FR3140506A1 - Procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication bord/sol hybride d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet - Google Patents
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Abstract
Procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication hybride bord/sol d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet, pour un ensemble de services mis en œuvre, comprenant :- une étape de chargement d'une cartographie des réseaux de communication disponibles, comprenant, pour le trajet ferroviaire, des points de passages (Pki) définissant des segments successifs ([Pki;Pki+1]) de voies ferrées, auxquels sont associés, pour chaque service mis en œuvre, des politiques respectives d'emploi des réseaux utilisables sur le trajet, comprenant un ordonnancement préférentiel de connexion ;- une étape de réévaluation, pour chaque service mis en œuvre, de la configuration des possibilités de connexions aux réseaux lors de l'entrée du véhicule roulant ferroviaire dans un nouveau segment de roulage ([Pki+1;Pki+2]). Figure pour l’abrégé : Fig.1
Description
L'invention porte sur un procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication bord/sol hybride d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet.
L’invention concerne le domaine des communications hybrides bord/sol entre un véhicule roulant ferroviaire et des réseaux d’accès. Un véhicule roulant ferroviaire peut être un train, un tramway, un métro, …
Elle a plus précisément été élaborée dans le cadre d'applications à la télé-conduite ferroviaire, mais est applicable à d’autres cas d’usage, tels la vidéoprotection à bord ou la maintenance opérationnelle.
Pour assurer la continuité et la disponibilité de services ferroviaires embarqués mettant en jeu des communications bord/sol, il est nécessaire de pouvoir exploiter simultanément et/ou alternativement les différentes opportunités de connexions qu’un véhicule rencontre au cours de son trajet. C’est le concept de communications hybrides ou "adaptable communications" en langue anglaise.
Pour certains de ces services, comme la téléconduite, il est indispensable que l’interruption de connectivité lors d’un changement de réseau d’accès soit totalement transparente notamment pour gérer au mieux les zones spécifiques comme les tunnels. On entend par connectivité la possibilité d'être connecté.
Dans le cas de la téléconduite, attendre qu’une coupure de réseau soit constatée (soit par un mécanisme applicatif ou par un mécanisme réseau) pour identifier un réseau d’accès alternatif n’est pas satisfaisant.
Par ailleurs les communications hybrides mettant en œuvre plusieurs technologies (ex. 4G/LTE, 5G, Wifi, 2G) et/ou des réseaux de même technologies mais appartenant à des opérateurs différents, il n’est pas possible, pour ce cas d’usage de s’en remettre uniquement aux mécanismes de "handovers" en langue anglaise nativement offert par une technologie, ou en d'autres termes, les opérations standards mises en œuvre permettant qu'une station mobile puisse changer de cellule sans interruption de service.
Il est proposé, selon un aspect de l'invention, un procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication hybride bord/sol d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet, pour un ensemble de services mis en œuvre, comprenant :
- une étape de chargement d'une cartographie des réseaux de communication disponibles, comprenant, pour le trajet ferroviaire, des points de passages (Pki) définissant des segments successifs ([Pki;Pki+1]) de voies ferrées, auxquels sont associés, pour chaque service mis en œuvre, des politiques respectives d'emploi des réseaux utilisables sur le trajet, comprenant un ordonnancement préférentiel de connexion ;
- une étape de réévaluation, pour chaque service mis en œuvre, de la configuration des possibilités de connexions aux réseaux lors de l'entrée du véhicule roulant ferroviaire dans un nouveau segment de roulage ([Pki+1;Pki+2]), au passage d'un point de passage (Pki+1) en comparant les connexions courantes à la politique de connexion sur le nouveau segment roulé ([Pki+1;Pki+2]) dans laquelle, si une différence est détectée entre les connexions courantes exploitées sur le segment précédent ([Pki;Pki+1]) et la politique d'emploi des réseaux utilisables sur le segment courant de roulage ([Pki+1;Pki+2]) :
- on effectue une évaluation de l'applicabilité de la politique de connexion sur le segment courant roulé ([Pki+1;Pki+2]) en vérifiant les disponibilités des réseaux utilisables sur le trajet, en tenant compte de l'ordonnancement préférentiel de connexion ;
- Puis, on effectue une reconfiguration de la connectivité bord/sol en tenant compte des résultats de cette évaluation, lorsque l'évaluation sur le segment courant roulé ([Pki+1;Pki+2]) préconise la connexion à un réseau utilisable différent du réseau actuellement connecté.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape préalable d'élaboration de la cartographie des réseaux de communication disponibles, par des mesures effectuées sur ledit trajet ainsi que l’élaboration de politique d’usage de ces réseaux sur des segments [Pki ;Pki+1] par les services ferroviaires embarqués..
Dans un mode de réalisation, ladite évaluation tient compte de la vitesse du train pour la préconisation de connexion à un réseau.
Selon un mode de réalisation, les services mis en œuvre, comprennent un service de téléconduite d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de vidéoprotection à bord d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de maintenance opérationnelle d'un véhicule roulant ferroviaire ainsi que tout service ferroviaires embarqué nécessitant des échanges de données avec le sol.
L'invention sera mieux comprise par l'étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé sur lequel :
- la illustre schématiquement un exemple de procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication hybride bord/sol d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet, pour un service mis en œuvre, selon un aspect de l'invention.
La représente un exemple de procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication hybride bord/sol d'un véhicule roulant ferroviaire, en l'espèce un train, durant un trajet, pour un service mis en œuvre, selon un aspect de l'invention.
Sur cet exemple, seul un service est représenté, pour des raisons de clarté, mais de manière non limitative, car il peut s'appliquer directement pour plusieurs services ayant chacun une des politiques respectives d'emploi des réseaux utilisables sur le trajet, par segment successifs définis par des points de passage Pkisur les rails.
Sur la , le procédé comprend une étape de chargement d'une cartographie des réseaux de communication disponibles, comprenant, pour le trajet ferroviaire, des points de passages Pkidéfinissant des segments successifs [Pki;Pki +1] de voies ferrées, auxquels sont associés, pour chaque service mis en œuvre, en l'espèce un seul, des politiques respectives d'emploi des réseaux utilisables sur le trajet, comprenant un ordonnancement préférentiel de connexion.
Le procédé comprend, en outre, une étape de réévaluation, pour chaque service mis en œuvre, en l'espèce un seul, de la configuration des possibilités de connexions aux réseaux lors de l'entrée du véhicule roulant ferroviaire dans un nouveau segment de roulage [Pki+1;Pki+2], au passage d'un point de passage (Pki+1) en comparant les connexions courantes à la politique de connexion sur le nouveau segment roulé [Pki+1;Pki+2].
Dans cette étape de réévaluation, si une différence est détectée entre les connexions courantes exploitées sur le segment précédent [Pki;Pki +1] et la politique d'emploi des réseaux utilisables sur le segment courant de roulage [Pki+1;Pki+2] :
- on effectue une évaluation de l'applicabilité de la politique de connexion sur le segment courant roulé [Pki+ 1;Pki +2] en vérifiant les disponibilités des réseaux utilisables sur le trajet, en tenant compte de l'ordonnancement préférentiel de connexion ; et
- on effectue une reconfiguration de la connectivité bord/sol en tenant compte des résultats de cette évaluation, lorsque l'évaluation sur le segment courant roulé [Pki+ 1;Pki +2] préconise la connexion à un réseau utilisable différent du réseau actuellement connecté.
Sur l'exemple décrit, sur le trajet emprunté par le train, il passe le point Pki+1et entre donc dans le segment de rails [Pki+ 1;Pki +2], en quittant le segment [Pki;Pki+1]. Sur ce trajet, on considère sur cet exemple un seul service.
Sur ce trajet trois réseaux RAN_A, RAN_B, RAN_C, pouvant rendre le service sont utilisables.
Comme l'indique la politique d'emploi de ces réseaux sur le segment [Pki+ 1;Pki +2], l'ordonnancement préférentiel de connexion est RAN_C (C),RAN_A (A).
De manière optionnelle, le procédé peut alors vérifier la politique applicable par rapport à l'état du système, notamment par rapport à la vitesse du train. En effet certaines connexions réseau peuvent ne pas être satisfaisantes au-dessus d'une certaine vitesse.
Le procédé vérifie donc la connectivité ou possibilité de connexion de ce service au réseau RAN_C, premier dans l'ordonnancement, et si elle est validée, alors elle est activée, comme dans le présent exemple.
Sur cet exemple, sur le segment précédent [Pki;Pki +1], l'ordonnancement préférentiel était B, et dans cet exemple, le réseau connecté était RAN_B et il y a donc un basculement de connexion réseau au réseau RAN_C pour ce service, en entrant dans le nouveau segment [Pki+1;Pki+2].
La cartographie des réseaux de communication disponibles sur le trajet peut être faite préalablement par des mesures effectuées précédemment sur le trajet.
Les services mis en œuvre, comprennent, entre autres parmi les services ferroviaires, un service de téléconduite d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de vidéoprotection à bord d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de maintenance opérationnelle d'un véhicule roulant ferroviaire.
La présente invention propose par conséquent une démarche proactive de gestion de la connectivité tirant au mieux partie des spécificités de l’environnement ferroviaire notamment la localisation au point kilométrique disponible en tout point d’un trajet, contrairement aux solutions de l'état de l'art.
L’art antérieur ne tire pas bénéfice de la spécificité des déplacements ferroviaires pour lesquels la trajectoire d'un trajet est connue car il suit la voie prévue, et de la connaissance de paramètres de déplacement, comme la position du véhicule roulant ferroviaire, ou la vitesse, pour optimiser l’anticipation du changement de connectivité bord/sol dans un contexte de réseaux d’accès multi-technologie/multi-opérateur.
Pour assurer la meilleure continuité de services des communications bord/sol, la présente invention tire avantage du contexte ferroviaire à travers la définition de la politique de connectivité indexée sur des sections ou segments de voies délimitées par les points de passage Pki.
Le mécanisme propose de tirer parti du fait que les zones de couverture des réseaux d’accès utilisables sont relativement stables et connues et permettent la définition de politiques d’usage des réseaux par tronçons ou segments ferroviaires
Le mécanisme propose de tirer parti du "déterminisme" des trajets ferroviaires pour définir des critères simples et efficaces de réévaluation/reconfiguration de la connectivité bord/sol. Le problème est ici à seulement une dimension par la localisation par points kilométriques déjà utilisée en signalisation.
Le mécanisme intègre une phase d’évaluation de la politique applicable à un segment ferroviaire du trajet considéré, par service considéré, afin que celle-ci soit ajustée en fonction de la disponibilité effective des réseaux d’accès sur laquelle elle se fonde avant d’être appliquée.
Claims (4)
- Procédé de gestion des reconfigurations réseau d'un système de communication bord/sol hybride d'un véhicule roulant ferroviaire durant un trajet, pour un ensemble de services ferroviaire embarqué, comprenant :
- une étape de chargement d'une cartographie des réseaux de communication disponibles, comprenant, pour le trajet ferroviaire, des points de passages (Pki) définissant des segments successifs ([Pki;Pki+1]) de voies ferrées, auxquels sont associés, pour chaque service ferroviaire embarqué, des politiques de connexion respectives d'emploi des réseaux utilisables sur le trajet, comprenant un ordonnancement préférentiel de connexion ;
- une étape de réévaluation, pour chaque service mis en œuvre, de la configuration des possibilités de connexions aux réseaux lors de l'entrée du véhicule roulant ferroviaire dans un nouveau segment de roulage ([Pki+1;Pki+2]), au passage d'un point de passage (Pki+1) en comparant les connexions courantes à la politique de connexion sur le nouveau segment roulé ([Pki+1;Pki+2]) dans laquelle, si une différence est détectée entre les connexions courantes exploitées sur le segment précédent ([Pki;Pki+1]) et la politique d'emploi des réseaux utilisables sur le segment courant de roulage ([Pki+1;Pki+2]) :
- on effectue une évaluation de l'applicabilité de la politique de connexion sur le segment courant roulé ([Pki+1;Pki+2]) en vérifiant les disponibilités des réseaux utilisables sur le trajet, en tenant compte de l'ordonnancement préférentiel de connexion ; et
- on effectue une reconfiguration d'une connectivité bord/sol en tenant compte des résultats de cette évaluation, lorsque l'évaluation sur le segment courant roulé ([Pki+1;Pki+2]) préconise la connexion à un réseau utilisable différent du réseau actuellement connecté. - Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape préalable d'élaboration de la cartographie des réseaux de communication disponibles, par des mesures effectuées sur ledit trajet.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite évaluation tient compte de la vitesse du véhicule roulant ferroviaire pour la préconisation de connexion à un réseau utilisable différent du réseau actuellement connecté.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les services ferroviaires embarqués , comprennent un service de téléconduite d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de vidéoprotection à bord d'un véhicule roulant ferroviaire, et/ou de maintenance opérationnelle d'un véhicule roulant ferroviaire ainsi que tout service ferroviaire embarqué nécessitant des échanges de données avec le sol.
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| US20170060397A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Here Global B.V. | Method and apparatus for providing notifications on reconfiguration of a user environment |
| WO2021048471A1 (fr) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | Thales | Dispositif et procede de localisation autonome d'un vehicule mobile sur une voie ferree |
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2023
- 2023-09-06 WO PCT/EP2023/074377 patent/WO2024068204A1/fr unknown
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