ES2317553T3 - Sistema de comunicacion entre un red de vehiculo y una red al lado de una via. - Google Patents

Sistema de comunicacion entre un red de vehiculo y una red al lado de una via. Download PDF

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ES2317553T3 ES06761909T ES06761909T ES2317553T3 ES 2317553 T3 ES2317553 T3 ES 2317553T3 ES 06761909 T ES06761909 T ES 06761909T ES 06761909 T ES06761909 T ES 06761909T ES 2317553 T3 ES2317553 T3 ES 2317553T3
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Raphaelle De Lajudie
Nicolas Renard
Wissam Loudhaief
Mathieu Rivoalen
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Abstract

Sistema de comunicación entre una red de vehículo en un vehículo y una red del lado de la vía, en la que: - dicha red de vehículo consta de un enrutador (TR) que administra el enrutamiento de los datos sobre por lo menos dos clientes (Client1, Client2), - una conexión se proporciona sobre una red de comunicación basada en radiofrecuencia (WLAN) entre cada cliente (Client1, Client2) y un punto de acceso (AP1, AP2) vinculado a dicha red del lado de la vía, caracterizado porque, - dicha red de vehículo comprende medios de supervisión que controlan con frecuencia la calidad de la radiofrecuencia de cada cliente (Client1, Client2) con el fin de configurar el enrutador (TR) de manera que uno de los clientes se selecciona para dicho enrutamiento de datos entre la red del vehículo y la red del lado de la vía.

Description

Sistema de comunicación entre una red de vehículo y una red al lado de la vía.
La presente invención se refiere a un sistema de comunicación entre una red de vehículo y una red al lado de la vía.
De acuerdo al termino "vehículo", la invención se refiere en especial al tren ferroviario con uno o más unidades en las que se dan los medios de comunicación entre una red a bordo de un tren y una red al lado de la vía.
Un primer sistema de comunicación se indica en WO200126337-A2 en dónde se proporciona un control a distancia de los componentes electrónicos en vehículos a través de Internet como red del lado de la vía, por ejemplo, para la transmisión de enrutamiento y la información de seguridad para el tráfico multimedia por medio de un dispositivo (dispositivo GPS, teléfono celular, PDA, etc.) conectado sobre la red de área local inalámbrica WLAN. De esta manera, se puede proporcionar una conexión de radiofrecuencia (wireless) desde Internet a un supuesto cliente (dispositivo a distancia) en el vehículo.
En EP1071239-A1 se revela una red de tren con una red a base de radiofrecuencia entre un transmisor (= cliente en el tren) y un receptor (punto de acceso en el lado de la vía). Con el fin de asegurar la transferencia activa de información entre estas dos estaciones a través de la red se transmite una trama desde el transmisor al receptor. Por una recepción del frame no válido o ausente en la recepción de una confirmación no válida se devuelve al transmisor para reiterar la transferencia inicial de la información. De esta manera, se puede evitar una pérdida de la información de señal de un trayecto de comunicación roto.
Además, debido a la distancia limitada de transmisión cuando el vehículo se mueve, una conexión basada en la transmisión/recepción de la radiofrecuencia entre un cliente en el vehículo y uno de los puntos de acceso de la red del lado de la vía se tiene que actualizar de manera que evite una pérdida de conexión. Este nuevo procedimiento de asociación entre un cliente y un nuevo punto de acceso se conoce como una función de denominada de itinerancia. Lamentablemente, la asociación y los procesos itinerantes requieren un periodo de tiempo durante el cual una comunicación de una corriente de datos no es posible.
Otro documento US 2005 /0070326 A1 divulga un sistema de comunicación entre una red de embarque de un vehículo y una red del lado de la vía WLAN. La red de embarque comprende un enrutador para la gestión de una transmisión de datos entre un cliente (como un PDA o un ordenador) que esta embarcado en el vehículo y la red del lado de la vía WLAN. El enrutador puede actuar de acuerdo con dos esquemas de conmutación principales:
-
entre un cliente y un punto de acceso de la red del lado de la vía (como el uso común del teléfono celular en un coche sin hacer uso de la red interna del coche),
o
-
a través del enrutador (dónde todos los clientes posibles pueden estar conectados en forma inalámbrica o no) y un interfaz de radio, de modo que el consumo propio del cliente se reducirá ventajosamente, porque en este caso, el cliente trabaja en una ruta de transmisión corta (lower consumption mode).
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Si ambos modos de comunicación no están disponibles, no hay asesoramiento en US 2005/0070326 A1 para superar una pérdida de la comunicación.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para evitar la pérdida de comunicación entre una red de vehículo y una red del lado de la vía que se conectan por medio de radiofrecuencia.
Este objetivo se alcanza mediante la presente invención que revela un sistema de comunicación que toma en cuenta a menudo la calidad de la conexión de radiofrecuencia ente una pluralidad de distintos clientes en el vehículo y los puntos de acceso respectivos en el lado de la vía con el fin de proporcionar una conexión estable con permanente alta calidad. Según la invención, la transmisión/recepción de una corriente de datos a través de un primer portal basado en la calidad baja del cliente entre la red del vehículo y la red del lado de la vía puede ser reenviado en tiempo real sobre un segundo portal basado en la calidad alta del cliente. Por esta solución, se pueden evitar la funcionalidad lenta habitual de itinerancia entre un solo cliente en un tren y los puntos de acceso al lado de la vía.
El presente sistema de comunicación entre una red de vehículo y una red del lado de la vía, se caracteriza en que:
-
dicha red de vehículo consta de un enrutador que administra el enrutamiento de los datos sobre por lo menos dos clientes,
-
una conexión se proporciona sobre una red de comunicación basada en radiofrecuencia entre cada cliente y un punto de acceso vinculado a dicha red del lado de la vía,
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dicha red de vehículo comprende medios de supervisión que controlan con frecuencia la calidad de la radiofrecuencia de cada cliente con el fin de configurar el enrutador de manera que uno de los clientes se selecciona para dicho enrutamiento de datos entre la red del vehículo y la red del lado de la vía.
Ambos clientes están dispuestos en los extremos opuestos del vehículo y dirigidos en caminos opuestos. En especial, la invención proporciona una solución apropiada para un vehículo largo como un autobús, una unidad de tren o un tren entero con unidades acopladas. En la siguiente especificación, la invención se centra en un tren ferroviario con al menos una unidad de tren.
El enrutador del tren debe de interpretarse como un enrutador de una o más unidades de tren. Este maneja el enrutamiento de datos sobre un cliente entre todas las unidades de tren.
Principalmente un tren con una o más unidades debe abarcar por lo menos un enrutador y dos clientes. Sin embargo, cada unidad de tren podría incluir también esta configuración basada en "un enrutador y dos clientes" que es flexible y siempre bien adaptada para una o idénticas unidades de tren acopladas. De esta manera, cada unidad de tren se puede conectar a la red del lado de la vía a través de uno de sus clientes, pero también a través de un cliente de una unidad de tren lejana si las unidades de tren son así unidas que proporciona una red permanente de tren. Para un objetivo sin restricción de claridad la configuración basada en "un enrutador y dos clientes" para una unidad de tren ha sido elegida para la siguiente descripción de la invención.
Otra ventaja de la invención consiste en una configuración reagrupada de los puntos de acceso que se distribuyen en áreas a lo largo de los raíles del tren. La conexión basada en radiofrecuencia de ambos clientes se realiza sobre los puntos de acceso distintivos que pertenecen a los mismos o diferentes grupos que se conectan a la red del lado de la vía. Una conmutación entre dos puntos de acceso de un mismo grupo está, por lo tanto, permanentemente asegurado. Además, una conmutación entre dos puntos de acceso de dos grupos diferentes se puede proveer en tiempo real por medio de un enrutador de grupo. Un enrutamiento de datos por la selección de un portal basado en un nuevo cliente de enlace entre el tren y la red del lado de la vía ya no depende de los periodos de itineración entre el cliente y los puntos de acceso como se describe en el estado de la técnica, porque los procesos de conmutación son provistos independientemente de las habituales funciones lentas de itineracion de los clientes. Todos los clientes en el tren están conectados simultáneamente a los puntos de acceso pero sólo uno esta activo para la transmisión de datos. El período de conmutación entre ellos puede también ser considerablemente reducido proporcionando una conmutación en el lado de la vía en vez de en el lado del cliente.
De acuerdo con la configuración del lado de la vía, los puntos de acceso están fijados espacialmente de tal forma que permanentemente permitan una comunicación de radiofrecuencia entre dos clientes y la red del lado de la vía sobre un solo grupo o sobre dos grupos diferentes. De esta manera, el conmutador dependiente de un grupo está además activado permanentemente. Si este no es el caso, un medio para el almacenamiento temporal, por ejemplo puede proporcionar una corriente de datos saliente del tren en la red del tren por lo menos durante la comunicación no activa.
Los grupos están conectados a un enrutador principal del lado de la vía de la red del lado de la vía por un enrutador de grupo y un reenrutamiento de datos de un cliente en una unidad de tren unido a un primer grupo a un cliente seleccionado recientemente en la misma o en otra unidad de tren unido al segundo grupo, está proporcionado por conmutación de los enrutadores de grupo. De cualquier manera, los enrutadores de grupo se conmutan de tal manera que una entrada o salida del flujo de datos no se interrumpa.
Generalmente la red básica del lado de la carretera se divide en varias subredes del lado de la vía que se pueden unir a grupos diferentes.
Ventajosamente, el reenrutamiento de datos entre un cliente seleccionado recientemente en el tren y el enrutador principal de lado de la vía por diferentes grupos del lado de la vía, que se conectan a subredes diferentes del lado de la vía, se efectúa por el enrutador principal del lado de la vía, de tal manera que los datos sean conmutados en tiempo real en el correspondiente punto de acceso seleccionado por le enrutador del grupo que comprende el punto de acceso seleccionado. Esto es posible porque antes o cuando se selecciona físicamente a un nuevo cliente, el enrutador del tren remite, además de la gestión del tráfico de datos del tren, el nuevo esquema de enrutamiento - nuevo cliente, nuevo punto de acceso / grupo - del enrutador principal del lado de la vía. Por lo tanto, el enrutador principal del lado de la vía puede adaptar permanentemente el enrutamiento de datos sobre las subredes y los grupos gracias a esta tabla de asociación actualizada.
En cualquier momento el enrutador principal del lado de la vía incluye una dirección de enrutamiento del vehículo sobre el punto de acceso que se asocia al cliente seleccionado del tren sobre el correspondiente enrutador de grupo. Esta dirección se transmite desde el enrutador del tren al enrutador principal del lado de la vía al enviar frecuentemente el esquema de enrutamiento. Por lo tanto, el enrutador del tren y el enrutador principal del lado de la vía están permanentemente informados sobre el esquema de enrutamiento que debe de utilizarse en cualquier momento en que el tren está en movimiento. Una vez más, el esquema de enrutamiento es transparente para los clientes en el tren, porque después de supervisar la mejor señal de radiofrecuencia, sólo ambos enrutadores del tren y los enrutadores principales del lado de la vía manejan el enrutamiento de los datos de entrada y salida por intercambio permanente de un esquema de enrutamiento preferido según criterios de alta calidad de radiofrecuencia. Los clientes usan sólo los datos del lado de la vía entre el tren y los enrutadores principales del lado de la vía, pero sus medios de itinerancia posibles no tienen que usarse.
Por consiguiente, los enrutadores de grupo, los puntos de acceso y sus correspondientes clientes pertenecen a una red basada en una única radiofrecuencia como WLAN (Wireless Local Area Netwoirk), incluso si la red del lado de la vía se compone de varias subredes. La conmutación sobre un nuevo cliente sin embargo se proporciona allí en el tren y en los enrutadores en grupo.
El enrutador del tren puede dirigir el enrutamiento de datos por medio de un vehículo o, por unidades de tren acopladas, por medio de una tabla de datos simples y específicos del tren con un identificador del primer cliente, la calidad de radiofrecuencia correspondiente y un segundo identificador del punto de acceso conectado a la red del lado de la vía por un enrutador de grupo adjunto. Por el cambio del contenido de la tabla de datos este nuevo contenido se transmite al enrutador principal de lado de la vía por el cliente seleccionado, a continuación a su punto de acceso asociado y al enrutador del grupo adjunto. Entonces el contenido de la tabla se almacena en el enrutador principal del lado de la vía, hasta que se proporcione un nuevo contenido desde el enrutador del tren. Por las unidades de tren acopladas, la tabla de datos puede contener también otro identificador de la unidad del tren. Por lo tanto, el enrutamiento según la invención se basa en un procedimiento muy simple y fiable.
Si los clientes soportan una transferencia de datos de banda ancha, la invención permite intercambiar continuamente datos con una alta velocidad. De esta manera, si por lo menos uno de los clientes en el tren constan de un dispositivo de adquisición y/o de prestación de datos en tiempo real, algunas aplicaciones muy usuales se pueden utilizar para conseguir datos desde el tren y/o a enviar datos desde el lado de la vía a un tren o a una unidad del tren. Por ejemplo, un vídeo o una aplicación de control de sonido en el tren se pueden proporcionar por medio del uso de cámaras o micrófonos de manera que los operadores al lado de las vías puedan solicitar una corriente de datos del tren sobre un servidor del lado de las vías. De esta manera, la protección y la seguridad en el tren se puede mejorar de manera fidedigna.
En una segunda parte, una transmisión permanente de datos o de instrucciones del enrutador principal del lado de las vías sobre el que es siempre posible iniciar algunas aplicaciones en el ten. Una aplicación puede ser proporcionada para informar a los pasajeros del tren sobre un cliente unido a una pantalla de vídeo o a un altavoz. Otras aplicaciones podrían ser útiles para la dirección del tren ferroviario sobre un cliente unido a los dispositivos de control del tren, en especial si el tren es totalmente manejado por los operadores del lado de la vía.
Los ejemplos de la invención se describen a continuación con referencia a los dibujos, en los que se muestran:
La figura 1 es una vista esquemática de la arquitectura de una red del vehículo.
La figura 2 representa la estructura de la red del lado de la vía.
La figura 3 es una vista esquemática del plano de enrutamiento de dirección estática entre dos trenes y la red del lado de la vía.
La figura 4 muestra la dirección de enrutamiento dinámico entre dos trenes y la red de lado de las vías sobre dos clientes seleccionados.
La figura 1 es una vista esquemática de la arquitectura de la red del vehículo, por ejemplo para una unidad de tren TU con una red de tren TN que se compone de un enrutador del tren TR que dirige un enrutamiento de datos sobre al menos uno de los dos clientes Client1, Client2 según la invención. Los medios de control para medir la radiofrecuencia de la calidad de la señal de los clientes se puede integrar en el enrutador del tren. La comunicación entre la red de tren TN y la red de un lado de la vía se proporciona mediante el uso de uno de los dos clientes Client1, Client2 como un portal. En este ejemplo la comunicación se basa en una conexión de radiofrecuencia WLAN (véase la antena de los clientes). Para la aplicación del control de vídeo, dos cámaras Cam1, Cam2 se unen a los clientes Client1, Client2 sobre la red de tren TN. Ambas cámaras Cam1, Cam2 generan la corriente de datos de vídeo que se envían de los clientes seleccionados vía la red WLAN a un punto de acceso en el lado de la vía. Un servidor del vídeo de tren (TVS) (o el servidor de vídeo de la unidad del tren) también está conectada a la red del tren TN en orden a la dirección / identificación de las peticiones de conexión para un enrutamiento de los datos de vídeo entre el tren y la red del lado de la vía.
Con el fin de optimizar la cobertura de radio, utilizan a un cliente WLAN de los diversos clientes Client1, Client2 en cada extremo del tren o de una unidad de tren.
Sólo un cliente está transmitiendo en un momento dado. Este cliente WLAN se le califica como activo. Otros clientes WLAN intercambian frames de gestión con puntos de acceso a lo largo de la pista, en el frame de un "proceso de asociación", pero no se usan para la comunicación real con la red del lado de la vía.
El enrutador del tren TR gestiona la elección del cliente seleccionado a través de una calidad de señal en virtud de la diversidad de clientes del tren. Entonces, la selección de este cliente activo será remitida a la red del lado de la vía sobre los enrutadores de red del lado de la vía actualizados como corresponde.
El cliente activo WLAN es el que tiene la calidad de señal RF (radiofrecuencia) más alta. Esta calidad de señal es cualificada por el RSSI (Radio Signal Strength Indication) obtenido a través de SNMP (Simple Network Management Protocol) periódicamente solicitada (por ejemplo cada 300 ms). Un algoritmo de enrutamiento basado en RSSI se selecciona como sigue:
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El enrutador del tren TR envía peticiones periódicas SNMP a los dos Clientes WLAN Client1, Client2.
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Se elige como cliente activo WLAN al que tiene el mejor RSSI.
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En orden a las operaciones con el RF fading y para evitar los cambios del enrutador innecesarios, es posible tener en cuenta varios informes sucesivos RSSI y aplicar una histéresis antes de tomar una decisión.
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Esta diversidad de clientes en un tren proporciona también varias ventajas:
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La perdida de transmisión de un cliente durante su itinerancia desde un punto de acceso a otro no tiene ningún impacto en el funcionamiento de la red desde que utilizan a otro cliente activo típicamente en este momento.
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La cobertura de radio se mejora significativamente por lo que la distancia entre los puntos de acceso en la línea se puede aumentar.
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Debido al tema de la autorización en los túneles de tránsito de masas, es típicamente imposible colocar una antena encima de la parte superior de un tren, reduciendo la cobertura de la radio. La diversidad de cliente es una buena solución de diseño a este tema.
También es posible distribuir por lo menos a los dos clientes sobre un tren con más de dos unidades en cada extremo de todo el tren. Típicamente es también más fácil fabricar unidades de tren idénticas, cada una de ellas comprende los medios para instalar a varios clientes.
Un enrutador de tren (TR) se puede utilizar para un tren entero. También es posible usar uno o más de los muchos enrutadores de la unidad de tren por separado si es necesario, porque las unidades del tren y sus subredes son normalmente acopladas eléctricamente, mecánicamente y/o en radiofrecuencia para formar una sola red de tren. Este aspecto es sin embargo sin fisuras para el ámbito principal de la invención. De todos modos es posible para un operador en el lado de la vía proporcionar una conexión permanente con una unidad de tren a través de un enrutador y un cliente entre todo el tren.
Esta aplicación permite la vigilancia de los trenes usando un fluir digital de las imágenes de vídeo usando una o más cámaras Cam1, Cam2 dentro de los trenes a una central de protección y seguridad y la premisa de vigilancia de la seguridad (por lo general el Operantional Control Center - OCC).
Esta aplicación de multimedia se basa en:
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Un servidor al lado de la vía que actúa como un concentrador y retransmite para el operador OCC las solicitudes al lado de la vía y las corrientes de los medios. Se retransmiten las solicitudes que vienen de los operadores al ten, recibe la corriente de los medios de la cámara solicitados desde el sistema de red del tren y, a continuación, los encamina al operador apropiado.
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El servidor de vídeo del tren (TVS) que recibe las solicitudes por las corrientes de los medios procedentes del lado de la vía, maneja las corrientes de los medios de la cámara y envía de vuelta las corrientes solicitadas al servidor del lado de la vía.
La figura 2 representa la estructura de la red del lado de la vía con los puntos de acceso AP1, ..., AP16 que hacen posible la comunicación WLAN con los clientes Client1, Client2 de la figura 1. Como los clientes, los puntos de acceso comprenden la antena sobre las que los datos de radiofrecuencia se transmiten al tren o se reciben del tren. Un punto de acceso se une a uno o a los dos clientes en un tren. De acuerdo con la invención, la figura 2 muestra dos grupos APCluster1, APCluster2 que comprenden respectivamente un grupo de puntos de acceso distribuidos a lo largo de la vía AP1, ..., AP8 y AP9, ..., AP16. Cada uno de los grupos APCluster1, APCluster2 y también sus puntos de acceso correspondientes se unen al LAN del lado de la vía (Local Area Network) (Client LAN) por medio del enrutador de grupo CR1, CR2 que proporciona un conmutador entre dichos grupos y un enrutador principal del lado de la vía (MWR). En caso de una vigilancia de vídeo de las unidades de tren, el enrutador principal del lado de la vía NWR se puede conectar a una consola de operador de vídeo VOC sobre un servidor de vídeo del lado de la vía WVS.
Como ya se ha dicho, el WLAN se compone de los puntos de acceso al lado de la vía y de sus clientes a bordo del tren. Ellos todos pertenecen a la misma subred de modo que la itinerancia sea sin fisuras para el cliente. Así, la itinerancia desde un cliente a otro (y también desde el punto de acceso asociado a otro) se realiza en el Ethernet Level 2 Layer.
La arquitectura que se describe puede utilizar cualquier WLAN basado en protocolos de Ethernet. Actualmente, la transmisor estándar 802.11a y 802.11g son muy comunes, la modulación OFDM asegura robustez y proporciona un alto rendimiento. Hay también muchas variantes estándar de WLAN que proporcionan las características específicas que se pueden usar también y la arquitectura descrita puede aplicarse a cualquier estándar de WLAN basado en protocolos IP. La elección de la banda de radiofrecuencia RF depende del sitio y del entorno reglamentario.
Los puntos de acceso del lado de la vía se unen físicamente por tecnología CPL o VDSL (Very High Data Rate). De acuerdo con la gama limitada de estas dos tecnologías, también tienen que estar unidas geográficamente en las áreas de los puntos de acceso que denominamos anteriormente grupo. Cada grupo está conectado a un puerto de red de la red del lado de la vía. La ventaja principal de esta arquitectura consiste en que un segundo eje central con el roturador principal del lado de la vía MWR no se ha de adaptar especialmente para cada punto de acceso.
Si el LAN del lado de la vía está formado por varias subredes entre los diferentes grupos APCluster1, APCluster2 y el enrutador de red principal de lado de la vía MWR, hay un enrutador local adicional (Cluster router) para subredes mencionadas antes. Todos los puertos de la red del lado de la vía están en una sola VLAN-área.
Hay que tener en cuenta que consideramos el caso general, cuando el eje central de la red del lado de la vía se divide en varias subredes. Debido a que cada grupo de puntos de acceso se conectan a la red del lado de la vía a través de un enrutador de grupo, la arquitectura del lado de la vía (una o varias subredes) y la localización del servidor de vídeo del lado de la vía WVS son transparentes para el cliente del tren.
El enrutador principal del lado de la vía MWR dirige la movilidad del ten a lo largo del camino, puesto que sabe en cualquier momento la configuración entera de la red inalámbrica y la configuración de los trenes asociados a los puntos de acceso en su grupo. El tráfico remitido previsto del tren al enrutador del grupo apropiado CR1, CR2 de acuerdo con la configuración de la red inalámbrica. La configuración de la red inalámbrica es la lista del cliente activo para cada tren posible y el punto de acceso al que está conectado. Así el enrutador principal del lado de la vía MWR puede "alcanzar" cualquier tren en cualquier momento.
Según el tráfico - abordo / lado de la vía, el enrutador de grupo CR1, CR2 del tráfico remitido que viene desde el tren hasta el destino en la red del cliente por el mapa de ruta correcto a través del enrutador principal del lado de la vía MWR. Según el otro tráfico al lado de la vía / abordo remite el tráfico que viene desde el enrutador principal del lado de la vía al enrutador del tren TR. Con este fin, se crea un "túnel" dentro de WLAN para el enrutador del tren TR, ya que esto da la forma de llegar a la red del trenes TN especificando la participación activa del cliente en el tren TU como el portal.
La figura 3 es una vista esquemática del mapa de direccionamiento estático entre dos trenes TRAIN1, TRAIN2 y la red del lado de la vía WAYSIDE o WLAN.
De acuerdo a la figura1, cada uno de los trenes TRAIN1, TRAIN2 comprende una red de tren, tren LAN1, tren LAN2 con respectivamente dos clientes Client1, Client2, un enrutador de tren TR1, TR2 y un servidor de vídeo del tren TVS1, TVS2.
En el lado de la vía, se representan ambos grupos APCluster1, APCluster2 de la figura 2, pero ahora cada uno con sólo tres puntos de acceso AP1, AP2, PA3, y AP9, AP10, AP11.
Los clientes del tren WLAN Client1, Client2 actúan como clientes del DHCP (DHCP = Dynamic Host Configuration Protocol). Cada vez que un cliente se tiene que asociar a un punto de acceso, envía una solicitud DHCP, para obtener una dirección IP (192.168.1.150, 192.168.1.151 para los clientes del tren TRAIN1; 192.168.1.152, 192.168.1.153 para el tren TRAIN2). En consecuencia, los servidores DHCP implementados en los enrutadores de grupo CR1, CR2 en el lado de la vía tienen una tabla de dirección estática @pool (192.168.1.150 a 192.168.1.255 para el servidor del enrutador de grupo CR1, CR2), de modo que los clientes Wireless siempre consignan la misma dirección cuando esto itinera desde un punto de acceso a otro. Este mapa de direcciones reduce el tiempo de itinerancia considerablemente en comparación a un cliente típico basado en la itinerancia. Hay que tener en cuenta, que si la red del lado de la vía incluye un servidor DHCP, los enrutadores de grupo pueden actuar como DHCP Relay Agent. En este caso, ellos remiten la solicitud DHCP procedente de los clientes WLAN en el tren al servidor DHCP localizado en la red al lado de la vía.
Además, ambas redes de tren Train 1 LAN, Train 2 LAN son también direccionadas con sus correspondientes direcciones IP 192.168.11.0 a 192.168.11.255 para un primer tren TRAIN1 y 192.168.12.0 a 192.168.12.255 para un segundo tren TRAIN2. De esta manera, cada tren se puede identificar en el lado de la vía. Cada servidor de vídeo asociado a un tren TVS1, TVS2 es también fácilmente dirigido con una de las direcciones anteriores (192.168.11.254, 192.168.12.254).
Para los puntos de acceso, es también posible un direccionamiento usando las direcciones 192.168.1.1 a 192.168.1.3 para el primer agrupado tres puntos de acceso AP1, AP2, AP3 y el otro 192.168.1.9 a 192.168.1.11 para el segundo agrupado tres punto de acceso AP9, AP10, AP11. Estas direcciones son todavía utilizables, porque todavía no son utilizadas por cada tabla de servidor DHCP @pool.
La figura 4 muestra la gerencia de enrutamiento entre dos trenes diferentes y la red del lado de la vía sobre dos clientes seleccionados de acuerdo a todas las figuras anteriores 1 a 3. Por razones de claridad, sólo se muestran la última parte de la dirección del mapa de direcciones al cliente Client1, Client2 de cada tren TRAIN1, TRAIN2. En vez de dos trenes, esto podrían ser dos unidades de tren acopladas con, opcionalmente, un solo enrutador de tren y la red.
Las trayectorias de enrutamiento seleccionadas se representan con las líneas llamativas entre ambos enrutadores del tren y la red del lado de la vía.
Según la invención, la gestión de enrutamiento puede describirse como sigue:
- desde el tren al lado de la vía:
Un enrutador de tren TR1, TR2 actualiza con frecuencia una tabla de la asociación que contiene esta información después de medir el RSSI en cada cliente i vinculado a un punto de acceso APj:
1
Gracias al algoritmo de enrutamiento basado en RSSI, que elige al cliente activo y en consecuencia las actualizaciones de su tabla de enrutamiento. Además, almacena una tabla de correspondencia estática que une el punto de acceso APj y el enrutador de grupo asociado.
2
El enrutador del tren TR1, TR2 frames enrutadores al servidor principal del lado de la vía MWR a través del cliente activo i y del enrutador apropiado de grupo CRk.
La tabla correspondiente con ambos esquemas de enrutamiento desde el primer y el segundo tren TRAIN1, TRAIN2 se representan en la figura 4 en el enrutador principal del lado de la vía MW (respectivamente: Tren T1, T2; Cliente1, 2; punto de acceso AP3, AP10; enrutador de grupo CR1, CR2)
- desde el lado de la vía al tren:
Cuando la tabla de enrutamiento asociada en el ten cambia (cambio del cliente activo, Cliente Wireless / itinerancia del punto de acceso), el enrutador de tren TR1, TR2 remite la nueva tabla de asociación al enrutador principal del lado de la vía NWR de manera que ambos enrutadores contengan tablas de enrutamiento con el mismo contenido actualizado. El enrutador del tren TR1, TR2 y los enrutadores del lado de la vía (enrutador de grupo CR1, CR2 y el enrutador principal del lado de la vía MWR) actualizan con frecuencia esta tabla de asociación. Como consecuencia del algoritmo de enrutamiento basado en RSSI para determinar la calidad de la señal de radiofrecuencia más alta, sólo un clientes wireless i (el activo) aparece en esta tabla en el lado de la vía en comparación al enrutamiento anterior. El identificador del tren n o de una unidad del tren se puede colocar fácilmente en la tabla, ya que los enrutadores identificables del tren han iniciada las tablas.
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3
También, los enrutadores del lado de la vía almacenan esta tabla adaptadora estática con el punto de acceso Apj y el enrutador de grupo CRk para usar para el enrutamiento:
4
Por lo tanto, en un momento dado, los enrutadores del lado de la vía (enrutador de grupo CR1, CR2 y el enrutador principal del lado de la vía MWR) conocen la ruta completa y mejor para legar a cada tren. Las tablas correspondientes para cada tren se representan en la parte superior de la figura 4 (respectivamente: tren T1, T2; Cliente 1 o 2; punto de acceso AP3, AP10, enrutador de grupo CR1, CR2).
En resumen, la invención proporciona un sistema de comunicación con las siguientes características técnicas principales:
-
Portal entre el lado de la vía y las redes a bordo del tren basadas en los medios de comunicación WLAN.
-
Diversidad de clientes que implican a un cliente WLAN en cada extremo del tren (o más particularmente si un tren se hace de varias unidades).
-
La gerencia total de los enrutadores Ethernet se hace con tres niveles de enrutadores:
1)
Un enrutador de tren que elige la mejor ruta en el lado de la vía entre varios clientes WLAN e informa a los enrutadores del lado de la vía de cada cambio de ruta.
2)
Un enrutador de grupo se asoció a cada grupo de puntos de acceso al lado de las vías donde se conectan los puntos de acceso WLAN.
3)
un enrutador principal del lado de las vías.
Todos los enrutadores del lado de la vía actualizan los enrutadores de acuerdo a los informes de los enrutadores del tren, y también sondean periódicamente todos los puntos de acceso con el fin de comprobar el estado de los enrutadores de Wireless.
La itinerancia entre dos grupos diferentes al lado de las vías (o el cambio del cliente del tren que implica dos subredes diferentes del lado de la vía) o dentro de un grupo se realiza por el enrutador principal del lado de las vías.

Claims (14)

1. Sistema de comunicación entre una red de vehículo en un vehículo y una red del lado de la vía, en la que:
-
dicha red de vehículo consta de un enrutador (TR) que administra el enrutamiento de los datos sobre por lo menos dos clientes (Client1, Client2),
-
una conexión se proporciona sobre una red de comunicación basada en radiofrecuencia (WLAN) entre cada cliente (Client1, Client2) y un punto de acceso (AP1, AP2) vinculado a dicha red del lado de la vía, caracterizado porque,
-
dicha red de vehículo comprende medios de supervisión que controlan con frecuencia la calidad de la radiofrecuencia de cada cliente (Client1, Client2) con el fin de configurar el enrutador (TR) de manera que uno de los clientes se selecciona para dicho enrutamiento de datos entre la red del vehículo y la red del lado de la vía.
2. Sistema de comunicación según la reivindicación 1,
caracterizado porque,
ambos clientes (Client1, Client2) están dispuestos en los extremos opuestos del vehículo.
3. Sistema de comunicación según la reivindicación 1 o 2,
caracterizada porque,
-
dicho vehículo es un tren con unidades de tren acopladas,
-
el enrutador (TR) de una unidad del tren administra el enrutamiento de los datos sobre un cliente entre todas las unidades de tren.
4. Sistema de comunicación según la reivindicación 3,
caracterizado porque,
todas las unidades de tren son idénticas.
5. Sistema de comunicación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
dicha conexión basada en radiofrecuencia de ambos clientes (Client1, Client2) se efectúa sobre puntos de acceso distintivos (AP1, ..., AP3, ..., AP10, ..., AP16) que pertenecen a distintos grupos (APCluster1, APCluster2, ...) que están conectados a la red del lado de la vía.
6. Sistema de comunicación según la reivindicación 5,
caracterizado porque,
dichos puntos de acceso (AP1, AP2...) están dispuestos en el espacio, de tal manera que permiten permanentemente una comunicación en radiofrecuencia entre ambos clientes (Client1, Client2) y la red del lado de la vía, por un grupo único o por dos grupos diferentes (APCluster1, APCluster2, ...).
7. El sistema de comunicación según la reivindicación 6,
caracterizada porque,
los grupos (APCluster1, APCluster2, ...), se conectan a un enrutador principal (MWR) de lado de la vía de la red del lado de la vía por un enrutador de grupo (CR1, CR2, ...) y un reenrutamiento de datos de un cliente unido a un primer grupo (APCluster1) a un cliente seleccionado recientemente unido al segundo grupo (APCluster2) se proporciona por conmutación de los enrutadores de grupo (CR1, CR2, ...).
\newpage
8. El sistema de comunicación según la reivindicación 7,
caracterizado porque,
dicho reenrutamiento de datos entre un cliente seleccionado recientemente y el enrutador principal (MWR) del lado de la vía por grupos diferentes del lado de la vía, que se conectan a redes secundarias diferentes del lado de la vía, se efectúa por el enrutador (MWR) principal del lado de la vía, de tal manera que los datos sean conmutados en tiempo real en el punto de acceso correspondiente seleccionado por el enrutador (CR1, CR2, ...) del grupo que comprende el punto de acceso seleccionado.
9. El sistema de comunicación según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque,
el ernutador principal de lado de la vía (MWR) comprende una dirección de enrutamiento del vehículo por el punto de acceso al cual asocia al cliente seleccionado y el enrutador de grupo correspondiente.
10. El sistema de comunicación según una de las reivindicaciones 7 a 9,
caracterizado porque,
los enrutadores de grupo (CR1, CR2, ...) y los puntos de acceso (AP1, ..., AP3, ..., AP10, ..., AP16) y sus clientes (Client1, Client2...) pertenecen a una red única a base de WLAN, incluso si la red de lado de la vía se compone de varias subredes.
11. El sistema de comunicación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
-
el enrutador (TR) administra el enrutamiento de datos por medio de un vehículo o, para unidades de tren acopladas, por medio de una tabla de datos específicos del tren y actualizada periódicamente teniendo un identificador del primer cliente, una calidad de radiofrecuencia correspondiente y un segundo identificador del punto de acceso conectado a la red del lado de la vía por un enrutador de grupo adjunto.
-
por el cambio del contenido de la tabla de datos este nuevo contenido se transmite al enrutador principal de lado de la vía (MWR) por el cliente seleccionado, a continuación a su punto de acceso asociado y al enrutador de grupo adjunto.
12. El sistema de comunicación según la reivindicación 11,
caracterizado porque,
la tabla de datos contiene otro identificador de vehículo o, para unidades de tren acopladas, un identificador del tren.
13. El sistema de comunicación según alguna de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
todos los clientes admiten una transferencia de datos de banda ancha.
14. El sistema de comunicación según una de las reivindicaciones anteriores, al menos uno de los clientes incluye un dispositivo de adquisición y/o de interpretación para los datos en tiempo real.
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