ES2264473T3 - Sistema y metodo para planificar transmisiones, utilizando informaciones de pertenencia a una red y de proximidad. - Google Patents

Abstract

Sistema para planificar transmisiones para nodos (100, 110, 120, 140, 160) en una red ad hoc, en la que los nodos incluyen un nuevo nodo y nodos admitidos, que comprende: los nodos admitidos, incluyendo cada uno de los nodos admitidos: una unidad de interfaz de red configurada para comunicarse con los nodos a través de la red ad hoc; y una unidad de planificación de transmisiones, que incluye: medios configurados para utilizar un método cuasi estático para la asignación de intervalos temporales dentro de una trama, para establecer un límite superior a un período de tiempo transcurrido entre dos intervalos temporales asignados al mismo nodo; medios configurados para determinar cuándo ha entrado en la red el nuevo nodo, y a continuación; medios configurados para propagar la información indicando a los otros nodos admitidos en la red que el nuevo nodo se ha incorporado a la red, dentro de un período de tiempo finito; y una unidad de almacenamiento configurada para almacenar información relativa a los nodos de la red; y el nuevo nodo, incluyendo dicho nuevo nodo: una unidad de interfaz de red configurada para comunicarse con los nodos admitidos en la red; y una unidad de planificación de transmisiones, que incluye: medios configurados para utilizar un método dinámico de asignación de intervalos temporales para transmitir paquetes antes de que el nuevo nodo sea admitido en la red; medios configurados para utilizar un método dinámico de asignación de intervalos para transmitir paquetes antes de que el nuevo nodo sea admitido en la red; medios configurados para notificar a los nodos admitidos en la red que el nuevo nodo ha accedido a la red; medios configurados para determinar cuando ha sido admitido en la red el nuevo nodo; y medios configurados para utilizar un método cuasi estático para transmitir paquetes cuando el nuevo nodo es admitido en la red.

Description

Sistema y método para planificar trasmisiones, utilizando informaciones de pertenencia a una red y de proximidad.

Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a la planificación de transmisiones sin colisiones en redes ad hoc con enlaces de radio en los que existen host y redes conectados a los encaminadores.

Antecedentes de la invención

Las redes ad hoc (es decir, redes de radio "por reflexión sucesiva (multihop)" por paquetes) constituyen una tecnología que permite extender Internet con fluidez al entorno móvil inalámbrico. En las redes ad hoc, los nodos (estaciones o radios por paquetes) pueden ser móviles y pueden comunicarse entre sí, tanto directamente como a través de nodos intermedios, sin tener que basarse en ninguna infraestructura de red previamente existente. Las características de configuración automática, conectividad dinámica y propagación por reflexión sucesiva, así como el carácter plenamente distribuido de las redes ad-hoc las hace muy atractivas para muchas nuevas aplicaciones, pero también presenta problemas difíciles en las capas de enlace y de red.

Se han desarrollado muchos protocolos de control de acceso al medio (MAC) para redes inalámbricas. El protocolo de acceso múltiple por detección de portadora (CSMA) es uno de los protocolos utilizados en las redes de radio por reflexión sucesiva por paquetes. Una limitación del protocolo CSMA en redes por reflexión sucesiva es que las fuentes ocultas respectivamente no pueden detectar sus transmisiones, lo que degrada el rendimiento del CSMA equiparándolo al del protocolo ALOHA.

Se han propuesto e implementado muchos protocolos MAC, tratando de resolver los problemas de terminales ocultos del protocolo CSMA. El rendimiento de los protocolos CSMA es muy bueno, siempre que los múltiples transmisores situados dentro del radio de alcance de los mismos receptores puedan detectar las respectivas transmisiones. Desgraciadamente, los problemas relacionados con los "terminales ocultos" degradan sustancialmente el rendimiento del CSMA.

El protocolo busy tone múltiple acceso [acceso múltiple por tono ocupado] (BTMA) era una propuesta para combatir los problemas de terminales ocultos del CSMA. El BTMA está diseñado para redes basadas en estaciones, y divide el canal en un canal de mensajes y el canal de tono ocupado. Las limitaciones del BTMA son el uso de un canal independiente para transportar el estado del canal de datos, la necesidad de que el receptor transmita el tono ocupado cuando está detectando la portadora en el canal de datos, y la dificultad de detectar la señal de tono ocupado en un canal de banda estrecha.

También se ha propuesto un protocolo de acceso múltiple de tono ocupado iniciado por el receptor para redes de radio por paquetes. En este sistema, el emisor transmite al receptor una solicitud de envío (RTS) antes de enviar un paquete de datos. Cuando el receptor obtiene una RTS correcta, transmite un tono ocupado en un canal independiente para alertar a otras fuentes situadas en las cercanías de que deben ponerse en modo de espera aleatoria (backoff). Siempre se notifica a la fuente correcta que puede proceder a la transmisión del paquete de datos. Las limitaciones de este sistema incluyen el hecho de que sigue precisando un canal independiente de tono ocupado y un funcionamiento full-duplex en el receptor.

También se han propuesto diversos protocolos basados en diferentes tipos de reconocimientos con "evitación de la colisión", efectuados con pequeños paquetes de control y destinados a evitar las colisiones de datos cuando no se pueden escuchar entre sí las fuentes de los paquetes de datos. Este método de evitación de colisiones sigue la filosofía básica del protocolo de acceso múltiple por reserva de canal dividido (SRMA). En el SRMA, y en la mayoría de los protocolos de evitación de colisiones posteriores, un nodo emisor envía un paquete de solicitud de envío (RTS) al receptor previsto, bien detectando el canal con anterioridad al envío del RTS o no detectando el canal con anterioridad a la transmisión RTS. Un receptor que escuche una transmisión RTS limpia responderá con una autorización de envío (CTS), y el emisor puede enviar un paquete de datos tras escuchar un mensaje CTS
limpio.

No obstante, a pesar de la popularidad adquirida por los protocolos de evitación de colisiones y los sistemas basados en dichos protocolos a lo largo de los últimos años, existen dos limitaciones clave del rendimiento de todos los protocolos MAC de evitación de colisiones, que son: (1) no pueden facilitar garantías de retardo de acceso al canal, lo que representa un enorme problema para las aplicaciones en tiempo real; y (2) carecen de un soporte explícito de las transmisiones o transmisiones multidifusión (multicast) libres de colisiones, lo que implica que un nodo debe transmitir en múltiples ocasiones el mismo paquete multidifusión, una vez a cada vecino del grupo multidifusión, o que los paquetes se envían con una probabilidad de recepción tan baja como la del protocolo ALOHA. Además, los protocolos de evitación de colisiones requieren la detección de la portadora, lo que no resulta viable técnica ni económicamente para implementar correctamente en secuencia directa radios de espectro distribuido con exigencias de chips muy elevados.

Para evitar los problemas de interferencias con terminales ocultos, pueden asignarse códigos únicos (códigos de distribución o secuencias de saltos de frecuencia) a los receptores o emisores. Un ejemplo de este método lo constituye la red Metricom. No obstante, la asignación de código orientada al receptor (ROCA) y la asignación de código orientada al transmisor (TOGA) requieren, o bien la configuración de radios previa con las transformaciones de nodo a código, o bien la búsqueda de los códigos utilizados por los transmisores o receptores adyacentes. Además, no se garantiza una transmisión eficaz estableciendo simplemente un sistema TOCA.

Otro método de acceso al canal utilizado en redes inalámbricas por reflexión sucesiva consiste en el establecimiento de calendarios de transmisión, es decir, la asignación de estaciones a diferentes horas y canales de datos (por ejemplo, frecuencias, códigos de distribución, o una combinación de ambos) de forma que no se produzcan colisiones. La planificación de la transmisión puede ser estática o dinámica; los protocolos MAC basados en la planificación dinámica de la transmisión exploran la reutilización espacial del canal de radio, por lo que tienen una mayor utilización del canal que en el caso de los distintos métodos de planificación fija, como TDMA y FDMA.

En los protocolos TDMA, el tiempo se divide en tramas consistentes en intervalos temporales. Los intervalos temporales se asignan a nodos específicos, o se utiliza una estación centralizada para asignar los intervalos temporales. Las limitaciones del TDMA se derivan de la asignación fija de intervalos temporales a nodos, lo que resulta muy lento a la hora de adaptarse a los cambios de la red y utiliza de forma ineficaz el canal si los nodos son una fuente de tráfico a ráfagas, así como el uso de asignaciones centralizadas.

Existen en la técnica anterior numerosos métodos basados en métodos TDMA dinámicos, en los que las estaciones utilizan protocolos de contención ALOHA, ALOHA de intervalos de tiempo fijos sincronizados, o de otro tipo en un enlace de subida para solicitar intervalos temporales desde una estación base. Se han propuesto recientemente diversos protocolos para proporcionar una asignación dinámica de intervalos temporales sin necesidad de estaciones base centrales. Estos protocolos pueden clasificarse como protocolos de planificación temporal, independientes y dependientes de la topología.

En estos protocolos, los nodos son preasignados (mediante sus IDs de nodo, por ejemplo) o adoptan un calendario de transmisión que hacen público, especificando dicho calendario, los momentos en los que un nodo transmite y recibe. Los protocolos garantizan o proporcionan una elevada probabilidad de que al menos un horario de transmisión de la planificación de un nodo no entra en conflicto con ningún nodo alejado uno o dos saltos. Los nodos son incapaces de determinar qué transmisiones van a tener éxito, lo que complica el trabajo de los protocolos de las capas superiores (por ejemplo, la capa de red). Estos métodos también requieren unos valores para el número total de nodos de la red, y un número máximo de nodos adyacentes para cada nodo como parámetros de entrada del algoritmo, lo que hace que deban ser diseñados para las condiciones del caso menos favorable (y que por ello los hace ineficaces en el caso de que la red no sea tan densa como se había esperado) o que sean sensibles a las condiciones reales de la red (si la red es mayor o más densa de lo esperado).

Algunos protocolos requieren que los nodos compitan por la reserva de intervalos temporales libres de colisiones, y la competencia se lleva a cabo en cada mini-intervalo. Por otra parte, se basan en la división de cada intervalo en diversos mini-intervalos. Todo ello limita la duración mínima que pueden tener los intervalos.

Se han propuesto diversos métodos basados en TDMA y que requieren una planificación inicial, independiente de la topología, seguida por una comunicación entre los nodos de la red para negociar una planificación definitiva. Debido a la necesidad de unos calendarios que sean fijos y que requieran unas pocas iteraciones para converger, y de que el tamaño de la trama de planificación sea equivalente al tamaño máximo de la red, estos métodos tienen una escalabilidad y una robustez muy limitadas frente a la movilidad u otros tipos de dinámica. Otro método requiere la asignación inicial de un intervalo por nodo, y posteriormente, la negociación de paquetes de planificación para la asignación de otros intervalos. No obstante, el intervalo asignado inicialmente se limita al primer intervalo de cada "trama". De este modo, el intervalo asignado a cada intervalo se produce cada N tramas, donde N es el tamaño máximo de la red. El método, sin embargo, no es escalable y se adapta lentamente a las condiciones del tráfico dinámico.

Se ha desarrollado otro protocolo, el protocolo Robust Environmentally Adaptive Link [enlace adaptable al entorno robusto]/ MAC (REALM) en combinación con el protocolo Neighbourhood Established Transmisión Scheduling [planificación de transmisiones establecida por proximidad](NETS). El protocolo REALM es un protocolo MAC que consigue evitar las colisiones sin necesidad de reconocimientos entre los emisores y los receptores. REALM asume una red síncrona organizada en tramas temporales divididas en intervalos. La cantidad de sincronización asumida en REALM es el mismo tipo de sincronización requerida para cualquier red que opere con radios de salto de frecuencia, como las diseñadas para operar en bandas ISM y que se encuentran actualmente disponibles comercialmente.

Para conseguir evitar las colisiones, un nodo que ejecute REALM debe conocer las identidades de los nodos adyacentes de un salto y dos saltos, así como el momento actual en la red (por ejemplo, el número de la trama actual). Una limitación de REALM y NETS es que la velocidad a la cual se construyen los calendarios depende de la naturaleza aleatoria del tiempo transcurrido entre dos transmisiones consecutivas de paquetes de planificación NETS que utilicen REALM como el único mecanismo para determinar cuándo un nodo debe remitir a sus nodos adyacentes su calendario de transmisión. También existe la posibilidad de que se produzcan grandes desviaciones a lo largo del número medio de tramas entre envíos sucesivos de paquetes de planificación NETS. Esto puede afectar negativamente a la capacidad de un nodo dado para establecer las reservas que necesita, y también puede afectar a la sincronización de la red, en el caso de que el mecanismo de sincronización utilizado en la red se base en la transmisión de paquetes de control utilizando REALM.

El documento WO00/48367 describe un protocolo de comunicaciones que proporciona a las redes inalámbricas funciones en los niveles de control de acceso al medio y de enlace. El protocolo permite la planificación de los paquetes de una forma predecible y libre de colisiones.

El documento Conference Proceedings IEEEm Vol. 1(22), Págs. 507-511 (octubre 2000) describe un algoritmo TDMA dependiente de la topología que programa automáticamente un acceso al canal libre de colisiones en cada nodo, con etapas de contención repetitivas antes del acceso al canal, una vez que todos los nodos obtengan información sobre la topología en relación con sus nodos adyacentes de dos saltos.

La presente invención está concebida para abordar las carencias, desventajas y problemas anteriormente mencionados, y puede comprenderse mediante la lectura y el estudio de la siguiente especificación.

La presente invención proporciona un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, un método de acuerdo con la reivindicación 18 y un nodo de acuerdo con la reivindicación 24.

El método y el sistema están concebidos para facilitar la transmisión de paquetes hacia un canal exenta de colisiones, de forma que:

(a) pueda implementarse un límite superior al tiempo transcurrido entre dos intervalos temporales consecutivos asignados al mismo nodo,

(b) no se requiera un reconocimiento para evitar colisiones para cada transmisión de paquetes,

(c) no se requiera la asignación previa de tiempos (intervalos) de transmisión, canales o códigos.

En una realización, el tiempo se divide en tramas consistentes en un número conocido de intervalos temporales, y las tramas pueden organizarse adicionalmente en épocas.

De acuerdo con una realización de la invención, una serie fija de intervalos temporales de una trama se dedica a la planificación cuasi estática y determinística de dichos intervalos en nodos, y se asigna de manera aleatoria un conjunto adicional de intervalos temporales al mismo nodo. El objetivo del método de asignación dinámica de intervalos consiste en compartir los intervalos de forma muy eficaz.

De acuerdo con una realización de la invención, se utiliza el protocolo REALM para la asignación dinámica de intervalos. Un algoritmo distribuido se ejecuta en paralelo con REALM para la asignación cuasi estática de intervalos a nodos. El método utilizado para la asignación cuasi estática de intervalos a nodos se basa en la información que se mantiene en cada nodo de la red. El punto de partida (intervalo 1) para la asignación de intervalos temporales para la planificación cuasi-estática se mantiene. La relación de nodos que han sido aceptados como parte de la red se mantiene. También se mantiene la hora de red más reciente. El nodo determina si su lista de nodos de la red está actualizada o no, en función de la hora de red más reciente.

La relación de nodos pertenecientes a la red se reparte entre los nodos mediante el protocolo de encaminado utilizado en la red. Se selecciona la hora de red más reciente utilizando un algoritmo de sincronización distribuido en el tiempo, como el utilizado en REALM. El punto de partida para la asignación de intervalos temporales para la planificación cuasi estática puede definirse de forma que sea el primer intervalo disponible en una época.

Cada nodo asigna un intervalo temporal para la asignación cuasi estática a cada una de las IDs de nodo conocidas que forman parte de los integrantes de la red y que se han distribuido mediante actualizaciones de encaminado. La regla utilizada para esta asignación distribuida de IDs de nodo a IDs de intervalo mediante una planificación cuasi estática puede resultar muy sencilla, incluyendo la ordenación circular de las IDs de nodo en IDs de intervalo consecutivas. El objetivo de esta regla consiste en otorgar a los nodos existentes de la red el mayor número de intervalos de asignación cuasi estática.

Cuando un nodo pasa a ser operativo, utiliza solamente el método de asignación dinámica de intervalos para transmitir sus paquetes. La existencia de un nuevo nodo se transporta a un nodo como parte del protocolo de encaminado o de un protocolo adyacente utilizado en la red. La existencia del nuevo nodo se transmite a todos los nodos de la red mediante el protocolo de encaminado.

De acuerdo con una realización de la invención, los nodos admiten nuevos nodos para una planificación cuasi estática de forma independiente entre sí, y un nuevo nodo puede comenzar a utilizar los intervalos temporales reservados para la planificación cuasi estática después de que reciba mensajes de encaminado de algunos o de todos los nodos adyacentes, indicando que el nodo forma parte de de las tablas de encaminado de sus nodos adyacentes. En otra realización de la presente invención, todos los nodos admiten un nuevo nodo en la lista de nodos utilizados para la planificación cuasi estática exactamente al mismo tiempo, aplicando un intervalo de espera la primera vez que tienen conocimiento de la existencia del nodo. El intervalo de espera comienza con la hora de red la primera vez que el nodo anuncia su presencia y finaliza después de un período de tiempo lo suficientemente prolongado como para garantizar que todos los nodos conocen la existencia del nuevo nodo.

Para utilizar los intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática, un nodo se limita a ordenar las IDs de los nodos conocidos como pertenecientes a la lista de pertenencia a la red conocida, y los correlaciona de forma ordenada con los intervalos de tiempo reservados para la planificación cuasi estática. En el estado estacionario, todos los nodos que han sido admitidos asignan el mismo intervalo temporal a la misma ID de nodo, debido a que todos ellos tienen la misma lista de nodos de red admitidos, y todos los nodos utilizan el mismo punto de partida (es decir, el intervalo 1) para la asignación de nodos a intervalos en la planificación cuasi estática.

De acuerdo con una realización de la presente invención, para conseguir una utilización del canal más eficaz para la planificación cuasi estática cuando se encuentran presentes en el sistema múltiples puntos de acceso a Internet, cada nodo puede asociar la lista de nodos aceptados en la red a la ID del punto de acceso utilizado por el nodo para acceder a Internet.

De acuerdo con una realización de la invención, los intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática pueden utilizarse para transmitir paquetes de control cortos, mientras que los intervalos de tiempo asignados para la planificación dinámica pueden utilizarse para transmitir paquetes de control largos. Esto podría resultar deseable a fin de aumentar la utilización del canal.

De acuerdo con una realización de la invención, no es necesaria la estación base para efectuar la asignación de intervalos temporales. Adicionalmente, los intervalos no necesitan subdividirse, y los nodos no necesitan responder a los adyacentes en un período de tiempo inferior a una trama.

Breve descripción de las Figuras

La figura 1 muestra una red ad hoc antes de que el IR G pase a ser operativo.

La figura 2 muestra una planificación estática utilizada en todas las IRs antes de que la IR G pase a ser operativa.

La figura 3 muestra una red ad hoc después de que la IR G pase a ser operativa.

La figura 4 muestra una planificación cuasi estática utilizada en las IRs C, D, E y F inmediatamente después de recibir la actualización de encaminado de la IR G.

La figura 5 muestra las posibles colisiones en las IRs debidas a planificaciones incoherentes.

La figura 6 muestra el cálculo del tiempo de espera de admisión de una nueva IR en cada IR de la red;

La figura 7 muestra una actualización de acuerdo con el protocolo AIR;

La figura 8 muestra una IR manteniendo una tabla de nodos admitidos y una tabla de nuevos nodos;

La figura 9 muestra una trama con un número fijo de intervalos temporales para la planificación dinámica, y un número fijo de intervalos temporales para la planificación cuasi estática;

La figura 10 muestra un proceso cuando una IR conoce la existencia de una nueva IR;

La figura 11 muestra un método para la admisión de una IR en la tabla de nodos admitidos; y

La figura 12 muestra un proceso para cuando una IR recibe una actualización AIR de acuerdo con los aspectos de la invención.

Descripción detallada

En la siguiente descripción detallada de ejemplos de realización de la invención se hace referencia a las figuras adjuntas, que forman parte del presente documento, y que se muestran a modo de ilustración, pudiendo realizarse ejemplos de realizaciones específicas de la invención. Haciendo referencia a las figuras, los mismos números se refieren a los mismos elementos en todas las vistas. Adicionalmente, cualquier referencia al singular incluye una referencia al plural, a menos que se indique de otro modo o resulte incoherente con lo descrito en este
documento.

A continuación se describirán un sistema y un método para la planificación de transmisiones en redes ad hoc.

I. Servicio básico e hipótesis

A los efectos de esta descripción, las radios utilizadas en la red que sirve de ejemplo son half-duplex y se sintonizan con un solo canal simultáneamente, aunque pueden conmutar a cualquiera de los canales disponibles. Al igual que los anteriores protocolos MAC basados en la planificación de transmisiones, el tiempo se divide en intervalos, y los intervalos se agrupan en tramas. Adicionalmente, las tramas se organizan en torno a épocas.

Pueden estar disponibles múltiples canales de datos ortogonales para la transmisión de datos. Estos canales pueden implementarse mediante bandas multifrecuencia, códigos de distribución de secuencia directa o de salto de frecuencia, o una combinación de formatos de onda que combinen dichas técnicas. La siguiente descripción se centra en la asignación de intervalos temporales para transmisiones efectuadas a través de un canal común, de forma que los nodos puedan transmitir paquetes de control utilizados para establecer calendarios de transmisión a través de múltiples canales de datos, o paquetes de datos.

También se asumen, para la siguiente descripción, los enlaces físicos bidireccionales entre nodos adyacentes. De acuerdo con una realización de la invención, cada nodo adyacente a un nodo es identificado por el nodo utilizando un identificador de enlace local asignado por el transmisor, al que se denomina "XLID". En otra realización de esta invención, los nodos pueden ser identificados por sus direcciones MAC. En la descripción de la presente invención que se presenta en este documento, el término "identificador de nodo" indica XLIDs o direcciones MAC de nodos.

De acuerdo con una realización de la presente invención, los intervalos temporales se identifican utilizando un identificador único que especifica la posición del intervalo temporal en una trama y la posición de una trama en una época. Una época puede identificarse utilizando la hora actual acordada entre los nodos mediante un algoritmo de sincronización de tiempo. En la descripción de la presente invención, el término "ID de intervalo" indica al identificador de un intervalo temporal basado en la "edad de red" de la red. Cada época tiene un número fijo de tramas, y cada trama cuenta con un número fijo de intervalos temporales.

Cada nodo puede tener hasta un número predeterminado de vecinos activos situados a una distancia de un salto. A cada vecino activo situado a un salto de distancia se le asigna un identificador de nodo, y se supone que un nodo asigna identificadores de nodos consecutivos a los vecinos activos.

Los nodos que ejecutan el método descrito posteriormente se denominan "Radios por Internet" (IR). Los términos "nodo" y "Radio por Internet" se utilizan de forma intercambiable en la descripción. Existe un protocolo de encaminado en la red, de forma que cada IR pueda mantener la información de encaminado para las demás IR de la red. El número de intervalos temporales disponibles en una época para una planificación cuasi estática es superior al número de IRs de la red.

El servicio básico que se pretende facilitar mediante la realización descrita consiste en la reserva de intervalos temporales para IRs a fin de efectuar transmisiones de radiodifusión libres de colisiones a través de un canal de transmisión común, de tal forma que se garantice un límite superior para el tiempo transcurrido entre dos intervalos temporales asignados a una IR dada del sistema.

II. Información intercambiada y mantenida

La figura 1 muestra un ejemplo de red Ad Hoc antes de que la IR G pase a ser operativa. La red ad hoc consiste en diversas subredes 20, 30, 40, 50, que facilitan una extensión de Internet a través de varias IRs (100, 110, 120, 130 y 140). Cada IR 100-140 es un encaminador inalámbrico con una dirección IP y una dirección MAC. La red ad hoc 20 se conecta a Internet 900 a través de un punto de acceso, denominado "Airead 1". El Airead de la figura 1 es la IR 110, que se encuentra interconectada a un encaminador de Internet 200 a través de la red de área local 40.

Con posterioridad a un intervalo finito de tiempo, las cinco IRs (100-140) de la red ad hoc 20 de la figura 1 tienen la misma lista de IRs que se encuentran presentes en la red.

Las IRs de la red están sincronizadas y acuerdan los períodos dentro de los cuales van a programarse los paquetes (por ejemplo, paquetes de control). Estos períodos se denominan "tramas". Cada trama se asocia a una "Edad de la red" (NetAge) que varía de trama a trama, y que es conocida en toda la red. Por ejemplo, la red puede sincronizarse por épocas, tramas e intervalos, con un número entero constante (S) de intervalos temporales por trama, y un número entero constante (F) de tramas por época. Dentro de cada época, las tramas van numeradas consecutivamente de 1 a F (el "Número de trama"). Los épocas se numeran consecutivamente, regresando eventualmente al Época número 1 después de E épocas. La edad de la red anterior puede ser también el número de trama concatenado con el número de época, o simplemente, tan sólo el número de trama, en el caso de que el número de tramas de una época sea lo suficientemente largo.

Cada IR aprende las IDs de nodo únicas de las IRs situadas a uno y dos saltos de distancia de ella, que constituyen su vecindario de dos saltos. Una IR conoce la presencia de sus vecinos directos (1 salto) mediante un protocolo de descubrimiento y gestión de proximidad, posiblemente en combinación con paquetes de control. Los vecinos situados a dos saltos y los nodos situados a una distancia superior a dos saltos del nodo se conocen mediante los paquetes de control.

De acuerdo con una realización de la invención, se utiliza el protocolo Robust Environmentally Aware Link and MAC (REALM) para la asignación dinámica de intervalos de tiempo de transmisión. Pueden utilizarse otros protocolos.

Utilizando REALM, las IR determinan la hora actual de la red, que identifica el actual intervalo temporal de la trama actual del época actual. El punto de partida (intervalo 1) para la asignación de intervalos temporales para una planificación cuasi estática se define simplemente como el primer intervalo temporal de una época. Esto se debe a que REALM utiliza un número constante de tramas por época, y permite que una IR sepa en qué trama y en qué intervalo se encuentra la IR en el momento actual.

De acuerdo con una realización de la invención, se utiliza el protocolo AIR (Adaptive Internet Routing [encaminado Internet adaptable]) para la distribución de la información de encaminado. Pueden utilizarse otros protocolos.

Debido al hecho de que en AIR cada nodo transporta a sus vecinos su árbol de encaminado de trayectoria más breve, y debido a que dicho árbol especifica cada nodo de red, los mensajes de actualización utilizados en AIR pueden utilizarse para transportar la lista de nodos que se han admitido en la red.

Los protocolos de encaminado de la técnica anterior basados en la información de topología o la información de distancia se basan exclusivamente en los parámetros de los enlaces. Por el contrario, AIR utiliza una unidad de actualización que transporta la información sobre las características de rendimiento y la información de direccionamiento para un enlace y el nodo situado al final del enlace. La figura 7 muestra una actualización de acuerdo con el protocolo AIR. Más específicamente, la actualización 700 en AIR consiste en los siguientes elementos:

a)

un número de secuencia que valida la actualización;

b)

un vector de tipo de servicio;

c)

la dirección de red del nodo de cabecera del enlace;

d)

la dirección de red del nodo de cola del enlace;

e)

los parámetros de estado del enlace entre las dos IRs; y

f)

los parámetros de estado del nodo de cola del enlace.

Un mensaje de actualización enviado por una IR contiene al menos una actualización. El número de secuencia de la actualización es asignado por la cabecera del enlace y no puede ser alterado por otro nodo que transporte la actualización en un mensaje de actualización. El vector de tipo de servicio (TOS) es un vector de bits que especifica el árbol de encaminado del TOS en el cual utiliza el enlace el nodo que envía la actualización. Los parámetros de estado de un enlace son especificados como una lista de "tuplas", consistiendo cada "tupla" en un tipo y un contenido. Existen dos clases de parámetros de estado para un enlace: parámetros de rendimiento y parámetros de direccionamiento. El rendimiento de un enlace puede caracterizarse en términos de su retardo, coste, ancho de banda y fiabilidad, por ejemplo. Un parámetro de direccionamiento especifica un identificador asignado a un enlace. Un importante identificador de la presente invención es el identificador de enlace local (LLID) asignado al enlace por la cabecera del enlace. Los parámetros de estado de la cola de un enlace incluyen, por ejemplo, el tiempo restante de duración de la batería del nodo.

Cada IR comunica a sus vecinos su árbol origen, que consiste en todos los enlaces en las trayectorias más cortas preferidas hacia todos los destinos. Por ende, un nodo recibe la ID de cada IR conocida para un vecino como parte de las actualizaciones de encaminado enviadas en AIR.

La figura 8 muestra una IR que mantiene una tabla de nodos admitidos y una tabla de nuevos nodos. Cada IR mantiene una tabla de nodos admitidos, especificando dicha tabla todas las IRs de la red que han sido admitidas para su inclusión en la asignación de los intervalos temporales reservados para una planificación cuasi estática. Una IR correlaciona los identificadores de IR con intervalos temporales asignados para la planificación cuasi estática tan sólo a partir de la tabla de nodos admitidos.

En una realización de la presente invención, las IRs añaden nuevas IRs a la tabla de nodos admitidos en momentos diferentes, dependiendo del momento en que la IR conoce la existencia de las nuevas IRs. De acuerdo con otra realización de la presente invención, todas las IRs de la red sincronizan la hora a la que todas añaden cualquier IR nueva a la tabla de nodos admitidos. Para llevar a cabo esta sincronización, cada IR mantiene una tabla adicional denominada tabla de nuevos nodos. La tabla de nuevos nodos especifica, para cada nueva IR conocida en la red, el identificador único de la IR y la hora de red en la que se asume que la IR ha anunciado por vez primera su entrada en la red, o reentrada, en el caso de un fallo. Una IR utiliza su tabla de nodos admitidos para asignar intervalos temporales reservados para la planificación cuasi estática a las IRs. Se mantiene una entrada de la tabla de nuevos nodos para un intervalo de tiempo de espera después de que se haya añadido a la tabla, y se copia en la tabla de nodos admitidos después de que haya transcurrido el tiempo de espera y la IR siga formando parte de la tabla de topología mantenida mediante el protocolo AIR. Además, para conseguir la sincronización de planificaciones, los paquetes de control AIR se amplían para transportar el tiempo de red cuando se une una nueva IR a la red. Una nueva IR notifica a sus vecinos la hora de red cuando pasa a ser operativa, simplemente incluyendo dicha hora como un parámetro de estado del nodo de la cabecera del enlace para cada uno de sus vecinos. Las IRs distintas de la nueva IR que accede a la red transportan la hora de red cuando la nueva IR se incorpora como un parámetro de estado de nodo de cola del enlace utilizado en sus árboles de origen para llegar a la nueva IR.

III. Planificación de la transmisión

La figura 9 muestra una trama con un número fijo de intervalos temporales para planificación dinámica y un número fijo de intervalos temporales para planificación cuasi estática. De acuerdo con una realización de la presente invención, cada trama tiene un número fijo de intervalos temporales para planificación dinámica y un número fijo de intervalos temporales para planificación cuasi estática. Un nodo utiliza dos métodos diferentes para determinar cuándo se transmite a través de intervalos temporales dedicados para la planificación dinámica e intervalos temporales para la planificación cuasi estática.

En el caso de la planificación cuasi estática se asignan intervalos temporales a nodos que utilizan un algoritmo determinístico basado en los identificadores de todos los nodos de la red, y garantiza un límite superior al tiempo transcurrido entre dos intervalos temporales asignados al mismo nodo utilizando el método de planificación cuasi estática. En el caso de la planificación dinámica se asignan intervalos temporales de manera aleatoria entre los nodos. El método cuasi estático de asignación de intervalos utiliza un conjunto de intervalos temporales distinto del método de asignación dinámica de intervalos, de forma que pueden facilitarse los límites superiores de los períodos transcurridos entre las apariciones de intervalos temporales asignados a los mismos nodos.

El método de asignación dinámica de intervalos en REALM se basa en información relativa al vecindario de un nodo situado a una distancia de dos saltos. El resto de esta descripción se centra en la planificación cuasi estática de intervalos de transmisión para nodos, en función de la información de la red.

Cuando una IR pasa a ser operativa, utiliza el método de asignación dinámica de intervalos temporales para transmitir sus paquetes.

La Figura 10 muestra un proceso cuando una IR conoce la existencia de una nueva IR. Tras un bloque de inicio, el proceso pasa al bloque 1010, donde una IR supervisa la aparición de una nueva IR. Pasando al bloque de decisión 105 debe determinarse si existe una nueva IR. Cuando una IR conoce la existencia de una nueva IR, el proceso pasa al bloque 1020, donde la IR transmite una actualización del encaminado a todos sus vecinos, como parte del protocolo de encaminado utilizado en la red. Esta acción garantiza que la existencia de cualquier IR se propaga a través de la red a todas las IR situadas en el interior de una trama finita. Consecuentemente, todas las IRs conocen qué IRs pertenecen a la red dentro de un período finito tras el instante de la incorporación de la última IR a la red. Cuando no hay una nueva IR, el proceso regresa al bloque 1010 para continuar la supervisión.

Si la relación entre el número de intervalos temporales disponibles para la asignación cuasi estática y el número de nodos aceptado en la red es un número entero X más una fracción, a cada IR se le asignan X intervalos temporales consecutivos y una serie de intervalos temporales asignados para la planificación cuasi estática situada al final de una época permanecen sin utilizarse o se accede a ellos aleatoriamente por parte de las IRs que no han sido admitidas en la red. En otra realización de la presente invención, para un valor íntegro dado Y inferior a X, pueden asignarse a cada IR [X/Y] intervalos temporales consecutivos, donde [a] representa el entero mayor menor o igual que a, y se repite la misma planificación cuasi estática Y veces en una época.

En otra realización de la presente invención, pueden asignarse a las IRs diferentes prioridades (por ejemplo, en base al tráfico que necesitan transportar a y desde Internet) siendo la prioridad 1 la prioridad inferior. En este caso, a una IR con una prioridad p se le asigna p veces más intervalos temporales que a una IR con una prioridad
1.

La figura 2 muestra la porción cuasi estática de la planificación de transmisión asumida por todas las IRs 100 a 140 de la figura 1 en ese momento.

Para utilizar los intervalos temporales para la planificación cuasi estática, una IR puede simplemente ordenar las IDs de las IRs conocidas en la red, por orden ascendiente o descendiente, y asignar el primer intervalo temporal para planificación cuasi estática a la primera IR de la lista, el segundo intervalo temporal para planificación cuasi estática a la segunda IR de la lista, y así sucesivamente, hasta que se hayan asignado intervalos temporales a todas las IRs de la lista. En una realización de la presente invención, el número de intervalos temporales disponibles en una época para la planificación cuasi estática se divide por el número de IRs conocidas en la red, y a cada IR se le asigna la misma proporción resultante de intervalos temporales.

En el ejemplo mostrado en la figura 2, se asume que 24 intervalos temporales de una época se asignan a la porción cuasi estática del calendario de transmisión, mostrándose situados uno junto a otro por simplicidad. El ejemplo sigue asumiendo que los intervalos temporales de la planificación cuasi estática se asignan a las IRs conocidas en la red, basándose simplemente en los identificadores de las IRs en orden ascendiente (A a F) y repitiendo secuencias completas de IDs de IR las veces que sean necesarias.

En el estado estacionario, todos los nodos que han sido admitidos en la red asignan el mismo intervalo temporal a la misma ID de nodo, debido a que todos ellos tienen la misma lista de nodos de red admitidos y todas las IRs utilizan los mismo puntos de partida (es decir, el intervalo temporal 1) para la asignación de nodos a intervalos temporales en la planificación cuasi estática.

En contraste con la técnica anterior, en la que los intervalos temporales se preasignan a nodos o se utilizan reconocimientos explícitos entre los nodos para obtener dichas asignaciones. Las IRs utilizan en esta realización un algoritmo de elección distribuido para asignar intervalos temporales de planificación cuasi estática a IRs, utilizando los datos de pertenencia a la red obtenidos del protocolo de encaminado utilizado en la red.

III.A. Planificación asíncrona

De acuerdo con una realización de la presente invención, se permite que las IRs comiencen incluyendo una nueva IR para la asignación de intervalos para la planificación cuasi estática sin tener que asegurarse de que las demás IRs de la red comienzan incluyendo la nueva IR exactamente al mismo tiempo. Este método se conoce como "planificación asíncrona".

La figura 3 muestra la misma red ad hoc de la figura 1 después de que la IR 150 se haya incorporado a la red. En una realización de la presente invención, una vez que se ha incluido una nueva IR, otras IRs pueden comenzar a utilizar los intervalos temporales reservados para la planificación cuasi estática después de recibir la primera actualización de un vecino, indicando que conoce la existencia de la nueva IR, o después de que todos los vecinos de la nueva IR indiquen a través de mensajes de actualización o de otra forma que se encuentra presente la nueva IR.

Asumiendo que una IR añade una IR a la planificación de transmisión cuasi estática inmediatamente después de conocer su existencia a través del protocolo de encaminado (AIR), la figura 4 muestra el calendario de transmisión cuasi estática asumida por los vecinos de la IR 150 inmediatamente después de recibir de ella un mensaje de actualización. Inmediatamente, las IRs 100, 110, 120 y 140 conocen la presencia de IR 150, y el calendario de transmisión que asumen difiere sustancialmente del calendario asumido por el resto de las IRs del sistema a excepción IR 150. IR 150 asume el mismo calendario que las IRs 100, 110, 120 y 140, debido a que la IR 150 tiene exactamente la misma lista de IRs que sus IRs vecinas. Por el contrario, las IRs 130 y 160 tendrán una lista de IRs de la red que no incluye la IR 150 hasta que reciban un mensaje de actualización de encaminado de las IRs vecinas que ya conocen la presencia de la IR 150 en la red.

Las incoherencias en los calendarios de transmisión asumidos por las diferentes IRs pueden hacer que algunas IRs sean incapaces de recibir correctamente un paquete transmitido por una IR vecina, debido a que más de una de sus IRs vecinas está transmitiendo en el mismo intervalo temporal, con lo que se produce una colisión en la IR receptora. Puede producirse una colisión cuando una IR es la vecina de IRs que tienen calendarios de transmisión incoherentes, como aquellas vecinas que se asignan a sí mismas el mismo intervalo temporal del calendario.

Una ventaja de la planificación asíncrona es que su implementación resulta muy sencilla. La planificación asíncrona es muy sencilla de implementar porque no requiere modificaciones del protocolo de encaminado utilizado en la red. Una desventaja de este método, sin embargo, es que las distintas IRs pueden tener diversas listas de IRs a utilizar para la asignación de intervalos temporales a IRs para la planificación cuasi estática, lo que puede provocar colisiones de paquetes antes de que todas las IRs dispongan de información coherente relativa a las IRs a las que deben asignarse intervalos temporales.

La figura 5 muestra las posibles colisiones para la misma red de ejemplo ad hoc de la figura 3. La figura 3 muestra los calendarios asumidos por todas las IRs diferentes de la IR inmediatamente después de que las IRs 100, 110, 120 y 140 conozcan la existencia de la IR 150, seguido de la descripción de las posibles colisiones causadas por las incoherencias de ambos calendarios. En este ejemplo, la IR 150 no puede provocar colisión alguna, porque obtiene una lista de IRs de la red al mismo tiempo que el resto de las IRs de la red tienen una lista coherente de IRs. Cuando se produce una colisión en un intervalo de tiempo, la figura 5 indica todas las IRs receptoras que experimentan la colisión debido a las transmisiones efectuadas por IRs asignadas al mismo intervalo temporal. Por ejemplo, durante el intervalo temporal 12, las IRs 100, 140 y 160 serán incapaces de recibir la transmisión procedente de IR 100 o 140, o ambas, si las dos IRs transmiten durante el intervalo temporal. Igualmente, durante el intervalo temporal 8, la IR 120 será incapaz de recibir las transmisiones procedentes de IR 110 y 130.

La ocurrencia de colisiones debidas a calendarios cuasi estáticos incoherentes persiste sólo hasta el momento en que todas las IRs de la red tienen la misma lista de IRs que deberían utilizarse para la planificación cuasi estática. La cantidad de tiempo durante el cual puede suceder esto es proporcional a la longitud máxima en saltos desde cualquier IR a cualquier otra IR de la red, multiplicado por el tiempo que cuesta transmitir un mensaje de actualización de encaminado a través de un salto dado.

III.B. Planificación síncrona

Para reducir la posibilidad de que los paquetes colisionen durante los intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática, las IRs pueden sincronizarse entre sí en el momento en que todas ellas deberían añadir una nueva IR a la tabla de nodos admitidos. Esta sincronización se utiliza cuando una IR se pone en funcionamiento y cuando dos componentes de red se fusionan entre sí cuando dos o más IRs establecen conectividad de radio entre sí.

La figura 11 muestra un método de admisión de una IR en la tabla de nodos admitidos. Una IR asigna intervalos temporales para la planificación cuasi estática tan sólo a aquellas IRs incluidas en la tabla de nodos admitidos. Todas las IRs admiten cualquier nueva IR en la tabla de nodos admitidos exactamente al mismo tiempo, utilizando el siguiente método:

(a)

cualquier IR X que requiera ser considerada como parte de la red por las demás IRs especifica una hora de red Y (bloque 1110).

(b)

se aplica un tiempo de espera de admisión (AHT) desde esa hora de red Y, de forma que se garantice a todas las IRs de la red haber recibido autorizaciones AIR indicando la IR X y su hora de red Y (bloque 1115).

(c)

cada IR, incluyendo IR X, añade IR X a la lista de nodos admitidos en el mismo momento inicial, que equivale a Y+AHT (bloque 1120).

La duración de AHT se modifica para cada red de forma que sea lo suficientemente prolongada para que todas las IRs de la red conozcan la existencia de la nueva IR. Mediante diseño, todas las IRs de una red obtienen información de encaminado coherente y actualizada con el protocolo AIR durante un período de tiempo inferior a una época.

La longitud de AHT es también tal que, independientemente de la hora de red cuando una nueva IR pasa a ser operativa, todas las IRs de la red comienzan a incluir la nueva IR para la asignación de los intervalos temporales reservados para la planificación cuasi estática en el mismo punto de inicio de la planificación (intervalo 1). Esto se consigue incluyendo algún tiempo de relleno en el AHT, consistente en el período de tiempo transcurrido entre la hora de red en la que la nueva Ir comienza a ser funcional y el comienzo del época siguiente.

La figura 6 muestra un ejemplo del cálculo del tiempo de espera de admisión. Debido a que todos los IRs obtienen información de encaminado coherente dentro de una época, un AHT igual al relleno más una época es lo suficientemente prolongado para que todas las IRs admitan la nueva IR exactamente a la misma hora de red T_add.

Cuando expira el AHT de una entrada de la tabla de nuevos nodos, el identificador de la IR correspondiente se copia en la tabla de nodos admitidos, de forma que la IR pueda incluirse en la asignación de intervalos temporales reservados para la planificación cuasi estática.

Cuando se incorpora una nueva IR, envía un mensaje de actualización AIR que contiene una actualización que especifica la hora de red en la que la IR se incorpora como un parámetro de estado de nodo de la cabecera del enlace con cada uno o al menos con uno de los enlaces con sus vecinos. Después de que el IR envíe su mensaje de actualización, inicia un AHT por sí mismo, lo que significa que la nueva IR no se puede añadir a sí misma a la tabla de nodos admitidos hasta que no expire el tiempo de espera.

El hecho de tener mensajes de actualización AIR en la red, indicando diferentes horas de la red en las que la IR pasó a ser operativa perturba la actualización del calendario de transmisión. Para evitar este problema, una nueva IR que se haya incorporado aplica un tiempo de espera de al menos una época, antes de que pueda notificar a sus vecinos que se encuentra operativa. Este tiempo de espera es lo suficientemente largo como para asegurarse de que no existen mensajes de actualización AIR antiguos que se estén intercambiando en la red y que indiquen una hora de red para una anterior ocasión de activación de la IR.

La figura 12 muestra un proceso para cuando una IR recibe una actualización AIR. Cuando una IR recibe una actualización AIR lleva a cabo las siguientes etapas, además de las etapas llevadas a cabo en AIR para enviar actualizaciones y actualizar la información de encaminado:

a)

valida la actualización de acuerdo con la planificación de número de secuencia utilizada en AIR (bloque 1210).

b)

si la actualización AIR es válida y contiene un parámetro de estado de nodo que especifica la hora de red en la que la cabecera o la cola del enlace (es decir, una IR) comenzó a estar operativa (bloque 1220), entonces:

i)

si ya existe una entrada en su tabla de nuevos nodos correspondiente a la nueva IR, no se producirán actualizaciones de la tabla de nuevos nodos (bloque 1222).

ii)

si no existe una entrada para la nueva IR en la tabla de nuevos nodos, la IR actualiza su tabla de nuevos nodos con una entrada para los correspondientes cabeceras o colas del enlace; la entrada especifica la hora de red comunicada en la actualización (bloque 1224).

c)

Si la actualización AIR especifica un enlace a una IR que no se encuentra actualmente presente en la tabla de topología (bloque 1230), entonces:

i)

la IR añade la hora de red en la que se descubrió la IR mediante la actualización AIR como un parámetro de nodo de cola del enlace comunicada en la actualización AIR (bloque 1232).

ii)

la IR actualiza su tabla de nuevos nodos con una entrada para la nueva IR; la entrada especifica la hora de red en que se identificó la nueva IR (bloque 1234).

d)

Si la actualización AIR hace que la IR borre una IR de su tabla de topología, la IR también borra una entrada correspondiente a la misma IR de su tabla de nuevos nodos, si esta existe (bloque 1240).

IV. Uso de intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática

Los intervalos temporales se asignan a IRs de forma cuasi estática utilizando la información completa sobre la pertenencia a la red. Esto significa que los intervalos temporales adyacentes a cualquier IR se desperdiciarán si la conectividad de la red no es demasiado alta, es decir, si una IR dada sólo tiene como vecinas a unas pocas IRs de un salto y de dos saltos y existen muchas IRs en la red.

Para mejorar la utilización del canal, en una realización de la presente invención, los intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática pueden utilizarse para transmitir paquetes de control breves que se utilizan básicamente para mantener la sincronización temporal en la red, en lugar de mantener una planificación de transmisión coherente. Si dichos paquetes de control breves son deseables, la cantidad mínima de información transportada en un paquete de control en una realización de la presente invención consiste en datos de marcas de tiempo y alguna información de gestión de enlaces.

De acuerdo con una realización de la invención, las IRs intercambian paquetes de control largos solamente a través de intervalos temporales asignados dinámicamente utilizando el protocolo Neighborhood Established Transmission Scheduling (NETS). Pueden utilizarse otros protocolos.

La especificación, los ejemplos y los datos que anteceden proporcionan una completa descripción de la fabricación y utilización de una realización de la invención. Pueden efectuarse muchas realizaciones de la invención sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (25)

1. Sistema para planificar transmisiones para nodos (100, 110, 120, 140, 160) en una red ad hoc, en la que los nodos incluyen un nuevo nodo y nodos admitidos, que comprende:

los nodos admitidos, incluyendo cada uno de los nodos admitidos:

una unidad de interfaz de red configurada para comunicarse con los nodos a través de la red ad hoc; y

una unidad de planificación de transmisiones, que incluye:

medios configurados para utilizar un método cuasi estático para la asignación de intervalos temporales dentro de una trama, para establecer un límite superior a un período de tiempo transcurrido entre dos intervalos temporales asignados al mismo nodo;

medios configurados para determinar cuándo ha entrado en la red el nuevo nodo, y a continuación;

medios configurados para propagar la información indicando a los otros nodos admitidos en la red que el nuevo nodo se ha incorporado a la red, dentro de un período de tiempo finito; y

una unidad de almacenamiento configurada para almacenar información relativa a los nodos de la red;

y

el nuevo nodo, incluyendo dicho nuevo nodo:

una unidad de interfaz de red configurada para comunicarse con los nodos admitidos en la red; y

una unidad de planificación de transmisiones, que incluye:

medios configurados para utilizar un método dinámico de asignación de intervalos temporales para transmitir paquetes antes de que el nuevo nodo sea admitido en la red;

medios configurados para utilizar un método dinámico de asignación de intervalos para transmitir paquetes antes de que el nuevo nodo sea admitido en la red;

medios configurados para notificar a los nodos admitidos en la red que el nuevo nodo ha accedido a la red;

medios configurados para determinar cuando ha sido admitido en la red el nuevo nodo; y

medios configurados para utilizar un método cuasi estático para transmitir paquetes cuando el nuevo nodo es admitido en la red.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de planificación de transmisiones está configurada para utilizar una trama que comprende intervalos temporales para la planificación dinámica e intervalos independientes para la planificación cuasi estática, en el que intervalos independientes determinan un límite superior para el tiempo transcurrido entre las apariciones de intervalos temporales.

3. Sistema según la reivindicación 1, en el que dichos medios configurados para propagar la información indicando a los otros nodos admitidos en la red que el nuevo nodo ha accedido a la red dentro del período de tiempo finito, están configurados para que cada uno de los nodos admitidos notifique a cada uno de sus vecinos que el nuevo nodo ha accedido a la red.

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que los medios configurados para utilizar el método cuasi estático de asignación de intervalos temporales dentro de una trama para establecer un límite superior de tiempo transcurrido entre los dos intervalos temporales asignados al mismo nodo están configurados para utilizar un algoritmo de elección distribuida para asignar intervalos temporales a la planificación cuasi estática utilizando una fecha de pertenencia a la red obtenida a través de un protocolo de encaminado utilizado en la red.

5. Sistema según la reivindicación 3, en el que cada uno de los nodos admitidos está configurado para mantener una tabla de nodos admitidos que especifica todos los nodos de la red que han sido admitidos para su inclusión en la asignación de los intervalos temporales reservados para planificación cuasi estática.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que cada uno de los nodos admitidos está configurado para mantener una tabla de nuevos nodos que especifica para cada uno de los nodos de la red un identificador único y una hora de red que indica cuándo se supone que los nuevos nodos han anunciado por primera vez su entrada en la red.

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que el nuevo nodo está configurado para demorar la notificación de su entrada en la red durante un período de tiempo predeterminado.

8. Sistema según la reivindicación 7, en el que los medios configurados para planificación cuasi estática, están configurados de tal forma que los intervalos temporales se asignan a los nodos admitidos utilizando un algoritmo determinístico basado en identificadores de todos los nodos de la red.

9. Sistema según la reivindicación 8, en el que cuando el nuevo nodo accede a la red, dicho nuevo nodo se configura para notificar a sus vecinos una hora de red en la que pasa a ser operativo.

10. Sistema según la reivindicación 3, en el que cada nodo admitido está configurado para notificarlo a sus dos vecinos más próximos.

11. Sistema según la reivindicación 4, en el que la unidad de almacenamiento está configurada para mantener una tabla de nodos admitidos y una tabla de nuevos nodos.

12. Sistema según la reivindicación 4, en el que la unidad de planificación de transmisión está configurada adicionalmente para reconfigurar una relación del número de intervalos temporales disponibles para la asignación cuasi estática.

13. Sistema según la reivindicación 11, en el que la unidad de almacenamiento está configurada para desplazar el nuevo nodo a la tabla de nodos admitidos tras un período de tiempo predeterminado.

14. Sistema según la reivindicación 11, en el que los nodos admitidos están configurados para sincronizarse entre sí, en el instante que el nuevo nodo se añade a la tabla de nodos admitidos.

15. Sistema según la reivindicación 11, en el que el nuevo nodo está configurado para utilizar el método cuasi estático tras recibir una primera actualización procedente de un nodo vecino admitido indicando que conoce la existencia del nuevo nodo.

16. Sistema según la reivindicación 11, en el que el nuevo nodo está configurado para comenzar a utilizar una planificación cuasi estática después de que todos los nodos admitidos vecinos del nuevo nodo tengan indicada la existencia del nuevo nodo mediante mensajes de actualización.

17. Sistema según la reivindicación 12, en el que la unidad de planificación de transmisión está configurada para asignar una prioridad a los nodos, estando relacionada dicha prioridad con el número de intervalos temporales asignados al nodo.

18. Sistema según la reivindicación 1, en el que las unidades de planificación de la transmisión están configuradas para determinar que el nuevo nodo ha sido admitido en la red cuando un período de espera expira con posterioridad a la entrada del nuevo nodo en la red.

19. Sistema según la reivindicación 1, en el que el nuevo nodo está configurado para determinar que ha sido admitido en la red cuando recibe una primera actualización procedente de al menos un nodo vecino, indicando que este conoce la existencia del nuevo nodo.

20. Método de admisión de un nuevo nodo en una red de nodos admitidos (100. 110, 120, 130, 140), que incluye:

asignar intervalos temporales de transmisión basada en un método cuasi estático a los nodos admitidos de la red, utilizando una lista de nodos admitidos;

utilizar un método de asignación dinámica de intervalos temporales para transmitir los paquetes del nuevo nodo;

propagar la información indicando que un nuevo nodo ha sido admitido en la red, determinando que el nuevo nodo ha sido admitido en la red, y a continuación utilizar el método cuasi estático de asignación de intervalos temporales de transmisión al nuevo nodo.

21. Método de la reivindicación 20, en el que el nuevo nodo determina que ha sido admitido a la red después de recibir una primera actualización procedente de, al menos, un vecino, indicando que el vecino conoce la existencia del nuevo nodo.

22. Método de la reivindicación 20, en el que el nuevo nodo notifica a la red que se encuentra operativo después de haber transcurrido, al menos, una época.

23. Método de la reivindicación 21, en el que los intervalos temporales asignados a la planificación cuasi estática pueden utilizarse para transmitir paquetes de control breves que se utilizan básicamente para mantener la sincronización temporal en la red.

24. Nodo que incluye:

una unidad de interfaz de red configurada para comunicarse con los nodos admitidos en la red; y

una unidad de planificación de transmisiones, que incluye:

medios configurados para utilizar un método dinámico de asignación de intervalos temporales para transmitir paquetes antes de que el nuevo nodo sea admitido en la red;

medios configurados para notificar a los nodos admitidos en la red que el nuevo nodo ha accedido a la red;

medios configurados para determinar cuando ha sido admitido en la red el nuevo nodo; y

medios configurados para utilizar un método cuasi estático para transmitir paquetes cuando el nodo es admitido en la red.

25. Nodo según la reivindicación 24, que está configurado para utilizar el método cuasi estático después de recibir una primera actualización procedente de todos sus vecinos, indicando que los vecinos conocen la existencia del nodo.