ES2927768T3

ES2927768T3 - Procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación y dispositivos asociados

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Publication number: ES2927768T3
Application number: ES19207725T
Authority: ES
Inventors: Raphaël Naves; Hicham Khalife; Vania Conan; Gentian Jakllari; André-Luc Beylot
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Institut National Polytechnique de Toulouse INPT; Thales SA
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Institut National Polytechnique de Toulouse INPT; Thales SA
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: FR3088158A1; SG10201910347RA; PL3651370T3; EP3651370A1; FR3088158B1; EP3651370B1

Abstract

La invención se refiere a un método para controlar el funcionamiento de una red de comunicaciones, comprendiendo el método una fuente conectada por dos relés a un nodo de destino, estando definida la operación por un modo de transmisión y un modo de recepción para cada relé, comprendiendo el método: detectar el modo de recepción de cada relé de la red de comunicación, siendo el modo de recepción de un relé uno de los tres modos de recepción que implican o no la implementación de una técnica de gestión de interferencias, - el control del modo de transmisión de la red de comunicación de acuerdo con la recepción modo detectado para cada uno de los dos relés. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación y dispositivos asociados

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación inalámbrica. La invención se refiere también a una red de comunicación, un producto de programa informático y un soporte legible de informaciones.

[0002] En el campo de las telecomunicaciones inalámbricas, la red de comunicación entre un primer nodo y un segundo nodo con dos saltos y dos relés es una red que se encuentra en numerosas arquitecturas.

[0003] En funcionamiento, en el primer intervalo de tiempo (también denominado slot), el primer nodo de la red de comunicación emite un mensaje que el relé escucha, y después el relé transmite el mensaje al segundo nodo, en el segundo intervalo de tiempo. La transmisión de un mensaje del primer nodo al segundo nodo se realiza así en el transcurso de dos intervalos de tiempo. Esto corresponde a un caudal (cantidad de información transmitida por unidad de tiempo) correspondiente a 0,5 mensajes por slot.

[0004] En muchas aplicaciones conviene aumentar este caudal.

[0005] A partir especialmente del artículo de Vijia FAN y col. titulado «Recovering Multiplexing Loss Through Successive Relaying Using Repetition Coding» (IEEE Transactions on Wireless Communication, Vol. 6, n° 12, diciembre de 2007) se conoce un protocolo de transmisión que permite un aumento del caudal.

[0006] A partir del documento EP 2091 188 A1 se conoce también un protocolo inalámbrico de varios saltos para la misma finalidad.

[0007] Sin embargo, dicho aumento del caudal sigue siendo insuficiente.

[0008] Por tanto, existe la necesidad de un procedimiento de control de funcionamiento de una red de comunicación que permita obtener un caudal más importante a la vez que garantice una buena recepción de los mensajes.

[0009] Para este fin, la descripción describe un procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación, de manera que la red incluye una fuente conectada por dos relés a un nodo de destino, estando el funcionamiento definido por un modo de emisión de la red de comunicación y un modo de recepción para cada relé, incluyendo el procedimiento la detección del modo de recepción de cada relé de la red de comunicación. El modo de recepción de un relé es un primer modo de recepción en el que el relé considerado es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente sin la implementación de una técnica de gestión de interferencias o un segundo modo de recepción en el que el relé considerado es capaz de recibir los mensajes que provienen de la fuente después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o un tercer modo de recepción en el que el relé considerado no es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente incluso después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias. El procedimiento incluye también el control del modo de emisión de la red de comunicación en función del modo de recepción detectado para cada uno de los dos relés.

[0010] Según realizaciones particulares, el procedimiento presenta una o varias de las características siguientes, tomadas de forma aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- la detección del modo de recepción de cada relé se obtiene con ayuda de al menos una medida de relación señalruido.

- la medida de relación señal-ruido es la relación señal-ruido entre una señal que procede de la fuente y el ruido de un relé o la relación señal-ruido entre una señal que procede de un relé y el ruido de otro relé.

- el procedimiento incluye una etapa de aprendizaje por parte de la fuente de los modos de recepción de los dos relés.

- la técnica de gestión de interferencias es una decodificación PLNC.

- el procedimiento incluye la adaptación de la potencia de la fuente cuando el modo de recepción es el segundo modo de recepción.

- durante la etapa de control, el modo de emisión de la red de comunicación presenta un caudal de 1 trama por slot cuando la red de comunicación está en el tercer modo de emisión y la red de comunicación presenta un caudal de 2/3 de una trama por slot cuando la red de comunicación está en el segundo modo de emisión.

[0011] La presente descripción propone también una red de comunicación que incluye una fuente, un nodo de destino, dos relés que conectan la fuente con el nodo de destino y cuatro controladores, estando cada controlador asociado respectivamente a la fuente, al nodo de destino y a los dos relés, estando los cuatro controladores adaptados para controlar el funcionamiento de la red de comunicación, estando el funcionamiento definido por un modo de emisión para la red de comunicación y un modo de recepción para cada relé, y para detectar el modo de recepción de cada relé de la red de comunicación. El modo de recepción de un relé es un primer modo de recepción en el que el relé considerado es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente sin la implementación de una técnica de gestión de interferencias o un segundo modo de recepción en el que el relé considerado es capaz de recibir los mensajes que provienen de la fuente después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o un tercer modo de recepción en el que el relé considerado no es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente incluso después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias. Los cuatro controladores están adaptados para controlar el modo de emisión de la red de comunicación en función del modo de recepción detectado para cada uno de los dos relés.

[0012] La presente descripción propone también un producto de programa informático que incluye un soporte legible de informaciones, en el que se memoriza un programa informático que comprende instrucciones de programa, de manera que el programa informático puede cargarse en una unidad de tratamiento de datos y adaptarse para conllevar la implementación de al menos una etapa del procedimiento tal como se describe anteriormente cuando el programa informático se implementa en la unidad de tratamiento de datos.

[0013] La presente descripción propone también un soporte legible de informaciones que incluye instrucciones de programa que forman un programa informático, de manera que el programa informático puede cargarse en una unidad de tratamiento de datos y adaptarse para conllevar la implementación de etapas de un procedimiento tal como se describe anteriormente cuando el programa informático se implementa en la unidad de tratamiento de datos.

[0014] Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción que se ofrece a continuación, proporcionada únicamente a modo de ejemplo no limitativo, y hecha en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista esquemática de un ejemplo de red de comunicación inalámbrica,

- la figura 2 es un grafo que delimita los modos de recepción en cada relé de la red de comunicación de la figura 1 en función de las relaciones señal-ruido de los elementos de la red,

- la figura 3 es una representación esquemática de un ejemplo de funcionamiento de la red de comunicación de la figura 1 según un primer modo de emisión,

- la figura 4 es una representación esquemática de un ejemplo de funcionamiento de la red de comunicación de la figura 1 según un segundo modo de emisión,

- la figura 5 es una representación esquemática de un ejemplo de funcionamiento de la red de comunicación de la figura 1 según un tercer modo de emisión,

- la figura 6 es un organigrama de un ejemplo de procedimiento de control del funcionamiento de la red de comunicación de la figura 1,

- la figura 7 es un gráfico que muestra los rendimientos del procedimiento de control durante una secuencia de implementación de al menos una parte del procedimiento de control propuesto en la figura 6, y

- la figura 8 es un gráfico que muestra los rendimientos del procedimiento de control en términos de tasa de error para varias técnicas de discriminación de señales.

[0015] En la figura 1 se representa esquemáticamente una red de comunicación 10. La red de comunicación 10 sirve para enviar mensajes desde un primer nodo hacia un segundo nodo.

[0016] Por ello, el primer nodo se denomina en lo sucesivo fuente S, mientras que el segundo nodo se denomina nodo de destino D o destino D.

[0017] La red de comunicación 10 puede formar parte de un conjunto de nodos mayor, de manera que el conjunto forma así un conjunto mayor de nodos, también denominado topología de saltos múltiples o arquitectura.

[0018] En el ejemplo propuesto, la red de comunicación 10 incluye solo cuatro nodos (la fuente S, el destino D y los dos relés R1 y R2) y un controlador por nodo. Por comodidad, el controlador se representa por un solo rectángulo 18.

[0019] La naturaleza de los nodos es indiferente para la exposición que se ofrece a continuación. Por ejemplo, un nodo es, según los casos, un terminal móvil, un terminal fijo o un borne de emisión.

[0020] Cada relé R1 o R2 está intercalado entre la fuente S y el destino D.

[0021] Cada relé R1 o R2 es capaz de recibir un mensaje procedente de la fuente S y de emitir un mensaje, en particular en dirección al destino D.

[0022] Cada controlador 18 está adaptado para controlar el nodo de la red de comunicación 10 al que está unido según varios modos de funcionamiento.

[0023] Un modo de funcionamiento de la red de comunicación 10 se define por un modo de emisión que define una planificación de las transmisiones para cada nodo y un modo de recepción en cada relé R1 o R2. A continuación se describen los modos de emisión y los modos de recepción en cada relé R1 o R2 posibles para la red de comunicación 10.

[0024] Cada controlador 18 puede prepararse de diferentes maneras.

[0025] En un ejemplo particular, la interacción de uno o varios productos de programa informático con cada controlador 18 permite implementar un procedimiento de control del funcionamiento de la red de comunicación 10.

[0026] Más en general, cada controlador 18 es una calculadora electrónica capaz de manipular y/o transformar datos representados como cantidades electrónicas o físicas en registros de la calculadora y/o memorias en otros datos similares que corresponden a datos físicos en memorias, registros u otros tipos de dispositivos de visualización, transmisión o memorización.

[0027] En un caso muy particular, cada controlador 18 incluye un procesador que comprende una unidad de tratamiento de datos, memorias y un lector de soporte de informaciones. El controlador 18 comprende también un teclado y una unidad de visualización.

[0028] El producto de programa informático incluye un soporte legible de informaciones.

[0029] Un soporte legible de informaciones es un soporte legible por cada controlador 18, habitualmente por el lector. El soporte legible de informaciones es un medio adaptado para memorizar instrucciones electrónicas y que puede acoplarse a un bus de un sistema informático.

[0030] A modo de ejemplo, el soporte legible de informaciones es un disquete o disco flexible (de la denominación en inglés «floppy disk»), un disco óptico, un CD-ROM, un disco magnetoóptico, una memoria ROM, una memoria RAM, una memoria EPROM, una memoria EEPROM, una tarjeta magnética o una tarjeta óptica.

[0031] En el soporte legible de informaciones se memoriza un programa informático que comprende instrucciones de programa.

[0032] El programa informático puede cargarse en la unidad de tratamiento de datos y está adaptado para conllevar la implementación del procedimiento de control.

[0033] Según otro ejemplo, cada controlador 18 se prepara en forma de una pluralidad de calculadoras controladas a distancia por un miembro de supervisión.

[0034] Cada relé R1 o R2 de la red de comunicación 10 es capaz de funcionar según varios modos de recepción MR1, MR2 y MR3 distintos, como se ilustra esquemáticamente en la figura 2.

[0035] En la figura 2, cada modo de recepción MR1, MR2 y MR3, aplicado en el primer relé R1, corresponde a una zona Z1, Z2 y Z3, estando cada zona Z1, ^z2 y Z3 definida en el espacio de la relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede de la fuente S (eje de abscisas) y de la relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede del segundo relé R2 (eje de ordenadas).

[0036] De forma similar, cada modo de recepción MR1, MR2 y MR3, aplicado en el segundo relé R2, corresponde a una zona Z1, Z2 y Z3, estando cada zona Z1, Z2 y Z3 definida en el espacio de la relación señal-ruido del segundo relé R2 para una señal que procede de la fuente S (eje de abscisas) y de la relación señal-ruido del segundo relé R2 para una señal que procede del segundo relé R1 (eje de ordenadas).

[0037] Debe observarse que el modo de recepción aplicado en el primer relé R1 es independiente del modo de recepción aplicado al segundo relé R2.

[0038] La relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede de la fuente S corresponde a la relación entre el nivel de potencia de la señal que procede de la fuente S recibida por el primer relé R1 y el nivel de ruido de las interferencias electromagnéticas ambientales en el primer relé R1.

[0039] De manera similar, la relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede del segundo relé R2 corresponde a la relación entre el nivel de potencia de la señal que procede del segundo relé R2 recibida por el primer relé R1 y el nivel de ruido de las interferencias electromagnéticas ambientales en el primer relé R1.

[0040] Las relaciones señal-ruido del segundo relé R2 para una señal que procede de la fuente S o para una señal que procede del primer relé R1 se definen de manera similar, invirtiendo los roles del primer relé R1 y del segundo relé R2.

[0041] En lo sucesivo, por comodidad, la relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede de la fuente S se denomina relación fuente-R1 y se denota por R-SR1 mientras que la relación señal-ruido del primer relé R1 para una señal que procede del segundo relé R2 se denomina relación R2-R1 y se denota por R-R2R1.

[0042] Asimismo, la relación señal-ruido del segundo relé R2 para una señal que procede de la fuente S se denomina relación fuente-R2 R-SR2 mientras que la relación señal-ruido del segundo relé R2 para una señal que procede del primer relé R1 se denomina relación R1-R2 y se denota por R-R1R2.

[0043] Además, las nociones de posicionamiento relativas en el gráfico de la figura 2 se entienden de manera que una relación R-SR1 mayor corresponde a una posición más hacia la derecha y que una relación R-R2R1 mayor corresponde a una posición más alta. Esto no presupone la posición relativa de los dos relés R1 y R2.

[0044] Para cada relé R1 o R2, las zonas Z1, Z2 y Z3 están delimitadas por un conjunto de segmentos.

[0045] Tomando el ejemplo del primer relé R1, la primera zona Z1 corresponde a configuraciones para las cuales la relación R-SR1 es superior a un primer umbral S1 y para las cuales la relación R-R2R1 es inferior a un primer valor V1 en tanto que la relación R-SR1 es inferior a un segundo umbral S2. La primera zona Z1 agrupa también las configuraciones en las cuales la relación del segundo relé RR2 es inferior o igual a la suma de la relación R-SR1 y del primer valor V1 disminuido del segundo umbral S2.

[0046] La primera zona Z1 está así delimitada por tres segmentos, un primer segmento de ecuación R-SR1 = S1, un segundo segmento de ecuación R-R2R1 = V1 y un tercer segmento de ecuación R-R2R1 = R-SR1 (V1- S2). La primera zona Z1 está por debajo de estos tres segmentos.

[0047] Desde un punto de vista físico, el primer R1 está situado en la primera zona Z1 cuando el primer relé R1 es capaz de decodificar directamente (decodificación clásica) el mensaje procedente de la fuente S, incluso si el segundo R2 envía simultáneamente un mensaje al destino.

[0048] Invirtiendo los roles del primer relé R1 y del segundo relé R2, el razonamiento también vale para el segundo relé R2. El segundo relé R2 está situado en la primera zona Z1 (con respecto a las relaciones señal-ruido R-SR2 y R-R1R2), si el segundo relé R2 es capaz de decodificar directamente el mensaje que procede de la fuente cuando el primer relé R1 está activo simultáneamente.

[0049] Formulado en otros términos, el primer modo de recepción MR1 es un modo en el que los dos relés R1 y R2 reciben y decodifican directamente los mensajes que provienen de la fuente, incluso si el relé complementario está activo simultáneamente.

[0050] La segunda zona Z2 y la tercera zona Z3 agrupan las configuraciones situadas por encima de los segmentos citados anteriormente.

[0051] La segunda zona Z2 está delimitada por la tercera zona Z3 por un cuarto segmento y un quinto segmento.

[0052] Siempre para el caso del relé R1, el cuarto segmento se encuentra en la continuidad del primer segmento de ecuación R-SR1 = S1 y está situado entre los valores de la relación del segundo R-R2R1 situados entre el primer valor V1 y un segundo valor V2.

[0053] El quinto segmento es paralelo al tercer segmento y empieza en el punto que tiene como coordenadas el primer umbral S1 y el segundo valor V2.

[0054] La segunda zona Z2 está delimitada por debajo por el segundo segmento y el tercer segmento y por encima por el cuarto segmento y el quinto segmento.

[0055] Desde un punto de vista físico, la segunda zona Z2 relativa al primer relé R1 corresponde al caso en que el primer relé R1 recibe señales que proceden de la fuente S y del segundo relé R2 con una potencia similar. En esta situación, el primer relé R1 no puede decodificar directamente los mensajes que provienen de la fuente si el segundo relé R2 está activo simultáneamente. No obstante, el primer R1 puede encontrar una combinación lineal de los dos mensajes transmitidos (por la fuente S y por el segundo R2) con ayuda de una técnica de decodificación particular, denominada técnica de gestión de interferencias.

[0056] Por ejemplo, la codificación específica es una decodificación denominada PLNC para la expresión inglesa «Physical Layer Network Coding» que significa literalmente «codificación de capa física de una red». Según otro ejemplo, la técnica de anulaciones sucesivas de interferencias designada a menudo por la expresión inglesa «Successive Interference Cancellation» o por su abreviatura SIC es también una técnica de gestión de interferencias que se aplicará en los relés R1 o R2. Así sucede especialmente en el artículo de Simoni titulado "Buffer-Aided Diamond Relay Network With Block Fading and Inter-Relay Interference" (IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol.

15, n° 11, noviembre 2016) o en el artículo de Fan titulado "Recovering Multiplexing Loss Through Successive Relaying Using Repetition Coding" (IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 6, n° 12, diciembre 2007).

[0057] La segunda zona Z2 relativa al segundo relé R2 se construye de manera similar invirtiendo los roles del primer relé R1 y del segundo relé R2. El segundo relé R2 está situado en la segunda zona Z2 si el segundo relé R2 recibe la señal procedente de la fuente S y la señal procedente del primer relé R1 con potencias similares.

[0058] La tercera zona Z3 está delimitada a la derecha por el primer segmento, el cuarto segmento y el quinto segmento.

[0059] La tercera zona Z3 relativa al primer relé R1 corresponde a las configuraciones en las cuales el primer relé R1 no puede recibir la señal procedente de la fuente S si el segundo relé R2 transmite simultáneamente un mensaje, con independencia de la técnica de decodificación que se use. Desde un punto de vista físico, la potencia procedente del segundo relé R2 es demasiado superior a la potencia procedente de la fuente S para que el primer relé R1 pueda decodificar el mensaje de la fuente S.

[0060] De manera similar, el segundo R2 está situado en la tercera zona Z3 si la potencia de la señal que proviene del primer relé R1 es claramente superior a la procedente de la fuente S.

[0061] De manera sintética, es posible definir cada modo de recepción de un relé R1 o R2 del modo siguiente.

[0062] El primer modo de recepción MR1 es un modo de recepción en el que el relé R1 o R2 considerado es capaz de recibir y de leer los mensajes que provienen de la fuente S con destino al relé R1 o R2 considerado sin la implementación de una técnica de gestión de interferencias.

[0063] El segundo modo de recepción MR2 es un modo de recepción en el que el relé R1, R2 considerado es capaz de recibir y de leer los mensajes que provienen de la fuente S con destino al relé R1 o R2 considerado después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias.

[0064] El tercer modo de recepción MR3 es un modo de recepción en el que el relé R1 o R2 considerado no es capaz de leer los mensajes que provienen de la fuente S con destino al relé R1 o R2 considerado incluso después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias.

[0065] Debe observarse que la capacidad del relé R1 y R2 de leer el mensaje procedente de la fuente es con diferencia el factor determinante y no la cuestión de saber si el relé R1 y R2 implementa efectivamente la técnica de gestión de interferencias. En particular, el relé R1 o R2 puede implementar una técnica de gestión de interferencias en la primera zona Z1 incluso si esta técnica es inútil. También se definen dos parámetros a y p. Para el espacio de las potencias recibidas por el primer relé R1, el primer parámetro a es la distancia entre el tercer segmento y la curva de ecuación R-R2R1=R-SR1 mientras que el segundo parámetro p es la distancia entre el quinto segmento y la curva de ecuación R-R2R1 =R-SR1.

[0066] Los parámetros a y p permiten en particular definir la anchura de las tres zonas Z1, Z2 y Z3. Cuanto más bajos son los valores de los parámetros a y p , más se reduce la segunda zona Z2 en beneficio de las zonas primera y tercera Z1 y Z3. En sentido contrario, cuanto más elevados son los valores de los parámetros a y p , más ancha es la segunda zona Z2 y más decodificación PLNC efectuarán los relés R1 y R2.

[0067] A continuación se describen los modos de emisión posibles para la red de comunicación 10 en referencia a las figuras 3 a 5.

[0068] El primer modo de emisión ME1 de la red de comunicación 10 se ilustra esquemáticamente mediante la figura 3 que muestra la planificación de las transmisiones entre los elementos de la red de comunicación 10 en dos intervalos de tiempo T1 y T2 (también designados por el término «slot»).

[0069] En este primer modo de emisión ME1, la fuente S emite primero un primer mensaje de configuración en dirección a los dos relés R1 y R2 según un modo broadcast. El término «broadcast» se traduce a menudo por el término «multidifusión» y se opone a una difusión punto a punto. Después, el segundo relé R2 emite un segundo mensaje de configuración con destino a la fuente S. A continuación, la fuente S emite un mensaje de dato al primer relé R1.

[0070] El mensaje de datos se emite antes del final del primer intervalo de tiempo T1.

[0071] Después, durante el segundo intervalo de tiempo T2, la fuente S emite el segundo mensaje de configuración en dirección a los dos relés R1 y R2. A continuación, el primer relé R1 emite una trama completa, en concreto, el primer mensaje de configuración y el mensaje que contiene el dato. El mensaje que contiene el dato es recibido por el destino D.

[0072] Dicho primer modo de emisión ME1 corresponde así a un caudal de 1 trama para dos intervalos de tiempo, es decir, un caudal de 0,5 tramas por intervalo de tiempo.

[0073] La planificación de las transmisiones entre los elementos de la red de comunicación 10 en tres intervalos de tiempo T1, T2 y T3 se representa también en la figura 4 para el caso del segundo modo de emisión ME2.

[0074] En este segundo modo de emisión ME2, la fuente S emite primero un primer mensaje de configuración en dirección a los dos relés R1 y R2. Después, el segundo relé R2 emite un segundo mensaje de configuración con destino a la fuente S. A continuación, la fuente S emite un mensaje para transmitir al segundo relé R2.

[0075] El primer mensaje para transmitir es emitido antes del fin del primer intervalo de tiempo T1.

[0076] Después, durante el segundo intervalo de tiempo T2, la fuente S emite un segundo mensaje de configuración con destino a los dos relés R1 y R2. A continuación, el segundo relé R2 emite el primer mensaje de configuración. Después, simultáneamente, el segundo relé R2 emite el primer mensaje para transmitir mientras que la fuente S emite el segundo mensaje para transmitir al primer relé R1.

[0077] El segundo mensaje para transmitir es emitido antes del fin del segundo intervalo de tiempo T2.

[0078] A continuación, el segundo mensaje de configuración es emitido por la fuente S. El primer relé R1 emite entonces una trama completa, es decir, el primer mensaje de configuración y el segundo mensaje para transmitir.

[0079] Dicho segundo modo de emisión ME2 corresponde así a un caudal de 2 tramas para 3 intervalos de tiempo, es decir, un caudal de 2/3 tramas por intervalo de tiempo.

[0080] Un modo de emisión equivalente, denominado segundo-bis y que se denota por ME2-bis, puede definirse invirtiendo los roles del primer relé R1 y del segundo relé R2.

[0081] Para el tercer modo de emisión ME3, la figura 5 ilustra una planificación para la transmisión de los mensajes dentro de los elementos de la red de comunicación 10 durante dos intervalos de tiempo.

[0082] En este tercer modo de emisión ME3, la fuente S emite primero un primer mensaje de configuración con destino a los dos relés R1 y R2. Después, el segundo relé R2 emite un segundo mensaje de configuración. La fuente S emite a continuación un mensaje para transmitir mientras que el segundo relé R2 transmite otro mensaje para transmitir procedente de la fuente S (intervalo de tiempo anterior a los intervalos de tiempo representados).

[0083] Al final de la transmisión y de la emisión de los mensajes, el primer intervalo de tiempo T1 se termina.

[0084] Después, durante el segundo intervalo de tiempo T2, la fuente S emite un segundo mensaje de configuración con destino al segundo relé R2. El primer relé R1 transmite a continuación el primer mensaje de configuración. Por último, simultáneamente, la fuente S emite un segundo mensaje para transmitir en dirección del segundo relé R2 y el primer relé R1 envía el primer mensaje para transmitir.

[0085] El tercer modo de emisión ME3 corresponde así a un caudal de 2 tramas para 2 intervalos de tiempo, es decir, 1 trama por intervalo de tiempo.

[0086] Según el ejemplo propuesto, la primera etapa del procedimiento de control de funcionamiento de la red de comunicación 10 consiste en detectar los modos de recepción MR1, MR2 o MR3 de los dos relés R1 y R2. En el primer relé R1 por ejemplo, dicha detección es implementada, por ejemplo, mediante la medida de las relaciones señal-ruido de la fuente S y el segundo relé R2 calculadas durante la recepción de los mensajes de configuración. Cada relé R1 o R2 puede estimar entonces la zona Z1, Z2 o Z3 en la que está situado dicho relé R1 o R2 y elegir el modo de recepción MR1, MR2 o MR3 asociado.

[0087] El procedimiento controla a continuación el modo de emisión de la red de comunicación 10 en función del modo de recepción MR1, MR2 y MR3 detectado para cada uno de los dos relés R1 y R2.

[0088] Según el ejemplo descrito, los relés R1 y R2 comunican a la fuente S en los mensajes de configuración su capacidad para recibir el mensaje de la fuente S si el otro relé R1 o R2 transmite simultáneamente un mensaje al destino D.

[0089] Por ejemplo, en el caso del primer relé R1, el primer relé R1 anuncia a la fuente S en los paquetes de configuración que el primer relé R1 es capaz de manejar la recepción de dos señales recibidas simultáneamente si el primer relé R1 está situado en la primera zona Z1 o en la segunda zona Z2. Por el contrario, si el primer relé R1 está situado en la tercera zona Z3, el primer relé R1 anuncia a la fuente S que el primer relé R1 no puede decodificar dos paquetes.

[0090] Como las capacidades de decodificación en los relés R1 o R2 pueden evolucionar (desplazamiento de los nodos, por ejemplo), el procedimiento de control del funcionamiento de la red de comunicación 10 permite así manejar óptimamente las basculaciones entre los diferentes modos de emisión en función del modo de recepción MR1, MR2 y MR3 de la red de comunicación 10 para asegurar que se aprovecha el mejor caudal sin generar, no obstante, oscilaciones de la red de comunicación 10, por ejemplo en el caso de una configuración en la que la red de comunicación 10 estaría en un modo y después en otro.

[0091] La figura 6 ilustra un organigrama de un ejemplo de implementación del procedimiento de control.

[0092] Inicialmente, la red de comunicación 10 se encuentra en el estado correspondiente al primer modo de emisión ME1 en el que la fuente transmite 0,5 mensajes/slot a través del primer R1 únicamente (véase el rectángulo 30 en la figura 6).

[0093] Con ayuda de los niveles de potencia estimados, cada relé R1 o R2 estima la zona Z1, Z2 o Z3 en la que está situado dicho relé R1 o R2, y por tanto su capacidad para recibir un paquete procedente de la fuente S si el relé complementario R1 o R2 está activo (véase el rombo 32 en la figura 6).

[0094] Por ejemplo, en referencia al rectángulo 34 en la figura 6, si el primer relé R1 puede recibir efectivamente un mensaje de la fuente S mientras el segundo relé R2 está activo (el primer relé R1 está situado así en la primera zona Z1 o la segunda zona Z2), el primer relé R1 informa de ello a la fuente S. Esta información está contenida en los mensajes de configuración transmitidos periódicamente por el primer relé R1. Entonces, la fuente S que conoce las capacidades de decodificación del primer relé R1 hace pasar la red de comunicación S al segundo modo de emisión ^mE2 e impone la planificación de las transmisiones correspondiente. Este nuevo modo de emisión ME2 es anunciado a los relés R1 y R2 en los mensajes de configuración transmitidos periódicamente por la fuente S. Entonces, los relés R1 y R2 pueden adoptar la planificación adecuada.

[0095] De forma similar, en referencia al rectángulo 36 en la figura 6, si el segundo relé R2 puede recibir un mensaje de la fuente mientras el primer relé R1 transmite hacia el destino (el segundo relé R2 está situado entonces en la primera zona Z1 o en la segunda zona Z2), el segundo relé R2 informa de ello a la fuente S. Esta información está contenida en los mensajes de configuración transmitidos periódicamente por el segundo relé R2. Entonces, la fuente S que conoce las capacidades de decodificación del segundo relé R2 hace pasar la red al segundo-bis modo de emisión ME2-bis e impone la planificación de las transmisiones correspondiente. Este nuevo modo de emisión ME2-bis es anunciado a los relés R1 y R2 en los mensajes de configuración transmitidos periódicamente por la fuente S.

[0096] Si ninguno de los dos relés R1 o R2 puede recibir simultáneamente un mensaje emitido por la fuente S mientras el otro relé R1 o R2 transmite un mensaje al destino D (los dos relés R1 o R2 están situados en la tercera zona Z3), la red de comunicación 10 permanece en el primer modo de emisión ME1.

[0097] En el último caso que corresponde principalmente a los elementos 40, 44, 46 y 48 de la figura 6, los dos relés R1 y R2 pueden recibir un mensaje emitido por la fuente S mientras el relé complementario R1 o R2 transmite un mensaje al destino (los dos relés R1 y R2 están situados en la primera zona Z1 o en la segunda zona Z2). La fuente S que conoce las capacidades de los dos relés R1 y R2 gracias a los mensajes de configuración transmitidos periódicamente por los dos relés R1 y R2 cambia entonces de modo de emisión y adopta el tercer modo de emisión ME3 para aprovechar el mejor caudal posible.

[0098] Dicho procedimiento permite aumentar el caudal de la red de comunicación 10 de manera dinámica.

[0099] En sentido inverso, cuando los relés R1 y R2 estiman que no son ya capaces de decodificar el mensaje de la fuente S cuando el relé complementario R1 o R2 transmite simultáneamente hacia el destino D (relés R1 o R2 en tercera zona Z3), los relés R1 y R2 informan de ello a la fuente S. La fuente S bascula entonces a un modo de emisión que tiene un caudal más bajo.

[0100] Por ejemplo, si el modo de emisión es el tercer modo de emisión ME3 y el segundo relé R2 informa a la fuente S de que el segundo relé R2 ya no es capaz de decodificar los paquetes de la fuente S mientras el primer relé R1 está activo, entonces la fuente S bascula al segundo modo de emisión ME2 e impone a los relés R1 y R2 la planificación de las transmisiones correspondientes.

[0101] Dicho procedimiento permite reducir el caudal de la red de comunicación 10 de manera dinámica.

[0102] Esta capacidad es mostrada especialmente en la figura 7 en la que se compara el caudal para un procedimiento de relé clásico y el procedimiento descrito anteriormente.

[0103] Se han efectuado ensayos en cuatro configuraciones C1 a C4 sucesivas: una primera configuración C1 en la que el modo de emisión adoptado es el segundo modo de emisión ME2, una segunda configuración C2 que corresponde a una extinción del primer relé R1, una tercera configuración C3 que corresponde a una reactivación del primer relé R1 y una cuarta configuración C4 en la que el modo de emisión adoptado es el tercer modo de emisión ME3

[0104] Al parecer el caudal de la red de comunicación 10 aumenta del 40 al 90% usando el procedimiento de control propuesto.

[0105] Además, el gráfico de la figura 7 pone de relieve también la buena resiliencia del procedimiento de control, lo que se adapta mejor a los cambios de configuración.

[0106] Según una realización ventajosa, como se ilustra en la figura 8, la tasa de error de bit (también designada por la expresión inglesa de «Bit Error Rate») obtenida por el uso del procedimiento de control mejora mediante un control de la potencia emitida por la fuente S.

[0107] Para ello, cuando un relé R1 o R2 está situado en la segunda zona Z2, dicho relé R1 o R2 solicita a la fuente S que reduzca su potencia con el fin de que las potencias que recibe dicho relé R1 o R2 sean tales que este relé R1 o R2 se encuentre en un mínimo local de la tasa de error de bit cuando se efectúa la decodificación PLNC.

[0108] De hecho, la Figura 8 muestra que los rendimientos de la decodificación PLNC son mejores cuando la diferencia de las dos señales que interfieren es nula o igual a -7 dB. En dicho caso, los relés R1 y R2 que adoptan una decodificación PLNC solicitan a la fuente S (en los mensajes de configuración) una reducción de la potencia con el fin de colocarse en tales condiciones. Así, cuando la fuente S transmite un paquete de datos a un relé R1 o R2, la fuente S reduce su potencia desde el valor (en dB) solicitado por el relé R1 o R2.

[0109] La figura 8 muestra también que la elección de la decodificación PLNC (curva en trazo discontinuo) es especialmente ventajosa con respecto a técnicas de decodificación conocidas como IVO (curva en trazo continuo) y SlC (curva en trazo mixto) cuando las dos señales que interfieren son recibidas en potencias cercanas.

[0110] En cada uno de los casos propuestos, el procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación 10 permite un aumento del caudal a la vez que garantiza una buena recepción de los mensajes.

[0111] Pueden contemplarse otras realizaciones mediante la combinación de las realizaciones anteriores cuando sea técnicamente posible. El alcance de la presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de control del funcionamiento de una red de comunicación (10), de manera que la red incluye una fuente (S) conectada por dos relés (R1, R2) a un nodo de destino (D), estando el funcionamiento definido por un modo de emisión (ME1, ^mE2, ME3) de la red de comunicación (10) y un modo de recepción (MR1, MR2, MR3) para cada relé (R1, R2), incluyendo el procedimiento:

- la detección del modo de recepción (MR1, MR2, MR3) de cada relé (R1, R2) de la red de comunicación (10), de manera que el modo de recepción (^mR1, MR2, MR3) de un relé (R1, R2) es:

- un primer modo de recepción (MR1) en el que el relé (R1, R2) considerado es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente sin la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o

- un segundo modo de recepción (MR2) en el que el relé (R1, R2) considerado es capaz de recibir los mensajes que provienen de la fuente después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o - un tercer modo de recepción (MR3) en el que el relé (R1, R2) considerado no es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente incluso después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, y - el control del modo de emisión (ME1, ME2, ME2-bis, ME3) de la red de comunicación (10) en función del modo de recepción (MR1, MR2, MR3) detectado para cada uno de los dos relés (R1, R2).

2. Procedimiento de control según la reivindicación 1, en el que la detección del modo de recepción de cada relé (MR1, MR2, MR3) se obtiene con ayuda de al menos una medida de relación señal-ruido.

3. Procedimiento de control según la reivindicación 2, en el que la medida de relación señal-ruido es una relación señal-ruido entre una señal que procede de la fuente (S) y el ruido de un relé o una relación señal-ruido entre una señal que procede de un relé (R1, R2) y el ruido de otro relé (R1, R2).

4. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el procedimiento incluye una etapa de aprendizaje por parte de la fuente (S) de los modos de recepción (MR1, MR2, ^mR3) de los dos relés (R1, R2).

5. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la técnica de gestión de interferencias es una decodificación PLNC, de manera que PNLC significa «Physical Layer Network Coding».

6. Procedimiento de control según la reivindicación 5, en el que el procedimiento incluye la adaptación de la potencia de la fuente (S) cuando el modo de recepción (MR1, MR2, MR3) es el segundo modo de recepción (MR2).

7. Procedimiento de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que durante la etapa de control, el modo de emisión (ME1, ME2, ME2- bis,ME3) de la red de comunicación (10) presenta un caudal de 1 trama por slot cuando la red de comunicación (10) está en el tercer modo de emisión (ME3) y la red de comunicación (10) presenta un caudal de 2/3 de una trama por slot cuando la red de comunicación (10) está en el segundo modo de emisión (ME2, ME2-bis).

8. Red de comunicación (10) que incluye:

- una fuente (S),

- un nodo de destino (D),

- dos relés (R1, R2) que conectan la fuente (S) con el nodo de destino (D), y - cuatro controladores (18), estando cada controlador (18) asociado respectivamente a la fuente (S), al nodo de destino (D) y a los dos relés (R1, R2), estando los cuatro controladores (18) adaptados para:

- controlar el funcionamiento de la red de comunicación (10), estando el funcionamiento definido por un modo de emisión (ME1, ME2, ME3) para la red de comunicación (10) y un modo de recepción (MR1, Mr2, MR3) para ^{cada relé (R}1 ^{, R2),}

- detectar el modo de recepción (MR1, MR2, MR3) de cada relé (R1, R2) de la red de comunicación (10), siendo el modo de recepción (MR1, MR2, MR3) de un relé (R1, R2):

- un primer modo de recepción (MR1) en el que el relé (R1, R2) considerado es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente sin la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o - un segundo modo de recepción (MR2) en el que el relé (R1, R2) considerado es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, o

- un tercer modo de recepción (MR3) en el que el relé (R1, R2) considerado no es capaz de recibir mensajes que provienen de la fuente incluso después de la implementación de una técnica de gestión de interferencias, y

- controlar el modo de emisión (ME1, ME2, ME3) de la red de comunicación (10) en función del modo de recepción (MR1, MR2, MR3) detectado para cada uno de los dos relés (R1, R2).

9. Producto de programa informático que incluye instrucciones que, cuando el programa informático es ejecutado por una unidad de tratamiento de datos, llevan a esta a implementar las etapas del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. Soporte legible de informaciones que incluye instrucciones de programa que forman un programa informático, de manera que el programa informático puede cargarse en una unidad de tratamiento de datos y está adaptado para conllevar la implementación de las etapas del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 cuando el programa informático es implementado en la unidad de tratamiento de datos.