Járműfedélzeti kommunikációs eszköz a BKV járműparkja számára

- kutatási munka ismertetése

Imre SándorSzabó Sándor

BME Híradástechnikai tanszék

Bevezető Bemutatkozás A megoldandó feladat ismertetése BKV-BME együttműködés Nemzetközi kitekintés: CALM Technológiai háttér: vertikális

hívásátadás A rendszer bemutatása Demonstráció

Bemutatkozás

BME Híradástechnikai Tanszék Mobil Távközlési és Informatikai

Laboratórium Vezető: Pap László professzor Oktató: 5 Doktorandusz: 20 Hallgató: ~80

K+F területek

Minden, ami mobil Rádiós technológiák Hálózati kérdések Biztonság Alkalmazások

Fix-mobil konvergencia

Ipari kapcsolatok

T-Com PKI T-Mobile Pannon Ericcson EU

6-os keretprogram: 3 projekt 2 COST projekt 1 CELTIC projekt

Mobil Innovációs Központ

BME Mobil Innovációs Központ

Infrastruktúra

Bevezető Bemutatkozás A megoldandó feladat ismertetése BKV-BME együttműködés Nemzetközi kitekintés: CALM Technológiai háttér: vertikális

hívásátadás A rendszer bemutatása Demonstráció

A megoldandó feladat Olyan járműfedélzeti rendszer

kidolgozása, amely alkalmas heterogén mobil környezetben történő folyamatos kommunikációra szerver és kliens között

a korszerű nemzetközi irányvonalakkal összhangban

rugalmas, bővíthető, gazdaságos Demonstrációs rendszer elkészítése

A megoldandó feladat

A megoldandó feladat

A megoldás elve

Optimális kommunikáció

Optimális kommunikáció

Optimális kommunikáció

ITS-CALM

ITS = Intelligent Transport System intelligens közlekedési rendszerek, illetve

szolgáltatások támogatása, integrálása Vezetékes és vezetéknélküli információs,

vezérlő és elektronikai technológiák összessége, Járművekbe építve

Közlekedéssel kapcsolatban álló információk feldolgozása és közvetítése Közlekedési helyzetek vizsgálata, beavatkozás

(forgalmi dugók, csúcsforgalom, elkerülő utak) Biztonság (ütközések elkerülése) Hatékonyság (idő, energia spórolás)

CALM Communication Air interface for Long and Medium range Szabványosított keretrendszer heterogén, csomagkapcsolt

mobil hálózatok feletti adatátvitelre Közép- és nagyhatótávolságú és szélessávú

kommunikáció Átlátszó, folyamatos kommunikáció többféle interfész és

médium felett 802.11 (Wi-Fi) 802.11 (WAVE – Wireless Access for Vehicular

Environment) 802.15 (WPAN – Wireless Personal Area Network) 802.16e (WiMAX) 802.20 (MBWA – Mobile Broadband Wireless Access) 2G/3G/4G cellás hálózatok (GSM, GPRS, EDGE, UMTS,

HSPDA) Infravörös – IrDA kompatibilitás

CALM alkalmazási lehetőségei

Internetelérés, adat-, beszéd- és videoátvitel

ITS alkalmazások Jövőbeli lehetőségek

Biztonság: Vehicle Safety Communication

Új kereskedelmi alkalmazások, szélessávú, nagyhatótávolságú hálózatra

Kommunikációs módok Jármű-jármű:

Kis késleltetésű, peer-to-peer kapcsolatok Például ütközés-elkerülés, ad-hoc hálózat

Jármű-infrastruktúra: Szélessávú, rövid távolságú kapcsolatok Például útmenti információsugárzók, autópálya-

kapuk Infrastruktúra-infrastruktúra:

Kábelmentes összeköttetés fix pontok között Például elosztott forgalomszámlálás, értesítés

forgalmi dugókról

CALM - Menedzsment Rövidéletű kapcsolatok kezelése Párhuzamos kapcsolatok többféle hálózati

technológia felett MAC-szintű horizontális handover IPv6-szintű vertikális handover Alkalmazások által biztosított session-kezelés Alkalmazkodás helyi és regionális

sajátosságokhoz (például nemzeti frekvencia-gazdálkodás)

QoS paraméterek követése, minőségi garanciák

Technológiai háttér

Technológiai háttér - Hívásátadás

Hívásátadás, vagy Handover Típusa szerint:

Vertical Handover (VH) Horizontal Handover (HH)

Döntés helye szerint: Mobile Controlled Handover (MCHO) Network Controlled Handover (NCHO)

Önműködő, optimalizált, intelligens hálózatválasztás

Vertical Handover - Hozzáférési hálózatok közötti hívásátadás

sokféle technológia előnyeinek ötvözése

igényeknek megfelelő váltás felvetődő problémák:

hálózati protokollok és felhasználói alkalmazások ismerete

automatikus váltáshoz az elérhető hálózatok mérése

IP címváltozás !

Kliens oldal (jármű fedélzet)

A számítógépen futó szoftvermodul önműködően választ a rendelkezésre álló hálózatok közül

a választott hálózat információinak megjelenítése Váltás az elérhető fizikai hálózatok között

Manuális Automatikus

Új kapcsolat létrehozása

A rendszer bemutatása

A cél

Olyan rendszer kidolgozása, amely alkalmas heterogén mobil környezetben történő folyamatos kommunikációra szerver és kliens között

Kommunikációs irányok: Járat – Diszpécser Diszpécser – Járat Járat - Járat

A kidolgozott megoldás előnyei költséghatékony: a költségek

függvényében választja meg a rendszer a használt hálózatot

jövőálló koncepció: az új hálózati technológiák integrálhatóak

rugalmas: a döntésfüggvény igény szerint módosítható, fejleszthető

a kommunikációs igények rangsorolása skálázható

Továbbítandó adattípusok

1) Sürgős, szöveges információk továbbítása mindhárom irányban

2) Státuszinformációk, (pozíció)3) Hirdetések 1. továbbítására bármely hálózat

igénybe vehető 2. 3. továbbítása csak saját

hozzáférési hálózaton. Például: megállókban

Mobil hálózatok Többféle elérhető hálózat:

WiFi UMTS / GPRS Bluetooth WiMax? stb.

Dönteni kell, hogy mikor melyik hálózatot használjuk! Intelligens döntésfüggvény kidolgozása

Döntésfüggvény Mi alapján döntsünk?

Műszaki paraméterek: Sávszélesség, jelerősség, terheltség

Költségek: Számlázási osztály, perc/forgalmi díjak

Információs típusa: sürgősség További, később felmerülő szempontok

Javasolt preferencia:1) WiFi Saját hálózat Ingyenes2) Bluetooth Saját hálózat Ingyenes3) UMTS/GPRS Más szolgáltató Fizetni kell

érte, de FORGALOM alapján!

100**

*****

MAXrMAXf

rf

PN

PNWSP

Megoldási modell

Kliens – Szerver architektúra 4 fő komponens:

Hálózat menedzselő program Kliens oldali program Hirdetés megjelenítő modul Diszpécser oldali program

Skálázhatóság miatt széles körben konfigurálhatóak az egyes elemek

Hálózati menedzser program

Hálózati kapcsolatok menedzselése

Forgalmi statisztikák, paraméterek megjelenítése

Döntés az optimális hálózatról

Jármű fedélzeti program Üzenetek küldése a

diszpécser felé, ill. diszpécseren keresztül más járatok fele

Elküldött, beérkezett üzenetek megjelenítése

Együttműködés a hálózati menedzser programmal

Jármű fedélzeti program

Státuszinformációk: Adatok valósidejű

beolvasása, konvertálása futásidőben bármilyen adat továbbítható

Küldési paraméterek beállítása

Hirdetés megjelenítő modul Beérkezett üzenetek

rotációs megjelenítése Változtatható váltási

periódusidő Manuális beavatkozás

lehetősége Lehetőség van az

összes hirdetést előre feltölteni

Diszpécser oldali program Járatonként szeparálva üzenetek, státuszinformációk tárolása,

megjelenítése Járatok felé történő üzenettovábbítás Várakozási sorban tárolja a még ki nem kézbesített üzeneteket

nem veszik el üzenet Hirdetések kezelése

Összefoglalás

A bemutatott megoldás előnyei: rugalmasság bővíthetőség „jövőálló” megoldás széleskörűen konfigurálható elérhető, meglévő, megfizethető

technológiákat alkalmaz

Demonstráció

Hálózatváltás demonstráció Az elkészült rendszer egyes elemeinek

és működésének bemutatása