PROCEDIMIENTO DE REDUCCIÓN DE COLISIONES DE LAS EMISIONES EN UNA RANURA TDMA PARA ENLACES DE DATOS.

Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1,

2, 3, 1', 2', 3') para los cuales está establecido un enlace con al menos un satélite (7), comprendiendo la estructura del TDMA una pluralidad de ranuras (10, 11, 12, 13, 14, 15) en un periodo de tiempo fijo (TTDMA), estando cada uno de los barcos (1, 2, 1', 2', 3') sincronizado entre si mediante un dispositivo de sincronización y emitiendo cada uno de los barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') en al menos una ranura (11, 12), datos que comprenden al menos una de las informaciones relativas bien a la identidad de la embarcación (1, 2, 3, 1', 2', 3'), bien a su posición, o bien a su velocidad, caracterizado porque comprende: - una etapa preliminar, realizada en el seno del satélite (7), de definición de un primer parámetro de duración (D1) que define una duración de análisis, para cada una de las ranuras (10, 11, 12, 13, 14, 15) del TDMA, de la presencia de un primer bit de datos recibido, estando la duración de transmisión de un bit (DBIT) determinada por la tasa de transmisión del enlace entre cada barco (1, 2, 3, 1', 2', 3') y un satélite (7); para cada ranura (10, 11, 12, 13, 14, 15), el procedimiento comprende: - una primera etapa de análisis del valor del primer bit recibido durante la duración del primer parámetro (D1), tras la cual la presencia de una emisión de datos de un barco (1, 2) se determina en la ranura activa (11, 12), siendo la ranura activa (11, 12) la ranura que comprende el instante actual; - una segunda etapa de detección de la presencia de una segunda señal recibida en la ranura activa (12), en caso de presencia de una primera emisión de datos procedente de un barco detectado (1, 2) en la primera etapa, que comprende la sustracción del nivel de la señal recibida que ha generado el primer bit recibido de la señal total recibida durante la duración de transmisión del primer bit recibido (DBIT); - una tercera etapa de análisis del nivel de la señal residual en la duración de transmisión del primer bit con el fin de detectar la presencia de un segundo bit de datos correspondiente al primer bit de los datos de una eventual segunda señal emitida por otro barco (3) en la misma ranura TDMA (12); - una cuarta etapa de atribución de otra ranura (13, 14, 15) del TDMA a una de las dos señales recibidas;

La presente invención se refiere al ámbito de los sistemas de comunicación de las posiciones de barcos y a los procedimientos asociados. Más particularmente, la invención se refiere a los procedimientos de transmisión de datos de posicionamientos de barcos y procedimiento anticolisión de las informaciones intercambiadas. Finalmente, la invención se aplica a la mejora de la desmodulación de las señales emitidas por barcos y recibidas por satélites, especialmente cuando las comunicaciones son gestionadas basadas en un TDMA.

Actualmente, los barcos utilizan un sistema de comunicación que permite intercambiar entre sí informaciones relativas a su posición e informaciones de rumbo o de velocidad. Este sistema permite evitar eventuales colisiones entre barcos y más particularmente en las zonas de fuerte densidad de barcos. Este sistema es más conocido bajo la denominación de AIS, cuyo acrónimo anglosajón significa “Automatic Identification System”.

El AIS es un sistema de comunicación marítima destinado al intercambio automático de información entre barcos pero también entre barcos y balizas de vigilancia en tierra. El objeto de este sistema es la aplicación de intercambio de informaciones de posición y de velocidad para de este modo evitar cualquier colisión entre embarcaciones/barcos.

Por ejemplo, un sistema actual permite que un barco observe la presencia de otros barcos en una zona cuyo radio de cobertura es de aproximadamente 40.000 millas. En esta zona un barco puede determinar mediante instrumentos de telecomunicación la identidad, posición y velocidad y eventualmente los rumbos de los barcos que se encuentran a proximidad.

A continuación en la descripción se denominará indistintamente un barco, una embarcación o una nave.

El AIS es originalmente, un sistema puramente terrestre, en el que los barcos dialogan entre sí o con una baliza en tierra.

Sin embargo, con el fin de una vigilancia globalizada de los océanos y de los mares, una solución es un sistema de tipo AIS extendido a los satélites. Esta solución pretende extender la zona de cobertura sin chocar contra los emisores de los barcos.

En esta configuración, las embarcaciones están sincronizadas entre sí por GPS y pueden comunicar su identidad y sus informaciones relativas a su posición a partir de un TDMA cuyas características, especialmente temporales, son conocidas por el conjunto de la flota de barcos que utilizan este sistema.

Una solución permite evitar eventualmente las colisiones entre las embarcaciones especialmente por la asignación de las ranuras TDMA en emisión o en recepción a un barco para que éste intercambie especialmente sus informaciones de posiciones con al menos un satélite a la vista.

Un satélite permite entonces difundir la posición de una embarcación en las ranuras en recepción para los otros barcos. En la práctica, es habitual que varios satélites estén a la vista y permitan difundir la configuración del TDMA de manera que los barcos ocupen una ranura libre para emitir.

Tal sistema conocido se describe en la solicitud de patente internacional WO 2007/143478. Este documento divulga en efecto un sistema espacial de tipo AIS destinado a seguir y vigilar simultáneamente uno o varios barcos en alta mar mediante un sistema de satélites. Cada satélite lleva a bordo una carga útil de comunicación destinada a recibir señales portadoras de informaciones transmitidas por uno o varios de estos barcos y transmitir las informaciones recibidas.

Un problema es el del acceso de un TDMA compartido por una red de barcos que no pueden comunicar directamente. Especialmente, se trata de un problema de asignación de las ranuras TDMA no ocupadas durante la inserción de un barco en la zona de cobertura de un satélite cuando otros barcos no están directamente a la vista para este barco. Este problema se deriva del hecho de que son las embarcaciones las que se atribuyen una ranura “aparentemente” no ocupada por otros barcos.

En este último caso, es posible que dos barcos emitan en la misma ranura TDMA e interfieren recíprocamente sus señales emitidas.

El problema planteado reside en el hecho de que el sistema está concebido para un diálogo a corta distancia en una zona de cobertura directa de un grupo de barcos basado en un TDMA. La restricción de distancia procede esencialmente del alcance geométrico de las transmisiones entre barcos, espacialmente limitado por la curvatura de la tierra.

Entonces se plantea el problema de la cobertura por satélites de varios grupos de barcos, encontrándose estos grupos separados desde el punto de vista de las comunicaciones, es decir que los barcos de un grupo no detectan los barcos de otro grupo. Este problema se plantea cuando las embarcaciones están demasiado lejos o cuado la curvatura de la tierra impide una legibilidad directa desde el punto de vista de las comunicaciones a corta distancia.

Potencialmente, un problema que se deriva de esta situación es la atribución de una misma ranura a embarcaciones que no han sido detectadas, dado que son ellas mismas embarcaciones que se atribuyen una ranura TDMA disponible.

La recogida de los mensajes por un satélite que ve de hecho varios grupos a la vez se enfrenta a un problema mayor de colisión entre las emisiones en una misma ranura.

La invención propone resolver este problema especialmente mediante un procedimiento de detección de la ocupación de una ranura en emisión por una embarcación y permite asignar entonces una ranura no ocupada del TDMA.

Ventajosamente, el procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos para los cuales se establece un enlace con al menos un satélite, comprendiendo la estructura del TDMA una pluralidad de ranuras en un periodo de tiempo fijo (TTDMA), estando cada uno de los barcos sincronizado entre si mediante un dispositivo de sincronización y emitiendo cada uno de los barcos, en al menos una ranura, datos que comprenden al menos una de las informaciones relativas bien a la identidad de la embarcación, bien a su posición, o bien a su velocidad, comprende:

- una etapa preliminar, realizada en el seno del satélite, de definición de un primer parámetro de duración (D1) que define una duración de análisis, para cada una de las ranuras del TDMA, de la presencia de un primer bit de datos recibido, estando la duración de transmisión de un bit (DBIT) determinada por la tasa de transmisión del enlace entre cada barco y un satélite;

para cada ranura, el procedimiento comprende:

- una primera etapa de análisis del valor del primer bit recibido durante la duración del primer parámetro (D1), tras la cual la presencia de una emisión de datos de un barco se determina en la ranura activa, siendo la ranura activa la ranura que comprende el instante actual;

- una segunda etapa de detección de la presencia de una segunda señal recibida en la ranura activa, en caso de presencia de una primera emisión de datos procedente de un barco detectado en la primera etapa, que comprende la sustracción del nivel de la señal recibida que ha generado el primer bit recibido de la señal total recibida durante la duración de transmisión del primer bit recibido (DBIT);

- una tercera etapa de análisis del nivel de la señal residual en la duración de transmisión del primer bit con el fin de detectar la presencia de un segundo bit de datos correspondiente al primer bit de los datos de una eventual segunda señal emitida por otro barco en la misma ranura TDMA;

- una cuarta etapa de atribución de otra ranura del TDMA a una de las dos señales recibidas;

Ventajosamente, los datos emitidos por cada embarcación comprenden informaciones relativas a la identidad de la embarcación, su posición y su velocidad.

Ventajosamente, el primer parámetro de duración (D1) de la etapa preliminar es sensiblemente cercano a un cuarto de duración de recepción de un BIT.

Ventajosamente, la detección de la presencia de una emisión de datos de un barco es detectada para un valor del primer BIT recibido, durante la primera etapa, sensiblemente igual a 1 durante la duración del primer parámetro (D1).

Ventajosamente, la tercera etapa comprende la determinación de un valor de umbral mínimo por encima del cual el nivel de la señal recibida residual integrada en la duración de transmisión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') para los cuales está establecido un enlace con al menos un satélite (7), comprendiendo la estructura del TDMA una pluralidad de ranuras (10, 11, 12, 13, 14, 15) en un periodo de tiempo fijo (TTDMA), estando cada uno de los barcos (1, 2, 1', 2', 3') sincronizado entre si mediante un dispositivo de sincronización y emitiendo cada uno de los barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') en al menos una ranura (11, 12), datos que comprenden al menos una de las informaciones relativas bien a la identidad de la embarcación (1, 2, 3, 1', 2', 3'), bien a su posición, o bien a su velocidad, caracterizado porque comprende:

- una etapa preliminar, realizada en el seno del satélite (7), de definición de un primer parámetro de duración (D1) que define una duración de análisis, para cada una de las ranuras (10, 11, 12, 13, 14, 15) del TDMA, de la presencia de un primer bit de datos recibido, estando la duración de transmisión de un bit (DBIT) determinada por la tasa de transmisión del enlace entre cada barco (1, 2, 3, 1', 2', 3') y un satélite (7);

para cada ranura (10, 11, 12, 13, 14, 15), el procedimiento comprende:

- una primera etapa de análisis del valor del primer bit recibido durante la duración del primer parámetro (D1), tras la cual la presencia de una emisión de datos de un barco (1, 2) se determina en la ranura activa (11, 12), siendo la ranura activa (11, 12) la ranura que comprende el instante actual;

- una segunda etapa de detección de la presencia de una segunda señal recibida en la ranura activa (12), en caso de presencia de una primera emisión de datos procedente de un barco detectado (1, 2) en la primera etapa, que comprende la sustracción del nivel de la señal recibida que ha generado el primer bit recibido de la señal total recibida durante la duración de transmisión del primer bit recibido (DBIT);

- una tercera etapa de análisis del nivel de la señal residual en la duración de transmisión del primer bit con el fin de detectar la presencia de un segundo bit de datos correspondiente al primer bit de los datos de una eventual segunda señal emitida por otro barco (3) en la misma ranura TDMA (12);

- una cuarta etapa de atribución de otra ranura (13, 14, 15) del TDMA a una de las dos señales recibidas;

2. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según la reivindicación 1, caracterizado porque los datos emitidos por cada embarcación (1, 2, 3, 1', 2', 3') comprenden informaciones relativas a la identidad de la embarcación(1, 2, 3, 1', 2', 3'), su posición y su velocidad.

3. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el primer parámetro de duración (D1) de la etapa preliminar es sensiblemente cercano a un cuarto de duración de recepción de un BIT.

4. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la detección de la presencia de una emisión de datos de un barco (1, 2, 3, 1', 2', 3') es detectada para un valor del primer BIT recibido, durante la primera etapa, sensiblemente igual a 1 durante la duración del primer parámetro (D1).

5. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la tercera etapa comprende la determinación de un valor de umbral mínimo por encima del cual el nivel de la señal recibida residual integrada en la duración de transmisión de un BIT indica la presencia de una segunda señal procedente de otro barco (1, 2, 3, 1', 2', 3').

6. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el procedimiento atribuye una ranura adyacente (13) a la ranura activa (12) al barco (1, 2, 3, 1', 2', 3') que emite la segunda señal recibida y detectada en la cuarta etapa.

7. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el medio de sincronización se realiza mediante un dispositivo GPS cuya señal es emitida por al menos un satélite y es recibida por un conjunto de embarcaciones (1, 2, 3, 1', 2', 3').

8. Procedimiento de reparto de ranuras TDMA de una red de telecomunicación entre barcos (1, 2, 3, 1', 2', 3') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque un segundo satélite (7') efectúa cada una de las etapas de la reivindicación 1 y porque un control de redundancia entre los dos satélites (7, 7') se efectúa por la transmisión entre los dos satélites (7, 7') del resultado del ensayo de presencia de una segunda emisión en una ranura (10, 11, 12, 13, 14, 15) del TDMA.