ES2308026T3 - Aparato y procedimiento para anunciar un servicio qos pendiente a una estacion inalambrica. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para anunciar una planificación (600) de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente a una estación (130) inalámbrica en una red (100) inalámbrica, que comprende las etapas de: crear en un coordinador (355) híbrido de dicha red (100) inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación (600) de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha estación (130) inalámbrica; y enviar dicho anuncio (800) de dicha planificación (600) de servicio QoS pendiente desde dicho coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica.
Description
Aparato y procedimiento para anunciar un
servicio QoS pendiente a una estación inalámbrica.
La presente invención se dirige en general a
sistemas de comunicación, y en particular a un aparato y
procedimiento para anunciar una planificación de servicio de
calidad de servicio (QoS, Quality of Service) pendiente a una
estación inalámbrica en una red inalámbrica.
El desarrollo de dispositivos multimedia de alta
calidad, tales como los descodificadores
(set-top-boxes),
televisiones de gama alta, televisiones digitales, televisiones
personales, productos de almacenamiento, asistentes digitales
personales (PDA), dispositivos de Internet inalámbricos, etc., está
llevando a una variedad de arquitecturas y a estar más abierto a
nuevas características para estos dispositivos. El desarrollo de
estos nuevos productos multimedia garantiza que el público
continuará aumentando su demanda de servicios multimedia. Por tanto,
los ingenieros y diseñadores de redes siguen diseñando sistemas que
puedan cumplir la demanda creciente tanto de la transferencia
multimedia en tiempo real como en tiempo no real a través de redes
integradas.
Internet basado en el protocolo de Internet (IP)
proporciona un servicio de suministro de datos de "máximo
esfuerzo" que no garantiza ningún nivel de servicio a los
usuarios. Un servicio de "máximo esfuerzo" por la red de IP
permite que la complejidad permanezca en los ordenadores principales
terminales, de modo que la red pueda seguir siendo simple. El
crecimiento espectacular de Internet muestra que este enfoque encaja
bien.
Por otro lado en los últimos años la red de área
local inalámbrica IEEE 802.11 (WLAN) ha surgido como una tecnología
dominante para el acceso inalámbrico de banda ancha (interior) para
dispositivos móviles/portátiles. La IEEE 802.11 puede considerarse
una versión inalámbrica de "Ethernet" porque soporta un
servicio de "máximo esfuerzo". El grupo de trabajo de IEEE
802.11 define actualmente un suplemento nuevo de la capa de control
de acceso al medio (MAC, Medium Access Control) 802.11
heredada existente para soportar calidad de servicio (QoS). El
nuevo MAC 802.11e ampliará el dominio de aplicación 802.11 activando
tales aplicaciones como servicios de voz y vídeo por redes de área
local inalámbricas (WLAN).
La nueva norma IEEE 802.11e constituirá la
primera norma inalámbrica universal auténtica de la industria que
soporta QoS. La IEEE 802.11e ofrecerá una interoperatividad fluida a
través de entornos de red domésticos, corporativos y de acceso
público, ofreciendo sin embargo aún características que cumplen con
las necesidades únicas de cada tipo de red. A diferencia de otras
iniciativas inalámbricas, la IEEE 802.11e es la primera norma
inalámbrica que abarca entornos domésticos y empresariales al añadir
características de QoS y soporte multimedia a la norma IEEE 802.11
existente, mientras que mantiene toda la compatibilidad hacia atrás
con la norma heredada.
El soporte de QoS para el tráfico multimedia es
crítico para las redes domésticas inalámbricas en las que voz,
audio y vídeo se suministrarán a través de ordenadores personales y
múltiples dispositivos electrónicos domésticos interconectados. Los
proveedores de servicios de banda ancha consideran las redes
domésticas que soportan multimedia y QoS un componente esencial
para ofrecer servicios de valor añadido a clientes residenciales
tales como vídeo a demanda, audio a demanda, voz sobre IP y acceso a
Internet de alta velocidad.
Para proporcionar un servicio adecuado se
requerirá cierto nivel de determinaciones cuantitativas y
cualitativas de los tipos de servicios de red. Esto requiere añadir
alguna capacidad a la red para permitir a la red distinguir tráfico
con requisitos de temporización estrictos respecto a retraso,
fluctuación y pérdida de otros tipos de tráfico. Para conseguir
esto se han diseñado los protocolos para proporcionar QoS. La
provisión de QoS no crea ancho de banda, sin embargo gestiona el
ancho de banda de una manera más eficaz para cumplir con un amplio
rango de requisitos de aplicación. El objetivo de la provisión de
QoS es proporcionar cierto nivel de previsibilidad y control más
allá del servicio de "máximo esfuerzo" de IP actual.
Las técnicas de negociación QoS se describen en
el documento US20020093929.
La norma IEEE 802.11e actualmente existente
(D3.2 de julio de 2002) establece un protocolo para negociar
requisitos de QoS para flujos de tráfico. A la versión D3.2 de la
norma IEEE 802.11e de julio de 2002 se hará referencia como la
"norma D3.2". Un planificador en un coordinador híbrido tiene
la responsabilidad de determinar la planificación de servicio para
cada estación inalámbrica (WSTA). La planificación se lleva a cabo
de modo que se cumplen con los requisitos QoS previamente
negociados individuales. En la norma D3.2 la planificación de
servicio se retiene dentro del coordinador híbrido y no se da a
conocer fuera del coordinador híbrido. La determinación real de la
planificación de servicio es un asunto algorítmico y no está tratada
por la norma D3.2.
Debido a que la planificación de servicio que se
determina por el coordinador híbrido (en la norma D3.2) no se
conoce por las estaciones inalámbricas, cada estación inalámbrica
(QSTA) de calidad de servicio (QoS) no sabe cuándo esperar que una
oportunidad de tráfico (TXOP) o bien reciba tráfico de enlace
descendente o bien envíe tráfico de enlace ascendente (o envíe
tráfico de enlace lateral). Esto es un problema porque es ventajoso
que una estación inalámbrica conserve energía entrando con
frecuencia en un modo de "ahorro de energía" (al que se hace
referencia también como modo "dormido"). La estación
inalámbrica no puede enviar o recibir tráfico cuando la estación
inalámbrica está en el modo de "ahorro de energía".
Si la estación inalámbrica tuviera conocimiento
previo de la planificación de servicio dentro el coordinador
híbrido, entonces la estación inalámbrica podría entrar en un modo
de "ahorro de energía" cuando las oportunidades de transmisión
(TXOP) no están planificadas por el coordinador híbrido.
El aparato y procedimiento dados a conocer y
reivindicados en la solicitud de patente estadounidense número
EP1537758 soluciona este problema haciendo que el coordinador
híbrido envíe una planificación de servicio QoS a la estación
inalámbrica. La estación inalámbrica utiliza entonces la
planificación de servicio QoS para realizar una gestión de energía
entrando en un modo de "ahorro de energía" durante los momentos
en los que el coordinador híbrido no ha planificado ninguna
oportunidad de transmisión.
Suponiendo que la estación inalámbrica está en
un modo de "ahorro de energía" en un momento en el que el
coordinador híbrido necesita enviar una nueva planificación de
servicio QoS a la estación inalámbrica. En ese caso la estación
inalámbrica no podrá recibir la nueva planificación de servicio QoS
hasta que la estación inalámbrica abandone el modo de "ahorro de
energía". Para evitar este problema el coordinador híbrido
necesita impedir que la estación inalámbrica entre en un modo de
"ahorro de energía" siempre que la planificación de servicio
QoS esté pendiente de la estación inalámbrica.
Por tanto existe la necesidad en la técnica de
un aparato y un procedimiento que harán que un coordinador híbrido
en una red inalámbrica anuncie a una estación inalámbrica que una
planificación de servicio QoS está pendiente de la estación
inalámbrica.
La presente invención comprende en general un
aparato y un procedimiento para hacer que un coordinador híbrido en
una red inalámbrica anuncie a una estación inalámbrica que una
planificación de servicio QoS está pendiente de la estación
inalámbrica.
En una realización ventajosa de la presente
invención, el aparato de la invención comprende un coordinador
híbrido que puede (1) crear un anuncio de una planificación de
servicio de calidad de servicio (QoS) pendiente para una estación
inalámbrica y (2) enviar el anuncio de la planificación de servicio
QoS pendiente a la estación inalámbrica. Una vez recibido el
anuncio de una planificación de servicio QoS pendiente, la estación
inalámbrica retrasa la entrada en un modo de operación de ahorro de
energía hasta que la estación inalámbrica recibe la planificación
de servicio QoS o hasta que expira un periodo de interrupción
seleccionado.
Es un objetivo principal de la presente
invención proporcionar un aparato y un procedimiento para anunciar
a una estación inalámbrica en una red inalámbrica la existencia de
una planificación de servicio de calidad de servicio (QoS)
pendiente para la estación inalámbrica.
Es otro objetivo de la presente invención
proporcionar un aparato y un procedimiento para hacer que una
estación inalámbrica retrase la entrada en un modo de
funcionamiento "ahorro de energía" hasta que la estación
inalámbrica haya recibido una planificación de servicio QoS
pendiente o hasta que haya expirado un periodo de interrupción
seleccionado.
Es un objetivo adicional de la presente
invención proporcionar un aparato y un procedimiento para crear en
un coordinador híbrido de una red inalámbrica un anuncio de una
planificación de servicio de calidad de servicio (QoS) pendiente
fijando un valor de al menos un bit en un campo de control QoS.
Lo anterior ha expuesto más bien en general las
características y ventajas técnicas de la presente invención, de
modo que los expertos en la técnica pueden entender mejor la
descripción detallada de la invención que sigue. A continuación en
la presente memoria se describirán características y ventajas
adicionales de la invención que forman el tema de las
reivindicaciones de la invención. Los expertos en la técnica
apreciarán que pueden utilizar fácilmente la concepción y la
realización específica dadas a conocer como una base para modificar
o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos objetivos
de la presente invención. Los expertos en la técnica también
comprenderán que construcciones equivalentes de este tipo no se
alejan del espíritu y el alcance de la invención en su forma más
amplia.
Antes de realizar la descripción detallada de la
invención puede ser ventajoso establecer definiciones de
determinadas palabras y frases utilizadas a lo largo de este
documento de patente: los términos "incluir" y
"comprender" y derivados de los mismos significan una inclusión
sin limitación; el término "o" es incluyente, significando
y/o; las frases "asociado con" y "asociado con ello" así
como derivados de los mismos, pueden significar incluir, estar
incluido en, interconectado con, contener, estar contenido en,
conectar a o con, acoplar a o con, poder comunicarse con, cooperar
con, entrelazar, yuxtaponer, ser próximo a, estar unido a o con,
tener, tener la propiedad de, o similares; y el término
"controlador", "procesador" o "aparato" significa
cualquier dispositivo, sistema o parte del mismo que controla al
menos una operación, tal dispositivo puede implementarse en
hardware, firmware o software, o alguna combinación de al menos dos
de los mismos. Debería observarse que la funcionalidad asociada con
cualquier controlador particular puede centralizarse o distribuirse,
o bien localmente o bien a distancia. Definiciones para
determinadas palabras y frases se proporcionan a lo largo de este
documento de patente, los expertos habituales en la técnica
entenderán que en muchas, si no la mayoría de los ejemplos, las
definiciones de este tipo se refieren a usos anteriores, así como a
usos futuros de palabras y frases definidas de este tipo.
\newpage
Para una comprensión más completa de la presente
invención y las ventajas de la misma se hace ahora referencia a las
siguientes descripciones tomadas junto con los dibujos adjuntos, en
los que números idénticos designan objetos idénticos, y en los
que:
la figura 1 ilustra un conjunto de servicios
ampliados de la técnica anterior a modo de ejemplo de una red de
área local inalámbrica (WLAN) que comprende un ordenador principal,
un sistema de distribución, un primer conjunto de servicios básicos
de calidad de servicio (QoS) (QBSS, Quality of Service Basic
Service Set), y un segundo conjunto de servicios básicos de
calidad de servicio (QoS);
la figura 2 ilustra siete capas de red de
interconexión de sistemas abiertos (OSI, Open Systems
Interconnection) de la técnica anterior;
la figura 3 ilustra una arquitectura a modo de
ejemplo de una estación inalámbrica de calidad de servicio (QoS)
según los principios de la presente invención;
la figura 4 ilustra un formato de trama de la
técnica anterior para datos de calidad de servicio (QoS) IEEE
802.11e;
la figura 5 ilustra un formato de trama de la
técnica anterior para un elemento de especificación de tráfico IEEE
802.11e;
la figura 6 ilustra un elemento de planificación
a modo de ejemplo de la presente invención;
la figura 7 ilustra un formato de trama a modo
de ejemplo para una acción de gestión QoS de planificación de la
presente invención;
la figura 8 es un campo de control de calidad de
servicio (QoS) que muestra un campo de elemento de planificación de
la presente invención para un coordinador híbrido para anunciar a
una estación inalámbrica que una planificación de servicio QoS está
pendiente de la estación inalámbrica; y
la figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra
una realización ventajosa de un procedimiento de la presente
invención en la que un coordinador híbrido anuncia a una estación
inalámbrica que una planificación de servicio QoS está pendiente de
la estación inalámbrica.
Las figuras 1 a 9, comentadas a continuación, y
las diversas realizaciones expuestas en este documento de patente
para describir los principios del sistema y procedimiento mejorado
de la presente invención son sólo a modo de ilustración y no
deberán interpretarse de ningún modo como limitativas del alcance de
la invención. Los expertos en la técnica entenderán fácilmente que
los principios de la presente invención pueden aplicarse también
con éxito en cualquier tipo de sistema de red inalámbrica.
La figura 1 ilustra un conjunto 100 de servicios
ampliados de la técnica anterior a modo de ejemplo de una red de
área local inalámbrica (WLAN). El conjunto 100 de servicios
ampliados comprende un ordenador 110 principal, un sistema 115 de
distribución, un primer conjunto 120 de servicios básicos de calidad
de servicio (QoS) (QBSS) y un segundo conjunto 140 de servicios
básicos de calidad de servicio (QoS) (QBSS). Un conjunto de
servicios básicos QoS (QBSS) comprende una serie de estaciones QoS
inalámbricas (QSTA) que ejecutan el mismo protocolo de control de
acceso al medio (MAC) y compiten para el acceso al mismo medio
compartido. Un QBSS puede estar aislado o puede estar conectado a
un sistema de distribución. Normalmente un sistema de distribución
es una red de área local (LAN) principal por cable.
Un punto de acceso de calidad de servicio (QoS)
(QAP) es una estación QoS inalámbrica que está conectada a un
sistema de distribución. El QAP funciona como un puente entre un
QBSS y el sistema de distribución. El protocolo MAC de un QBSS
puede distribuirse o controlarse completamente por una función de
coordinación central dentro del QAP del QBSS. Tal como muestra la
figura 1, el QBSS 120 está conectado al sistema 115 de distribución
a través del QAP 125 y el QBSS 140 está conectado al sistema 115 de
distribución a través del QAP 145.
La figura 2 ilustra siete capas de red de
interconexión de sistemas abiertos (OSI) de la técnica anterior.
Estas capas son bien conocidas en la técnica y están incluidas en
este caso como referencia. La primera capa es una capa 210 física,
la segunda capa es una capa 220 de enlace de datos, la tercera capa
es una capa 230 de red, la cuarta capa es una capa 240 de
transporte, la quinta capa es una capa 250 de sesión, la sexta capa
es una capa 260 de presentación, y la séptima capa es una capa 270
de aplicación.
La figura 3 ilustra una arquitectura 300 a modo
de ejemplo de una estación inalámbrica de calidad de servicio (QoS)
(QSTA) según los principios de la presente invención. Muchos de los
elementos de esta arquitectura son bien conocidos en la técnica. La
entidad 310 de gestión de estación (SME, Station Management
Entity) se extiende desde la capa de aplicación a la capa
física. La capa física se representa en la figura 3 mediante un
protocolo 375 de convergencia de capa física (PLCP, Physical
Layer Convergence Protocol) y una entidad 380 de gestión de
capa física (PLME, Physical Layer Management Entity). La capa
335 MAC está ubicada por encima del protocolo 375 de convergencia
de capa física (PLCP). La entidad 340 de gestión de capa MAC (MLME,
MAC Layer Management Entity) está ubicada por encima de la
entidad 380 de gestión de capa física (PLME).
La capa 325 de control de enlace lógico (capa
LLC, Logical Link Control) está ubicada por encima de la
capa 335 MAC. La capa 325 LLC comprende una entidad 330 de
clasificación (CE, Classification Entity). Las capas 320
intermedias están ubicadas por encima de la capa 325 LLC. La capa
315 de aplicación está ubicada por encima de las capas 320
intermedias.
La capa 335 MAC comprende una función 360 de
coordinación híbrida (HCF, Hybrid Coordination Function). La
función 360 de coordinación híbrida (HCF) comprende un coordinador
355 híbrido (HC, Hybrid Coordinator). La capa 335 MAC
comprende también una función 365 de coordinación distribuida
mejorada (EDCF, Enhanced Distributed Coordination Function).
La función 340 de gestión de capa MAC (MLME) comprende un gestor 345
de ancho de banda (BM, Bandwidth Manager) y una entidad 350
de planificación (SE, Scheduling Entity).
El gestor 370 de ancho de banda de subred
designado (DSBM, Designated Subnet Bandwidth Manager) está
ubicado por encima de la función 340 de gestión de capa MAC (MLME).
El gestor 370 de ancho de banda de subred designado (DSBM) puede
comunicarse con la capa 330 LLC, la función 340 de gestión de capa
MAC (MLME) y la entidad 310 de gestión de estación (SME).
Tal como se describirá más en detalle, el
coordinador 355 híbrido de la presente invención puede proporcionar
un mensaje de planificación de servicio de calidad de servicio (QoS)
y de asignación de ancho de banda a una estación inalámbrica de
calidad de servicio (QoS)(por ejemplo QSTA 130) en una red 100 de
área local inalámbrica.
La capa 335 MAC define una función 360 de
coordinación híbrida (HCF) y una función 365 de coordinación
distribuida mejorada (EDCF). La EDCF 365 se denomina así debido a
su raíz con la DCF legada (es decir, la IEEE 802.11 MAC legada). La
HCF 360 y la EDCF 365 habitualmente están ubicadas en el punto de
acceso QoS (por ejemplo QAP 120).
La EDCF 365 se basa en un protocolo de escuchar
antes de hablar ("listen before talk") denominado acceso
múltiple por detección de portadora evitando de colisiones
(CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance) en el que una trama puede transmitirse tras escuchar
al canal durante una cantidad de tiempo aleatoria. Proporciona
acceso de canal diferenciado a tramas de prioridades diferentes como
se etiquetan por una capa superior. Debido a la naturaleza del
acceso al canal basado en contención distribuida junto con la
incertidumbre del medio inalámbrico, la EDCF 365 no puede garantizar
ninguna QoS rígida. Sin embargo, proporciona una denominada QoS
"priorizada" que puede ser útil para aplicaciones que pueden
tolerar pérdidas de tramas estadísticas. Con la EDCF 365 un único
MAC 335 puede tener múltiples colas que funcionan de manera
independiente, en paralelo, para diferentes prioridades. Las tramas
con diferentes prioridades se transmiten utilizando diferentes
parámetros de contención CSMS/CA. Es decir, básicamente una trama
con una prioridad superior se transmite tras escuchar al canal
durante un periodo probabilísticamente más corto que tramas con
prioridades inferiores. Ha de observarse que el concepto de un
flujo soportado por la EDCF 365 no existe. Cada trama individual se
trata basándose relativamente en su prioridad correspondiente.
El acceso al canal controlado de la HCF se basa
en un protocolo de pregunta y respuesta (poll and response)
en el que una QSTA transmite su trama pendiente cuando recibe una
trama de pregunta desde el HC. Puesto que las QSTA compiten por el
canal según el acceso al canal EDCF, al HC se le da la prioridad
mayor para la contención de canal. Es decir, el HC está sujeto a
ganar la contención escuchando al canal durante un tiempo más corto
que cualquier otra QSTA antes de su transmisión de una trama de
enlace descendente o una trama de pregunta. Al preguntar a una QSTA
el HC concede una oportunidad de transmisión preguntada (TXOP) a la
QSTA, en la que una TXOP representa una cantidad de tiempo
específica durante el que la QSTA preguntada, denominada portador
TXOP, asume el control sobre el canal. La duración de una TXOP
preguntada se especifica en la trama de pregunta particular. Es
decir, durante una TXOP preguntada, el portador TXOP puede
transmitir múltiples tramas siempre que la duración total para
transacciones de este tipo no esté por encima de la duración TXOP
preguntada.
Gracias a las características controladas de
manera central, la HCF puede utilizarse para la denominada QoS
"parametrizada" junto con QoS "priorizada". Para soportar
QoS parametrizada el HC y la QSTA (o las QSTA) establecen un flujo
(enlace inalámbrico de capa 2) junto con las características de
tráfico y requisitos de QoS del flujo particular. Una vez que se
establece un flujo de este tipo el HC intenta conceder las TXOP a
las QSTA correspondientes (si el flujo es de QSTA a QSTA o de QSTA
a HC) o transmitir las tramas (si el flujo es de HC a QSTA) según la
especificación acordada.
La figura 4 ilustra un formato de trama de la
técnica anterior para datos de calidad de servicio (QoS) IEEE
802.11e. Cada una de las tramas de datos QoS lleva un valor
identificador de tráfico (TID, Traffic Identifier) que
identifica la prioridad de la trama para QoS priorizada o el flujo
de tráfico correspondiente para QoS parametrizada. Para llevar tal
información, la cabecera de trama de datos QoS IEEE 802.11e
comprende un campo 410 de control QoS de dos (2) octetos tal como
se muestra en la figura 4. El campo de control QoS utiliza cuatro
(4) bits para indicar el valor TID y también lleva alguna otra
información relacionada con QoS. Por ejemplo el estado de la cola,
de la que se ha retirado la trama específica, también se indica para
ayudar a la planificación de concesión TXOP del HC.
Dos tipos de tramas de gestión de acción QoS se
definen para establecer, modificar y eliminar flujos de tráfico. El
primer tipo incluye tramas de acción QoS de añadir petición y
respuesta TS que se utilizan para establecer o modificar un flujo
QoS. El segundo tipo incluye tramas de acción QoS de eliminar
petición y respuesta TS que se utilizan para eliminar un flujo QoS.
Cada trama de gestión de acción QoS indica el elemento de
información de especificación de tráfico (TSPEC, Traffic
Specification Information Element) para comunicar los requisitos
QoS y especificaciones de tráfico correspondientes.
La figura 5 ilustra un formato de trama de la
técnica anterior para un elemento de especificación de tráfico
(TSPEC). El elemento 500 de especificación de tráfico (TSPEC)
contiene un conjunto de parámetros que definen las características
y expectativas QoS de un flujo de tráfico unidireccional, en el
contexto de una estación inalámbrica particular (WSTA), para el uso
por el coordinador híbrido (HC) y estaciones inalámbricas (WSTA),
soportando una transferencia de tráfico QoS parametrizada. El campo
de información de elemento de especificación de tráfico (TSPEC)
comprende los elementos mostrados en la figura 5. El elemento 500 de
especificación de tráfico (TSPEC) permite un conjunto de parámetros
más amplio de lo que puede ser necesario, o de lo puede estar
disponible, para cualquier ejemplo particular de tráfico QoS
parametrizada. Los campos están fijados a cero (0) para valores de
parámetro no especificados cualquiera.
La norma IEEE 802.11e actualmente existente
establece un protocolo para negociar requisitos QoS para flujos de
tráfico. A la versión D3.2 de la norma IEE 802.11e de julio de 2002
se hará referencia como la "norma D3.2". Un planificador en el
coordinador híbrido tiene la responsabilidad de determinar la
planificación de servicio para cada estación inalámbrica (WSTA). La
planificación se lleva a cabo de modo que los requisitos QoS
negociados previamente individuales se cumplen. En la norma D3.2 la
planificación de servicio se mantiene en el coordinador híbrido y
no se da a conocer fuera del coordinador híbrido. La determinación
real de la planificación de servicio es una cuestión algorítmica y
no se trata por la norma D3.2.
Debido a que la planificación de servicio que se
determina por el coordinador híbrido (en la norma D3.2) no es
conocida para las estaciones inalámbricas, cada estación inalámbrica
de calidad de servicio (QoS) (QSTA) no sabe cuándo esperar que una
oportunidad de tráfico (TXOP) para o bien recibir tráfico de enlace
descendente o bien enviar tráfico de enlace ascendente (o enviar
tráfico de enlace lateral). Esto es un problema porque es ventajoso
para una estación inalámbrica (por ejemplo, QSTA 130) conservar
energía introduciendo frecuentemente un modo de "ahorro de
energía" (al que también se hace referencia como modo
"dormido"). La estación inalámbrica no puede enviar o recibir
tráfico cuando la estación inalámbrica está en el modo de "ahorro
de energía". Si la estación inalámbrica tenía conocimiento
previo de la planificación de servicio en el coordinador híbrido,
entonces la estación inalámbrica podría entrar en un modo de
"ahorro de energía" cuando las oportunidades de transmisión
(TXOP) no se planifican por el coordinador híbrido.
El aparato y el procedimiento dados a conocer y
reivindicados en la solicitud de patente estadounidense con número
de publicación EP1537758 soluciona este problema proporcionando la
información de planificación en el coordinador híbrido a la
estación inalámbrica enviando un mensaje de planificación de
servicio de calidad de servicio (QoS) y de asignación de ancho de
banda a la estación inalámbrica. La estación inalámbrica puede
utilizar la información de planificación para (1) gestión de nivel
de energía, o (2) planificación previa de datos en cola
internamente, o (3) cualquier otro fin.
El mensaje de planificación de servicio de
calidad de servicio (QoS) y de asignación de ancho de banda
comprende un elemento 600 de planificación tal como se muestra en
la figura 6. El elemento 600 de planificación comprende la
siguiente información: identificación de elemento (ID), longitud,
duración TXOP nominal, intervalo entre TXOP, límite de fluctuación
entre TXOP, duración TXOP máxima, y duración TXOP mínima. El
elemento 600 de planificación se envía a la estación inalámbrica en
una trama 700 de acción de gestión QoS de planificación tal como se
muestra en la figura 7.
La trama 700 de acción de gestión QoS de
planificación puede enviarse desde el coordinador híbrido a las
estaciones inalámbricas o bien periódica o bien aperiódicamente. La
trama 700 de acción de gestión QoS de planificación también puede
enviarse desde el coordinador híbrido a las estaciones inalámbricas
o bien sólo una vez o bien un número seleccionado de veces. La
trama 700 de acción de gestión QoS de planificación se envía a una
estación móvil cuando existe al menos un flujo de tráfico admitido
que se origina en la estación inalámbrica o al menos un flujo de
tráfico admitido que va a suministrase a la estación
inalámbrica.
El coordinador híbrido puede enviar una trama
700 de acción de gestión QoS de planificación a la estación
inalámbrica siempre que cambie la planificación. Una planificación
de servicio que se recibe por la estación inalámbrica sigue siendo
válida hasta que se sobreescriba por una planificación de servicio
recibida más recientemente.
Supóngase que la estación inalámbrica está en un
modo de "ahorro de energía" en un momento cuando el coordinador
híbrido necesita enviar una nueva planificación de servicio QoS a
la estación inalámbrica. En ese caso la estación inalámbrica no
será podrá recibir la nueva planificación de servicio QoS hasta que
la estación inalámbrica abandone el modo de "ahorro de
energía". Para evitar este problema el coordinador híbrido
necesita impedir que la estación inalámbrica entre en un modo de
"ahorro de energía" siempre que una planificación de servicio
QoS esté pendiente para la estación inalámbrica.
El aparato y el procedimiento de la presente
invención solucionan este problema permitiendo al coordinador
híbrido anunciar a la estación inalámbrica que una planificación de
servicio QoS está pendiente para la estación inalámbrica. El
coordinador híbrido anuncia la planificación de servicio QoS
pendiente a través de un campo de control QoS. Un campo de control
QoS es uno de los campos que están presentes en todas las tramas de
datos QoS (incluyendo preguntas o tramas enviadas por una estación
inalámbrica).
La figura 8 ilustra un campo 800 de control de
calidad de servicio (QoS) que muestra un campo de elemento de
planificación de la presente invención para un coordinador híbrido
para anunciar a una estación inalámbrica que una planificación de
servicio QoS está pendiente para la estación inalámbrica. El campo
800 de control QoS es un campo de dieciséis (16) bits que
identifica la categoría de tráfico (TC, Traffic Category) o
flujo de tráfico (TS, Traffic Stream) al que pertenece una
trama y otros diversos tipos de información relacionada con QoS
sobre la trama. El uso de determinados subcampos y la distribución
del campo 800 de control QoS se muestran en la figura 8.
Cuando hay una planificación de servicio QoS
pendiente para una estación inalámbrica, el coordinador híbrido
fija el bit 7 (el "elemento de planificación") a un valor
lógico de uno ("1") en el campo 800 de control QoS en una
trama de datos QoS saliente. La estación inalámbrica detecta que el
bit 7 está fijado a un valor lógico de uno ("1") y por tanto
no entra en el modo de "ahorro de energía" después de que haya
finalizado la oportunidad de transmisión planificada (TXOP). La
estación inalámbrica permanece en un modo de funcionamiento y espera
a recibir la planificación de servicio QoS pendiente. La estación
inalámbrica espera durante un periodo de tiempo de espera máximo
que se mide por un valor de tiempo seleccionado tal como
"dot11ScheduleTimeout". Si la estación inalámbrica no recibe
la planificación de servicio QoS pendiente dentro del periodo de
tiempo de espera máximo, entonces la estación inalámbrica puede
entrar en el modo de "ahorro de energía".
La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra
una realización ventajosa de un procedimiento de la presente
invención en el que un coordinador híbrido anuncia a una estación
inalámbrica que una planificación de servicio QoS está pendiente
para la estación inalámbrica. A las etapas mostradas en la figura 9
se hace referencia en conjunto con el número de referencia 900. Con
el fin de ilustrar la estación inalámbrica (WSTA) se supondrá que
es QSTA 130 y el coordinador híbrido (HC) se supondrá que es el
coordinador 335 híbrido ubicado conjuntamente en el punto 125 de
acceso QoS (QAP).
El coordinador híbrido (HC) determina que una
planificación de servicio QoS está pendiente para una estación
inalámbrica (etapa 910). El coordinador híbrido (HC) fija el bit 7
en el campo 800 de control QoS a un valor lógico de uno ("1")
para indicar la presencia de una planificación de servicio QoS
pendiente (etapa 920). El coordinador híbrido (HC) envía entonces a
la estación inalámbrica una trama de datos QoS con el bit 7 fijado
en el campo 800 de control QoS para anunciar a la estación
inalámbrica que está pendiente una planificación de servicio QoS
(etapa 930).
La estación inalámbrica espera entonces a
recibir la planificación de servicio QoS pendiente (etapa 940). La
estación inalámbrica continúa comprobando el tiempo de espera
acumulado frente al tiempo máximo de espera (valor de
"interrupción") (etapa 950 de decisión). Si no se ha alcanzado
el valor de interrupción la estación inalámbrica continúa
esperando. Después de que se alcance el valor de interrupción la
estación inalámbrica entra en el modo de "ahorro de energía"
(etapa 960).
Las etapas del procedimiento de la presente
invención pueden llevarse a cabo por instrucciones ejecutables por
ordenador almacenadas en un medio de almacenamiento legible por
ordenador tal como un DVD o un CD-ROM. Un medio de
almacenamiento legible por ordenador se representa de manera
esquemática en la figura 3 como disco 390
CD-ROM.
Claims (21)
1. Procedimiento para anunciar una planificación
(600) de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente a una
estación (130) inalámbrica en una red (100) inalámbrica, que
comprende las etapas de:
crear en un coordinador (355) híbrido de dicha
red (100) inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación (600)
de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha
estación (130) inalámbrica; y
enviar dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente desde dicho
coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además las etapas de:
recibir dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente en dicha estación
(130) inalámbrica; y
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía hasta
que dicha estación (130) inalámbrica haya recibido dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, que
comprende además las etapas de:
enviar un acuse de recibo desde dicha estación
(130) inalámbrica a dicho coordinador (355) híbrido respecto a que
dicha estación (130) inalámbrica ha recibido dicha planificación
(600) de servicio QoS pendiente desde dicho coordinador (355)
híbrido;
recibir dicho acuse de recibo en dicho
coordinador (355) híbrido; y
poner en práctica dicha planificación (600) de
servicio QoS pendiente en dicho coordinador (355) híbrido.
4. Procedimiento según la reivindicación 2, que
comprende además la etapa de:
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía hasta
que dicha estación (130) inalámbrica haya esperado durante un
periodo de tiempo igual a un valor de interrupción seleccionado.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
el que dicho valor de interrupción seleccionado es igual a
dot11
ScheduleTimeout.
ScheduleTimeout.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicha etapa de crear en dicho coordinador (355) híbrido de
dicha red (100) inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación
(600) de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha
estación (130) inalámbrica comprende la etapa de:
fijar un valor de al menos un bit en un campo
(800) de control QoS a un valor lógico de uno.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en
el que dicha etapa de enviar dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente desde dicho
coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica
comprende la etapa de:
enviar una trama de datos QoS que contiene dicho
campo (800) de control QoS desde dicho coordinador (355) híbrido a
dicha estación (130) inalámbrica.
8. Red (100) inalámbrica que puede anunciar una
planificación (600) de servicio de calidad de servicio, QoS,
pendiente a una estación (130) inalámbrica en dicha red (100)
inalámbrica, en la que dicha red (100) inalámbrica puede:
crear en un coordinador (355) híbrido de dicha
red (100) inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación (600)
de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha
estación (130) inalámbrica; y
enviar dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente desde dicho
coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica.
9. Red (100) inalámbrica según la reivindicación
8, en la que dicha red (100) inalámbrica puede además:
recibir dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente en dicha estación
(130) inalámbrica; y
\newpage
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía hasta
que dicha estación (130) inalámbrica haya recibido dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente.
10. Red (100) inalámbrica según la
reivindicación 9, en la que dicha red (100) inalámbrica puede
además:
enviar un acuse de recibo desde dicha estación
(130) inalámbrica a dicho coordinador (355) híbrido respecto a que
dicha estación (130) inalámbrica ha recibido dicha planificación
(600) de servicio QoS pendiente desde dicho coordinador (355)
híbrido;
recibir dicho acuse de recibo en dicho
coordinador (355) híbrido; y
poner en práctica dicha planificación (600) de
servicio QoS pendiente en dicho coordinador (355) híbrido.
11. Red (100) inalámbrica según la
reivindicación 9, en la que dicha red (100) inalámbrica puede
además:
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía hasta
que dicha estación (130) inalámbrica haya esperado durante un
periodo de tiempo igual a un valor de interrupción seleccionado.
12. Red (100) inalámbrica según la
reivindicación 11, en la que dicho valor de interrupción
seleccionado es igual a dot11ScheduleTimeout.
13. Red (100) inalámbrica según la
reivindicación 8, en la que dicha etapa de crear en dicho
coordinador (355) híbrido de dicha red (100) inalámbrica un anuncio
(800) de dicha planificación (600) de servicio de calidad de
servicio, QoS, pendiente para dicha estación (130) inalámbrica
comprende la etapa de:
fijar un valor de al menos un bit en un campo
(800) de control QoS a un valor lógico de uno.
14. Red (100) inalámbrica según la
reivindicación 13, en la que dicha etapa de enviar dicho anuncio
(800) de dicha planificación (600) de servicio QoS pendiente desde
dicho coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica
comprende la etapa de:
enviar una trama de datos QoS que contiene dicho
campo (800) de control QoS desde dicho coordinador (355) híbrido a
dicha estación (130) inalámbrica.
15. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador para anunciar una planificación (600) de servicio de
calidad de servicio, QoS, pendiente a una estación (130)
inalámbrica en una red (100) inalámbrica, comprendiendo dichas
instrucciones ejecutables por ordenador las etapas de:
crear en un coordinador (355) híbrido de dicha
red (100) inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación (600)
de servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha
estación (130) inalámbrica; y
enviar dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente desde dicho
coordinador (355) híbrido a dicha estación (130) inalámbrica.
16. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 15, en las que dichas
instrucciones ejecutables por ordenador comprenden además las etapas
de:
recibir dicho anuncio (800) de dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente en dicha estación
(130) inalámbrica; y
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía hasta
que dicha estación (130) inalámbrica haya recibido dicha
planificación (600) de servicio QoS pendiente.
17. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 16, en las que dichas
instrucciones ejecutables por ordenador comprenden además las etapas
de:
enviar un acuse de recibo desde dicha estación
(130) inalámbrica a dicho coordinador (355) híbrido respecto a que
dicha estación (130) inalámbrica ha recibido dicha planificación
(600) de servicio QoS pendiente desde dicho coordinador (355)
híbrido;
recibir dicho acuse de recibo en dicho
coordinador (355) híbrido; y
poner en práctica dicha planificación (600) de
servicio QoS pendiente en dicho coordinador (355) híbrido.
18. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 16, en las que dichas
instrucciones ejecutables por ordenador comprenden además la etapa
de:
retrasar una entrada de dicha estación (130)
inalámbrica en un modo de funcionamiento de ahorro de energía
hasta que dicha estación (130) inalámbrica haya esperado durante un
periodo de tiempo igual a un valor de interrupción
seleccionado.
19. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 18, en las que dicho valor de
interrupción seleccionado es igual a dot11ScheduleTimeout.
20. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 15, en las que dicha etapa de
crear en dicho coordinador (355) híbrido de dicha red (100)
inalámbrica un anuncio (800) de dicha planificación (600) de
servicio de calidad de servicio, QoS, pendiente para dicha estación
(130) inalámbrica comprende la etapa de:
fijar un valor de al menos un bit en un campo
(800) de control QoS a un valor lógico de uno.
21. Instrucciones ejecutables por ordenador
almacenadas en un medio (390) de almacenamiento legible por
ordenador según la reivindicación 20, en las que dicha etapa de
enviar dicho anuncio (800) de dicha planificación (600) de servicio
QoS pendiente desde dicho coordinador (355) híbrido a dicha estación
(130) inalámbrica comprende la etapa de:
enviar una trama de datos QoS que contiene dicho
campo (800) de control QoS desde dicho coordinador (355) híbrido a
dicha estación (130) inalámbrica.
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