ES2318547T3 - Procedimiento de comunicacion en una red, que comprende nodulos alambricos y nodulos inalambricos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de comunicación en una red (1), que comprende nodos (A, D1, D2, D3, D4, D5) denominados inalámbricos, que están dotados con medios (21, 22) de comunicación, que permiten la comunicación por vía inalámbrica y nodos (R, S, T, U) denominados alámbricos, que están dotados con medios (11, 12, 15, 16) de comunicación, que permiten la comunicación por vía alámbrica y por vía inalámbrica, caracterizado porque un nodo alámbrico repite por vía inalámbrica un mensaje recibido exclusivamente por vía alámbrica si no recibe una señal de confirmación de recepción del mensaje, iniciándose la transmisión de esta señal de confirmación en una primera ventana temporal (T1), a partir de la recepción del mensaje por vía alámbrica.

Description

Procedimiento de comunicación en una red, que comprende nódulos alámbricos y nódulos inalámbricos.

La invención se refiere a un procedimiento de comunicación en una red, que comprende nodos denominados inalámbricos, que están dotados con medios de comunicación que permiten la comunicación por vía inalámbrica y nodos denominados alámbricos, que están dotados con medios de comunicación, que permiten la comunicación por vía alámbrica y por vía inalámbrica. La invención se refiere, igualmente, a una red para la realización del procedimiento.

Se conoce el hecho de hacer comunicar, en una red domótica o en una red immótica, los diferentes elementos de la red por intermedio de conexiones inalámbricas, por ondas radioeléctricas o por ondas infrarrojas. La utilización de estas conexiones de comunicación inalámbricas es reconocida por la flexibilidad y la facilidad de instalación que proporciona. Por el contrario, el alcance de estas conexiones puede encontrarse limitado principalmente en el caso de transmisiones a través de paredes, de muros o de plafones.

En el caso de aquellas instalaciones, en las que se plantean tales problemas, es corriente utilizar elementos repetidores, con el fin de asegurar la transmisión de informaciones entre los diferentes elementos de la red, a pesar de la presencia de obstáculos. Sin embargo, las instalaciones dotadas con repetidores presentan inconvenientes tales como el aumento de los tiempos de transmisión de las informaciones y de la duración de utilización del espectro.

Otra solución consiste en utilizar una red cableada, complementaria, para encaminar las informaciones desde una pieza de un edificio a otra. El alcance de las conexiones inalámbricas necesario se limita entonces a la distancia entre los elementos que comunican únicamente por intermedio de las conexiones inalámbricas y el elemento más próximo conectado a la red cableada.

La característica principal de las instalaciones conocidas, que utilizan elementos repetidores, consiste en prever y en transmitir, al mismo tiempo que una información de accionamiento de un equipamiento del edificio, un cierto número de informaciones necesarias para el encaminamiento de los datos.

La solicitud de patente WO 01/78307 describe una red domótica en la que puede convertirse en receptor cualquier equipamiento pilotado. De este modo, un equipamiento puede recibir señales transmitidas por diferentes rutas utilizando los equipamientos pilotados existentes. En esta red están duplicadas tablas de rutaje de un equipamiento repetidor a otro en un modo de reglaje. De esta manera, es posible inicializar para cada equipamiento, una tabla de rutaje que le permita recibir informaciones y transmitirlas a otro equipamiento por conexión por radio.

En el mismo orden de ideas, la solicitud de patente WO 02/098060 describe un procedimiento de identificación, por un elemento, de los diferentes elementos de la red que le rodean, por construcción de una tabla de identificadores que pueden ser destinatarios de un mensaje.

Se conoce por la patente US 5,875,179 un procedimiento para la determinación dinámica de la longitud del camino recorrido por un mensaje, con el fin de optimizar los tiempos de comunicación, privilegiándose los caminos cortos.

Se conoce por la patente US 4,912,461 en el campo del control de acceso por lectura de fichas magnéticas, una red de comunicación, que comprende elementos repetidores que funcionan según el principio de rutaje y medios para modificar la señal de rutaje si no se recibe en un tiempo dado un retorno de información de un elemento destinatario, al cual es transmitido un mensaje.

Por último, se conoce por la patente US 5,905,442 un sistema en el que los elementos pueden comunicar para diferentes tipos de conexión. La reivindicación 105 define un modo de transmisión en el que un orden de accionamiento de modificación de estado es transmitido por intermedio de una conexión de comunicación alámbrica y en el que el retorno de información es transmitido por intermedio de una conexión de comunicación inalámbrica.

Así mismo, se han descrito sistemas que generan interacciones entre comunicaciones alámbricas e inalámbricas en las solicitudes de patente japonesas JP 2003-134030 y JP 2001-156804.

La solicitud JP 2003-134030 describe, en particular, una red cableada, a la que se añade una función de radio y una función de conversión de protocolo alámbrico/radio para añadir flexibilidad al sistema. La redundancia de los caminos de comunicación es, en esta solicitud de patente, un medio para aumentar la fiabilidad del sistema.

La solicitud JP 2001-156804 describe, así mismo, un sistema en el que los nodos de la red cableada pueden actuar como receptores para transmitir una comunicación entre dos nodos inalámbricos.

En ninguno de estos documentos se ha previsto cualquier medida que permita asegurar que cada nodo destinatario reciba más que una sola vez el mensaje transmitido eventualmente por caminos diferentes.

Por el contrario, para asegurar una buena fiabilidad de transmisión, es corriente privilegiar una reproducción sistemática de las señales emitidas sobre redes complementarias (cableadas). Este es el caso, por ejemplo, en el documento JP 2003-134030. De este modo, es posible que ciertas órdenes sean recibidas e interpretadas varias veces, lo que plantea problemas en el caso de órdenes secuenciales por ejemplo. Además, el sistema puede conocer problemas de gestión y de ocupación del espectro.

Se encuentra un problema, algo similar, en la patente US 6,690,276. En esta patente, se trata de vigilar los datos transmitidos sobre un bus de comunicación entre una unidad central y receptores. Cuando un sector recibe un mensaje de un emisor inalámbrico, lo traduce en señal digital y lo transmite a la unidad de control. Ésta, a la recepción, envía un mensaje de conformación. Un segundo receptor, que recibe un mensaje de un emisor, lo coloca en una memoria. A continuación escucha un mensaje eventual de conformación. Si recibe uno, verifica que el primer mensaje sea idéntico al que ha sido memorizado. Si esto ocurre, la memoria es borrada, en caso contrario, el segundo mensaje es transmitido hasta la unidad de control. Esta patente US 6,690,276 propone, por lo tanto, una solución para evitar la doble transmisión de un mismo mensaje que procede de fuentes diferentes hasta un órgano central sobre un bus alámbrico, con el fin de evitar un tráfico inútil de señal sobre la red cableada. Por lo tanto no aporta elemento de respuesta en el ámbito de un sistema en el que elementos repetidores deban asegurarse de encaminar un mensaje una sola vez cuando exista una pluralidad de caminos diferentes (alámbrico o inalámbrico) hacia un nodo destinatario. La solicitud US2004/157548 describe un procedimiento de comunicación según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objeto de la invención consiste en proporcionar un procedimiento de comunicación que mejore los procedimientos de comunicación conocidos y que obvie los inconvenientes que han sido citados precedentemente. En particular, la invención propone un procedimiento de comunicación, que permite gestionar las conexiones de comunicación alámbricas y las conexiones de comunicación inalámbricas para responder a los problemas planteados por las distancias entre los diferentes elementos y los alcances de estos elementos. En particular, el procedimiento de conformidad con la invención permite determinar cuando y cómo utilizar una red cableada complementaria para una transmisión optima de informaciones y de órdenes de accionamiento, sin utilizar necesariamente una construcción pesada de tablas de identificadores de zonas o de tablas de rutaje.

El procedimiento de comunicación, de conformidad con la invención, se caracteriza porque un nodo alámbrico repite, por vía inalámbrica, un mensaje recibido de manera exclusiva por vía alámbrica si no recibe una señal de confirmación de recepción del mensaje, iniciándose la transmisión de esta señal de confirmación en una primera ventana temporal a partir de la recepción del mensaje por vía alámbrica.

Las reivindicaciones dependientes 2 a 12 definen diferentes modos de ejecución del procedimiento de comunicación.

La red, de conformidad con la invención, comprende nodos denominados inalámbricos que están dotados con medios de comunicación, que permiten la comunicación por vía inalámbrica y nodos, denominados alámbricos, que están dotados con medios de comunicación que permiten la comunicación por vía alámbrica y por vía inalámbrica. Ésta se caracteriza porque comprende medios materiales y lógicos para la realización del procedimiento de comunicación definido precedentemente.

Al menos los nodos alámbricos pueden comprender memorias para almacenar principalmente informaciones de rutaje de las comunicaciones.

El dibujo adjunto representa, a título de ejemplos, diferentes procedimientos de un modo de ejecución del procedimiento de comunicación de conformidad con la invención y un modo de realización de una red domótica, que permite la realización del procedimiento.

La figura 1 es un esquema de un modo de realización de una red de conformidad con la invención.

Las figuras 2a hasta 2c son esquemas explicativos de diferentes procedimientos de comunicación que pueden servir en función de la posición de los nodos remitente y destinatario de la red.

La figura 3 es un esquema que explica el principio de comparación de las señales recibidas por un nodo alámbrico.

Las figuras 4a hasta 4c son ordinogramas explicativos de los diferentes procedimientos de comunicación que pueden servir en función de la posición del nodo remitente y del nodo destinatario de la red.

La figura 5 es un esquema de un nodo alámbrico.

La figura 6 es un esquema de un nodo inalámbrico.

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Una red de comunicación, que permite la realización del procedimiento de comunicación, de conformidad con la invención, comprende nodos emisores-receptores de órdenes bidireccionales, que presentan medios de comunicación por vía inalámbrica. Ésta conecta diferentes equipamientos domóticos o imóticos, por ejemplo equipamientos de iluminación, equipamientos motorizados de cierre, de ocultación o de protección solar, equipamientos de calentamiento y/o de ventilación y dispositivos de accionamiento de estos equipamientos. Algunos de los nodos de esta red están conectados, además, por medio de un bus de transmisión de datos.

El bus de comunicación tiene por objeto transmitir, por ejemplo desde una pieza de un edificio a otra, mensajes por vía alámbrica, si la comunicación por vía inalámbrica entre nodos no es posible o mala debido a una distancia demasiado grande o a la presencia de elementos que forman obstáculo.

A título de ejemplo, se puede disponer un nodo alámbrico en casa pieza del edificio, con el fin de asegurar el alcance de todos los nodos, que presentan únicamente medios de comunicación inalámbricos, por intermedio de, al menos, un nodo alámbrico. Los nodos alámbricos constituyen, entonces, repetidores de mensajes. Eventualmente, estos mismos nodos pueden ser, a su vez, equipamientos domóticos pilotables.

Los diferentes nodos, que comparten un mismo protocolo de comunicación, permiten la transformación de mensajes inalámbricos en mensajes alámbricos y a la inversa.

En el caso en que dos protocolos diferentes (por ejemplo cuando sean utilizados dos protocolos de comunicación inalámbrica en dos sistemas domóticos de un mismo edificio) estuviesen obligados a coexistir, permanece válido el funcionamiento del procedimiento que será descrito en detalle a continuación. Sin embargo, deberán ser convertidos en caso dado los mensajes inalámbricos.

Se ha representado en la figura 1 un modo de realización de una red (1), que permite la realización del procedimiento de comunicación de conformidad con la invención.

En esta red, el nodo A es el nodo remitente de informaciones y los nodos D1 hasta D5 y D8, son nodos destinatarios con los cuales desea comunicarse sucesivamente el nodo A. Los nodos D1 hasta D5 y D8 comprenden, como el nodo A, que está representado en la figura 5, una unidad lógica de tratamiento 20, que está conectada con una memoria 23, con medios de comunicación inalámbricos 21, 22 y, eventualmente, con medios 24 de pilotaje de un equipamiento eléctrico. Los medios de comunicación inalámbricos comprenden, por ejemplo, una antena 22 y un emisor-receptor de ondas radioeléctricas 21 en el caso en que esta comunicación esté asegurada por ondas radioeléctricas. Estos nodos se denominan nodos inalámbricos. Estos nodos pueden comunicar así mismo a través de señales infrarrojas.

Los nodos R, S, T y U son nodos alámbricos. Estos nodos comprenden, como el nodo R, que ha sido representado en la figura 6, una unidad lógica de tratamiento 10, que está conectada con una memoria 13, con medios de comunicación inalámbricos 11, 12, con medios de comunicación alámbricos 15, 16 y, eventualmente, con medios 14 de pilotaje de un equipamiento eléctrico. Los medios de comunicación inalámbricos comprenden, por ejemplo, una antena 12 y un emisor-receptor de ondas radioeléctricas 11 en el caso en que esta comunicación esté asegurada por ondas radioeléctricas. Los medios de comunicación alámbricos comprenden, por ejemplo, una conexión alámbrica 16 tal como una conexión con un bus y medios 15 de modulación-demodulación de señales.

Con el fin de simplificar la representación, los nodos representados en las figuras están rodeados por círculos que simbolizan globalmente, por una parte, el alcance de emisión y, por otra parte, la sensibilidad de recepción. Cuando dos círculos se crucen, se supone que los nodos correspondientes a estos círculos pueden comunicar entre sí.

En los ejemplos descritos, los nodos alámbricos están destinados únicamente a repetir los mensajes. Como consecuencia, no es necesario que conozcan los identificadores de los nodos inalámbricos. Los nodos alámbricos se conforman con repetir los mensajes para encaminarlos hacia un nodo destinatario, que está apareado, a su vez, con el nodo remitente.

En el caso de construcción de tablas de rutaje a medida que se producen las comunicaciones, los nodos repetidores pueden almacenar en memoria los identificadores de los nodos inalámbricos cuyo alcance es detectado, con el fin de construir estas tablas.

Los nodos alámbricos repiten sistemáticamente y de manera instantánea los mensajes recibidos o emitidos por vía inalámbrica. De este modo, todos los nodos alámbricos tienen conocimiento de los mensajes recibidos o emitidos por uno de ellos o por un nodo inalámbrico.

Todos los nodos pueden compartir un mismo código, por ejemplo un identificador de red común (código fuente) o un código de encriptación.

Los nodos repetidores podrían ser, igualmente, nodos remitentes o nodos destinatarios. El protocolo descrito, que permite evitar una doble transmisión de un mismo mensaje de accionamiento hacia un nodo destinatario, sigue siendo aplicable en este caso.

A la inversa, los nodos inalámbricos están destinados a ser de tipo remitente o destinatario y no de tipo receptor. Sin embargo, el caso de nodos inalámbricos de tipo repetidor podría ser considerado, incluso si se tiende a querer evitar un número demasiado importante de repeticiones de transmisión de informaciones por intermedio de conexiones inalámbricas, por ejemplo, radioeléctricas, con el fin de satisfacer las normas, principalmente las normas europeas.

El nodo remitente A es, por ejemplo, un teleaccionamiento por radio y los nodos destinatarios D1 hasta D5, son receptores de órdenes conectados con accionadores o con equipamientos eléctricos de un edificio.

Se puede considerar que un nodo alámbrico, por ejemplo el nodo T, y un nodo inalámbrico, por ejemplo D8, queden confundidos en un mismo lugar, por ejemplo en una misma carcasa. El nodo alámbrico T conoce, entonces, la posición del nodo inalámbrico D8. Un mensaje del nodo remitente A, recibido por la red cableada, será recibido por el nodo alámbrico T y retransmitido directamente hasta el nodo inalámbrico D8. Así mismo, una señal de confirmación del nodo inalámbrico D8 no es emitida necesariamente de manera convencional sino que es directamente transmitida al nodo alámbrico T con el fin de que sea encaminado hacia el nodo remitente A.

Se han descrito diferentes encaminamientos de informaciones con referencia a la figura 1, que representa las localizaciones de diferentes nodos entre sí.

Caso en que el nodo inalámbrico D1 es el nodo destinatario

El nodo inalámbrico D1 no puede ser alcanzado más que por el nodo remitente A y no por uno de los nodos alámbricos que están fueran de alcance. El nodo remitente A emite un mensaje, los nodos inalámbricos D1, D3 y D5 y el nodo alámbrico R, que se encuentran al alcance del nodo A, reciben este mensaje. El nodo inalámbrico D1 envía al nodo remitente A un mensaje de confirmación, que no puede recibir ninguno de los nodos alámbricos.

El nodo remitente A recibe un mensaje de confirmación. El nodo alámbrico R retransmite sobre la red alámbrica el mensaje recibido del nodo remitente A con destino a otros nodos de la red. Los nodos alámbricos T, S y U reciben el mensaje por vía alámbrica, pero no lo reciben por vía inalámbrica. Los nodos alámbricos T, S y U tratan a continuación y cada uno a su vez, de enviar el mensaje al nodo inalámbrico destinatario D1, sin éxito, encontrándose este último fuera de alcance. El nodo alámbrico R trata por fin de enviar el mensaje al nodo inalámbrico destinatario D1, sin éxito, encontrándose este último fuera de alcance.

Cuando todos los nodos alámbricos han enviado el mensaje, la comunicación finaliza. El nodo destinatario D1 ha recibido perfectamente el mensaje, una sola vez. El nodo remitente A puede retransmitirlo igualmente, a la recepción de la señal de confirmación emitida por el nodo destinatario D1, con destino a los nodos alámbricos con el fin de finalizar la comunicación.

(Este encaminamiento del mensaje no debería presentarse en la medida en que los alcances de los nodos alámbricos son relativamente grandes para cubrir una con varias piezas de un edificio).

Casi en que el nodo inalámbrico D2 es el nodo destinatario

El nodo destinatario D2 se encuentra entonces al alcance del nodo remitente A, pero se encuentra al alcance del nodo alámbrico R. El nodo remitente A emite un mensaje y lo reciben los nodos inalámbricos D1, D3 y D5 y el nodo alámbrico R, que se encuentran al alcance. Puesto que los nodos D1, D3 y D5 no son destinatarios, no toman en consideración el mensaje. El nodo alámbrico R retransmite el mensaje sobre la red alámbrica. Los nodos alámbricos T, S y U reciben el mensaje por vía alámbrica, pero no lo reciben por vía inalámbrica. Uno de los nodos alámbricos, que no ha recibido el mensaje por vía inalámbrica, procedente del nodo A, toma la palabra, por ejemplo el nodo T, y a continuación los nodos U, S, R. El nodo destinatario D2 recibe el mensaje retransmitido por el nodo alámbrico R y éste envía de nuevo una señal de confirmación con destino al nodo remitente A. El nodo alámbrico R retransmite la señal de confirmación sobre la red alámbrica así como por vía inalámbrica, con destino de A.

Se trata entonces de un caso muy particular de comunicación que no debería presentarse más que muy raramente teniendo en consideración los alcances y la sensibilidad de recepción, ya sea en la red alámbrica o inalámbrica. Éstas han sido representadas voluntariamente de forma reducida para su comprensión.

Caso en que el nodo inalámbrico D3 es el nodo destinatario

El nodo destinatario D3 se encuentra al alcance del nodo remitente A y del nodo inalámbrico R. El nodo remitente A emite un mensaje y lo reciben los nodos inalámbricos D1, D3 y D5 y el nodo alámbrico R, que se encuentran al alcance. Puesto que los nodos D1 y D5 no son destinatarios, no toman en consideración el mensaje.

El nodo alámbrico R retransmite el mensaje sobre la red alámbrica. Todos los nodos alámbricos escuchan un eventual mensaje de confirmación. Puesto que el nodo D3 es el destinatario, éste emite un mensaje de confirmación destinado al nodo remitente A. El nodo alámbrico R recibe así mismo la señal de confirmación y la retransmite sobre la red alámbrica. Esta retransmisión pone fin a la comunicación.

Caso en que el nodo inalámbrico D4 es el nodo destinatario

El nodo destinatario D4 se encuentra al alcance de los nodos alámbricos S y U. El nodo remitente A emite un mensaje y lo reciben los nodos inalámbricos D1, D3 y D5 y el nodo alámbrico R, que se encuentran al alcance. Puesto que los nodos D1, D3 y D5 no son destinatarios, no toman en consideración el mensaje. El nodo alámbrico R retransmite el mensaje sobre la red alámbrica. Los nodos alámbricos T, S y U reciben un mensaje por vía alámbrica, pero no lo reciben por vía inalámbrica. Uno de los nodos alámbricos, que no ha recibido el mensaje por vía inalámbrica, procedente del nodo A, toma la palabra, por ejemplo el nodo T, con el fin de enviar el mensaje al nodo destinatario. Puesto que no se recibe ninguna señal de confirmación por el nodo alámbrico T, otro nodo toma la palabra, por ejemplo el nodo alámbrico U. El nodo destinatario D4 recibe el mensaje repetido por el nodo alámbrico U y envía de nuevo al nodo U una señal de confirmación con destino al nodo remitente A. El nodo alámbrico U retransmite la señal de confirmación sobre la red alámbrica. El nodo alámbrico R recibe el mensaje por la red alámbrica y lo retransmite por vía inalámbrica hasta el nodo remitente A. La retransmisión de la señal de confirmación sobre la red alámbrica pone fin a la comunicación.

Caso en que el nodo inalámbrico D5 es el nodo destinatario

El nodo destinatario D5 y el nodo alámbrico R se encuentra al alcance del nodo remitente A. El nodo remitente A emite un mensaje y lo reciben los nodos inalámbricos D1, D3 y D5 y el nodo alámbrico R, que se encuentran al alcance. Puesto que los nodos D1 y D3 no son destinatarios, no toman en consideración el mensaje. El nodo alámbrico R retransmite el mensaje sobre la red alámbrica. Los nodos alámbricos T, S y U reciben el mensaje por vía alámbrica, pero no lo reciben por vía inalámbrica. Estos nodos escuchan una eventual señal de confirmación. El nodo destinatario D5, que ha recibido directamente el mensaje del nodo remitente A, emite una señal de confirmación. El nodo alámbrico S recibe, así mismo, la señal de confirmación por parte del nodo D5 y lo retransmite sobre la red alámbrica con destino al nodo remitente A. El nodo alámbrico R recibe la señal de confirmación emitida por el nodo remitente D5 a través del nodo alámbrico S con destino al nodo remitente A. El nodo alámbrico R deduce que el nodo remitente A y el nodo destinatario D5 han comunicado directamente.

En estos ejemplos, el nodo alámbrico, que recibe un mensaje por una vía inalámbrica, y la retransmite por vía alámbrica, sabe que es el iniciador de la retransmisión de accionamiento y, por lo tanto, que debe retransmitir por vía inalámbrica una eventual señal de confirmación que reciba por vía alámbrica (o por vía inalámbrica: caso de D2).

Las figuras 2a hasta 2c representan ejemplos de redes, cuyos ordinogramas de las figuras 4a hasta 4c ilustran, respectivamente, los funcionamientos.

En estas figuras, el punto con la referencia ER representa un nodo remitente inalámbrico, el punto con la referencia RR representa un nodo destinatario inalámbrico, los puntos con las referencias R1, R2 y R3 representan nodos alámbricos.

Las figuras 4a hasta 4c representan, respectivamente, en forma de organigramas, las diferentes etapas que permiten la comunicación entre un nodo remitente y un nodo destinatario en los diferentes casos representados en las figuras 2a hasta 2c. Las transmisiones de mensajes o de señales de confirmación por vía inalámbrica se han representado mediante flechas en trazos discontinuos y las transmisiones de mensajes o de señales de confirmación por vía alámbrica, se han representado con flechas en trazos continuos.

La figura 4a representa, en forma de organigrama, las diferentes etapas que permiten la comunicación entre el nodo remitente ER y el nodo destinatario en la red representada en la figura 2a.

En una primera etapa 100, el nodo remitente ER emite un mensaje por vía inalámbrica. En una etapa 110, uno de los nodos alámbricos R1 y, en una etapa 120, el nodo destinatario RR reciben este mensaje por vía inalámbrica.

En una etapa 130, el nodo alámbrico R1 recibe el mensaje por vía inalámbrica, transmite este mensaje por vía alámbrica hasta el nodo alámbrico R2. En principio, varios nodos alámbricos no pueden transmitir un mensaje simultáneamente por vía alámbrica. En efecto, estos nodos de funcionamiento según el principio del LBT ("Listen Before Transmit" en español "Escuchar antes de transmitir" - solución ampliamente probada y muy fiable). De manera eventual, podrían ser utilizadas otras soluciones equivalentes sin que esto influya sobre el principio de la invención.

En una etapa 140, el nodo alámbrico R2 recibe el mensaje por vía alámbrica y comprueba que no lo ha recibido por vía inalámbrica. Para hacer esta comprobación, el nodo alámbrico R2 compara las señales que reciben por vía alámbrica y por vía inalámbrica. Como se ha representado en la figura 3, en función de la señal que resulta de esta comparación, el nodo alámbrico R2 deduce si se encuentra o no al alcance del nodo remitente ER. Para la retransmisión del mensaje por vía inalámbrica, se privilegiará, si es necesario, un nodo alámbrico fuera del alcance del nodo remitente, es decir un nodo alámbrico, que haya recibido el mensaje por vía alámbrica pero que no haya recibido el mensaje por vía inalámbrica. La comparación entre las señales recibidas por vía inalámbrica y por vía alámbrica puede consistir en una comparación numérica de las señales recibidas, eventualmente con una ligera filtración (por ejemplo por intercorrelación) o en una comparación de contenidos de las tramas. Se distingue entonces, en un instante dado de la transmisión, un grupo de nodos alámbricos fuera del alcance del nodo remitente y un grupo de nodos al alcance del nodo remitente.

En las etapas 150 y 160, los nodos alámbricos pasan a un modo de escucha, es decir que escuchan, durante una ventana temporal T1 (que vale, por ejemplo, 5 ms, valor normativo), si un inicio de transmisión de un eventual mensaje de confirmación FB al mensaje recibido por vía alámbrica es emitido por vía inalámbrica.

En una etapa 170, el nodo destinatario RR emite, por vía inalámbrica, una señal de confirmación, en respuesta al mensaje que ha recibido en la etapa 120.

Puesto que el nodo alámbrico R1 y el nodo remitente ER se encuentran al alcance del nodo destinatario RR reciben el comienzo de la transmisión de la señal de confirmación en el transcurso de la ventana temporal T1 y prosiguen, por lo tanto, su escucha del mensaje respectivamente en las etapas 180 y 190.

En una etapa 200, el nodo alámbrico R1, que recibe la señal de confirmación, retransmite ésta por vía alámbrica hasta el nodo alámbrico R2. La etapa 200 tiene lugar sensiblemente de manera simultánea con las etapas 180 y 190.

En una etapa 210, el nodo alámbrico R2 recibe la señal de confirmación.

En las etapas 220, 230, 240 y 250, los diferentes nodos de la red concluyen la sesión de comunicación.

En este caso ya no es necesaria ninguna otra comunicación por vía alámbrica o por vía inalámbrica. La red inalámbrica formada por los nodos inalámbricos es entonces autosuficiente en términos de alcance.

Cuando se utiliza el principio del LBT ("Listen Before Transmit") para la red alámbrica, según el cual un nodo debe escuchar lo que pasa sobre la red antes de transmitir informaciones y aplicando un principio similar para las comunicaciones inalámbricas recibidas, queda descartado el riesgo de transmitir dos veces un mismo mensaje. De este modo, este principio permite evitar una doble retransmisión de un mismo mensaje a un nodo destinatario.

La figura 4b representa, en forma de organigrama, las diferentes etapas que permiten la comunicación entre el nodo remitente ER y el nodo destinatario en la red representada en la figura 2b.

En una primera etapa 300, el nodo remitente ER emite un mensaje por vía inalámbrica. En una etapa 310, uno de los nodos alámbricos R1 recibe este mensaje.

En una etapa 320, el nodo alámbrico R1 que recibe el mensaje por vía inalámbrica, transmite por vía alámbrica este mensaje hasta el nodo alámbrico R2. Se observará que las etapas 300 y 320 son sensiblemente simultáneas.

En una etapa 330, el nodo alámbrico R2 recibe el mensaje por vía alámbrica y comprueba que no lo había recibido por vía inalámbrica. Para hacer esta comprobación, el nodo alámbrico R2 compara las señales que recibe por vía alámbrica y por vía inalámbrica. Como se ha representado en la figura 3, en función de la señal que resulta de esta comparación, el nodo alámbrico R2 deduce si se encuentra o no al alcance del nodo remitente ER. Para la transmisión del mensaje por vía inalámbrica se privilegiará, si es necesario, un nodo alámbrico fuera del alcance del nodo remitente, es decir un nodo alámbrico que haya recibido el mensaje por vía alámbrica pero que no haya recibido el mensaje por vía inalámbrica.

En las etapas 340 y 350, los dos nodos alámbricos pasan a un modo de escucha, es decir que escuchan, durante una ventana temporal T1 (que vale, por ejemplo, 5 ms), si es emitido por vía inalámbrica un inicio de transmisión de un eventual mensaje de confirmación FB al mensaje recibido por vía alámbrica.

Si el destinatario no se encuentra en la zona de alcance del nodo remitente, éste no recibe el mensaje y, por lo tanto, no puede responder al mismo. Durante el lapso de tiempo T1, los diferentes nodos alámbricos, que han recibido el mensaje por vía inalámbrica y/o alámbrica, escuchan una eventual señal de confirmación.

El nodo alámbrico R2 que no recibe el inicio de transmisión de una señal de confirmación durante la duración T1, retransmite, en una etapa 360, por vía inalámbrica, el mensaje que ha recibido por vía alámbrica. Éste retransmite, de igual modo, en una etapa 365, de manera simultánea este mensaje sobre la red alámbrica.

En una etapa 370, el nodo destinatario RR recibe este mensaje.

En una etapa 380, el nodo destinatario RR emite, por vía inalámbrica, una señal de confirmación en respuesta al mensaje que ha recibido en la etapa 370.

Puesto que el nodo alámbrico R2 se encuentra al alcance del nodo destinatario RR, recibe el comienzo de una transmisión de la señal de confirmación y retransmite, de manera simultánea, lo que recibe por vía alámbrica hasta una etapa 390.

La señal de confirmación es recibida por el nodo alámbrico R2 durante una etapa 400 y por el nodo R1 durante una etapa 410. Ésta es retransmitida, en el transcurso de una etapa 420, de manera inalámbrica desde el nodo alámbrico R1 hasta el nodo remitente ER. Estas etapas (400, 410, 420) son sensiblemente simultáneas.

La transmisión de la señal de confirmación es menos crítica que la retransmisión del mensaje, puesto que son menores los problemas asociados con una doble transmisión. Por el contrario, ésta puede ser tratada de la misma manera que la transmisión del mensaje (o de una manera más simple siguiendo el camino inverso al que ha conducido al éxito de la transmisión del mensaje).

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Si el primer nodo alámbrico repetidor, que ha intentado retransmitir por vía inalámbrica el mensaje, no recibe ninguna señal de confirmación, esta señal puede ser repetida por otro nodo inalámbrico fuera del alcance del nodo remitente y a continuación por un nodo alámbrico al alcance del nodo remitente pero diferente a aquél que es el origen de la retransmisión alámbrica, hasta que la señal de confirmación sea entendida y sea retransmitida hacia el nodo remitente. De manera preferente, se puede elegir que éste sea un nodo alámbrico, fuera del alcance del último nodo alámbrico (emisor de la señal radio precedente) el que tome entonces la palabra. De esta manera, se repite el procedimiento, de conformidad con la invención, para transmitir la señal de confirmación, es decir para privilegiar para la retransmisión, un nodo fuera del alcance del último nodo emisor. Este principio permite converger rápidamente hacia el nodo que debe ser alcanzado.

La prioridad entre los nodos puede ser gestionada, por ejemplo, por dos ventanas temporales diferentes para los diferentes nodos. De este modo, un nodo que haya recibido el mensaje exclusivamente por vía alámbrica tomará la palabra más tarde que un nodo que haya recibido el mensaje a la vez por vía alámbrica y por vía inalámbrica.

Esto permite dar prioridades de palabra, sin excluir la repetición del mensaje por uno cualquiera de los nodos alámbricos de la red.

Cada ventana temporal se inicia al final de la transmisión de un mensaje sobre la red alámbrica.

En las etapas 430, 440, 450 y 460, los diferentes nodos de la red finalizan la sesión de comunicación.

La figura 4c representa, en forma de organigrama, las diferentes etapas, que permiten la comunicación entre el nodo remitente ER y el nodo destinatario en la red representada en la figura 2c. Esta figura ilustra, de manera más visible, el principio de selección de un nodo para la retransmisión de un mensaje.

La red representada en la figura 2c comprende tres nodos alámbricos, dos de los cuales se encuentran en la zona de alcance del nodo remitente ER.

En una primera etapa 500, el nodo remitente ER emite un mensaje por vía inalámbrica. En las etapas 510 y 520, dos nodos alámbricos R1 y R2 reciben este mensaje.

En una etapa 530, uno de estos dos nodos alámbricos retransmite el mensaje en el transcurso de su recepción por vía alámbrica.

En una etapa 540, el nodo alámbrico R2 recibe el mensaje por vía alámbrica y comprueba que ya ha recibido el mensaje por vía inalámbrica y, en una etapa 550, el nodo alámbrico R3 recibe el mensaje por vía alámbrica y comprueba que no lo ha recibido por vía inalámbrica. Para hacer estas comprobaciones, los nodos alámbricos R2 y R3 comparan las señales que recibe por vía alámbrica y por vía inalámbrica. Como se ha representado en la figura 3, en función de la señal que resulta de esta comparación, los nodos alámbricos R2 y R3 deducen si se encuentran o no al alcance del nodo remitente ER. Para la retransmisión del mensaje por vía inalámbrica se privilegiará, si es necesario, un nodo alámbrico fuera del alcance del nodo remitente, es decir un nodo alámbrico que haya recibido el mensaje por vía alámbrica pero que no lo haya recibido por vía inalámbrica.

En las etapas 560, 570 y 580, todos los nodos alámbricos escuchan entonces una eventual señal de confirmación emitida por el nodo destinatario. En la medida en que ninguna señal de confirmación sea recibida, los nodos alámbricos consideran entonces que el nodo destinatario a ser alcanzado está situado fuera del alcance del nodo remitente y, como consecuencia, probablemente fuera del alcance de los nodos alámbricos R1 y R2 en los alrededores del nodo remitente, es decir fuera del alcance de los nodos alámbricos que han recibido el mensaje del nodo remitente ER por vía inalámbrica.

Puesto que el nodo R1 es el origen de la retransmisión por vía alámbrica, éste queda separado provisionalmente para retransmitir el mensaje por vía inalámbrica.

Una vez que los nodos alámbricos R2 y R3 han comparado los mensajes que han recibido por vía inalámbrica y por vía alámbrica, el mensaje es retransmitido, en una etapa 590, de manera inalámbrica por el nodo alámbrico R3, que ha recibido el mensaje únicamente por vía alámbrica.

En un segundo período se privilegia la retransmisión del mensaje por uno de los nodos alámbricos, que se encuentre al alcance del nodo remitente, en el caso en que el nodo destinatario no haya recibido el mensaje, después de la retransmisión del mensaje de manera inalámbrica por R3.

Si varios nodos alámbricos han recibido, como el nodo alámbrico R3, el mensaje únicamente por vía alámbrica, la señal es retransmitida por uno de estos nodos según el principio del LBT, tomando la palabra uno de los nodos cuando expira la ventana temporal T1, en el transcurso de la cual cada nodo verifica que no ha recibido un inicio de transmisión de un señal de confirmación de recepción del mensaje. Le señal es retransmitida por estos diferentes nodos de una manera sucesiva en tanto en cuanto no se inicie una señal de confirmación en la ventana temporal T1. En el transcurso de esta retransmisión por vía alámbrica, el mensaje es repetido, igualmente, sobre la red alámbrica. Una nueva ventana temporal T1 se inicia durante cada retransmisión del mensaje sobre la red alámbrica. Los nodos, que han recibido el mensaje por vía alámbrica y por vía inalámbrica, no toman eventualmente la palabra más que cuando expire una segunda ventana temporal T2 ligeramente mayor que la primera ventana temporal T1 (T2 vale, por ejemplo, 7 ms), si no ha sido transmitido ningún mensaje por vía alámbrica en el transcurso de la ventana T2. La segunda ventana temporal T2 se inicia, como la primera ventana temporal T1, después de cada retransmisión de mensaje sobre la red alámbrica.

Según el procedimiento, que constituye el objeto de la invención, será un nodo alámbrico situado fuera del alcance del nodo remitente, el que retransmitirá, con prioridad, el mensaje de manera inalámbrica con el fin de intentar comunicarlo al nodo destinatario.

Este procedimiento está basado en la siguiente hipótesis: si el nodo destinatario se encuentra fuera del alcance del nodo remitente, entonces es preciso enviar el mensaje que debe ser transmitido desde el nodo remitente hasta el nodo destinatario a través de un nodo repetidor que se encuentra también fuera del alcance del nodo remitente.

Es posible que, en ciertos casos, esta hipótesis no se verifique. Por ejemplo, en ciertos casos raros (caso del nodo D2 en la figura 1), el nodo destinatario puede encontrarse fuera del alcance del nodo remitente y el único nodo repetidor que permite alcanzar el nodo destinatario puede encontrarse igualmente al alcance del nodo remitente. Para asegurar el funcionamiento del procedimiento de comunicación incluso en este caso, los nodos alámbricos que se encuentran fuera del alcance del nodo remitente son, de conformidad con la invención, prioritarios para retransmitir el mensaje hacia el nodo destinatario. Una vez que los nodos alámbricos que se encuentran fuera del alcance del nodo remitente hayan intentado sucesivamente retransmitir el mensaje, los nodos alámbricos que se encuentran al alcance del nodo remitente intentarán, a su vez, transmitir el mensaje hasta el nodo destinatario.

De manera alternativa, si se repite el principio de la invención, se determina con cada nueva retransmisión necesaria del mensaje un nuevo grupo de nodos alámbricos fuera del alcance del último nodo (alámbrico) emisor. Esto permite converger de una manera más rápida hacia una transmisión eficaz.

En el caso (caso del nodo D1: poco probable si la red alámbrica está perfectamente distribuida) en que el nodo destinatario de la señal de confirmación (es decir el nodo remitente) se encuentre al alcance del nodo remitente (es decir el nodo destinatario), pero no al alcance de uno de los nodos alámbricos, estos últimos se comportarán como si el mensaje no hubiese alcanzado su destino. El nodo remitente recibirá, a su vez, la señal de confirmación. Éste puede emitir de nuevo una señal de fin de transmisión, que será reconocida por todos los nodos repetidores, para evitar retransmisiones inútiles por intermedio de nodos alámbricos.

Las vías de comunicación alámbricas pueden estar constituidas principalmente por conductores eléctricos destinados de manera exclusiva a la transmisión de datos o pueden estar constituidos por conductores eléctricos, destinados a la transmisión de datos y de energía.

Las vías de comunicación inalámbricas pueden consistir, principalmente, en conexiones por ondas radioeléctricas o en conexiones por haces luminosos por ejemplo de tipo infrarrojo.

El procedimiento puede ser utilizado de manera dinámica, éste puede ser utilizado igualmente para constituir tablas de rutaje, tales que cada nodo inalámbrico esté asociado con uno de los nodos alámbricos, cuando éste detecte el nodo inalámbrico en su zona de alcance.

Claims (14)

1. Procedimiento de comunicación en una red (1), que comprende nodos (A, D1, D2, D3, D4, D5) denominados inalámbricos, que están dotados con medios (21, 22) de comunicación, que permiten la comunicación por vía inalámbrica y nodos (R, S, T, U) denominados alámbricos, que están dotados con medios (11, 12, 15, 16) de comunicación, que permiten la comunicación por vía alámbrica y por vía inalámbrica, caracterizado porque un nodo alámbrico repite por vía inalámbrica un mensaje recibido exclusivamente por vía alámbrica si no recibe una señal de confirmación de recepción del mensaje, iniciándose la transmisión de esta señal de confirmación en una primera ventana temporal (T1), a partir de la recepción del mensaje por vía alámbrica.

2. Procedimiento de comunicación según la reivindicación 1, caracterizado porque un nodo alámbrico (R, S, T, U) repite, por vía alámbrica, un mensaje recibido exclusivamente por vía inalámbrica, de manera sistemática, y sensiblemente simultánea a la recepción del mensaje recibido por vía inalámbrica.

3. Procedimiento de comunicación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque un nodo alámbrico (R, S, T, U) transmite por vía alámbrica un mensaje emitido por vía inalámbrica, de manera sistemática, y sensiblemente de manera simultánea a la emisión del mensaje por vía inalámbrica.

4. Procedimiento de comunicación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera ventana temporal (T1) se inicia con cada retransmisión del mensaje por vía alámbrica por un nodo alámbrico.

5. Procedimiento según una de reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de confirmación de recepción del mensaje es recibida por vía alámbrica o por vía inalámbrica.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un nodo alámbrico (R, S, T, U), que ha repetido por vía alámbrica un mensaje recibido exclusivamente por vía inalámbrica, retransmite de manera inalámbrica una señal de confirmación de recepción del mensaje recibido por vía alámbrica.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mensaje se repite de manera prioritaria por los nodos alámbricos (R, S, T, U) que han recibido el mensaje exclusivamente por vía alámbrica.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el mensaje es repetido de manera prioritaria por un nodo alámbrico (R, S, T, U) que no ha recibido por vía inalámbrica la última repetición del mensaje que haya tenido lugar.

9. Procedimiento de comunicación según una de la reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la prioridad de repetición está gestionada por una segunda ventana temporal (T2), que se inicia durante la última repetición del mensaje, siendo esta segunda ventana temporal (T2), que está asociada con los nodos no prioritarios, mayor que la de la primera ventana temporal (T1), que está asociada con los nodos prioritarios.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el transcurso de una sesión de comunicación, un nodo alámbrico (R, S, T, U) repite, por vía inalámbrica, solo una vez un mismo mensaje.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las diferentes conexiones de comunicación entre los diferentes nodos (A, D1, D2, D3, D4, D5, R, S, T, U) de la red (1), están registradas con el fin de construir, de manera progresiva y dinámica, tablas de rutaje.

12. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque los nodos alámbricos (R, S, T, U) registran un identificador de los nodos inalámbricos (A, D1, D2, D3, D4, D5), de los que recibe un mensaje por vía inalámbrica.

13. Red (1) que comprende nodos (A, D1, D2, D3, D4, D5), denominados inalámbricos, que están dotados con medios (21, 22) de comunicación, que permite la comunicación por vía inalámbrica y nodos (R, S, T, U), denominados alámbricos, que están dotados con medios (11, 12, 15, 16) de comunicación, que permiten la comunicación por vía alámbrica y por vía inalámbrica, caracterizada porque comprende medios materiales (10, 13, 20, 23) e informáticos para la realización del procedimiento de comunicación según una de las reivindicaciones precedentes.

14. Red según la reivindicación 13, caracterizado porque, al menos, los nodos alámbricos (R, S, T, U) comprenden memorias (13) para almacenar principalmente informaciones de rutaje de las comunicaciones.