BR9906413B1 - Mecanismo de recuperação de erros utilizando um dispositivo de retransmissão temporária em uma rede atm sem fio - Google Patents

Description

“MECANISMO DE RECUPERAÇÃO DE ERROS UTILIZANDO UM

DISPOSITIVO DE RETRANSMISSÃO TEMPORÁRIA EM UMA REDE ATM SEM FIO” A presente invenção refere-se genericamente à metodologia de recuperação de erros em sistemas de comunicação, e, particularmente, a um processo de recuperação de erros que utiliza o estabelecimento de um nó de avanço temporário através do qual informação pode ser vantajosamente propagada durante períodos quando o enlace de comunicações entre uma estação primária e um terminal sem fio é desabilitado ou menos que satisfatório. O estabelecimento do nó de avanço temporário assegura que o terminal sem fio e/ou estação base primária receba continuamente a informação transmitida pela outra fonte. A presente invenção refere-se ao processo de uso do nó de avanço primário temporário tanto em uma arquitetura centralizada como em uma arquitetura ad hoc assim como configurações de sistema contempladas desse modo. O êxito de vários sistemas de telecomunicação, tal com o GSM, estabelece comunicações sem fio como indispensáveis na vida moderna. Enquanto determinados sistemas são dirigidos somente para comunicações de voz, o conteúdo das comunicações futuras é de natureza multimídia. A tecnologia ATM (modo de transferência assíncrona) foi desenvolvido através de redes alâmbricas para tratar de dados de alta velocidade com, por exemplo, taxas de (transferência de) dados diferentes, diferentes requisitos de qualidade de serviço (QoS) (tais como confiabilidade de dados e considerações de retardo) e diferentes paradigmas de conexão ou sem conexão par comunicações multimídia. Uma combinação eficaz de serviço baseada em ATM e sem fio na extremidade do consumidor de uma rede por fio será instrumental no estabelecer um mercado de comunicações comerciais e domésticas multimídia.

Os esforços existentes no sentido de construir uma rede de área local sem fio (LAN) são focalizados em tomo de padrões emergentes, tal como IEEE 802.11 (USA) e HIPERLAN (Europa). Embora os padrões estejam quase maduros, seu desenvolvimento não leva adequadamente em consideração os requisitos de serviço ATM-baseados de garantias QoS tanto de tempo real como de tráfego de dados. Essencialmente estes requisitos são o resultado de multiplexação de vídeo, áudio, e de serviço de dados complexos no mesmo meio. Por exemplo, enquanto os dados de áudio não requerem a confiabilidade de erros de pacote requerida de serviço de dados, os dados de áudio não podem tolerar retardo excessivo. Por outro lado, dados de vídeo podem em geral sofrer maior retardo que o áudio, embora, sejam menos tolerantes à instabilidade de retardo. Estas considerações de retardo e taxa de erros de pacote forçaram a ATM a adotar um serviço orientado à conexão. E também forçado controle de erro a ser executado ponta a ponta, em vez de entre cada dois nós dentro da conexão especificada (controle de erro sendo entendido significar um processo de assegurar transmissão confiável de pacotes para e de um nó). Uma estratégia deste tipo foi viável com as redes de fios de fibra óptica que tem uma taxa de erros de pacote muito pequena. Infelizmente, as redes sem fio em geral não proporcionam de modo geral taxas de baixo erro deste tipo.

As considerações de retardo também são importantes para serviço ATM. Uma rede ATM cabeada simplesmente bloqueará quaisquer serviços para os quais não possa garantir o QoS requerido. Tipicamente as redes sem fio não permitem uma característica deste tipo e o retardo efetivamente pode aumentar exponencialmente em uma rede sobrecarregada.

Consequentemente, um sistema de comunicação aperfeiçoado que supera as deficiências supra mencionadas, e particularmente, reduz a taxa de erros por pacote, reduz o retardo de transmissão, e ao mesmo temo aumenta a as garantias de qualidade de serviço, aperfeiçoa a confiabilidade em comunicação e aperfeiçoa a recuperação de erros é desejado.

Em termos genéricos, de acordo com a invenção, técnicas de correção antecipada de erros (FEC) podem ser usadas para determinar quedas drásticas em desempenho se a potência de sinal total é inferior a um valor predeterminado. Isto pode então permitir que um canal seja considerado estar em “bom” ou “mau” estado. Naturalmente, uma vez que o canal não se altere muito rápido, é previsto que sempre que houver uma transição entre os “bom” e “mau” estados, permanecerá em um ou outro estado por considerável período de tempo em relação à taxa de transmissão do sistema.

Se o canal assumir um “mau” estado, a solução preferível é mudar o canal.

Utilizando esta abordagem, a presente invenção contempla a utilização de um nó de avanço temporário para redirecionar a informação de um emissor para o receptor.

Especificamente, um processo para transmitir informação em um sistema de comunicações é apresentado. O processo de preferência compreende as etapas de estabelecer um primeiro enlace de comunicações entre uma primeira estação base e uma segunda estação base, tentando estabelecer ou satisfatoriamente manter um segundo enlace de comunicação entre a primeira estação base e o terminal sem fio e mediante uma determinação de que o segundo enlace de comunicação não pode ser estabelecido ou satisfatoriamente mantido, transmitir informação da primeira estação base para a segunda estação base para retransmissão da informação para o terminal sem fio, tentando restabelecer o segundo enlace de comunicação entre a primeira estação base e o terminal sem fio e mediante o dito estabelecimento, descontinuar a transmissão de subsequente informação da primeira estação base para a segunda estação base e diretamente transmitir a informação subsequente para o terminal sem fio a partir da primeira estação base.

Em outra concretização preferencial, o processo para transmitir informação em um sistema de comunicações compreende as etapas de estabelecer um primeiro enlace de comunicações entre um primeiro nó e um segundo nó, estabelecendo um segundo enlace de comunicações entre o primeiro nó e o terminal sem fio, transmitindo informação do terminal sem fio para ambos os primeiro e segundo nós, a informação sendo recebida por ambos os primeiro e segundo nós, transmitir a informação do segundo nó para o primeiro nó, processando, no primeiro nó, a informação primeiramente recebida pelo terminal sem fio ou no segundo nó e descartando a segunda recepção da informação do outro do terminal sem fio ou do segundo nó. O processo para transmitir informação em um sistema de comunicações também pode compreender as etapas de estabelecer um enlace de comunicações entre um nó primário e um nó secundário, determinar que um enlace de comunicações entre o nó primário e o terminal sem fio é insatisfatório para transmissão de informação confiável, transmitir informação do nó primário para o nó secundário para retransmissão para o terminal sem fio, transmitir informação do terminal sem fio para o nó secundário para retransmissão para o nó primário durante o qual o nó primário está tentando estabelecer um enlace de comunicações com o terminal sem fio, realizando o estabelecimento do enlace de comunicações entre o nó primário e o terminal sem fio, e desabilitando o enlace de comunicações entre o nó secundário e o terminal sem fio.

Adicionalmente, a presente invenção é dirigida a um sistema de comunicação que pode realizar os processos precedentes.

Consequentemente, um dos objetivos da presente invenção é proporcionar um processo aperfeiçoado para mais confiavelmente retransmitir dados e/ou informação de sinalização.

Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de aperfeiçoar a transmissão de dados ou de informação de sinalização confiável utilizando um nó de avanço temporário que pode vantajosamente ser outra estação base operando de preferência na mesma ffeqüência, ou podería ser outro terminal sem fio.

Ainda outro objetivo da presente invenção é apresentar um processo de comunicação confiável aperfeiçoado com a detecção automática de um enlace de comunicação defeituoso com um terminal sem fio.

Ainda outro objetivo da presente invenção é apresentar um processo de aperfeiçoar comunicação confiável que pode utilizar múltiplos nós de avanço temporários. E ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de aperfeiçoar a comunicação de dados confiável que também pode ser realizada em um ambiente estacionário tal como em um ambiente de edifício comercial ou residencial. E ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um processo de aperfeiçoar a comunicação de dados confiável que pode automaticamente terminar o enlace com o nó de avanço temporário quando o enlace com o nó primário é satisfatoriamente operacional. E ainda outro objetivo da presente invenção é apresentar um processo de aperfeiçoar comunicação confiável que pode ser utilizado tanto em estação base como redes ad hoc configuradas.

Ainda outros objetivos e vantagens da invenção serão em parte óbvias e em parte se evidenciarão do relatório descritivo. A invenção consequentemente compreende as várias etapas e a relação de uma ou mais das ditas com respeito a cada uma das outras da mesma, e o aparelho incorporando características de construção que são adaptadas para efetuar as ditas etapas, todas as quais serão exemplificadas na exposição a seguir, e o âmbito da invenção será indicado nas reivindicações.

Para uma compreensão mais completa da invenção, referência é feita a seguinte descrição tomada em conjunção com os desenhos apensos, nos quais: As figs. IA e 1B são exemplos de uma topologia em árvore e de uma rede de topologia em anel, respectivamente, em um arquitetura BS orientada;

As figs. 2A e 2B são exemplos de uma topologia plenamente conectada e uma rede de topologia de nó de avanço, respectivamente, em uma arquitetura ad hoc; A fig. 3 é um modelo em camadas TM sem fio para uma rede BS orientada; A fig. 4 é um gráfico ilustrando uma relação típica entre probabilidade de erro de pacote e a relação de sinal para ruído para um sistema de codificação de correção antecipada de erro tanto fraco como forte; A fig. 5 ilustra um quadro de dados de controle para uma arquitetura orientada no sentido de uma estação base (BS orientada); A fig. 6 ilustra um quadro de dados de controle para uma arquitetura ad hoc; A fig. 7 ilustra a metodologia das funções do modo de colocação em funcionamento e de estabelecimento de conexão em um terminal sem fio; A fig. 8 representa uma configuração de célula em um sistema que utiliza a presente invenção. A fig. 9 ilustra um quadro de dados de controle para uma arquitetura orientada no sentido de estação base incluindo fases de informação de um nó de avanço temporário de acordo com a presente invenção. A fig. 10 é uma ilustração de operações de enlace de comunicação em uma arquitetura orientada no sentido de uma estação base; e As figs. 11 e 11A ilustram operações de enlace de comunicação em uma rede ad hoc; A fig. 12 é um fluxograma ilustrando uma concretização preferencial de um processo de comunicação de acordo com a presente invenção em uma arquitetura orientada no sentido de uma estação base; A fig. 12A é um fluxograma ilustrando uma concretização preferencial de um processo de comunicação de acordo com a presente invenção em uma rede ad hoc; A fig. 13 é outro fluxograma ilustrando uma concretização preferencial de um processo de comunicação de acordo com a presente invenção em uma arquitetura orientada no sentido de uma estação base; A fig. 13A é outro fluxograma ilustrando uma concretização preferencial de um processo de comunicação de acordo com a presente invenção em uma rede ad hoc; e A fig. 14 ilustra um quadro de dados de controle para uma arquitetura ad hoc incluindo fases de informação de um nó de avanço temporário de acordo com a presente invenção.

Para a conveniência do leitor, referência é feita primeiramente às figs. ΙΑ, 1B, 2A,2B, 3 e 4. As fígs. IA, 1B, 2A e 2B ilustram várias arquiteturas de rede para as quais a presente invenção é aplicável, enquanto que as figs. 3 e 4 ilustram exemplos da arquitetura em camadas de um terminal sem fio típico (“WT”), estação base (“BS”) e controlador central (“CC”). As modificações das mesmas de modo a serem aplicáveis pela presente invenção são expostas abaixo.

Duas redes sem fio típicas são a BS orientada (figs. IA e 1B) e a arquitetura de rede ad hoc (figs. 2A e 2B). Em particular, a fig. IA representa a configuração de arquitetura centralizada de topologia em árvore, na qual a função de comutação é desempenhada de uma maneira “hierárquica”. Particularmente, uma rede ATM cabeada 10 é conectada por linha com um centro de comutação móvel 12, que em si próprio é conectado por linha com uma pluralidade de estações base 14. Tanto o centro de comutação 12 como cada uma das estações base inclui um comutador ATM.

As estações base 14 estão em conexão sem fio seletiva com um ou mais terminais sem fio 16, tais como unidades móveis. A comutação ara chamadas intra-células é realizada nas estações base 14 ao passo que a comutação para chamadas inter-células é conduzida no centro de comutação 12.

Normalmente, a conexão no centro de comutação 12 é mais sofisticada e complexa que aquelas nas estações base 14. As áreas de serviço são divididas em pequenas regiões, denominadas “células”, cada uma das quais pode ser servida por uma estação base. As comunicações entre terminais sem fio são realizadas via a estação base e/ou o centro de comutação móvel.

Por outro lado, na topologia em árvore (observe-se que uma rede ATM cabeada 10B é conectada por linha com uma pluralidade de estações base 12B, que em si próprias conectadas por linha entre si de uma maneira em anel e na qual cada estação base 12B pode ser conectada sem fio com um ou mais terminais sem fio 14B. Aqui, somente as estações base incluem comutadores ATM. Na configuração de arquitetura centralizada representada na fig. 1B, a função de comutação é desempenhada de uma maneira “distribuída”. AO passo que a comutação para chamadas intra- células é realizada na BS na topologia em árvore, a comutação para chamadas inter-células é conduzida passando a chamada para o comutador de BS destinada em tomo do anel. Diferentemente, da topologia em árvore, a topologia em anel utiliza BSs e comutadores idênticos que toma muito mais fácil serem redimensionáveis.

Referência é feita a seguir às figs. 2A e 2B, que ilustram redes de arquitetura distribuídas, que, em contraste com a arquitetura centralizada, não requerem qualquer estação base. Em uma configuração de arquitetura distribuída, cada um dos terminais sem fio tem a faculdades de efetuar a comutação assim como de se comunicarem diretamente com outros terminais sem fio (WTs). Todos estes WTs conjuntamente formam uma rede ad hoc conforme descrita em HIPELAN e IEEE 802.11. Em uma rede ad hoc, existem, essencialmente dois tipos de topologia. A fig . 2A representa a topologia plenamente conectada na qual uma rede ATM cabeada 20 é conectada por fio com pelo menos um terminal sem fio 22, que em si próprio é conectado com cada um dos outros terminais sem fio 22A na rede e cada um dos terminais sem fio 22 e 22A inclui um comutador ATM.

Especificamente, na topologia plenamente conectada (FCT), todos os terminais sem fio são presumidamente suscetíveis de se intercomunicarem e potência suficiente é presumida ser usada por todos os terminais sem fio de tal maneira que cada terminal sem fio pode manter um enlace com cada outro terminal sem fio. Por outro lado, na topologia de nó de avanço, nem todos os terminais sem fio podem conversar entre si. Como mostrado na fig. 2B, determinais terminais sem fio são designados nós de avanço 22F), detalhes dos quais serão expostos abaixo. Os terminais sem fio restantes 22B são conectados sem fio com outros terminais sem fio seletivos.

Todos os terminais sem fio incluem um comutador ATM e a rede ATM cabeada é configurada de modo similar à fig. 2A. Em uma FNT, uma região, tal como uma residência, é então particionada em “células” parcialmente conectadas.

Tanto os canais de controle como de dados podem ser implementados em um modo quer centralizado quer distribuído. Para o canal de controle, quando é implementado em um modo centralizado, todas as mensagens de controle dos WTs tem de ser emitidas para um controlador central designado onde ações de controle são determinadas e transmitidas de retomo para um usuário. Quando é implementado em um modo distribuído, nenhum controlador central é usado e todas as funções de controle são distribuídas entre WTs. Neste caso, é importante manter uma base de dados de controle consistente entre todos os usuários. Para o canal de dados, quando é implementado em um modo centralizado, a transmissão de pacotes entre dois usuários tem de ser efetuada através de um nó central designado.

Todavia, para um canal de dados distribuído, nenhum nó central é alocado e a transmissão de pacotes entre dois usuários pode ser realizada diretamente.

Por conseguinte, é desnecessário transmitir os pacotes do transmissor para um nó central e então do nó central de volta ao receptor, desse modo evitando desperdiçar valiosa largura de banda do sistema sem fio.

Referência será a seguir sucintamente feita ao protocolo MAC em conjunção com a arquitetura em camadas na estação base e o terminal sem fio operando sob a mesma.

No pedido de patente US SN 08/656 803, que é aqui incorporado a título de referência, um protocolo MAC baseado em reserva é descrito, que aloca largura de banda como um processo em duas etapas. Na primeira etapa, a alocação de largura de banda é baseada sobre a duração de chamada e na segunda etapa, a alocação de largura de banda é arbitrada com base na duração de um quadro. A última duração de quadro é designada de um quadro de dados de controle (CDF), e é tipicamente de muito menor duração que a duração de uma chamada. Um processo deste tipo permite que as chamadas sejam bloqueadas caso a rede esteja sobrecarregada, e assim força uma limitação superior sobre o máximo retardo possível dentro de uma rede deste tipo. Isto permite que as previsões QoS de retardo sejam adequadamente endereçadas por uma rede WATM.

Infelizmente, não se endereça adequadamente à variabilidade do canal sem fio em termos de taxas de perda por erro de pacote. Neste ponto é útil considerar-se as características do canal sem fio. Para comunicações residências e de escritório, genericamente a maioria dos terminais sem fio (WT) são estacionários para a duração de uma chamada, isto é, não é previsto suportar terminais móveis durante a duração de uma chamada. Assim nesta situação a mudança de canal e somente é devido ao movimento de outros objetos. Nos padrões e literatura existente, a maioria das soluções para assegurar confiabilidade presumem a utilização de um terminal móvel.

Em geral para um terminal móvel, as mudanças de canal ocorrem de forma bastante rápida porque as características de canal podem mudar de forma bastante drástica mesmo entre duas locações muito próximas (devido à natureza multivio de transmissão que podem se somar ou subtrair dependendo das fases dos caminhos de transmissão que variam enormemente para pequenas distâncias quando um sinal de alta freqüência (para mais de 5 GHz) é emitido. Na verdade para um terminal móvel, a troca de canal pode ser tão rápida, que um sinal é presumido “desvanecer” aleatoriamente periodicamente. Neste cenário, uma alta taxa de erros de pacote ode ser prevista - talvez da ordem de le-3. Neste caso para assegurar a confiabilidade, uma abordagem de retransmissão de pacote é adotada, isto é, existem meios de detectar um erro de pacote no receptor, e se u m erro de pacote é detectado, o receptor solicita ao emissor retransmitir o pacote.

Para um terminal sem fio, quando o canal é essencialmente estacionário, isto é, as mudanças de canal são lentas, um cenário diferente é esperado. Neste caso, surgirão ocasiões quando o sinal entra em um “desvanecimento” profundo devido ao temporário bloqueio do trajeto de transmissão do sinal, o qual, uma vez que a mudança de canal é muito lenta, permanecerá em efeito por um grande período de tempo. Assim, rajadas muito maiores de erros são esperadas quando comparado com um terminal móvel, embora o tempo “bom” também será correspondentemente mais alto.

Os protocolos MAC baseados em reserva tem de ser considerados para as arquiteturas BS orientada e ad hoc. Especificamente, na rede orientada no sentido da estação base ou BS, ambos os canais de controle e de dados são implementados no modo centralizado. E na rede ad hoc, o canal de controle poderia ser implementado no modo quer distribuído quer centralizado e o canal de dados é presumido estar no modo distribuído. Um canal de controle centralizado em uma arquitetura de rede distribuída é justificado baseado sobre simplificação significativa dos protocolos de camada MAC, que podem então ser incorporados dentro de cada dispositivo com um processo de selecionar um controlador central “corrente”. Assim tanto nas redes BS orientada como na ad hoc, uma estratégia de controle centralizada é preferível.

Conforme será exposto abaixo, a presente invenção de preferência inclui um controlador centralizado para arbitrar o acesso entre diferentes terminais sem fio (WTs). O controlador centralizado presta informação aos usuários finais quanto à qual usuário é suposto transmitir num tempo específico.

Referência é feita a seguir à fig. 3 que representa um modelo em camadas para um sistema ATM cabeado/sem fio para uma rede BS orientada. Como representado, o modelo inclui pelo menos um terminal com fio 50, um terminal sem fio 51 e uma estação base 52. O nó de avanço temporário de preferência é outra estação base configurada de modo similar à estação base 52. Tanto o terminal com fio 50 como o terminal sem fio 51 cada um respectivamente inclui uma camada física 50a, 51a para controle de freqüência e comunicação modem (ou similar), uma camada de controle de acesso de mídia (MAC) 50b, 51b, uma camada ATM 50c, 51c para vários processos de multiplexação e conexão, uma camada de adaptação ATM 50d, 5 ld para informação de sequenciamento de dados em pacotes menores, e uma camada de aplicações 50e, 51e para outros tipos de transferência de dados. A estação base 52 tem camadas similares àquelas dos terminais 50, 51 e em particular, respectivas camadas físicas com fio e sem fio 53, 53a, uma camada MAC com fio e sem fio 54, 54a, uma camada ATM 55, uma camada de adaptação ATM 56 e uma camada de aplicações 57.

Na BS, a comutação ATM é efetuada e o gerenciamento de recursos e mobilidade são processados. Utilizando MAC com fio e sem fio separados e camadas físicas a estação base 52 pode processar o tráfego de ATM tanto cabeado como sem fio como indicado pelo trajeto de aplicação entre o terminal 50 e o terminal ATM sem fio 51. O sistema de comunicações também incluirá u m controle sem fio 58 que controlará as camadas ATM, as camadas MAC e as camadas físicas. O controle sem fio 58 controla o estabelecimento dos enlaces entre a BS e os terminais sem fio e o nó de avanço temporário, mantém os enlaces como exposto abaixo, controla a transmissão de informação entre a estação base, nó de avanço temporário e os terminais sem fio, e restabelecer controle e terminar controle entre os nós no sistema. Um modelo em camadas para cada um dos WTs em uma arquitetura ad hoc não é representado, porém seria bem compreendido por aqueles versados na técnica, na qual inexiste qualquer estação base porém em seu lugar, um controlador central.

No sistema ATM sem fio, a unidade de transferência de informação é a célula ATM. Se a célula ATM é incorretamente recebida, ela então tem de ser descartada. Assim, neste caso, potentes códigos Reed- Solomon (“RS”) podem ser usados com fortes capacidades para correção de erros. Por exemplo, um RS (63,53) podería ser usado que pode corrigir até erros de 5 bytes dentro do seu pacote de 63-byte (os bytes de informação e os bytes de teste de paridade adicionais). O número de bytes de paridade extra adicionados a cada pacote decidem as capacidades de correção de erro do código RS.

Referência é feita a seguir à fig. 4 que representa, qualitativamente, a diferença entre a construção de um sistema codificado de Correção Antecipada de Erros (doravante “FEC”) forte e um fraco. Observe- se que um sistema FEC-codificado forte força a curva de “queda d’água” entre a probabilidade de erros de pacote e relação de sinal para ruído (SNR) a ser extremamente pronunciada. Essencialmente, então um receptor específico pode passar de um estado de canal “bom” para um estado de canal “mau” com uma muito pequena alteração na relação de sinal para ruído (SNR).

Tipicamente, o canal em ambiente interior muda lentamente com o tempo (quando comparado com a taxa de transmissão de dados - cerca de 20 Mbps).Por exemplo, em edifícios residenciais ou ambientes de escritório um canal pode ser previsto permanecer estacionário por alguns segundos, e trabalho anterior na técnica tem reportado variações no ambiente de escritório à razão máxima de 6,1 Hz, embora as medições fossem feitas utilizando somente uma única freqüência. Assim, para os fins do protocolo MAC, constitui uma presunção razoável o fato da qualidade de enlace poder estar em uma de duas condições, um canal “bom” e um canal “mau”, isto é, quando erros ocorrem, eles sempre ocorrem em rajadas.

Conforme brevemente mencionado acima, a presente invenção é perfeitamente integrada em um sistema a base de protocolo MAC, porém será facilmente compreendido por aqueles versados na técnica que a presente invenção não está limitada ao protocolo MAC. A camada MAC divide todas as mensagens que emite em duas partes - mensagens de controle/sinalização e mensagens de dados. As mensagens de sinalização são usadas para desempenhar a função do nível MAC de assegurar acesso a um canal. Essencialmente, quaisquer pacotes de sinalização ou dados são visualizados como ocupando intervalos de tempo.

Cada pacote ATM (53 bytes+cabeçalho MAC+cabeçalho de camada física) é presumido ocupar um intervalo de tempo.

Toda transmissão de dados de preferência é realizada dentro de um quadro de Acesso Múltiplo por Divisão no Tempo (TDMA). Um quadro TDMA descreve um determinado número de intervalos, que podem ser fixos ou variáveis.

Referência é feita a seguir à fig. 5, que representa um quadro TDMA, que por conveniência, também pode ser aqui designado de um quadro de dados de controle (CDF), e aplicável na arquitetura de rede BS orientada para WATM. Uma rede deste tipo e descrita no pedido de patente US SN 08/770.024, que e aqui incorporado a título de referência.

Em cada quadro de dados de controle MAC, existem quatro fases, isto é, (1) BS_sig, (2) Down_data, (3) Updata, e (4) EJburst. Durante a fase BS_sig, a BS transmite toda a sua informação de sinalização para os WTs. Após sua fase de sinalização, a BS transmite os dados de downjink na fase down_daía. A seguir, os WTs transmitem informação em uma ordem pré-especificada (que pode ser especificada dentro da fase BSjsig) na fase de Up_data, que inclui informação de sinalização acavalada. A informação de sinalização acavalada (piggybacked) tipicamente contém uma solicitação de alocação de intervalo da BS na fase CDF seguinte. Durante a fase EJburst, todas WTs que não emitiram quaisquer dados na CDF prévia, e foram alocados intervalos EJburst específicos, transmitirão no seu intervalo E burst específico um sinal de energia. Este sinal de energia indicará para o BS que um WT específico dentro daquele intervalo EJburst requer largura de banda a ser alocada para transmissão.

Referência é também sucintamente feita à fig. 6, que ilustra um CDF de acordo com o protocolo MAC para uma rede ad hoc, as analogias e as diferenças para a Arquitetura BS Orientada mais uma vez sendo bem compreendidas por aqueles versados na técnica. Na configuração de rede ad hoc, existem somente três fases (1) CC sig, (2) Dataji e (3) EJburst. Um controlador central é primeiramente escolhido e será compreendido que uma diferença entre CDF para arquitetura BS-orientada e o CDF para arquitetura ad hoc é a inexistência de qualquer fase explicita de Up data ou Down_data para o CC. Em uma rede ad hoc, há ainda o requisito de um controlador central para controlar a informação de sinalização/controle e alocação de intervalo disponível, e é a informação de dados entre o WT e o CC que é distribuída de tal maneira que cada WT, durante o seu intervalo, “acavala” sua informação de controle ao CC, onde (entre outras mensagens de controle) especifica o número de intervalos solicitado para o CDF seguinte. O CC coleta toda a informação e aloca intervalos ao WT solicitante dependendo de muitos parâmetros, alguns dos quais são expostos no supracitado pedido de patente US SN 08/656.803. Em uma rede ad hoc, o CC durante a fase CC_sig especifica a alocação dos intervalos ao WT transmissor. A descrição precedente foi apresentada com respeito à operação de “estado estacionário” de um quadro TDMA. A figura 7, em conjunção com o texto que se segue, descreve o mecanismo de como um WT é ativado e acessa a rede. Especificamente, a fig. 7 ilustra a seqüência de funções através das quais um WT passa para obter uma conexão para um dos serviços baseados em ATM. A primeira função para o WT é sincronizar-se com o quadro TDMA (etapa 80). Para habilitar esta sincronização, a BS emite periodicamente informação de temporização, que permite ao WT entrar em sincronismo.

Após a sincronização, o WT tem de “associar-se” com a rede para a qual necessita um intervalo alocado. O mecanismo para obter um intervalo é emitir uma solicitação (etapa 81) por um intervalo durante a fase Ejburst. Uma vez que o BS/CC ainda não tem conhecimento da existência do WT, o BS/CC atribui periodicamente um determinado número de intervalos Ejburst a um WT não específico, e aqui o WT aleatoriamente seleciona um destes intervalos não alocados para fazer a solicitação por um intervalo em um CDF subseqüente. O BS/CC então aloca um intervalo indicando número de intervalo n qual receber um Ejburst. Se dois WTs simultaneamente solicitassem por um intervalo no mesmo E_burst, então ocorrería uma colisão. Então o WT tem de usar qualquer uma das estratégias de resolução de acesso aleatório para resolver esta colisão. Assim um WT pode obter um intervalo alocado a si próprio para associação. Um processo deste tipo de obter um intervalo alocado é conhecido como Contenção Escalonada.

Após o WT ter proveitosamente emitido sua informação de associação, o BS/CC pode solicitar autenticação do WT (etapa 82) para assegurar que o usuário está autorizado par ingressar na rede sem fio. O WT emite uma resposta de autenticação (etapa 83), e se a informação é conforme prevista, então o WT é permitido a associar-se dentro da rede. O BS/CC então transmite uma mensagem de confirmação de associação (etapa 84) para o WT e também informa outros WTs acerca da existência do novo WT via sua fase BSsig/CCsig.

Após o WT ter se associado proveitosamente na rede, ele ainda tem de passar através de uma fase de estabelecimento de conexão (etapa 86A,B) para informar o BS/CC que tem dados a enviar. Para cada conexão, solicita (etapa 86A) um intervalo via o E_burst e transmite a informação relacionada com a conexão, tal como a taxa de dados de interesse as limitações QoS relacionadas com a conexão. O BS/CC utilizando um mecanismo de Controle de Admissão de Chamada (CAC) determina se pode suportar uma conexão deste tipo (etapa 86B).

Uma vez que um WT seja garantido recursos suficientes para a duração da conexão (que tipicamente consistirá em muitos quadros TDMA) via a mensagem de confirmação de estabelecimento da conexão da BS, ainda tem de enviar uma solicitação de alocação de intervalo atual a cada CDF (87A). Isto permite ao BS/CC atender às demandas instantâneas de muitos WTs e admitir um determinado valor de multiplexação estatística, em vez de uma alocação TDMA fixa por CDF. Esta solicitação de alocação para o CDF seguinte é emitida através de acavalamento sobre intervalos de dados existentes no CDF atual (durante a fase UP_data na rede BS-orientada, e durante a fase DATA na rede ad hoc como anteriormente descrito). Se um WT não possuía uma alocação de intervalo no CDF atual, então solicita um intervalo no CDF seguinte via a fase EJburst. A BS recebe todas as solicitações de intervalo (via dados acavalados e E_bursts) e então aloca intervalos específicos aos WTs durante a fase BS_sig/CC_sig. A BS também confirmará o estabelecimento da conexão para o WT (etapa 87B).

Uma vez terminada a conexão, uma mensagem de liberação da conexão é emitida para a BS/CC (88A). Esta mensagem libera os recursos que a BS/CC reservou. A BS confirmará esta liberação de conexão (etapa 88B). Finalmente quando o WT decide que tem de desligar, então emite uma solicitação de desassociação (etapa 89A) que é confirmada pela BS/CC (etapa 89B). Será facilmente lembrado que o protocolo MAC acima funciona quando o canal está em um “bom” estado. Todavia, quando o canal entra em um “mau” estado para um enlace BS/CC<->WT específico, então nenhuma transmissão pode se verificar.

Para aperfeiçoar a confiabilidade de comunicação, a presente invenção reconhece as vantagens de estabelecer uma via de transmissão redundante através de um Nó de Avanço Temporário (doravante “TFN”).

Na concretização preferencial, os seguintes “parâmetros” são de preferência integrados em qualquer esquema arquitetural de rede aplicável. 1. Um TFN é usado para o enlace BS/CC<->WT somente quando o WT já está registrado na rede, isto é, o TFN não atende a WTs não registrados. 2. Um TFN é usado para o enlace BS/CC<->WT somente quando o WT já é alocado largura de banda nominal para suas conexões, isto é, o TFN não implementa CAC para o WT, embora este parâmetro simplifique a implementação do TFN porém não é indispensavelmente requerido. 3. O WT pode ou não receber BS_sig/CC_sig durante o tempo de inatividade.

4. O BS/CC pode detectar EJburst porém não dados do WT durante o tempo de inatividade. 5. O TFN pode transmitir/receber quer do BS/CC quer do WT. 6. O TFN tem de ser alocado antes de ocorrer o tempo de inatividade imprevisto.

Referência passa a ser feita a seguir à implementação de um nó de avanço temporário em uma rede BS orientada. Em uma rede deste tipo, embora seja entendido que o nó de avanço temporário podería quer outro WT

quer uma BS secundária, a concretização preferencial contempla outra BS como a TFN, uma vez que existe uma conexão por fio entre a BS secundária e BS primária, que proporcionaria vantagens facilmente identificáveis.

Por exemplo, utilizando uma BS secundária como uma RFN

assegurará que a conexão de dados (e possivelmente sinalização entre a TFN e a BS primária pode utilizar o enlace por fio. Isto reduz a “tensão” sobre o orçamento de enlace sem fio.

Em termos genéricos, quando um pacote é transmitido por uma unidade sem fio para uma estação base primária numa freqüência selecionada, uma estação base secundária (isto é, a TFN) também recebería a transmissão. A TFN e então propagaria o pacote recebido para a estação primária na rede cabeada. A estação base primária seleciona o primeiro de todos os pacotes recebidos desta maneira, e descarta duplicatas Isto é, quando a estação base primária está se comunicando com o WT, a informação sendo transmitida pela TFN é informação em duplicata. Esta informação, mediante a identificação pela estação base primária de que é em duplicata, é descartada.

Quando um pacote necessita ser transmitido pela estação base para o outro terminal sem fio, tal como uma unidade móvel, a estação base o transmite para a unidade móvel, e pode aguardar por uma confirmação pela WT. Após um número predeterminado de tentativas improveitosas, a estação base primária pode simplesmente transmitir o pacote de informação ao longo da rede cabeada para a estação base secundária (TFN) que então por sua vez transmitiría o pacote para a unidade móvel utilizando a mesma freqüência.

Desta maneira, a estação base assegura que a estação móvel receba o pacote na ffeqüência que está esperando.

Referência é feita a seguir à fig. 8, tomada em conjunção com a seguinte, que apresenta vários esquemas para a seleção da TFN. Deve ser compreendido que a seleção de uma estação base secundária será baseada sobre critérios e parâmetros diferentes estabelecidos no sistema.

Isto é, um esquema de seleção é levar cada estação base (1-6) a atuar como uma estação secundária para todas as estações vizinhas.

Infelizmente, será facilmente aparente que um esquema deste tipo exigiría que cada estação base (1-6) ficasse à escuta de um número seis vezes maior de terminais sem fio, isto é, de unidades móveis). A carga sobre cada estação base pode ser reduzida, todavia, de tal maneira que uma estação base necessite estar a escuta de duas vezes o número normal de unidades móveis.

Se uma estação base somente atua como uma secundária para as unidades móveis para as quais constitui a segunda mais próxima, na qual a TFN seria determinada pela locação da unidade móvel. Por exemplo, todas as unidades móveis na figura que estão na região I utilizariam a estação base vizinha 1 como a secundária, as unidades móveis na região II utilizariam a estação base vizinha 2 como a secundária e assim por diante.

Finalmente, a presente invenção contempla um esquema de seleção por intermédio do qual a TFN é determinada pelo movimento da unidade móvel. Isto é, a TFN de cada unidade móvel seria determinada quando a unidade móvel ingressa na célula. A TFN é determinada pela locação da célula prévia da unidade móvel, e a mesma secundária é mantida enquanto a unidade móvel permanecer na célula. Quando a unidade móvel egressa de uma célula, a estação base correntemente atuante toma-se a secundária (TFN) para a unidade móvel. Assim, por exemplo e reportando-se mais uma vez à fig. 8, uma unidade móvel que ingressa na célula central proveniente da célula vizinha 1 é alocada a estação base da célula 1 como a (TFN) enquanto permanecer na célula central. Quando a unidade móvel sai da célula central, por exemplo para a célula 3, a estação base na célula central toma-se a TFN para a unidade móvel.

Referência é feita a seguir à fig. 9, que mais uma vez representa um quadro TDMA para uma arquitetura BS-orientada. Para facilidade de ilustração, presume-se que a BS e WT determinaram que o enlace entre elas caiu (e a WT será agora designada de WT inativa, e a TFN foi identificada (como exposto acima) através da qual a transmissão de dados então se processará. De acordo com a presente invenção, o processo de implementação de TFN em uma rede BS-orientada é ter uma TFN-fase especial, que em si própria pode ser dividida em três partes - a fase (1) TFNSIG, (2) TFNDN, e a TFNJJP. Durante a fase TFNSIG, a TFN emite sinalização para ambas a BS e WT inativa, tal como copiando a atribuição de alocação de intervalo para a WT inativa da fase BS sig e retransmitindo a solicitação de alocação de intervalo da WT inativa de retomo à BS.

As fases TFN_DN e TFNJJP de preferência são usadas para transferir dados entre a WT inativa e a BS. Tanto a WT como a BS inativas tem de estar à escuta da fase TFN DN, enquanto a WT caída transmite dados e sinalização durante a fase TFNJJP para a TFN. Será agora facilmente apreciado que se a TFN é uma BS secundária, então a transmissão de dados entre TFN<->BS pode ser efetuada via um mecanismo cabeado, enquanto uma seqüência de transferência (“handoff’) da BS primária para uma BS secundária é iniciada. Os esquemas de transferência deste tipo são conhecidos da técnica. Uma configuração deste tipo reduzirá o número de operações auxiliares de transmissão de dados via a TFN.

Na concretização preferencial, a TFN não monitora a fase EB (EJursi). Uma vez que a BS pode monitorar a fase EB, ela pode alocar um intervalo para a fase TFNJJP quando detecta uma solicitação EB da WT temporariamente desconectada. A TFN combina as solicitações de alocação de si própria assim como as solicitações de WT inativa e emite a solicitação combinada para a BS. Esta solicitação combinada pode ser transmitida via o pacote TFNSIG. Observe-se que no mínimo um pacote compreendendo a fase TFNSIG tem sempre de ser atribuído pela BS à TFN, e a TFN deve sempre transmitir o pacote TFNSIG indiferentemente ao fato de haver necessidade ou não de uma TFN.

Referência passará a ser feita a seguir à fig. 12 para uma ilustração de metodologia preferencial pela qual a BS determina que o enlace entre a BS e uma WT está inativo e a implementação da TFN. Primeiramente, será lembrado que uma TFN tem de ser selecionada e a conexão entre a BS e a TFN tem de ser estabelecida (etapa 1200). Como também será lembrado do acima, a BS iniciará a transmissão de dados para a WT (etapa 1202). A dita transmissão de dados pode incluir uma mensagem “ping” para a WT, que exigiría a WT a responder (etapa 1204). Se a WT não responder, a BS pode quer imediatamente presumir que a WT está inativa quer pode repetir a solicitação de configuração por um número pré-selecionado de vezes (etapa 1206). Uma vez que o número pré-selecionado de vezes (que pode ser ajustado para uma (1), a título de exemplo) tenha se esgotado, a BS retransmitiría a mensagem “ping” para a WT via a TFN (etapa 1208). Se a WT responder à TFN e a TFN efetivamente receber a confirmação (etapa 1210) é determinado que o enlace entre a BS e WT está inativo e a WT se comunicará com a BS através da TFN (etapa 1214). Se a WT ainda não responder e/ou a TFN não detectar a WT (etapa 1210), então é presumido que a WT não está mais ativa (etapa 1212).

Altemativamente, a metodologia pela qual é determinado que existe uma terminação do enlace BS e WT pode incluir uma consulta quanto ao fato da BS poder decodificar informação sendo transmitida pela WT. Por exemplo, e reportando-se mais uma vez à fig. 12, após a confirmação da WT para a transmissão da estação base (etapa 1204), a WT transmitirá a informação para ambas a BS e a TFN selecionada (etapa 1220). Enquanto a TFN está também processando a informação transmitida pela WT (etapas 1222-1223 e expostas em maior detalhe abaixo), existe uma determinação (etapa 122Γ) quanto ao fato da BS poder receber e decodificar acuradamente a informação transmitida. Se a resposta é negativa, é decidido que o enlace BS-WT caiu (etapa 1209) e o sistema procede para a etapa 1206. Se a BS efetivamente decodificar acuradamente a informação transmitida pela WT, o sinal EJburst é transmitido (etapa 1233) como exposto anteriormente, e o sistema prossegue para a etapa 1202.

Embora a seqüência acima possa determinar se o enlace entre a BS e WT está inativo, ela pode ser demasiadamente lenta para o WT.

Referência é por conseguinte também feita à fig. 12 para uma determinada iniciada por WT quanto ao fato do enlace entre BS e WT estar operacional.

Especificamente, se o enlace BS<->WT está inativo, não seria possível para o WT decodificar informação recebida da BS, tal como o conteúdo de BS_sig, resultando no fato da WT desconhecer entre outras coisas, quando fase EJburst se inicia. Consequentemente, na metodologia preferencial, a WT executa o seguinte. Após a TFN ter sido selecionada (etapa 1200) e a BS ter transmitido sua informação para a WT (etapa 1202), assim que a WT determina não está capacitada a decodificar BSsig (etapa 1230), ela decodifica TFNSIG (etapa 1232), que tem a informação de temporização de todas as fases CDF, e assim a WT conhece a locação de seu intervalo EJ>urst. É claro que se WT pode decodificar BS_sig e a BS confirma a dita recepção, o enlace de transmissão entre a WT e BS é estabelecido e a BS e WT se comunicam de maneira normal. Se o intervalo EJburst para a WT não tiver sido alocado no CDF atual (etapa 1234), então a WT aguarda até um intervalo EJ>urst ser alocado (etapa 1235) e a etapa 1230 é mais uma vez repetida para que WT pode continuar tentando decodificar o intervalo BS_sig e manter sua sincronização via o intervalo TFNSIG. Se o intervalo EJburst foi alocado, a WT emite o EJburst no seu intervalo E_burst (etapa 1236).

Subseqüentemente, a BS aloca o intervalo para a WT (etapa 1237).

Entrementes, é facilmente lembrado que uma vez WT não pode decodificar o BSjsig a WT não pode transmitir no intervalo alocado pela BS e a BS também pode determinar que o enlace entre a WT<->BS está caído (etapa 1204).

Em uma metodologia alternativa, a TFN podería retransmitir a alocação de intervalo via TFNSIG e a WT decodificar e transmitir seus dados.

Todavia, a BS ainda não podería decodificar o pacote e assim uma determinação pela BS de que o enlace BS<-> WT está inativo também podería ser efetuada.

Neste ponto deve ser lembrado que a WT, quer o enlace entre a BS e a WT esteja inativo quer não, está simultaneamente tentando transmitir informação para ambas a TFN e a BS (etapa 1220). A TFN por conseguinte está processando esta informação (etapa 1222) e a propagando para a BS (etapa 1223). Se a BS já estiver recebendo adequadamente a informação da WT, a informação da TFN estaria em duplicata e seria descartada (etapas 1224, 1225) e o processo retoma à etapa 1202. Se a informação não está em duplicata, o enlace entre a BS e a WT está inativo (etapa 1240) e o processo retoma à etapa 1206.

Uma vez que a BS tenha determinado que o enlace entre BS<-> WT está inativo e que a TFN tem um enlace estabelecido com a WT (etapa 1214), a BS seleciona o TFN para iniciar um procedimento de transmissão {handoff). Todos os dados que teriam sido transmitidos diretamente para a WT são agora dirigidos para a TFN. Especificamente, transfere a alocação de banda WT para a TFN e também aloca largura de banda extra para a TFN ara se comunicar com a BS e TFN. Deve ser compreendido que se a TFN é uma BS secundária então a alocação de largura de banda extra é mínima. A BS também tem de ser suscetível de determinar quando o enlace entre BS<->WT é operacional mais uma vez. Na concretização preferencial, o metodologia é como segue, com referência sendo feita à fig. 13 para facilidade de ilustração. Primeiramente, BS continuamente tenta decodificar os intervalos durante a fase TFN_UP (etapa 1302). A seguir, BS emite uma mensagem de sinalização para o WT interrogando se o WT pode receber os pacotes BS (etapa 1304) e continua a assim proceder até WT poder responder (etapa 1306). Com a capacidade pelo WT que pode receber o pacote BS, WT responde com um “sim” via seu caminho de sinalização durante a fase TFN_UP (etapa 1308). BS decodifica esta mensagem, e então inicia o processo para transmissão para remover a TFN (etapa 1310).

Assim pode ser visto que com somente operações auxiliares mínimas, e somente sinalização extra, é possível ter uma TFN em uma rede BS-orientada. Referência é também sucintamente feita à fig. 11A que resume o exposto ilustrando os enlaces de comunicação entre uma BS 1110 , uma TFN 1120 e uma WT 1130. Deve também ser reconhecido que quando a TFN não é usada, a operação auxiliar extra é meramente a TFNSIG que é emitida cada CDF. Por esta razão, o uso da BS secundária é a opção preferível para um TFN em uma rede BS orientada.

Baseado sobre o precedentemente exposto, deve então ser compreendido que é possível selecionar entre múltiplas TFNs. Nesta configuração, o WT, ao descobrir que seu enlace com a BS está inativo, de preferência determinaria a TFN ideal, baseado por exemplo, sobre o nível de energia recebido dos TFNs ativados e as múltiplas fases TFN recebidas pela WT e geradas por cada respectiva TFN. A BS com a descoberta de que seu enlace está inativo de preferência solicitadas as TFNs a tentarem se comunicar com a WT. A WT então comunica sua seleção de TFN de escolha, que por sua vez comunica esta informação de retomo à BS. Como pode ser visto, muitas configurações são contempladas desse modo resultando em ainda maior confiabilidade aperfeiçoada, com somente um aumento em operações auxiliares e complexidade de protocolo sendo assim ocasionado.

Referência é feita a seguir à fig. 14 que em combinação com o seguinte, descreve o uso de uma TFN em uma rede ad hoc. Primeiramente, conforme será lembrado pelas figs. 2A e 2B, inexistem quaisquer estações base, porém mais exatamente somente terminais sem fio. Consequentemente, o avanço temporário de preferência é outro WT. Conforme seria também facilmente lembrado, inexiste qualquer fase de dados explícita em uma rede ad hoc. Um quadro TDMA típico em uma arquitetura ad hoc com um CC e uma TFN é ilustrado. Como representado, a TFN-fase de preferência é iniciada na fase Dataji do CDF. Dois cenários em uma configuração ad hoc são contemplados, o primeiro representado na fig. 11, define o cenário por intermédio do qual o enlace entre o CC (1140) e WT1 (1150) está inativo, sinalização está se processando entre a TFN (1160) e o CC (1140) e o enlace de dados entre WT1 (1150) e WT2 (1170) ainda está ativo enquanto que a fig. 11A representa o segundo cenário por intermédio do qual ambos os enlaces entre WT1 (1150) e WT2 (1170) e entre CC (1140) e WT1 (1150) estão inativos.

Para um e outro cenário, todavia, similar à descrição no caso BS sig, a TFN pode ser presumida ter uma TFN-fase. Todavia, para o cenário da fig. 11, não há qualquer necessidade de dispor de seções TFN_DN e TFN_UP, porém mais exatamente somente a seção TFNSIG é necessária para a retransmissão da informação de sinalização da TFN para WT1 e também da TFN para o CC. A TFN tem de monitorar as mensagens de sinalização de WT1. Na concretização preferencial, a transmissão de dados entre WT1 e WT2 podería se processar sem qualquer interrupção. Consequentemente, não havería qualquer necessidade de iniciar um processo para transmissão. A TFN meramente seria um conduto para transferir mensagens de sinalização entre a WT e o CC.

Conforme seria também compreendido, por este processo e similar aquele descrito acima, a WT é suscetível de determinar que o enlace entre o CC e WT está inativo e também pode determinar quando o enlace entre o CC e o WT está operacional para principiar a transmitir as mensagens de controle diretamente para o CC.

De acordo com isto, referência será feita a seguir à fig. 12A para uma ilustração da metodologia preferencial pela qual a rede ad hoc determina que o enlace entre o CC e o WT está inativo. Primeiramente, pode ser lembrado que um controlador central e uma TFN tem de ser selecionado e a conexão entre o CC e o TFN tem de ser estabelecida (etapa 1200a). Como também será lembrado pelo acima, o CC iniciará a transmissão de informação de controle para um WT (etapa 1202a). A dita transmissão de informação de controle pode incluir uma mensagem “p/«g” para o WT, que exigiría o WT a responder (etapa 1204a). Se o WT não responder, o CC pode quer imediatamente presumir que o WT está inativo ou pode repetir a solicitação de confirmação por um número pré-selecionado de vezes (etapa 1206a). Uma vez que o número pré-selecionado de vezes (que pode ser estabelecido a uma (1), por intermédio de exemplo) foi esgotado, o CC então retransmitiría informação de sinalização/controle tal como a mensagem “ping” para o WT via a TFN (etapa 1208a). Se o WT responde à TFN e a TFN efetivamente receber a confirmação (etapa 1210a) é determinado que o enlace entre o CC e WT está inativo e o WT se comunicará com relação à informação de controle e sinalização com o CC através da TFN (etapa 1214a). Se o WT ainda não responder e/ou a TFN não detectar o WT (etapa 1210a), então é presumido que o WT não está mais ativo (etapa 1212a).

Altemativamente, como com a rede orientada no sentido de estação base, a metodologia pela qual é determinado que existe uma terminação do enlace CC e WT pode incluir uma consulta quanto ao fato do CC poder decodificar a informação de controle sendo transmitidas pelo WT.

Por exemplo, após a configuração do WT para a transmissão do controlador central (etapa 1204a), o WT transmitirá informação de controle para o CC e transmitirá informação de dados para a TFN selecionada e o WT receptor (etapa 1220a). Enquanto a TFN está também processando a informação transmitida por WT (etapas 1222-1223), há uma determinação (etapa 1221a) de se o CC pode receber e decodificar acuradamente a informação de controle transmitida. Se a resposta é negativa, é decidido que o enlace entre o CC e o WT transmissor está inativo (etapa 1209a), caso em que o CC tenta contactar o WT transmissor (1206a). Se o CC efetivamente decodificar acuradamente a informação transmitida pelo WT transmissor, o sinal EJburst é alocado (1233a) e o processo retoma à etapa 1202a.

De modo similar à configuração da estação base, se o enlace entre o CC e o WT transmissor está inativo, não seria possível para o WT decodificar a informação de controle do CC, tal como o conteúdo de CCsig, resultando no fato do WT não saber entre outras coisas,, quando a fase E_burst se inicia. Consequentemente, na metodologia preferencial, o WT efetua o seguinte. Após a TFN ter sido selecionada (etapa 1200a) e o CC ter transmitido a sua informação de controle para o WT (etapa 1202a), assim que o WT determina que não está capacitado a decodificar CC sig (etapa 1230a), ele descodifica TFNSIG (etapa 1232a), que tem a informação de temporização de todas as fases CDF, e assim o WT conhece a locação de seu intervalo EJburst. É claro que se o WT puder decodificar CC sig e o CC confirmar a dita recepção, o enlace de transmissão entre o WT e CC é estabelecido e o CC e WT podem se comunicar de uma maneira normal. Se o intervalo EJburst para o WT não tiver sido alocado no CDF atual (etapa 1234a), então o WT aguarda até um intervalo EJburst ser alocado (etapa 1235a). Entrementes, o WT mantém tentando decodificar o intervalo CCjsig (etapa 1230a) e mantém sua sincronização via o intervalo TFNSIG. Se o intervalo EJburst foi alocado, o WT emite o EJburst no intervalo E_burst (etapa 1236a). Subseqüentemente, o CC aloca o intervalo para o WT (etapa 1237a). Entrementes, é facilmente lembrado que uma vez que WT não pode decodificar o CC sig, o WT não pode transmitir o intervalo alocado pelo CC e o CC também pode determinar que o enlace entre o WT e o CC está inativo (etapa 1204a). O TFN está também processando a informação de dados supra mencionada (1222a) e as propagando para o WT receptor (etapa 1223a). Se o WT receptor já recebendo adequadamente a informação do WT transmissor, a informação de TFN estará em duplicata e será descartada (etapas 1224, 1225a). O processo, será entendido, procedería então para a etapa 1200a. Se a informação de dados sendo transmitida pela TFN não é em duplicata, é presumido que o enlace entre WTs está inativo (1240a) e o TFN ou o WT informará o CC que o enlace está inativo (etapa 1242a).

Uma vez que o CC tenha determinado que o enlace entre o CC

e o WT está inativo e que o TFN tem um enlace estabelecido com o WT (etapa 1214a), o CC seleciona a TFN para iniciar um processo para transmissão. Todos os dados que teriam sido transmitidos diretamente os WTs são agora dirigidos para a TFN. Especificamente, o CC transfere a alocação de largura de banda para o TFN e também aloca largura de banda extra para a TRFN (etapa 1244a) para comunicar-se com o CC e WT (etapa 1220a).

Para determinar quando o enlace entre o CC e o WT está operacional mais uma vez, a metodologia da fig. 13A é adotada.

Primeiramente, o CC emite uma mensagem de sinalização para o WT solicitando se o WT pode receber os pacotes de informação de sinalização CC (etapa 1304a) e continua a assim fazer até o WT poder responder (etapa 1306a). Com a capacidade pelo WT de que pode receber o pacote de informação de sinalização CC, WT responde com um “sim” através de seu caminho de sinalização durante a fase TFNJUP (etapa 1308a). CC decodifica esta mensagem (1310a), e então restabelece a comunicação.

Assim pode ser visto que é possível ter uma TFN em uma rede ad hoc orientada.

Consequentemente, proporcionando um processo que inclui um nó de avanço temporário conforme exposto aqui, pode ser visto que um processo aperfeiçoado para mais confíavelmente retransmitir dados e/ou informação de sinalização é proporcionado. Adicionalmente, pode ser visto que a presente invenção pode utilizar quer outra estação base quer terminal sem fio como o nó de avanço temporário. A presente invenção por conseguinte também aperfeiçoa a comunicação confiável com a detecção automática de um enlace de comunicação defeituoso com um terminal sem fio. Também pode ser visto que a presente invenção pode ser utilizada em um ambiente estacionário tal como em um ambiente residencial ou edifício comercial. Finalmente, um processo é apresentado para terminar o enlace com o nó de avanço temporário quando o enlace com o nó primário está satisfatoriamente operacional. Todas estas vantagens podem ser realizadas em redes ad hoc configuradas e em uma estação base.

Será assim visto que os objetivos definidos acima entre aqueles evidenciados pela descrição precedente são eficientemente alcançados e, uma vez que determinadas variações podem ser introduzidas na realização do processo acima sem se afastar do espírito e âmbito da invenção, é proposto que toda a matéria contida na descrição acima seja interpretada como ilustrativa e não num sentido limitativo.

Claims (7)

1. Processo para transmitir informação em um sistema de comunicações caracterizado por compreender pelo menos dois nós e pelo menos um terminal sem Γιο, o processo compreende: estabelecer um caminho de transmissão redundante através de um nó de avanço temporária, por: estabelecer um primeiro enlace de comunicação entre um primeiro de pelo menos dois nós e um segundo de pelo menos dois nós (etapa 1200); tentar estabelecer ou manter um segundo enlace de comunicação entre o primeiro de pelo menos dois nós e o terminal sem fio e mediante uma determinação de que o segundo enlace de comunicação não pode ser estabelecido ou mantido (etapas 1202, 1204): transmitir informação do primeiro dc pelo menos dois nós para o segundo de pelo menos dois nós (etapa 1208) e retransmitir a informação do segundo de pelo menos dois nós para o terminal sem fio (etapa 1214); tentar restabelecer o segundo enlace de comunicação entre o primeiro de pelo menos dois nós e o terminal sem fio (etapa 1206) e com o estabelecimento em questão: descontinuar a transmissão de informação subscqüente do primeiro de pelo menos dois nós para o segundo de pelo menos dois nós e transmitir diretamente a informação subscqüente para o terminal sem do primeiro de pelo menos dois nós (etapas 1204, 1220, 1221, 1233, 1202); em que o caminho dc transmissão redundante compreende o primeiro enlace de comunicação e em que o segundo de pelo menos dois nós é o nó de avanço temporária.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da informação ser transmitida para o terminal sem fio do segundo de pelo menos dois nós contanto que o segundo enlace de comunicação não possa ser estabelecido ou mantido (etapas 1204, 1214).

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o primeiro de pelo menos dois nós é um controlador central e o segundo de pelo menos dois nós é um terminal sem fio adicional.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que ambos o primeiro de pelo menos dois nós e o segundo de pelo menos dois nós são estações bases acoplados juntos por um enlace por fio.

5. Sistema de comunicações para transmitir informação compreendendo pelo menos dois nós e pelo menos um terminal sem fio, o sistema caracterizado pelo fato de compreender: dispositivo (58) para estabelecer um caminho de transmissão redundante através de um nó de avanço temporária, por dispositivos (58) para estabelecer um primeiro enlace de comunicações entre um primeiro de pelo menos dois nós e um segundo de pelo menos dois nós; dispositivos (58) para estabelecer ou manter um segundo enlace de comunicação entre o primeiro de pelo menos dois nós e o terminal sem fio e para determinar que o segundo enlace de comunicação não pode ser estabelecido ou mantido; dispositivos (58) para transmitir informação do primeiro de pelo menos dois nós para osegundo de pelo menos dois nós e retransmitir a informação do segundo de pelo menos dois nós para o terminal sem fio; dispositivos (58) para restabelecer o segundo enlace de comunicação entre o primeiro de pelo menos dois nós e o terminal sem fio e mediante o dito estabelecimento descontinuar a transmissão de informação subseqüente do primeiro de pelo menos dois nós para o segundo de pelo menos dois nós e transmitir diretamente a informação subseqüente para o terminal sem fio a partir do primeiro de pelo menos dois nós.

6. Sistema de comunicações de acordo com a reivindicação 5, caracterizado em que o primeiro de pelo menos dois nós é um controlador central e o segundo de pelo menos dois nós é um terminal sem fio adicional.

7. Sistema de comunicações de acordo com a reivindicação 5, caracterizado em que ambos o primeiro de pelo menos dois nós e o segundo de pelo menos dois nós são estações bases acoplados juntos por um enlace por fio.