dichos terminales (TP_i, TP_j) usan los recursos del
dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local, que
incorpora medios que permiten asegurar las funciones de
encaminamiento dentro de la red local (3), sin acceder a la red de
comunicaciones móviles.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque incorpora:
- una red local personal (3);
- una interfaz de comunicación hacia la red.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la red local (3) pone en práctica medios
definidos en la tecnología Bluetooth® e incorpora particularmente un
medio de gestión de perfil, un punto de acceso NAP (Network Access
Point), posicionado en modalidad multiusuario y un medio para
configurarse como maestro de picored Bluetooth® y para posicionar
los distintos terminales TP_i como esclavos de picored.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque incorpora un
dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local
construido en una plataforma que ejecuta un sistema operativo de
tipo Linux.
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque incorpora un
dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local
implantado en un componente electrónico.
10. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la interfaz de comunicación hacia la red
incorpora una parte de soporte físico, que incorpora por separado o
conjuntamente:
- un dispositivo (5) de conexión de la red móvil
a la red local de comunicaciones,
- un módem (7) de tipo WISMO (Wireless Standard
Module),
- un dispositivo (6) de conexión a la red móvil
(2) de tipo "manos libres" y adaptado para montarse en el
entorno del vehículo (1), dispuesto entre el dispositivo (5) de
conexión de la red móvil a la red local y el módem (7).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el módem (7) coopera con medios para
producir y ejecutar un protocolo estándar denominado "Comandos
AT".
12. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el módem (7) coopera con medios (6', 8)
de gestión de tarjetas SIM.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque los medios (6', 8) de gestión de
tarjetas SIM incorporan medios de emulación de tarjetas SIM mediante
conexiones eléctricas al dispositivo (6) de conexión a la red móvil,
porque una tarjeta SIM está presente en un teléfono móvil (TP_k)
conectado al dispositivo (6) de conexión a la red GSM/GPRS a través
del enlace Bluetooth®, para permitir los intercambios de mensajes
entre el módem (7) y la tarjeta SIM del móvil (TP_k).
14. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque los medios (6', 8) de gestión de
tarjetas SIM cooperan con el módem (7) que dispone de un medio de
gestión de tarjetas SIM, en el que está insertada físicamente una
tarjeta SIM en el conector adecuado.
15. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la interfaz de comunicación hacia la red
incorpora una parte de soporte lógico implantada en forma de
programas ejecutados en el dispositivo (5) de conexión de la red
móvil a la red local.
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque el dispositivo (5) de conexión de la red
móvil a la red local incorpora medios para ejecutar por lo
menos:
- una función de constitución de la red de área
personal;
- una función de encaminamiento de los mensajes
entre cada terminal y el servidor de aplicación al que accede dicho
terminal a través de la red móvil;
- una función que asegura la conexión GSM/GPRS;
y
- una función de encaminamiento
"inter-PAN", es decir, entre dos terminales de
acceso a los servicios (sin conexión hacia el enlace GSM/GPRS).
17. Dispositivo según la reivindicación 16,
caracterizado porque el dispositivo (5) de conexión de la red
móvil (2) a la red local (3) incorpora medios de soporte lógico para
asegurar por lo menos una de las siguientes
funcionali-
dades:
dades:
- función de reubicación de direcciones IP NAT
(Network Address Translation);
- función de encaminamiento IP para asegurar la
retransmisión de los paquetes IP hacia las direcciones de
destino;
- función de puente Ethernet para asegurar un
puente entre los diferentes terminales que constituyen la red local
(3);
- función de cortafuegos que permite proteger la
red local (3) del exterior;
- función de activación de la conexión a la red
local para los móviles (2) para activar y desactivar la conexión a
dicha red móvil (2);
- función de asignación dinámica de direcciones
IP de conexión a Internet. Esta función de asignación de las
direcciones IP dentro de la red local (3) puede realizarse
dinámicamente mediante un servidor DHCP alojado por el dispositivo
de conexión a la red móvil de la red local (DHCP: Dynamic Host
Configuration Protocol);
- función de asignación estática de direcciones
IP de conexión a Internet, pudiendo realizarse esta función de
asignación de las direcciones IP dentro de la red local (3)
estáticamente mediante una línea de comandos de entrada manual en
una consola de interfaz de usuario que, según las formas de
realización, puede administrarse: mediante por lo menos uno de los
terminales TP_i, el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la
red local o mediante el dispositivo (6) de conexión a la red móvil
(2).
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque la función de reubicación de dirección
IP asegura la reubicación de la dirección IP asignada al dispositivo
(5) de conexión de la red móvil a la red local (3) y la dirección IP
asignada por la red móvil en el momento de la activación del
contexto PDP (PDP ADDRESS), de modo que el dispositivo (5) de
conexión de la red móvil a la red local posee dos direcciones IP,
una asignada por la red GSM/GPRS, la segunda asignada de forma
estática o dinámica en el momento de la constitución de la red local
(3), siendo la primera dirección (PDP ADDRESS) la única dirección
visible desde el exterior (por ejemplo, para los servidores de
aplicación).
19. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque la función de puente Ethernet explota
una dirección MAC (Medium Access Control) basándose en la dirección
Bluetooth®, contenida en la cabecera de los mensajes del nivel BNEP
de Bluetooth® (Bluetooth Network Encapsulation Protocol).
20. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque la función de activación de la conexión
a la red GSM/GPRS para activar y desactivar la conexión a la red
GSM/GPRS incorpora un procesador de "comandos AT" que se envían
hacia el módem GSM/GPRS, que también permiten configurar diferentes
parámetros de este enlace.
21. Dispositivo según la reivindicación 20,
caracterizado porque la función de activación de una conexión
GSM/
GPRS, que está sometida al control del dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local, se pone en marcha según tres modalidades:
GPRS, que está sometida al control del dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local, se pone en marcha según tres modalidades:
\bullet automáticamente por uno de los
terminales en el momento del acceso a un servicio remoto;
\bullet a petición de uno de los terminales de
acceso;
\bullet con la inicialización del dispositivo
de conexión a la red móvil de la red local de comunicaciones, para
mantener activa la conexión hasta su terminación o su
reinicialización.
22. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque la función de asignación dinámica de
direcciones IP de conexión a Internet se realiza dinámicamente
mediante un servidor DHCP alojado por el dispositivo de conexión a
la red móvil de la red local.
23. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque la función de asignación estática de
direcciones IP de conexión a Internet se realiza estáticamente
mediante una línea de comandos de entrada manual en una consola de
interfaz de usuario que, según las formas de realización, puede
administrarse: mediante por lo menos uno de los terminales (TP_i),
el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local o
mediante el dispositivo (6) de conexión a la red GSM/GPRS.
24. Dispositivo según la reivindicación 16,
caracterizado porque el dispositivo (5) de conexión de la red
móvil a la red local posee un demonio PANd (9) para crear una
interfaz virtual de red (11) de comunicación de tipo Ethernet con un
cliente (cl.0 a cl.i).
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado porque el encaminamiento Ethernet se lleva a
cabo mediante un puente Ethernet (11) como un puente "802.1d
Ethernet Bridging" incluido en el núcleo de Linux 2.4.x,
inicializado en el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la
red local de comunicaciones que sirve de punto de acceso NAP para
crear una nueva interfaz virtual pan0 que combina las interfaces
bnepX creadas para cada cliente conectado.
26. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado porque la función de encaminamiento IP ejecuta
la asociación de una dirección IP con cada interfaz virtual
Ethernet, dirección atribuida bien mediante un mecanismo automático
como un mecanismo DHCP, bien de forma estática, de modo que, una vez
asignadas las direcciones IP, el dispositivo (5) de conexión de la
red móvil a la red local de comunicaciones pasa a ser la pasarela de
la red local (3), lo que le da la posibilidad de encaminar los
paquetes IP hacia el destino deseado, dentro de la red local (3) o
hacia el exterior.
27. Dispositivo según la reivindicación 26,
caracterizado porque, con el fin de conectar los clientes en
una red exterior, el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a
la red local de comunicaciones establece una nueva interfaz de
comunicación de tipo PPP0/GPRS, de modo que hace que aparezca como
una sola entidad en la red exterior y protege a los clientes.
28. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el dispositivo (6) de conexión a la red
GSM/
GPRS, para asegurar la conexión entre el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local y el módem (7), sólo asegura el transporte de los datos entre estos dos elementos.
GPRS, para asegurar la conexión entre el dispositivo (5) de conexión de la red móvil a la red local y el módem (7), sólo asegura el transporte de los datos entre estos dos elementos.
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