ES2281171T3 - Mecanismo de recuperacion de errores que utiliza un retransmisor temporal en una red atm inalambrica. - Google Patents

Abstract

Método para transmitir información en un sistema de comunicaciones que comprende al menos dos nodos y al menos un terminal inalámbrico, caracterizado porque el método comprende: establecer una trayectoria de retransmisión redundante a través de un nodo de retransmisión temporal, mediante: establecer un primer enlace de comunicaciones entre un primero de al menos dos nodos y un segundo de al menos dos nodos (etapa 1200); intentar establecer o mantener un segundo enlace de comunicación entre el primer de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico y tras determinar que el segundo enlace de comunicación no puede establecerse o mantenerse (etapas 1202, 1204): transmitir información desde el primero de los al menos dos nodos al segundo de los al menos dos nodos (etapa 1208) y retransmitir la información desde el segundo de los al menos dos nodos al terminal inalámbrico (etapa 1214); intentar reestablecer el segundo enlace de comunicación entre el primero de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico (etapa 1206) y tras dicho establecimiento: suspender la transmisión de la información posterior desde el primer de al menos dos nodos al segundo de al menos dos nodos y transmitir directamente la información posterior al terminal inalámbrico desde el primero de los al menos dos nodos (etapas 1204, 1220, 1221, 1233, 1202); en el que la trayectoria de retransmisión redundante comprende el primer enlace de comunicaciones y en el que el segundo de los al menos dos nodos es el nodo de retransmisión temporal.

Description

Mecanismo de recuperación de errores que utiliza un retransmisor temporal en una red ATM inalámbrica.

La presente invención se refiere generalmente a una metodología de recuperación de errores en sistemas de comunicaciones y, en particular, a un método de recuperación de errores que utiliza el establecimiento de un nodo de retransmisión temporal a través del cual la información puede retransmitirse de manera ventajosa durante periodos en los que el enlace de comunicación entre una estación primaria y un terminal inalámbrico está inhabilitado o es menos que satisfactorio. El establecimiento del nodo de retransmisión temporal asegura que el terminal inalámbrico y/o la estación base primaria reciba continuamente la información transmitida, transmitida por la otra fuente. La presente invención se refiere al método de utilizar el nodo de retransmisión temporal tanto en una arquitectura centralizada como en una estructura ad hoc así como a las configuraciones de sistema contempladas por la misma.

El éxito de varios sistemas de telecomunicación, tales como GSM, estable los sistemas de comunicación inalámbrica como indispensables en la vida moderna. Aunque ciertos sistemas están dirigidos sólo a comunicación por voz, el contenido de las comunicaciones futuras es de naturaleza multimedia. La tecnología ATM (modo de transferencia asíncrono) se ha desarrollado sobre redes por cable para tratar datos de alta velocidad con, por ejemplo, velocidades de datos distintas, requisitos de calidad de servicio (QoS, Quality of Service) diferentes (tales como fiabilidad de datos y consideraciones de retardo) y paradigmas con o sin conexión diferentes para comunicaciones multimedia. Una combinación efectiva de servicios inalámbricos y basados en ATM en el extremo del consumidor de una red por cable jugará un papel decisivo en un gran mercado de comunicaciones comerciales y domésticas multimedia.

Los esfuerzos existentes hacia la construcción de una red de área local (LAN) inalámbrica se centran en normas emergentes, tales como IEEE 802.11 (Estados Unidos) e HIPERLAN (Europa). Aunque las normas están prácticamente desarrolladas, su desarrollo no tiene en cuenta adecuadamente los requisitos del servicio basado en ATM de garantías QoS tanto para tiempo real como para tráfico de datos. Esencialmente, estos requisitos son el resultado de un servicio complejo de vídeo, audio y datos que se multiplexa en el mismo medio. Por ejemplo, aunque los datos de vídeo no requieren la fiabilidad de error de paquete requerida en los servicios de datos, los datos de audio no pueden tolerar un retardo excesivo. Por otro lado, los datos de vídeo pueden sufrir en general más retardo que el audio aunque es menos tolerante en cuanto a la fluctuación de retardo. Estas consideraciones de retardo y de frecuencia de errores de paquetes han obligado a la tecnología ATM a adoptar un servicio orientado a la conexión. También ha obligado a que el control de errores se realice extremo a extremo, en lugar de entre cada dos nodos dentro de la conexión específica (entendiéndose el control de errores como un método para asegurar una transmisión fiable de paquetes hacia y desde un nodo). Una estrategia de este tipo era factible con las redes de fibra óptica por cable, que tienen una frecuencia de error de paquetes muy pequeña. Desafortunadamente, las redes inalámbricas no proporcionan en general una frecuencia de errores así de baja.

Las consideraciones de retardo también son importantes para el servicio ATM. Una red ATM por cable simplemente bloqueará cualquier servicio para el que no pueda garantizar la QoS requerida. Normalmente, las redes inalámbricas no permiten una característica de este tipo y el retardo realmente puede incrementarse exponencialmente en una red sobrecargada.

La patente de los EE.UU. nº 5109528 describe un método en un sistema de radio móvil en el que la responsabilidad de transmitir información de mensaje a una estación móvil se traspasa desde un transmisor de una primera estación base a un transmisor de una segunda estación base. El traspaso tiene lugar sin que se informe de antemano a la estación móvil del traspaso, si se utiliza el mismo canal de radio. Preferiblemente, se transmite sustancialmente la misma información de mensaje a la estación móvil desde ambos transmisores de la primera y la segunda estación base durante un cierto tiempo de transmisión.

Por consiguiente, un sistema de comunicación mejorado, que supera las deficiencias anteriormente mencionadas y, en particular, reduce la frecuencia de errores de paquetes, reduce el retardo de transmisión y al mismo tiempo aumenta las garantías de la calidad del servicio, mejora la fiabilidad en la comunicación y mejora la recuperación de errores, si se desea.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proporcionar un método mejorado para transmitir de forma más fiable datos y/o información de señalización.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método para mejorar la transmisión de datos fiables e información de señalización utilizando un nodo de retransmisión temporal que puede ser, de forma ventajosa, otra estación base que funciona preferiblemente bajo la misma frecuencia, o podría ser otro terminal inalámbrico.

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un método de comunicación fiable mejorado con la detección automática de un enlace de comunicación defectuoso con un terminal inalámbrico.

Otro objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un método para mejorar la comunicación fiable, que puede utilizar múltiples nodos de retransmisión temporales.

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Otro objetivo adicional más de la presente invención es proporcionar un método para mejorar la comunicación de datos fiables que también puede realizarse en un entorno estacionario, tal como en un entorno residencial o de edificios oficinas.

Otro objetivo adicional más de la presente invención es proporcionar un método para mejorar la comunicación de datos fiables, que puede finalizar automáticamente el enlace con el nodo de retransmisión temporal cuando el enlace con el nodo primario esté operativo satisfactoriamente.

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un método para mejorar la comunicación fiable, que puede utilizarse en redes configuradas tanto ad hoc como mediante estaciones base.

Otros objetivos y ventajas adicionales de la invención serán en parte obvios y resultarán en parte evidentes a partir de la memoria.

Los objetivos anteriores se consiguen mediante un método y un sistema de comunicaciones tal como se definen en las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones ventajosas.

En general, según la invención, las técnicas de corrección de errores hacia delante (FEC, Forward Error Correction) pueden utilizarse para determinar caídas drásticas en el rendimiento si la potencia de señal total en un terminal inalámbrico es inferior a un valor predeterminado. Entonces, esto puede permitir que el canal se considere como que está en el estado "bueno" o "malo". Por supuesto, ya que el canal no cambia muy rápido, se espera que, cuando haya una transición entre el estado "bueno" y el "malo", permanecerá en cualquier estado durante una cantidad de tiempo considerable relativa a la velocidad de transmisión del sistema. Si el canal funciona en el estado "malo", la solución preferible es cambiar el canal. Al utilizar este enfoque, la presente invención contempla la utilización de un nodo de retransmisión temporal para reencaminar la información desde un emisor al receptor.

Por consiguiente, la invención comprende las diversas etapas y la relación de una o más de tales etapas con respecto a cada una de las demás, y el aparato que representa características de construcción que se adaptan para llevar a cabo tales etapas, lo cual se ejemplificará en la exposición siguiente, y el alcance de la invención se indicará en las reivindicaciones.

Para un pleno entendimiento de la invención, se hace referencia a la siguiente descripción teniendo en consideración los dibujos adjuntos, en los que:

las figuras 1A y 1B son ejemplos de una red de topología de árbol y de topología de anillo, respectivamente, de una arquitectura orientada a BS;

las figuras 2A y 2B son ejemplos de una red de topología totalmente interconectada y una topología de nodo de retransmisión, respectivamente, en una arquitectura ad hoc;

la figura 3 es un modelo en capas de tecnología ATM inalámbrica para una red orientada a BS;

la figura 4 es un gráfico que ilustra una relación típica entre la probabilidad de errores de paquetes y la proporción señal-ruido tanto para un sistema codificado de corrección de errores hacia delante tanto débil como robusto;

la figura 5 ilustra una trama de datos de control para una arquitectura orientada a estaciones base;

la figura 6 ilustra una trama de datos de control para arquitectura ad hoc;

la figura 7 ilustra la metodología del modo de arranque y funciones de configuración de la conexión en un terminal inalámbrico;

la figura 8 describe una configuración de células en un sistema que utiliza la presente invención;

la figura 9 ilustra una trama de datos de control para una arquitectura orientada a estaciones base que incluye fases de información de un nodo de retransmisión temporal según la presente invención;

la figura 10 es una ilustración de operaciones con enlaces de comunicaciones en una arquitectura orientada a estaciones base; y

las figuras 11 y 11A ilustran operaciones con enlaces de comunicaciones en una red ad hoc;

la figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra una realización preferida de un método de comunicación según la presente invención en una arquitectura orientada a estaciones base;

la figura 12A es un diagrama de flujo que ilustra una realización preferida de un método de comunicación según la presente invención en una red ad hoc;

la figura 13 es otro diagrama de flujo que ilustra una realización preferida de un método de comunicación según la presente invención en una arquitectura orientada a estaciones base;

la figura 13A es otro diagrama de flujo que ilustra una realización preferida de un método de comunicación según la presente invención en una red ad hoc; y

la figura 14 ilustra una trama de datos de control para una arquitectura ad hoc que incluye fases de un nodo de retransmisión temporal según la presente invención.

Por conveniencia del lector, primero se hace referencia a las figuras 1A, 1B, 2A, 2B, 3 y 4. Las figuras 1A, 1B, 2A y 2B ilustran varias arquitecturas de red a las que se puede aplicar la presente invención, mientras que las figuras 3 y 4 describen ejemplos de la arquitectura en capas de un terminal inalámbrico ("WT", Wireless Terminal) típico, una estación base ("BS", Base Station) y un controlador central ("CC", Central Controller). Las modificaciones de los mismos para que pueda aplicarse la presente invención se trata a continuación.

Dos redes inalámbricas típicas son la arquitectura de red orientada a BS (figuras 1A y 1B) y la arquitectura de red ad hoc (figuras 2A y 2B). En particular, la figura 1A describe la configuración de la arquitectura centralizada con tipología de árbol, en la que la función de conmutación se realiza de forma "jerárquica". En particular, la red 10 ATM por cable está conectada mediante líneas de cable a un centro 12 de conmutación móvil, que está conectado a su vez mediante líneas de cables a una pluralidad de estaciones 14 base. Tanto el centro 12 de conmutación como cada una de las estaciones base incluyen un conmutador ATM. Las estaciones 14 base están en conexión inalámbrica selectiva con uno o más terminales 16 inalámbricos, tales como unidades móviles. La conmutación para llamadas dentro de una célula se realiza en estaciones 14 base mientras que la conmutación para llamadas entre células se lleva a cabo en un centro 12 de conmutación.

Normalmente, la conmutación en un centro 12 de conmutación es más sofisticada y compleja que la de estaciones 14 base. Las áreas de servicio están divididas en pequeñas regiones, llamadas "células", cada una de las cuales puede recibir servicio mediante una estación base. Las comunicaciones entre terminales inalámbricos se realizan a través de la estación base y/o el centro de conmutación móvil.

Por otro lado, en la configuración de arquitectura centralizada con topología de árbol (nótese que una red 10B ATM por cable está conectada mediante líneas de cables a una pluralidad de estaciones 12B base, que a su vez están conectadas mediante cables metálicos entre ellas a modo de anillo y en la que cada estación 12B base puede estar conectada inalámbricamente a uno o más terminales 14B inalámbricos. Por lo tanto, sólo las estaciones base incluyen conmutadores ATM), descrita en la figura 1B, la función de conmutación se realiza de una manera "distribuida". Mientras que la conmutación para llamadas dentro de una célula se realiza en la BS en la tipología de árbol, la conmutación para llamadas entre células se lleva a cabo pasando la llamada al conmutador de la BS de destinado alrededor del anillo. A diferencia de la topología de árbol, la topología de anillo utiliza conmutadores y BS idénticas, lo que hace mucho más fácil que sea ajustable a escala.

A continuación se hace referencia a las figuras 2A y 2B, que ilustran redes de arquitectura distribuida que, en contraste con la arquitectura centralizada, no requieren ninguna estación base. En una configuración de arquitectura distribuida, cada uno de los terminales inalámbricos tiene la capacidad de realizar conmutación así como de comunicarse directamente con otros WT. Todas estos WT forman juntos una red ad hoc como se describe en HIPERLAN y en IEEE802.11. En una red ad hoc hay, esencialmente, dos tipos de topologías. La figura 2A describe la topología totalmente interconectada en la que una red 20 ATM por cable está conectada mediante líneas de cables con al menos un terminal 22 inalámbrico, que a su vez está conectado a cada uno de los otros terminales 22A inalámbricos en la red y cada uno de los terminales 22 y 22A inalámbricos incluyen un conmutador ATM.

Específicamente, en la topología totalmente interconectada (FCT, Fully-Connected Topology), se asume que todos los terminales inalámbricos pueden comunicarse entre sí y se asume que todos los terminales inalámbricos utilizan potencia suficiente de manera que cada terminal inalámbrico puede mantener un enlace con cada uno de los otros terminales inalámbricos. Por otro lado, en la topología de nodo de retransmisión, no todos los terminales inalámbricos pueden comunicarse entre sí. Como se muestra en la figura 2B, ciertos terminales inalámbricos son nodos (22F) de retransmisión designados, cuyos detalles se tratarán más adelante. El resto de los terminales 22B inalámbricos están conectados inalámbricamente a otros terminales inalámbricos selectivos. Todos los terminales inalámbricos incluyen un conmutador ATM y la red ATM por cable está configurada de forma similar a la figura 2A. En una FNT, una región, tal como una casa, se divide entonces en "células" conectadas parcialmente.

Los canales de control o de datos pueden implementarse o bien en un modo centralizado o en un modo distribuido. Para el canal de control, cuando se implementa en un modo centralizado, todos los mensajes de control desde los WT deben enviarse a un controlador central designado en el que se determinan las acciones de control y se transmiten de vuelta a un usuario. Cuando se implementa en un modo distribuido, no se utiliza un controlador central y todas las funciones de control se distribuyen entre los WT. En este caso, es importante mantener una base de datos de control consistente entre todos los usuarios. Para el canal de datos, cuando se implementa en un modo centralizado, la transmisión de paquetes entre dos usuarios debe realizarse a través de un nodo central designado. Sin embargo, para un canal de datos distribuido, no se asigna ningún nodo central y la transmisión de paquetes entre dos usuarios puede realizarse directamente. Por lo tanto, no es necesario transmitir los paquetes desde el transmisor a un nodo central y después desde el nodo central al receptor, evitándose de ese modo malgastar ancho de banda valioso del sistema inalámbrico.

A continuación se hace referencia brevemente al protocolo MAC en conexión con la arquitectura en capas en la estación base y el terminal inalámbrico que funciona bajo la misma.

En el documento de solicitud internacional WO 97/47112 (publicado el 11/12/1997), se describe un protocolo MAC basado en reserva, que asigna ancho de banda como un proceso de dos etapas. En la primera etapa, la asignación del ancho de banda se realiza sobre la duración de la llamada y, en la segunda etapa, la asignación del ancho de banda se arbitra sobre una duración de trama. Esta última duración de trama se denomina una trama de datos de control (CDF, Control Data Frame), y normalmente es de una duración inferior a la duración de una llamada. Un proceso de este tipo permite bloquear llamadas si la red está sobrecargada, y por tanto fuerza un límite superior en el retardo máximo posible en una red de este tipo. Esto permite que las expectativas de retardo de QoS se traten adecuadamente por una red WATM.

Desafortunadamente, no se trata adecuadamente la variabilidad del canal inalámbrico en cuanto a las tasas de pérdida de errores de paquetes. En este punto resulta útil considerar las características del canal inalámbrico. Para comunicaciones domésticas y de oficinas, generalmente la mayoría de los terminales inalámbricos (WT) son estacionarios durante la duración de una llamada, es decir, no se espera soportar terminales móviles durante la duración de una llamada. Por lo tanto, en esta situación, el cambio de canal es lento y sólo se debe al movimiento de otros objetos. En la bibliografía y las normas existentes, la mayoría de las soluciones para garantizar la fiabilidad han asumido que se utiliza un terminal móvil.

En general, para un terminal móvil, el canal cambia bastante rápido ya que las características del canal pueden cambiar muy drásticamente incluso entre dos ubicaciones muy cercanas (debido a la naturaleza de múltiples trayectos de la transmisión, que pueden sumarse o restarse dependiendo de las fases del trayecto de transmisión que varían enormemente para distancias cortas cuando se envía una señal de alta frecuencia (superior a 5 GHz). De hecho, el cambio de canal puede ser tan rápido para un terminal móvil, que se asume que una señal "se desvanezca" aleatoriamente de vez en cuando. En un escenario de este tipo, puede esperarse una tasa elevada de errores de paquetes, quizá del orden de 1e a 3. En este caso, para garantizar la fiabilidad, se utiliza un enfoque de retransmisión de paquetes, es decir, hay medios para detectar un error de paquete en el receptor, y si se detecta un error de paquete, el receptor pide al emisor que mande el paquete de nuevo.

Para un terminal inalámbrico, cuando el canal es esencialmente estacionario, es decir, los cambios del canal son lentos, se espera un escenario diferente. En este caso, habrá veces en las que la señal pasará a un desvanecimiento "profundo" debido al bloqueo temporal del trayecto de transmisión de la señal que, debido a que el cambio de canal es muy lento, permanecerá efectivo durante una gran cantidad de tiempo. Por lo tanto, se esperan ráfagas de errores más grandes en comparación con un terminal móvil, aunque el tiempo "bueno" también será correspondientemente mayor.

Los protocolos MAC basados en reserva deben considerarse para arquitecturas ad hoc y orientadas a BS. Específicamente, en la red orientada a BS, tanto el canal de control como el de datos se implementan en el modo centralizado. Y en la red ad hoc, el canal de control puede implementarse en el modo distribuido o en el centralizado y se asume que el canal de datos está en el modo distribuido. Un canal de control centralizado en una arquitectura de red distribuida se justifica basándose en una simplificación importante de los protocolos en capas MAC, que pueden incorporarse entonces en cada dispositivo con un método de elección de un controlador central "actual". Por la tanto, se prefiere una estrategia de control centralizada tanto en la red ad hoc como en la orientada a BS.

Como se tratará más adelante, la presente invención incluye preferiblemente un controlador central para arbitrar el acceso entre diferentes WT. El controlador central proporciona información a los usuarios finales sobre qué usuario se supone que transmite en un tiempo específico.

A continuación se hace referencia a la figura 3 que ilustra un modelo en capas para un sistema ATM por cable/inalámbrico para una red orientada a BS. Como se ilustra, el modelo incluye al menos un terminal 50 por cable, un terminal 51 inalámbrico y una estación 52 base. El nodo de retransmisión temporal es preferiblemente otra estación base configurada de forma similar a la estación base 52. Tanto el terminal 50 por cable como el terminal 51 inalámbrico incluyen respectivamente una capa física 50a, 51a para el control de frecuencia y la comunicación por módem (o similar), una capa 50b, 51b de control de acceso al medio (MAC, Médium Access Control), una capa 50c, 51c ATM para diversos procesos de conexión y multiplexación, una capa 50d, 51d de adaptación ATM para información de secuenciación de datos en paquetes más pequeños, y una capa 50e, 51e de aplicaciones para otros tipo de transferencia de datos. La estación 52 base tiene capas similares a las de los terminales 50, 51 y, en particular, capas 53, 53a físicas por cable e inalámbricas respectivas, una capa 54, 54a MAC por cable e inalámbrica, una capa 55 ATM, una capa 56 de adaptación ATM y una capa 57 de aplicaciones.

En la BS, se realiza la conmutación ATM y se trata la gestión de recursos y movilidad. Utilizando capas físicas y MAC por cable e inalámbricas por separado, la estación 52 base puede tratar tanto tráfico ATM por cable como inalámbrico, tal como se muestra mediante el trayecto de aplicación ilustrado entre el terminal 50 y el terminal 51 ATM inalámbrico. El sistema de comunicaciones incluirá también un control 58 inalámbrico que controlará las capas ATM, las capas MAC y las capas físicas. El control 58 inalámbrico controla el establecimiento de los enlaces entre la BS y los terminales inalámbricos y el nodo de retransmisión temporal, mantiene los enlaces como se trata más adelante, controla la transmisión de información entre la estación base, el nodo de retransmisión temporal y los terminales inalámbricos, y reestablece el control y finaliza el control entre los nodos en el sistema. No se ilustra un modelo en capas para cada uno de los WT en una arquitectura ad hoc, pero se entenderá por los expertos en la técnica, en el que no hay ninguna estación base sino un controlador central en su lugar.

En el sistema ATM inalámbrico, la unidad de transferencia de información es la célula ATM. Si se recibe incorrectamente la célula ATM, entonces debe descartarse. Por lo tanto, en este caso, pueden utilizarse códigos Reed-Solomon ("RS") robustos con grandes capacidades de corrección de errores. Por ejemplo, puede utilizarse un RS (63, 53) que puede corregir errores de hasta 5 bytes dentro de su paquete de 63 bytes (los bytes de información y los bytes de control de paridad añadidos). El número de bytes de paridad adicionales añadidos a cada paquete decide las capacidades de corrección de errores del código RS.

A continuación se hace referencia a la figura 4 que ilustra, cualitativamente, la diferencia entre el diseño de un sistema codificado de corrección de errores hacia delante (en lo sucesivo "FEC") robusto y débil. Nótese que un sistema codificado FEC robusto hace que la curva "en cascada" entre la probabilidad de errores de paquetes y la proporción señal/ruido (SNR, Signal to Noise Ratio) sea extremadamente pronunciada. Esencialmente, un receptor específico puede entonces pasar de un estado de canal "bueno" a un estado de canal "malo" con un cambio muy pequeño en SNR. Normalmente, el canal de interior cambia lentamente con el tiempo (comparado con la velocidad de datos de transmisión, alrededor de los 20 Mbps). Por ejemplo, en los edificios residenciales o en los entornos de oficinas puede esperarse que un canal sea estacionario durante unos segundos, y un estudio previo en la técnica ha informado sobre cambios en el entorno de oficinas a una velocidad máxima de 6,1 Hz, aunque las medidas se realizaron utilizando sólo una frecuencia única. Por lo tanto, para los propósitos del protocolo MAC, es una suposición razonable que la calidad del enlace pueda estar en una de dos condiciones, un canal "bueno" y un canal "malo", es decir, cuando los errores ocurren, siempre ocurren en ráfagas.

Tal como se mencionó anteriormente de forma breve, la presente invención está bien integrada en un sistema basado en el protocolo MAC, pero se entenderá inmediatamente por los expertos en la técnica que la presente invención no está limitada a un protocolo MAC.

La capa MAC divide todos los mensajes que envía en dos partes, mensajes de datos y de control/señalización. Los mensajes de señalización se utilizan para realizar la función de nivel MAC para garantizar el acceso a un canal. Esencialmente, se considera que cualquier paquete de datos o señalización ocupa ranuras de tiempo. Se asume que cada paquete ATM (53 bytes + cabecera MAC + cabecera de capa física) ocupa una ranura de tiempo.

Todas las transmisiones de datos se realizan preferiblemente en una trama de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, Time-Division Multiple Access). Una trama TDMA describe un cierto número de ranuras que pueden ser fijas o variables.

A continuación se hace referencia a la figura 5, que ilustra una trama TDMA, que por conveniencia, puede denominarse en el presente documento como una trama de datos de control (CDF), y es aplicable en la arquitectura de red orientada a BS para WATM. Una red de este tipo se describe en el documento de solicitud internacional WO 98/27747 (publicado el 25/06/1998).

En cada trama de datos de control MAC hay cuatro fases, a saber, (1) Señalización_BS (BS_sig), (2) Datos_descen-
dentes (Down_data), (3) Datos_ascendentes (Up_data) y (4) Ráfaga_E (E_burst). Durante la etapa de Señalización_BS, la BS transmite toda su información de señalización a los WT. Tras su fase de señalización, la BS envía los datos de enlace_descendente en la fase de Datos_descendentes. A continuación, los WT transmiten información en un orden previamente especificado (que puede especificarse en la fase de Señalización_BS) en la fase de Datos_ascendentes, que incluye información de señalización piggybacked (en cascada). La información de señalización piggybacked contiene normalmente una petición de asignación de ranura desde la BS en la fase CDF siguiente. Durante la fase de Ráfaga_E, todos los WT que no enviaron ningún dato en la fase CDF previa y a los que se asignaron ranuras de Ráfaga_E específicas, trasmitirán en su ranura de Ráfaga_E específica una señal de energía. Esta señal de energía indicará a la BS que un WT particular en la ranura de Ráfaga_E requiere que se asigne ancho de banda para la transmisión.

También se hace una breve referencia a la figura 6, que ilustra una CDF según el protocolo MAC para una red ad hoc, siendo bien entendidas de nuevo las semejanzas y diferencias con respecto a una arquitectura orientada a BS por un experto en la técnica. En la configuración de red ad hoc sólo hay tres fases (1) Señalización_CC (CC_sig), (2) n_Datos (Data_n) y (3) Ráfaga_E (E_burst). Se elige primero un controlador central y se entenderá que una diferencia entre la CDF para una arquitectura orientada a BS y la CDF para arquitectura ad hoc es que no hay fase explícita de Datos_ascendentes o Datos_descendentes para el CC. En una red ad hoc, todavía aparece el requisito de un controlador central para controlar la información de señalización/control y la asignación de ranuras disponible, y es la información de datos entre el WT y el CC la que se distribuye de manera que cada WT, durante su ranura, "remolca" su información de control al CC, en el que (entre otros mensajes de control) especifica el número de ranuras solicitadas para la siguiente CDF. El CC reúne toda la información y asigna ranuras a los WT solicitantes dependiendo de muchos parámetros, algunos de los cuales se tratan en el documento WO 97/47112 anteriormente mencionado.

En una red ad hoc, el CC especifica la asignación de las ranuras al WT transmisor durante la fase Señalización_CC.

La descripción anterior se proporcionó con respecto a la operación de "estado permanente" de una trama TDMA. La figura 7, en conexión con el texto siguiente, describe el mecanismo de cómo un WT se conecta y accede a la red. Específicamente, la figura 7 ilustra la secuencia de funciones que experimenta un WT para obtener una conexión para uno de los servicios basados en ATM. La primera función para el WT es sincronizarse ella misma con una trama TDMA (etapa 80). Para permitir esta sincronización, la BS envía periódicamente información de sincronización, que permite sincronizar al WT.

Después de la sincronización, el WT debe "asociarse" con la red para lo que necesita una ranura asignada. El mecanismo para obtener una ranura es enviar una solicitud (etapa 81) para una ranura durante la fase Ráfaga_E. Ya que la BS/CC no tiene en cuenta todavía la existencia del WT, la BS/CC asigna periódicamente un cierto número de ranuras Ráfaga_E a ningún WT en particular, y aquí el WT selecciona aleatoriamente una de estas ranuras asignadas para pedir la solicitud de una ranura en una CDF subsiguiente. La BS/CC asigna entonces una ranura que indica el número de ranura en la que recibe una Ráfaga_E. Si dos WT piden simultáneamente una ranura en la misma Ráfaga_E, entonces habrá una colisión. Entonces, el WT debe utilizar cualquiera de las estrategias de resolución de acceso aleatorio para solucionar esta colisión. Por lo tanto, un WT puede obtener una ranura asignada a él mismo por asociación. Un método de este tipo para obtener una ranura asignada se conoce como Contención Programada.

Después de que el WT ha enviado con éxito su información de asociación, la BS/CC puede solicitar autenticación desde el WT (etapa 82) para garantizar que el usuario está autorizado para entrar en la red inalámbrica. El WT envía una respuesta de autenticación (etapa 83), y si la información es como se espera, entonces se permite al WT asociarse en la red. Entonces, la BS/CC envía un mensaje de confirmación de asociación (etapa 84) al WT y también informa a otros WT de la existencia de la nuevo WT a través de su fase Señalización_BS/Señalización_CC.

Después de que el WT se ha asociado con éxito en la red, todavía debe pasar por una fase de configuración de conexión (etapa 86A, B) para informar a la BS/CC que tiene datos que enviar. Para cada conexión, solicita (etapa 86A) una ranura a través de la Ráfaga_E y envía la información referida a la conexión, tal como la velocidad de los datos de interés y las restricciones de QoS referidas a la conexión. Utilizando la BS/CC un mecanismo de control de admisión de llamadas (CAC, Call Admission Control) determina si puede soportar una conexión de este tipo (etapa 86B).

Una vez que se garantiza al WT recursos suficientes para la duración de la conexión (que normalmente comprenderán muchas tramas TDMA) a través del mensaje de confirmación de configuración de la conexión desde la BS, todavía debe enviar una solicitud de asignación de ranuras actual en cada CDF (87A). Esto permite a la BS/CC encargarse de las peticiones instantáneas de muchos WT y permite una cierta cantidad de multiplexión estadística, en lugar de una asignación TDMA fija por CDF. Esta solicitud de asignación para la siguiente CDF se envía a través de piggybacking de ranuras de datos existentes en la CDF actual (durante la fase Datos_ascendentes en la red orientada a BS, y durante la fase de datos en la red ad hoc como se describió anteriormente). Si un WT no tuvo una asignación de ranuras en la CDF actual, entonces solicita una ranura en la siguiente CDF a través de la fase Ráfaga_E. La BS recibe todas las solicitudes de ranura (a través del piggybacking de datos y Ráfagas_E) y después asigna ranuras específicas a los WT durante la fase Señalización_BS/Señalización_CC. La BS también confirmará la configuración de conexión al WT (etapa 87B).

Una vez que finaliza la conexión, se envía un mensaje de liberación de conexión a la BS/CC (88A). Este mensaje libera los recursos que la BS/CC había reservado. La BS confirmará esta liberación de la conexión (etapa 88B). Finalmente, cuando el WT decide que debe desconectarse, entonces envía una solicitud de disociación (etapa 89A) que se confirma por la BS/CC (etapa 89B). Se recordará inmediatamente que el protocolo MAC anterior funciona cuando el canal está en un estado "bueno". Sin embargo, cuando el canal pasa a un estado "malo" para un enlace BS/CC <-> WT particular, no puede realizarse ninguna transmisión.

Para mejorar la fiabilidad de la comunicación, la presente invención reconoce las ventajas de establecer un trayecto de transmisión redundante a través de un nodo de retransmisión temporal (de aquí en adelante "TFN").

En la realización preferida, los siguientes "parámetros" se integran preferiblemente en cualquier esquema arquitectónico de red aplicable.

1.

Un TFN se utiliza para el enlace BS/CC <-> WT sólo cuando el WT ya está registrado en la red, es decir, el TFN no sirve a WT no registrados.

2.

Un TFN se utiliza para el enlace BS/CC <-> WT sólo cuando ya se ha asignado al WT un ancho de banda nominal para sus conexiones, es decir, el TFN no implementa un CAC para el WT, aunque este parámetro simplifica la implementación del TFN pero no se requiere necesariamente.

3.

El WT puede recibir o no Señalización_BS/Señalización_CC durante el tiempo de inactividad temporal.

4.

La BS/CC puede detectar Ráfaga_E pero no datos desde el WT durante el tiempo de inactividad.

5.

El TFN puede transmitir/recibir desde o bien la BS/CC o el WT.

6.

El TFN debe asignarse antes de que ocurra el tiempo de inactividad inesperado.

A continuación se hará referencia a la implementación de un nodo de retransmisión temporal en una red orientada a BS. En una red de este tipo, aunque debería entenderse que el nodo de retransmisión temporal podría ser o bien otro WT o podría ser una BS secundaria, la realización preferida contempla otra BS como el TFN, ya que existe una conexión por cable entre la BS secundaria y la BS primaria, que proporcionaría ventajas identificables inmediatamente.

Por ejemplo, utilizar una BS secundaria como un TFN proporcionará que la conexión de datos (y posiblemente señalización) entre el TFN y la BS primaria pueda utilizar el enlace por cable. Esto reduce la "tensión" en el presupuesto del enlace inalámbrico.

En general, cuando un paquete se transmite desde una unidad inalámbrica a una estación base primaria en una frecuencia seleccionada, una estación base secundaria (es decir, el TFN) también recibiría la transmisión. El TFN enviaría entonces el paquete recibido a la estación base primaria en la red por cable. La estación base primaria selecciona el primero de todos los paquetes recibidos de esta manera y descarta los duplicados. Es decir, cuando la estación base primaria se comunica con el WT, la información que se transmite por el TFN es información duplicada. Esta información se descarta tras el reconocimiento por la estación base primaria de que está duplicada.

Cuando un paquete necesita transmitirse desde la estación base a otra terminal inalámbrica, tal como una unidad móvil, la estación base lo transmite a la unidad móvil, y puede esperar una confirmación por el WT. Después de un número predeterminado de intentos fallidos, la estación base primaria puede transmitir simplemente el paquete de información a través de la red por cable a la estación base secundaria (TFN) que entonces transmitiría a su vez el paquete a la unidad móvil utilizando la misma frecuencia. De esta manera, la estación base garantiza que la unidad móvil recibe el paquete el paquete en la frecuencia que espera.

A continuación se hace referencia a la figura 8, teniendo en consideración lo siguiente, que da a conocer diversos esquemas para la selección del TFN. Debería entenderse que la selección de una estación base secundaria se basará en criterios y parámetros diferentes presentes en el sistema.

Es decir, un esquema de selección hace que cada estación (1 a 6) base actúe como una estación base secundaria para todas sus estaciones base vecinas. Desafortunadamente, será inmediatamente evidente que un esquema de este tipo requeriría que cada estación (1 a 6) base escuchara 6 veces como tantas terminales inalámbricas (es decir, unidades móviles) se requerirían normalmente. Puede reducirse la carga en cada estación base, sin embargo, de tal manera que una estación base necesita escuchar sólo dos veces el número normal de unidades móviles, si una estación base actúa sólo como una secundaria para las unidades móviles para las que es la segunda más cercana, en la que el TFN se determinaría mediante la ubicación de la unidad móvil. Por ejemplo, todas las unidades móviles en la figura que están en la región I utilizarían la estación 1 base vecina como la secundaria, las unidades móviles en la región II utilizarían la estación 2 base vecina como la secundaria y así sucesivamente.

Finalmente, la presente invención contempla un esquema de selección por el que se determina el TFN mediante el movimiento de la unidad móvil. Es decir, el TFN de cada unidad móvil se determinaría cuando la unidad móvil se mueve al interior de la célula. El TFN se determina mediante la ubicación de la célula previa de la unidad móvil, y la misma secundaria se mantiene la mientras que la unidad móvil está en la célula. Cuando la unidad móvil abandona una célula, la estación base que actúa en ese momento pasa a ser la secundaria (TFN) para la unidad móvil. Por lo tanto, por ejemplo y haciendo referencia de nuevo a la figura 8, a una unidad móvil que entra en la célula central desde la célula 1 vecina se le asigna la estación base de la célula 1 como el (TFN) siempre que esté en la célula central. Cuando la unidad móvil abandona la célula central, por ejemplo a la célula 3, la estación base en la célula central pasa a ser el TFN para la unidad móvil.

Ahora se hace referencia a la figura 9, que de nuevo describe una trama TDMA para una arquitectura orientada a BS. Para facilitar la ilustración, se supone que la BS y el WT han determinado que el enlace entre ellas es descendente (y se hará ahora referencia al WT como el WT descendente), y que se ha identificado el TFN (como se trató anteriormente) a través del cual tendrá lugar entonces la transmisión de datos. Según la presente invención, el método de implementación del TFN en una red orientada a BS debe tener una Fase_TFN especial, que a su vez puede dividirse en tres partes, las fases (1) SEÑALIZACIÓN_TFN (TFNSIG), (2) TFN_DES (TFN_DN) y (3) TFN_ASC (TFN_UP). Durante la fase SEÑATFN, el TFN envía señalizaciones tanto a la BS como al WT descendente, tales como copiar la asignación de ubicación de ranuras para el WT descendente desde la fase Señalización_BS y transmitir la solicitud de asignación de ranuras desde el WT descendente de vuelta a la BS.

Las fases TFN_DES y TFN_ASC se utilizan preferiblemente para transmitir datos entre el WT descendente y la BS. Tanto el WT descendente como la BS deben escuchar a la fase TFN_DES, mientras que el WT descendente transmite datos y señalizaciones durante la fase TFN_ASC a la TFN. Ahora se apreciará fácilmente que si el TFN es una BS secundaria, entonces la transmisión de datos entre TFN <-> BS puede realizarse a través de un mecanismo por cables siempre que se inicie una secuencia de "traspaso" apropiada desde la BS primaria a una BS secundaria. Tales esquemas de traspaso son conocidos en la técnica. Una configuración de este tipo reducirá la sobrecarga de la transmisión de datos a través del TFN.

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En la realización preferida, el TFN no monitorizará la fase RE (Ráfaga_E). Debido a que la BS puede monitorizar la fase RE, puede asignar una ranura para la fase TFN_ASC cuando detecta una solicitud RE desde el WT descendente desconectada temporalmente. El TFN combina las solicitudes de asignación de la misma además de las solicitudes del WT descendente y envía la solicitud combinada a la BS. Esta solicitud combinada puede enviarse a través del paquete SEÑALIZACIÓN_TFN. Nótese que en el paquete mínimo que comprende la fase SEÑALIZACIÓN_TFN se asignará siempre al TFN mediante la BS, y que el TFN debería enviar siempre el paquete SEÑALIZACIÓN_TFN sin tener en cuenta si hay o no una necesidad de un TFN.

Ahora se hará referencia a la figura 12 para una ilustración de la metodología preferida mediante la cual la BS determina que el enlace entre la BS y el WT es descendente y la implementación del TFN. En primer lugar, se recuerda que debe seleccionarse un TFN y que debe establecerse la conexión entre la BS y el TFN (etapa 1200). Como también se recuerda a partir de lo anterior, la BS iniciará la transmisión de datos al WT (etapa 1202). Tal transmisión de datos puede incluir un mensaje "localizador" (ping) al WT, que requeriría que el WT respondiese (etapa 1204). Si el WT no responde, la BS puede o bien suponer inmediatamente que el WT es descendente o bien repetir la solicitud de confirmación para un número predeterminado de veces (etapa 1206). Una vez que se ha agotado el número predeterminado de veces (que puede fijarse a uno (1), a modo de ejemplo), entonces la BS transmitiría el mensaje "localizador" al WT a través del TFN (etapa 1208). Si el WT responde al TFN y el TFN no recibe la confirmación (etapa 1210) se determina que el enlace entre la BS y el WT es descendente y el WT comunicará con la BS a través del TFN (etapa 1214). Si el WT todavía no responde y/o el TFN no detecta el WT (etapa 1210), entonces se supone que el WT ya no está activa (etapa 1212).

Como alternativa, la metodología por la que se determina que hay una finalización del enlace de la BS y el WT puede incluir una consulta sobre si la BS puede decodificar información que se transmite mediante el WT. Por ejemplo, y haciendo referencia de nuevo a la figura 12, después de la confirmación del WT a la transmisión de la estación base (etapa 1204), el WT transmitirá información tanto a la BS como al TFN seleccionado (etapa 1220). Mientras que el TFN también procesa la información transmitida del WT (etapas 1222 a 1223 y tratadas en mayor detalle más adelante), hay un determinación (etapa 1221) de si la BS puede recibir y decodificar con exactitud la información transmitida. Si la respuesta es negativa, se decide que el enlace BS-WT es descendente (etapa 1209) y el sistema avanza a la etapa 1206. Si la BS decodifica con exactitud la información transmitida por el WT, se transmite la señal Ráfaga_E (etapa 1233) como se trató anteriormente y el sistema avanza a la etapa 1202.

Aunque la secuencia anterior puede determinar si el enlace entre la BS y el WT es descendente, puede ser demasiado lento para el WT. Por lo tanto también se hace referencia a la figura 12 para una determinación iniciada por el WT de si el enlace entre la BS y el WT está en funcionamiento. Específicamente, si el enlace BS <-> WT es descendente, no sería posible para el WT decodificar información de la BS, tal como los contenidos de la Señalización_BS, dando como resultado que el WT no sabe, entre otras cosas, cuándo empieza la fase Ráfaga_E. Según la metodología preferida, el WT realiza lo siguiente: después de haber seleccionado el TFN (etapa 1200) y de haber transmitido la BS su información al WT (etapa 1202), tan pronto como el WT determina que no puede decodificar la Señalización_BS (etapa 1230), decodifica la SEÑALIZACIÓN_TFN (etapa 1232), que tiene la información de sincronización de todas las fases CDF, y así el WT conoce la ubicación de su ranura Ráfaga_E. Está claro que si el WT puede decodificar la Señalización_BS y la BS confirma tal recibo, se establece el enlace de transmisión entre el WT y la BS y la BS y el WT se comunican de una manera normal. Si la ranura Ráfaga_E del WT no se ha asignado a la CDF actual (etapa 1234), entonces el WT espera hasta que se asigne una ranura Ráfaga_E (etapa 1235) y la etapa 1230 se repite de nuevo para que el WT pueda seguir intentando decodificar la ranura de Señalización_BS y mantener su sincronización a través de la ranura SEÑALIZACIÓN_TFN. Si se asignó la ranura Ráfaga_E, el WT envía la Ráfaga_E en su ranura Ráfaga_E (etapa 1236). A partir de entonces, la BS asigna la ranura para el WT (etapa 1237). Mientras tanto, se recuerda inmediatamente que ya que el WT no puede decodificar la Señalización_BS, el WT no puede transmitir en la ranura asignada por la BS y la BS puede determinar también que el enlace entre el WT <-> BS es descendente (etapa 1204).

En una metodología alternativa, el TFN podría transmitir la asignación de ranura a través de la SEÑALIZACIÓN_TFN y el WT la decodifica y transmite sus datos. Sin embargo, la BS todavía no podría decodificar el paquete y por tanto también podría realizarse una determinación mediante la BS de que enlace BS <-> WT es descendente.

En este momento debería recordarse que el WT, tanto si el enlace entre la BS y el WT es descendente como si no, intenta transmitir simultáneamente información tanto al TFN como a la BS (etapa 1220). Por lo tanto, el TFN procesa esta información (etapa 1222) y la envía a la BS (etapa 1223). Si la BS ya está recibiendo la información desde el WT de manera adecuada, la información del TFN estará duplicada y se descartará (etapas 1224, 1225) y el proceso vuelve a la etapa 1202. Si la información no está duplicada, el enlace entre la BS y el WT es descendente (etapa 1240) y el proceso vuelve a la etapa 1206.

Una vez que la BS ha determinado que el enlace entre BS <-> WT es descendente y que el TFN tiene un enlace establecido con el WT (etapa 1214), la BS selecciona el TFN para iniciar un procedimiento de "traspaso". Todos los datos que se habrían enviado directamente al WT se dirigen ahora hacia el TFN. Específicamente, la BS mueve la asignación del ancho de banda del WT al TFN y también asigna un ancho de banda de más al TFN para comunicarse con la BS y el TFN. Debería entenderse que si el TFN es una estación base secundaria, entonces la asignación del ancho de banda adicional es mínima.

La BS también debe poder determinar cuándo el enlace entre la BS <-> WT está en funcionamiento de nuevo. En la realización preferida, la metodología es como sigue, haciendo referencia a la figura 13 para facilitar la ilustración. En primer lugar, la BS intenta decodificar continuamente las ranuras durante la fase TFN_ASC (etapa 1302). A continuación, la BS envía un mensaje de señalización al WT preguntando si el WT puede recibir los paquetes BS (etapa 1304) y continúa haciéndolo hasta que el WT pueda responder (etapa 1306). Mediante la capacidad por la que la WT puede recibir el paquete BS, la WT responde con un "sí" a través de su trayectoria de señalización durante la fase TFN_ASC (etapa 1308). La BS decodifica este mensaje, y después inicia el proceso de entrega para eliminar el TFN (etapa 1310).

Por lo tanto, puede verse que la sobrecarga mínima, y solo señalización adicional, es posible tener un TFN en una red orientada a BS. Se hace una breve referencia a la figura 11A que resume lo anterior ilustrando los enlaces de comunicación entre una BS 1110, un TFN 1120 y una WT 1130. También debería reconocerse que cuando el TFN no se utiliza, la sobrecarga adicional es sólo la SEÑALIZACIÓN_TFN que se envía en cada CDF. Por esta razón, la utilización de la BS secundaria es la elección preferible para un TFN en una red orientada a BS.

Basándose en lo anterior, debería entenderse entonces que es posible seleccionar entre múltiples TFN. En esta configuración, la WT, cuando descubre que su enlace con la BS es descendente, determinaría preferiblemente el mejor TFN, basándose por ejemplo, en el nivel de energía recibida de los TFN activados y las múltiples fases TFN recibidas por el WT y generadas por cada TFN respectivo. Al descubrir la BS que su enlace es descendente solicitaría preferiblemente que todos los TFN intentaran comunicarse con la WT. La WT comunica entonces su selección TNF al TFN de elección, que a su vez comunica esta información de vuelta a la BS. Como puede verse, se contemplan muchas configuraciones en el presente documento todavía dando como resultado una fiabilidad mejorada adicional, con sólo un incremento en la complejidad de protocolo y sobrecarga que causados de este modo.

A continuación se hace referencia a la figura 14 que en combinación con lo siguiente, describe la utilización de un TFN en una red ad hoc. En primer lugar, como se recordará a partir de las figuras 2A y 2B, no hay estaciones base, sino en su lugar sólo terminales inalámbricas. En consecuencia, el retransmisor temporal es preferiblemente otra WT. Como se recordará inmediatamente, no hay una fase explícita en una red ad hoc. Se ilustra una trama TDMA a modo de ejemplo en una arquitectura ad hoc con un CC y un TFN. Como se describe, la fase_TFN se inicia preferiblemente en la fase n_Datos de la CDF. Se contemplan dos escenarios en una configuración ad hoc, el primero, descrito en la figura 11, presenta un escenario por el que el enlace entre el CC (1140) y el WT1 (1150) es descendente, la señalización se produce entre el TFN (1160) y el CC (1140) y el enlace de datos entre el WT1 (1150) y el WT2 (1170) está todavía activo, mientras que la figura 11A describe el segundo escenario por el que tanto los enlaces WT1 (1150) y el WT2 (1170) y entre el CC (1140) y el WT1 (1150) son descendentes.

Sin embargo, para cualquier escenario, puede asumirse que el TFN presenta una fase_TFN, de forma similar a la descripción en el caso de la Señalización_BS. Sin embargo, para el escenario de la figura 11, no hay necesidad de tener secciones TFN_DES y TFN_ASC, sino que sólo es necesaria la sección SEÑALIZACIÓN_TFN para la transmisión de la información de señalización desde el TFN al WT1 y también desde el TFN al CC. El TFN debe monitorizar los mensajes de señalización del WT1. En la realización preferida, la transmisión de datos entre el WT1 y el WT2 se realizaría sin ninguna interrupción. En consecuencia, no habría necesidad de iniciar un procedimiento de "traspaso". El TFN sólo sería un conducto para transferir mensajes de señalización entre el WT y el CC.

Como también se entendería, mediante este método y de forma similar al descrito anteriormente, el WT puede determinar que el enlace entre el CC y el WT es descendente y también puede determinar cuándo el enlace entre el CC y el WT está en funcionamiento para empezar a enviar los mensajes de control directamente al CC.

En consecuencia, ahora se hará referencia a la figura 12A para una ilustración de la metodología preferida por la que la red ad hoc determina que el enlace entre el CC transmisor y el WT es descendente. En primer lugar, se recordará que debe seleccionarse un controlador central y un TFN y que debe establecerse una conexión entre el CC y el TFN (etapa 1200a). Como también se recordará de lo anterior, el CC iniciará la transmisión de información de control a un WT (etapa 1202a). Tal transmisión de información de control puede incluir un mensaje "localizador" al WT, que requeriría que el WT respondiera (etapa 1204a). Si el WT no responde, el CC puede o bien suponer inmediatamente que el WT es descendente o bien puede repetir la solicitud de confirmación para un número predeterminado de veces (etapa 1206a). Una vez que se ha agotado el número predeterminado de veces (que puede fijarse a uno (1), a modo de ejemplo), entonces el CC transmitiría información de señalización/control como el mensaje "localizador" al WT a través del TFN (etapa 1208a). Si el WT responde al TFN y el TFN recibe la confirmación (etapa 1210a) se determina que el enlace entre el CC y el WT es descendente y el WT comunicará en lo que se refiere a información de control y señalización con el CC a través del TFN (etapa 1214a). Si el WT todavía no responde y/o el TFN no detecta el WT (etapa 1210a), entonces se supone que el WT ya no está activo (etapa 1212a).

Como alternativa, como con la red orientada a la estación base, la metodología por la que se determina que hay una finalización del enlace del CC y el WT puede incluir una consulta sobre si el CC puede decodificar la información de control que se transmite por el WT. Por ejemplo, después de la confirmación del WT a la transmisión del controlador central (etapa 1204a), el WT transmitirá información de control al CC y transmitirá información de datos al TFN seleccionado y al WT receptor (etapa 1220a). Mientras que el TFN también procesa la información transmitida del WT transmisor (etapas 1222 a 1223), hay una determinación (etapa 1221a) de si el CC puede recibir y decodificar con exactitud la información de control transmitida. Si la respuesta es negativa, se decide que el enlace entre el CC y el WT transmisor es descendente (etapa 1209a), en cuyo caso el CC intenta contactar con el WT transmisor (1206a). Si el CC decodifica con exactitud la información transmitida por el WT transmisor, se asigna la señal Ráfaga_E (1223a) y el proceso vuelve a la etapa 1202a.

De forma similar a la configuración base-estación, si el enlace entre el CC y el WT transmisor es descendente, no sería posible para el WT decodificar información de control del CC, tal como los contenidos de la Señalización_CC, dando como resultado que el WT no sabe, entre otras cosas, cuándo empieza la fase Ráfaga_E. En consecuencia, en la metodología preferida, el WT realiza lo siguiente: después de haber seleccionado el TFN (etapa 1200a) y haber transmitido el CC ha su información de control al WT (etapa 1202a), tan pronto como el WT determina que no puede decodificar la Señalización_CC (etapa 1230a), decodifica la SEÑALIZACIÓN_TFN (etapa 1232a), que tiene la información de sincronización de todas las fases de la CDF, y así el WT conoce la ubicación de su ranura Ráfaga_E. Está claro que si el WT puede decodificar la Señalización_CC y el CC confirma tal recibo, se establece el enlace de transmisión entre el WT y el CC y el CC y el WT pueden comunicarse de manera normal. Si la ranura Ráfaga_E para el WT no se ha asignado a la CDF actual (etapa 1234a), entonces el WT espera hasta que se asigne la ranura Ráfaga_E (etapa 1235a). Mientras tanto, el WT continúa intentando decodificar la ranura de Señalización_CC (etapa 1230a) y mantiene su sincronización a través de la ranura de SEÑALIZACIÓN_TFN. Si la ranura Ráfaga_E estaba asignada, el WT envía la Ráfaga_E en su ranura Ráfaga_E (etapa 1236a). A partir de entonces, el CC asigna la ranura para el WT (etapa 1237a). Mientras tanto, se recuerda inmediatamente que ya que el WT no puede decodificar la Señalización_CC, el WT no puede transmitir en la ranura asignada por el CC y el CC puede determinar también que el enlace entre el WT y el CC es descendente (etapa 1204a).

El TFN también procesa la información de datos anteriormente mencionada (etapa 1222a) y la retransmite al WT receptor (etapa 1223a). Si el WT receptor ya recibe adecuadamente la información desde el WT transmisor, la información del TFN estará duplicada y se descartará (etapas 1224, 1225a). Se entenderá que el proceso avanzaría entonces a la etapa 1200a. Si la información de datos que se transmite desde el TFN no está duplicada, se supone que el enlace entre los WT es descendente (1240a) y el TFN o el WT informarán al CC de que el enlace es descendente (etapa 1242a).

Una vez que el CC ha determinado que el enlace entre el CC y el WT es descendente y que el TFN tiene un enlace establecido con el WT (etapa 1214a), el CC selecciona el TFN para iniciar un procedimiento de "traspaso". Todos los datos que se habrían enviado directamente entre los WT se dirigen ahora al TFN. Específicamente, el CC mueve la asignación del ancho de banda del WT y también asigna un ancho de banda adicional al TFN (etapa 1244a) para comunicarse con el CC y la WT (etapa 1220a).

Para determinar cuándo el enlace entre el CC y el WT está de nuevo en funcionamiento, se sigue la metodología de la figura 13A. En primer lugar, el CC envía un mensaje de señalización al WT preguntando si el WT puede recibir los paquetes de información de señalización del CC (etapa 1304a) y continúa haciéndolo hasta que el WT puede responder (etapa 1306a). Con la capacidad por la que el WT puede recibir el paquete de información de señalización del CC, el WT responde con un "sí" a través de su trayecto de señalización durante la fase TFN_ASC (etapa 1308a). El CC decodifica este mensaje (1310a), y después reestablece la comunicación.

Por lo tanto, puede observarse que es posible tener un TFN en una red orientada a ad hoc.

En consecuencia, proporcionando un método que incluya un nodo de retransmisión temporal como se da a conocer en el presente documento, puede verse que se proporciona un método mejorado para transmitir información de datos y/o señalización de una manera más fiable. Además, puede verse que la presente invención puede utilizar o bien otra estación base o bien una terminal inalámbrica como el nodo de retransmisión temporal. Por lo tanto, la presente invención también mejora una comunicación fiable con la detección automática de un enlace de comunicación defectuoso con una terminal inalámbrica. También puede verse que la presente invención puede utilizarse en un entorno estacionario tal como un entorno de edificios residenciales o de oficinas. Por último, se proporciona un método para finalizar el enlace con el nodo de retransmisión temporal cuando el enlace con el nodo primario funciona de forma satisfactoria. Todas estas ventajas pueden realizarse en redes configuradas para estaciones base y ad hoc.

Por lo tanto, se observará que los objetivos expuestos anteriormente, además de los evidentes a partir de la descripción anterior, se consiguen eficazmente y, ya que pueden realizarse ciertos cambios para realizar el método anterior, se pretende que todos los temas contenidos en la descripción anterior deben interpretarse como ilustrativos y no en un sentido limitativo.

Claims (7)

1. \global\parskip0.940000\baselineskip

   1. Método para transmitir información en un sistema de comunicaciones que comprende al menos dos nodos y al menos un terminal inalámbrico, caracterizado porque el método comprende:

   establecer una trayectoria de retransmisión redundante a través de un nodo de retransmisión temporal, mediante:

   establecer un primer enlace de comunicaciones entre un primero de al menos dos nodos y un segundo de al menos dos nodos (etapa 1200);

   intentar establecer o mantener un segundo enlace de comunicación entre el primer de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico y tras determinar que el segundo enlace de comunicación no puede establecerse o mantenerse (etapas 1202, 1204):

   transmitir información desde el primero de los al menos dos nodos al segundo de los al menos dos nodos (etapa 1208) y retransmitir la información desde el segundo de los al menos dos nodos al terminal inalámbrico (etapa 1214);

   intentar reestablecer el segundo enlace de comunicación entre el primero de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico (etapa 1206) y tras dicho establecimiento:

   suspender la transmisión de la información posterior desde el primer de al menos dos nodos al segundo de al menos dos nodos y transmitir directamente la información posterior al terminal inalámbrico desde el primero de los al menos dos nodos (etapas 1204, 1220, 1221, 1233, 1202);

   en el que la trayectoria de retransmisión redundante comprende el primer enlace de comunicaciones y en el que el segundo de los al menos dos nodos es el nodo de retransmisión temporal.
2. 2. Método según la reivindicación 1, en el que la información se transmite al terminal inalámbrica desde el segundo de los al menos dos nodos siempre que el segundo enlace de comunicación no puede establecerse o mantenerse (etapas 1204, 1214).
3. 3. Método según la reivindicación 1, en el que el primero de los al menos dos nodos es un controlador central y el segundo de los al menos dos nodos es un terminal inalámbrica adicional.
4. 4. Método según la reivindicación 1, en el que tanto el primero de los al menos dos nodos como el segundo de al menos dos nodos se estaciones base que se acoplan juntas mediante un enlace por cable.
5. 5. Sistema de comunicaciones para transmitir información que comprende al menos dos nodos y al menos una terminal inalámbrico, caracterizado porque el sistema comprende:

   medios (58) para establecer una trayectoria de retransmisión redundante a través de un nodo de retransmisión temporal, mediante:

   medios (58) para establecer un primer enlace de comunicaciones entre un primero de los al menos dos nodos y un segundo de los al menos dos nodos;

   medios (58) para establecer o mantener un segundo enlace de comunicación entre el primero de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico y para determinar que el segundo enlace de comunicación no puede establecerse o mantenerse;

   medios (58) para transmitir información desde el primero de loa al menos dos nodos al segundo de los al menos dos nodos y retransmitir la información desde el segundo de los al menos dos nodos al terminal inalámbrico;

   medios (58) para restablecer el segundo enlace de comunicación entre el primero de los al menos dos nodos y el terminal inalámbrico y tras dicho establecimiento suspender tal retransmisión de información posterior desde el primero de los al menos dos nodos al segundo de los al menos dos nodos y transmitir directamente la información posterior al terminal inalámbrico desde el primero de los al menos dos nodos;

   en el que la trayectoria de información redundante comprende el primer enlace de comunicaciones y en el que el segundo de los al menos dos nodos es el nodo de retransmisión temporal.
6. 6. Sistema de comunicaciones según la reivindicación 5, en el que el primero de los al menos dos nodos es un controlador central y el segundo de los al menos dos nodos es un terminal inalámbrico adicional.
7. 7. Sistema de comunicaciones según la reivindicación 5, en el que tanto el primero de los al menos dos nodos como el segundo de los al menos dos nodos son estaciones base acopladas conjuntamente mediante un enlace por cable.