ES2630811T3 - Procedimiento y dispositivo de regulación de emisión en una red de telecomunicación inalámbrica - Google Patents

Abstract

Procedimiento de regulación de emisión según el método de las competiciones, realizado por una estación que tenga al menos un paquete de datos a emitir a través de una red de comunicación inalámbrica con una velocidad determinada, caracterizado por que comprende una etapa en el transcurso de la que la estación determina si participa o no en una competición, siendo la probabilidad con la que una estación participa en una competición función de dicha velocidad determinada.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo de regulacion de emision en una red de telecomunicacion inalambrica

La presente invencion se refiere al campo de las redes de telecomunicacion inalambrica, particularmente a unas redes locales inalambricas o WLAN (del ingles “Wireless Local Access Network”) de acuerdo con la familia de normas IEEE 802.11.

Dichas redes se denominan igualmente redes Wi-Fi. Se utilizan para conectar en red, en numerosas aplicaciones, unas estaciones (por ejemplo, unos ordenadores, unos asistentes personales y unos perifericos).

La norma 802.11 define en el documento “IEEE 802.11a-1999, IEEE 802, 11 b-1999, IEEE-802. 11d-2001, Part 11: wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications” un procedimiento de regulacion del trafico en la red inalambrica. Este procedimiento utiliza un sistema de ventanas de congestion (Congestion Window “CW”) para regular este trafico. Segun esta norma, para determinar el instante en el que emitir un paquete de datos, una estacion extrae un numero aleatorio al azar entre 0 y CW-1, siendo el valor CW un entero comprendido entre dos valores CWmin y CWmax especificados por la norma 802.11.

Este valor CW sirve de contador regresivo para la emision del paquete, siendo diferido este contador si la estacion constata que otra instalacion esta en trance de emitir. Desgraciadamente, este sistema de ventanas de congestion genera un numero importante de colisiones en la red inalambrica, lo que se traduce, desde el punto de vista del usuario, en una perdida importante de banda pasante.

Otro mecanismo conocido bajo el nombre de “metodo de la competicion” es susceptible de utilizarse por las diferentes estaciones para regular las emisiones de paquetes y limitar la tasa de colision. Este metodo de las competiciones se describe en el documento de los autores Z. Abichar y M. Chang, titulado “CONTI: Constant Time Contention Resolution for WLAN Access”, IFIP Networking 2005.

El metodo de las competiciones consiste en organizar una clase de competicion entre las estaciones que hayan de emitir un paquete. Una competicion se compone de un cierto numero de turnos de seleccion, ejecutado cada uno durante un intervalo de tiempo de duracion parecida que permite a cada estacion tener el tiempo de escuchar a la emision de cualquier otra. Esta duracion puede ser igual tlpicamente a la duracion del intervalo de tiempo denominado “SlotTime” que, segun la norma IEEE 802.11, se define como intervalo elemental en el procedimiento de resolucion de la contienda por ventana de congestion.

El funcionamiento de una competicion es el siguiente. Al comienzo de la competicion, todas las estaciones que hayan de emitir un paquete son susceptibles de ser autorizadas a emitir este paquete. En cada turno de seleccion, una o varias estaciones son susceptibles de ser suprimidas de la lista de las estaciones autorizadas a emitir, segun que se les atribuya una autorizacion o una prohibicion para emitir durante este turno de seleccion. Como resultado de la competicion, solo estan autorizadas a emitir las estaciones no eliminadas. Si permanecen en liza varias estaciones al final de la competicion, emiten al mismo tiempo provocando de ese modo una colision y por tanto una recepcion interferida con imposibilidad de recibir correctamente los paquetes de datos emitidos. Estas estaciones deberan parti cipar entonces en la competicion siguiente para intentar emitir de nuevo estos paquetes.

En el caso de la emision de un flujo de datos que requiera un acceso prioritario a la red o una banda pasante elevada, se describe una solucion de regulacion de emision, que permite garantizar un nivel de rendimiento en terminos de banda pasante o de velocidad, as! como una calidad de servicio, en el documento de patente publicado bajo el numero WO 2009 / 095628.

Este documento describe un mecanismo de reparto equitativo del acceso a la red entre diferentes estaciones usuarias que permite gestionar la coexistencia de varias clases de paquetes. Este mecanismo tiene en cuenta la clase de pertenencia de un paquete para determinar como asignar las autorizaciones o prohibiciones para emitir en el curso de una competicion. Es posible en efecto gracias a este mecanismo controlar clase por clase la probabilidad de que una estacion emita un paquete. En particular, es posible favorecer una clase de paquetes con relacion a otra y por tanto implementar un metodo de gestion de prioridades entre clases. De esta manera, el procedimiento puede adaptarse para cada clase de paquetes segun la necesidad propia de una clase.

Se ha constatado sin embargo por los presentes inventores que estas realizaciones del metodo de las competiciones no son suficientemente eficaces en el caso de coexistencia para una misma competicion de estaciones que tengan que emitir unos paquetes con unas velocidades diferentes. En efecto, diferentes normas (por ejemplo 802.11 b, 802.11 g, 802.11 n u otras) de la familia 802.11 son susceptibles de realizarse por unas estaciones que participen en una misma competicion. En consecuencia, es posible que una primera estacion emita con una velocidad media de 1 Mbit por segundo, y otra estacion con una velocidad media de 11 Mbits por segundo.

Ahora bien, teniendo cuenta la manera en la que se organizan las competiciones, la velocidad media del sistema que comprende el conjunto de las estaciones que participan en una competicion, sera la velocidad mas baja de los

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paquetes a emitir por las diferentes estaciones. Como consecuencia, unas estaciones susceptibles de emitir con una velocidad superior a la fijada para los paquetes a emitir por otras estaciones quedaran penalizadas por la presencia en la competition de estas otras estaciones.

Ademas, para una misma estacion, la velocidad con la que debe emitirse un conjunto de paquetes puede variar en el transcurso del tiempo. No es posible por lo tanto conocer por adelantado las necesidades respectivas de las estaciones que participan en una competicion.

Surge as! una necesidad de adaptar dinamicamente el metodo de las competiciones a las velocidades de los paquetes a emitir por las diferentes estaciones.

El documento WO 2005/119986 describe el favorecimiento de las estaciones que tengan una alta velocidad durante su acceso al soporte, calculando una probabilidad de emision de los paquetes.

La invention se refiere segun un primer aspecto a un procedimiento de regulation de emision segun el metodo de las competiciones, realizado por una estacion que tenga al menos un paquete de datos a emitir a traves de una red de comunicacion inalambrica con una velocidad determinada, comprendiendo el procedimiento una etapa en el transcurso de la que la estacion determina si participa o no en una competicion, siendo la probabilidad con la que una estacion participa en una competicion funcion de dicha velocidad determinada.

La invencion se dirige a controlar la frecuencia con la que una estacion parti cipa en una competicion, de manera que, por ejemplo, las estaciones que tengan las velocidades de emision mas elevadas pueden acceder a la red mas frecuentemente.

En efecto, segun un modo de realization, en el que la probabilidad con la que una estacion participa en una competicion es tanto mas elevada cuanto mas elevada sea dicha velocidad determinada.

No hay por tanto limitation de los rendimientos de estas estaciones debido a un numero de accesos limitado, igual al de otras estaciones, tal como se impone por los metodos conocidos. La invencion lleva as! a un reparto mas equitativo del tiempo de acceso a la red para estaciones rapidas y por tanto a una utilization mas eficaz de esta red.

Los rendimientos globales medidos basandose en la velocidad global para un conjunto de estaciones pueden mejorarse con un factor del orden de magnitud de la relation entre la velocidad de emision mas elevada y la velocidad de emision mas baja. Por ejemplo, con un factor de 10 aproximadamente si se esta en presencia de una primera estacion con una velocidad media de 1 Mbit por segundo y de otra estacion con una velocidad media de 11 Mbit por segundo.

Segun un modo de realizacion, la probabilidad es funcion ademas de otro parametro caracterlstico de dicho paquete a emitir. Este parametro es, por ejemplo: el tamano del paquete o la clase de trafico del paquete. Es posible as! aumentar la frecuencia de acceso al medio de radio para ciertos paquetes segun un criterio dado, dependiente de los parametros elegidos para la funcion de calculo mantenida.

Segun un modo de realizacion, la probabilidad con la que una estacion participa en una competicion es igual a 1 cuando dicha velocidad determinada es superior a un valor medio de velocidad (Qmed) estimado para el conjunto de las estaciones que hayan emitido en una competicion en el transcurso de competiciones anteriores. De esta forma, es posible identificar simplemente las estaciones que se mantienen para participar en la competicion basandose en una simple comparacion entre dos valores de velocidad. Ademas, al ser elegido el valor medio de velocidad estimado como el valor de referencia para la comparacion, se obtiene una adaptation dinamica automatica al numero de estaciones que participan en una competicion.

Segun un modo de realizacion, la estacion obtiene al comienzo de una competicion un valor de Indice a partir del que la estacion determina los valores de probabilidades que se le asignan para los diferentes turnos de la competicion, y en el que la estacion participa en una competicion si el valor de Indice obtenido se encuentra en el intervalo [1 - 1 / Qmed; 1[, en la que Qmed es un valor medio de velocidad estimado para el conjunto de las estaciones que hayan emitido en una competicion en el transcurso de competiciones anteriores. La invencion conserva el metodo de la extraction de valor de Indice que permite un reparto estadlstico aleatorio de los valores de Indice A extraldos, y propone un metodo simple de selection de las estaciones que participan en una competicion basandose en este unico valor de Indice.

Segun un modo de realizacion, cuando la estacion participa en una competicion, la estacion pondera el valor de Indice por la relacion (Qmed) de la manera siguiente A' = 1 - Qmed (1 - A), siendo utilizado el valor de Indice ponderado A' en lugar del valor A para determinar valores de probabilidades que se le asignan a la estacion. Se garantiza de ese modo muy simplemente un reparto estadlstico aleatorio en el conjunto del intervalo [0; 1[ de los valores de Indice A' utilizados para calcular los valores que representan las autorizaciones / prohibiciones para emitir, y ello aunque ciertas estaciones no participen en la competicion.

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La invencion se dirige tambien a un soporte de informaciones legible por un ordenador o procesador de datos, y que incluye unas instrucciones de un programa tal como se ha mencionado en el presente documento anteriormente.

El soporte de informaciones puede ser no importa que entidad o dispositivo capaz de almacenar el programa. Por ejemplo, el soporte puede incluir un medio de almacenamiento, tal como una ROM, por ejemplo, un CD ROM o una ROM de circuito microelectronico, o incluso un medio de registro magnetico, por ejemplo, un disquete (floppy disc) o un disco duro.

Por otro lado, el soporte de informaciones puede ser un soporte transmisible tal como una senal electrica u optica, que puede encaminarse a traves de un cable electrico u optico, por radio o por otros medios. El programa segun la invencion puede descargarse en particular desde una red de tipo Internet.

Alternativamente, el soporte de informaciones puede ser un circuito integrado en el que se incorpora el programa, estando adaptado el circuito para ejecutar o para ser utilizado en la ejecucion del procedimiento en cuestion.

La invencion se refiere segun un segundo aspecto a una estacion que tenga al menos un paquete de datos a emitir a traves de una red de comunicacion inalambrica con una velocidad determinada, comprendiendo la estacion unos medios para determinar si participa o no en una competicion, siendo la probabilidad con la que una estacion participa en una competicion funcion de dicha velocidad determinada.

La estacion segun la invencion comprende unos medios de realization de las etapas de un procedimiento segun la invencion, particularmente un procesador de datos y un componente de software y/o de hardware de realizacion de estas etapas.

Segun otra realizacion, la invencion se realiza por medio de componentes de software y/o de hardware. Desde esta optica, el termino modulo puede corresponder en este documento tanto a un componente de software como a un componente de hardware. Correspondiendo un componente de software a uno o varios programas de ordenador, a uno o varios subprogramas de un programa, o de manera mas general a cualquier elemento de un programa concebido para realizar una funcion o un conjunto de funciones. Un componente de hardware corresponde a cualquier elemento de un conjunto de equipos (o hardware) concebido para realizar una funcion o un conjunto de funciones.

Otros objetivos, caracterlsticas y ventajas de la invencion surgiran a traves de la description que sigue, dada unicamente a tltulo de ejemplo no limitativo, y realizada con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 representa una red de telecomunicacion inalambrica con unas estaciones de acuerdo con la invencion en un modo preferido de realizacion;

- la figura 2 representa un dispositivo de regulation de emision de acuerdo con la invencion en un modo preferido de realizacion;

- la figura 3 representa, en forma de organigrama, las principales etapas del procedimiento de regulacion de emision conocido en el estado de la tecnica;

- la figura 4 representa, en forma de organigrama, las principales etapas del procedimiento de regulacion de emision de acuerdo con la invencion en un modo preferido de realizacion;

La figura 1 representa una red 1 de telecomunicacion inalambrica en la que evolucionan unas estaciones 10, 10', 10'' de acuerdo con la invencion. Cada una de estas estaciones 10, 10', 10'' incluye un dispositivo 100 de regulacion de emision de acuerdo con la invencion.

En el modo ilustrado en la figura 2, el dispositivo 100 segun la invencion incluye un procesador 110, una memoria volatil 120, una memoria no volatil de tipo ROM 130, un modulo 140 de acceso a la red 1, para emitir y recibir unos paquetes y unas senales en la red de telecomunicacion inalambrica 1 y una tabla de probabilidades 150. Estos diferentes elementos se unen entre si mediante un sistema de bus no referenciado. Los medios 140 para enviar y recibir unos paquetes de datos y senales en la red de telecomunicacion inalambrica 1 estan constituidos, en el ejemplo descrito en este caso, por una tarjeta de acceso a la red 1 de acuerdo con la familia de normas IEEE 802.11.

Para la realizacion de la invencion, se hace uso del metodo de las competiciones citado en la introduction.

En el metodo de las competiciones, tal como se describe por CONTI en el documento referenciado anteriormente, las autorizaciones o prohibiciones para emitir se atribuyen a las estaciones utilizando unas variables aleatorias binarias que tienen una ley de distribucion de Bernouilli. Esta ley de distribution se define por una probabilidad de extraction de una autorizacion para emitir. Una probabilidad de ese tipo se asigna as! a cada estacion y en cada turno de selection. Las probabilidades se eligen preferentemente de manera que estadlsticamente la tasa de colision sea la mas reducida posible. Un procedimiento para elegir las probabilidades de manera optima se presenta en el documento “Analysis and optimization of mac with constant size congestion window for WLAN”, por J. Galtier, Proceedings on the Third International Conference on Services and Networks communications, INRIA, Library of

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Congress Number 2007930108, agosto de 2007.

Segun un modo de realizacion particular, descrito en el documento de patente WO 2007/051946, las probabilidades asignadas a las diferentes estaciones durante un turno de seleccion puede ser funcion de las autorizaciones o prohibiciones para emitir extraldas en los turnos de seleccion anteriores, de manera que se minimice la tasa de colision.

Las estaciones 10, 10', 10'' incluyen cada una un modulo de gestion de la emision que permite la realizacion de un procedimiento de regulacion de emision.

En lo que sigue de la descripcion, se utilizaran las notaciones siguientes:

- k es el Indice que identifica el turno de seleccion en el transcurso de la competicion;

- kmax es el numero maximo de turnos de seleccion para una competicion;

- r es una variable aleatoria binaria;

- r(k) es el valor de la variable aleatoria binaria r extralda en el turno de seleccion de Indice k; r(k) pertenece al conjunto {0, 1}, siendo el valor “1” representativo normalmente de una autorizacion para emitir, mientras que el valor “0” es representativo de una prohibicion para emitir.

Se recuerdan aqul y se ilustran en la figura 3 las principales etapas G10 a G100 de un procedimiento de regulacion de emision segun el metodo descrito en el documento de patente WO 2009/095628. El lector se podra referir a este documento para mas detalles segun los fundamentos matematicos y rendimientos de este metodo.

Este procedimiento se realiza por el modulo de gestion de emision de una estacion 10 que tenga un paquete de datos a emitir a traves de la red 1. Todas las estaciones que tengan un paquete de datos a emitir, realizan simultaneamente este mismo procedimiento, sin que sea necesaria entre estas estaciones una concertacion o interrogation mutua, distinta de la que se describe en las etapas descritas en el presente documento a continuation.

El procedimiento se describe para una estacion 10. Corresponde a lo que se denomina una competicion: se repite para cada estacion mientras que tenga unos paquetes a emitir. Las estaciones que tengan unos paquetes a emitir arrancan todas en el mismo instante el procedimiento de resolution de la contienda para la realizacion de una competicion, siendo este instante funcion de un criterio analogo al utilizado para el sistema de ventanas de congestion segun la norma IEEE 802.11, es decir despues de un perlodo de tiempo DIFS1 predefinido (que puede ser diferente al perlodo de tiempo DIFS (DCF Inter Frame Space) definido en la norma 802.11).

Se supone en este caso que la clase n asignada a un paquete se codifica por un valor entero comprendido en un intervalo de valores [Nmin, Nmax], por ejemplo [1, 8].

Se supone ademas que al comienzo de la competicion, cada estacion que tenga unos paquetes a emitir tiene conocimiento de una serie de subintervalos [a'„,A'*'\ asociada a la clase n de paquete a la que pertenecen los paquetes a emitir por esta estacion. Se ha de observar, que la serie de subintervalos \A'n,A'*1[ utilizada por una

estacion durante una competicion puede variar de una competicion a otra, particularmente, si se utiliza un mecanismo de tipo Round Robin o Weighted Round Robin entre clases de paquetes. Estas situaciones se describen mas en detalle en el documento de patente WO 2009/095628.

En el transcurso de una primera etapa G10, la estacion 10 inicializa una variable k al valor 1, esta variable representa el Indice del turno de seleccion actual. Durante esta misma etapa, cada estacion que tenga un paquete a emitir determina una secuencia de k valores de probabilidades r(1) a r(k), que se le atribuyen para la competicion. Estos valores r(1) a r(k) se almacenan en la memoria por la estacion.

Los k valores de probabilidades r(1) a r(k) se determinan como sigue: durante esta misma etapa G10, cada estacion que tenga un paquete a emitir determina un valor de Indice A representativo del comportamiento de la estacion en el transcurso de la competicion, que se obtiene por extraction de un valor de una variable aleatoria uniforme que toma sus valores en el intervalo de valores [0, 1[ o se deduce de un valor de Indice A utilizado durante una competicion precedente. Mas precisamente, este valor de Indice A representa la probabilidad de que la estacion 10 sea autorizada para emitir un paquete como resultado de la competicion.

Sea Z el numero total de nodos hojas del arbol de probabilidad asociado a la competicion, segun se describe en el documento de patente WO 2009/095628. Se define para cada clase de paquetes n a tratar una serie de Z+1 valores de Indice An que pertenecen al intervalo de valores reales [0, 1[ para 0<i<Z, con A°n = 0 y Azn = 1. Se define por

tanto por medio de los valores de Indice A'n, para 0<i<Z, un reparto del intervalo de valores reales [0, 1[ en Z subintervalos \A'n,A'*'\ disjuntos.

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La estacion determina en que subintervalo [A'n,A'*'\ se encuentra el valor de Indice extraldo, por comparacion de A con los diferentes valores A'n, para 0<i<Z, en la que Z representa el numero total de nodos hojas del arbol de probabilidad utilizado. Con este objetivo, los valores A'n predefinidos se memorizan preferentemente en asociacion cada uno con la secuencia de los valores r(1) a r(k) asociada a cada subintervalo \A'n,A'*'\, representando estos

valores las autorizaciones / prohibiciones para emitir asignadas a la estacion para los k turnos de la competicion actual.

Cuando se esta en presencia de estaciones que tengan que emitir unos paquetes de datos que pertenecen a unas clases diferentes, se impone a una estacion, que tenga que emitir un paquete de datos que pertenece a una clase a tratar prioritariamente, utilizar como probabilidades un conjunto de probabilidades que garantizan llegar en los estados representados por los nodos hojas mas a la derecha del arbol. Esta ganara la competicion frente a otra estacion que utilice como probabilidad un conjunto de probabilidades que le garanticen llegar en las hojas mas a la izquierda del arbol de las probabilidades.

Los valores r(k) se determinan por tanto a partir de un valor de Indice inicial unico A: esto permite evitar una extraccion del valor r(k) en cada turno de la competicion, puesto que pueden deducirse directamente del valor de Indice A extraldo al inicio, mientras que se garantiza que el reparto, entre las estaciones, de las oportunidades de emitir sea el mismo que el que se habrla obtenido por extraccion efectiva de valores basados en las probabilidades pkn (r(1), ..., r(k)) asignadas a los diferentes nodos Nk (r(1), ..., r(k)).

En la etapa G20, la estacion lee en la memoria el valor r(k) asociado al turno de seleccion actual.

Esta etapa G20 es seguida por una etapa G30 en el transcurso de la que se verifica si el valor binario r(k) obtenido en la etapa G20 es igual a “0”.

Si es ese el caso (caso de una prohibicion para emitir), esta prueba G30 es seguida por una etapa G40 en el transcurso de la que la estacion 10 escucha la red de telecomunicacion inalambrica para determinar si otra estacion 10', 10'' ha emitido una senal que indique que esta otra estacion 10', 10'' desea emitir un paquete de datos.

Si se detecta una senal de ese tipo (resultado positivo de la prueba de la etapa G50), el procedimiento se termina por la etapa G60, sin que la estacion 10 haya emitido su paquete de datos. En el transcurso de esta etapa G60, la estacion 10 espera al final de los turnos de seleccion y a la emision eventual de un paquete por otra estacion 10', 10'' antes de ejecutar de nuevo la etapa G10 de inicializacion ya descrita.

Por el contrario, si en la etapa G40 no se detecta ninguna senal (resultado negativo de la prueba de la etapa G50), esta prueba es seguida por una prueba en la etapa G80 en el transcurso de la que se determina si el turno k es el ultimo turno de seleccion, lo que se convierte en verificar si la variable k es igual al valor kmax. Si ese es el caso, la estacion 10 emite su paquete de datos en el transcurso de una etapa G100. Como se ha descrito en el documento de patente WO 2009/095628, en el caso de que todas las ramas del arbol de probabilidad no sean de la misma longitud, la prueba de la etapa G80 es sustituida por una prueba que consiste en verificar si el nodo que corresponde al valor r(k) es un nodo hoja.

Por el contrario, si k es estrictamente inferior a kmax, el resultado de la prueba de la etapa G80 es negativo. Esta etapa es seguida entonces por una etapa G90 en el transcurso de la que se incrementa el valor de la variable k en una unidad, con el fin de la ejecucion del turno de seleccion siguiente.

Si en el transcurso de la prueba de la etapa G30, se determina que el valor binario extraldo es igual al valor predeterminado 1 (caso de una autorizacion para emitir), esta prueba G30 es seguida por una etapa G70 de emision de una senal que indica que la estacion 10 desea emitir un paquete de datos en la red.

Esa etapa G70 de emision de una senal es seguida por la etapa G80 ya descrita en el transcurso de la que se verifica si el turno de seleccion actual k es el ultimo turno de seleccion. Si ese es el caso, esta prueba G80 es seguida por la etapa G100 de emision del paquete de datos por la estacion 10. Por el contrario, si no es ese el caso, esta prueba G80 es seguida por la etapa G90 de incremento ya descrita.

La etapa G90 de incremento es seguida por una nueva ejecucion de las etapas G20 a G80 ya descritas, para el turno de seleccion siguiente y segun la logica de encadenamiento de las etapas que se acaba de describir.

El procedimiento segun la invencion se describe mas en detalle con referencia a la figura 4. Se realiza por una estacion 10. Durante este procedimiento, se determina una velocidad media qmed, estimada para el conjunto de las estaciones que participan en una competicion. Se define ademas una relacion Q, relacion entre el valor de la velocidad media qmed y un valor de velocidad minima qmin que corresponde a la velocidad de emision actual mas reducida susceptible de ser utilizada para la emision de un paquete por las estaciones que participan en una misma

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competicion:

r\ — qmed Qmed =

q min

La relacion Qmed es por tanto una velocidad media normalizada, es decir cuyo valor esta siempre comprendido entre 0 y 1. En el inicio del procedimiento, el valor de la velocidad media Qmed se elige por ejemplo arbitrariamente igual a 1. Cada estacion que participa en una competicion memoriza este valor de Qmed y lo actualiza como resultado de cada competicion.

La figura 4 representa un organigrama de las diferentes etapas de un modo de realizacion del procedimiento segun la invencion.

Las etapas G20 a G100 representadas en la figura 4 son identicas a las etapas G20 a G100 ya descritas en relacion con la figura 3.

La etapa G10 de la figura 3 es sustituida sin embargo por una etapa G10bis en el procedimiento segun la invencion, durante el que se utiliza un valor de Indice ponderado A' en lugar y sustitucion del valor de Indice A para el calculo de los valores de probabilidades durante la etapa G10, segun lo que se explica en el presente documento a continuacion.

Durante esta etapa G10bis, la estacion obtiene el valor de Indice A: o bien se extrae al azar en el intervalo [1 - 1 / Qact; 1[, o bien se deduce de un valor de Indice A anterior, en la que Qact es el valor normalizado de la velocidad actual qact con la que debe emitir un paquete en la estacion considerada;

_ qact Qact--------

q

min

Durante esta etapa G10bis, la estacion determina partir del valor de Indice A si debe o no participar en una competicion. Esta estacion no participa en la competicion actual mas que si el valor A obtenido esta en el intervalo [1 - 1 / Qmed; 1[ .

Cuando la estacion no participa en la competicion, son posibles dos modos de realizacion. Segun un primer modo de realizacion, la etapa G60 se ejecuta a continuacion de la etapa G10bis. Segun un segundo modo de realizacion, los valores r(1) a r(k) se fijan todos arbitrariamente a 0 y la estacion participa en la competicion con estos valores, ejecutando por tanto las etapas G20, G30, G40, G50, G60 y G120 en cada turno de la competicion.

Cuando la estacion participa en la competicion, utiliza un valor de Indice ponderado A' determinado segun la formula (2) del presente documento a continuacion:

A' = 1 - Qmed * (1 - A) (2)

para determinar en que subintervalo [A'n, A‘n+1 [ se encuentra el valor de Indice A' y para deducir los valores r(1) a r(k) que se le asignan, de la misma manera que se ha descrito cuando estos valores se deducen del valor A.

La etapa G20 se ejecuta a continuacion de la etapa G10bis con los valores de probabilidad r(1) a r(k) as! determinados. Las otras etapas G30 a G100 se encadenan tal como se ha descrito con relacion a la figura 3.

En la etapa G110, identica a la etapa G120, cuando, a continuacion de la ejecucion de una competicion durante la que una estacion ganadora a emitido en la etapa G100 un paquete con una velocidad de emision qemis, la estacion

q

actualiza el valor de velocidad media Qmed a partir del valor normalizado Qemis = emis de la velocidad de emision

q min

utilizada, de manera que este valor Qmed sea una media deslizante de las velocidades utilizadas durante las competiciones anteriores para emitir un paquete.

La formula de calculo de la media es, por ejemplo

Qmed

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Q 5

med

1

Q5

sL-emis

(5)

o tambien

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Q . = 5 IQ Q ■ Q ■ Q ■ Q ■

^med yj ^emisi' emiS2^ emiS3^ em/S5

en la que Qemisi, Qemis2, Qemis3, Qemis4, Qemis5, son los valores normalizados de las velocidades de emision de

paquetes qemis1, qemis2, qemis3, qemis4, qemis5, utilizados por las estaciones ganadoras de las cinco ultimas

competiciones. Mediante este metodo o mediante un metodo de filtrado equivalente, se evita una modificacion demasiado rapida del valor de la relacion Qmed que tendrla como consecuencia una inestabilidad en las emisiones de paquetes realizadas por las diferentes estaciones.

Cuando una estacion es ganadora de la competicion, tiene conocimiento de la velocidad de emision qemis. En caso contrario, por escucha del canal de radio y extraccion de las informaciones en el encabezado del paquete emitido, obtiene el valor de la velocidad de emision qemis.

En caso de colision, sin embargo, no es posible conocer una velocidad de emision que corresponde a un paquete emitido. En este caso, el valor de la velocidad media Qmed se deja por ejemplo sin cambiar o bien se actualiza con el

valor Qemis = qemis de la velocidad de emision utilizada para el envlo anterior de paquete sin colision.

q mfn

Como resultado de la etapa G110 (respectivamente G120), la estacion dispone de un nuevo valor de velocidad Qmed con el que participa en la competicion siguiente: la estacion ejecuta de nuevo una competicion con el valor de la relacion Qmed actualizado, es decir la etapa G10bis, posteriormente el encadenamiento de las etapas G20 a G100.

El objetivo buscado es que el valor de velocidad Qmed, actualizado durante la etapa G110 (respectivamente G120) por todas las estaciones que participan en una competicion, sea conocido y compartido por todas las estaciones, sin que estas tengan que transmitir una informacion sobre este valor. Es posible sin embargo que el valor calculado por una estacion difiera del calculado por las otras (por ejemplo, porque esta no este conectada a la red mas que despues de las otras estaciones): el metodo de calculo propuesto permite alisar en el transcurso del tiempo las posibles diferencias entre estaciones. Dichas diferencias no afectan por tanto de manera sustancial a los rendimientos obtenidos mediante el procedimiento segun la invencion.

La obtencion del valor de Indice A puede hacerse de diferentes maneras: o bien se extrae al azar en el intervalo [0; 1[, o bien se deduce de un valor de Indice A anterior segun lo que se describe en el presente documento a continuacion.

En el caso, por ejemplo, de realizacion de un metodo Round Robin entre estaciones de una misma clase n de paquetes, el valor de Indice A utilizado durante la fase del Round Robin no se extrae, en efecto, al azar, sino que se calcula a partir del valor de Indice A utilizado en el transcurso de la fase anterior, de la manera siguiente:

A = A + ( An - 1) / Qmed - 1 / Qact (3)

si la estacion gana la competicion, y si no

A = A + ( A'n - 1) / Qmed (4)

en la que \A'n,An+1[ es el intervalo correspondiente a la serie de valores r(1)...r(k) asignada a la estacion ganadora de la competicion anterior y en la que Qact es el valor actual con el que la estacion debe emitir un paquete en la proxima competicion.

Segun un modo de realizacion, el valor de Qact (respectivamente Qemis) es una funcion positiva de las caracterlsticas de un paquete a emitir (respectivamente de un paquete emitido), que hace participar todos o parte de los parametros siguientes:

• la velocidad de modulacion de la senal (velocidad de emision qact, respectivamente qemis),

• el tamano del paquete,

• la clase de trafico del paquete.

Preferentemente, el valor Qact (respectivamente Qemis) es una funcion creciente de la velocidad de modulacion (velocidad de emision qact, respectivamente qemis).

Eligiendo la funcion de calculo del valor Qact (respectivamente Qemis) de manera apropiada, es posible incrementar la frecuencia de acceso al medio de radio para ciertos paquetes segun un criterio dado, dependiendo de los parametros elegidos para la funcion de calculo mantenida.

Claims (12)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento de regulation de emision segun el metodo de las competiciones, realizado por una estacion que tenga al menos un paquete de datos a emitir a traves de una red de comunicacion inalambrica con una velocidad determinada, caracterizado por que comprende una etapa en el transcurso de la que la estacion determina si participa o no en una competition, siendo la probabilidad con la que una estacion participa en una competition funcion de dicha velocidad determinada.
2. 2. Procedimiento segun la revindication 1, en el que la probabilidad con la que una estacion participa en una competition es tanto mas elevada cuanto mas elevada sea dicha velocidad determinada.
3. 3. Procedimiento segun la revindication 1, en el que la probabilidad es ademas funcion de otro parametro caracterlstico de dicho paquete a emitir.
4. 4. Procedimiento segun la revindication 1, en el que la probabilidad con la que una estacion participa en una competition es igual a 1 cuando dicha velocidad determinada es superior a un valor medio de velocidad (Qmed) estimado para el conjunto de las estaciones que hayan emitido un paquete en el transcurso de competiciones anteriores.
5. 5. Procedimiento segun la revindication 1, en el que

   - la estacion obtiene (G10) al comienzo de una competition un valor de Indice (A) a partir del que la estacion determina los valores de probabilidades que se le asignan para los diferentes turnos de la competition, y

   - la estacion participa en una competition si el valor de Indice (A) obtenido se encuentra en el intervalo [1 - 1 / Qmed; 1[, en la que Qmed es un valor medio de velocidad estimado para el conjunto de las estaciones que hayan emitido un paquete en el transcurso de competiciones anteriores.
6. 6. Procedimiento segun la revindication 5, cuando la estacion participa en una competition, la estacion pondera el valor de Indice (A) por la relation (Qmed) de la manera siguiente A' = 1 - Qmed (1 - A), siendo utilizado el valor de Indice ponderado A' en lugar del valor A para determinar valores de probabilidades que se le asignan a la estacion.
7. 7. Procedimiento segun la revindication 5, el valor de Indice utilizado para una competition se calcula en funcion de un valor de Indice utilizado para una competition anterior.
8. 8. Procedimiento segun la revindication 7, en el que el valor de Indice utilizado para la proxima competition es igual a

   A = A + ( An - 1) / Qmed - 1 / Qact (3)

   si la estacion ha ganado la competition anterior, y si no

   A = A + ( An - 1) / Qmed (4)

   en las que

   [An, An+1[ es el intervalo correspondiente a la serie de valores r(1)...r(k) asignada a la estacion ganadora de la competition anterior y en las que

   Qact es el valor de velocidad con el que la estacion debe emitir un paquete en la proxima competition,

   Qmed es un valor medio de velocidad estimado para el conjunto de las estaciones que hayan emitido un paquete en el transcurso de competiciones anteriores.
9. 9. Procedimiento segun la revindication 5, el valor de Indice utilizado para una competition se extrae aleatoriamente en el intervalo de valores [1 - 1 / Qact; 1[, en la que Qact es un valor normalizado de dicha velocidad determinada.
10. 10. Soporte de registro legible por un procesador de datos en el que se registra un programa que comprende unas instrucciones de codigo de programa para la ejecucion de las etapas de un procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. 11. Estacion que tenga al menos un paquete de datos a emitir a traves de una red de comunicacion inalambrica segun el metodo de las competiciones con una velocidad determinada, comprendiendo la estacion unos medios para determinar si participa o no en una competition, siendo la probabilidad con la que una estacion participa en una competition funcion de dicha velocidad determinada.
12. 12. Estacion segun la reivindicacion 11 comprende unos medios de realizacion de las etapas de un procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9.