PT2574092E - Epirb e método para seleção de formas de comunicação de acordo com as normas dsrc para 5,8-ghz e 5,9-ghz - Google Patents

Epirb e método para seleção de formas de comunicação de acordo com as normas dsrc para 5,8-ghz e 5,9-ghz Download PDF

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PT2574092E
PT2574092E PT114501232T PT11450123T PT2574092E PT 2574092 E PT2574092 E PT 2574092E PT 114501232 T PT114501232 T PT 114501232T PT 11450123 T PT11450123 T PT 11450123T PT 2574092 E PT2574092 E PT 2574092E
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Oliver Nagy
Dieter Smely
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Kapsch Trafficcom Ag
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Description

EP2574Q92B1
DESCRIÇÃO EPIRB E MÉTODO PARA SELEÇÃO DE FORMAS DE COMUNICAÇÃO DE ACORDO COM AS NORMAS DSRC PARA 5,8-GHz E 5,9-GHz A presente invenção refere-se a um EPIRB com, pelo menos, um primeiro transcetor para comunicação de rádio com as primeiras unidades de bordo de acordo com as normas 5,8 GHz-DSRC e, pelo menos, um segundo transcetor para comunicação de rádio com seaundas unidades de bordo de acordo com as normas 5.9 GHz- DSRC. A invenção refere-se ainda a um método para a comunicação seletiva entre um EPIRB desse tipo e a primeira e segunda unidades de bordo. é conhecido as unrdades com um pad
um de cl O
Do pedido de patente US 2007/063872 Ά1, EPIRB com várias antenas para comunicar com bordo. As antenas são controlaLdas de acordo cíclico sequencial, individualmente e umas atrás das outras, em multiplexação por divisão de tempo, por, pelo menos, um transcetor, no sentido de proporcionar um equilíbrio de carga para as antenas com maior tráfego de comunicação. Para isso, serve um módulo de multiplexação por divisão de tempo adaptativo, que, para o controlo de cada antena através de um transcetor para cada antena, atribui uma certa janela de tempo como direitos de transmissão exclusivos e limitados no tempo. Numa antena, ocorre uma maior volume de comunicação, de modo que o módulo de digitalização amplie a janela de tempo de direitos de transmissão associados e atrase todas as janelas de tempo subsequentes ou a antena que se segue não emitia qualquer direito de transmissão. Neste sistema, apenas uma das antenas é acionada ao mesmo tempo por, pelo menos, um transcetor, o que exclui, a priori, distúrbios e interferências no sistema de comunicacões via rádio. 1 ΕΡ2574092Β1 ΕΡ2574092Β1 Os EPIRBs de acordo normalmente utilizados em com as normas 5,8-GHz-DSRC são sistemas de portagem rodoviária para uso local de veículos, que estão equipados com ("unidades de oorao
ObU) , para, com recurso comunicações de rádio de curto alcance, identificarem com as unidades de bordo. Para isso, são de ampla utilização unidades e bordo e EPIRBs de acordo com as normas 5,8 GHz-DSRC, como de acordo com as normas CEN EN 12253, ETSI EN 300 6/4, ETSI ES 200674-1 e ETSI ES 200674-2. Recentemente, no entanto, e forma crescente, também são usados sistemas de portagens e comunicação de acordo com as normas 5,9 GHz-DSRC, como as normas IEEE 802.llp ("WAVE") , ETSI ES 202 663, ETSI EN 302 571, ETSI EN 302 665 ("ITS-G5").
Os "faróis níbridos" devem poder comunicar tanto com. veículos que estão equipados com OBUs 5,8 GHz-DSRC como com os que possuem OBUs 5,9 GHz-DSRC. No entanto, tem sido demonstrado que, apesar das diferentes bandas de frequência, devido à proximidade do trai iscetor corresponde nt e em relação ao EPIRB e às respetivas ái :eas de cobertura de radio, que se sobrepõem parcialmente , pode resultar uma interferênci .a mútua dos transcetores e das respetivas comunicações de rádio com as OBUs. O pedido de patente EiSI iR 102 654 descreve essa possível interferência dos dois sistemas de rádio. A invenção tem o objetivo de superar este problema e criar uma solução para um funcionamento sem interferências das OBUs de acordo com as normas 5,8-GHz e 5,9-GHz-DSRC com um EPIRB híbrido.
Este objetivo é consegu ido num primeiro aspeto da invenção com um EPIRB com, pelo menos, um primeiro transceto r para comunicação de rádio com as primeiras unidades de bordo de acordo com as normas 5, 8- -GHz-DSRC, ΕΡ2574092Β1 segundo as quais o primeiro transcetor transmite uma sequência de primeiros pacotes de dados numa primeira banda de frequências, e com, pelo menos, um segundo transcetor para comunicação de rádio com as segundas unidades de bordo de acordo com as normas 5,9-GHz-DSRC, segundo as quais o segundo transcetor envia ou recebe, pelo menos, um segundo pacote de dados numa segunda banda de frequências, sendo conseguido um EPIRB que, de acordo com a invenção, está adaptado para atrasar o envio de um primeiro pacote de dados na duração maxima do segundo pacote de dados, se ocorrer um segundo pacote de dados numa segunda banda de frequência.
De acordo com as normas 5, 8-GHz-DSRC, um EPIRB envia, normalmente, como "primeiros pacotes de dados" uma S Θ CJIl ê Π C JL â regular de mensagens Messages), a fim de incentiv; responder. 0 intervalo de tempo da sequênc ia não deve ser tão g: nensagens BST (Beacon Service Tabe incentivar as OBUs que passam a tre dois pacotes de dados ide, existindo o risco de uma OBJ passar raoi damenfe atTavóo -1- - η . . , j.up-au.u„uim ai-ruves c|d area de cobertura de rádj.^ do tiuiísceLor ae acorao com a norma 5, 8-GHz-DSRC do EPIRB, e de não receber nenhum pacote de dados BST, e, poruanto, de o U r·* r·.-ΐ “α° nQití1· comunicação com o EPIRB. Num comprimento t-íoirm de s _ i n m i - ..1-^ de area ae corbertura de rádio de acordo com a norma 5,8-QHz-DSRC do EPIRB e numa velocidade máxima de cruzeiro de cerca de 200 km/h, os tempo da sequencia dos primeiros pacotes de
dados são estabelecidos para, por exemplo, 10 - 30 ms. A invenção bcís0o — cp τί^ ^γιΊ ^ - oe --a soi^va^ d; que os paCotes de dados de acordo com as normas 5 9--OU7—~ normas o, y uoR^. tem cada um pouco tempo,
Qe modo que epetição ; de acordo com cl S normas s & ^ f ^ este ter npo, a fim de ev itar :otes de dados 5,8 -GHz- U O Kv por exemplo, no máximo 2 ms, periódica cios pacotes de dados de Gnz-GsRC podem ser atrasado varia ligeiramente ao longo do tempo sob a forma de um EP2S74Q92B1 "jitter de fase", que não leve a qualquer interferência com a funcionalidade 5,8-GHz-DSRC, mas que evite eficazmente interferências através da interferência entre as duas normas de comunicação 5,8-GHz e 5,9-GHz-DSRC.
De acordo com uma primeira variante preferida da invenção, o primeiro transcetor controla a segunda banda de frequência no sentido de provocar o referido atraso da transmissão de um primeiro pacote de dados, quando deteta um segundo pacote de dados na segunda banda de frequência. Isso implementa uma função de "listen-before-talk" para o transcetor 5,8-GHz-DSRC, isto é este "ouve" numa banda de frequência "estranha", banda de 5,9 GHz, antes de enviar na sua própria banda de 5,8 GHz-DSRC. Alternativamente, o segundo transcetor controla diretamente o segundo transcetor, no sentido de provocar o referido atraso da transmissão de um primeiro pacote de dados, quando envia ou recebe um segundo pacote de dados.
De acordo com uma outra forma de realização particularmente vantajosa da invenção, o segundo transcetor pode, também, controlar a primeira banda de frequência, e só e n u a o r .rans smit ir u m s egundo pacote de dados í se a pr irneira ba nda de f regi ias est. iver di sponí L S to dá ao transcep bór de cLeor CIO com sís normas 5, 9- -GHz-D i SC] R uma característ: ica mod ifica .da 11 lists π_ - b 0 f 0 3Γ 0 -talk ", se :gui ndo a qu ai també: m e s t e " ou ve " η θ s t a banda de 5, 8-« 3Hz ;-DSRC "e stranha", ant es ( ie θπ viar na ban .da de freqiu ância pr 'ópria da norma. Alt<= ;rna t ivamenti e, o p rimeiro t ra n s ce t or pode também inibir diretamente o segundo transcetor da transmissão do segundo pacote de dados, quando envia ou recebe um primeiro pacote de dados.
Num segundo aspeto, a invenção proporciona um método para uma comunicação de rádio seletiva entre um EPIRB e as 4 EP2S74Q92B1 primeiras unidades de bordo em conformidade com as normas DSRC para 5,8-GHz, segundo as quais é transmitida uma sequência de primeiros pacotes de dados numa primeira banda de frequência do EPIRB, e entre o mesmo EPIRB e as segundas unidades de bordo em conformidade com as normas DSRC para 5,9-GHz, segundo as quais, pelo menos, um segundo pacote de dados é enviado ou recebido numa segunda banda de frequência do EPIRB, sendo que método de acordo com a invenção e carcitenzado por a transmissão de um pacote de dados da sequência de primeiros pacotes de dados ser atrasada para a duração máxima de um segundo pacote de dados, quando ocorre um segundo pacote de dados na segunda banda de frequência.
No que diz respeito às vantagens e outras características do método de acordo com a invenção, as referências são as formas de realização acima referidas. A invenção é explicada a seguir com. referência a uma forma de realização mostrada nos desenhos anexos. 0 desenho apresenta: A Figura r é um EPIRB o.e acordo com a invenção sob a forma de diagrama esquemático; e A Figura 2 é um diagrama de tempo das transmissões de pacotes de dados do EPIRB da Figura 1.
A 'igura 1 mostrai uma secção de uma estrada 1, na qual está disposto um EPIRB 2 (não mostrado) de um sistema de portagens e/ou comunicação. 0 EPIRB 2 é também referido como Roadside Umt (RSU) , e inclui um computador local 3, que está ligado, através de uma linha de dados 4, a uma (não mostrada) centra do sistema de portagens e/ou comunicação, sendo que se encontram montados vários 5 EP2S74Q92B1 transceptores 4, 5 numa ponte de montagem 6 que abrange a estrada 1. 0 EPIRB 2 é um "farol hibrid o" e pode comunicar ; por rádio com do is tipos diferentes de ; uni dades de bordo e /ou OBUs 7, 8, que são transporta do s por veículos 9, 10 na estrada 1. 0 primeiro tipo de OBU é 5, 8-GH z-D S RC-OBU 7 de acordo com a s normas 5,8-GHz-D SRC, φ)θ interage com um (ou mais) transcetores 5,8 GHz-DSRC 4 do EPIRB 2. 0 segundo tipo de OBU é 5, 9-GHz-DSRC-OBU 8 de acordo com as normas 5,9-GH — — — — — t z-DSRC, que ; inter age, pe Io menos, com um (ou ma i s) transe etores 5,9 GHz-DSRC 5 do EPIRB 2. N a presente descri ição, todas as n< o rma s 5, 8 -GHz -D SRC ("dedi cated short range : comrnun LÍcation") s ã o comp reen d idas S Ο Ό ci designação de 5, 8 -GHz DSRC, tanto a s v a: riantes desta norma "High Data Rate" (HDR) - -, "Médium Data . Rate" (MDR) como " Low Data Ra te" (LDR), inc luindo as cen e: N 12 253, ETSI EN 30 0 674, ETSI ES 200 674-1 e ETSI ES 20067- 4-2; e, sob a design açcão de "n ormas 5,9-GHz- D SRC" tod as as noi :ma s DSCR que tr abalham de acordo na band a 5,9-GHz, ΐ n c 1' uind^ pi (3. S IEEE 802.11 p ("WAVE"), ETSI ES 202 663, ETSI EN 302 571 e ETSI EN 3 02 665 ("ITS- G5") . O ada transe eptor 5,8-GHz -DSRC 4 do E PI RB 2 tem, prefer encialmente íembo: ra não necessariai mente) , uma a ntena com uma cai racterí st ica de an tena d irec 1. Oíld 1. (direc ionalidade) com ί ima árec i de cobe: rtura de rád: Lo 11 muito limitada, por exe mplo, a uma faixa da e istradaL 1. Os transe etores 5 ,9-GHz- -D SRC 5 têm, no ent anto, prefer encialmente (mas r ião nece ssariament e) , uma a nten a com uma característics i d e radiação o mnidirecional e 11 ma ma i o r área de cobertura de rádio 12. As comunicações de rádio 13 os transcetores 4 e as OBUs 7 ocorrem na ba nda 5,8-GHz ("p ri me i r a b anda < de frequência ") de acordo coi T! g s normas 6 EP2574Q92B1 5, 8-GHz-DSRC, as comunicações de rádio 14 entre os transcetores 5 e as OBUs 8 n a banda 5,9- -GHz ("segunda banda") de acordo com as normas 5, 9-GHz-DSRC.
Devido à proximidade dos transceptores 4, 5 e èi sobreposição parcial das áreas de cobertura de rádio 11, lo, pode, apesar das diferentes bandas das comunicações de rádro iõ, 14, correr uma interferência mútua e/ou interferências e/ou colisões de pacotes de dados entre os sistemas 5, 8-Griz e 5, 9-GHz do EPIRB 2; o que é impedido da seguinte forma. A Figura 2 mostra uma série de pacotes de dados 15, 16, cada um simbolizado pela. sua media, de potência, de sinal P ao longo do tempo t. Os pacotes de dados 5,8-GHz-DSRC 15 das comunicações de rádio 13 são apresentadas de forma eclodida, os pacotes de dados 5,9-GHz-DSRC 16 das comunicações cie rádio 16 são desenhadas como pontos.
De acordo com as normas 5,8-GHz-DSRC, é transmitido, dentro de um tempo de ciclo Tc, do EPIRB 2, pelo menos, um pacote de dados 5,8-GHz-DSRC 15. Tratam-se, geralmente, das chamadas mensagens BST (Beacon Service Table Message), que notificam uma das OBUs que passam numa das áreas de cobertura de rádio 11, que aqui é um EPIRB 2. As OBUs 5,8GHz-DSRC respondem, em seguida, com pacotes de dados correspondentes (não apresentados), a partir cios quais as comunicações de rádio 13 progridem. 0 tempo de ciclo e/ou o intervalo de tempo Ic é selecionado de acordo com a dimensão da área de cobertura de rádio 11 e velocidade máxima esperada dos veículos 9, de modo que cada. OBU 7 que passa possa, pelo menos, receber um pacote de dados 15. o intervalo de tempo Tc é, preferencialmente, de 10-30 ms, mais preferencialmente, de cerca de 20 ms para uma área de cobertura de rádio 11 com um comprimento móvel de cerca de 7 ΕΡ2574092Β1 ΕΡ2574092Β1 5-1 0 m e uma velocidade máxima dos veículos 9 de 200 kmh, km contraste com os pacotes de dados 5,8-GHz-DSRC 15, os pacotes de dados 5,9-GHz-DSRC 16 - mesmo que existam mensagens WsA ("WAVE Service Announcements") correspondentes a mensagens BST a 5,8-GHz de acordo com as normas 5, y-G«Z-DSRC - nao estão ligados a. um intervalo de tempo máximo xc, mia» podem ser enviados a qualquer momento pelos tr anscetores 5 ou peias QBUs 8. No entanto, os pacotes o.e aaaos 5,9-enz-DSRc 16 são sempre curtos e têm uma duração máxima TF de, por exemplo, 2 ms.
im de evitar interferência iQPC s entre os pacotes de dados o,8 -GHz-DSRC 15 e os pacotes de dados 5,9-GHz 16, a e sempre 0 0 do pacote de dado s 15 pode ! /Λ H roi j- ^ tempo regular Tc, ou num 1 o H Λ +- -q Ls L-, a fim de manter um emissão de um pacote de dados 5,8-GHz-DSRC 15 atrasado quando esta encontra um pacote de dados 5,9 GHz-DSRC 16, neste caso por um tempo de atraso At, que corresponde à duração máxima TP de um pacote de dados 5, 9 GHz-DSRC 16. 0 pacote de dados 15 apresentado na Figura 2 à direita da sequência é então transmitido num intervalo de tempo Tc + At em relação ao pacote de dados anterior subsequente (não apresentado) do seguir novamente num intervalo de intervalo de tempo reduzid intervalo de tempo médio Tc.
Por /λ ·> vh ο Ί U d L* — ‘V ,J. ado, a emissão oe um pacote de dados 5,9- GHz-DSRC 16 pode ser suprimida, se este encontrar um pacote de dados 5, 8-GHz- -DSRC 15, ver o pa cote de dados "suprimido" apresentado com uma linha pontilhada 16' na Figura 2.
Para conseguir o atraso acima mencionado do pacotes de
dados 15, o transcetor 5, 8-Gí-Iz- -DSRC 4 é Ccipaz de monitorizar a banda de frequêncic a de 5,9 GHz para cl ocorrência < de um pa.cc 3 te de dados 5, 9-GF Iz-DSRC 16, ou O 8 EP2S74Q92B1 EP2S74Q92B1 transceptor 5,9-GHz-DSRC transcetor 5,8-GHz-DSRC 4, 15, quando envia ou recebe 5 controlei. diretamente o para atrasar os pacotes de dados um pacote de dados 16.
Por outro lado, o tra nscetor 5,9-GHz- -DSRC 5 monitoriza a banda de frequênc i a de 5, 8 GHz para a ocorrência de um pacote de dados 5,8 -GHz-D SRC 15, CTU.B. íiQO detecta um pacote de dados 16', ou o tra nsce ;tor 5,8-GHz -DSRC 4 controla diretamente o transi cetor 5, 9- -GHz- DSRC 4, para sumprimir o pacote de dados 16'.
Devido ao comprimento limitado Tp do pacote de dados 5, 9-GHz-DSRC 16, garante-se que o atraso de um pacote de dados 5, 8-GHz-DSRC 15 ocorre sempre, no máximo, At = Tp. Nos valores do exemplo acima, os pacotes de dados emitidos 5,8-GHz-DSrc Tc = 20 ms 15 foram atrasados individualmente, no máximo, 2 ms, o que não afeta a funcionalidade 5, 8-GHz-DSRC do EPIRB 2. A invenção não está limitada às formas de realização mostradas, mas inclui todas as variantes e modificações que se enquadrem no âmbito das reivindicações anexas. EP2S74Q92B1
DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente referidos na descrição * US 2007063872 AI [0002]
Lisboa, 23 de Janeiro de 2014 10

Claims (10)

  1. ΕΡ2574092Β1 REIVINDICAÇÕES 1. EPIRB com, pelo menos, um primeiro transcetor (4) para comunicação de rádio (13) com primeiras unidades de bordo (7) de acordo com as normas 5,8-GHz-DSRC, segundo as quais o primeiro transceptor (4) envia uma sequência de primeiros pacotes de dados (15) na primeira banda de frequência, e com, pelo menos, um segundo transcetor (5) para comunicação de rádio (14) com segundas unidades de bordo (8) de acordo irmãs DSRC para 5,9 GHz, segundo as quais o segundo transceto] (5) envia ou recebe, pelo menos, um. segundo pacote de dados (16) numa segunda banda de frequência, caraterizado por o EPIRB (2) ser concebido para atrasar a transmissão de um pacote de dados (15) da sequência de primeiros pacotes de dados (15) para. o tempo máximo (TP) de um segundo pacote de dados (16), quando ocorre um segundo pacote de daidos (16) numa segunda banda de frequência.
  2. 2. EPIRB de acordo com a reivindicação 1, caraterizado por o intervalo de tempo (Tc) entre dois pacotes de dados (15) da primeira sequência de cerca de 10-30 ms, e a referida duração (TP) de um segundo pacote de dados (16) ser, no máximo, de 2 ms.
  3. 3. EPIRB de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caraterizado por o primeiro transcetor (4) controlar a segunda banda de frequência no sentido de provocar o referido atraso (At) da transmissão de um primeiro pacote de dados (15), quando deteta um segundo pacote de dados (16) na segunda banda de freauência.
  4. 4. EPIRB de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caraterizado por o segundo transcetor (5) controlar o primeiro transcetor (4) no sentido de provocar o mencionado atraso (A) da transmissão de um primeiro pacote de dados (15), 1 EP2574Q92B1 qi do envia ou recebe um segundo põicote de dados 6) .
  5. 5. EPiRB de acordo com a reivindicação 1 ou 4, caraterizado por o s egundo transcetor (5) controlcLr a primeira banda de frequência, e só então enviar um segundo pacote de dados (16), quando a primeira banda de frequência está disponível.
  6. 6. EPIRB de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caraterizado por o primeiro transcetor (4) parar o segundo transcetor (5) no que se refere à transmissão de um segundo pacote de dados (16), quando envia ou recebe um primeiro pacote de dados (15).
  7. 7. EPIRB de acordo com uma das reivindicações 1 ou 6, caraterizado por o primeiro transcetor (4) possuir uma antena com uma característica direcional.
  8. 8. Método para uma comunicação de rádio seletiva entre um EPIRB (2) e as primeiras unidades de bordo (7) em conformidade com as normas DSRC para 5,8 Gí-íz, segundo as quais é transmitida uma sequência de primeiros pacotes de dados (15) numa primeira banda de frequência do EPIRB (2), e entre o mesmo EPIRB (2) e as segundas unidades de bordo (8) em conformidade com as normas DSRC para 5,9 GHz, segundo as quais, peio menos, um segundo pacote de dados (i6) é enviado ou recebido numa segunda banda de frequência do EPIRB(2), caraterizado por a transmissão de um pacote de dados (±5) da sequência de primeiros pacotes de dados (15) ser atrasada para a duração máxima (Tp) de um segundo pacote de dados (16), quando ocorre um segundo pacote de dados (16) na segunda banda de frequência.
  9. 9. Método de acordo com a o intervalo de tempo (Tc) reivindicação 8, caraterizado por entre dois pacotes de dados (15) EP2S74Q92B1 da primeira sequência ser cerca de 10-30 ms, e a referida duração (Tp) de um segundo pacote de dados (16) ser, no máximo, de 2 ras .
  10. 10. Método de ac :ordo com a reiv indicação 8 ou 9, caraterizado por u im segundo pacote de dadoí 3 (16) ser transmitido í 9.ΡΘΠ B. S quando a p rimeira banda de f r equên c ia s se encontrar dispo rui Lvel. Lisboa, 23 de Janeiro de 2014
PT114501232T 2011-09-21 2011-09-21 Epirb e método para seleção de formas de comunicação de acordo com as normas dsrc para 5,8-ghz e 5,9-ghz PT2574092E (pt)

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