ES2246340T3 - Metodo para enviar en redes de saltos multiples. - Google Patents
Metodo para enviar en redes de saltos multiples.Info
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Abstract
Un método para emitir información en una red de saltos múltiples que comprende una pluralidad de nodos, comprendiendo dicho método los pasos de: designar un nodo en la red como un nodo originario (O); transmitir (TS1) un mensaje desde el nodo originario en la red a una pluralidad de nodos repetidores aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección general en la que la información ha de ser emitida; transmitir (TS2), desde cada uno de los nodos repetidores aspirantes que recibieron satisfactoriamente el mensaje, un acuse de recibo del mensaje al nodo originario (O), seleccionar (TS3) uno de los nodos repetidores aspirantes que acusaron recibo del mensaje; transmitir (TS4) una orden de emisión desde el nodo originario (O) al nodo repetidor aspirante seleccionado (D), ordenando dicha orden al nodo seleccionado (D) emitir el mensaje recibido previamente a un nodo siguiente; emitir el mensaje al nodo siguiente por el nodo repetidor seleccionado (D); y transmitir (TS5) un acuse de recibo de laorden de emisión desde el nodo repetidor aspirante seleccionado (D) al nodo originario (O).
Description
Método para enviar en redes de saltos
múltiples.
La presente invención se refiere generalmente al
campo de emitir información a través de redes de saltos
múltiples.
En un método de comunicaciones de saltos
múltiples, la información es transmitida en saltos o segmentos
múltiples entre un origen y un destino en lugar de directamente
(por ejemplo, un salto). Este método puede ofrecer ventajas tales
como menor consumo de energía y mayor productividad de
información.
La técnica Bellman Ford y las técnicas asociadas
de encaminamiento de técnica anterior forman y definen una ruta de
saltos múltiples desde un origen a un destino. Esto es efectuado
haciendo circular información de coste de encaminamiento para
formar una tabla de encaminamiento. Por ejemplo, la información de
coste puede incluir retardos de mensajes, consumo acumulativo de
energía y cuenta de saltos. Esta información puede ser introducida o
resumida en la tabla de encaminamiento. Dentro del sistema, cada
nodo o estación usa la tabla de encaminamiento para tomar decisiones
independientes. El encaminamiento basado en técnica Bellman Ford
(también denominado "vector de distancia") produce la
existencia de una ruta única para cada par de
origen-destino. Sin embargo, cuando la topología
cambia debido a la movilidad, esta ruta única (por par de
origen-destino) pasará por nodos diferentes en el
tiempo.
Los cambios o las fluctuaciones dentro del
sistema implican que el encaminamiento óptimo puede cambiar basado
en las condiciones actuales en el sistema. En otras palabras, la
fluctuación de propiedades o características del sistema en el
tiempo puede crear ventanas o picos de oportunidad que permiten que
las transmisiones de señales sean más satisfactorias que en otros
momentos y condiciones. Las propiedades del sistema sometidas a
cambio pueden incluir, por ejemplo, calidad de trayecto, ruido,
interferencia y carga de tráfico de mensajes. Las técnicas de
encaminamiento de técnica anterior, tal como la técnica Bellman
Ford, no reconocen estas ventanas de oportunidad porque cada una de
las estaciones en el sistema no almacena información relativa.
En contraste, las técnicas de encaminamiento
oportuno aprovechan las oportunidades que proporciona fluctuación.
En el contexto de encaminamiento inalámbrico en particular, el
comportamiento funcional global del sistema sufre cuando la calidad
de enlaces dentro del sistema varía rápidamente en el tiempo (por
ejemplo, debido al desvanecimiento de Rayleigh). Sin embargo, el
encaminamiento oportuno compensa parcialmente esta pérdida de
comportamiento funcional usando las ventanas o picos de oportunidad
que la variación también proporciona. Cuando encaminamiento
oportuno es empleado, no hay una ruta única para cada par de
origen-destino. En cambio, los paquetes de datos
siguen una ruta que es algo aleatoria, conduciendo desde el origen
al destino. Por consiguiente, cuando la técnica Bellman Ford es
usada, paquetes consecutivos en técnica Bellman Ford serán enviados
por la misma ruta (siempre que la topología de la red no cambie
mientras tanto), mientras que cuando el encaminamiento oportuno es
usado, paquetes consecutivos pueden ser encaminados pero trayectos
diferentes por en la misma dirección.
La Patente de EE.UU. nº 6.097.703 y también la
Solicitud Internacional PCT (Patent Cooperation Treaty)
PCT/GB98/01651, publicada el 10 de diciembre de 1.998 con el Número
de Publicación Internacional WO 98/56140, describen un sistema de
encaminamiento oportuno en el que cada estación en una red
monitoriza la actividad de otras estaciones en la red. Cada
estación decide, independiente y oportunistamente, en el momento de
transmisión, cual de las otras estaciones usará para retransmitir
un mensaje. Por ejemplo, una primera estación selecciona una de
varias estaciones aspirantes y después emite el mensaje a la
estación aspirante seleccionada. Si esta transmisión es
satisfactoria, entonces la estación aspirante seleccionada
selecciona a su vez una de varias estaciones aspirantes y el ciclo
se repite. Si la transmisión desde la primera estación a la primera
estación aspirante seleccionada es insatisfactoria, entonces la
primera estación envía el mensaje a otra de las estaciones
aspirantes. Si ninguna de las estaciones aspirantes recibe el
mensaje satisfactoriamente, entonces la primera estación comunica a
la estación anterior que no puede emitir datos. En esta situación,
la estación anterior intentará emitir los datos por vía de otra de
sus propias estaciones aspirantes. Así, los ciclos se repiten y el
mensaje avanza o retrocede dependiendo de cómo responden las
estaciones aspirantes.
En resumen, las técnicas de encaminamiento
oportuno descritas parecen ser simplemente algoritmos de emisión más
rápidos dispuestos sobre un protocolo de información de
encaminamiento proactivo tradicional que es inherentemente lento
por sí mismo. Por ejemplo, en el texto "Encaminamiento en redes de
comunicación", redactado por Martha E. Stenstrup, derechos de
propiedad de Prentice Hall 1.995, en la página 388, se expresa que
"Un procedimiento que evita este problema usa algoritmos de
encaminamiento múltiples que trabajan funcionan en escalas de tiempo
diferentes: algoritmos rápidos que funcionan con información local
pero que producen rutas subóptimas, y algoritmos más lentos que
usan información más global para generar rutas mejores". Y en la
página 353, "La necesidad de respuesta rápida significa que son
necesarios algoritmos múltiples que funcionan en escalas de tiempo
diferentes (algoritmos rápidos que funcionan con información local
y algoritmos de plazo más largo que usan información más
global)".
A modo de ejemplo adicional, la monitorización
general descrita en la Patente de EE.UU. nº 6.097.703 y la
Publicación Internacional Número WO 98/56140 es un proceso lento.
La monitorización es manejada escuchando mensajes que pasan de
largo o enviando sondas activamente. Cuando es enviada una sonda, es
esperada de vuelta una respuesta que incluye información, por
ejemplo, respecto al la pérdida de trayecto. Cuando hay un retardo
entre el retorno de una sonda y una transmisión de datos, entonces
la información proporcionada por el retorno de la sonda puede
resultar obsoleta en el momento que los datos son transmitidos. Una
consecuencia indeseable es que las técnicas existentes de
encaminamiento oportuno, y también las técnicas de encaminamiento
basadas en Bellman Ford, no manejan elegantemente los efectos de
diversidad posibles. Por consiguiente, son necesarias técnicas
mejores que funcionen rápidamente y manejen los efectos de
diversidad elegante y eficazmente.
De acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención, para transmitir un mensaje de datos en un entorno de
saltos múltiples, una primera estación radiodifunde o multidifunde
una transmisión a otras estaciones o receptores próximos. Después
de que una o más de las estaciones responden a la primera estación,
la primera estación selecciona una de las estaciones que
respondieron y transmite un mensaje de mando a la estación
seleccionada para que adopte la responsabilidad de emitir el
mensaje de datos. Además, las respuestas a la primera estación
pueden incluir información respecto a los costes de encaminar el
mensaje de datos a su destino.
En otra variación, la primer transmisión puede
incluir tanto el mensaje de datos como un mensaje de mando que
designa una de las estaciones próximas, de modo que cuando la
estación designada recibe la primera transmisión, puede emitir
inmediatamente el mensaje de datos y entonces replicar más tarde a
la primera estación. Si la estación designada no responde a la
primera estación dentro de un intervalo de tiempo, entonces otras
estaciones que también recibieron el mensaje de datos pueden
responder a la primera estación, y la primera estación puede
seleccionar y ordenar a una de ellas que emita el mensaje de
datos.
Tanto la diversidad de ramal como el efecto de
captura pueden ser usados para mejorar el proceso de emisión de
datos. En particular, la diversidad de ramal proporcionada por la
radiodifusión/multidifusión reduce le necesidad de usar datos
intercalados junto con codificación para combatir los canales con
desvanecimiento y, a su vez, esto significa menos retardo y por
tanto mayor productividad de datos. El efecto de captura se refiere
a un fenómeno en el que solo es desmodulada la más fuerte de dos
señales que están en, o próximas a, la misma frecuencia, y la señal
más débil es suprimida completamente y rechazada como ruido. En
conjunción con nodos o estaciones receptoras múltiples, el efecto
de captura proporciona un algo grado de robustez cuando las
transmisiones de datos chocan haciendo máxima la probabilidad de que
al menos uno de los nodos recibirá satisfactoriamente la
transmisión deseada. Realizaciones ejemplares de la invención son
particularmente eficaces cuando el mensaje de datos o la información
de datos son mayores que los datos de señalización.
Otros objetos y ventajas de la invención
resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la
descripción detallada siguiente de realizaciones preferidas, cuando
es leída en conjunción con los dibujos adjuntos. Los elementos
iguales en los dibujos han sido designados por números de referencia
iguales.
La Figura 1 muestra un procedimiento de
señalización de acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención.
La Figura 2A muestra una disposición de
transceptores y enlaces de comunicación entre ellos.
La Figura 2B muestra señalización entre los
transceptores mostrados en la Figura 2A usando procedimientos de
señalización de acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención.
La Figura 3 ilustra como la pérdida de trayecto
puede afectar a la propagación de mensajes.
La Figura 4 ilustra los beneficios del
rendimiento de diversidad en la propagación de mensajes.
La Figura 5 ilustra como el efecto de captura
puede beneficiar a la propagación de mensajes.
La Figura 6 ilustra la división del flujo de
datos de acuerdo con realizaciones ejemplares de la invención.
La Figura 7 ilustra un método de emisión de
paquetes rápidos de acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención.
La Figura 8 ilustra un método de emisión de
paquetes rápidos de acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención.
La Figura 9 ilustra como la carga de datos es
distribuida naturalmente de acuerdo con realizaciones ejemplares de
la invención.
La Figura 10 ilustra procedimientos de
señalización de acuerdo con una realización de la invención.
De acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención, para transmitir un mensaje de datos en un entorno de
saltos múltiples, una primera estación radiodifunde o multidifunde
una transmisión a otras estaciones o receptores próximos. Por
ejemplo, esto puede ser efectuado enviando directamente sin un
canal de detección, o usando técnicas conocidas en este campo tal
como CSMA (Carrier Sense Multiple Access = Acceso Múltiple con
Detección de Portadora) o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple
Access/Collision Avoidance/Acceso Múltiple con Detección de
Portadora y Evitación de Colisión), etc. Después de que una o más
de las estaciones responden a la primera estación, la primera
estación selecciona una de las estaciones que respondieron y
transmite un mensaje de mando a la estación seleccionada para que
adopte la responsabilidad de emitir el mensaje. Además, las
respuestas a la primera estación pueden incluir información
respecto a los costes de encaminar el mensaje de datos a su
destino.
Tanto la diversidad de ramal como el efecto de
captura pueden ser usados para mejorar el proceso de emisión de
datos. En particular, la diversidad de ramal proporcionada por la
radiodifusión/multidifusión reduce la necesidad de usar datos
intercalados junto con codificación para combatir los canales con
desvanecimiento y, a su vez, esto significa menos retardo y, por
tanto, mayor productividad de datos. El efecto de captura ser
refiere a un fenómeno en el que solo es desmodulada la más fuerte
de dos señales que están en la misma, o próximas a la misma,
frecuencia, y la señal más débil es suprimida completamente y
rechazada con ruido. En conjunción con nodos o estaciones
receptoras múltiples, el efecto de captura proporciona un alto grado
de robustez cuando las transmisiones de datos chocan haciendo
máxima la probabilidad de que al menos uno de los nodos recibirá
satisfactoriamente la transmisión deseada. Realizaciones ejemplares
de la invención son particularmente eficaces cuando el mensaje de
datos o la información de datos son más grandes que los datos de
señalización.
La Figura 1 muestra un procedimiento de
señalización de acuerdo con una realización de la invención. Un
procedimiento para emitir un mensaje a través de una red de nodos o
estaciones empieza con un primer nodo originario O en la red cuando
un mensaje de datos es generado desde una capa superior en el primer
nodo o estación O o cuando un primer nodo O recibe un mensaje de
datos desde otro nodo. El procedimiento asegura que el mensaje de
datos es recibido por otro nodo solamente al final del
procedimiento.
En particular, como se muestra en la Figura 1, en
el paso opcional 1, pueden ser preseleccionados los nodos de destino
intermedios aspirantes y los parámetros de transmisión. La
preselección puede estar basada, por ejemplo, en información
proporcionada por un protocolo de encaminamiento más lento y/o
información auxiliar. Como se muestra en el paso 2, el nodo
originario O envía el mensaje de datos a un número de nodos de
direcciones ilimitadas, o sea, radiodifunde el mensaje de datos.
Alternativamente, el nodo originario O puede enviar el mensaje a un
número de nodos de direcciones limitadas, o sea, puede
multidifundir el mensaje de datos. Los parámetros de transmisión y/u
otra información de control pueden acompañar al mensaje de datos.
Por ejemplo, un conjunto de parámetros de transmisión que pueden
ser enviados con la cabecera de datos incluye la potencia P_{TX}
de transmisión y la potencia mínima de recepción
P_{RX-\text{min}}. Con esta información, los nodos aspirantes
receptores pueden realizar un cálculo básico de presupuesto de
enlace para calcular su potencia individual de transmisión tal que
la potencia mínima de recepción P_{RX-\text{min}} es recibida
en el nodo originario. El nivel de P_{RX-\text{min}} depende del
nivel de ruido en el receptor, la modulación usada y la
codificación así como de la interferencia captada por la antena.
Los otros mensajes de control también pueden
transportar información de presupuesto de enlace con fines de
control de potencia. Un nodo que no está implicado en un
intercambio de mensajes de datos y de control, pero que oye tal
comunicación, puede abstenerse de transmitir mensajes de datos o de
control él mismo si determina que transmitir mensajes de datos o de
control interferiría con el intercambio actual o un intercambio
subsiguiente. El comportamiento del nodo es determinado a partir de
información de cabecera oída que proporciona información para un
presupuesto de enlace sencillo así como una indicación de a) que
nodos recibirán o transmitirán, y b) cuando.
Como un ejemplo adicional, donde el mensaje de
datos es multidifundido, la información de control puede designar a
que nodo intermedios está destinado el mensaje de datos. La
información de control también puede especificar o influenciar de
otro modo los acuses de recibo generados por nodos que reciben
satisfactoriamente el mensaje de datos y la información de control.
Además, aunque solo cuatro nodos intermedios A, B, C, D son
mostrados en la Figura 1, cualquier número apropiado de nodos
intermedios pueden ser usados o designados.
Como se muestra en el paso 2 de la Figura 1, los
nodos A, B y D reciben satisfactoriamente el mensaje desde el nodo
originario y envían mensajes de acuse de recibo en respuesta. Como
se muestra, los mensajes de acuse de recibo procedentes de los
nodos B y D llegan satisfactoriamente al nodo originario O mientras
que el mensaje de acuse de recibo procedente del nodo A no es
recibido satisfactoriamente (debido a efectos de interferencia por
ejemplo). En una situación donde no llegan mensajes de acuse de
recibo satisfactoriamente al nodo originario O, o si el número de
mensajes de acuse de recibo recibidos satisfactoriamente en el nodo
originario O es menor que un umbral predeterminado, entonces el
nodo originario O puede retransmitir el mensaje de datos, con
parámetros de transmisión o valores de parámetros iguales o
diferentes, hasta que son conseguidos resultados satisfactorios de
acuse de recibo. Los parámetros de transmisión pueden incluir, por
ejemplo, potencia de transmisión, velocidad de datos y velocidad de
corrección de errores hacia delante (FEC: Forward Error
Correction). Además, la retransmisión puede ser realizada después
de un tiempo aleatorio de reducción de potencia y puede aprovechar
la detección de portadora, como es conocida en la técnica y
efectuada, por ejemplo, en muchos protocolos de acceso a soporte,
CSMA no persistente, CSMA persistente, etc.
Cuando son recibidos acuses de recibo
suficientes, en el paso 3 el nodo originario evalúa los acuses de
recibo recibidos y selecciona uno de los nodos que acusan recibo
para emitir el mensaje de datos y así empieza otro ciclo de
propagación. En el paso 4, el nodo originario O envía una orden de
emisión al nodo intermedio seleccionado (el nodo D en este caso) y
después renuncia a la responsabilidad del mensaje de datos (por
ejemplo, suspende la actividad respecto al mensaje de datos)
después de recibir un acuse de recibo desde el nodo D de que el nodo
D recibió satisfactoriamente la orden de emisión. En el caso de que
el nodo D no tenga éxito en emitir el mensaje de datos, el modo D
puede enviar un mensaje de estatus al nodo O indicando la
incapacidad de D para emitir el mensaje de datos y entonces el nodo
O puede intentar nuevamente emitir el mensaje de datos, por ejemplo
usando otros nodos intermedios además del nodo D.
Si el mensaje de datos llega en un estado
inaceptable al nodo de destino final, entonces el nodo de destino
final puede devolver un mensaje de solicitud automática de
repetición (ARQ: Automatic Repeat Request) a través de la red de la
misma forma que el mensaje de datos fue emitido a través de la
red.
La Figura 2A muestra una disposición específica
de nodos o transceptores O y A a G, y también los enlaces de
comunicación entre ellos. La Figura 2B muestra la señalización
entre los nodos, y también muestra una medida de relación de
portadora a interferencia (CIR: Carrier to Interference Ratio) en
cada uno de los nodos D y C durante la secuencia de señalización.
Las medidas de relación de portadora a interferencia (P/I) reflejan
los efectos del desvanecimiento, por ejemplo el desvanecimiento
Rayleigh. La relación de portadora a interferencia (P/I) también
refleja el nivel de interferencia procedente de otros usuarios. En
las curvas de relación de portadora a interferencia (P/I) mostradas
en las Figuras 2B y 6, la influencia de la interferencia procedente
de otros usuarios es pequeña y es básicamente un nivel mínimo de
ruido. Las variaciones de valores de relación de portadora a
interferencia, como son mostrados por las curvas en las Figuras 2B
y 6, son debidas principalmente a un canal con desvanecimiento.
La secuencia de señalización mostrada en la
Figura 2B es similar a la mostrada en la Figura 1, y los principios
y las opciones descritas anteriormente con respecto a la Figura 1
pueden aplicarse también a las Figuras 2A y 2B.
Como se muestra generalmente en la Figura 2A, el
nodo O envía mensajes a los nodos A, B, C, D y entonces el nodo D
envía posteriormente mensajes a los nodos E, F, G que están más
lejos del nodo O. En la Figura 2A, una "X" que marca las
transmisiones de O a C, de D a E y de D a F indica que estas
transmisiones son insatisfactorias. En un primer paso (o segmento
de tiempo) TS1 mostrado en la Figura 2B, el nodo O envía una
transmisión de datos a cada uno de los nodos A, B, C, D. El nodo C
no recibe satisfactoriamente la transmisión. Durante el primer paso
TS1, la relación de portadora a interferencia en el nodo D es grande
o próxima a un máximo. En contraste, la relación de portadora a
interferencia en el nodo C está cerca de un mínimo, indicando que
este valor pequeño de relación de portadora a interferencia es una
causa del fallo del nodo C en recibir satisfactoriamente la
transmisión de datos desde el nodo O. En el paso TS2, los nodos A,
B y D devuelven una señal de acuse de recibo de vuelta al nodo O.
La bajada de la relación de portadora a interferencia en el nodo D
ocurre después de la transmisión de las señales de acuse de recibo
y, de este modo, no impide que el nodo O reciba satisfactoriamente
las señales de acuse de recibo. Obsérvese que la relación de
portadora a interferencia es diferente en el nodo O comparada con
el nodo D porque la interferencia que este experimentó está basada
en la posición. En el paso TS3, el nodo O determina a cual de los
nodos que acusan recibo enviará una orden de emisión. En el paso
TS4, el nodo O envía una orden de emisión al nodo D, y en el paso
TS5 el nodo D envía un mensaje de acuse de recibo al nodo O para
confirmar la recepción de la orden de emisión. Después, el nodo D
envía mensajes de datos a los nodos E, F, G más adelante en la red,
como se muestra en la Figura 2A, para continuar propagando el
mensaje de datos a través de la red. En el paso TS6, después de que
el nodo D acusa recibo de la orden de emisión procedente del nodo
O, los nodos A, B desechan el mensaje de datos que recibieron desde
el nodo O en el paso TS1. Desechar mensajes de datos recibidos
puede ser deseable, por ejemplo, para conservar recursos en los
nodos A, B.
Generalmente, cuando un nodo recibe un mensaje de
datos pero no recibe una orden de emisión ordenándole emitir el
mensaje de datos, el nodo puede desechar simplemente el mensaje de
datos cuando termina un período de tiempo predeterminado después de
la recepción del mensaje de datos. Alternativamente, el nodo puede
desechar el mensaje de datos cuando recibo u "oye" una orden de
emisión para el mensaje de datos que está dirigido o diseccionado a
un nodo diferente. Estas técnicas alternativas también pueden ser
usadas conjuntamente.
De acuerdo con realizaciones ejemplares de la
invención, los procedimientos de emisión de datos mostrados en las
Figuras 1, 2A, 2B pueden ser ampliados con pasos adicionales. Por
ejemplo, antes de la activación del procedimiento de emisión, o
durante los momentos cuando el procedimiento de emisión no está en
uso, los datos referentes a la topología y la conectividad de la red
pueden ser recogidos y mantenidos sobre una base relativamente
lenta. Por ejemplo, está recogida de datos puede ser un proceso
continuo. Entonces, cuando el procedimiento de emisión es activado,
los datos de topología y conectividad pueden ser usados para ayudar
al nodo originario (el nodo O por ejemplo) a determinar que nodos
son destinos intermedios aspirantes (nodos A, B, C D de las Figuras
1 y 2, por ejemplo). La velocidad de recogida de los datos de
topología y conectividad es idealmente a) bastante alta para
proveer a cada nodo de indicaciones generales de que nodos podrían
ser destinos intermedios adecuados para mensajes de datos que se
desplazan en direcciones específicas o a destinos finales, mientras
que al mismo tiempo b) bastante baja para evitar malgastar energía
y otros recursos del sistema que mantienen información auxiliar
(tales como datos de topología y conectividad).
La recogida de datos de topología y conectividad
puede ser proporcionada por medio de un protocolo de información de
encaminamiento "tradicional" elaborado cuyo propósito es
proveer a cada nodo de un coste calculado (mínimo) para transmitir
un mensaje de datos desde el nodo a un cierto destino. El protocolo
de información de encaminamiento tradicional puede, por ejemplo,
conseguir este objetivo usando el algoritmo Bellman Ford
distribuido asincrónico con, por ejemplo, una métrica de salto, una
métrica de velocidad o una métrica de pérdida de trayecto media
total.
En conjunción con el protocolo de información de
encaminamiento tradicional, cada nodo en la red recoge y almacena
información de conectividad. Por ejemplo, la información de
conectividad puede tener la forma de una matriz de pérdidas de
trayectos entre nodos. La información puede estar basada en la
comunicación entre el nodo y sus vecinos, o puede ser información
de conectividad retransmitida al nodo por sus vecinos. Típicamente,
la información de conectividad de piso N-simo puede
estar disponible en un nodo, donde N representa el número de
conexiones. Por ejemplo, cuatro nodos enlazados en serie tendrían N
= 3 conexiones enlazándolos entre sí. El valor N puede ser dispuesto
para mantener la información auxiliar en un nivel razonable. Por
ejemplo, N puede ser dispuesto entre 1 y 3.
Durante la preselección de nodos aspirantes de
destino intermedios, mencionada anteriormente por ejemplo con
respecto al paso 1 opcional de la Figura 1, la información recogida
mediante el proceso de protocolo de información de encaminamiento
tradicional lento es valorada cuando se determinan los nodos
aspirantes de destino intermedios, o sea, repetidores. Un paso de
este proceso de preselección es seleccionar un conjunto adecuado de
parámetros de transmisión tales como codificación, velocidad,
potencia, etc. Esto influencia cuantos nodos aspirantes repetidores
están disponibles y también que nodos aspirantes repetidores están
disponibles, para selección. Un método más sencillo pero quizás
menos eficiente es usar valores implícitos (por defecto) para los
parámetros de transmisión y para el número de nodos aspirantes
repetidores. En resumen, diversas técnicas pueden ser usadas para
identificar nodos repetidores aspirantes, incluyendo pero no
limitadas a las tratadas aquí.
Un aspecto importante de la invención es que
nodos repetidores múltiples están disponibles generalmente para un
nodo como nodos aspirantes repetidores. Tener nodos aspirantes
repetidores múltiples disponibles para un nodo con un mensaje de
datos a emitir, proporciona un grado de diversidad de ramal. Un
conocimiento perfecto de conectividad o disponibilidad de nodos no
es necesario generalmente porque dirigirse a nodos múltiples
asegura que al menos alguno de ellos permanecerá accesible, y
proporcionan buena conectividad hacia el destino final del mensaje
de datos. De acuerdo con realizaciones ejemplares de la invención,
son adaptables los parámetros de transmisión que un nodo usa cuando
transmite el mensaje de datos, y/o la información de control y
parámetros. Así, si un nodo originario (por ejemplo, cualquier nodo
con un mensaje de datos y la responsabilidad de emitir el mensaje
de datos) halla que los nodos repetidores aspirantes no están
respondiendo a sus comunicaciones, entonces el nodo originario
puede variar los parámetros de transmisión para incrementar las
posibilidades de comunicación satisfactoria entre el nodo originario
y al menos un nodo repetidor aspirante. Los parámetros de
transmisión también pueden ser ajustados para hacer máximo el
rendimiento global, por ejemplo reduciendo los niveles de potencia
de transmisión innecesariamente altos para reducir el consumo de
energía y otros efectos secundarios indeseables. Los parámetros de
transmisión también pueden ser ajustados para proporcionar un
equilibrio entre el coste y el comportamiento funcional que sea
apropiado para la situación y el sistema a mano. Por supuesto, los
parámetros de transmisión pueden ser ajustados dinámicamente o por
adelantado o de ambas maneras. Por ejemplo, cuando un nodo recibe
un mensaje de datos y la responsabilidad de emitir el mensaje de
datos, los parámetros de transmisión pueden ser dispuestos en
valores iniciales o implícitos. Entonces, si el nodo no tiene éxito
en comunicar con nodos de retransmisión aspirantes, puede ajustar
los parámetros repetidores e intentar nuevamente.
De acuerdo con una realización de la invención,
los parámetros de transmisión pueden ser dispuestos de modo que haya
una gran probabilidad de que la transmisión llegue a los nodos
repetidores aspirantes más próximos, y también una posibilidad de
que la transmisión llegue a uno o más nodos repetidores aspirantes
más alejados en la dirección de propagación. Si uno de los nodos más
alejados puede ser alcanzado satisfactoriamente, entonces habrá
menos saltos en el recorrido de saltos múltiples del mensaje de
datos a través de la red, lo que puede conservar los gastos
globales de energía por bit de datos en el proceso de emisión de
saltos múltiples. Por ejemplo, cuando un trayecto al (a los)
nodo(s) más lejano(s) tiene un pico de desvanecimiento
(por ejemplo, Rayleigh, Rician o Lognormal), entonces las
transmisiones pueden llegar satisfactoriamente al (a los)
nodo(s) más lejano(s). La Figura 3 muestra un ejemplo
de esto. Como se muestra en la Figura 3, el trayecto desde el nodo
O al nodo K tiene una pérdida media del trayecto de 40 dB y, en
este momento particular, la pérdida instantánea de trayecto es 45
dB. El trayecto desde el nodo O al nodo L tiene una pérdida media
de trayecto de 45 dB y una pérdida instantánea de trayecto de 55
dB. Así que ambos trayectos desde el nodo O al nodo K y desde el
nodo O al nodo L son un poco peores en este instante de tiempo que
lo son en promedio. Pero el trayecto desde el nodo O al nodo M está
en mucho mejor estado puesto que la pérdida instantánea de trayecto
es 40 dB que es mucho menor que la pérdida media de trayecto de 50
dB. Como se muestra en la Figura 3, la pérdida de trayecto desde el
nodo O al nodo L es demasiado grande e impide la llegada
satisfactoria de señal al nodo L, pero un mensaje desde el nodo O
llegaría seguramente tanto al nodo K como al nodo más alejado, el
nodo M. En las situaciones donde las pérdidas de trayectos pueden
ser previstas en cierto grado, de acuerdo con una realización
ejemplar de la invención, los parámetros de transmisión en el nodo
O pueden ser optimizados para aprovechar la pérdida cíclica de
trayecto. Por ejemplo, las transmisiones procedentes del nodo O
pueden ser temporizadas para coincidir con mínimos de pérdida de
trayecto para los nodos repetidores aspirantes más alejados. Donde
la potencia de radiodifusión es limitada, esta técnica también
puede ser usada para minimizar la potencia de transmisión usando
justamente potencia de radiodifusión suficiente para establecer
contacto satisfactoriamente con los nodos repetidores aspirantes
más próximos.
De acuerdo con una realización de la invención,
un nodo originario tal como el nodo O puede enviar un mensaje a
nodos repetidores aspirantes múltiples que están situados
aproximadamente en el mismo lugar. En este caso, la estrategia es
enviar el mensaje con potencia suficiente de modo que una cantidad
razonables de energía medio por bit sea experimentada en los nodos
repetidores aspirantes. Cuando cada uno de los nodos repetidores
aspirantes experimenta canales con desvanecimiento diferentes (por
ejemplo, canales con desvanecimiento de Rayleigh) con respecto a
nodo originario O, es realizado el rendimiento de diversidad. Esto
es porque gracias a los picos de desvanecimiento, es muy probable
que al menos uno de los nodos repetidores aspirantes recibirá
satisfactoriamente el mensaje procedente del nodo originario O.
Las Figuras 4A y 4B proporcionan una ilustración
de estos principios. Como se muestra en la Figura 4A, un nodo O
envía un mensaje a cada uno de los nodos repetidores aspirantes Q,
R, S, T. El mensaje es recibido satisfactoriamente en los nodos Q y
T pero no es recibido satisfactoriamente en los nodos R y S como es
indicado por las etiquetas "X" a lo largo de los trayectos
O-R y O-S. La Figura 4B porqué esto
es así. En particular la Figura 4B muestra una función de densidad
de probabilidad (PDF: Probability Density Function) de Rayleigh en
el dominio de potencia. Como se indica en la Figura 4B, en el
momento de transmisión de mensaje desde el nodo O, los trayectos
O-R y O-S sufren un grado de
desvanecimiento que es superior a una media mientras que los
trayectos O-T y O-Q sufren un grado
de desvanecimiento que es menor que la media. En particular, como
se indica en la Figura 4A, el trayecto O-Q tiene una
relación señal/ruido de 10 dB, el trayecto O-R
tiene una relación señal/ruido de -20 dB, el trayecto
O-S tiene una relación señal/ruido de -5 dB y el
trayecto O-T tiene una relación señal/ruido de 5
dB.
Además, para una tasa de errores en palabras
(WER: word error rate) dada, la potencia de transmisión desde el
nodo O puede ser reducida significativamente gracias al alto grado
de ganancia por diversidad proporcionada por esta técnica. Aunque
el desvanecimiento rápido no esté presente, la ganancia por
diversidad todavía mejora eficazmente el comportamiento funcional
del sistema.
De acuerdo con realizaciones de la invención, el
efecto de captura también hace robusto el sistema y la técnica de la
invención. El efecto de captura se refiere a un fenómeno en el que
solo la más fuerte de dos señales, que están en, o cerca de, la
misma frecuencia, es desmodulada y la señal más débil es suprimida
completamente y rechazada como ruido. En conjunción con nodos o
estaciones receptoras múltiples, el efecto de captura proporciona
un alto grado de robustez cuando las transmisiones de datos chocan
haciendo máxima la probabilidad de que al menos uno de los nodos
recibirá satisfactoriamente la transmisión deseada. Por ejemplo,
los picos y las depresiones de desvanecimiento de Rayleigh pueden
permitir transmisiones concurrentes coincidentes en el espacio o
incluso transmisiones en paralelo. Esto aumenta la probabilidad de
que al menos uno de los nodos repetidores aspirantes experimentará
una relación adecuada de captura. La relación de captura es
expresada en dB de intensidad de señal, y es la magnitud en la que
el nodo receptor puede diferenciar entre dos señales entrantes
distintas que están en la misma frecuencia. Si una de las dos
señales es más fuerte que la otra en una magnitud que supera la
relación de captura, entonces la señal más fuerte será
"capturada" o recibida por el nodo receptor y la señal más
débil será suprimida completamente como ruido.
La Figura 5 ilustra el efecto de captura. Como se
muestra en la Figura 5, cada una de una primera estación originaria
O_{1} y una segunda estación originaria O_{2} envía una señal
de mensaje. En el nodo repetidor aspirante A, la relación
P_{01}/P_{02} de intensidades de señal de intensidades de señal
es igual a 10 dB y, por tanto, la señal de mensaje procedente de
O_{1} es capturada. En el nodo repetidor aspirante B, la relación
P_{01}/P_{02} es igual a -20 dB y, por tanto, la señal de
mensaje procedente de O_{2} es capturada. En el nodo de
retransmisión aspirante C, la relación P_{01}/P_{02} de
intensidades de señal es igual a -5 dB que es inferior a la relación
de captura en esta ilustración particular y, por tanto, ninguna
señal de mensaje es recibida satisfactoriamente.
En el contexto de la presente invención, también
hay un beneficio secundario concedido por el efecto de captura. Es
decir, es mitigada la necesidad de planificación considerada de red
compleja y quizás también de detección de portadora. Por supuesto,
esto no excluye estas técnicas. Por ejemplo, la confirmación de
emisión hacia delante, después de que han sido recibidos acuses de
recibo de transmisión de datos, puede ser usada en este (o sea,
detección de portadora y planificación) y otros contextos
similares.
Como se describió anteriormente, después de que
un nodo repetidor aspirante recibe satisfactoriamente un mensaje,
devuelve un mensaje de confirmación o acuse de recibo al nodo
originario para indicar la recepción satisfactoria. El mensaje de
confirmación puede incluir no solo un acuse de recibo de recepción
satisfactoria del mensaje procedente del nodo originario, sino
también puede incluir información actual sobre coste de
encaminamiento, conectividad, longitud de cola, potencia restante
de batería (por ejemplo, del nodo repetidor aspirante), etc. Sin
embargo, incrementar la longitud de mensaje de confirmación también
incrementa el consumo de energía porque precisa más tiempo para
transmisión. Por consiguiente, los beneficios de la información
adicional pueden ser equilibrados respecto a los inconvenientes del
consumo incrementado de energía, basados en la situación particular
y los recursos disponibles del sistema.
Además, puede ser gestionado el orden de acceso o
transmisión de los mensajes de acuse de recibo procedentes de los
nodos repetidores aspirantes. Por ejemplo, el orden o secuencia de
acuses de recibo puede depender del orden de direccionamiento en el
mensaje procedente del nodo originario (por ejemplo, el orden en el
que los nodos repetidores aspirantes son nombrados en el mensaje).
Por ejemplo, en CDMA/TDD (Code Division Multiple Access/Time
Division Duplex = Acceso Múltiple por División de Código/Dúplex por
División de Tiempo), los códigos pueden ser distribuidos de una
forma ordenada de modo que respuestas múltiples son posibles dentro
del mismo segmento de tiempo.
Los mensajes y técnicas de confirmación/acuse de
recibo pueden ser optimizados de modos diferentes. Por ejemplo, para
optimizar el rendimiento de potencia, se desea que el nodo
repetidor aspirante "más adecuado" responda antes que nodos
repetidores aspirantes menos adecuados. Esto puede reducir el
consumo de energía, por ejemplo, en una disposición donde los nodos
repetidores aspirantes menos adecuados permanecen silenciosos
después de recibir un mensaje desde el nodo originario, si oyen que
el nodo repetidor aspirante más adecuado envía un mensaje de acuse
de recibo dentro de un período de tiempo predeterminado. En otras
palabras, los nodos repetidores aspirantes menos adecuados esperan
durante un ratito antes de responder para proporcionar tiempo al
nodo repetidor aspirante más adecuado para responder. Sin embargo,
en la disposición el retardo puede ser inversamente proporcional al
coste de llegar al destino. Por ejemplo, un riesgo es que un nodo
repetidor aspirante distante adecuado no exista, o falle en recibir
satisfactoriamente el mensaje, en cuyo caso el retardo hasta que el
nodo originario recibe un mensaje de acuse de recibo será
relativamente largo. En otro ejemplo, para minimizar el retardo, se
puede dejar que todos los nodos repetidores aspirantes respondan lo
más rápidamente posible para minimizar el retardo. Sin embargo,
esto puede malgastar energía adicional. El punto de equilibrio
apropiado entre estos intercambio puede ser seleccionado basado en
objetivos de optimización, circunstancias y recursos disponibles
específicos dentro del sistema.
En un caso donde ninguno o pocos nodos
repetidores aspirantes responden, el nodo originario puede a)
sondear los mensajes de acuse de recibo, b) retransmitir el mensaje
de datos o c) efectuar una combinación de ambos. Como una opción
adicional, el modo originario puede dirigirse a nodos repetidores
aspirantes diferentes.
Cuando el nodo originario retransmite el mensaje
de datos, los parámetros de transmisión pueden ser adaptados y
ajustados para mejorar la posibilidad de que la retransmisión sea
aceptable, como se indicó anteriormente. Por ejemplo, el nodo
originario puede incrementar sucesivamente la potencia de
transmisión en cada ocasión de transmisión cuando no son detectadas
respuestas desde los nodos repetidores aspirantes. Opcionalmente,
el nodo originario puede enviar un mensaje "corto" de sondeo
de alta potencia (pero de baja energía debido a su corta duración)
para hallar nodos vecinos, más bien que malgastar energía
transmitiendo mensajes de datos (que son más largos/más grandes y
requieren más tiempo, y por tanto más energía, para
transmisión).
Después de que el nodo originario recibe acuses
de recibo, evalúa los acuses de recibo junto con información
suplementaria y después decide a cual de los nodos repetidores
aspirantes que acusan recibo ordenará emitir el mensaje de datos.
Un ejemplo de esto es ilustrado en la Figura 2B donde, en el paso
TS3, el nodo originario O determina que ese nodo D es que emite el
mensaje de datos, y después en el paso TS4 envía una orden de
emisión al nodo D. El nodo originario puede usar diversos
algoritmos de selección diferentes para decidir a que nodo ordenará
emitir el mensaje de datos, como reconocerán los expertos en la
técnica. Los expertos en la técnica apreciarán además que el
algoritmo de selección puede ser elegido basado en la situación
particular, los objetivos y los recursos del sistema a mano. De
acuerdo con realizaciones de la invención, el algoritmo de
selección puede incluir, por ejemplo, una evaluación de que nodos
repetidores aspirantes acusaron recibo satisfactoriamente de la
transmisión del mensaje de datos, y un coste medio experimentado por
los nodos repetidores aspirantes que acusaron recibo
satisfactoriamente de la transmisión de mensaje de datos. Grados de
conectividad por delante de los nodos repetidores aspirantes,
estatus de colas, bondad de las baterías (por ejemplo, extender el
trabajo entre nodos diferentes de modo que ningún nodo aislado
termine gastando significativamente más energía de batería que los
otros nodos), y niveles de carga de baterías de nodos diferentes,
todos pueden ser factores considerados como parte del algoritmo de
selección. Por supuesto, también pueden ser considerados otros
factores apropiados.
Además, algoritmos de selección diferentes pueden
ser usados, y/o algoritmos de selección específicos pueden ser
afinados u optimizados, para conseguir objetivos diferentes. Por
ejemplo, un objetivo podría ser el rendimiento energético mientras
que otro objetivo podría ser el rendimiento de productividad. Sin
embargo, todos los algoritmos deberían asegurar que el mensaje de
datos se mueve, en promedio, en una dirección correcta hacia el
destino final.
Después de que el nodo originario envía la orden
de emisión, espera recibir un acuse de recibo de que la orden de
emisión fue recibida satisfactoriamente. Por ejemplo, esto es
ilustrado en la Figura 2B, paso TS5. Métodos tradicionales de
solicitud automática de repetición (ARQ: Automatic Repeat Request)
pueden ser usados para asegurar que los estados en el nodo
originario y el nodo seleccionado (el nodo al que el nodo
originario envió la orden de emisión) están bien definidos, por
ejemplo usando temporizadores y respuestas forzadas.
Como se trató anteriormente y como se muestra en
la Figura 2B, paso TS6, después de que se acusa recibo de la orden
de emisión, los otros nodos repetidores aspirantes que recibieron
satisfactoriamente el mensaje de datos, desechan el mensaje de
datos y cualquier información asociada que ya no es necesaria. Como
se mencionó antes, este método de desechar puede ser gestionado por
un temporizador de desechar que es dispuesto o activado cuando el
mensaje de datos es recibido primero. Puede considerarse que los
datos recibidos ya no son necesarios si cuando termina el
temporizador de desechar, el nodo no ha recibido todavía una orden
de emisión. El período de tiempo del temporizador de desechar puede
ser un valor predeterminado o implícito. Como una alternativa o
adicionalmente, el período de tiempo puede ser dispuesto usando
información incluida en el mensaje de datos. En otras palabras, el
período de tiempo del temporizador de desechar puede ser uno de los
parámetros de transmisión que el nodo originario puede adaptar en
respuesta a condiciones actuales o nuevos objetivos.
Como un procedimiento de desechar alternativo o
adicional, un nodo repetidor aspirante puede desechar la información
cuando oye una orden de emisión dirigida a otro nodo con respecto a
la información.
De acuerdo con realizaciones de la invención, la
transmisión de paquetes múltiples y la división de flujo de datos
también pueden ser usadas provechosamente. La transmisión de
paquetes múltiples significa que varios paquetes o mensajes son
enviados antes de que acuses de recibo sean enviados en respuesta.
Esto mejora la relación de energías de a) la energía necesaria para
transmitir datos a b) la energía necesaria para transmitir
confirmación de que los datos transmitidos han sido recibidos.
La división de flujo de datos significa que en
una transacción de paquetes múltiples, varios nodos repetidores
aspirantes pueden obtener órdenes de emisión para subconjuntos
diferentes de los paquetes o mensajes transmitidos. La Figura 6
ilustra un ejemplo sencillo de esto. La Figura 6 muestra un eje de
tiempos para cada uno de los nodos O, A, B y C, en la que las
transmisiones están inmediatamente encima del eje de tiempos y las
recepciones están inmediatamente debajo del eje de tiempos. Los
valores de relación de portadora a interferencia en el tiempo
también son mostrados para cada uno de los canales
O-A, O-B y
O-C.
O-C.
La Figura 6 ilustra tanto la transmisión de
paquetes múltiples como la división de flujo de datos. Como se
muestra en la Figura 6, el nodo originario O transmite
secuencialmente los paquetes 1 a 9. El nodo A recibe los paquetes 1
a 4 y 8-9 pero no recibe satisfactoriamente los
paquetes 5 a 7. El nodo B solo recibe los paquetes 1 a 5 y el nodo
C solo recibe los paquetes 3 y 8-9. Después de que
el nodo originario O envía el último paquete 9 en el grupo, cada uno
de los nodos A, B y C envía una señal de acuse de recibo (A1, B1,
C1 respectivamente), indicando de tal modo que paquetes fueron
recibidos satisfactoriamente. Como se muestra en la Figura 6, el
nodo originario O recibe satisfactoriamente las señales A1, B1 de
acuse de recibo procedentes de los nodos A y B pero no recibe la
señal C1 de acuse de recibo procedente del nodo C.
Después de recibir y evaluar las señales de acuse
de recibo, el nodo originario O determina que paquetes no fueron
recibidos (lo mejor que sabe, basado en las señales de acuse de
recibo recibidas) y retransmite esos paquetes. Así, en el caso
ilustrado en la Figura 6, el nodo originario O vuelve a enviar los
paquetes 6-7. El nodo A recibe satisfactoriamente
ambos paquetes 6-7 enviados nuevamente y contesta
con un acuse de recibo A2. El nodo B recibe solo el paquete 7
enviado nuevamente y contesta con un acuse de recibo B2. El nodo C
no recibe ninguno de los paquetes 6-7 enviados
nuevamente y no envía acuse de recibo. Después de evaluar los
acuses de recibo A_{2}, B_{2}, el nodo originario O envía una
orden de emisión que indica que el nodo A debería emitir los
paquetes 6 a 9 y el nodo B debería emitir los paquetes 1 a 5. Cada
uno de los nodos A, B y C recibe satisfactoriamente la orden de
emisión y, en respuesta, los nodos A y B envían acuses de recibo (y
entonces proceden a llevar a cabo la orden de emisión) y el nodo C
desecha la información que ha recibido. En el caso de que el nodo
originario no reciba un acuse de recibo desde el nodo A con respecto
a los paquetes 6-7 enviados nuevamente, entonces el
nodo originario puede continuar el procedimiento de enviar
nuevamente (ajustando los parámetros de transmisión apropiadamente)
hasta que son recibidos acuses de recibo para todos los
paquetes.
Este procedimiento puede ser adaptado fácilmente
para aplicarse a diversos objetivos. Por ejemplo, si es deseado un
grado de redundancia de modo que cada paquete sea recibido por al
menos J nodos repetidores aspirantes (donde J es el grado de
redundancia, por ejemplo J = 2), el nodo originario puede seguir
enviando paquetes nuevamente hasta que los acuses de recibo indican
que cada paquete ha sido recibido satisfactoriamente por al menos J
nodos repetidores aspirantes. En la Figura 6, J = 1. Disponer J
mayor que 1 puede, por ejemplo, proveer al nodo originario de más
opciones cuando se selecciona a que nodos repetidores aspirantes
enviar órdenes de emisión.
En la Figura 6, el nodo originario envía la orden
de emisión después de que recibe acuses de recibo positivos para
todos los paquetes. Alternativamente, la emisión de paquetes puede
ser dividida en tiempo así como en trayecto, de modo que cuando
algunos pero no todos los paquetes son recibidos y reconocidos por
acuses de recibo satisfactoriamente, el nodo originario les ordena
que sean emitidos y después trabaja para retransmitir los paquetes
restantes. El ritmo o la magnitud de la división en tiempo puede
ser controlada, por ejemplo, expidiendo una orden de emisión solo
cuando un número de paquetes recibidos o reconocidos por acuse de
recibo satisfactoriamente iguala o supera a un valor umbral
predeterminado o determinado dinámicamente. Así, el valor umbral
puede ser uno de los parámetros de transmisión adaptables. El valor
umbral puede variar, por ejemplo, desde 1 al número de paquetes en
la agrupación (en la Figura 6, el valor umbral es igual al número
de paquetes en la agrupación, de modo que no hay división de
tiempo).
Los paquetes también pueden ser combinados en
agrupaciones. Por ejemplo, los nodos repetidores aspirantes pueden
retardar el envío de acuses de recibo (y los nodos originarios
pueden retardar enviar nuevamente paquetes o consultas de sondeo)
de modo que los nodos repetidores aspirantes tienen una oportunidad
de recoger paquetes procedentes de nodos originarios diferentes. Un
acuse de recibo subsiguiente procedente de un nodo repetidor
aspirante puede indicar a un nodo originario que el nodo repetidor
aspirante tiene otros paquetes procedentes de otros nodos
originarios. Los nodos originarios pueden usar esta clase de
información para generar órdenes de emisión que permiten que
paquetes individuales y subagrupaciones de paquetes sean combinados
y después emitidos en una sola subagrupación de paquetes.
Por ejemplo, una orden de emisión procedente de
un primer nodo originario puede ordenar a un nodo repetidor
aspirante que debería emitir paquetes de datos desde ese nodo
originario, pero preferiblemente junto con varios paquetes
recibidos desde un segundo nodo originario. Así, el nodo repetidor
aspirante debería esperar durante un tiempo y estar atento a una
orden de emisión procedente del segundo nodo originario. Si una
orden de emisión procedente del segundo nodo originario es recibida
dentro del período de tiempo, entonces el nodo repetidor aspirante
emite todos los paquetes respectivos juntos, por ejemplo
secuencialmente en una sola agrupación. Sin embargo, si al final del
período de tiempo no ha sido recibida orden de emisión desde el
segundo nodo originario, entonces el nodo repetidor aspirante puede
abandonar el esfuerzo de efectuar esta combinación y emite
simplemente los paquetes que recibió desde el primer nodo
originario. Los expertos en la técnica reconocerán que otras
técnicas combinatorias apropiadas pueden ser usadas dentro del marco
conceptual de la invención.
De acuerdo con otras realizaciones de la
invención, en lugar de enviar primero un mensaje de datos y enviar
después una orden de emisión después de recibir un acuse de recibo
que confirma la recepción del mensaje de datos, el nodo originario
envía la orden de emisión junto con, o como parte de, el mensaje de
datos. La orden de emisión designa un nodo repetidor aspirante y
ordena al nodo designado emitir inmediatamente el mensaje de datos.
Cuando el nodo designado recibe satisfactoriamente el mensaje de
datos y la orden de emisión conjuntamente, el mensaje de datos se
mueve más rápidamente a través de la red porque el nodo designado
no necesita responder con un acuse de recibo y después esperar una
orden de emisión separada. De acuerdo con la invención, en el caso
de que el nodo designado no reciba satisfactoriamente la
información, procedimientos de reserva son invocados para continuar
moviendo la información hacia su destino. Estos procedimientos de
reserva son similares o idénticos que los procedimientos descritos
anteriormente. Las Figuras 7 y 8 ilustran aspectos específicos de
esta técnica.
Como se muestra en la Figura 7, caso 1, los datos
son enviados a un nodo repetidor aspirante designado o direccionado
explícitamente así como a otros nodos repetidores aspirantes. Si el
nodo diseccionado explícitamente recibe satisfactoriamente los
datos, entonces emite inmediatamente los datos y después responde
al nodo originario con un acuse de recibo. Específicamente, el nodo
originario R(N + 1, A) envía datos a cada uno de los nodos
repetidores aspirantes R(N, A..C). Los datos incluyen una
indicación de que el nodo repetidor aspirantes R(N, A) es el
nodo designado. Cada uno de los nodos R(N, A..C) recibe
satisfactoriamente los datos, y el nodo R(N,A) emite
inmediatamente los datos (pero esta vez incluyendo una indicación
de que R(N - 1, A) es el modo designado) a cada uno de los
nodos R(N - 1, A..D). Después de que el nodo R(N, A)
emite los datos, todos los nodos R(N, A..C) responden al nodo
originario R(N + 1, A) con acuses de recibo. Cada uno de los
nodos R(N - 1, A..D) recibe satisfactoriamente los datos y
el modelo se repite de una manera similar, excepto en que cuando el
nodo R(N - 1, A) emite los datos, sólo un nodo está dentro
del alcance, el nodo designado
R(N - 2, A).
R(N - 2, A).
Cuando un nodo designado no acusa recibo
positivamente de los datos, entonces el nodo originario selecciona
uno de los otros nodos repetidores aspirantes (no designados) y
envía una orden de emisión. Esto es ilustrado en la porción central
de la Figura 7, caso 2, que muestra que el nodo originario
R(N, A) emite los datos a los nodos repetidores aspirantes
R(N - 1, A..D) pero el nodo designado R(N - 1, A) no
recibe los datos y por tanto no responde con un acuse de recibo.
Por consiguiente, después de evaluar los acuses de recibo
procedentes de los nodos no designados R(N - 1, B..D), el
nodo originario R(N, A) selecciona el nodo R(N - 1,
C) y envía una orden de emisión que le ordena emitir los datos.
La primera porción de la Figura 7, caso 2, es
ligeramente diferente que la de la Figura 7, caso 1. La primera
porción del caso 2 muestra una situación donde solo el nodo
designado R(N, A) recibe datos desde el nodo originario
R(N + 1, A) y por tanto es el único nodo en responder con un
acuse de recibo después de emitir los datos a los nodos R(N
- 1, A).
La Figura 8 ilustra un procedimiento similar al
mostrado en la Figura 7 pero con un refinamiento adicional.
Específicamente, los nodos no designados esperan durante un tiempo
después de recibir datos desde un nodo originario. Si el nodo
designado responde antes de que termine el período de tiempo,
entonces los nodos no designados permanecen silenciosos y pueden
desechar los datos. Si al final del período de tiempo el nodo
designado no ha enviado todavía una respuesta de acuse de recibo al
nodo originario, entonces los nodos no designados envían respuestas
de acuse de recibo.
Esta técnica tiende a reducir los gastos de
energía pero puede aumentar el tiempo de tránsito del mensaje de
datos a través de la red. Por ejemplo, cuando el nodo repetidor
aspirante designado recibe y reconoce por acuse de recibo
satisfactoriamente los datos, es ahorrada energía porque los nodos
repetidores aspirantes no designados que también recibieron los
datos permanecen silenciosos en lugar de generar una respuesta de
acuse de recibo al nodo originario. Sin embargo, cuando el nodo
repetidor aspirante designado no está disponible para el nodo
originario, entonces el tiempo de tránsito a través de la red
aumenta porque los nodos repetidores aspirantes no designados
esperarán durante un tiempo antes de responder. Además, no es
ahorrada energía porque responderán todos los nodos repetidores
aspirantes no designados que recibieron los datos.
Como se muestra en la Figura 8, los datos
enviados desde el nodo originario R(N + 1, A) son recibidos
satisfactoriamente en todos los nodos repetidores aspirantes
R(N, A..C). Los datos enviados incluyen una indicación de que
el nodo R(N, A) es un nodo designado. El nodo designado
R(N, A) responde al nodo originario R(N + 1, A) con
un acuse de recibo y los nodos no designados que recibieron los
datos enviados, o sea, los nodos R(N, B..C), oyen el acuse de
recibo del nodo designado o la transmisión de datos y por tanto no
responden al nodo originario
R(N + 1, A).
R(N + 1, A).
Antes de enviar la respuesta de acuse de recibo,
el nodo designado R(N, A) emite los datos (con una
indicación, esta vez, de que el nodo repetidor aspirante R(N
- 1, A) es el nodo designado) a los nodos R(N - 1, A..D). Sin
embargo, el nodo designado R(N - 1, A) no recibe
satisfactoriamente los datos y, por tanto, no responde con un acuse
de recibo. Los nodos no designados R(N - 1, B..D) esperan
durante un tiempo y están atentos a una respuesta desde el nodo
designado R(N - 1, A) al nodo originario R(N, A).
Cuando el período de tiempo termina sin una respuesta procedente
del nodo designado, cada uno de los nodos no designados R(N
- 1, B..D) responde al nodo originario R(N, A) con un acuse
de recibo de modo que el nodo originario R(N, A) puede
disponer que uno de los nodos no designados emita los datos. El
nodo originario R(N, A) recibe estos acuses de recibo,
selecciona el nodo R(N - 1, C) y después envía una orden de
emisión al nodo R(N - 1, C). El nodo R(N - 1, C)
recibe satisfactoriamente la orden de emisión y entonces obedece
emitiendo los datos a un solo nodo aspirante R(N - 2, A) y
después respondiendo al nodo originario R(N - 1, C) con un
acuse de recibo de la orden de emisión.
En realidad, la técnica de la Figura 8 divide los
nodos repetidores aspirantes en dos grupos, un primer grupo que
contiene solo el nodo designado, y un segundo grupo que contiene
los nodos no designados, que espera para acusar recibo de las
transmisiones procedentes del nodo originario. Esta técnica puede
ser alterada de modo que los nodos repetidores aspirantes sean
divididos en más de 2 grupos. El último grupo contendría todos los
nodos no designados que esperan durante un período de tiempo máximo
antes de responder. Cada uno de los grados procedentes contendría
un nodo designado y también un período de tiempo diferente para
clasificar eficazmente los nodos designados. El primer grupo sería
el mismo, como en la Figura 8, conteniendo solo el nodo designado y
sin período de tiempo. Sin embargo, cada uno de los grupos
intermedios contiene un nodo designado y tiene un período de tiempo
que es mayor que el período de tiempo del grupo procedente y menor
que el período de tiempo del grupo siguiente detrás de él. Aquí, la
orden de emisión indica qué nodos están en qué grupos y también el
período de tiempo para cada grupo. Si el nodo designado en el primer
grupo no acusa recibo dentro del período de tiempo del segundo
grupo, entonces el nodo en el segundo grupo emitirá el mensaje de
datos y acusará recibo si recibió satisfactoriamente la orden de
emisión. Si no lo hizo, entonces estará silencioso. Si el nodo
designado en el grupo siguiente no oye un acuse de recibo en el
momento que termina su período de tiempo (más largo), entonces
emitirá el mensaje de datos y acusará recibo, suponiendo que
recibió satisfactoriamente la orden de emisión y el mensaje de
datos. Así, la orden de emisión designa nodos múltiples pero los
clasifica de modo que si uno falla, entonces el nodo designado
subordinado siguiente tendrá una oportunidad para ejecutar la orden
de emisión y obedecer. Si todos los nodos designados fallan en
recibir satisfactoriamente la orden de emisión y el mensaje de
datos, entonces al final de todo, los nodos no designados en el
último grupo, que recibieron el mensaje de datos, acusan recibo de
la manera descrita con respecto a la
\hbox{Figura 8.
}
Como se muestra por ejemplo en las Figuras 7 y 8,
las respuestas de acuse de recibo pueden ser secuenciadas de modo
que no choquen en el nodo originario. Los parámetros de transmisión
adjuntos a los datos transmitidos desde el nodo originario pueden
indicar, por ejemplo, un orden en el que los nodos repetidores
aspirantes deberían responder con acuses de recibo. En un sistema de
Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), los parámetros de
transmisión adjuntos a los datos transmitidos desde el nodo
originario pueden impedir colisiones indicando qué códigos
ortogonales los nodos repetidores aspirantes deberían usar para
responder.
En las realizaciones antes descritas, el mensaje
de datos es enviado generalmente como una primera comunicación
(antes de, o junto con, una orden de emisión) desde un nodo
originario a un nodo repetidor aspirante.
Es útil señalar que las realizaciones ejemplares
de la invención distribuyen naturalmente la carga de datos entre los
nodos repetidores. Este principio es ilustrado en la Figura 9. como
se muestra en la Figura 9, un primer paquete es enviado desde el
punto A al mismo tiempo que un segundo paquete diferente es enviado
desde el punto B. Los puntos A y B están próximos. Cada círculo en
la Figura 9 indica un alcance exterior de una transmisión desde un
punto en el centro del círculo. Los puntos en la Figura 9
representan nodos repetidores aspirantes. TS_{u} a TS_{y}
representan segmentos de tiempo secuenciales. Así, las
transmisiones (círculos) que están marcadas con el mismo símbolo de
segmento de tiempo ocurren al mismo tiempo. Cuando los paquetes
primero y segundo son enviados inicialmente desde los puntos A y B,
los nodos repetidores aspirantes que reciben uno de los paquetes
con una relación portadora/interferencia suficientemente alta
responderán al nodo originario respectivo en uno de los puntos A y
B. Así, debido al efecto de captura y a otros factores descritos
anteriormente tal como el rendimiento de diversidad, algunos de los
nodos aspirantes próximos a los nodos A y B recibirán el primer
paquete y otros recibirán el segundo paquete. En realidad, los dos
paquetes se repelen entre sí con respecto a los nodos repetidores
aspirantes hasta que no perturban mutuamente la propagación del
otro a través de la red. Como se muestra por ejemplo en la Figura 9,
los trayectos S_{A} y S_{B} de propagación empiezan próximos
entre sí desde los nodos A y B, y después se separan rápidamente
hasta que cada uno no es afectado desfavorablemente por las
transmisiones del otro. Por ejemplo, obsérvese que los círculos de
transmisión de S_{A} no llegan a los nodos repetidores de S_{B}
y viceversa. Obsérvese también que se supone que los nodos
repetidores aspirantes están disponibles en números suficientes, y
con una distribución apropiada, a fin de permitir la distribución
de carga.
De acuerdo con otra realización ejemplar de la
invención, el nodo originario puede ceder el control de decisión de
emisión a otro nodo. Una ventaja de ceder el control de decisión de
emisión es que el tráfico de control es limitado a un área
geográfica menor. Esto ahorra alguna energía de tráfico de control y
también reduce la interferencia.
En una situación donde el nodo originario cede el
control de decisión de emisión a otro nodo, un acuse de recibo de
emisión debe ser devuelto todavía al nodo originario de modo que el
nodo originario abandonará la responsabilidad en lugar de tomar
medidas adicionales para emitir los datos. El acuse de recibo de
emisión puede proceder del nodo al que el nodo originario dio el
control de decisión de emisión. Alternativamente, cuando el nodo
originario (primero) da el control de decisión de emisión a otro
nodo (segundo) y ese nodo (segundo) envía una orden de emisión a un
tercer nodo, el tercer nodo puede enviar un acuse de recibo de
emisión al primer nodo originario. Estos principios son ilustrados
en la Figura 10 donde un nodo originario A10 envía datos a los
nodos vecinos B10, C10 y D10 en una primera transmisión 101 que
también transfiere el control de decisión de emisión al nodo C10.
Cada uno de los nodos B10, D10 envía un acuse de recibo 102 que
indica la información de estatus y la recepción satisfactoria de la
transmisión 101 de datos. El nodo C10 de control recibe los acuses
de recibo 102, selecciona el nodo B10 y envía una orden 103 de
emisión al nodo B10. El nodo B10 puede enviar un acuse de recibo
104a de emisión al nodo originario A20. Alternativamente, el nodo
C10 de control puede enviar un acuse de recibo 104b de emisión al
nodo originario A10. Los expertos en la técnica apreciarán que
estas técnicas pueden ser combinadas apropiadamente con, o
modificadas por, otras realizaciones ejemplares de la invención
descritas anteriormente y mostradas, por ejemplo, en las figuras
anteriores.
Además, las técnicas y los procedimientos
descritos aumentan la robustez de la transmisión de datos de saltos
múltiples contra los efectos perjudiciales de cosas tales como
canales con desvanecimiento rápido y gran dispersión de retardo. La
robustez es mejorada puesto que es probable que al menos uno de los
nodos repetidores aspirantes verá al menos un buen nodo repetidor
aspirante con no demasiada dispersión de retardo o desvanecimiento
rápido.
En resumen, las realizaciones ejemplares de la
invención descritas anteriormente proporcionan ventajas
significativas. Por ejemplo, es minimizada la cantidad de energía
necesaria para transmitir información satisfactoriamente porque la
utilización de buenos picos de canales o picos de oportunidad es
garantizada probabilísticamente debido a los canales con
desvanecimiento (por ejemplo, Rayleihg, Rician, Lognormal, y
ausencia de perturbador). Las exigencias de energía también son
minimizadas efectuando transmisiones que tiene una relación
energía/distancia pequeña. Esto es posible porque cuando son usados
nodos repetidores aspirantes múltiples, experimentando todos una
relación portadora/interferencia pequeña y por tanto una gran tasa
de errores, es probable que al menos uno de ellos reciba
correctamente la transmisión de datos. El tránsito rápido de los
datos a través de la red es hecho posible debido a los retardos
cortos en saltos individuales y a la gran productividad que, a su
vez, son posibles porque la intercalación con codificación no es
necesaria para combatir las bajadas de desvanecimiento, y porque
son necesarios pocos mensajes de control comparativamente. Otra
ventaja más es la capacidad de soportar transmisiones concurrentes
coincidentes en el espacio, lo que es debido a la capacidad de
captura garantizada probabilísticamente en conjunción con la
presencia de canales con desvanecimiento y la disponibilidad de
receptores o nodos repetidores aspirantes múltiples. La fiabilidad
también es aumentada en condiciones que cambian en respuesta a
cambios en las características de canales o movilidad. Esto es
porque, en contraste con los casos de circuitos conmutados o
procedimientos de encaminamiento Bellman Ford tradicional, en
realizaciones de la invención siempre están disponibles nodos
redundantes y, por tanto, rutas alternativas. Las realizaciones de
la invención también proporcionan automáticamente la distribución
de carga como un efecto secundario beneficioso. Esto es debido al
hecho de que las transmisiones que interfieren o compiten se
repelerán automáticamente entre sí hasta que no causen
perturbaciones mutuas cuando se propagan en forma de saltos
múltiples a través de la red. Además, es útil señalar que los
métodos y procedimientos propuestos toman decisiones de emisión
basados en hechos relativos a la recepción de datos y las
características de la red, más bien que en la especulación relativa
a la recepción satisfactoria de datos como en los métodos de
técnica anterior.
Las personas de cualificación ordinaria en la
técnica también comprenderán que los principios de la presente
invención tienen una aplicación extensa más allá de las redes
inalámbricas, y pueden aplicarse a la transmisión de información o
materiales a través de cualquier sistema que comprende una red de
nodos donde los enlaces entre los nodos varían en calidad y
disponibilidad en el tiempo. Las realizaciones expuestas por la
presente son consideradas en todos los aspectos como ilustrativas y
no restrictivas. El alcance de la invención es indicado por las
reivindicaciones adjuntas más bien que por la descripción anterior,
y todos los cambios que entran dentro del significado y el margen y
sus equivalentes están destinados a ser incluidos en ellas.
Claims (31)
1. Un método para emitir información en una red
de saltos múltiples que comprende una pluralidad de nodos,
comprendiendo dicho método los pasos de:
designar un nodo en la red como un nodo
originario (O);
transmitir (TS1) un mensaje desde el nodo
originario en la red a una pluralidad de nodos repetidores
aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección general en la
que la información ha de ser emitida;
transmitir (TS2), desde cada uno de los nodos
repetidores aspirantes que recibieron satisfactoriamente el mensaje,
un acuse de recibo del mensaje al nodo originario (O),
seleccionar (TS3) uno de los nodos repetidores
aspirantes que acusaron recibo del mensaje;
transmitir (TS4) una orden de emisión desde el
nodo originario (O) al nodo repetidor aspirante seleccionado (D),
ordenando dicha orden al nodo seleccionado (D) emitir el mensaje
recibido previamente a un nodo siguiente;
emitir el mensaje al nodo siguiente por el nodo
repetidor seleccionado (D); y
transmitir (TS5) un acuse de recibo de la orden
de emisión desde el nodo repetidor aspirante seleccionado (D) al
nodo originario (O).
2. El método de la reivindicación 1, en el que
los pasos de transmitir el mensaje, transmitir el acuse de recibo
del mensaje, seleccionar uno de los nodos repetidores aspirantes,
transmitir la orden de emisión, emitir el mensaje y transmitir el
acuse de recibo de la orden de emisión son repetidos hasta que el
mensaje recorre la red de saltos múltiples.
3. El método de la reivindicación 1,
comprendiendo además el paso de alterar parámetros de transmisión y
repetir el paso de transmitir el mensaje desde el nodo originario
cuando el nodo originario no recibe un acuse de recibo del
mensaje.
4. El método de la reivindicación 1,
comprendiendo además el paso de alterar parámetros de transmisión
(paso 2) y repetir el paso de transmitir el mensaje desde el nodo
originario cuando el nodo originario recibe menos que un número
predeterminado de acuses de recibo del mensaje.
5. El método de la reivindicación 1, en el que el
paso de transmitir (TS2) el mensaje es realizado directamente sin un
canal de detección.
6. El método de la reivindicación 1, en el que el
paso de transmitir (TS2) el mensaje es realizado como una
radiodifusión.
7. El método de la reivindicación 1, en el que el
paso de transmitir (TS2) el mensaje es realizado como una
multidifusión.
8. El método de la reivindicación 1, en el que el
paso de transmitir (TS2) el mensaje es realizado usando detección de
portadora.
9. El método de la reivindicación 1,
comprendiendo además el paso de desechar (TS6) el mensaje procedente
de nodos repetidores aspirantes no seleccionados después del paso
de transmitir el acuse de recibo de la orden de emisión.
10. El método de la reivindicación 1,
comprendiendo además el paso de seleccionar parámetros de
transmisión (paso 1) antes de transmitir (TS1) el mensaje.
11. El método según la reivindicación 1, en el
que cada acuse de recibo de mensaje incluye información específica
de nodo.
12. El método según la reivindicación 11, en el
que dicha información específica de nodo se refiere al menos a uno
del coste de encaminamiento, conectividad, longitud de cola y
energía restante de batería.
13. El método según la reivindicación 11, en el
que dicho paso de seleccionar esta basado en la información
específica de nodo en el acuse de recibo.
14. El método según la reivindicación 1,
comprendiendo los pasos de:
seleccionar inicialmente (paso 1) un nodo
repetidor aspirante (D) en la red;
transmitir (TS1) el mensaje desde el nodo
originario (O) en la red a una pluralidad de otros nodos (A, B, C,
D) en la red en una dirección general en la que la información ha
de ser emitida, en el que la pluralidad de otros nodos incluye el
nodo repetidor aspirante seleccionado (D), y en el que el mensaje
incluye una orden de emisión dirigida al nodo repetidor aspirante
seleccionado (D), ordenando dicha orden al nodo seleccionado (D)
emitir el mensaje a un nodo siguiente;
en el caso de que el nodo repetidor aspirante
seleccionado (D) reciba el mensaje, realizar los pasos de transmitir
(TS2) un acuse de recibo del mensaje desde el nodo repetidor
aspirante seleccionado al nodo originario, designar al nodo
repetidor aspirante seleccionado como el nodo originario y repetir
los pasos de seleccionar un nodo repetidor aspirante y transmitir
el mensaje;
en el caso de que el nodo originario no reciba un
acuse de recibo del mensaje desde el nodo repetidor aspirante
seleccionado, realizar los pasos de a) transmitir un acuse de
recibo del mensaje al nodo originario desde cada uno de al menos un
nodo repetidor aspirante que recibió satisfactoriamente el mensaje
desde el nodo originario, b) seleccionar uno de al menos un nodo
repetidor aspirante que acusó recibo del mensaje, c) transmitir una
orden de emisión desde el nodo originario al nodo repetidor
aspirante seleccionado recientemente, d) transmitir un acuse de
recibo de la orden de emisión desde el nodo repetidor aspirante
seleccionado recientemente al nodo originario y e) designar el nodo
repetidor aspirante seleccionado recientemente como el nodo
originario.
15. El método de la reivindicación 14, en el que
los pasos realizados, en el caso de que el nodo originario no
reciba un acuse de recibo del mensaje desde el nodo repetidor
aspirante seleccionado, comprenden además repetir los pasos de
seleccionar un nodo repetidor aspirante y transmitir el mensaje
después de designar el nodo repetidor aspirante seleccionado
recientemente.
16. El método de la reivindicación 14,
comprendiendo además el paso de transmitir un acuse de recibo del
mensaje al nodo originario desde cada uno de al menos un nodo
repetidor aspirante que recibió satisfactoriamente el mensaje desde
el nodo originario, en el caso de que el nodo repetidor aspirante
seleccionado reciba el mensaje.
17. El método según la reivindicación 1,
comprendiendo dicho método los pasos de:
seleccionar, por un nodo originario en la red, un
primer nodo repetidor aspirante en la red;
transmitir el mensaje desde el nodo originario en
la red a la pluralidad de nodos repetidores aspirantes en la red en
una dirección general en la que la información ha de ser emitida,
en el que la pluralidad de nodos repetidores aspirantes incluye el
primer nodo repetidor aspirante seleccionado, y en el que el
mensaje incluye una orden que dirige al primer nodo repetidor
aspirante seleccionado a seleccionar un uno segundo de la
pluralidad de nodos repetidores aspirantes para emitir el
mensaje;
transmitir al primer nodo repetidor aspirante
seleccionado un acuse de recibo del mensaje desde cada uno de la
pluralidad de nodos repetidores aspirantes que recibieron el
mensaje;
seleccionar, por el primer nodo repetidor
aspirante seleccionado, un uno segundo de los nodos repetidores
aspirantes para emitir el mensaje;
enviar una orden de emisión desde el primer nodo
repetidor aspirante seleccionado al segundo nodo repetidor aspirante
seleccionado, ordenando dicha orden al segundo nodo repetidor
aspirante seleccionado emitir el mensaje recibido previamente a un
nodo siguiente; y
en respuesta a la orden de emisión, emitir el
mensaje desde el segundo nodo repetidor aspirante seleccionado al
nodo siguiente.
18. El método de la reivindicación 17, en el que
el paso de emitir el mensaje desde el segundo nodo repetidor
aspirante seleccionado comprende:
designar al segundo nodo repetidor aspirante
seleccionado como el nodo originario; y
repetir los pasos de seleccionar el primer nodo
repetidor aspirante, transmitir el mensaje, transmitir un acuse de
recibo del mensaje desde cada uno de la pluralidad de nodos
repetidores aspirantes que recibieron el mensaje, seleccionar un
uno segundo de los nodos repetidores aspirantes para emitir el
mensaje y enviar una orden de emisión desde el primer nodo repetidor
aspirante seleccionado al segundo nodo repetidor aspirante
seleccionado.
19. El método de la reivindicación 17,
comprendiendo además el paso de enviar un acuse de recibo de la
orden de emisión desde al menos uno de los nodos repetidores
aspirantes seleccionados primero y segundo al nodo originario.
20. El método de la reivindicación 19,
comprendiendo además el paso de desechar el mensaje procedente del
nodo originario y unos no seleccionados de la pluralidad de nodos
repetidores aspirantes después de emitir el mensaje desde el
segundo nodo repetidor aspirante seleccionado.
21. El método de la reivindicación 19, en el que
en el paso de seleccionar un uno segundo de los nodos repetidores
aspirantes, el primer nodo repetidor aspirante seleccionado es
seleccionado como el segundo nodo repetidor aspirante
seleccionado.
22. El método de la reivindicación 21,
comprendiendo además el paso de:
en el caso de que el nodo originario no reciba un
acuse de recibo de la orden de emisión, repetir los pasos de
seleccionar un primer nodo repetidor aspirante en la red, y
transmitir el mensaje desde el nodo originario en la red a una
pluralidad de nodos repetidores aspirantes.
23. El método según la reivindicación 1, en el
que:
el mensaje que ha de ser transmitido comprende
paquetes múltiples, y
transmitir un acuse de recibo desde cada uno de
la pluralidad de nodos repetidores aspirantes, que recibieron al
menos uno de los paquetes múltiples, al primer nodo repetidor
aspirante seleccionado;
basado en los acuses de recibo de paquetes
múltiples recibidos en el nodo originario, volver a enviar los
paquetes que no fueron recibidos por al menos un número
predeterminado de nodos repetidores aspirantes, hasta que cada
paquete ha sido recibido por al menos un número predeterminado de
nodos repetidores aspirantes;
seleccionar al menos uno de la pluralidad de
nodos repetidores aspirantes;
enviar una orden de emisión desde el nodo
originario a cada uno de al menos un nodo repetidor aspirante
seleccionado, ordenando dicha orden al nodo seleccionado emitir los
paquetes recibidos a un nodo siguiente;
en respuesta a la orden de emisión, emitir los
paquetes recibidos desde cada uno de al menos un nodo repetidor
aspirante seleccionado.
24. Un sistema para emitir un mensaje,
comprendiendo una pluralidad de nodos que forman una red,
comprendiendo:
un nodo originario (O) con medios para emitir el
mensaje a una pluralidad de nodos repetidores aspirantes (A, B, C,
D) en la red en una dirección general en la que el mensaje ha de
ser emitido;
una pluralidad de nodos repetidores aspirantes
con medios para recibir el mensaje y medios para transmitir un acuse
de recibo al nodo originario (O);
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
seleccionar uno de los nodos repetidores aspirantes (A, B, C, D)
basado en los acuses de recibo, y medios para transmitir una orden
de emisión al nodo repetidor aspirante seleccionado (D) ordenando
al nodo repetidor aspirante seleccionado (D) emitir el mensaje
recibido previamente a un nodo siguiente; y
teniendo el nodo repetidor aspirante seleccionado
(D) medios para emitir el mensaje al nodo siguiente, y medios para
transmitir un acuse de recibo de la orden de emisión al nodo
originario (O).
25. El sistema según la reivindicación 24,
comprendiendo además:
un nodo habilitado para ser designado como un
nodo originario (O);
comprendiendo dicho nodo originario (O) medios
para seleccionar inicialmente un nodo repetidor aspirante (D) en la
red;
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
transmitir el mensaje a la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección general en la
que la información ha de ser emitida, en el que la pluralidad de
nodos repetidores aspirantes incluye el nodo repetidor aspirante
seleccionado (D), y en el que el mensaje incluye una orden de
emisión dirigida al nodo repetidor aspirante seleccionado (D),
ordenando dicha orden al nodo seleccionado (D) emitir el mensaje
recibido a un nodo siguiente;
comprendiendo el nodo repetidor aspirante
seleccionado (D) medios para transmitir un acuse de recibo del
mensaje al nodo originario (O), y medios para emitir el mensaje en
el caso de que el nodo repetidor aspirante seleccionado (D) reciba
el mensaje;
teniendo cada uno de al menos un nodo repetidor
aspirante medios para transmitir un acuse de recibo del mensaje al
nodo originario (O) si el nodo repetidor aspirante recibió
satisfactoriamente el mensaje y el nodo originario (O) no recibe un
acuse de recibo del mensaje desde el nodo repetidor aspirante
seleccionado (D);
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
seleccionar uno de al menos un nodo repetidor aspirante que acusó
recibo del mensaje, y medios para transmitir una orden de emisión
al nodo repetidor aspirante seleccionado recientemente si el nodo
originario (O) no recibe un acuse de recibo del mensaje desde el
nodo repetidor aspirante seleccionado (D);
y teniendo el nodo repetidor aspirante
seleccionado recientemente medios para transmitir un acuse de recibo
de la orden de emisión al nodo originario, y medios para emitir el
mensaje.
26. El sistema según la reivindicación 24,
comprendiendo además:
un nodo en la red habilitado para ser designado
como un nodo originario (O);
comprendiendo dicho nodo originario (O) medios
para seleccionar un primer nodo repetidor aspirante en la red;
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
transmitir el mensaje a la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección general en la
que la información ha de ser emitida, en el que la pluralidad de
nodos repetidores aspirantes incluye el primer nodo repetidor
aspirante seleccionado, y en el que el mensaje incluye una orden que
dirige al primer nodo repetidor aspirante seleccionado a
seleccionar un uno segundo de la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes para emitir el mensaje;
comprendiendo cada uno de la pluralidad de nodos
repetidores aspirantes medios para recibir el mensaje y medios para
transmitir un acuse de recibo del mensaje recibido al primer nodo
repetidor aspirante seleccionado;
teniendo el primer nodo repetidor aspirante
seleccionado medios para seleccionar un uno segundo de los nodos
repetidores aspirantes para emitir el mensaje, basado en los acuses
de recibo recibidos del mensaje;
teniendo el primer nodo repetidor aspirante
seleccionado medios para enviar una orden de emisión al segundo nodo
repetidor aspirante seleccionado; y
teniendo el segundo nodo repetidor aspirante
seleccionado medios para emitir el mensaje en respuesta a la orden
de emisión.
27. El sistema según la reivindicación 24,
comprendiendo además:
un nodo en la red habilitado para ser designado
como un nodo originario (O);
el mensaje comprende paquetes múltiples; y
comprendiendo dicho nodo originario (O) medios
para transmitir dichos paquetes múltiples a una pluralidad de nodos
repetidores aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección
general en la que la información ha de ser emitida;
teniendo cada uno de la pluralidad de nodos
repetidores aspirantes medios para recibir al menos uno de los
paquetes múltiples, y teniendo medios para transmitir un acuse de
recibo al nodo originario (O) si reciben al menos uno de los
paquetes múltiples;
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
determinar que paquetes no fueron recibidos por al menos un número
predeterminado de nodos repetidores aspirantes, basado en los
acuses de recibo recibidos de los paquetes múltiples, y
comprendiendo medios para volver a enviar los paquetes que no fueron
recibidos por al menos un número predeterminado de nodos
repetidores aspirantes, hasta que cada paquete ha sido recibido por
al menos el número predeterminado de nodos repetidores
aspirantes;
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
seleccionar al menos uno de la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes basado en los acuses de recibo recibidos;
comprendiendo el nodo originario (O) medios para
enviar una orden de emisión a cada uno de al menos un nodo repetidor
aspirante seleccionado, ordenando dicha orden al nodo seleccionado
emitir los paquetes recibidos a un nodo siguiente; y
teniendo cada uno de al menos un nodo repetidor
aspirante seleccionado medios para emitir los paquetes que ha
recibido, en respuesta a la orden de emisión.
28. Un nodo de comunicación en el que:
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo originario (O) en la red, comprendiendo: a)
medios para emitir un mensaje a una pluralidad de nodos repetidores
aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección general en la
que la información ha de ser emitida, b) medios para recibir los
acuses de recibo transmitidos por aquellos de la pluralidad de
nodos repetidores aspirantes que recibieron el mensaje, c) medios
para seleccionar uno (D) de los nodos repetidores aspirantes que
acusaron recibo del mensaje, basados en los acuses de recibo, y d)
medios para transmitir una orden de emisión al nodo repetidor
aspirante seleccionado (D), ordenando dicha orden al nodo
seleccionado (D) emitir el mensaje recibido previamente a un nodo
siguiente;
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo repetidor aspirante (A, B, C, D) en la red,
comprendiendo medios para recibir un mensaje desde un nodo
originario (O) en la red, comprendiendo el nodo de comunicación
medios para transmitir un acuse de recibo al nodo originario (O);
y
el nodo de comunicación está habilitado para
recibir una orden de emisión que selecciona el nodo de comunicación,
comprendiendo el nodo de comunicación medios para transmitir un
acuse de recibo de la orden de emisión al nodo originario (O), y
comprendiendo medios para emitir el mensaje.
29. El nodo de comunicación según la
reivindicación 28, en el que:
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo originario (O) en una red, comprendiendo además
a) medios para seleccionar un nodo repetidor aspirante (D) en la
red, b) medios para transmitir un mensaje a una pluralidad de nodos
repetidores aspirantes (A, B, C, D) en la red en una dirección
general en la que la información ha de ser emitida, en el que la
pluralidad de nodos repetidores aspirantes incluye el nodo repetidor
aspirante seleccionado (D), y en el que el mensaje incluye una
orden de emisión dirigida al nodo repetidor aspirante seleccionado
(D), ordenando dicha orden al nodo seleccionado (D) emitir el
mensaje a un nodo siguiente, y c) medios para seleccionar uno de al
menos un nodo repetidor aspirante que acusó recibo del mensaje y
medios para transmitir una orden de emisión al nodo repetidor
aspirante seleccionado recientemente, en el caso de que el nodo de
comunicación no reciba un acuse de recibo del mensaje desde el nodo
repetidor aspirante seleccionado.
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo repetidor aspirante (A, B, C, D) en una red,
comprendiendo medios para recibir el mensaje desde un nodo
originario (O) en la red, y con la orden de emisión en el mensaje
seleccionando el nodo de comunicación, comprendiendo el nodo de
comunicación medios para transmitir un acuse de recibo del mensaje
al nodo originario (O) y medios para emitir el mensaje;
comprendiendo además medios para transmitir un acuse de recibo del
mensaje al nodo originario (O) si el nodo de comunicación recibe el
mensaje desde un nodo originario (O) en la red, y el nodo de
comunicación no oye a un nodo repetidor aspirante en la red
transmitir un acuse de recibo del mensaje al nodo originario (O)
dentro de un período de tiempo predeterminado; y medios para
transmitir un acuse de recibo de la orden de emisión al nodo
originario, y medios para emitir el mensaje cuando el nodo de
comunicación recibe una orden de emisión que selecciona el nodo de
comunicación.
30. El nodo de comunicación según la
reivindicación 28, en el que:
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo originario (O) en una red, comprendiendo a)
medios para seleccionar un primer nodo repetidor aspirante en la
red, y b) medios para transmitir un mensaje a una pluralidad de
nodos repetidores aspirantes en la red en una dirección general en
la que la información ha de ser emitida, en el que la pluralidad de
nodos repetidores aspirantes (A, B, C, D) incluye el primer nodo
repetidor aspirante seleccionado, y en el que el mensaje incluye
una orden que dirige al primer nodo repetidor aspirante seleccionado
a seleccionar un uno segundo de la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes para emitir el mensaje;
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo repetidor aspirante en la red, comprendiendo
medios para recibir el mensaje y transmitir un acuse de recibo del
mensaje al primer nodo repetidor aspirante seleccionado si la orden
en el mensaje no selecciona el nodo de comunicación como el primer
nodo repetidor aspirante seleccionado;
y medios para seleccionar un uno segundo de los
nodos repetidores aspirantes para emitir el mensaje, basado en los
acuses de recibo recibidos del mensaje desde nodos repetidores
aspirantes en la red si la orden en el mensaje selecciona el nodo
de comunicación como el primer nodo repetidor aspirante
seleccionado, y medios para enviar una orden de emisión al segundo
nodo repetidor aspirante seleccionado;
comprendiendo medios para emitir el mensaje, en
respuesta a la orden de emisión, cuando el nodo de comunicación es
un nodo repetidor aspirante en la red y recibe una orden de emisión
desde el primer nodo repetidor aspirante seleccionado.
31. El nodo de comunicación según la
reivindicación 28, en el que:
el mensaje comprende paquetes múltiples, y
el nodo de comunicación está habilitado para
actuar como un nodo originario (O) en una red, comprendiendo el nodo
de comunicación a) medios para transmitir dichos paquetes múltiples
a una pluralidad de nodos repetidores aspirantes (A, B, C, D) en la
red en una dirección general en la que la información ha de ser
emitida, b) medios para recibir cualesquier acuses de recibo de los
paquetes transmitidos desde la pluralidad de nodos repetidores
aspirantes, c) medios para determinar qué paquetes no fueron
recibidos por al menos un número predeterminado de nodos
repetidores aspirantes, basados en los acuses de recibo recibidos de
los paquetes múltiples, d) medios para volver a enviar los paquetes
que no fueron recibidos por al menos un número predeterminado de
nodos repetidores aspirantes, hasta que cada paquete ha sido
recibido por al menos el número predeterminado de nodos repetidores
aspirantes; e) medios para seleccionar al menos uno de la
pluralidad de nodos repetidores aspirantes, basados en los acuses
de recibo recibidos; y f) medios para enviar una orden de emisión a
cada uno de al menos un nodo repetidor aspirante seleccionado,
ordenando dicha orden al nodo seleccionado emitir los paquetes
recibidos a un nodo siguiente;
comprendiendo el nodo de comunicación medios para
recibir uno o más paquetes múltiples desde un nodo originario (O)
en la red, y medios para transmitir un acuse de recibo al nodo
originario confirmando la recepción de los paquetes recibidos; y
medios para emitir los paquetes recibidos cuando el nodo de
comunicación recibe una orden de emisión ordenándole emitir los
paquetes que ha recibido.
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