ES2301420B1

ES2301420B1 - METHOD FOR CHANGES OF CONNECTION TO A NEW ACCESS POINT BASED ON THE TRAFFIC DEMAND.

Info

Publication number: ES2301420B1
Application number: ES200650088A
Authority: ES
Inventors: Hans Peter Kurz; Alfredo Calderon; Alfredo Mata
Original assignee: Teltronic SA
Current assignee: Teltronic SA
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2009-05-01
Anticipated expiration: 2023-08-08
Also published as: ES2301420A1

Abstract

Método para cambios de conexión a un nuevo punto de acceso basado en la demanda de tráfico.Method for connection changes to a new point of access based on traffic demand.

El método para cambios de conexión a un nuevo punto de acceso basado en la demanda de tráfico aborda los problemas de ancho de banda y handover en redes inalámbricas. En particular, el método se refiere a estándares inalámbricos que están disponibles a precio de consumo y no requieren planificación de redes (tal como Ultrawideband, Bluetooth^{TM}, IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, etc.). Para proporcionar al usuario activo un alto ancho de banda y un handover sin interrupciones, el dispositivo móvil se convierte en el maestro de varios puntos de acceso durante los momentos de alta demanda de tráfico por paquetes. Normalmente la mayoría de los usuarios están en estado pasivo en una red inalámbrica y requieren un ancho de banda bajo (tráfico bajo de datos por paquetes o flujo de señalización de control). Mientras esté en este modo, el dispositivo móvil será esclavo de un punto de acceso, que es maestro de uno o varios dispositivos móviles esclavos.The method for connection changes to a new access point based on traffic demand addresses the bandwidth and handover problems in wireless networks. In In particular, the method refers to wireless standards that are available at consumer price and do not require planning networks (such as Ultrawideband, Bluetooth?, IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, etc.). To provide the active user with a high bandwidth and a handover without interruptions, the device mobile becomes the master of several access points during the moments of high demand for packet traffic. Usually most users are passive in a network wireless and require low bandwidth (low traffic of packet data or control signaling flow). While be in this mode, the mobile device will be a slave of a point of access, which is the master of one or more mobile devices slaves.

Description

Object of the invention

El método para cambios de conexión a un nuevo punto de acceso basado en la demanda de tráfico, está relacionado, de forma general, con sistemas de comunicaciones inalámbricos y en especial con métodos de gestión de handover y ancho de banda dentro de redes inalámbricas que presentan variaciones en el tiempo de la demanda de este ancho de banda.The method for connection changes to a new access point based on traffic demand, is related, in general, with wireless communications systems and in special with handover management methods and bandwidth within of wireless networks that show variations in the time of the Demand for this bandwidth.

Description of the state of the art

En algunos estándares inalámbricos como, por ejemplo, Bluetooth^{TM} y Ultrawideband (UWB) no se requiere una planificación de frecuencias. En otros estándares como GSM o la mayoría de los estándares inalámbricos, los puntos de acceso y las estaciones base operan dentro de un cierto espectro, en un lugar en concreto, de acuerdo a un plan de planificación de frecuencias.In some wireless standards like, for For example, Bluetooth ™ and Ultrawideband (UWB) do not require a frequency planning In other standards such as GSM or the most wireless standards, access points and base stations operate within a certain spectrum, in a place where specifically, according to a frequency planning plan.

Dentro de Bluetooth^{TM} y Ultrawideband muchas redes pueden operar dentro de la misma área y crear varias conexiones independientes al mismo tiempo sin que aparezcan problemas graves de interferencias. En el caso de Bluetooth^{TM}, una piconet usa un sólo canal de entre los 79 posibles en un determinado momento y, por consiguiente, quince o más piconets pueden ser empleadas dentro de un área reducida. En el caso de la UWB el número de redes independientes, en un mismo área, puede ser todavía mucho más grande.Inside BluetoothTM and Ultrawideband many networks can operate within the same area and create several independent connections at the same time without appearing serious interference problems In the case of Bluetooth?, a piconet uses a single channel among the 79 possible in a certain moment and, consequently, fifteen or more piconets They can be used within a small area. In the case of UWB the number of independent networks, in the same area, can be Still much bigger.

De acuerdo con la ley de Moore, el precio de los chips disminuye de forma permanente. En consecuencia, los puntos de acceso bajan también de precio. Durante el 2003 el precio al nivel de consumo de un punto de acceso Bluetooth^{TM} ha bajado por debajo de los 50 dólares - esto significa que los costes de la instalación de un punto de acceso pueden ser muy superiores al precio del mismo. Igualmente pasará en el caso de la UWB algún día y ya ocurre para el IEEE 802.11a/b/g. Esto hace que sea interesante desde el punto de vista económico el aumentar el número de puntos de acceso por instalación a cantidades entre, por ejemplo, 5 ó 20 puntos de acceso por instalación.According to Moore's law, the price of chips decreases permanently. Consequently, the points of Access also fall in price. During 2003 the price at the level consumption of a Bluetooth ™ access point has dropped by under $ 50 - this means that the costs of the installation of an access point can be far superior to price of it. It will also happen in the case of the UWB someday and it already happens for the IEEE 802.11a / b / g. This makes it interesting. from the economic point of view the increase in the number of points of access by installation to quantities between, for example, 5 or 20 access points per installation.

Las llamadas de teléfono y las transmisiones de vídeo son aplicaciones básicas para muchas redes inalámbricas. Estas aplicaciones requieren de un handover sin interrupciones. Una interrupción de un segundo en un handover no puede ser aceptada durante la comunicación. Lo mismo ocurre con otras aplicaciones como juegos, vídeo, televisión o navegación por la red.Phone calls and transmissions of Video are basic applications for many wireless networks. These applications require a handover without interruptions. A interruption of a second in a handover cannot be accepted during communication The same goes for other applications such as games, video, television or web browsing.

La relación entre el tiempo hablando y el tiempo sin hablar en los teléfonos, raramente sobrepasa el 10% dentro de las redes comunes de telefonía. Esto implica que la mayoría de los teléfonos están, normalmente, en modo pasivo. Estas cifras pueden aumentar o disminuir en el futuro con otras aplicaciones, pero es razonable suponer que el comportamiento humano no va a cambiar de forma drástica y no crecerá por encima del 50% (= un usuario activo por cada dos pasivos). Esto significa que habrá muchos más usuarios en estado pasivo que en estado activo dentro de cada red inalámbrica.The relationship between time talking and time without speaking on the phones, it rarely exceeds 10% within Common telephone networks. This implies that most of the Phones are normally in passive mode. These figures can increase or decrease in the future with other applications, but it is reasonable to assume that human behavior will not change drastically and will not grow above 50% (= an active user for every two liabilities). This means that there will be many more users in passive state than in active state within each network wireless

Normalmente, las conexiones por paquetes de los usuarios en estado activo son más críticas que las de los usuarios en estado pasivo. Los usuarios pasivos están involucrados en otras operaciones - distintas a las que se basan en tráfico IP - por lo que no es un problema un ancho de banda bajo o periodos cortos de desconexión durante los handovers.Normally, packet connections from Active users are more critical than users in passive state Passive users are involved in other operations - other than those based on IP traffic - so that low bandwidth or short periods of time is not a problem disconnection during handovers.

La definición de las scatternets dentro de la tecnología Bluetooth^{TM} ha sido tratada en los siguientes documentos: Especificaciones Bluetooth^{TM} 1.0b, Nokia WO02/03626, RedM EP 1283622, Norwood system 02/079796.The definition of scatternets within Bluetooth? Technology has been discussed in the following documents: Specifications Bluetooth? 1.0b, Nokia WO02 / 03626, RedM EP 1283622, Norwood system 02/079796 .

Sin embargo, de momento, no ha sido probada ninguna aplicación comercial en la que, realmente, funcione o bien esta no ha sido instalada, proporcionando servicio a un número grande de usuarios.However, for now, it has not been tested no commercial application where it really works or This has not been installed, providing service to a number large users.

El mayor motivo del desarrollo de las scatternet en Bluetooth^{TM}, es proporcionar servicios de handover. Al mismo tiempo, en los documentos anteriormente mencionados se asume que los cambios de rol maestro/esclavo, si los contemplan, se realizan en periodos de tiempo cortos durante el handover para evitar la pérdida del punto de acceso.The biggest reason for the development of scatternet In Bluetooth ™, it is to provide handover services. To the At the same time, the documents mentioned above assume that the master / slave role changes, if contemplated, are perform in short periods of time during the handover to prevent the loss of the access point.

Por otro lado, la solicitud de patente estadounidense número US-2002085719-A1 describe métodos y sistemas para habilitar handovers sin interrupciones en redes de área local empleando, por ejemplo, Bluetooth^{TM}. De acuerdo con la descripción, cuando aparece la necesidad de transferir la conexión a otro punto de acceso, esto se lleva a cabo forzando al móvil a convertirse en maestro de la piconet conectando la red destino como esclavo, desconectando posteriormente la red original y volviendo al rol de esclavo en la nueva piconet. Dentro de la descripción se abarcan soluciones frente a diversas situaciones como, por ejemplo, cuando una de las piconets tiene otro esclavo.On the other hand, the patent application american number US-2002085719-A1 describes methods and systems to enable handovers without interruptions in networks of local area using, for example, Bluetooth ™. In accordance with the description, when the need to transfer the connection to another access point, this is done by forcing the mobile to become a piconet master by connecting the network destination as a slave, subsequently disconnecting the original network and returning to the role of slave in the new piconet. Inside of description solutions are covered in various situations as, for example, when one of the piconets has another slave.

La solicitud de patente europea número EP-1283622-A1 describe la técnica de handoff para un sistema Bluetooth^{TM}. El terminal (p.ej. un teléfono móvil) actúa como esclavo hasta que se decide que se necesita realizar un handover. Entonces, él mismo se convierte en maestro del punto de acceso al que estaba conectado y establece una nueva conexión con otro punto de acceso de forma simultánea. Cuando la segunda conexión está lista y funcionando, desconecta la primera de las conexiones y vuelve a cambiar su rol de nuevo al de esclavo. Se ve que la conexión simultánea entre los dos puntos de acceso es equivalente a un soft handover.European patent application number EP-1283622-A1 describes the technique of handoff for a Bluetooth ™ system. The terminal (eg a mobile phone) acts as a slave until it is decided that You need to perform a handover. Then, he becomes master of the access point to which he was connected and establishes a new connection with another access point simultaneously. When the second connection is ready and working, disconnect the first of the connections and change its role again to the slave. It is seen that the simultaneous connection between the two access points is equivalent to a soft handover.

La solicitud de patente número US-2003099212-A1 describe cómo el handoff se realiza creando una piconet auxiliar, que consiste en el esclavo móvil (Si) y otro esclavo (S2) que actúa como maestro en la piconet auxiliar y que es utilizado como puente entre la piconet original y la piconet destino, hasta que se crea la conexión con el maestro de la piconet destino.Patent Application Number US-2003099212-A1 describes how the handoff is done by creating an auxiliary piconet, which consists of the mobile slave (Si) and another slave (S2) acting as master in the auxiliary piconet and that is used as a bridge between the piconet original and the destination piconet, until the connection with the master of the destiny piconet.

La solicitud internacional número WO-03071690-A1 describe una red Bluetooth^{TM} en la que tres módulos
Bluetooth^{TM}, configurados para diferentes tareas dentro de la comunicación, han sido integrados dentro de cada punto de acceso. El handover soft se menciona (página 7) pero no se describe con detalle.International application number WO-03071690-A1 describes a Bluetooth ™ network in which three modules
Bluetooth?, Configured for different tasks within the communication, have been integrated into each access point. The soft handover is mentioned (page 7) but is not described in detail.

Es común a todos los documentos arriba mencionados la inexistencia de un reajuste eficiente de los recursos de la red desde el punto de vista de los usuarios activos.It is common to all documents above mentioned the absence of an efficient readjustment of network resources from the point of view of users assets.

La solicitud internacional número WO-2002054819-A se refiere a un sistema de radio móvil celular, y más concretamente se refiere a sistemas de radio móviles celulares de acceso múltiple por división de código, CDMA, en concreto al handover de un canal de enlace descendente compartido o común en tal tipo de sistemas. Se propone un método y sistema para el hard handover de un canal compartido dentro de un conjunto activo dinámico.The international application number WO-2002054819-A refers to a cellular mobile radio system, and more specifically refers to division mobile multi-access mobile radio systems code, CDMA, specifically when handover a link channel shared or common descending in such systems. It is proposed a method and system for the hard handover of a shared channel within a dynamic active set.

La solicitud internacional WO-2003107704-A describe una invención para lograr la selección óptima de nuevos puntos de acceso para dispositivos móviles que se ubican en un entorno de comunicaciones móviles. Según la invención se proporciona un método de ayuda en los handover para un dispositivo móvil en un entorno de comunicaciones móviles. Se propone desplegar proactivamente un mecanismo de decisión de handover en relación con un handover y a la vista del contexto de funcionamiento del dispositivo móvil. Este mecanismo de decisión de handover desplegado proactivamente se utiliza entonces para determinar un nuevo punto de acceso para el dispositivo móvil.The international application WO-2003107704-A describes a invention to achieve the optimal selection of new points of access for mobile devices that are located in an environment of mobile communications According to the invention a method is provided help in handover for a mobile device in an environment of mobile communications It is proposed to proactively deploy a handover decision mechanism in relation to a handover and to the view of the operating context of the mobile device. This handover decision mechanism proactively deployed will then use to determine a new access point for the mobile device.

La patente estadounidense US-6138020-B describe una técnica de handover en telefonía móvil. Se introduce una nueva unidad de transcodificador y adaptación de tasa que proporciona dos canales de enlace ascendente y dos canales de enlace descendente. La utilización de estos dos canales en el enlace ascendente durante el handover asegura la utilización del handover distribuido sobre el enlace ascendente. El resultado minimiza la interrupción audible durante el handover mediante la minimización de la pérdida de tramas del canal de tráfico, lo que es posible dentro del estándar GSM. Adicionalmente, la interrupción del habla o el ruido de fondo durante estas tramas perdidas se enmascara mediante un algoritmo de ocultación de errores, ya que la unidad de transcodificador y adaptación de tasa sigue teniendo información de la estación transceptora base responsable de la transmisión antes del handover.U.S. patent US-6138020-B describes a technique of handover in mobile telephony. A new unit of transcoder and rate adaptation that provides two channels uplink and two downlink channels. The use of these two channels in the uplink during the handover ensures the use of the handover distributed over the uplink The result minimizes audible interruption during the handover by minimizing the loss of traffic channel frames, which is possible within the standard GSM Additionally, speech interruption or background noise during these lost frames it is masked by an algorithm of error concealment, since the transcoder unit and rate adaptation still has station information base transceiver responsible for transmission before handover

La solicitud internacional número WO-2003088691-A describe un sistema de comunicaciones de acceso por radio capaz de reducir el periodo de tiempo de interrupción de comunicación incluso aunque no exista estación de control de estación base de radio cuando un terminal de radio se traspasa de una estación base de radio a otra. Un AP#1 al que un terminal de radio se conecta antes de un handover terminal de radio transfiere, antes del handover, un contexto de comunicaciones directamente a un AP#2 al que el terminal de radio se va a conectar tras el handover. En el handover del terminal de radio, el AP#2 ya ha mantenido el contexto de comunicación necesario para la comunicación con el terminal de radio.The international application number WO-2003088691-A describes a system of radio access communications capable of reducing the period of communication interruption time even if there is no radio base station control station when a terminal radio is transferred from one radio base station to another. An AP # 1 to that a radio terminal is connected before a handover terminal radio transfers, before the handover, a context of communications directly to an AP # 2 to which the radio terminal It will connect after the handover. In the handover of the terminal radio, AP # 2 has already maintained the necessary communication context for communication with the radio terminal.

Description of the invention

La presente invención, método para cambios de conexión a un nuevo punto de acceso basado en la demanda de tráfico, propone una red inalámbrica que comprende una cierta cantidad de puntos de acceso y un cierto número de usuarios equipados con dispositivos móviles inalámbricos (móviles). Los usuarios, desde sus teléfonos móviles, smartphones, PDAs o cualquier otro dispositivo móvil, hacen uso, de forma inalámbrica, de aplicaciones IP como podría ser el caso de navegar por Internet, usar correo electrónico, realizar llamadas telefónicas convencionales o llamadas mediante voz sobre IP, secuencia de vídeo, juegos, etc.The present invention, method for changes of connection to a new access point based on the demand for traffic, proposes a wireless network that includes a certain number of access points and a certain number of users equipped with wireless mobile devices (mobile). The users, from their mobile phones, smartphones, PDAs or any other mobile device, make use, wirelessly, of IP applications such as surfing the Internet, use email, make phone calls conventional or voice calls over IP, sequence of video, games, etc.

Un usuario o bien está en estado activo y demanda un tráfico alto de datos por paquetes (ancho de banda alto) con handovers (cambios de conexión a un nuevo punto de acceso o célula) sin interrupción que le provean de buena calidad de servicio, o bien está en estado pasivo y requiere un tráfico de datos por paquetes mucho menor con handovers que le provean de una calidad de servicio no tan alta y no necesariamente sin interrupciones. Ejemplos de este estado de baja demanda serían señalizaciones de entrada de llamada (voz), recepción de e-mail, recepción de mensajes de datos cortos o tráfico de mantenimiento de red.A user is either in an active state and demands high packet data traffic (high bandwidth) with handovers (connection changes to a new access point or cell) without interruption to provide you with good quality of service, or is in a passive state and requires traffic much smaller packet data with handovers that provide you with a service quality not so high and not necessarily without interruptions Examples of this state of low demand would be call input (voice) signaling, receiving e-mail, receiving short data messages or network maintenance traffic.

El sistema da una prioridad alta a los usuarios activos, proporcionándoles dos o más puntos de acceso, y una prioridad baja a los usuarios en estado pasivo. Un mismo punto de acceso es compartido por varios usuarios en estado pasivo.The system gives high priority to users assets, providing two or more access points, and one Low priority to users in passive state. The same point of Access is shared by several users in passive state.

De acuerdo con esto, la presente invención permite a un usuario activo tener un ancho de banda doble o aún mayor y un soft handover sin interrupciones. Los usuarios en estado pasivo siguen conectados. Por consiguiente, el sistema reajusta eficientemente los recursos de la red de forma óptima para los usuarios activos.Accordingly, the present invention allows an active user to have double or even bandwidth Major and a soft handover without interruptions. The users in state Passive remain connected. Therefore, the system resets efficiently network resources optimally for Active users.

Por tanto, un primer aspecto de la invención se refiere a un método para cambiar de conexión a un nuevo punto de acceso basándose en la demanda de tráfico para funcionar en un sistema inalámbrico que abarca una red externa, según las etapas detalladas en la reivindicación 1.Therefore, a first aspect of the invention is refers to a method to change connection to a new point of access based on traffic demand to operate in a wireless system that covers an external network, according to the stages detailed in claim 1.

Description of the figures

En la presente solicitud se emplea la siguiente nomenclatura para describir las figuras, que poseen un ámbito explicativo y no limitativo:In the present application the following is used nomenclature to describe the figures, which have a scope Explanatory and non-limiting:

--: Los puntos de acceso se representan como AP.The Access points are represented as AP.

--: Los nodos móviles se representan como mn.The Mobile nodes are represented as mn.

--: Los elementos que son maestros de la comunicación Bluetooth^{TM} se representan en gris mientras que los elementos esclavos aparecen en blanco. Los puntos de acceso que están en estado de búsqueda aparecen con un fondo de líneas diagonales grises.The elements that are masters of Bluetooth ™ communication are they represent in gray while the slave elements appear in White. Access points that are in search status they appear with a background of gray diagonal lines.

La codificación numérica empleada se basa en los siguientes criterios:The numerical coding used is based on the following criteria:

1one

La figura 1 representa dos redes de área local (LAN), la primera de ellas formada por nodos móviles Bluetooth^{TM} (23) y puntos de acceso (22) y la segunda abarca las conexiones entre los puntos de acceso (22) y el servidor (21). También aparece una conexión a Internet (20). Los dos ámbitos diferenciados de comunicación son el dominio Bluetooth^{TM} (43) y el dominio restante (41) que abarca hasta el servidor (21) o Internet (20). La demanda de tráfico de datos por parte de los dispositivos móviles se representa bien como "tráfico alto por paquetes (TA)" o como "tráfico bajo por paquetes (TB)", dependiendo de si la definición de la actividad es de tráfico alto o bajo.Figure 1 represents two local area networks (LAN), the first one formed by mobile nodes Bluetooth? (23) and access points (22) and the second covers the connections between the access points (22) and the server (21). An Internet connection also appears (20). The two areas Differentiated communication are the Bluetooth ™ domain (43) and the remaining domain (41) that extends to the server (21) or Internet (20). The demand for data traffic by the mobile devices is well represented as "high traffic by packets (TA) "or as" low packet traffic (TB) ", depending on whether the activity definition is high traffic or low.

La figura 2 representa el escenario donde M nodos móviles (23) mantienen tráfico por paquetes con el servidor (21) o Internet (20) a través de N puntos de acceso (22). Los maestros de la comunicación Bluetooth^{TM} se representan en gris mientras que los esclavos aparecen en blanco. Se muestra cada conexión (35) entre un nodo móvil (23) y un punto de acceso (22). También aparecen todas las conexiones (33) entre un punto de acceso (22) y el servidor (21). Los puntos de acceso en modo búsqueda aparecen con un fondo de líneas diagonales grises.Figure 2 represents the scenario where M mobile nodes (23) maintain packet traffic with the server (21) or Internet (20) through N access points (22). The Bluetooth ™ communication masters are represented in gray while slaves appear blank. It shows every connection (35) between a mobile node (23) and an access point (22). All connections (33) between an access point also appear (22) and the server (21). Access points in search mode they appear with a background of gray diagonal lines.

En la figura 3 se observa un escenario muy similar al de la figura 2, pero aquí, un nodo móvil (23-1) mantiene comunicación por paquetes de tráfico alto con dos puntos de acceso (22-1) y (22-3). El resto de nodos móviles (23) mantienen comunicaciones por paquetes de tráfico bajo con otros dos puntos de acceso (22-2) y (22-5).Figure 3 shows a very scenario similar to that of figure 2, but here, a mobile node (23-1) maintains communication by traffic packets high with two access points (22-1) and (22-3). The rest of mobile nodes (23) maintain communications by low traffic packets with two other points of access (22-2) and (22-5).

La figura 4 muestra un escenario en el que el nodo móvil (23-1) ha cambiado una conexión (35-11) por otra nueva (35-15). Tres nodos móviles (23-6), (23-...) y (23-M) han perdido sus conexiones temporalmente (35-65), (35-...5) y (35-M5).Figure 4 shows a scenario in which the mobile node (23-1) has changed a connection (35-11) for a new one (35-15). Three mobile nodes (23-6), (23 -...) and (23-M) have temporarily lost their connections (35-65), (35 -... 5) and (35-M5).

La figura 5 muestra los tres nodos móviles (23-6), (23-...) y (23-M) que perdieron sus conexiones (35-65), (35-...5) y (35-M5) y establecen nuevas conexiones (35-66), (35-...6) y (35-M6) con otro punto de acceso (22-6). El nodo móvil (23-1) comienza a moverse siguiendo la trayectoria representada mediante la flecha (50-1).Figure 5 shows the three mobile nodes (23-6), (23 -...) and (23-M) that they lost their connections (35-65), (35 -... 5) and (35-M5) and establish new connections (35-66), (35 -... 6) and (35-M6) with another access point (22-6). Mobile node (23-1) begins to move along the path represented by arrow (50-1).

La figura 6 representa cómo el nodo móvil (23-1) se ha movido siguiendo la trayectoria indicada por la flecha (50-1) y ha perdido la conexión (35-13) estableciendo una nueva (35-1N).Figure 6 represents how the mobile node (23-1) has moved along the path indicated by the arrow (50-1) and has lost the connection (35-13) establishing a new (35-1N).

La figura 7 muestra la optimización de recursos hecha por el servidor (21), el cual intenta concentrar tanto como sea posible las conexiones (35) de los nodos móviles con comunicación por paquetes de tráfico bajo (23) en el mínimo número de puntos de acceso (22) para proporcionar a los demás de la mayor capacidad posible de búsqueda de nuevos nodos móviles (23) en su área de cobertura.Figure 7 shows resource optimization made by the server (21), which tries to concentrate as much as possible connections (35) of mobile nodes with communication by low traffic packets (23) in the minimum number of access points (22) to provide others with the greatest possible ability to search for new mobile nodes (23) in their coverage area.

La figura 8 muestra el direccionamiento de red (BTaddr/Net-addr), el estado (maestro/esclavo) y la actividad (tráfico alto/bajo) de los nodos móviles (23) y puntos de acceso (22) así como las características de las conexiones (RSSI/Calidad del vínculo) de un sistema formado por 4 puntos de acceso y tres nodos móviles. El servidor es el que gestiona esta información.Figure 8 shows the network addressing ( BTaddr / Net-addr ), the status ( master / slave ) and the activity ( high / low traffic ) of the mobile nodes (23) and access points (22) as well as the characteristics of the connections ( RSSI / Link Quality ) of a system consisting of 4 access points and three mobile nodes. The server is the one that manages this information.

La figura 9 muestra los cambios que se producen en el servidor cuando un nodo móvil (23-1) establece comunicaciones por paquetes de tráfico alto (35-11) y (35-13) con dos puntos de acceso (22-1) y (22-3), y los otros nodos móviles tienen que conectarse a otro punto de acceso (22-2) "libre".Figure 9 shows the changes that occur on the server when a mobile node (23-1) establish high traffic packet communications (35-11) and (35-13) with two points of access (22-1) and (22-3), and the others mobile nodes have to connect to another access point (22-2) "free."

La figura 10 muestra como el nodo móvil (23-1) abandona el punto de acceso (22-1) y forma otra conexión por paquetes de tráfico alto (35-1N) con un nuevo punto de acceso (22-N). El punto de acceso "abandonado" (22-1) vuelve al estado de búsqueda de otros nodos móviles dentro de su área de cobertura.Figure 10 shows how the mobile node (23-1) leaves the access point (22-1) and form another connection by traffic packets high (35-1N) with a new access point (22-N). The "abandoned" access point (22-1) returns to the search status of other nodes mobiles within your coverage area.

En la figura 11 se presenta un escenario donde 12 puntos de acceso (22) proveen cobertura a 10 nodos móviles (23) El nodo móvil (23-6), que mantiene una comunicación por paquetes de tráfico alto, está conectado a dos puntos de acceso diferentes (22-1) y (22-8). El resto de nodos móviles (23) son agrupados en dos puntos de acceso diferentes (22-2) y (22-7). La tabla que se encuentra debajo de la figura muestra las conexiones entre los puntos de acceso (22) y los nodos móviles (23).Figure 11 shows a scenario where 12 access points (22) provide coverage to 10 mobile nodes (23) The mobile node (23-6), which maintains a communication by high traffic packets, it is connected to two access points different (22-1) and (22-8). The rest of mobile nodes (23) are grouped into two access points different (22-2) and (22-7). The board found below the figure shows the connections between access points (22) and mobile nodes (23).

La figura 12 muestra el mismo escenario que la figura 11, pero en este escenario dos nodos móviles (23-5) y (23-9) han cambiado su localización. El nodo móvil (23-5) esta conectado ahora al punto de acceso (22-12) mientras que el nodo móvil (23-9) ha salido del área de cobertura del sistema (38-1:4), (38-5:8) y (38-9:12).Figure 12 shows the same scenario as the Figure 11, but in this scenario two mobile nodes (23-5) and (23-9) have changed their location. The mobile node (23-5) is connected now to the access point (22-12) while the mobile node (23-9) has left the coverage area of the system (38-1: 4), (38-5: 8) and (38-9: 12).

La figura 13 se observa como el nodo móvil (23-7) solicita una conexión por paquetes de tráfico alto a través del punto de acceso (22-2) al que estaba conectado. El resto de nodos móviles (23) que estaban conectados a este punto de acceso son desconectados de forma temporal.Figure 13 is seen as the mobile node (23-7) request a packet connection of high traffic through the access point (22-2) to I was connected. The rest of mobile nodes (23) that were connected to this access point are disconnected temporary.

La figura 14 muestra el último paso de este proceso. Los nodos móviles que fueron desconectados del punto de acceso (22-2) se conectan a un nuevo punto de acceso (22-3). También en este dibujo, el nodo móvil (23-7) crea otra conexión por paquetes de tráfico alto con otro punto de acceso (22-11).Figure 14 shows the last step of this process. The mobile nodes that were disconnected from the point of access (22-2) connect to a new point of access (22-3). Also in this drawing, the mobile node (23-7) create another connection by traffic packets stop with another access point (22-11).

La figura 15 representa una instalación con varios (N) puntos de acceso (22). Cada punto de acceso (22-Y) emplea una antena unidireccional que le provee de un rango de cobertura mayor (38-Y) en comparación con el rango de cobertura de una antena omnidireccional (38-Omni). El rango de cobertura combinado de los N puntos de acceso (38-1:N) será mucho mayor que el de un punto de acceso con una antena omnidireccional.Figure 15 represents an installation with several (N) access points (22). Each access point (22-Y) uses a unidirectional antenna that provides a greater range of coverage (38-Y) in comparison with the coverage range of an omnidirectional antenna (38-Omni). The combined coverage range of the N access points (38-1: N) will be much larger than the of an access point with an omnidirectional antenna.

Preferred embodiment

La figura 1 muestra el diagrama de bloques de una red en la que se representan los terminales móviles 23 (23-1, 23-2, 23-3), los puntos de acceso 22 (22-1, 22-2, 22-3, 22-N), el servidor central 21 y un acceso a/desde una red externa 20 que podría ser, por ejemplo, Internet. Todos estos dispositivos constituyen la red de área local (LAN). La subred 41 puede ser cualquier tipo de red que permita conectar los puntos de acceso 22 al servidor central 21, como por ejemplo una LAN basada en cable Ethernet o cualquier tipo de red inalámbrica que emplee un protocolo de comunicación o, incluso, una combinación de ellas.Figure 1 shows the block diagram of a network in which mobile terminals 23 are represented (23-1, 23-2, 23-3), access points 22 (22-1, 22-2, 22-3, 22-N), the central server 21 and an access to / from an external network 20 which could be, for example, Internet. All these devices constitute the local area network (LAN) Subnet 41 can be any type of network that allows connect the access points 22 to the central server 21, as per example a LAN based on Ethernet cable or any type of network wireless that uses a communication protocol or even a combination of them.

La subred 43 es cualquier tipo de red inalámbrica de comunicación basada en algún protocolo de comunicación inalámbrica que permita conectar los dispositivos móviles 23 a los puntos de acceso 22. La tecnología empleada para esta subred no tiene por qué coincidir con la empleada en la subred 41, en el caso que esta también sea inalámbrica.Subnet 43 is any type of network Wireless communication based on some protocol wireless communication that allows devices to connect phones 23 to access points 22. The technology used to this subnet does not have to match the one used in the subnet 41, if this is also wireless.

Las conexiones 33 (figura 1: 33-1, 33-2, 33-3, 33-N) entre los puntos de acceso 22 y el servidor central 21 pueden ser de cualquier tipo que sea adecuado para tal propósito, bien cable Ethernet, bien conexiones inalámbricas basadas en una tecnología inalámbrica adecuada.Connections 33 (Figure 1: 33-1, 33-2, 33-3, 33-N) between access points 22 and the server central 21 can be of any type that is suitable for such purpose, good Ethernet cable, good wireless connections based on proper wireless technology.

Las conexiones 35 (figura 1: 35-11, 35-12, 35-23, 35-33) entre los puntos de acceso 22 y los dispositivos móviles 23 pueden ser cualquier tipo de conexión inalámbrica (p. ej. Bluetooth, IEEE 802.11, etc.) que permitan la movilidad de estos.Connections 35 (Figure 1: 35-11, 35-12, 35-23, 35-33) between access points 22 and mobile devices 23 can be any type of connection wireless (eg Bluetooth, IEEE 802.11, etc.) that allow mobility of these.

Los dispositivos móviles 23, tal y como se emplea este término aquí, son cualquier tipo de dispositivo que permita una comunicación inalámbrica con un punto de acceso 22 y que tenga la capacidad de desplazarse manteniendo dicha comunicación (p.ej, ordenadores portátiles con tarjetas inalámbricas, teléfonos móviles, PDAs, etc.). Estos dispositivos pueden mantener una comunicación de tráfico alto o de tráfico bajo por paquetes con los puntos de acceso según lo requieran las distintas aplicaciones que estén ejecutándose en ellos.Mobile devices 23, as is use this term here, are any type of device that allow wireless communication with an access point 22 and that has the ability to move maintaining said communication (e.g., laptops with wireless cards, phones mobile phones, PDAs, etc.). These devices can maintain a high traffic or low packet traffic communication with access points as required by the different applications that They are running on them.

Por actividad o comunicación de tráfico alto (35-11, 35-12 figura 1) se entiende cualquier comunicación establecida por los dispositivos en estado activo dentro del sistema y que es crítica frente a interrupciones y que, además, requiere mucha cantidad de tráfico de datos entre los dispositivos móviles y el servidor (p.ej. llamadas de voz o transmisión de vídeo). A este tipo de comunicación es necesario garantizarle una continuidad y una calidad de servicio óptima en todas las situaciones.By activity or high traffic communication (35-11, 35-12 figure 1) understood any communication established by the devices in state active within the system and that is critical against interruptions and that, in addition, it requires a lot of data traffic between mobile devices and the server (eg voice calls or video streaming) This type of communication is necessary guarantee continuity and optimum quality of service in All situations

Por otro lado, el término de actividad o comunicación de tráfico bajo (35-23, 35-33 figura 1) se emplea para aquella comunicación de menor intensidad y que no es crítica frente a interrupciones del servicio tanto puntuales como intermitentes sin que se pierda calidad de servicio, como sería el caso de procedimientos de mantenimiento de conexión o de datos de control.On the other hand, the term of activity or low traffic communication (35-23, 35-33 figure 1) is used for that communication of less intensity and that is not critical against interruptions of the service both punctual and intermittent without losing quality of service, as would be the case with procedures for connection maintenance or control data.

Los puntos de acceso 22 son unos dispositivos que permiten a los dispositivos móviles 23, que se mueven dentro de la subred inalámbrica 43, la conexión con el servidor 21 situado en la subred principal 41. Típicamente estos puntos de acceso tienen una conexión de red fija con el servidor, por un lado, y, por otro, actúan como punto de conexión inalámbrico para los dispositivos móviles 23. Estos puntos de acceso 22 pueden estar compuestos tanto de uno como de varios dispositivos físicos (como queda representado en la figura 15). Cada dispositivo físico es capaz de mantener comunicación con uno o más dispositivos móviles y puede estar dotado bien de una antena omnidireccional, bien de una antena direccional de alta ganancia, bien de una antena inteligente (smart antenna) o bien pueden carecer de cualquier tipo de antena. El término servidor 21, empleado en este documento, se aplica a cualquier dispositivo con capacidad de procesamiento de datos. Este gestiona y controla en tiempo real toda la información de los dispositivos situados dentro de la red y sus interconexiones. Este servidor 21 puede ser un ordenador, un router, un bridge, un switch o cualquier otro dispositivo que pueda a la vez actuar como controlador de la red y/o gateway entre la red y otra red superior. Según los requisitos del sistema, el servidor 21 puede no ser un único dispositivo, sino un conjunto de dispositivos físicos que trabajan de forma paralela y conjunta para gestionar la red y permitir el acceso a y desde otra red externa.Access points 22 are devices that allow mobile devices 23, which move within wireless subnet 43, the connection to server 21 located at main subnet 41. Typically these access points have a fixed network connection with the server, on the one hand, and, on the other, act as a wireless connection point for devices phones 23. These access points 22 can be composed of both of one as of several physical devices (as represented in figure 15). Each physical device is capable of maintaining communication with one or more mobile devices and may be endowed either from an omnidirectional antenna, or from a directional antenna high gain, either from an intelligent antenna (smart antenna) or They may well lack any type of antenna. The term server 21, used in this document, applies to any device With data processing capacity. This manages and controls in real time all the information of the devices located inside of the network and its interconnections. This server 21 can be a computer, a router, a bridge, a switch or any other device that can simultaneously act as a network controller and / or gateway between the network and another higher network. According to the requirements of system, server 21 may not be a single device, but a set of physical devices that work in parallel and joint to manage the network and allow access to and from another external network

El término red externa 20 se emplea en este documento para referirse a cualquier tipo de red de comunicaciones de nivel superior como podría ser en caso de otra red local (LAN), una red corporativa, una red de área extendida (WAN), e incluso Internet. Esta patente puede ser aplicada también sobre un sistema que actúe de forma aislada de cualquier red externa.The term external network 20 is used in this document to refer to any type of communications network higher level as it could be in the case of another local network (LAN), a corporate network, an extended area network (WAN), and even Internet. This patent can also be applied on a system that acts in isolation from any external network.

En este documento se emplea el término de maestro (y se representa mediante dispositivos en gris) para cualquier dispositivo que se toma el control de la comunicación inalámbrica. Puede estar conectado simultáneamente a uno o varios dispositivos que actúan como esclavos de esas conexiones. El maestro se encarga de gestionar las conexiones que mantiene, estableciendo las temporizaciones así como asignando a cada esclavo el ancho de banda apropiado. En el sistema descrito, pueden actuar como maestro de la comunicación inalámbrica tanto los dispositivos móviles 23 como los puntos de acceso 22. Los primeros serán maestros cuando estén en una comunicación de tráfico alto, tomando el control de esta, mientras que los segundos lo serán cuando tengan varios dispositivos móviles conectados con tráfico bajo.In this document the term of master (and represented by devices in gray) to any device that takes control of the communication wireless It can be connected simultaneously to one or several devices that act as slaves to those connections. Teacher It is responsible for managing the connections it maintains, establishing the timings as well as assigning to each slave the width of appropriate band. In the system described, they can act as a teacher of wireless communication both mobile devices 23 as the access points 22. The first will be teachers when are in high traffic communication, taking control of this, while the seconds will be when they have several Mobile devices connected with low traffic.

El término esclavo (representado mediante dispositivos en blanco) se emplea para los dispositivos que, estando conectados de forma inalámbrica, no controlan esta conexión. Estos dispositivos se comunican con un maestro que se encarga de gestionar la comunicación entre ellos. Los dispositivos móviles son esclavos en las conexiones con tráfico bajo mientras que los puntos de acceso lo son en las conexiones con tráfico alto.The term slave (represented by blank devices) is used for devices that, being connected wirelessly, they do not control this Connection. These devices communicate with a teacher who responsible for managing communication between them. The devices mobiles are slaves in connections with low traffic while that access points are in connections with traffic tall.

Los puntos de acceso pueden encontrarse en un tercer estado. En este estado buscan nuevos dispositivos dentro de su área de cobertura. Siempre están conectados con el servidor 21. Continuamente envían información al servidor central sobre todos los dispositivos que se encuentran en su rango de cobertura. En este estado los puntos de acceso no tienen ninguna conexión activa establecida dentro de la subred inalámbrica 43 pero, si fuera necesario, pueden establecer varias comunicaciones de tipo con tráfico bajo o alto. En este estado se representan con un fondo de líneas diagonales grises.Access points can be found in a third state In this state they look for new devices within Your coverage area. They are always connected to server 21. They continuously send information to the central server about all devices that are in your coverage range. In this state the access points have no active connection established within wireless subnet 43 but, if it were necessary, they can establish several type communications with low or high traffic. In this state they are represented with a fund of diagonal gray lines.

Los términos hard handover y soft handover se emplean cuando un nodo móvil cambia desde un punto de acceso a otro. En el primer caso, el nodo móvil rompe el vínculo por un momento antes de reconectarse otra vez a un nuevo punto de acceso, a diferencia del segundo caso en el que el nodo móvil mantiene la comunicación mientras cambia al nuevo punto de acceso.The terms hard handover and soft handover are used when a mobile node changes from an access point to other. In the first case, the mobile node breaks the link by a just before reconnecting again to a new access point, to difference from the second case in which the mobile node maintains the communication while switching to the new access point.

A continuación se definirán diferentes estados de funcionamiento del método objeto de la presente invención:Different states will be defined below of operation of the method object of the present invention:

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1. Access to the system by mobile nodes

Partiendo un estado inicial en el no haya ningún nodo móvil 23 conectado al sistema, el primer proceso que se podría dar en el sistema descrito sería la llegada de un dispositivo móvil. Para poder acceder al sistema, el nodo móvil 23 tiene que ser descubierto por uno de los puntos de acceso 22 del sistema que esté en modo de búsqueda de nuevos dispositivos móviles. Una vez toda la información necesaria de este dispositivo móvil 23, ha sido intercambiada dentro del sistema y se encuentra almacenada en el servidor 21, el acceso al sistema puede ser iniciado tanto por el mismo nodo móvil como por el servidor. Se entiende que se ha accedido al sistema cuando se ha establecido una comunicación con tráfico bajo entre el dispositivo móvil 23 y el servidor 21 a través de alguno de los puntos de acceso 22.Starting an initial state in which there is no mobile node 23 connected to the system, the first process that could be give in the described system would be the arrival of a device mobile. In order to access the system, mobile node 23 has to be discovered by one of the access points 22 of the system that is in search mode of new mobile devices. Once all the necessary information of this mobile device 23, has been exchanged within the system and is stored in the server 21, access to the system can be initiated by both the Same mobile node as per server. It is understood that it has accessed the system when a communication has been established with low traffic between mobile device 23 and server 21 a through one of the access points 22.

El resto de puntos de acceso 22, que no mantienen ninguna comunicación con un nodo móvil 23 seguirán en estado de búsqueda de nuevos dispositivos móviles que entren dentro de su área de cobertura. Este proceso de acceso al sistema se repetirá tantas veces como nuevos nodos móviles quieran acceder al sistema y mientras haya recursos disponibles para ello.The rest of access points 22, which do not they maintain no communication with a mobile node 23 will remain in search status of new mobile devices entering of your coverage area. This system access process is will repeat as many times as new mobile nodes want to access the system and while resources are available for it.

En el caso en que más nodos hayan accedido a la red del sistema, el servidor 21 minimizará el número de puntos de acceso ocupados con conexiones de tráfico bajo basándose en algoritmos de optimización, permitiendo así tantos puntos de acceso libres como sea posible para otras necesidades potenciales.In the case where more nodes have accessed the system network, server 21 will minimize the number of points of busy access with low traffic connections based on optimization algorithms, thus allowing so many access points free as possible for other potential needs.

En la figura 8 se representa un sistema con M nodos móviles (23-1,23-2,.., 23-M) y N puntos de acceso (22-1, 22-2, 22-3,..., 22-N) en comunicación de tráfico bajo. Además se muestra la información almacenada en el servidor 21 relativa a los dispositivos móviles 23-1 y 23-2. Esta información refleja, como mínimo, el direccionamiento del nodo móvil, los puntos de acceso a los que está conectado y el rol que tienen en esta comunicación. También puede almacenarse cierta información relacionada con el estado y la calidad de la conexión.Figure 8 shows a system with M mobile nodes (23-1,23-2, .., 23-M) and N access points (22-1, 22-2, 22-3, ..., 22-N) in low traffic communication. Also I know shows the information stored on server 21 relative to the mobile devices 23-1 and 23-2. This information reflects at least the node address mobile, the access points to which it is connected and the role that They have in this communication. You can also store certain information related to the status and quality of the Connection.

2. Change of access point with activity or traffic low (hard handover)

Los nodos móviles 23 en comunicación de tráfico bajo pueden cambiar de punto de acceso a otro durante su movimiento debido a la debilitación de la señal o por salir de su área de cobertura. El servidor 21, empleando la información almacenada en él, y actualizada en tiempo real, referida a las conexiones disponibles en los puntos de acceso 22, decide cuando debe cambiar la conexión del nodo móvil 23 de un punto de acceso a otro y a qué punto de acceso debe cambiarse.Mobile nodes 23 in traffic communication under can change from access point to another during their movement due to the weakening of the signal or by leaving its area of coverage. Server 21, using the information stored in he, and updated in real time, referring to connections available at access points 22, decide when to change the connection of the mobile node 23 from one access point to another and to what Access point must be changed.

El primer paso de este proceso será el intercambio de información entre los dispositivos involucrados, es decir, el dispositivo móvil 23, el servidor 21 y los dos puntos de acceso 22. Tanto el de origen como el de destino. Este intercambio de información hará que este proceso sea más rápido.The first step of this process will be the exchange of information between the devices involved, is that is, the mobile device 23, the server 21 and the two points of access 22. Both origin and destination. This exchange of information will make this process faster.

Una vez que todos los dispositivos tienen la información necesaria, el servidor detendrá el flujo de información con el nodo móvil. Tras esto, el punto de acceso origen cerrará la conexión con el nodo móvil indicándolo a continuación al servidor, una vez que esta ruptura del vínculo se haya completado.Once all devices have the necessary information, the server will stop the flow of information With the mobile node. After this, the source access point will close the connection to the mobile node indicating it to the server, once this link break is complete.

A continuación, el punto de acceso destino establecerá una nueva conexión con el nodo móvil empleando, para ello, la información intercambiada previamente en el sistema. Entonces el punto de acceso informará al servidor del éxito o no de la operación.Then the destination access point establish a new connection with the mobile node using, to this, the information previously exchanged in the system. Then the access point will inform the server of the success or not of the operation.

Una vez la nueva conexión entre el nodo móvil y el punto de acceso ya está lista, el servidor restablecerá el flujo de transmisión de datos con dicho dispositivo a través de este nuevo punto de acceso. Toda la información será actualizada en el servidor en tiempo real, de forma que el servidor sabe en todo momento el estado de los dispositivos y de las conexiones entre ellos.Once the new connection between the mobile node and the access point is ready, the server will restore the flow of data transmission with said device through this New access point. All information will be updated in the server in real time, so that the server knows everything moment the status of the devices and the connections between they.

3. Reception by a mobile node of a connection high traffic

Cualquier dispositivo móvil 23 que se encuentra dentro del sistema en comunicación de tráfico bajo, puede pasar en un momento determinado a una comunicación de tráfico alto iniciada bien por él mismo, bien el servidor 21. Esta comunicación de tráfico alto se realizará a través del punto de acceso al que actualmente está conectado en nodo móvil.Any mobile device 23 found within the system in low traffic communication, it can happen in a particular moment to a high traffic communication initiated good by himself, well server 21. This traffic communication stop will be made through the access point to which currently It is connected in mobile node.

El primer paso del proceso será intercambiar la información necesaria entre el nodo móvil 23 con el que se establece la comunicación con tráfico alto, el punto de acceso al que está conectado 22 y el servidor central 21. La figura 2 representa un nodo móvil 23-1 que está a punto de establecer una comunicación de tráfico alto con el servidor 21 a través del punto de acceso 22-1.The first step of the process will be to exchange the necessary information between the mobile node 23 with which establishes communication with high traffic, the access point to which is connected 22 and the central server 21. Figure 2 represents a mobile node 23-1 that is about to establish high traffic communication with server 21 to through access point 22-1.

Una vez se ha intercambiado esta información, se establece la comunicación de tráfico alto (figura 3: conexión 35-11).Once this information has been exchanged, it set high traffic communication (figure 3: connection 35-11).

En este momento se realiza un cambio de los roles que los dispositivos toman en la comunicación pasando el dispositivo móvil 23-1 de ser esclavo a ser el maestro y el punto de acceso 22-1 de ser maestro a ser el esclavo de la conexión entre ellos.At this time a change of the roles that devices take in communication by passing the 23-1 mobile device from being a slave to being the teacher and access point 22-1 from being a teacher to Be the slave of the connection between them.

Posteriormente y, si las condiciones del sistema lo permiten, se crearán conexiones redundantes (figura 3: 35-13), Estas nuevas conexiones son establecidas por el nodo móvil de igual forma que la primera a través de otros puntos de acceso (figura 3: 22-3), de forma que se le pueda garantizar la continuidad y calidad necesaria para la comunicación de tráfico alto con el servidor en el caso que una de las conexiones se rompa o se debilite por cualquier motivo. Sin embargo, en situaciones en las que la calidad del servicio lo permita y/o por limitaciones del sistema, puede ser que a un nodo se le asigne una única conexión de tráfico alto con un único punto de acceso.Subsequently and, if the system conditions allow it, redundant connections will be created (figure 3: 35-13), These new connections are established by the mobile node in the same way as the first through others access points (figure 3: 22-3), so that I can guarantee the continuity and quality necessary for the high traffic communication with the server in the event that one of The connections are broken or weakened for any reason. Without However, in situations where the quality of service allow and / or due to system limitations, it may be that to a node be assigned a single high traffic connection with a single point of access.

El cambio en la información almacenada en el servidor queda reflejado en la figura 8 y la figura 9, donde el nodo móvil 23-1 entra primero en comunicación de tráfico alto 35-11 a través del punto de acceso 22-1 y posteriormente establece otra comunicación de tráfico alto 35-13 con el punto de acceso 22-3.The change in the information stored in the server is reflected in figure 8 and figure 9, where the mobile node 23-1 first enters communication from 35-11 high traffic through the access point 22-1 and subsequently establishes another communication of 35-13 high traffic with the access point 22-3

4. Change an access point while maintaining a high traffic communication (soft handover)

Una vez el nodo móvil se encuentra en comunicación de tráfico alto puede ser que se mueva dentro del sistema. Algunas veces, puede que sea necesario que se cambien algunas conexiones a nuevos puntos de acceso para garantizar, a la vez, la continuidad y calidad de servicio. Este proceso será iniciado y gestionado por el servidor central 21 basándose en la información, actualizada en tiempo real, sobre la calidad de las conexiones que le facilitan los puntos de acceso 22.Once the mobile node is in high traffic communication might move within the system. Sometimes, it may be necessary to change some connections to new access points to ensure, to the Once, continuity and quality of service. This process will be started and managed by central server 21 based on the information, updated in real time, on the quality of connections provided by access points 22.

El primer paso de este proceso será el intercambio de información entre el nodo móvil (figura 3: 23-1), los puntos de acceso (figura 3: 22-1, 22-5) y el servidor (figura 3: 21). Esta información hará que el proceso sea más rápido.The first step of this process will be the exchange of information between the mobile node (figure 3: 23-1), the access points (figure 3: 22-1, 22-5) and the server (Figure 3: twenty-one). This information will make the process faster.

Una vez todos los elementos involucrados en este proceso tienen la información necesaria para realizar este cambio de punto de acceso (figura 4), se creará una nueva conexión (35-15) entre el punto de acceso destino 22-5 y el nodo móvil 23-1.Once all the elements involved in this process have the necessary information to make this change of access point (figure 4), a new connection will be created (35-15) between the destination access point 22-5 and the mobile node 23-1.

A continuación, se cambiará la ruta del flujo de datos del punto de acceso origen 22-1 al punto de acceso destino 22-5 dentro del servidor 21.Next, the flow path of data from the source access point 22-1 to the point of destination access 22-5 inside server 21.

El último paso de este proceso, será romper la conexión (figura 3: 35-11) entre el punto de acceso origen y el nodo móvil 23-1. Este punto de acceso pasará a estado de búsqueda de nuevos nodos móviles.The last step of this process will be to break the connection (figure 3: 35-11) between the access point origin and mobile node 23-1. This access point will go to search status of new mobile nodes.

Durante todo el tiempo en que las dos conexiones están activas, la información entre el servidor 21 y el dispositivo móvil 23-1 es transmitida a través de todos los puntos de acceso involucrados (22-1 y 22-5). El dispositivo que recibe cada paquete de información procesa y elige la información que llega a través de la ruta de mejor calidad y descarta el resto de datos redundantes. En todo momento la información almacenada en el servidor sobre el estado de los dispositivos y las conexiones es actualizada en tiempo real. En la figura 9 y la figura 10 queda reflejado el modo en que la información cambia en el servidor cuando el nodo móvil 23-1 se mueve desde el punto de acceso 22-1 al 22-N.For as long as the two connections are active, the information between server 21 and the device 23-1 mobile is transmitted through all access points involved (22-1 and 22-5). The device that receives each packet of information processes and chooses the information that arrives through the better quality path and discard the rest of redundant data. In at all times the information stored on the server about the Status of devices and connections is updated in real time. Figure 9 and Figure 10 show the mode in which the information changes on the server when the mobile node 23-1 moves from the access point 22-1 to 22-N.

5. Return to low traffic activity

Una vez no se precisa la comunicación de tráfico alto por más tiempo, el sistema restablece de nuevo la conexión de tráfico bajo con el nodo móvil.Once traffic communication is not required high for longer, the system resets the connection of Low traffic with the mobile node.

Primero se desconectan todas las conexiones actuales 35 entre el dispositivo móvil 23 y los puntos de acceso 22 con excepción de una, la de mejor calidad. Los puntos de acceso que han perdido su conexión, pasarán a modo de búsqueda de nuevos nodos móviles en su área de cobertura.First all connections are disconnected current 35 between mobile device 23 and access points 22 with the exception of one, the best quality. The access points that they have lost their connection, they will go to search mode for new nodes mobiles in your coverage area.

En la conexión remanente, el dispositivo móvil 23 y el punto de acceso cambiarán los roles. El nodo móvil pasará de ser maestro a ser esclavo mientras que el punto de acceso cambiará de ser esclavo a ser maestro en la conexión.In the remaining connection, the mobile device 23 and the access point will change roles. The mobile node will pass from being a master to being a slave while the access point It will change from being a slave to being a master in the connection.

Si la optimización de los recursos del sistema así lo precisa, el nodo móvil 23 puede cambiar su conexión de tráfico bajo 35 desde el punto de acceso actual 22 a otro definido por el servidor 21 tal y como se ha descrito en el escenario 2.If the optimization of system resources so you need it, mobile node 23 can change its connection from traffic under 35 from the current access point 22 to another defined by server 21 as described in scenario 2.

6. Existence of multiple mobile nodes in the system (activity with low traffic)

En la figura 2 se representa el escenario donde M nodos móviles 23 (23-1,.., 23-M) están conectados a N puntos de acceso 22 (22-1,.., 22-N) con conexiones de tráfico bajo 35-XY. La forma en que los distintos nodos móviles han accedido al sistema es idéntica a la descrita anteriormente cuando se define el acceso al sistema. El sistema debe emplear algoritmos de decisión para optimizar los recursos disponibles de forma que, intente agrupar el mayor número de conexiones de tráfico bajo por punto de acceso. Así deja libre la mayor cantidad de puntos de acceso, que buscan continuamente nuevos nodos móviles dentro del área de cobertura del sistema. Este sistema de optimización debe asegurar que la calidad de servicio no se ve afectada y que todas las conexiones permanecen activas.Figure 2 shows the scenario where M mobile nodes 23 (23-1, .., 23-M) are connected to N access points 22 (22-1, .., 22-N) with low traffic connections 35-XY. The way in which different mobile nodes have accessed the system is identical to the one described above when system access is defined. The system must use decision algorithms to optimize the available resources of so, try to group the largest number of traffic connections Low by access point. So free as much of access points, which are constantly looking for new mobile nodes within the system coverage area. This system of optimization should ensure that the quality of service is not seen affected and that all connections remain active.

En este escenario en el que todos los nodos móviles están con tráfico bajo, el movimiento de los dispositivos móviles desde un punto de acceso a otro sigue los pasos descritos anteriormente para el cambio del punto de acceso con tráfico bajo o hard handover.In this scenario where all the nodes mobiles are low traffic, device movement mobile from one access point to another follow the steps described previously for changing the access point with low traffic or Hard handover

7. Existence of multiple mobile nodes in the system where one changes to activity with high traffic

Este escenario se representa en la figura 3 en el que un nodo móvil 23-1 establece una comunicación de tráfico alto (35-11 y 35-13) con dos puntos de acceso diferentes 22-1 y 22-3. El resto de nodos móviles están en comunicación tráfico bajo (Low traffic). Si el nodo móvil 23-1, con el que se va a establecer la comunicación de tráfico alto, es el único conectado en modo de tráfico bajo al punto de acceso 22-1 la forma en que se establece esta comunicación 35-11 y 35-13 sigue los pasos descritos en el escenario 3.This scenario is depicted in Figure 3 in which a mobile node 23-1 establishes a high traffic communication (35-11 and 35-13) with two different access points 22-1 and 22-3. The rest of the nodes mobile phones are in low traffic communication. If he mobile node 23-1, with which the High traffic communication, is the only one connected in mode traffic under access point 22-1 the way that this communication is established 35-11 and 35-13 follow the steps described in the scenario 3.

Si, por el contrario, existieran otros nodos móviles en comunicación de tráfico bajo con el mismo punto de acceso (figura 8: 23-2 y 23-M), que el nodo que recibe la comunicación de tráfico alto, se seguiría el proceso representado en la figura 8 y figura 9.If, on the contrary, there were other nodes mobile in low traffic communication with the same point of access (figure 8: 23-2 and 23-M), which the node that receives high traffic communication would follow the process represented in figure 8 and figure 9.

Una vez el sistema sabe que con el nodo móvil 23-1 se va a establecer una comunicación de tráfico alto, se intercambia la información necesaria entre los dispositivos implicados para acelerar el proceso.Once the system knows that with the mobile node 23-1 traffic communication will be established high, the necessary information is exchanged between devices involved to speed up the process.

A continuación los dispositivos móviles 23-2 y 23-M, que también se encuentran conectados al mismo punto de acceso, son desconectados de forma segura de este punto de acceso 22-1 y conectados posteriormente a otro punto de acceso 22-2 de la forma descrita en el escenario 2. La selección del punto de acceso destino 22-2 se lleva a cabo siguiendo el algoritmo de optimización de los recursos del sistema ya comentado previamente.Next mobile devices 23-2 and 23-M, which is also they are connected to the same access point, they are disconnected securely from this access point 22-1 and subsequently connected to another access point 22-2 as described in scenario 2. The destination 22-2 access point selection is carried carried out following the algorithm of optimization of the resources of the system already commented previously.

Entonces el nodo móvil 23-1 y el punto de acceso 22-1 intercambian el rol que tenían dentro de la conexión 35-11. Ahora el nodo móvil es el maestro y el punto de acceso es el esclavo. A continuación, el sistema establece una nueva conexión redundante 35-13 entre el nodo móvil y otro punto de acceso 22-3. Se puede establecer más de una conexión redundante con el nodo móvil.Then the mobile node 23-1 and the 22-1 access point exchange the role they had within connection 35-11. Now the mobile node is The master and the access point is the slave. Then the system establishes a new redundant connection 35-13 between the mobile node and another access point 22-3 More than one connection can be established redundant with the mobile node.

El que el nodo móvil pueda establecer una o varias de estas conexiones redundantes depende de las circunstancias del sistema. Si no se compromete la continuidad y calidad de la comunicación, puede ser que solamente se establezca una única conexión de tráfico alto con el nodo móvil aún cuando existan puntos de acceso libres dentro del sistema.That the mobile node can establish one or several of these redundant connections depends on the System circumstances If continuity is not compromised and communication quality, it may be that it is only established a single high traffic connection with the mobile node even when There are free access points within the system.

8. Change an access point while maintaining a High traffic communication (soft handover) by a mobile node within an environment with multiple mobile nodes

Si el dispositivo que mantiene la comunicación de tráfico alto es el que se mueve y debe cambiar de un punto de acceso a otro, pueden darse dos situaciones. Bien que el punto de acceso destino esté libre de conexiones (punto de acceso 22-N figura 9 y figura 10) o que ese punto de acceso tenga, al menos, una conexión con tráfico bajo (punto de acceso 22-5 figura 3, figura 4 y figura 5). Cuando un punto de acceso tiene una conexión con tráfico alto, no puede establecer otra comunicación. Se dedica por completo a esa conexión.If the device that maintains the communication high traffic is the one that moves and must change from a point of Access to another, there may be two situations. Well, the point of destination access is free of connections (access point 22-N figure 9 and figure 10) or that point of access have at least one connection with low traffic (point of access 22-5 figure 3, figure 4 and figure 5). When an access point has a high traffic connection, it cannot Establish another communication. It is completely dedicated to that Connection.

En el caso en que el punto de acceso destino esté libre (punto de acceso 22-N, figura 9 y figura 10), se seguirán los pasos indicados en el escenario 4.In the case where the destination access point be free (access point 22-N, figure 9 and figure 10), the steps indicated in scenario 4 will be followed.

Si, en cambio, el nuevo punto de acceso está conectado a otros dispositivos móviles mediante conexiones de tráfico bajo, se deberá desconectar estos de igual forma que cuando se establece una nueva comunicación de tráfico alto, tal y como se ha indicado en el escenario 7 (figura 3 y figura 4).If, instead, the new access point is connected to other mobile devices via connections low traffic, these should be disconnected in the same way as when a new high traffic communication is established, as is indicated in scenario 7 (figure 3 and figure 4).

Una vez están desconectados del punto de acceso destino y este no tiene ninguna conexión, el proceso es idéntico al detallado en el escenario 4 (figura 4 y figura 5).Once they are disconnected from the access point destination and this has no connection, the process is identical to detailed in scenario 4 (figure 4 and figure 5).

9. Return to low traffic activity in an environment of multiple nodes

En los sistemas que contienen múltiples dispositivos móviles, el paso de alguno de ellos de conexión de tráfico alto a bajo es idéntico al descrito en el escenario 5, que describe la vuelta a la actividad de tráfico bajo. Tras dejar el nodo móvil algunos puntos de accesos libres, el sistema intentará optimizar los recursos disponibles del sistema como se ha descrito anteriormente.In systems that contain multiple mobile devices, the passage of any of them connecting High to low traffic is identical to that described in scenario 5, which describes the return to low traffic activity. After leaving the mobile node some free access points, the system will try optimize available system resources as described previously.

10. Multiple nodes in high traffic activity within of the system

En el caso de un sistema que tenga varios dispositivos móviles en tráfico bajo y algunos en tráfico alto, el establecimiento de nuevas conexiones de tráfico alto dependerá de si existen puntos de acceso disponibles dentro del área de cobertura del nodo móvil.In the case of a system that has several mobile devices in low traffic and some in high traffic, the establishment of new high traffic connections will depend on if there are access points available within the coverage area of the mobile node.

En el caso en que haya puntos de acceso libres dentro del área de cobertura del nodo, el proceso que se sigue para establecer la nueva comunicación de tráfico alto es igual al descrito en el escenario 7 (figura 11, figura 12, figura 13 y figura 14).In the case where there are free access points within the node coverage area, the process that is followed to establish the new high traffic communication is equal to described in scenario 7 (figure 11, figure 12, figure 13 and figure 14).

En cambio, si no hay puntos de acceso libres o no están dentro del área de cobertura, tanto la posibilidad del establecimiento de una nueva comunicación de tráfico alto, así como de conexiones redundantes (como se ha descrito en el escenario 7) y la gestión de los demás nodos en comunicación con tráfico bajo, quedará sujeta a la parametrización propia de los algoritmos de decisión dentro del servidor, y todo ello siempre enfocado en la optimización de los recursos del sistema.However, if there are no free access points or they are not within the coverage area, both the possibility of establishment of a new high traffic communication, as well as of redundant connections (as described in scenario 7) and the management of the other nodes in communication with low traffic, it will be subject to the own parameterization of the algorithms of decision within the server, and all this always focused on the optimization of system resources.

En algunos sistemas será conveniente asignar una única conexión de tráfico alto al nuevo nodo móvil o, incluso, no permitir esta nueva comunicación, pero en otros sistemas puede ser más importante establecer esta nueva comunicación que mantener otros nodos móviles en tráfico bajo conectados al sistema.In some systems it will be convenient to assign a only high traffic connection to the new mobile node or even not allow this new communication, but in other systems it can be more important to establish this new communication than to maintain other mobile nodes in low traffic connected to the system.

La distribución de los nodos móviles, basándose en las condiciones del sistema, se realizará como se ha descrito en los escenarios 6 y 8.The distribution of mobile nodes, based under system conditions, it will be performed as described in Scenarios 6 and 8.

Si las condiciones no permiten a los nodos en tráfico bajo el hard handover o a los nodos en tráfico alto el soft handover tal y como se ha descrito en los escenarios 6 y 8, estos procesos se llevarán a cabo dependiendo de las condiciones específicas del sistema.If conditions do not allow nodes in traffic under the hard handover or the nodes in high traffic the soft handover as described in scenarios 6 and 8, these processes will be carried out depending on the conditions system specific.

11. Saturation management criteria of the system

Conforme se van agotando los recursos disponibles del sistema (capacidad de los puntos de acceso de aceptar nodos móviles en tráfico alto o bajo) se aplicarán ciertos criterios (dependiendo de la arquitectura o parametrización específica del sistema) para gestionar tanto el establecimiento de nuevas comunicaciones como para el movimiento de los dispositivos móviles a través de los puntos de acceso del sistema:As resources run out available from the system (capacity of the access points of accept mobile nodes in high or low traffic) certain will apply criteria (depending on the architecture or parameterization system specific) to manage both the establishment of new communications as for the movement of the devices mobile through system access points:

1)one): El sistema intentará asegurar tantas conexiones activas como sea posible ya sean conexiones de tráfico alto o bajo.He system will try to ensure as many active connections as possible whether high or low traffic connections.

2)2): Las conexiones de tráfico alto se gestionarán y optimizarán de forma dinámica de modo que se garantice la continuidad y calidad de servicio.The high traffic connections will be managed and optimized dynamics so that the continuity and quality of service.

3)3): Las conexiones de tráfico alto tienen una prioridad mayor respecto a las conexiones de tráfico bajo. Dependiendo de las características y condiciones del sistema las conexiones de tráfico bajo pueden llegar a ser desconectadas en el caso que se necesite priorizar nuevas conexiones de tráfico alto.The high traffic connections have a higher priority over low traffic connections. Depending on the characteristics and system conditions low traffic connections may arrive to be disconnected in case you need to prioritize new high traffic connections.

4)4): Dependiendo de la congestión del área de cobertura del sistema, un nodo móvil en comunicación con tráfico alto puede tener una única conexión a un punto de acceso. Esta única conexión deberá garantizar la continuidad y calidad de esta comunicación. En este caso podría llegar a perderse la comunicación si está única conexión se rompe.Depending on the congestion of the area system coverage, a mobile node in communication with traffic tall can have a single connection to an access point. This only connection must guarantee the continuity and quality of this communication. In this case the communication could get lost If this connection is only broken.

5)5): Se puede reservar un número de puntos de acceso libres de conexiones activas para garantizar el acceso al sistema a nuevos nodos móviles con conexión de tráfico bajo.Be you can book a number of connection-free access points active to guarantee access to the system to new mobile nodes With low traffic connection.

6)6): Nodos móviles con conexión de tráfico bajo pueden ser desconectados permanentemente si los puntos de acceso a los que están conectados son requeridos para otras conexiones con tráfico alto con mayor prioridad.Nodes mobiles with low traffic connection can be disconnected permanently if the access points to which they are connected are required for other connections with high traffic with higher priority.

7)7): Se pueden asignar diferentes niveles de prioridad a los nodos móviles y, dependiendo de este nivel de prioridad, a un nodo móvil se le puede asignar un número diferente de conexiones activas mientras esté en comunicación con tráfico alto e, incluso, puede tener ciertos privilegios cuando esté en comunicación con tráfico bajo.Be they can assign different priority levels to mobile nodes and, depending on this level of priority, a mobile node will be you can assign a different number of active connections while be in communication with high traffic and may even have certain privileges when in communication with traffic low.

8)8): También sería posible que una comunicación de tráfico alto sea desconectada para garantizar la comunicación a otro nodo con un nivel de prioridad mayor.It would also be possible for a High traffic communication is disconnected to ensure communication to another node with a higher priority level.

Claims

1. A method for connection changes to a new access point (22) based on traffic demand to operate in a wireless system that encompasses an external network (20), where at least one server (21) will be connected to said external network (20), said server (21) having several access points (22) permanently connected to it and several mobile nodes (23) with high (HT) or low (LT) traffic communicated by packets with the external network (20) characterized in that:

--: los nodos (23) móviles se hacen funcionar para cambiar la demanda de tráfico de paquetes de datos con la red (20) externa de alta (HT) a baja (LT) o viceversa,the Mobile nodes (23) are operated to change the demand for data packet traffic with the external network (20) high (HT) to low (LT) or vice versa,

--: conectar un nodo (23) móvil con demanda de tráfico de datos por paquetes alta (HT) a al menos dos puntos (22) de acceso, estando dichos puntos (22) de acceso conectados exclusivamente con dicho nodo (23) móvil,connect a mobile node (23) with demand of high packet data (HT) traffic to at least two points (22) of access, said access points (22) being connected exclusively with said mobile node (23),

--: conectar un nodo (23) móvil con demanda de tráfico de datos por paquetes baja (LT) a un punto (22) de acceso, dicho punto (22) de acceso conectándose a uno o varios nodos (23) móviles que requieren tráfico de datos por paquetes bajo (LT), yconnect a mobile node (23) with demand of low packet data (LT) traffic to a point (22) of access, said access point (22) connecting to one or more mobile nodes (23) that require packet data traffic under (LT), and

--: nodo (23) móvil conectado a un punto (22) de acceso que cambia su demanda de tráfico de datos por paquetes de baja (LT) a alta (HT) obligando a los otros nodos (23) móviles a desconectarse del punto (22) de acceso y a buscar uno nuevo, ynode (23) mobile connected to an access point (22) that changes its demand of packet data traffic from low (LT) to high (HT) forcing to the other mobile nodes (23) to disconnect from point (22) of access and find a new one, and

--: un punto (22) de acceso que no está conectado a un nodo (23) móvil busca nuevos nodos (23) móviles en su área de cobertura y envía los resultados de esa búsqueda al servidor (21).a access point (22) that is not connected to a mobile node (23) Search for new mobile nodes (23) in your coverage area and send the results of that search to the server (21).

2. Method according to claim 1, characterized in that a mobile node (23) with high packet data (HT) traffic demand is connected to the access points (22) by performing a soft handover.

Method according to claim 1, characterized in that a mobile node (23) with high demand for packet data traffic (HT) is disconnected from the access points (22) by performing a soft handover.

Method according to claim 1, characterized in that a mobile node (23) with low packet data traffic demand (LT) is disconnected from an access point (22) and connected to a new point (22) of access performing a hard handover.

Method according to claim 1, characterized by maximizing the number of access points (22) in search mode, according to an algorithm defined in the server (21).

Method according to claim 1, characterized by physically locating several access points (22) in the same location within an installation.

Method according to claim 5, characterized in that high gain antennas are arranged at the access points (22).

Method according to claim 1, characterized in that said connection of the access points to the server (21) is carried out in a wired manner.

Method according to claim 1, characterized in that said connection of the access points (22) to the server (21) is performed wirelessly.

10. Method according to claim 6, characterized in that at least one router is connected to the installation.

11. Method according to claim 1, characterized in that the mobile node (23) is provided with a portable device with a display, processor and memory.

12. Method according to claim 1, characterized in that smart antennas are available at the access points.