PT2235890T - Sistema de comunicação ip entre o solo e um veículo - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE COMUNICAÇÃO IP ENTRE O SOLO E UM VEÍCULO" A invenção tem por campo o da comunicação IP entre um computador no solo e um computador embarcado a bordo de um veiculo terrestre, tal como um comboio, um eléctrico, um metropolitano, um automóvel ou equivalente.

Para a troca de dados entre um computador fixo no solo e um computador móvel embarcado a bordo de um veiculo conhece-se pelo documento WO 2005/02 2839 Al, uma arquitectura que utiliza uma infra-estrutura de comunicação intermédia apta para estabelecer uma ligação sem fios com uma porta de comunicação móvel, embarcada a bordo do veiculo e à qual é ligado o computador móvel. A infra-estrutura de comunicação comporta uma pluralidade de estações base. Cada estação base pode estabelecer uma ligação sem fios com a porta de comunicação móvel graças a meios de comunicação via rádio quando o veiculo se encontra dentro da célula de cobertura da referida estação base. As diferentes estações base são agregadas entre si e ligadas por intermédio de uma porta de comunicação intermédia ("Foreign Agent") a uma rede IP. Uma vez estabelecida a ligação sem fios, a porta de comunicação intermédia atribui à porta de comunicação móvel, um endereço IP na rede IP e constitui por este facto, um ponto de acesso à rede IP. A arquitectura conhecida comporta igualmente uma porta de comunicação principal que permite assegurar o encaminhamento dos datagramas IP com destino ao computador móvel para a porta de comunicação intermédia adequada. Em comunicação ascendente, um dataqrama IP é directamente encaminhado para o computador fixo.

Nesta arquitectura conhecida, só existe uma única porta de comunicação intermédia para todas as estações base de uma mesma infra-estrutura de comunicação. É a porta de comunicação intermédia que configura a camada lógica da ligação entre a porta de comunicação intermédia e a porta de comunicação móvel para cada nova liqação sem fios. 0 aspecto temporal da passagem de uma célula para uma outra da mesma infra-estrutura não é uma restrição nesta arquitectura, cujos desempenhos são reduzidos.

Por outro lado, os meios de comunicação via rádio que equipam uma estação base só têm um alcance reduzido que cobre uma zona geográfica elementar ou célula. Assim, como justaposição de estações base, uma infra-estrutura só pode estabelecer ligação com um equipamento móvel numa zona de cobertura bem delimitada que correspondente às diferentes células.

Adicionalmente, é possível que na zona de cobertura de uma infra-estrutura, exista uma zona de sombra, onde a propagação das ondas electromagnéticas é perturbada ou bloqueada pela presença de obstáculos entre a estação base e o veículo. É por exemplo o caso quando um comboio passa num túnel e é cortada a ligação com as estações base de uma infra-estrutura GSM.

Para superar a existência de zonas de sombra ou então o tamanho reduzido da zona de cobertura, são dispostas várias infra-estruturas no solo para recobrirem o conjunto da zona no interior da qual o veiculo é suposto ter de se deslocar. Por exemplo, um equipamento móvel que utilizava uma primeira infra-estrutura GSM num primeiro pais, liga-se a uma segunda infra-estrutura GSM disponível num segundo país durante a passagem da fronteira entre estes dois países.

Neste documento, dir-se-á que duas infra-estruturas de comunicação são de tecnologias diferentes quando utilizam protocolos de comunicação diferentes para a ligação sem fios (WiFi versus WiMAX ou WiMAX versus GSM, por exemplo). A invenção tem portanto como objectivo, melhorar os desempenhos de transferência intercelular dentro de uma infra-estrutura de comunicação, permitindo igualmente uma transferência intercelular entre células de infra-estruturas diferentes, para assegurar a continuidade de uma comunicação entre um equipamento fixo no solo e um equipamento móvel embarcado, durante a comutação entre duas células diferentes. A invenção tem por objectivo um sistema de comunicação IP entre um primeiro equipamento informático fixo no solo, ligado a uma primeira rede local e um segundo equipamento informático móvel embarcado a bordo de um veiculo de uma pluralidade de veiculos, de acordo com a reivindicação 1. A invenção e as suas vantagens serão mais bem compreendidas a partir da leitura da seguinte descrição, dada unicamente a titulo de exemplo e feita referindo-se ao desenho anexado, no qual a figura 1 é uma representação esquemática da arquitectura de acordo a invenção. 0 sistema de comunicação é adequado para estabelecer e para manter uma comunicação bidireccional no formato IP entre um primeiro equipamento fixo no solo e um segundo equipamento móvel embarcado a bordo de um qualquer veículo pertencente a uma frota de veículos. 0 primeiro equipamento é um computador 1 ligado a uma primeira rede local 3 que é uma rede privada que pertence ao gestor de operações do comboio 2. 0 segundo equipamento, a bordo do comboio 2, é um computador de controlo 4, ligado a vários sensores e a diferentes actuadores. 0 computador 4 é ligado a uma segunda rede local 21 a bordo do comboio 2.

REDE GLOBAL A comunicação entre os computadores 1 e 4 faz-se através de uma arquitectura que, a um nível superior, constitui uma rede global em forma de árvore cujo nó raiz é um encaminhador principal 5, ligado à primeira rede 3, e os nós de nível mais baixo são encaminhadores móveis embarcados a bordo dos comboios. Cada comboio da frota comporta um encaminhador móvel ligado à segunda rede do comboio considerado. Entre o nó raiz e o nó de nível mais baixo, a rede global comporta diferentes nós intermédios. Em particular, os nós intermédios situados mesmo por cima dos nós de nível mais baixo serão no seguimento designados encaminhadores de base. Os encaminhadores de base lla-c, 17 e 18 são fixos ao solo. A ligação entre um encaminhador de base, no solo, e um encaminhador móvel, embarcado, efectua-se por intermédio de uma ligação sem fios de uma maneira que será descrita a seguir. Ao longo do tempo e da deslocação do comboio, o encaminhador móvel é apto para se desligar de um primeiro encaminhador de base e para se ligar a um segundo encaminhador de base. Assim, a topologia da rede global evolui ao longo do tempo, em função das ligações efectivas num dado instante, entre os nós de nível mais baixo e os nós do nível logo superiores.

Um encaminhador participa no encaminhamento de um datagrama IP ao longo de um caminho de encaminhamento particular da rede global. Comporta meios de memorização do tipo memória viva nos quais é armazenada uma tabela de encaminhamento e uma fila de dados que permite o armazenamento temporário de datagramas IP. Um encaminhador comporta meios de actualização da sua tabela de encaminhamento. A estrutura das tabelas de encaminhamento de cada tipo encaminhador será abaixo descrita pormenorizadamente.

REDE SUBJACENTE E INFRA-ESTRUTURA A um nivel inferior da arquitectura, a comunicação entre quaisquer dois nós da rede global pode fazer-se através de uma rede subjacente. Por exemplo, na figura 1, a comunicação entre o encaminhador principal 5 e os encaminhadores de base 17 e 18 faz-se através de uma rede subjacente 6. A comunicação entre um encaminhador de base e um encaminhador móvel utiliza uma ligação sem fios que é estabelecida entre o encaminhador móvel 22 e uma estação base de uma infra-estrutura de comunicação à está ligado pelo menos um encaminhador de base. Um encaminhador de base associado a uma infra-estrutura possui um endereço IP público, fixo nesta infra-estrutura associada.

Cada infra-estrutura comporta uma ou mais estações base equipadas com meios de comunicação via rádio e aptos para estabelecerem uma ligação sem fios numa célula. Durante o estabelecimento de uma ligação sem fios, o encaminhador móvel recebe um endereço IP público na infra-estrutura considerada.

Na figura 1, representaram-se infra-estruturas de tecnologias diferentes: uma primeira infra-estrutura 7, que permite o estabelecimento de ligações sem fios de longo alcance, uma segunda infra-estrutura 8 que permite o estabelecimento de ligações sem fios de médio alcance e uma terceira infra-estrutura 9 que permite o estabelecimento de ligações sem fios de curto alcance. A primeira infra-estrutura 7 é do tipo satelitária. Uma estação repetidora 7a comunica com um satélite 7b que age como uma "estação base". Os meios de comunicação 7c do satélite 7b cobrem uma "célula" alargada.

Na segunda infra-estrutura 8, por exemplo, do tipo UMTS ou GSM, as estações base 8a, 8b, equipadas respectivamente com antenas, 8c, 8d, cobrem células associadas 8e, 8f cujo raio varia de uma centena de metros a alguns quilómetros. A terceira infra-estrutura 9 comporta uma rede de agregação 10 e estações base 12a, 12b e 12c. Cada estação base 12a, 12b ou 12c é equipada com meios de comunicação via rádio, que funcionam em emissão e em recepção e apta para estabelecer uma ligação sem fios no formato WiFi. Como variante, são possíveis tipos de ligação de curto alcance equivalentes, tais como uma ligação Wimax. Cada estação base 12a, 12b, 12c cobre uma célula 13a, 13b, 13c. Uma ligação WiFi tem um alcance máximo de 300 m, reduzido para menos de 100 m, se estiver presente um obstáculo no trajecto das ondas de rádio. A reunião das células 13a, 13b, 13c forma uma zona geográfica de cobertura continua ao longo da via 20. 0 encaminhador móvel 22 é equipado com meios de comunicação 27, 28 e 29. Cada meio de comunicação 27, 28, 29 é especifico para o estabelecimento de uma ligação sem fios com as estações base de uma determinada infra-estrutura entre as infra-estrutura 7, 8 e 9. Assim, os meios 27 permitem o estabelecimento de uma ligação do tipo satelitária com o satélite 7a da infra-estrutura 7. Os meios 28 permitem o estabelecimento de uma ligação do tipo GSM com uma das estações base 8a, 8b da infra-estrutura 8. E os meios 29 permitem o estabelecimento de uma ligação do tipo WiFi com uma das estações base 12a, 12b, 12c da infra-estrutura 9. Estes meios são independentes entre si de maneira a permitir a existência simultânea de ligações sem fios com infra-estruturas diferentes ou de tecnologias diferentes.

Na figura 1, são representadas duas variantes de concretização. Efectivamente, uma infra-estrutura de comunicação pode ser quer uma infra-estrutura proprietária gerida pelo gestor de operações da frota de comboios, quer uma infra-estrutura gerida por um terceiro. Por exemplo, uma inf ra-estrutura do tipo WiFi é tipicamente do tipo proprietário, pois sua instalação e a sua operação são de custo reduzido. Inversamente, uma infra-estrutura GSM ou satelitária é uma infra-estrutura operada por terceiros.

No caso de uma infra-estrutura que pertence a um terceiro, a gestão da ligação sem fios não é acessível ao gestor de operações. Então, a arquitectura de acordo com a invenção prevê a disposição de um encaminhador de base a montante da infra-estrutura considerada. Por exemplo, na figura 1, um encaminhador de base 18 é ligado entre, por um lado, o encaminhador principal 5 e a rede intermédia 6 e por outro lado, a infra-estrutura 8. Identicamente, um encaminhador de base 17 é ligado entre por um lado, o encaminhador principal 5 e a rede intermédia 6 e por outro lado, a infra-estrutura 7.

Em contrapartida, no caso de uma infra-estrutura proprietária, o proprietário pode vantajosamente colocar vários encaminhadores de base dentro da infra-estrutura, o mais próximo possível das estações base. Por exemplo, na infra-estrutura 9, são respectivamente dispostos encaminhadores de base 11a, 11b e 11c entre uma estação base associada 12a, 12b e 12c e a rede de agregação 10. Como variante, são associadas várias estações base ao mesmo encaminhador de base. Dentro da infra-estrutura 9, as estações base 12a, 12b, 12c são assim directamente ligadas a um encaminhador de base 11a, 11b, 11c de modo que uma única malha separe os encaminhadores de base das estações base na infra-estrutura 9. A comunicação entre o encaminhador principal 5 e os diferentes encaminhadores de base lla-c efectua-se através da rede subjacente que forma a rede de agregação 10 da infra-estrutura 9. A infra-estrutura 9 pode ser uma infra-estrutura proprietária privada ou pública. 0 principio de funcionamento permanece o mesmo. A diferença reside no endereçamento de encaminhadores de base: no caso de uma infra-estrutura privada, os encaminhadores de base são ligados a uma rede privada; no caso de uma infra-estrutura pública, são ligados a uma Intranet privada, que pertence ao proprietário, que é acessivel através da Internet, pública, por meio de um mecanismo de encapsulamento (VPN em Inglês para "Virtual Private Network "). Isso permanece um endereço IP de encaminhador de base acessivel ao encaminhador móvel 22.

FORMATO DOS ENDEREÇOS IP PRIVADOS

Ao nivel da rede global, a arquitectura utiliza para os endereços IP dos segundos equipamentos embarcados, endereços IP privados cujo formato vai agora ser descrito. Cada segundo equipamento é identificado por um endereço IP, codificado com 32 bits, que lhe é adequado. Notar-se-á que de acordo com a norma IPv4 actualmente em vigor, os endereços IP são codificados com 32 bits. Serão codificados com 64 bits na próxima versão IPv6. 0 gestor de operações de uma linha ferroviária deve seguir, em tempo real, vários comboios que formam em conjunto, uma frota de comboios. Esta frota é caracterizada por um identificador <ID frota> único, codificado com X bits.

Um comboio particular desta frota é referenciado, dentro da frota, por um identificador <ID veiculo> único codificado com Y bits. Assim, o comboio 2 é identificado pelo identificador ID2. De acordo com a invenção, cada comboio só comporta uma única segunda rede local equipada com um único encaminhador móvel. Assim, o comboio 2 comporta uma única segunda rede local 21 ligada a um único encaminhador móvel 22. Então, o identificador de um veiculo <ID veiculo> caracteriza igualmente o encaminhador móvel embarcado neste veiculo.

Um segundo equipamento informático embarcado é referenciado por um identificador <ID equipamento> único, codificado com [32-X-Y] bits. 0 computador 4 é identificado pelo número ID4 na segunda rede local 21 do comboio 2 na qual está ligado.

De acordo com a invenção, o endereço IP de um segundo equipamento embarcado, é definido de modo único pela concatenação dos identificadores de frota, de veiculo e de equipamento de acordo com a expressão: IP equipamento = <ID frota> <ID veiculo> <ID equipamento>.

Assim, o computador 4 tem como endereço IP: IP = <ID frota>.ID2.ID4.

Por convenção, o endereço IP do encaminhador móvel 22 da rede local 21 é <ID frota>. ID2. <0...1>. A máscara de sub-rede da rede local 21 é <ID frota>. ID2. <0...0>.

Constata-se então, que as segundas redes embarcadas a bordo dos veículos da frota constituem conjuntamente um só e único segmento da rede global e que uma segunda rede particular constitui um subsegmento deste segmento. O segmento "frota" é assim constituído por subsegmentos "comboios" dispersos.

Este método de endereçamento horizontal concretizado ao nível da rede global apresenta muitas vantagens. Em primeiro lugar não há conflitos de endereçamento dentro da rede global e isto, quaisquer que sejam os comboios efectivamente em circulação num dado instante. Além disso, durante a atrelagem de dois comboios, não há necessidade de instalar um computador de comunicação entre cada uma das duas segundas redes locais e os equipamentos a bordo do segundo comboio são "visíveis" sem ter de se reconfigurar a rede global.

Além disso, ao executar-se um algoritmo de descodificação dos endereços IP privados escritos consoante este formato, cada encaminhador pode vantajosamente ter actualizada só uma tabela de encaminhamento simplificada que comporta o identificador do veiculo <ID veiculo>, tal como será descrito abaixo.

ENCAMINHAMENTO

Ao utilizar-se um tal método de endereçamento IP, a arquitectura de comunicação pode reutilizar as estruturas de encaminhamento existentes das redes subjacentes. Mas os datagramas iniciais, cujos cabeçalhos comportam o endereço IP privado de um computador destinatário, não podem ser encaminhados pelos encaminhadores de uma rede subjacente que não reconhecem estes endereços IP privados. Neste caso, a comunicação entre dois nós da rede global efectua-se por encapsulamento de um datagrama inicial num datagrama intermédio apto para ser encaminhado pela rede subjacente que liga os dois nós considerados. 0 datagrama inicial aparece então como a carga útil do datagrama intermédio. 0 cabeçalho do datagrama intermédio comporta o endereço IP do nó da rede global destinatária, endereço IP público na rede subjacente. Um mecanismo de "túnel" ("tunneling", em Inglês) é efectivamente concretizado.

Para o encaminhamento ao nivel da rede global, os diferentes encaminhadores possuem cada um, uma tabela de encaminhamento que coloca em correspondência o endereço IP privado do destinatário com um datagrama inicial e o endereço IP do encaminhador seguinte no caminho de encaminhamento pelo qual faz transitar este datagrama inicial. Evoluindo a rede global ao longo do tempo, estas tabelas devem mantidas actualizadas de maneira dinâmica para cada conexão ou desconexão de um encaminhador móvel. Notar-se-á que a descrição seguinte das tabelas de encaminhamento é feita no caso simples da rede global com três niveis representada na figura 1.

Mais precisamente, considerando-se o formato dos endereços IP dos computadores embarcados, uma tabela de encaminhamento "consolidada", memorizada e mantida actualizada pelo encaminhador principal 5 coloca em correspondência para cada inf ra-estrutura 7, 8 ou 9, o identificador <ID veiculo> de um comboio e o endereço IP do encaminhador de base ao qual o encaminhador móvel deste comboio está actualmente ligado. Por exemplo, na tabela de encaminhamento "consolidada", o identificador ID2 do comboio 2 está em correspondência, pela infra-estrutura WiFi 9, com o endereço IPllb público na rede 10 do encaminhador de base 11b com o qual o encaminhador móvel 22 do comboio 2 está actualmente em ligação por intermédio da ligação 14b.

Uma tabela de encaminhamento de "base", memorizada e mantida actualizada por cada encaminhador de base, comporta a lista dos identificadores <ID veiculo> dos veículos ligados, no instante considerado, neste encaminhador de base bem como o endereço IP do encaminhador móvel na infra-estrutura associada. Por exemplo, a tabela de encaminhamento "de base" do encaminhador de base 11b comporta o identificador ID2 do comboio 2 actualmente ligado por intermédio da ligação 14b e o endereço IP 22 do encaminhador móvel 22 na infra-estrutura 9. Por outro lado, o encaminhador de base conhece o endereço IP fixo do nó situado imediatamente por cima dele na rede global, no caso vertente, o encaminhador principal 5 na arquitectura com três niveis representada na figura 1.

Finalmente, a tabela de encaminhamento "móvel", memorizada e mantida actualizada pelo encaminhador móvel comporta, para cada infra-estrutura à qual está actualmente ligado, o endereço IP público de um encaminhador de base desta infra-estrutura com a qual está ligado. Por exemplo, a tabela de encaminhamento "móvel" do encaminhador móvel 22 comporta, para a infra-estrutura 9, o endereço IPllb do encaminhador de base ao qual está actualmente ligado por utilização da ligação 14b. 0 funcionamento da arquitectura de comunicação vai agora ser descrito pormenorizadamente. Depois do funcionamento, quando o comboio permanece dentro da zona de cobertura de uma única infra-estrutura, por exemplo, a infra-estrutura 9, descrever-se-á o funcionamento que permite assegurar a continuidade da comunicação durante a comutação entre duas infra-estruturas diferentes.

ESTABELECIMENTO DE UMA LIGAÇÃO E LIGAÇÃO AO ENCAMINHADOR

Durante o deslocamento do comboio 2 ao longo da via 20, os meios de comunicação 29 controlados pelo encaminhador móvel 22 emitem, com intervalos regulares, sinais de rádio de ligação, ou balizas, destinadas a descobrir possíveis estações base da infra-estrutura 9 para estabelecerem uma ligação sem fios. De um modo geral, ou a camada física da ligação já existe e o encaminhador móvel 22 configura a camada lógica da ligação, é por exemplo o caso de uma ligação do tipo WiFi; ou a camada física ainda não existe e durante a fase de estabelecimento da ligação, o encaminhador móvel 22 deve primeiro inicializar a camada física e depois configurar a camada lógica, é por exemplo o caso de uma ligação do tipo GPRS.

Quando o comboio 2 entra na célula 13b associada à estação base 12b, esta detecta as balizas emitidas. É então executado um procedimento de configuração da camada lógica da ligação sem fios 14b, do tipo WiFi, entre a estação base 12b, que age como um computador "mestre" e o encaminhador móvel 22, que age como um computador "escravo". O encaminhador móvel 22 recebe um endereço IP público na infra-estrutura 9.

Uma vez estabelecida a ligação sem fios 14b entre a estação base 12b e o encaminhador móvel 22, este liga-se a um encaminhador de base associado à infra-estrutura 9. 0 encaminhador móvel 22 comporta, armazenada nos seus meios de memorização, uma lista de encaminhadores de base que comportam os endereços IP dos encaminhadores de base aos quais é susceptivel de se ligar durante o deslocamento do comboio 2 ao longo da via 20. Assim, o encaminhador móvel 22 tenta ligar-se a um encaminhador de base, ao testar os diferentes endereços IP indicados por esta lista de encaminhadores de base.

No caso de uma infra-estrutura não-proprietária 8 ou 7, o encaminhador móvel conhece o endereço IP do encaminhador de base 18 ou 17 associado a esta infra-estrutura. A ligação entre o encaminhador móvel 22 e o encaminhador de base correspondente faz-se então simplesmente. Como variante poder-se-ia dispensar os encaminhadores de base no caso de uma infra-estrutura não-proprietária e um encaminhador móvel que utiliza uma tal infra-estrutura ligar-se-ia directamente ao encaminhador principal. A ligação é estabelecida quando o encaminhador de base responde. De maneira mais pormenorizada, a ligação estabelecida entre o encaminhador móvel 22 e o encaminhador de base 11b é constituída por dois pares de canais lógicos: um par de canais constituído por um canal de comunicação e um canal de controlo para a comunicação ascendente; e um par de canais constituído por um canal de comunicação e por um canal de controlo para a comunicação descendente. Os canais de controlo transmitem, entre mais, mensagens periódicas de manutenção da ligação (mensagens do tipo "keep alive" em Inglês) .

Uma vez ligado a um encaminhador de base, por exemplo, o encaminhador de base 11b, o respectivo endereço IP público é memorizado na tabela de encaminhamento móvel bem como um identificador da infra-estrutura 9, isto é, do meio de comunicação utilizado para estabelecer a ligação sem fios 14b.

Após o estabelecimento da ligação, o encaminhador móvel 22 aparece na rede global da arquitectura de comunicação, como um nó de nivel mais baixo ligado ao encaminhador de base 11b.

Notar-se-á que inicialmente, a lista memorizada de encaminhadores pelo encaminhador móvel 22 comporta os endereços IP dos encaminhadores de base situados nas extremidades de partida e de chegada da via 20. Após ligação a um encaminhador de base, o encaminhador móvel 22 recebe daquele uma série de novos endereços IP de encaminhadores de base vizinhos para actualizar a lista de encaminhadores de base, memorizada pelo encaminhador móvel. Esta lista actualizada será utilizada para estabelecer uma outra ligação com um outro encaminhador de base na previsão da ruptura da ligação em curso.

Durante o estabelecimento de uma ligação, o encaminhador de base 11b actualiza dinamicamente a sua tabela de encaminhamento "de base", ao memorizar o endereço IP público do encaminhador móvel 22, associando-o ao identificador ID2 do comboio 2 a bordo do qual é embarcado o referido encaminhador móvel 22, por decomposição do endereço IP privado do encaminhador móvel.

No momento da ligação do encaminhador móvel 22, o encaminhador de base 11b emite uma mensagem de estado de ligação na direcção do encaminhador principal 5. Esta mensagem indica o IP do encaminhador de base emissor, o identificador do comboio ID2 novamente ligado e um identificador da infra-estrutura subjacente desta ligação. Durante a recepção desta mensagem, o encaminhador principal 5 executa um algoritmo de actualização da sua tabela de encaminhamento "consolidada" que consiste em memorizar numa nova linha correspondente ao identificador ID2 do comboio 2 e para a coluna correspondente à infra-estrutura 9, o endereço IPllb do encaminhador de base 11b.

Assim que a interrupção da troca de mensagens periódicas indica a desconexão aos encaminhadores móveis e de base, as diferentes tabelas de encaminhamento são consequentemente actualizadas.

COMUNICAÇÃO

Em comunicação descendente, isto é, a partir do computador 1 para o computador 4, o computador 1 no solo emite um datagrama inicial com destino ao computador 4 embarcado, cujo cabeçalho ("header" em Inglês) comporta o endereço IP4 privado do computador 4 destinatário.

Este datagrama inicial é interceptado pelo encaminhador principal 5. Este lê o cabeçalho à procura do endereço IP4 do computador 4. 0 algoritmo de descodificação de endereço IP extrai do endereço IP4, o identificador ID2 do comboio 2 a bordo do qual se encontra o computador 4. Por um pedido na tabela de encaminhamento "consolidada", o encaminhador principal 5 extrai o endereço IPllb público do encaminhador de base 11b associado ao identificador ID2 e encapsula o datagrama inicial num primeiro datagrama intermédio cujo cabeçalho contém nomeadamente o endereço IPllb do encaminhador de base 11b na rede 10. O primeiro datagrama intermédio é então encaminhado na rede 10, para o encaminhador de base 11b. O primeiro datagrama intermédio é lido pelo encaminhador de base 11b que o "descapsula" e lê o endereço IP4 contido no datagrama inicial. O encaminhador de base 11b extrai o endereço IP4 do identificador ID2 do comboio 2. Por um pedido na tabela de encaminhamento "de base", o encaminhador de base 11b assegura-se simplesmente que o encaminhador móvel 22 correspondente ainda está ligado. O encaminhador de base 11b encapsula então o datagrama inicial dentro de um segundo datagrama intermédio cujo cabeçalho comporta o endereço IP público do encaminhador móvel 22 e transmite-o para o encaminhador móvel 22, ao longo do canal descendente de dados da ligação, ao utilizar entre outras, a ligação sem fios 14b. 0 encaminhador móvel 22 "desencapsula" o segundo datagrama intermédio e identifica o computador 4 destinatário, com base no endereço IP4 presente no cabeçalho do datagrama inicial. Este é finalmente transmitido na rede local 21 para ser recebido pelo computador 4.

Em comunicação ascendente, isto é, a partir do computador 4 para o computador 1, o mecanismo é mais simples. Efectivamente, a arquitectura do sistema constitui uma arborescência. Enquanto em comunicação descendente, é necessário determinar os caminhos, em comunicação ascendente, o caminho é único pois o conjunto do tráfego ascendente converge para o encaminhador principal 5 antes de ser retransmitido na primeira rede 3. A tabela de encaminhamento "consolidada" não é portanto utilizada em comunicação ascendente. Apenas deve ser conhecido pelo nó que deve encaminhar um datagrama, o endereço IP do nó de arborescência imediatamente acima. Nisso, a comunicação é assimétrica. Se a comunicação entre dois nós da rede global passa por intermédio de uma rede subjacente, é utilizado um mecanismo de encapsulamento.

ROAMING HORIZONTAL

Uma vez estabelecida, a ligação 14b só dura o tempo de passagem do comboio 2 na célula 13b. Os meios de comunicação do encaminhador móvel 22 comportam um meio de pré-detecção da perda ligação que detecta a ruptura potencial da primeira ligação, por análise de um dos dois canais de controlo da ligação activa.

Durante a detecção da ruptura potencial da ligação activa, os dados a transmitir em comunicação ascendente são armazenados numa fila de dados do encaminhador móvel. Dado que a ligação 14b só é temporária, para que a comunicação entre o equipamento no solo e o equipamento embarcado seja continua, os meios de comunicação 29 do encaminhador móvel 22 continuam a transmitir balizas para iniciarem uma outra ligação com uma das estações base 12a, 12c, das células 13a, 13c contíguas à célula 13b. Após o estabelecimento desta outra ligação sem fios, o estado da primeira ligação sem fios é verificado para se saber se ocorreu ruptura de ligação. Na negativa, os dados armazenados na fila são transmitidos por utilização da primeira ligação. Na afirmativa, o processo prossegue-se com o estabelecimento de uma nova ligação com um encaminhador de base, como se descreveu mais acima. Particularmente, o estabelecimento de uma segunda ligação conduz à actualização das tabelas de encaminhamento. É reposicionado um apontador na fila de dados de transmissão ascendente no último datagrama correctamente transmitido e os dados correspondentes da fila de dados são então transmitidos com utilização da segunda ligação. A comunicação ascendente entre o equipamento embarcado e o equipamento no solo pode então prosseguir-se. É possivel que certos datagramas considerados como perdidos tenham sido de facto correctamente transmitidos. Portanto, existirão repetições ao nivel do encaminhador principal 5 que este filtrará antes de os transmitir para a primeira rede local 3.

Aquando da ruptura da primeira ligação e do estabelecimento da segunda ligação, o encaminhador principal 5 foi notificado disso. A tabela de encaminhamento "consolidada" foi actualizada de modo que comporta, na linha do identificador ID2 do comboio 2, o endereço IP já não do primeiro encaminhador de base na coluna da infra-estrutura 9, mas o endereço IP do segundo encaminhador de base. 0 encaminhador principal 5 encaminha, num dado instante, os datagramas IP interceptados na primeira rede local 3 para um dos encaminhadores de base ligados ao encaminhador móvel 22, com base nos dados presentes na tabela de encaminhamento "consolidada". Dado tratar-se de um encaminhamento ao nível do computador 5, a comutação é suficientemente rápida para que esta operação seja totalmente transparente.

No referente ao intervalo de tempo que precede a ruptura da primeira ligação e o estabelecimento da segunda ligação, o formato de comunicação IP comporta procedimentos de verificação de erros de transmissão e de retransmissão de um pedido por um computador quando o computador destinatário não respondeu. Estes procedimentos são concretizados pelo encaminhador principal 5 em comunicação descendente. 0 encaminhador principal 5 comporta um tampão que memoriza sistematicamente os últimos datagramas encaminhados em comunicação descendente para alisar eventuais irregularidades e prevenir a perda de dados.

Assim, os pacotes transmitidos para o primeiro encaminhador de base mesmo antes da ruptura da primeira ligação e dos quais não se sabe se chegaram ao encaminhador móvel 22, são retransmitidos para o segundo encaminhador de base para prosseguir a comunicação descendente em curso sem interrupção. A comunicação em curso pode assim comutar rapidamente, da ordem de 50 ms, da primeira ligação para a segunda ligação.

ROAMING VERTICAL

As coberturas respectivas de cada infra-estrutura são tais que formam uma cobertura continua, sendo as zonas de sombra de uma infra-estrutura cobertas pelas zonas de cobertura da ou das outras infra-estruturas. Assim, num dado instante, o encaminhador móvel 22 está em ligação com pelo menos, uma infra-estrutura 7, 8 ou 9. Então, na tabela de encaminhamento "consolidada", uma caixa da linha correspondente ao identificador ID2 do comboio 2 comporta um endereço IP.

Eventualmente, a ou as zonas de cobertura de várias estações base de infra-estruturas diferentes sobrepõem-se, o encaminhador móvel 22 estabelece simultaneamente várias ligações. Isto é possibilitado porque o encaminhador móvel 22 comporta vários meios de comunicação 27-29 que são respectivamente dedicados ao estabelecimento de uma ligação sem fios de uma tecnologia particular e/ou de uma ligação com uma infra-estrutura particular.

Assim, quando o encaminhador móvel 22 já estabeleceu uma primeira ligação com uma primeira infra-estrutura na qual transita a comunicação entre os computadores 1 e 4, no momento em que o comboio 2 se desloca numa zona de sobreposição que corresponde à sobreposição, pelo menos parcial, das células de duas estações base pertencentes a infra-estruturas diferentes, o encaminhador móvel estabelece uma segunda ligação com a segunda infra-estrutura, quando o comboio 2 atravessa a zona de sobreposição entre estas duas infra-estruturas. Durante o estabelecimento de cada uma destas ligações e portanto, das ligações correspondentes com os encaminhadores de base, o encaminhador principal 5 foi consequentemente notificado. A tabela de encaminhamento "consolidada" foi portanto actualizada de modo que comporta, no momento em que o comboio 2 se encontra nesta região de sobreposição, na linha do identificador ID2 do comboio 2, o endereço IP do primeiro encaminhador de base associado com a primeira infra-estrutura na coluna da primeira infra-estrutura e o endereço IP do segundo encaminhador de base associado com a segunda infra-estrutura, na coluna da segunda infra-estrutura.

Quando várias infra-estruturas de rede 7, 8 ou 9 oferecem simultaneamente a possibilidade de comunicarem com o comboio 2, o encaminhador principal 5 e o encaminhador móvel 22 arbitram, por selecção da infra-estrutura 7, 8 ou 9, a mais adequada. Esta selecção efectua-se consoante várias regras que são configuráveis pelo gestor de operações. Por exemplo, uma regra de prioridade "proprietário" permite escolher uma infra-estrutura WiFi proprietária relativamente a uma outra infra-estrutura WiFi que pertenceria a um terceiro; uma regra de prioridade "largura de banda" permite escolher entre as infra-estruturas disponíveis, a que assegura uma comunicação de alta velocidade; uma regra de prioridade "custo" permite escolher a infra-estrutura para a qual o preço das comunicações é o mais baixo; etc. 0 encaminhador móvel e o encaminhador principal utilizam um mecanismo de colocação em memória tampão, dados a encaminhar no momento da comutação da comunicação em curso da primeira infra-estrutura para a segunda infra- estrutura, semelhante ao que foi descrito pormenorizadamente aquando do "roaming horizontal".

SEGURANÇA

Na parte baixa da arquitectura, a ligação sem fios entre a estação base e o encaminhador móvel é considerada como não confiável. Como indicado acima, existem dois canais de comunicação de controlo que transmitem respectivamente, informações de autenticação, de troca de chaves de sessão bem como mensagens periódicas de manutenção da ligação sem fios (mensagens do tipo "keep alive" em Inglês). As mensagens periódicas transportam igualmente uma informação de estado de uma fila de dados que permite uma eventual retransmissão dos dados em caso de ruptura temporária, com uma duração curta, inferior a 4 segundos. Para além desta duração, a fila de dados é esvaziada e as tabelas de encaminhamento são actualizadas indicando que a ligação já não está activa. É possivel configurar a arquitectura para não transmitir certos tipos de dados. Por exemplo, no caso de um "streaming" de video não é desejável retransmitir os datagramas perdidos.

Por outro lado, é necessário proteger a comunicação entre o encaminhador móvel 22 e o encaminhador de base correspondente lla-c, 17 ou 18. Isto torna-se ainda mais necessário quando se fazem transitar dados sensíveis relativos a informações de operação do comboio 2. Particularmente, são consideradas como não protegidas ligações subjacentes WiFi e WiMAX pois, para se poder assegurar uma itinerância horizontal eficaz, é necessário desactivar as camadas de segurança destes protocolos, sendo lentos os algoritmos de autenticação correntemente utilizados, tais como WEP, AES e Radius e que não permitem uma comutação ao nivel de uma transição entre células da ordem de 50 ms.

De acordo com a invenção, a protecção da ligação entre o encaminhador de base e o encaminhador móvel efectua-se numa primeira etapa de autenticação seguida de uma segunda etapa de encriptação: A etapa de autenticação tem por função assegurar a identidade mútua dos nós, encaminhador de base lla-c, 17 ou 18 e encaminhador móvel 22, que comunicam através da ligação via rádio 14b não protegida. A etapa de autenticação de acordo com a invenção utiliza a metodologia de criptografia assimétrica, metodologia conhecida pelos peritos na especialidade com base na existência de chaves privadas e públicas codificadas com um comprimento de 512 bits. A chave privada é conservada secreta no encaminhador móvel 22 que a gerou. A autenticação é um processo que consome tempo. Para minimizar este tempo durante a transição entre células, a arquitectura de acordo com a invenção utiliza um mecanismo de pré-autenticação, iniciado em inicio de sessão, com uma chave de encriptação designada "sistema". Esta chave sistema não é uma chave de sessão pois é codificada no sistema. 0 tráfego de dados é sempre encriptado entre o comboio e a infra-estrutura no solo. Existem dois meios de encriptação que podem ser utilizados na etapa de encriptaçao. São respectivamente baseados na chave de sessão e na chave sistema. Quando a etapa de autenticação do comboio 2 está concluída, é criada a chave de sessão e a chave sistema é substituída pela chave de sessão. As chaves de encriptação têm comprimentos que variam de 64 bits a 512 bits por incremento de 64 bits.

Cada veículo da frota define um subsegmento móvel da rede. Estes segmentos móveis disjuntos formam um segmento disperso. Com a arquitectura precedentemente descrita, o gestor de operações pode seguir vários comboios simultaneamente. Particularmente, o encaminhador principal 5 assegura o encaminhamento IP entre a primeira rede local fixa e os encaminhadores dos subsegmentos móveis, independentemente da infra-estrutura intermédia subjacente.

Lisboa, 19 de setembro de 2017

Claims (20)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema para a comunicação IP entre um primeiro equipamento informático (1) fixo no solo, ligado a uma primeira rede local (3) e um segundo equipamento informático (4) móvel, embarcado a bordo de um veiculo de uma pluralidade de veiculos, comportando cada veiculo da pluralidade de veiculos a sua própria rede local, sendo o referido segundo equipamento ligado à rede local do veiculo a bordo do qual está instalado, que comporta: - uma rede global do tipo em árvore com: - um nó raiz constituído por um encaminhador principal (5) ligado à referida primeira rede local; - nós de nível mais baixo, constituídos por uma pluralidade de encaminhadores móveis (22), comportando cada veículo da pluralidade de veículos, ligado à sua própria rede local (21), um dos encaminhadores móveis da referida pluralidade de encaminhadores móveis; e - nós intermédios, entre o nó raiz e os nós de nível mais baixo, entre os quais os nós intermédios situados logo por cima dos nós de nível mais baixo são constituídos por encaminhadores de base (17, 18, lla-c) fixos no solo, participando cada encaminhador no encaminhamento de um datagrama IP ao longo de um caminho de encaminhamento particular da rede global e - pelo menos uma infra-estrutura de comunicação (7, 8, 9) que comporta estações base (7b, 8a-b, 12a-c) equipadas com meios de comunicação via rádio, comportando o encaminhador principal uma tabela de encaminhamento consolidada, memorizada e mantida actualizada pelo referido encaminhador principal, colocando a referida tabela de encaminhamento consolidada em correspondência, para cada uma das referidas pelo menos uma infra-estrutura, o identificador de um veiculo da referida pluralidade de veículos, com o endereço IP do encaminhador de base ao qual o encaminhador móvel (22) deste veículo está actualmente ligado e sendo cada encaminhador de base associado a pelo menos uma estação base e com um endereço IP público na infra-estrutura de comunicação à qual está assim associado, comportando cada encaminhador de base uma tabela de encaminhamento de base, memorizada e mantida actualizada pelo encaminhador de base considerado, comportando a referida tabela de encaminhamento de base a lista dos identificadores dos veículos da referida pluralidade de veículos ligados no instante considerado, ao encaminhador de base considerado bem como o endereço IP, na infra-estrutura associada, do encaminhador móvel do veículo considerado, comportando cada encaminhador móvel: - um meio de comunicação via rádio (27, 28, 29) adequado para estabelecer, num dado instante, uma ligação sem fios (14b) com uma das estações base (12b) da referida pelo menos uma infra-estrutura de comunicação (9), - meios de memorização que comportam uma lista de encaminhadores de base que comportam os endereços IP públicos dos encaminhadores de base com os quais é susceptível de se ligar durante o deslocamento do veiculo, - meios de ligação para iniciarem uma ligação com um encaminhador de base (11b) a partir da referida lista de encaminhadores de base, depois de uma ligação sem fios (14b) ter sido estabelecida, recebendo o encaminhador móvel um endereço IP público na infra-estrutura considerada, - uma tabela de encaminhamento móvel, memorizada e mantida actualizada pelo referido encaminhador móvel que comporta, para cada uma das referidas, pelo menos uma infra-estrutura à qual está actualmente ligado, o endereço IP público de um encaminhador de base desta infra-estrutura com a qual está ligado depois do estabelecimento de uma ligação a um encaminhador de base, aparecendo então o referido encaminhador móvel na rede global como um nó de nível mais baixo ligado ao referido encaminhador de base, e sendo um encaminhador móvel de um veículo apto para se desligar de um primeiro encaminhador de base e para se ligar a um segundo encaminhador de base em comunicação descendente, isto é, a partir do primeiro equipamento (1) para o segundo equipamento (4), o primeiro equipamento emite um datagrama inicial com destino ao segundo equipamento cujo cabeçalho comporta o endereço IP privado relativamente à rede local do veiculo da pluralidade de veículos no qual se encontra o referido segundo equipamento, o referido datagrama inicial é interceptado pelo referido encaminhador principal, este extrai do cabeçalho, o identificador do veículo da pluralidade de veículos a bordo do qual se encontra o segundo equipamento, depois por pedido na tabela de encaminhamento consolidada, o referido encaminhador principal extrai o endereço público do encaminhador de base associado ao identificador assim extraído e finalmente encapsula o datagrama inicial num primeiro datagrama intermédio destinado ao endereço IP público assim extraído, depois, mediante recepção do primeiro datagrama intermédio, o referido encaminhador de base extrai o identificador do veículo do cabeçalho do datagrama inicial e por pedido na sua tabela de encaminhamento de base, assegura-se que o encaminhador móvel correspondente ainda está ligado para encapsular então o datagrama inicial num segundo datagrama intermédio e transmite-o para o encaminhador móvel (22) utilizando adicionalmente a ligação sem fios (14b) em comunicação ascendente, isto é, a partir do segundo equipamento (4) para o primeiro equipamento (1), o mecanismo é mais simples pois o conjunto do tráfego ascendente converge para o encaminhador principal (5) antes de ser retransmitido na primeira rede (3).
2. 2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os encaminhadores principais (5) , de base (17, 18, lla-c) e móveis (22) comportarem respectivamente, uma tabela de encaminhamento e meios de actualização dinâmica das tabelas de encaminhamento, comportando cada encaminhador de base um meio de emissão de uma mensagem de estado de ligação que indica ao encaminhador principal, os encaminhadores móveis que acabaram de se ligar ou de se desligar do referido encaminhador de base.
3. 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado por os meios de ligação de um encaminhador móvel (22) comportarem um meio de pré-detecção de perda da ligação activa e meios de armazenamento temporário dos dados a transmitir quando a qualidade da ligação é reduzida.
4. 4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por um encaminhador de base (17, 18, lla-c) comportar meios de memorização que comportam uma lista de novos encaminhadores de base e por um encaminhador móvel (22) comportar meios de actualização da sua lista de encaminhadores de base a partir da lista de novos encaminhadores de base do encaminhador de base ao qual se liga.
5. 5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por os encaminhadores de base (lla-c) serem ligados à infra-estrutura de comunicação (9) à qual são associados de maneira que a distância entre um encaminhador de base e uma estação base (12a-c) da infra-estrutura associada corresponda a uma única malha de rede.
6. 6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a referida pelo menos uma infra-estrutura de comunicação (9) utilizar uma tecnologia de comunicação sem fios de pequeno alcance do tipo WiFi, WiMAX ou equivalente.
7. 7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por comportar pelo menos primeira e segunda infra-estruturas de comunicação (7, 8, 9) tais que uma primeira célula de uma primeira estação base da primeira infra-estrutura se sobrepõe, pelo menos parcialmente numa zona de sobreposição, a uma segunda célula de uma segunda estação base da segunda infra-estrutura e por o encaminhador móvel (22) ser apto para estabelecer simultaneamente, quando o veiculo (2) a bordo do qual é embarcado o referido encaminhador móvel, atravessa a referida zona de sobreposição, uma primeira ligação com um primeiro encaminhador de base (17, 18; lla-c) por intermédio de uma primeira ligação sem fios estabelecida com a primeira estação base (7b, 8a-b, 12a-c) da primeira infra-estrutura (7, 8, 9) e uma segunda ligação com um segundo encaminhador de base (17, 18; lla-c) por intermédio de uma segunda ligação sem fios estabelecida com a segunda estação base (7a, 8a-b, 12a-c) da segunda infra-estrutura (7, 8, 9).
8. 8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os encaminhadores principal (5) e móvel (22), possuírem respectivamente, meios de arbitragem que permitem seleccionar uma rota entre uma primeira rota que passa pela referida primeira infra-estrutura e uma segunda rota que passa pela referida segunda infra- estrutura para a comunicação em curso entre os primeiro e segundo equipamentos.
9. 9. Sistema de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as primeira e segunda infra-estruturas (7, 8, 9) serem de tipos diferentes, que utilizam tecnologias diferentes seleccionadas entre as tecnologias WiFi, WiMAX, GSM, UMTS, satelitária ou equivalentes, e por cada encaminhador móvel (22) comportar uma pluralidade de meios de comunicação (27, 28, 29), sendo cada meio de comunicação dedicado ao estabelecimento de uma ligação sem fios com uma inf ra-estrutura (7, 8, 9) de um tipo particular.
10. 10. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por, fazendo o referido veiculo (2) parte de uma pluralidade de veículos e comportando cada veículo uma única segunda rede local (21) equipada com um encaminhador móvel (22), um endereço IP do segundo equipamento (4) na referida rede global ser privado e ser obtido por concatenação de um identificador comum à pluralidade de veiculos, um identificador (ID2) do veiculo (2) e um identificador do referido segundo equipamento na referida segunda rede local (21) do veículo (2) a bordo do qual é embarcado o referido segundo equipamento e por as tabelas de encaminhamento dos encaminhadores no solo, tais como os encaminhadores principais e de base, armazenarem o identificador do veiculo (ID2) a bordo do qual está embarcado o referido segundo equipamento e por os referidos encaminhadores no solo comportarem meios que permitem extrair do endereço IP contido no cabeçalho de um datagrama a encaminhar, o identificador do veículo (ID2) a bordo do qual está embarcado o segundo equipamento, para o qual é endereçado o referido datagrama.
11. 11. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por, estando o encaminhador móvel (22) e um encaminhador de base (17, 18, lla-c) ligados por intermédio de uma infra-estrutura (7, 8, 9) e sendo os endereços IP na rede global privados, os encaminhadores móveis e de base comportarem meios de encapsulamento e de "desencapsulamento" dos datagramas que trocam para que sejam encaminhados na referida infra-estrutura de comunicação.
12. 12. Procedimento de comunicação IP que utiliza um sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11 para a comunicação entre um primeiro equipamento informático (1) fixo no solo, ligado a uma primeira rede local (3) e um segundo equipamento informático (4) móvel embarcado a bordo de um veículo (2) de uma pluralidade de veículos, comportando cada veículo da pluralidade de veículos, uma segunda rede local equipada com um encaminhador móvel, sendo o segundo equipamento ligado à segunda rede local (21) do veículo (2) a bordo do qual está embarcado, sendo a comunicação na rede global assimétrica em que em comunicação descendente, isto é, a partir do segundo equipamento para o primeiro equipamento, é necessário determinar as rotas, enquanto em comunicação ascendente, isto é a partir do segundo equipamento para o primeiro equipamento, a rota é única e o tráfego ascendente converge para o encaminhador principal, antes de ser retransmitido na primeira rede, apenas o endereço IP do nó da rede global imediatamente acima deve ser conhecido pelo nó que deve encaminhar um datagrama, caracterizado por o procedimento comportar as etapas, concretizadas pelo encaminhador móvel (22) embarcado a bordo do referido veículo (2), que consistem em: a) estabelecer uma ligação sem fios entre uma estação base (7b, 8a-b, 12a-c) de uma infra-estrutura de comunicação (7, 8, 9), sendo a estação base equipada com um meio de comunicação via rádio e comportando o referido encaminhador móvel (22) um meio de comunicação via rádio (27, 28, 29) adequado; b) após ter sido estabelecida a referida ligação sem fios com uma infra-estrutura (7, 8, 9), testar diferentes endereços IP de encaminhadores de base (17, 18; lla-c) ligados à referida infra-estrutura enquanto espera uma resposta de um dos referidos encaminhadores de base; e, c) ligar o encaminhador móvel (22) ao encaminhador de base que respondeu.
13. 13. Procedimento de acordo com a reivindicação 12 caracterizado por, após inicialização da ligação com o referido encaminhador de base (17, 18, lla-c), o procedimento comportar as etapas que consistem em: d) memorizar, numa tabela de encaminhamento do encaminhador móvel (22), o endereço IP, na referida infra-estrutura de comunicação (7, 8, 9), do encaminhador de base ao qual acabou de se ligar; e e) memorizar, numa tabela de encaminhamento do encaminhador de base, o endereço IP, na referida infra-estrutura de comunicação do encaminhador móvel que acabou de se ligar, bem como uma referência associada ao endereço IP, na rede global, do referido encaminhador móvel; f) emitir, a partir do referido encaminhador de base (17, 18; lla-c) para um encaminhador principal (5) ligado à referida primeira rede local (3), uma mensagem de estado de ligação que contém uma referência associada ao endereço IP na rede global do referido encaminhador móvel, bem como o endereço IP na rede global do referido encaminhador de base; e g) memorizar, numa tabela de encaminhamento do encaminhador principal (5), o endereço IP na rede global do encaminhador de base (17, 18, lla-c) que emitiu a referida mensagem de estado de ligação e a referência associada ao endereço IP na rede global do referido encaminhador móvel.
14. 14. Procedimento de acordo com a reivindicação 12 ou a reivindicação 13, caracterizado por o encaminhador de base (17, 18, lla-c), ao qual um encaminhador móvel (22) acabou de se ligar, transmitir para este encaminhador móvel outros endereços IP de encaminhadores de base para a actualização da referida lista de encaminhadores de base memorizada pelo encaminhador móvel.
15. 15. Procedimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado por o encaminhador móvel (22) utilizar um mecanismo de pré-detecção da perda da ligação activa (14b) e em caso de ruptura potencial da referida ligação, o encaminhador móvel armazenar numa fila de dados, os datagramas a transmitir, executar novamente as etapas a) a c) para estabelecer uma outra ligação sem fios e uma outra ligação a um servidor base e uma vez estabelecida uma nova ligação, transmitir os datagramas armazenados na referida nova ligação.
16. 16. Procedimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15 caracterizado por, enquanto o encaminhador móvel (22) estiver ligado a um primeiro encaminhador de base através de uma primeira ligação sem fios com uma primeira estação base de uma primeira infra-estrutura de comunicação, por uma nova iteração das etapas a) a c), o encaminhador móvel estabelece uma segunda ligação sem fios com uma segunda estação base de uma segunda infra-estrutura de comunicação e liga-se a um segundo encaminhador de base e por os encaminhadores principal (5) e móvel (22) arbitrarem para seleccionarem uma rota entre uma primeira rota que passa pela referida primeira infra-estrutura e uma segunda rota que passa pela referida segunda infra-estrutura para a comunicação em curso entre os primeiro e o segundo equipamentos.
17. 17. Procedimento de acordo com a reivindicação 16 caracterizado por, o veiculo (2) fazendo parte de uma pluralidade de veiculos e comportando cada veiculo (2) uma única segunda rede local (21) equipada com um encaminhador móvel (22), o endereço IP do segundo equipamento (4) na referida rede global sendo então privado e obtido por concatenação de, um identificador da referida pluralidade de veiculos, um identificador do referido veiculo (ID2) e um identificador do referido segundo equipamento na referida segunda rede local (21) do referido veiculo (2), a etapa de actualização da tabela de encaminhamento do encaminhador principal (5) consistir em armazenar o identificador do referido veiculo (ID2) na qualidade de referência associada ao endereço IP do referido encaminhador móvel.
18. 18. Procedimento de acordo com a reivindicação 17 caracterizado por, para a comunicação descendente do primeiro equipamento (1) para o segundo equipamento (4), o encaminhamento executado pelo encaminhador principal (5) comportar as etapas que consistem em: - interceptar um datagrama IP emitido na primeira rede local (3) com destino para o segundo equipamento (4); - extrair o identificador (ID2) do veiculo (2) a bordo do qual é embarcado o segundo equipamento (4) a partir do endereço IP deste segundo equipamento (4) indicado na parte de cabeçalho do datagrama IP interceptado; - ler na tabela de encaminhamento do encaminhador principal (5) , os endereços IP dos encaminhadores de base (lla-c, 17, 18) que no instante considerado estão em ligação com o encaminhador móvel (22) do referido veiculo ; - seleccionar um encaminhador de base entre os referidos encaminhadores de base lidos; e, - encaminhar o datagrama IP interceptado para o encaminhador de base seleccionado.
19. 19. Procedimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18 caracterizado por, para a comunicação ascendente a partir do segundo equipamento (4) para o primeiro equipamento (1), o encaminhamento executado pelo encaminhador móvel (22) comportar as etapas que consistem em: - interceptar um datagrama IP emitido na segunda rede local (21) pelo referido segundo equipamento (4) com destino ao referido primeiro equipamento (1); ler, na tabela de encaminhamento do encaminhador móvel (22), o endereço IP do encaminhador de base actualmente ligado ao referido encaminhador móvel (22); e, - encaminhar o datagrama IP interceptado para o referido encaminhador de base (5) com utilização da ligação sem fios da infra-estrutura (7, 8, 9) associada ao referido encaminhador de base.
20. 20. Procedimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19 caracterizado por, sendo endereços privados, os endereços IP na rede global, a etapa de transmissão de um datagrama IP entre o encaminhador de base (17, 18, lla-c) e o encaminhador móvel (22) por intermédio da infra-estrutura de comunicação, comportar as etapas que consistem em: - encapsular um datagrama IP inicial ao nivel de um primeiro encaminhador, entre o encaminhador móvel e o encaminhador de base; - transmitir o datagrama encapsulado para o outro encaminhador através da referida infra-estrutura de comunicação associada; "desencapsular" o datagrama IP recebido ao nivel do outro encaminhador para lhe extrair o referido datagrama IP inicial. Lisboa, 19 de setembro de 2017