BR102019018658A2 - método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo em uma rede distribuída - Google Patents

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Abstract

: “método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo em uma rede distribuída”. a presente invenção refere-se a um método de determinação de elegibilidade para uma entrega de um nodo de cliente de uma rede de comunicação distribuída que compreende uma pluralidade de nodos de coleta, o nodo de cliente sendo associado com um nível dentre uma pluralidade de níveis, o método compreendendo as etapas iterativas de: - determinar um indicador de qualidade de conexão, - determinar um limite de qualidade de conexão dependente do nível, se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente ruim da conexão, então: - incrementar o nível, - executar um método de entrega, por outro lado: - se e contanto que o indicador de qualidade de conexão comparado com um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente indicar uma qualidade de conexão melhor, então: diminuir o nível.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE ELEGIBILIDADE PARA UMA ENTREGA PARA UM NODO EM UMA REDE DISTRIBUÍDA”.
[001] A presente invenção refere-se ao campo de redes de comunicação sem fio que se conformam a um dos padrões do IEEE 802.11 (Instituto de Engenheiros de Elétrica e Eletrônica), ou seja, redes de comunicação sem fio comumente referidas coma redes Wi-Fi. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método de determinação de elegibilidade para uma transferência de conexão de um nodo de cliente de uma rede de comunicação distribuída.
[002] Uma rede de comunicação sem fio (posteriormente referida como “rede”) de acordo com um dos padrões do IEEE 802.11 compreende tipicamente uma pluralidade de nodos. Cada nodo é um dispositivo eletrônico que compreende pelo menos um módulo de radiofrequência que permite o estabelecimento de comunicações de acordo com um dos padrões do IEEE 802.11 ou em outras palavras, de acordo com um dos padrões de Wi-Fi. Tal rede compreende tipicamente um nodo ou dispositivo eletrônico conhecido como mestre, comumente referido como ponto de acesso ou AP, e uma pluralidade de nodos ou dispositivos eletrônicos conhecidos como usuários (ou clientes) capazes de estabelecer conexões sem fio com o ponto de acesso e/ou uns com os outros. Em um ambiente residencial, o dispositivo eletrônico mestre ou ponto de acesso, é tipicamente uma caixa fornecida por uma operadora de internet, ou seja, uma ponte de ligação doméstica ou ponte de ligação residencial. Os dispositivos eletrônicos de usuário são tipicamente computadores, televisões, tablets ou os assim chamados smartphones. Também é comumente dito que os dispositivos eletrônicos de usuário são associados ou conectados “por Wi-Fi” ao ponto de acesso.
[003] A arquitetura de uma rede Wi-Fi também pode ser uma assim chamada arquitetura distribuída para, por exemplo, aumentar o alcance da
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2/21 rede sem fio ou melhorar seu desempenho por meio do uso de uma pluralidade de ponto de acessos. A arquitetura de uma rede Wi-Fi distribuída compreende tipicamente duas redes:
- uma primeira assim chamada rede “backhaul” que torna possível a conexão dos pontos de acesso uns aos outros e a formação de uma infraestrutura de rede de acordo com uma arquitetura de rede do tipo misto em estrela e/ou cadeia, essa rede de coleta podendo ser uma rede sem fio (por exemplo, Wi-Fi), uma rede cabeada (por exemplo, Ethernet) ou uma mistura das duas;
- uma segunda assim chamada rede “fronthaul” que permite uma conexão sem fio dos assim chamados nodos de usuário (ou dispositivos eletrônicos, ou clientes, ou estações) com a rede Wi-Fi distribuída.
[004] A figura 1 ilustra de maneira altamente esquemática tal rede
Wi-Fi distribuída 100. A rede sem fio de comunicação distribuída 100 (posteriormente “rede 100”) compreende uma ponte de ligação 110 e uma pluralidade de nodos ou dispositivos eletrônicos B1 101, B2 102, B3 103, B4 104, C1 105 e C2 106. A ponte de ligação 110 permite a interconexão da rede 100 com uma rede 120, por exemplo, a internet. Neste exemplo, os nodos B1, B2, B3 e B4 são assim chamados nodos de coleta. Esses nodos B1, B2, B3 e B4 constituem a parte “backhaul” da rede 100. Os nodos C1 e C2 são dois nodos de cliente conectados aos nodos de coleta (respectivamente os nodos B3 e B4). Os nodos de coleta B1, B2, B3 e B4 tipicamente gerenciam duas redes Wi-Fi:
- uma primeira rede Wi-Fi, dedicada à coleta, permite a conexão de cada nodo de coleta à rede distribuída 100, possivelmente de uma maneira concatenada,
- uma segunda rede Wi-Fi é dedicada à conexão dos nodos de cliente a um dos nodos de coleta, de um modo similar a uma rede de Wi-Fi não distribuída.
[005] No exemplo ilustrado na figura 1, o nodo B1 101 é conectado
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3/21 por um cabo à ponte de ligação GW 110, por exemplo, via uma conexão Ethernet. De acordo com uma modalidade, a conexão entre a ponte de ligação GW 110 e o nodo B1 101 pode ser uma conexão Wi-Fi. De acordo com uma modalidade, a ponte de ligação GW 110 e o nodo B1 101 são o mesmo dispositivo eletrônico, o dito nodo eletrônico compreendendo as funcionalidades da ponte de ligação GW 110 e do nodo B1 101.
[006] Portanto, cada nodo de coleta B1, B2, B3 ou B4 possivelmente é capaz de estabelecer uma conexão com outro nodo de coleta de modo a constituir a infraestrutura de coleta da rede distribuída 100. É válido observar que, de acordo com uma modalidade da invenção, alguns nodos de coleta podem ser interligados via uma conexão cabeada, por exemplo, do tipo Ethernet, à rede de infraestrutura.
[007] Portanto, um nodo do usuário, tal como o nodo do usuário
C1 ou o nodo do usuário C2 pode potencialmente estabelecer uma conexão sem fio com um dos nodos de coleta B1, B2, B3 ou B4. Tipicamente, um nodo de cliente busca estabelecer uma conexão sem fio com o nodo de coleta que transmite o sinal de rádio mais forte. Em outras palavras, um nodo de cliente busca estabelecer uma conexão sem fio com um nodo de coleta a partir da pluralidade de nodos de coleta disponíveis, o nodo de coleta escolhido correspondendo ao nodo de coleta cujo sinal de rádio é recebido com a maior potência pelo nodo de cliente. [008] Tal escolha nem sempre é a ideal do ponto de vista da rede de comunicação distribuída. Isso porque o nodo de coleta escolhido para conexão por um nodo de cliente certamente será aquele que oferece a melhor qualidade de recebimento do sinal de rádio, porém, esse nodo de coleta também pode estar sobrecarregado quanto ao número de nodos de cliente já conectados ou ao tráfego de coleta que passa através desse nodo. Neste caso, o ideal seria o nodo de cliente conectar-se a outro nodo de coleta menos carregado mesmo se o último tivesse em princípio menos qualidade
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4/21 de sinal de rádio.
[009] Dito de uma forma mais prosaica, o nodo de cliente é o único a decidir sobre o nodo de coleta a ser usado para conectar-se à rede, não sendo, portanto, possível estabelecer, para uma rede sem fio de comunicação distribuída, uma estratégia centralizada de conexão dos nodos de cliente aos vários nodos de coleta.
[0010] O pedido de patente francês 18/55829, depositado em 28 de junho de 2018 sob o título “SAGEMCOM BROADBAND SAS” descreve uma solução para superar esta falta de funcionalidade do tipo “transferência de conexão” ou “entrega” em uma rede de comunicação Wi-Fi. Uma solução descrita torna possível determinar se é pertinente transferir a conexão de um nodo de cliente estabelecida com um primeiro nodo de coleta para outro nodo de coleta. Se for o caso, uma solução descreve um método para selecionar outro nodo de coleta mais adequado para a conexão do nodo de cliente, de acordo com uma série de critérios não limitados unicamente à potência do sinal de rádio recebido. Por fim, uma solução descrita torna possível realizar a transferência de conexão entre o nodo de cliente e o primeiro nodo de coleta para um segundo nodo de coleta.
[0011] A solução descrita no pedido de patente compreende uma pluralidade de modalidades, as várias modalidades sendo adequadas para as funcionalidades dos nodos de cliente. Desse modo, de acordo com uma modalidade descrita no pedido de patente mencionado, ou mais precisamente na descrição da figura 2, uma solução ilustra um método particularmente adequado para os nodos de cliente não compatíveis ou que não se conformam aos padrões IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v. Neste caso particular, para um nodo de cliente conectado a um primeiro nodo de coleta, o método compreende as etapas principais de: - calcular um indicador de qualidade, referido como “ScoreStation”, associado com o nodo de cliente;
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- e, se este indicador de qualidade revelar uma má qualidade de conexão com o primeiro nodo de coleta (um limite predeterminado excedido), então uma solução descrita permite o bloqueio temporário da conexão entre o nodo de cliente e o primeiro nodo de coleta (cf. descrição da etapa 205 do pedido de patente citado), o que força o nodo de cliente a conectar-se a outro nodo de coleta (cf. descrição da etapa 206 do pedido de patente citado).
[0012] Esta solução torna possível a introdução do conceito de “entrega” em uma rede de comunicação Wi-Fi, mesmo para os nodos de cliente que não se conformam ao padrão IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v.
[0013] No entanto, se o nodo de cliente estiver em uma situação em que ele só pode conectar-se ao primeiro nodo de coleta, ou se este primeiro nodo de coleta estiver no final do nodo de coleta permitindo a obtenção da melhor qualidade de conexão com o nodo de cliente, então o método descrito no pedido de patente citado causará uma enorme instabilidade na conexão entre o nodo de cliente e o primeiro nodo de coleta, ocorrendo assim uma interrupção ou degradação em cada bloqueio da conexão com o primeiro nodo de coleta. Bloqueio esse que pode ser desencadeado em cada iteração do método de gerenciamento da conexão do nodo de cliente se o indicador de qualidade associado com o nodo de cliente continuar apontando uma má qualidade de conexão, conforme estipulada por um limite predefinido.
[0014] Portanto, faz-se necessário propor um método para superar essas desvantagens.
[0015] A presente invenção refere-se a um método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente de uma rede de comunicação distribuída que compreende uma pluralidade de nodos de coleta, o nodo de cliente estando conectado a um primeiro nodo de coleta e associado com um nível dentre uma pluralidade de níveis, o
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6/21 método sendo executado por um assim chamado nodo de gerenciamento e compreendendo as etapas iterativas de:
- determinar um indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente, o indicador de qualidade de conexão representando a qualidade da conexão entre o primeiro nodo de coleta e o nodo de cliente;
- determinar, de acordo com o nível associado com o nodo de cliente, um limite de qualidade de conexão, o dito limite sendo o melhor indicador de uma boa qualidade de conexão, quanto menor for o nível associado com o nodo de cliente;
- se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente ruim de conexão, então:
- incrementar o nível associado com o nodo de cliente,
- executar as etapas de um método de entrega do nodo de cliente,
- ou, se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente boa de conexão, então:
- se e contanto que o indicador de qualidade de conexão comparado com um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente indicar uma qualidade de conexão melhor, então: diminuir o nível associado com o nodo de cliente. [0016] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente boa de conexão, então o indicador de qualidade de conexão é comparado com um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente, um limite ao qual uma margem predefinida é adicionada.
[0017] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, um nível associado com um nodo de cliente é um número estritamente inteiro, natural e positivo.
[0018] De acordo com uma modalidade complementar da invenção,
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7/21 todos os limites determinados de acordo com os níveis associados com um nodo de cliente constituem uma série aritmética ou geométrica. [0019] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente é maior que a variabilidade do indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática.
[0020] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente é maior que quatro vezes a variabilidade do indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática.
[0021] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, o assim chamado nodo de gerenciamento é um dos nodos de coleta da rede de comunicação distribuída.
[0022] De acordo com uma modalidade complementar da invenção, a rede de comunicação é uma rede sem fio de comunicação distribuída que se conforma a um padrão IEEE 802.11.
[0023] A invenção também se refere a um nodo para gerenciar uma rede sem fio de comunicação distribuída, a rede de comunicação compreendendo uma pluralidade de nodos de coleta, o nodo de coleta sendo adequado para executar as etapas do método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente descrito no presente documento.
[0024] A invenção também se refere a um programa de computador que pode ser armazenado em um meio e/ou baixado a partir de uma rede de comunicação, de modo a ser lido por um processador de um nodo de gerenciamento de uma rede sem fio de comunicação distribuída. Este programa de computador compreende instruções para implantar algumas ou todas as etapas do método de determinação de elegibilidade para uma
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8/21 entrega para um nodo de cliente, quando o dito programa é executado pelo processador.
[0025] A invenção também se refere a um meio de armazenamento de informações ou um meio de gravação que pode ser lido ou acessado pelo nodo de gerenciamento da rede sem fio de comunicação distribuída, o meio de armazenamento de informações ou o meio de gravação compreendendo tal programa de computador.
[0026] As características da invenção mencionadas acima bem como outras serão mais bem compreendidas após a leitura da descrição a seguir sobre uma modalidade exemplar, a dita descrição sendo provida com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
- a figura 1 ilustra de maneira esquemática a arquitetura de uma rede sem fio de comunicação distribuída que compreende uma pluralidade de nodos que, por exemplo, se conforma a um padrão IEEE 802.11,
- a figura 2 ilustra de maneira esquemática as principais etapas de um método de gerenciamento da conexão de um nodo de cliente em uma rede sem fio de comunicação distribuída,
- a figura 3 ilustra de maneira esquemática um método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta de uma rede sem fio de comunicação distribuída,
- a figura 4 ilustra de maneira esquemática uma representação teórica de zonas de nível definidas para uma pluralidade de limites de elegibilidade de acordo com uma modalidade da invenção,
- a figura 5 ilustra de maneira esquemática a arquitetura de hardware de um dispositivo eletrônico ou nodo de gerenciamento de uma rede sem fio de comunicação distribuída, o dispositivo eletrônico ou nodo de gerenciamento sendo adequado para executar algumas ou todas as etapas do método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta de uma rede sem fio de comunicação distribuída, de acordo com a modalidade ilustrada na
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9/21 figura 3.
[0027] A presente invenção aprimora de maneira vantajosa o método descrito no pedido de patente francês, número 18/55829 depositado em 28 de junho de 2018 (posteriormente referido como “pedido de patente anterior”). Em particular, a invenção torna possível evitar a desconexão dos nodos de cliente que não suportam o padrão IEEE 802.11 k e/ou IEEE 802.11v (cf. o método 200 descrito no pedido de patente francês, número 18/55829 depositado em 28 de junho de 2018, páginas de 7 a 13; mais especificamente, a descrição das etapas 205 e 206). O método que é o assunto da invenção torna possível, portanto, evitar a entrega indevida e repetida de um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta por meio do bloqueio da conexão efetuado pelo nodo de coleta. Isso porque, no método descrito no pedido de patente francês citado acima, o nodo de cliente é possivelmente cortado da rede de comunicação durante o período de criação de uma lista negra por parte do nodo de coleta, o qual pode vir a ser o único capaz de conectar o nodo de cliente à rede de comunicação.
[0028] No entanto, de maneira vantajosa, a invenção refere-se a um método adequado tanto para os nodos de cliente que se conformam a um padrão IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v quanto para os nodos que não se conformam a esses dois padrões.
[0029] Nos métodos 200 e 300 ilustrados posteriormente nas figuras 2 e 3, a rede 100 compreende um assim chamado nodo de gerenciamento. As funções do dito nodo de gerenciamento podem ser integradas a um dos nodos de coleta da rede 100, por exemplo, o assim chamado nodo central B1 101, ou podem ser integradas a um dispositivo eletrônico dedicado da rede 100. De acordo com outra modalidade da invenção, essas funções podem ser integradas à ponte de ligação 110. [0030] A figura 2 ilustra de maneira esquemática as principais etapas de um método 200 para gerenciar a conexão de um nodo de cliente
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10/21 em uma rede sem fio de comunicação distribuída, por exemplo, a rede de comunicação 100.
[0031] O método 200 é executado por um nodo de gerenciamento da rede 100, o nodo de gerenciamento sendo possivelmente um dos nodos de coleta da rede 100 e cada nodo de coleta podendo exercer a função de nodo de gerenciamento. A rede 100 pode compreender então um método para determinar qual dos nodos de coleta deve exercer a função de nodo de gerenciamento.
[0032] O método 200 é possivelmente executado de forma periódica para cada uma das conexões do nodo de cliente da rede 100 de modo a verificar regularmente se é necessário transferir uma conexão existente de um nodo de cliente em um nodo de coleta para outro nodo de coleta. De maneira alternativa ou complementar, o método 200 pode ser acionado por um evento predeterminado, por exemplo, quando um novo nodo de cliente é conectado à rede, quando um nodo de coleta determinar que ele está sobrecarregado etc.
[0033] A primeira etapa 201 corresponde à determinação da oportunidade para transferir a conexão de um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta da rede. Convencionalmente e conforme descrito no pedido de patente anterior (cf. descrição das etapas 202 e 302), um indicador da qualidade da conexão entre o nodo de cliente e o nodo de coleta é determinado e então comparado com um limite predeterminado. Se a comparação indicar que a qualidade de conexão é boa, comparada com o limite, então não há necessidade de transferir possivelmente a conexão para outro nodo de coleta. Caso contrário, o nodo de gerenciamento considera que a atual qualidade de conexão é insatisfatória e que a conexão do nodo de cliente deve ser transferida para outro nodo de coleta para que tenha uma qualidade de conexão melhor.
[0034] No último caso, o método avança para a etapa 202 para determinar um novo nodo de coleta possível que permitiria a obtenção de
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11/21 uma qualidade de conexão melhor (descrição das etapas 207, 208 e 209 ou 305, 306, 307, 308 e 309 do pedido de patente anterior).
[0035] Assim que um nodo de coleta melhor é determinado, o método de entrega, em uma etapa 203, procede com a transferência da conexão do nodo de coleta antigo para o nodo de coleta novo.
[0036] Às vezes, as etapas 202 e 203 são integradas em uma única etapa. Isso porque, como visto previamente, por exemplo, para os nodos de cliente que não se conformam a um padrão IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v, é tecnicamente difícil determinar um nodo de coleta que permitiria a obtenção de uma qualidade de conexão melhor. Sendo assim, é possível bloquear temporariamente a conexão entre o nodo de cliente e o nodo de coleta de modo a forçar o nodo de cliente a avançar por conta própria com a seleção de um nodo de coleta melhor. Se o nodo de cliente não conseguir selecionar um nodo de coleta melhor para estabelecer uma nova conexão, então o nodo de cliente pode ser temporariamente cortado da rede de comunicação.
[0037] Visto que as etapas 201, 202 e 203 podem ser repetidas periodicamente, o nodo de cliente que não se conformar a um padrão IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v pode ser cortado da rede de comunicação regularmente. Isso porque, se em cada etapa 201 o nodo de gerenciamento considerar que a conexão deve ser transferida depois que o nodo de cliente já estiver conectado ao único possível nodo de coleta, o nodo de cliente será cortado da rede temporariamente em cada iteração do método.
[0038] O método descrito abaixo na figura 3 corresponde a um método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente de uma rede distribuída, método esse que pode corresponder à etapa 202 da figura 2.
[0039] Cada nodo de coleta da rede 100 pode ser conectado a um barramento de comunicação, por exemplo, um barramento de comunicação de
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12/21 software protegido conforme descrito no pedido de patente WO 2013/087894 A1, publicado em 20 de junho de 2013. Desse modo, os nodos de coleta podem trocar periodicamente os dados sobre a qualidade da conexão coletados por cada nodo de coleta e formar um banco de dados distribuído ou replicado por cada nodo de coleta que compreende, para cada nodo de coleta, todos os dados de qualidade coletados.
[0040] A figura 3 ilustra de maneira esquemática um método 300 de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta de uma rede sem fio de comunicação distribuída 100. A rede 100 compreende uma pluralidade de nodos de coleta. Cada nodo de cliente está conectado a um nodo de coleta e associado com um nível de uma pluralidade de níveis. Este nível está associado com um nodo de cliente e pode variar dinamicamente de acordo com o método descrito abaixo. Um nível associado com um nodo de cliente pode ser mantido pelo nodo de cliente depois da desconexão de um nodo de coleta. O método 300 é executado por um assim chamado nodo de gerenciamento da rede 100, possivelmente um dos nodos de coleta.
[0041] Em uma primeira etapa 301, um nodo de gerenciamento da rede 100 determina um indicador de qualidade de conexão “ScoreStation” associado com o nodo de cliente, o indicador de qualidade de conexão representando a qualidade da conexão entre o primeiro nodo de coleta e o nodo de cliente.
[0042] O nodo de gerenciamento pode determinar um indicador de qualidade de conexão associado com um nodo de cliente conectado a um primeiro nodo de coleta, o indicador de qualidade de conexão representando a qualidade da conexão entre o primeiro nodo de coleta e o nodo de cliente. Em outras palavras, o nodo de gerenciamento, para cada conexão estabelecida na rede 100, ou durante a seleção dessas conexões, determina um indicador de qualidade associado com a conexão. Este indicador
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13/21 de qualidade, referido como “ScoreStation”, pode ser determinado de acordo com a seguinte fórmula para uma dada conexão:
ScoreStation = coef1 x RSSI + coef2 x PhyRate, com:
“ScoreStation”: indicador de qualidade para uma conexão entre um nodo de cliente e um nodo de coleta, “coefl”: primeiro coeficiente de ponderação, “coef2”: segundo coeficiente de ponderação, “RSSI”: potência de recebimento de um sinal de rádio transmitido pelo nodo de cliente e recebido pelo primeiro nodo de coleta, “PhyRate”: taxa de transmissão de nível baixo da conexão.
[0043] De acordo com uma modalidade da invenção, os coeficientes de ponderação “coefl” e “coef2” podem ser predeterminados. De acordo com outra modalidade da invenção, os coeficientes de ponderação “coefl” e “coef2” são determinados pelas fórmulas:
(1) se a conexão estiver ativa, ou seja, se o nodo de cliente estiver trocando dados com o nodo de coleta, então os dados de qualidade “airTimeUsage” serão positivos e:
Coef1 = Coef2 = PhyRateThreshold / RSSIThreshold, com: “PhyRateThreshold”: valor predeterminado da taxa de transmissão de nível baixo da conexão, tipicamente escolhido na faixa [26; 52], “RSSIThreshold”: valor predeterminado da potência de recebimento de um sinal de rádio transmitido pelo nodo de cliente e recebido pelo primeiro nodo de coleta, tipicamente escolhido na faixa [-80; -65].
(2) se a conexão estiver inativa, ou seja, quando o nodo de cliente não está trocando dados com o nodo de coleta (em outras palavras, o nodo de cliente está “inativo”), então os dados de qualidade “airTimeUsage” serão zero e:
Coef1 = 1 / RSSIThreshold e
Coef2 = 0.
[0044] A ponderação dos coeficientes Coef1 e Coef2 torna possível
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14/21 abranger os casos nos quais o nodo de cliente está ativo ou inativo. [0045] O parâmetro “RSSIThreshold” é escolhido aqui a partir de uma gama de valores negativos, os coeficientes “Coefl” e “Coef2” também são negativos. Desse modo, uma degradação da qualidade de conexão resulta em um aumento no indicador de qualidade “ScoreStation”. [0046] De acordo com a modalidade da invenção, o indicador de qualidade “ScoreStation” é escolhido igual a “RSSI”. Neste caso, uma degradação da qualidade de conexão resulta em uma diminuição do indicador de qualidade “ScoreStation”.
[0047] Desse modo, na descrição a seguir, de acordo com a definição do indicador de qualidade escolhido, um indicador de qualidade de conexão maior que o limite de qualidade pode indicar ou uma qualidade de conexão melhor ou uma qualidade de conexão menor. Uma pessoa versada na técnica sabe como adaptar as comparações entre o indicador de qualidade e os limites de acordo com a definição do indicador de qualidade usado e o resultado almejado. Posteriormente, será adotado como convenção que um indicador de conexão aumenta quando a qualidade de conexão é aprimorada.
[0048] Na seguinte etapa 302, o nodo de gerenciamento determina, de acordo com o nível associado com o nodo de cliente, um limite de qualidade de conexão, o dito limite sendo o melhor indicador de uma boa qualidade de conexão, quanto menor for o nível associado com o nodo de cliente. Em outras palavras, o nodo de gerenciamento determina, para cada nodo de cliente e de acordo com o nível associado com o dito nodo de cliente, um limite de qualidade. Este limite de qualidade torna possível definir um valor limite entre uma qualidade de conexão aceitável (“na qual nenhuma entrega é necessária”) e uma qualidade de conexão inaceitável (“na qual seria útil verificar se uma transferência poderia melhorar a situação”). O limite é determinado de acordo com o nível associado com cada nodo de cliente.
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15/21 [0049] De acordo com uma modalidade da invenção, um nível é um número estritamente inteiro, natural e positivo. Por padrão, antes da execução das etapas do presente método, cada nodo de cliente é associado com o nível 1, o qual é então associado com um limite de qualidade indicativo da melhor qualidade de conexão. Os outros níveis (2, 3, etc.) são associados com limites comparativamente referentes a qualidades de conexão mais baixa, o que é feito de maneira decrescente. O nível com o qual cada nodo de cliente está associado pode ser mantido mesmo depois de sua conexão com um nodo de coleta ser desfeita. O mesmo nível é usado independentemente do nodo de coleta ao qual o nodo de cliente está conectado.
[0050] Desse modo, de acordo com uma modalidade da invenção, todos os limites determinados de acordo com os níveis associados com um nodo de cliente constituem uma série aritmética. Por exemplo: S(n) = S1 + (n-1).R, com:
“n”: nível associado com um nodo de cliente, “n” sendo um número inteiro estritamente positivo, “S(n)”: limite associado com o nível “n” para um nodo de cliente, “S1”: limite de referência, associado com o nível “1”, por exemplo, -60 dBm, “R”: parâmetro que define a diferença entre dois limites consecutivos, por exemplo, -15 dBm.
[0051] De acordo com outra modalidade da invenção, todos os limites determinados de acordo com os níveis associados com um nodo de cliente constituem uma série geométrica. Por exemplo:
S(n) = S1.qn, com:
“n”: nível associado com um nodo de cliente, “n” sendo um número inteiro estritamente positivo, “S(n)”: limite associado com o nível “n” para um nodo de cliente, “S1”: limite de referência, associado com o nível “1”, por exemplo, -60
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16/21 dBm, “q”: relação comum das séries, por exemplo, “1.2” [0052] De acordo com outra modalidade da invenção, todos os limites determinados de acordo com os níveis associados com um nodo de cliente podem constituir qualquer tipo de série matemática ou arranjo arbitrário de valores providos no qual todos os limites compõem uma lista ordenada de valores. Desse modo, um limite pode ser determinado de acordo com um nível por meio de uma função matemática ou encontrando-se um valor associado com um nível em uma lista predefinida de valores.
[0053] Durante esta mesma etapa 302, assim que o limite é determinado, o nodo de gerenciamento compara o indicador de qualidade determinado e o limite.
[0054] Se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente ruim de conexão, então o nodo de gerenciamento avança para a etapa 303.
[0055] Se o indicador de qualidade de conexão comparado com o limite indicar uma qualidade relativamente boa de conexão, então o nodo de gerenciamento avança para a etapa 305.
[0056] Em outras palavras, supondo-se que quanto melhor a qualidade de conexão, mais alto é o indicador de qualidade, então:
- se o indicador de qualidade for maior que o limite, então o nodo de gerenciamento avança para a etapa 305;
- por outro lado, se o indicador de qualidade estiver abaixo do limite, então o nodo de gerenciamento avança para a etapa 303.
[0057] Na etapa 303, o nodo de gerenciamento incrementa o nível relacionado com o nodo de cliente, causando um efeito que associa o nodo de cliente a um limite de qualidade que é menos restritivo em termos de qualidade. O nodo de gerenciamento então avança para a etapa 304.
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17/21 [0058] Na etapa 304, o nodo de gerenciamento executa as etapas de um método de transferência da conexão do nodo de cliente. Em outras palavras, o nodo de gerenciamento executa a etapa conhecida para gerenciar a transferência da conexão do nodo de cliente, conforme descrita por exemplo, no pedido de patente anterior. Essas etapas podem compreender uma primeira etapa de seleção de um nodo de coleta e então uma etapa de transferência da conexão. De acordo com a modalidade da invenção, esta etapa 304 pode compreender uma etapa de bloqueio temporário da conexão entre o nodo de cliente e o nodo de coleta. Se o nodo de coleta for o único capaz de conectar o nodo de cliente, a repetição das etapas 301, 302, 303 e 304 acaba causando uma situação na qual o aumento do nível associado com o nodo de cliente significa que o limite é finalmente menos restritivo que a atual qualidade da conexão, o qual restabelece a conexão desfeita pelo bloqueio do nodo de coleta. A presente solução converge com uma situação que evita interrupções de serviços do nodo de cliente e torna possível estabilizar a conexão na rede 100.
[0059] Durante as etapas 305 e 306, o nodo de gerenciamento reduz o nível associado com o nodo de cliente se e contanto que o indicador de qualidade de conexão comparado com um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente indicar uma qualidade de conexão melhor.
[0060] Em outras palavras, na etapa 305, o nodo de gerenciamento compara o indicador de qualidade determinado durante a etapa 301 com o limite determinado de acordo com o nível menor que o nível atual. Desse modo, se durante a implantação da etapa 305 o nível associado com o nodo de cliente for n, então o nodo de gerenciamento compara o indicador de qualidade com “S(n-1)”.
[0061] De acordo com a modalidade da invenção, o nodo de gerenciamento compara o indicador de qualidade com um limite modificado
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18/21 igual a:
S(n-1) + M, com “S(n-1)”: limite determinado de acordo com o nível “n-1”, “M”: margem predefinida.
[0062] A margem M torna possível evitar fenômenos de oscilação no caso em que o indicador de qualidade está próximo de um limite, com a variabilidade na medição do indicador de qualidade sendo então capaz de comutar o indicador de um lado do limite para o outro.
[0063] Se o indicador de qualidade estiver acima do limite “S(n-1)” ou do limite modificado “S(n-1) + M”, de acordo com a implantação da invenção, então, contanto que o nível seja estritamente maior que 1, o nível associado com o nodo de cliente é diminuído em uma etapa 306: n -> n-1.
[0064] Se o indicador de qualidade estiver abaixo do valor de limite “S(n-1)” ou do limite modificado valor “S(n-1) + M”, de acordo com a implantação da invenção, ou se o nível passar para 1, então o nodo de gerenciamento pode retomar uma iteração do método 300 começando na etapa 301. O nível associado com o nodo de cliente é mantido de uma iteração para outra.
[0065] De acordo com uma modalidade da invenção, a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente (por exemplo, S(n) e S(n+1)) é maior que a variabilidade no indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática. Em outras palavras, para evitar fenômenos de oscilação, a diferença de valor entre dois limites deve levar em consideração a variabilidade natural de um indicador de qualidade de um nodo de cliente estático ou que permanece pelo menos aproximadamente na mesma posição. Desse modo, a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente é
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19/21 vantajosamente maior que quatro vezes a variabilidade do indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática.
[0066] De acordo com uma modalidade da invenção, o assim chamado nodo de gerenciamento é um dos nodos de coleta da rede de comunicação distribuída.
[0067] De acordo com uma modalidade da invenção, a rede de comunicação é uma rede sem fio de comunicação distribuída de acordo com um padrão IEEE 802.11.
[0068] A figura 4 ilustra de maneira esquemática uma representação teórica das zonas de nível definidas por uma pluralidade de limites de elegibilidade de acordo com uma modalidade da invenção.
[0069] Desse modo, “AP” representa o nodo de coleta da rede 100.
[0070] A zona “S1” representa uma zona para a qual o indicador de qualidade de um nodo de cliente situado nesta zona seria maior que o valor de limite S1.
[0071] A zona “S2” representa uma zona para a qual o indicador de qualidade de um nodo de cliente situado nesta zona seria maior que o valor de limite S2, porém, menor que S1.
[0072] A zona “S3” representa uma zona para a qual o indicador de qualidade de um nodo de cliente situado nesta zona seria maior que o valor de limite S3, porém, menor que S2 e assim por diante.
[0073] A figura 5 ilustra de maneira esquemática a arquitetura de hardware de um dispositivo eletrônico ou nodo de gerenciamento 500 de uma rede sem fio de comunicação distribuída, o dispositivo eletrônico ou nodo de gerenciamento 500 sendo adequado para executar algumas ou todas as etapas do método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente conectado a um nodo de coleta de uma rede sem fio de comunicação distribuída, de acordo com a modalidade ilustrada na figura 3. O nodo de gerenciamento 500 pode ser
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20/21 um dos nodos de coleta B1, B2, B3, B4 ou B5 ilustrados na figura 1. [0074] Desse modo, o dispositivo eletrônico 500 compreende, conectado por um barramento de comunicação: um processador ou CPU (unidade de processamento central) 501; uma memória MEM 502 do tipo RAM (memória de acesso aleatório) e/ou ROM (memória apenas de leitura), possivelmente um módulo de rede NET 503, por exemplo, do tipo Ethernet, um módulo de armazenamento STK 504 do tipo armazenamento interno e possivelmente uma pluralidade de módulos de radiofrequência de 505 a 50N de acordo com um padrão IEEE 802.11. O módulo de armazenamento STCK 504 pode ser do tipo disco rígido HDD (unidade de disco rígido) ou do tipo SSD (unidade em estado sólido), ou do tipo leitor de meio de armazenamento externo, tal como um leitor de cartão SD (Digital Seguro). A CPU processadora 501 é capaz de gravar dados ou informações na memória MEM 502 ou no módulo de armazenamento STCK 504. A CPU processadora 501 também pode ler os dados gravados na memória MEM 502 ou no módulo de armazenamento STCK 504. Esses dados podem corresponder aos parâmetros de configuração. O módulo de rede NET 504, se presente, tipicamente permite a conexão do dispositivo eletrônico 500 a uma rede local e/ou à Internet. Cada módulo de radiofrequência de 505 a 50N possibilita que o dispositivo eletrônico 500 estabeleça uma pluralidade de interfaces de radiofrequência de acordo com um assim chamado padrão de Wi-Fi, por exemplo, IEEE 802.11k e/ou IEEE 802.11v. Uma interface de radiofrequência pode ser um ponto de acesso de Wi-Fi, ou então uma assim chamada interface de radiofrequência de usuário que pode ser associada com uma interface de radiofrequência referida como um ponto de acesso de outro dispositivo eletrônico.
[0075] A CPU processadora 501 é capaz de executar as instruções carregadas na memória MEM 502, por exemplo, a partir do módulo de armazenamento STCK 504. Quando o dispositivo eletrônico 500 está
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21/21 ligado, a CPU processadora 501 é capaz de ler as instruções a partir da memória MEM 502 e executá-las. Essas instruções formam um programa de computador que causa a implantação, por meio da CPU processadora 501, de alguns ou todos os métodos e etapas descritas acima, particularmente o método descrito na figura 2 ou o método descrito na figura 3. Desse modo, alguns ou todos os métodos e etapas descritos acima podem ser implantados na forma de um software que executa uma série de instruções por meio de uma máquina programável, tal como um DSP (processador de sinal digital) ou um microcontrolador. Alguns ou todos os métodos e etapas descritos aqui também podem ser implantados na forma de um hardware por uma máquina ou um componente dedicado, tal como um FPGA (conjunto de portas programáveis em campo) ou um ASIC (circuito integrado de aplicação específica). As funções do dispositivo eletrônico 500 podem ser integradas a um nodo, por exemplo, um nodo de gerenciamento e/ou nodo de coleta, de uma rede sem fio de acordo com um padrão IEEE 802.11 atualizando-se o software usado, ou seja, por exemplo, o firmware do dispositivo eletrônico 500.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de determinação de elegibilidade para uma entrega para um nodo de cliente de uma rede de comunicação distribuída que compreende uma pluralidade de nodos de coleta, o nodo de cliente estando conectado a um primeiro nodo de coleta, o dito método sendo caracterizado pelo fato de que, o nodo de cliente inicialmente sendo associado com um nível igual a 1 dentre uma pluralidade de níveis, os ditos níveis sendo estritamente números inteiros positivos e naturais, o método sendo executado por um assim chamado nodo de gerenciamento e compreendendo as etapas iterativas de:
    - determinar um indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente, o indicador de qualidade de conexão representando uma qualidade da conexão entre o primeiro nodo de coleta e o nodo de cliente,
    - determinar, de acordo com o nível associado com o nodo de cliente, um limite de qualidade de conexão, o dito limite sendo mais alto, quanto menor for o nível associado com o nodo de cliente, se o indicador de qualidade de conexão for menor que o limite, então:
    - incrementar o nível associado com o nodo de cliente,
    - executar as etapas de um método de entrega do nodo de cliente, ou, se o indicador de qualidade de conexão for maior que o limite, então:
    - se e contanto que o indicador de qualidade de conexão seja maior que um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente, então: diminuir o nível associado com o nodo de cliente.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que, se o indicador de qualidade de conexão for
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    2/3 maior que o dito limite, então o indicador de qualidade de conexão é comparado com um limite determinado de acordo com o nível imediatamente abaixo do nível associado com o nodo de cliente, um limite ao qual uma margem predefinida é adicionada.
  3. 3. Método de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que todos os limites determinados de acordo com os níveis associados com um nodo de cliente constituem uma série aritmética ou geométrica.
  4. 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente é maior que a variabilidade do indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática.
  5. 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a diferença entre dois limites consecutivos de qualidade de conexão determinados de acordo com os níveis de um nodo de cliente é maior que quatro vezes a variabilidade do indicador de qualidade de conexão associado com o nodo de cliente em uma posição estática.
  6. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o assim chamado nodo de gerenciamento é um dos nodos de coleta da rede de comunicação distribuída.
  7. 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a rede de comunicação é uma rede sem fio de comunicação distribuída que se conforma a um padrão IEEE 802.11.
  8. 8. Nodo (B1, B2, B3, B4) para gerenciar uma rede sem fio de comunicação distribuída, a rede de comunicação que compreende uma
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    3/3 pluralidade de nodos de coleta, o nodo de gerenciamento sendo caracterizado pelo fato de que é adequado para executar as etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.
  9. 9. Programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende instruções para a implantação, por meio de um processador (501) de um nodo de gerenciamento (500) de uma rede sem fio de comunicação distribuída que compreende uma pluralidade de nodos de coleta, de um método (300) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, quando o programa de computador é executado pelo processador.
  10. 10. Meio de armazenamento que pode ser lido por um nodo de gerenciamento de uma rede sem fio de comunicação distribuída, caracterizado pelo fato de que o programa de computador como definido na reivindicação precedente, é armazenado.
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