ES2949672T3 - Procedimiento y sistema de comunicación inalámbrica entre dispositivos emisores y un dispositivo receptor por medio de un dispositivo repetidor de repetición simultánea - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un método (50) para la comunicación inalámbrica entre una pluralidad de dispositivos transmisores (20) y al menos un dispositivo receptor (30) a través de un dispositivo repetidor (40) en la superficie de la tierra, que comprende los pasos de: (51) recogida, por el dispositivo repetidor (40), de mensajes transmitidos por dispositivos transmisores y recibidos por el dispositivo repetidor durante una ventana de recogida, - (52) retransmisión, por el dispositivo repetidor, de los mensajes recibidos durante la ventana de recogida prevista para al menos un dispositivo receptor, los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se retransmiten de modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente se retransmiten simultáneamente al al menos un dispositivo receptor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y sistema de comunicación inalámbrica entre dispositivos emisores y un dispositivo receptor por medio de un dispositivo repetidor de repetición simultánea
Campo de invención
La presente invención pertenece al campo de las telecomunicaciones digitales, y se refiere más particularmente a un procedimiento y un sistema de comunicación inalámbrica entre dispositivos emisores y un dispositivo receptor a través de un dispositivo repetidor.
Estado de la técnica
De manera convencional, se puede implementar un dispositivo repetidor, por ejemplo, para aumentar el alcance de un sistema de comunicación inalámbrico que incluye terminales y una red de acceso inalámbrico que incluye una pluralidad de estaciones de base. En efecto, a veces se puede producir, por diversas razones, que los terminales se encuentren fuera del alcance de las estaciones de base, de modo que los mensajes emitidos por estos terminales no puedan ser recibidos por la red de acceso inalámbrico.
En un tal caso, es posible prever un dispositivo repetidor, colocado por ejemplo entre los dichos terminales y una estación de base de la dicha red de acceso inalámbrico, de tal modo que el dicho dispositivo repetidor esté adaptado para recibir los mensajes emitidos por los terminales, y de tal modo que la red de acceso inalámbrico esté adaptada para recibir los mensajes emitidos por el dispositivo repetidor. En un tal caso, el dispositivo repetidor retransmite hacia la red de acceso inalámbrico los mensajes previamente recibidos de los dichos terminales, de modo que los terminales puedan intercambiar mensajes con la dicha red de acceso inalámbrico a través del dicho dispositivo repetidor.
Sin embargo, la implementación de un dispositivo repetidor puede resultar compleja en el caso de que los mensajes sean intercambiados en una banda frecuencial sujeta a restricciones regulatorias que imponen limitar la ocupación temporal de la banda frecuencial por un mismo equipo. En efecto, se entiende que, si el número de terminales que se encuentran en el alcance del dispositivo repetidor es elevado, entonces el número de mensajes retransmitidos por el dicho dispositivo repetidor también será elevado, y requerirá una ocupación temporal de la banda frecuencial para la retransmisión la cual será incompatible con las restricciones reglamentarias en vigor.
Tales restricciones regulatorias existen especialmente para las bandas ISM («Industrial, Scientific and Medical»), las cuales corresponden a las bandas frecuenciales denominadas libres en el sentido de que pueden ser utilizadas sin autorización administrativa previa. De este modo, las bandas ISM son particularmente ventajosas para las aplicaciones del tipo M2M (acrónimo anglosajón para «Machine-to-Machine») o del tipo «Internet de las cosas» («Internet of Things» o loT en la literatura anglosajona). Para estas aplicaciones, el número de terminales capaces de emitir mensajes por retransmitir puede resultar muy elevado, y por lo tanto resulta incompatible con la implementación de un dispositivo repetidor en las bandas ISM. El documento de publicación de una solicitud de patente. US2006/153132A1 divulga un procedimiento de comunicación inalámbrica entre varios terminales y un dispositivo receptor a través de un dispositivo repetidor. Los dispositivos emisores emiten mensajes en una banda frecuencial y estos mensajes son recibidos por el dispositivo repetidor durante una ventana de recopilación, luego los mensajes son retransmitidos por el dispositivo repetidor hacia el dispositivo receptor sin ningún recubrimiento temporal entre ellos.
Exposición de la invención
La presente invención tiene por objetivo remediar todas o parte de las limitaciones de las soluciones de la técnica anterior, especialmente las expuestas más arriba, proponiendo una solución la cual permita limitar la ocupación temporal de una banda frecuencial por un dispositivo repetidor, incluyendo cuando el número de mensajes recibidos y por retransmitir sea importante, por ejemplo, para respetar las restricciones reglamentarias aplicables a la dicha banda frecuencial.
Para este efecto, y según un primer aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de comunicación inalámbrica entre una pluralidad de dispositivos emisores y al menos un dispositivo receptor a través de un dispositivo repetidor en la superficie de la Tierra, emitiendo los dichos dispositivos emisores mensajes en una banda frecuencial de los dichos dispositivos emisores los cuales son recibidos por el dicho dispositivo repetidor, retransmitiendo el dicho dispositivo repetidor en la dicha banda frecuencial los mensajes recibidos hacia el dicho al menos un dispositivo receptor. El procedimiento de comunicación inalámbrica incluye las etapas de:
- recopilación, mediante el dispositivo repetidor, de mensajes emitidos por los dispositivos emisores y recibidos por el dicho dispositivo repetidor durante una ventana de recopilación,
- retransmisión, mediante el dicho dispositivo repetidor, de los dichos mensajes recibidos durante la dicha ventana de recopilación hacia el al menos un dispositivo receptor, siendo los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente sean retransmitidos simultáneamente hacia el dicho al menos un dispositivo receptor.
Por tanto, en lugar de retransmitir un mensaje inmediatamente después de haberlo recibido, el dispositivo repetidor comienza por recopilar, durante toda la duración de una ventana de recopilación, los mensajes emitidos por los dispositivos emisores. Después de haber recopilado los mensajes recibidos durante la duración de la dicha ventana de recopilación, los dichos mensajes recibidos son retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente son retransmitidos simultáneamente por el dispositivo repetidor.
Por «retransmitir dos mensajes simultáneamente», se entiende que los dichos dos mensajes retransmitidos presentan un recubrimiento temporal total entre ellos. Por «recubrimiento de tiempo total», se entiende que el recubrimiento temporal entre dos mensajes retransmitidos simultáneamente es de duración igual a la duración del mensaje más corto entre los dichos dos mensajes retransmitidos simultáneamente, o de duración igual a la duración de los dichos dos mensajes si estos últimos tienen la misma duración. Por el contrario, por «dos mensajes recibidos no simultáneamente», se entiende que los dos mensajes recibidos no presentan ningún recubrimiento temporal entre ellos (por ejemplo, se reciben uno después del otro) o bien presentan un recubrimiento temporal parcial entre ellos, es decir, un recubrimiento temporal entre ellos el cual no es total.
Debido a que los mensajes recibidos no simultáneamente por el dispositivo repetidor son retrasmitidos simultáneamente, la ocupación temporal de la banda frecuencial utilizada por el dispositivo repetidor para retransmitir los mensajes es muy inferior a la que habría sido para retransmitir cada mensaje inmediatamente después de haber sido recibido por el dispositivo repetidor, ya que se aumenta el recubrimiento temporal entre mensajes.
De preferencia, cada mensaje retransmitido por el dispositivo repetidor se retransmite simultáneamente con al menos otro mensaje. De manera aún más preferencial, todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se retransmiten simultáneamente. Varios mensajes (en número estrictamente superior a dos) se retransmiten simultáneamente si el mensaje más largo se retransmite simultáneamente con cada uno de los otros mensajes retransmitidos, es decir, que el dicho mensaje más largo se retransmite con un recubrimiento temporal total con cada uno de los dichos otros mensajes retransmitidos.
Por tanto, la ocupación temporal cuando se retransmiten varios mensajes simultáneamente es igual a la duración del mensaje más largo entre los dichos mensajes retransmitidos simultáneamente.
En los modos particulares de implementación, el procedimiento de comunicación inalámbrica puede incluir además una o más de las siguientes características, tomadas de manera aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles.
En los modos particulares de implementación, cuando se han recibido varios mensajes durante la ventana de recopilación, los dichos mensajes se retransmiten simultáneamente siempre que la potencia instantánea total de los dichos mensajes retransmitidos simultáneamente sea inferior a una potencia máxima predefinida. En los modos particulares de implementación, la ventana de recopilación se interrumpe tan pronto como la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a una potencia máxima predefinida.
En los modos particulares de implementación, cuando la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a la potencia máxima predefinida, sólo algunos de los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación son retrasmitidos simultáneamente.
En efecto, las restricciones reglamentarias en vigor, especialmente para las bandas ISM, pueden imponer una potencia máxima que no debe excederse durante la transmisión de señales radioeléctricas. En consecuencia, los mensajes recibidos pueden ser retransmitidos simultáneamente en la medida en que la potencia instantánea total de los dichos mensajes retransmitidos simultáneamente permanezca inferior a la dicha potencia máxima durante la retransmisión. Si el número de mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es importante, entonces puede ser imposible desde un punto de vista reglamentario retransmitir simultáneamente todos estos mensajes, a menos que se reduzca demasiado la potencia de transmisión de cada mensaje. En este caso, es posible, por ejemplo, formar grupos de mensajes de tal modo que la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes de un mismo grupo sea inferior a la potencia máxima. Por tanto, todos los mensajes de un mismo grupo se retransmiten simultáneamente, y el dispositivo repetidor retransmite primero los mensajes de un primer grupo, luego los mensajes de un segundo grupo, sin recubrimiento temporal entre los mensajes que pertenecen a los diferentes grupos.
En los modos particulares de implementación, los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se clasifican en orden descendente de tamaño de mensaje, y se forman grupos sucesivamente con los mensajes más largos, estando el número de mensajes en cada grupo limitado de modo que la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes del grupo sea inferior a una potencia máxima predefinida.
En los modos particulares de implementación, los mensajes retransmitidos simultáneamente por el dispositivo repetidor son retransmitidos en diferentes frecuencias respectivas en la banda frecuencial.
Tales disposiciones permiten limitar las interferencias entre mensajes retransmitidos simultáneamente por el dispositivo repetidor. De manera más general, cualquier técnica conocida por el experto en la técnica que permita multiplexar los mensajes retransmitidos simultáneamente puede ser implementada. Especialmente, también es posible, según otros ejemplos, implementar un acceso múltiple por división de código («Code División Múltiple Access» o CDMA en la literatura anglosajona) para retransmitir simultáneamente los mensajes recibidos por el dispositivo repetidor.
En los modos particulares de implementación, siendo los mensajes recibidos en diferentes frecuencias respectivas en la banda frecuencial, los mensajes se retransmiten en las diferentes frecuencias respectivas determinadas con base en las dichas frecuencias en las cuales los dichos mensajes han sido recibidos.
En los modos particulares de implementación, las frecuencias en las cuales se retransmiten los mensajes simultáneamente son idénticas a las frecuencias en las cuales han sido recibidos los dichos mensajes durante la ventana de recopilación. En los modos particulares de implementación, el procedimiento de comunicación inalámbrica incluye las etapas de:
- medición, mediante el dispositivo repetidor, de los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación,
- determinación, mediante el dispositivo repetidor y con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes, de valores respectivos de una propiedad física de los mensajes por utilizar durante la retransmisión de los dichos mensajes,
- retransmisión de los mensajes por el dispositivo repetidor, utilizando los valores de la propiedad física determinados con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
En efecto, en determinadas aplicaciones, puede ser necesario poder estimar el instante en el cual el repetidor ha recibido un mensaje. Por ejemplo, los instantes de recepción de un mismo mensaje por varios dispositivos receptores y/o dispositivos repetidores de posiciones geográficas respectivas conocidas permiten estimar la posición geográfica del dispositivo emisor el cual ha emitido el dicho mensaje. Sin embargo, debido a que los mensajes se recopilan primero durante la duración de la ventana de recopilación, luego son retrasmitidos simultáneamente por el dispositivo repetidor, los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo repetidor no podrán ser determinados por un dispositivo receptor el cual reciba los mensajes retransmitidos.
Ventajosamente, los valores de una propiedad física predeterminada de los mensajes por retransmitir pueden ser determinados con base en los respectivos instantes de recepción de los mensajes mediante el dispositivo repetidor. Por tanto, un dispositivo receptor el cual recibe los mensajes retransmitidos puede estimar los instantes de recepción de los mensajes mediante el dispositivo repetidor a partir de los valores de la dicha propiedad física medidos sobre los mensajes recibidos del dispositivo repetidor.
La propiedad física es diferente del instante de recepción de un mensaje. El instante de recepción se codifica con ayuda de la propiedad física y, por lo tanto, se comunica sin tener que utilizar campos adicionales en el mensaje y, por lo tanto, sin tener que aumentar el tamaño y la duración de transmisión de un mensaje.
En los modos particulares de implementación, los valores de la propiedad física de los mensajes retransmitidos se determinan de tal modo que una diferencia entre un valor de la propiedad física de un mensaje retransmitido y un valor de referencia predeterminado de la dicha propiedad física sea representativa de una diferencia temporal entre un instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje mediante el dispositivo repetidor.
En los modos particulares de implementación, el procedimiento de comunicación inalámbrica incluye una etapa de formación y de transmisión, mediante el dispositivo repetidor, de un mensaje de referencia utilizando el valor de referencia de la propiedad física.
En los modos particulares de implementación, el procedimiento de comunicación inalámbrica incluye las etapas de:
- medición, mediante el al menos un dispositivo receptor, de los valores de la propiedad física de los mensajes recibidos del dispositivo repetidor,
- marca de tiempo, mediante el al menos un dispositivo receptor, de los mensajes retransmitidos por el dispositivo repetidor con base en los valores medidos de la propiedad física de los dichos mensajes recibidos por el dicho al menos un dispositivo receptor. En los modos particulares de implementación, la propiedad física, cuyos valores por utilizar para la retransmisión de mensajes se determinan con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo repetidor, corresponde a la frecuencia de los dichos mensajes, o a la potencia de los dichos mensajes o la fase de los dichos mensajes.
Según un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un dispositivo repetidor adaptado para recibir en la superficie de la Tierra mensajes emitidos en una banda frecuencial por dispositivos emisores y para retransmitir en la dicha banda frecuencial los mensajes recibidos hacia al menos un dispositivo receptor. El dicho dispositivo repetidor incluye medios configurados para:
- recopilar los mensajes emitidos por los dispositivos emisores y recibidos por el dicho dispositivo repetidor durante una ventana de recopilación,
- retransmitir los dichos mensajes recibidos durante la dicha ventana de recopilación hacia al menos un dispositivo receptor, siendo los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente se retransmiten simultáneamente hacia el dicho al menos un dispositivo receptor.
En los modos particulares de realización, el dispositivo repetidor puede incluir además una o más de las siguientes características, tomadas de manera aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles.
En los modos particulares de realización, los mensajes retransmitidos simultáneamente por el dispositivo repetidor son retransmitidos en diferentes frecuencias respectivas en la banda frecuencial.
En los modos particulares de realización, siendo los mensajes recibidos en las diferentes frecuencias respectivas en la banda frecuencial, el dicho dispositivo repetidor se configura para determinar las frecuencias en las cuales se retransmiten los dichos mensajes con base en las frecuencias en las cuales se han recibido los mensajes.
En los modos particulares de realización, el dispositivo repetidor incluye medios configurados para:
- medir los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación,
- determinar, con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes, los valores respectivos de una propiedad física de los mensajes por utilizar durante la retransmisión de los dichos mensajes,
- retransmitir los mensajes utilizando los valores de la propiedad física determinados con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
En los modos particulares de realización, el dispositivo repetidor está configurado para determinar los valores de la propiedad física de los mensajes retransmitidos de tal modo que una diferencia entre un valor de la propiedad física de un mensaje retransmitido y un valor de referencia predeterminado de la dicha propiedad física sea representativa de una diferencia temporal entre un instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje mediante el dispositivo repetidor. En los modos particulares de realización, el dispositivo repetidor incluye medios configurados para formar y transmitir un mensaje de referencia utilizando el valor de referencia de la propiedad física.
En los modos particulares de realización, la propiedad física, cuyos valores por utilizar para la retransmisión de los mensajes se determinan con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo repetidor, corresponde a la frecuencia de los dichos mensajes, o a la potencia de los dichos mensajes o a la fase de los dichos mensajes.
Según un tercer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema de comunicación inalámbrica que incluye al menos un dispositivo receptor y al menos un dispositivo repetidor según uno cualquiera de los modos de realización de la invención, incluyendo el al menos un dispositivo receptor medios configurados para:
- medir los valores de la propiedad física de los mensajes recibidos del dispositivo repetidor,
- marca de tiempo de los mensajes retransmitidos por el dispositivo repetidor con base en los valores medidos de la propiedad física de los dichos mensajes recibidos por el dicho al menos un dispositivo receptor.
Presentación de las figuras
La invención se comprenderá mejor con la lectura de la siguiente descripción, dada a título de ejemplo no limitativo, y realizada con referencia a las figuras las cuales representan:
[Figura 1] Figura 1: una representación esquemática de un ejemplo de realización de un sistema de comunicación inalámbrica,
[Figura 2] Figura 2: una representación esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo repetidor,
[Figura 3] Figura 3: un diagrama que ilustra las principales etapas de un procedimiento de comunicación inalámbrica,
[Figura 4] Figura 4: un espectrograma que ilustra el funcionamiento del procedimiento de comunicación inalámbrica de la Figura 3,
[Figura 5] Figura 5: un diagrama que ilustra un modo preferido de implementación del procedimiento de comunicación inalámbrica,
[Figura 6] Figura 6: un espectrograma que ilustra el funcionamiento de una primera variante del procedimiento de comunicación inalámbrica de la Figura 5,
[Figura 7] Figura 7: un espectrograma que ilustra el funcionamiento de una segunda variante del procedimiento de comunicación inalámbrica de la Figura 5.
En estas figuras, las referencias idénticas de una figura a otra designan elementos idénticos o similares. Por razones de claridad, los elementos que se representan no están a escala, a menos que se mencione lo contrario.
Descripción de los modos de realización
La Figura 1 representa esquemáticamente un sistema 10 de comunicación inalámbrica, que incluye varios terminales 20 y una red 30 de acceso que incluye varias estaciones 31 de base.
Los terminales 20 y las estaciones 31 de base de la red de acceso intercambian mensajes en forma de señales radioeléctricas. Por «señal radioeléctrica», se entiende una onda electromagnética que se propaga a través de los medios no cableados, cuyas frecuencias están comprendidas en el espectro tradicional de las ondas radioeléctricas (de unos pocos Hertz a varios cientos de giga Hertz).
Los terminales 20 son por ejemplo adaptados para emitir mensajes en un enlace ascendente hacia la red 30 de acceso, en una banda frecuencial predefinida. La banda frecuencial utilizada en el enlace ascendente es de preferencia una banda ISM, por ejemplo, de frecuencias inferiores a 1 giga Hertz. Cada estación 31 de base está adaptada para recibir los mensajes de los terminales 20 los cuales se encuentran en su alcance. Por tanto, cada mensaje recibido es por ejemplo transmitido a un servidor 32 de la red 30 de acceso, eventualmente acompañado de otras informaciones como un identificador de la estación 31 de base el cual ha recibió, la frecuencia del dicho mensaje recibido, etc. El servidor 32 procesa, por ejemplo, el conjunto de los mensajes recibidos por las estaciones 31 de base.
Además, la red 30 de acceso también puede ser adaptada para emitir, a través de las estaciones 31 de base, mensajes en un enlace descendente hacia los terminales 20, los cuales están, en el caso necesario, adaptados para recibirlos. Los mensajes son emitidos en el enlace descendente en una banda frecuencial predefinida. La banda frecuencial utilizada en el enlace descendente puede ser distinta de la banda frecuencial utilizada en el enlace ascendente, o bien la misma banda frecuencial puede ser utilizada tanto en el enlace ascendente como en el enlace descendente.
Tal como se ilustra mediante la Figura 1, determinados terminales 20 se encuentran fuera del alcance de la red 30 de acceso, es decir, se encuentran fuera de una zona Zc de cobertura de la dicha red 30 de acceso. Para permitir que estos terminales 20 intercambien mensajes con la red 30 de acceso, el sistema 10 de comunicación inalámbrica incluye un dispositivo 40 repetidor, el cual está en la zona Zc de cobertura.
De preferencia, el dispositivo 40 repetidor está situado en la superficie de la Tierra. Por «situado en la superficie de la Tierra», se entiende que el dispositivo 40 repetidor está situado a una altitud igual o inferior a 25 kilómetros. En particular, el dispositivo 40 repetidor no está incorporado en un satélite en órbita terrestre. De preferencia, todas o parte de las estaciones 31 de base y todos o parte de los terminales 20 también están situados en la superficie de la Tierra.
En la continuación de la descripción, se sitúa de manera no limitativa en el caso donde el dispositivo 40 repetidor se implementa en el enlace ascendente, es decir para recibir mensajes emitidos por los terminales 20 y retransmitirlos hacia la red 30 de acceso.
Sin embargo, nada excluye, según otros ejemplos, implementar el dispositivo 40 repetidor en el enlace descendente, es decir, para recibir los mensajes emitidos por las estaciones 31 de base y retransmitirlos hacia los terminales 20. De manera general, el dispositivo 40 repetidor puede implementarse en el enlace ascendente y/o en el enlace descendente.
El dispositivo 40 repetidor puede implementar procesamientos más o menos complejos. La elección de un tipo particular para el dispositivo 40 repetidor constituye únicamente una variante de implementación de la invención.
El dispositivo 40 repetidor está adaptado para recibir, en la banda frecuencial del enlace ascendente, los mensajes de los terminales 20 los cuales se encuentran en su alcance (representado por una zona Zr de cobertura en la Figura 1). Los mensajes recibidos son retransmitidos, en la banda frecuencial del enlace ascendente en el cual se han recibido los dichos mensajes, hacia la red 30 de acceso. Los mensajes retransmitidos son recibidos por al menos una estación 31 de base al alcance de la cual se encuentra el dispositivo 40 repetidor.
De preferencia, los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor están formados según el mismo protocolo de comunicación que los mensajes emitidos por los terminales 20. Por tanto, una estación 31 de base recibe los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor de la misma manera que los mensajes recibidos de los terminales 20 los cuales se encuentran en su alcance, y por lo tanto como si los hubiera recibido directamente de los terminales 20 los cuales se encuentran fuera de su alcance. En otras palabras, es un mismo módulo de recepción de la estación 31 de base la cual se utiliza para recibir cada mensaje emitido en el enlace ascendente, ya sea que se trate de un mensaje emitido por un terminal 20 o de un mensaje retransmitido por el dispositivo 40 repetidor.
La Figura 2 representa esquemáticamente un ejemplo no limitativo de realización de un dispositivo 40 repetidor. Tal como se ilustra mediante la Figura 2, el dispositivo 40 repetidor incluye un módulo 41 de recepción, un módulo 42 de emisión y un circuito 43 de procesamiento.
El módulo 41 de recepción está adaptado para recibir los mensajes emitidos en el enlace ascendente y el módulo 42 de emisión está adaptado para (re)transmitir los mensajes en el enlace ascendente. El módulo 41 de recepción y el módulo 42 de emisión incluyen, especialmente, respectivos circuitos radioeléctricos que incluyen equipos (antena, amplificador, oscilador local, mezclador, filtro analógico, etc.) conocidos por el experto en la técnica.
El circuito 43 de procesamiento está adaptado para implementar los procesamientos necesarios después de la recepción mediante el módulo 41 de recepción y antes de la (re)transmisión mediante el módulo 42 de emisión, y en particular para implementar con el dicho módulo 41 de recepción y el dicho módulo 42 de emisión las etapas las cuales se relacionan con el dispositivo 40 repetidor de un procedimiento 50 de comunicación inalámbrica el cual se describirá más adelante. El circuito 43 de procesamiento incluye, por ejemplo, uno o más procesadores y medios de memorización (disco duro magnético, memoria electrónica, disco óptico, etc.) en los cuales se memoriza un producto de programa de ordenador, en forma de un conjunto de instrucciones de código de programa por ejecutar. Alternativamente o en complemento, el circuito 43 de procesamiento incluye uno o más circuitos lógicos programables (FPGA, PLD, etc.), y/o uno o más circuitos integrados especializados (ASIC, etc.), y/o un conjunto de componentes electrónicos discretos, etc.
En otras palabras, el circuito 43 de procesamiento, el módulo 41 de recepción y el módulo 42 de emisión corresponden a medios configurados en forma de software (producto de programa de ordenador específico) y/o de hardware (FPGA, PLD, ASIC, componentes electrónicos discretos, circuito radioeléctrico, etc.) para implementar las etapas las cuales se relacionan con el dispositivo 40 repetidor de un procedimiento 50 de comunicación inalámbrica descrito más adelante.
En la continuación de la descripción, se sitúa de manera no limitativa el caso donde los terminales 20 emiten mensajes de forma asíncrona en el tiempo en un enlace ascendente hacia la red 30 de acceso. Por «emitir de forma asincrónica en el tiempo», se entiende que los terminales 20 determinan de manera autónoma cuando transmiten, sin coordinación de los dichos terminales 20 con las estaciones 31 de base de la red 30 de acceso. Por lo tanto, las estaciones 31 de base están configuradas para poder recibir los mensajes en los instantes arbitrarios, no conocidos a priori de las dichas estaciones 31 de base.
La Figura 3 representa esquemáticamente las principales etapas de un procedimiento 50 de comunicación inalámbrica entre los terminales 20 y la red 30 de acceso, a través del dispositivo 40 repetidor.
Tal como se ilustra mediante la Figura 3, el procedimiento 50 de comunicación inalámbrica incluye las etapas de:
- 51 recopilación, mediante el dispositivo 40 repetidor, mensajes emitidos por los terminales 20 en la banda frecuencial del enlace ascendente y recibidos por el dicho dispositivo 40 repetidor durante una ventana de recopilación,
- 52 retransmisión, mediante el dicho dispositivo 40 repetidor y en la banda frecuencial del enlace ascendente, de los dichos mensajes recibidos durante la dicha ventana de recopilación hacia al menos una estación 31 de base de la red 30 de acceso, siendo los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes, recibidos no simultáneamente por el dispositivo 40 repetidor, son retransmitidos simultáneamente por el dicho dispositivo 40 repetidor. Por tanto, el dispositivo 40 repetidor, en lugar de retransmitir inmediatamente cada mensaje recibido, comienza por recopilar durante toda la duración de una venta de recopilación los mensajes emitidos por los terminales 20.
La duración de la ventana de recopilación debe permitir recopilar al menos dos mensajes los cuales no sean recibidos simultáneamente por el dispositivo 40 repetidor. En consecuencia, la duración de la ventana de recopilación es ventajosamente al menos dos veces superior a una duración de referencia de los mensajes emitidos por los terminales 20. Si todos los mensajes tienen la misma duración, entonces la duración de referencia corresponde a la duración de cada mensaje. Si los mensajes no tienen todos la misma duración, la duración de referencia corresponde a la duración mínima que puede durar un mensaje emitido por un terminal 20.
En modos los modos preferidos de implementación, la duración de la ventana de recopilación es al menos cinco veces superior a la duración de referencia de los mensajes, o incluso al menos diez veces superior a la dicha duración de referencia.
La duración de la ventana de recopilación puede ser estática o dinámica. En el caso de una duración estática, la duración de la ventana de recopilación no varía a lo largo del tiempo, y se fija, por ejemplo, a cinco o diez veces la duración de referencia de los mensajes. En el caso de una duración dinámica, la duración de la ventana de recopilación puede variar a lo largo del tiempo. Especialmente, es posible interrumpir la ventana de recopilación tan pronto como el dispositivo 40 repetidor haya recibido un número máximo predefinido de mensajes por retransmitir, o tan pronto como la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos en una ventana de recopilación es superior a un umbral predefinido. En un tal caso, no se conoce a priori la duración de la ventana de recopilación, sujeta eventualmente a que no exceda una duración máxima predefinida.
Después de haber recopilado mensajes durante la duración de la ventana de recopilación, el dispositivo 40 repetidor retransmite los mensajes recibidos. Más particularmente, el dispositivo 40 repetidor retransmite simultáneamente al menos dos mensajes los cuales no han sido recibidos simultáneamente por el dicho dispositivo 40 repetidor. En los modos preferidos de implementación, el dispositivo 40 repetidor puede retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos, con el fin de minimizar la ocupación temporal necesaria para la retransmisión.
En determinados casos, puede resultar difícil retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación. Especialmente, si el número de mensajes recibidos es importante, entonces una retransmisión simultánea de todos estos mensajes podría requerir una potencia instantánea total muy importante, por ejemplo, superior a una potencia máxima predefinida por restricciones reglamentarias. En un tal caso, el dispositivo 40 repetidor puede, por ejemplo, tal como se indicó anteriormente, interrumpir la ventana de recopilación tan pronto como el dispositivo 40 repetidor haya recibido un número máximo predefinido de mensajes por retransmitir. En el caso necesario, el dicho número máximo de mensajes por retransmitir se elige de modo que asegure que la potencia instantánea total para retransmitir simultáneamente estos mensajes no exceda la potencia máxima autorizada.
Según otro ejemplo, los dichos mensajes se retransmiten simultáneamente siempre que la potencia instantánea total de los dichos mensajes retransmitidos simultáneamente sea inferior a la potencia máxima autorizada. Si la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a la potencia máxima autorizada, sólo se retransmitirán simultáneamente algunos de los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación. En este caso es, por ejemplo, posible formar grupos de mensajes de tal modo que la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes de un mismo grupo sea inferior a la potencia máxima.
Es, por ejemplo, ventajoso clasificar los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación en orden descendente de tamaño de mensaje, y formar sucesivamente grupos con los mensajes más largos, estando el número de mensajes en cada grupo limitado de modo que la potencia instantánea total necesaria para la emisión de todos los mensajes del grupo sea inferior a un umbral predefinido correspondiente por ejemplo a una potencia máxima autorizada. En efecto, tales disposiciones permiten optimizar la ocupación temporal de la banda frecuencial utilizada por el dispositivo repetidor para retransmitir los mensajes respetando a la vez la potencia máxima autorizada.
En la continuación de la descripción, se sitúa de manera no limitativa en el caso donde todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación son retransmitidos simultáneamente por el dispositivo 40 repetidor.
La Figura 4 representa esquemáticamente un espectrograma, es decir una representación frecuencia/tiempo de las señales radioeléctricas en la banda frecuencial utilizada para la emisión y la retransmisión en el enlace ascendente de mensajes por los terminales 20 y por el dispositivo 40 repetidor.
En el ejemplo ilustrado por la Figura 4, se sitúa de manera no limitativa en el caso donde los mensajes son emitidos por los terminales 20 en diferentes frecuencias respectivas en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente. Por ejemplo, los terminales 20 pueden emitir sus mensajes de forma asíncrona en frecuencias en el enlace ascendente. Por «emitir de forma asíncrona en frecuencias», se entiende que los terminales 20 determinan de manera autónoma en qué frecuencia se emiten, sin coordinación de los dichos terminales 20 con las estaciones 31 de base de la red 30 de acceso. Por lo tanto, las estaciones 31 de base (y el dispositivo 40 repetidor) están configuradas para poder recibir mensajes en frecuencias arbitrarias en la banda frecuencial del enlace ascendente, no conocidos a priori de las dichas estaciones 31 de base (y del dicho dispositivo 40 repetidor).
Por ejemplo, los mensajes emitidos por los terminales 20 y retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor pueden ser de banda ultra estrecha. Por «banda ultra estrecha» («Ultra Narrow Band» o UNB en la literatura anglosajona), se entiende que el espectro frecuencial instantáneo de los mensajes emitidos por los terminales 20 y retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor es de ancho frecuencial inferior a dos kilohercio, o incluso inferior a un kilohercio. Tales disposiciones son particularmente ventajosas ya que es posible multiplexar en frecuencias un gran número de mensajes en una banda frecuencial determinada y, además, limitar las colisiones entre mensajes en el caso de que estos últimos se emitan de forma asíncrona en frecuencias.
Cabe señalar que nada excluye, según otros ejemplos, que todos o parte de los mensajes se emitan en una misma frecuencia. En el caso necesario, los mensajes están, por ejemplo, multiplexados en el enlace ascendente implementando un acceso múltiple por división de código (CDMA).
En el ejemplo ilustrado mediante la Figura 4, se sitúa, además, de manera no limitativa, el caso en el que todos los mensajes tienen la misma duración. Sin embargo, tal como se indicó anteriormente, la presente invención también es aplicable en el caso en que los mensajes no tengan todos la misma duración.
Tal como se ilustra mediante la Figura 4, el dispositivo 40 repetidor recibe, durante la ventana de recopilación, considerada como de duración AT y que comienza en un instante t0 en la Figura 4:
- un primer mensaje M1 en un instante t i (t1 > t0), en una frecuencia F1 en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente,
- un segundo mensaje M2 en un instante t2 (t2 > ti) , en una frecuencia F2 en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente,
- un tercer mensaje M3 en un instante t3 (t3 > t2), en una frecuencia F3 en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente,
- un cuarto mensaje M4 en un instante t4 (t4>t3), en una frecuencia F4 en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente.
En el ejemplo que se ilustra mediante la Figura 4, los mensajes recibidos no presentan recubrimiento temporal entre ellos, a excepción de los mensajes M2 y M3, los cuales presentan recubrimiento temporal parcial.
Después de haber recopilado los mensajes M i a M4 durante la duración AT de la ventana de recopilación, el dispositivo 40 repetidor retransmite los mensajes M i a M4 simultáneamente, en un instante t5 (t5 > t0 AT) en diferentes frecuencias respectivas, por ejemplo, por medio de un modulador vectorial
En el ejemplo no limitativo ilustrado mediante la Figura 4, el dispositivo 40 repetidor retransmite cada mensaje en la frecuencia en la cual se ha recibido el dicho mensaje. Por tanto, el mensaje M i se retransmite en la frecuencia F1, el mensaje M2 se retransmite en la frecuencia F2, etc. Tales disposiciones son ventajosas, por ejemplo, en el caso en que la red 30 de acceso conoce a priori las frecuencias en las cuales los terminales 20 emiten sus mensajes, es decir en el caso en que los terminales 20 no emiten mensajes de forma asíncrona en frecuencias.
Por el contrario, especialmente en el caso en que la red 30 de acceso no conozca a priori las frecuencias en las cuales los terminales 20 emiten sus mensajes, por ejemplo, debido a que los terminales 20 emiten los mensajes de forma asíncrona en frecuencias, entonces es posible retransmitir los mensajes en frecuencias diferentes de aquellas en las cuales los dichos mensajes han sido recibidos por el dispositivo 40 repetidor.
Las frecuencias de retransmisión se determinan, por ejemplo, en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente, con base en las frecuencias de recepción. Por ejemplo, el dispositivo 40 repetidor puede aplicar un
desajuste frecuencial AF predefinido. En el caso necesario, el mensaje M1 se retransmite en la frecuencia (F1 AF), el mensaje M2 se retransmite en la frecuencia (F2 AF), etc.
Sin embargo, nada excluye, según otros ejemplos, determinar las frecuencias de retransmisión, en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente, independientemente de las frecuencias de recepción.
La Figura 5 representa esquemáticamente las principales etapas de un modo preferido de implementación del procedimiento 50 de comunicación inalámbrica, en el cual las frecuencias de retransmisión de los mensajes se determinan con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor. Tal como se ilustra en la Figura 5, la etapa 51 de recopilación incluye las etapas de:
- 511 medición, mediante el dispositivo 40 repetidor, de los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación,
- 512 determinación, mediante el dispositivo 40 repetidor, de las frecuencias en las cuales los mensajes deben ser retransmitidos con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
Luego, a lo largo de la etapa 52 de retransmisión, los mensajes son retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor en las frecuencias determinadas con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
A lo largo de la etapa 512 de determinación, las frecuencias de retransmisión se determinan de tal modo que dos mensajes recibidos en instantes diferentes se retransmiten en diferentes frecuencias. De preferencia, la función utilizada para determinar las frecuencias de retransmisión es tal que una frecuencia en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente sólo corresponde a un único instante de recepción en el interior de la ventana de recopilación. Eventualmente, varias frecuencias en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente pueden corresponder a un mismo instante de recepción en el interior de la ventana de recopilación. En efecto, si se reciben dos mensajes en el mismo instante en dos frecuencias diferentes, estos no pueden retransmitirse simultáneamente en la misma frecuencia (excepto eventualmente en el caso de un acceso múltiple por división de códigos). Asociando varias frecuencias posibles a un mismo instante de recepción en el interior de la ventana de recopilación, estos dos mensajes pueden, por lo tanto, ser retransmitidos en diferentes frecuencias respectivas, representativas ambas del instante en el cual estos dos mensajes han sido recibidos simultáneamente.
En la continuación de la descripción, se sitúa de manera no limitativa en el caso de que cada instante de recepción en el interior de la ventana de recopilación corresponda a una única frecuencia en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente, y donde cada frecuencia en el interior de la dicha banda frecuencial corresponda a un único instante de recepción en el interior de la dicha ventana de recopilación.
En los modos preferidos de implementación, las frecuencias de retransmisión de los mensajes son determinadas de tal modo que una diferencia frecuencial entre una frecuencia de retransmisión de un mensaje y una frecuencia de referencia predeterminada sea representativa de una diferencia temporal entre un instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje por el dispositivo 40 repetidor. El instante de referencia es por ejemplo el instante t0 del inicio de la ventana de recopilación, el instante (t0 AT) del final de la dicha ventana de recopilación, un instante predefinido en el interior de la ventana de recopilación, el instante t5 de retransmisión del mensaje, etc. La frecuencia de referencia es por ejemplo la frecuencia mínima Fmín de la banda frecuencial del enlace ascendente, la frecuencia máxima Fmáx de la banda frecuencial del enlace ascendente, una frecuencia predefinida en el interior de la banda frecuencial del enlace ascendente, etc.
En la continuación de la descripción se sitúa de manera no limitativa en el caso en que el instante de referencia corresponde al instante t0 del inicio de la ventana de recopilación, y en que la frecuencia de referencia corresponde a la frecuencia mínima Fmín de la banda frecuencial del enlace ascendente. Por ejemplo, la diferencia frecuencial es proporcional a la diferencia temporal. Para un mensaje Mm recibido en un instante tm, la diferencia de frecuencia AFm que determina la frecuencia F'm de retransmisión es, por ejemplo, determinada según la siguiente expresión:
[Matemática 1]
AFm = (Fmáx - Fmín)x(tm - t0)/AT
La Figura 6 representa esquemáticamente un espectrograma, es decir una representación frecuencia/tiempo de las señales radioeléctricas en la banda frecuencial del enlace ascendente. Como en la Figura 4, el dispositivo 40 repetidor recibe cuatro mensajes M1 a M4 en los respectivos instantes t1 a t4, en las respectivas frecuencias F1 a F4 (no se referencian en la Figura 6 con fines de claridad de la figura). El dispositivo 40 repetidor retransmite entonces simultáneamente los mensajes M1 a M4 en las respectivas frecuencias F'1 a F'4 obtenidas aplicando diferencias frecuenciales AF1 a AF4. Aplicando la expresión anterior para el cálculo de las diferencias frecuenciales, se obtienen las siguientes expresiones para las frecuencias F'1 a F'4 de retransmisión:
[Matemática 2]
F'1 = Fmín (Fmáx - Fmín)x(t1 -t0 )/A T
[Matemática 3]
F'2 = Fmín (Fmáx - Fmín)x(t2 -t0 )/A T
[Matemática 4]
F'3 = Fmín (Fmáx - Fmín)x(t3 -t0 )/A T
[Matemática 5]
F'4 = Fmín (Fmáx - Fmín)x(t4 -t0 )/A T
Tal como se ilustra mediante la Figura 5, el procedimiento 50 de comunicación inalámbrica puede incluir, además, si la red 30 de acceso está configurada para determinar los instantes de recepción de los mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor, las etapas de:
- 53 medición, mediante la red 30 de acceso, de las frecuencias de recepción de los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor,
- 54 marca de tiempo, mediante la red 30 de acceso, de los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor con base en las frecuencias de recepción de los dichos mensajes.
Los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor son recibidos por al menos una estación 31 de base de la red 30 de acceso. Midiendo las frecuencias de recepción de los dichos mensajes mediante una estación 31 de base, se obtiene una estimación de las frecuencias de retransmisión de estos mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor. Habiendo las frecuencias de retransmisión de los mensajes por el dispositivo 40 repetidor sido determinadas a partir de los instantes de recepción de los mensajes aplicando una función conocida de la red 30 de acceso, por lo tanto, se entiende que la red 30 de acceso puede estimar estos instantes de recepción a partir de las mediciones de las frecuencias de recepción de los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor.
En el caso descrito anteriormente, en el cual la diferencia frecuencial en una frecuencia de referencia es representativa de la diferencia temporal entre el instante de recepción y un instante de referencia, se pueden considerar varias posibilidades para determinar los instantes de recepción de los mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor.
Especialmente, el instante de referencia, si no es conocido por la red 30 de acceso, puede ser, por ejemplo, indicado en un mensaje de referencia formado y transmitido por el dispositivo 40 repetidor. Alternativamente, y de manera no limitativa, la red 30 de acceso puede estimar el instante de referencia a partir del instante tr en el cual los mensajes retransmitidos han sido recibidos por una estación 31 de base. Por ejemplo, si el instante de referencia corresponde al instante t0 del inicio de la ventana de recopilación, y considerando que la red de acceso conoce la duración AT de la ventana de recopilación, el instante de referencia puede ser estimado igual a (tr - AT) haciendo las siguientes hipótesis:
- el tiempo de propagación entre el dispositivo 40 repetidor y la red 30 de acceso es despreciable,
- el tiempo transcurrido entre el instante (t0 AT) del final de la ventana de recopilación y el instante t5 de retransmisión de los mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor es despreciable.
El dispositivo 40 repetidor también puede incluir en un mensaje de referencia informaciones que permitan a la red 30 de acceso estimar el instante de referencia, como por ejemplo la duración AT de la ventana de recopilación, el tiempo transcurrido entre el instante del final de la ventana de recopilación y el instante de retransmisión de los mensajes, etc.
La frecuencia de referencia, si no es conocida por la red 30 de acceso, puede ser, por ejemplo, indicada en un mensaje de referencia formado y transmitido por el dispositivo 40 repetidor. Alternativamente, el dispositivo 40 repetidor puede formar un mensaje de referencia (que puede incluir informaciones útiles para estimar el instante de referencia) y emitirlo directamente en la frecuencia de referencia, la cual pertenece, en el caso necesario, a la banda frecuencial del enlace ascendente. La Figura 7 representa esquemáticamente un espectrograma que toma los mismos elementos que la Figura 6, y el cual además representa un mensaje Mr de referencia el cual se transmite simultáneamente con los mensajes retransmitidos, en la frecuencia de referencia la cual corresponde en este ejemplo a la frecuencia mínima Fmín de la banda frecuencial del enlace ascendente. Una tal emisión de un mensaje Mr de referencia en la frecuencia de referencia es ventajosa ya que permite a la red 30 de acceso estimar un eventual error introducido por el dispositivo
40 repetidor en la generación de las frecuencias. Midiendo la frecuencia de recepción del mensaje de referencia, y comparando esta frecuencia de recepción con la frecuencia de referencia tal como la generada por la red 30 de acceso, es posible sincronizar en frecuencias el dispositivo 40 repetidor y la estación 31 de base la cual recibió el mensaje de referencia. Una tal sincronización en frecuencias permite estimar con una mayor precisión las diferencias frecuenciales aplicadas por el dispositivo 40 repetidor, y por lo tanto estimar con una mayor precisión los instantes de recepción de los mensajes por el dispositivo 40 repetidor.
Cabe señalar que todo lo que se ha descrito anteriormente en el caso de que las frecuencias de retransmisión se determinen con base en los instantes de recepción de los mensajes mediante el dispositivo 40 repetidor, se puede generalizar a otras propiedades físicas de los mensajes retransmitidos.
Especialmente, es posible codificar los instantes de recepción de los mensajes recibidos por el dispositivo 40 repetidor en la potencia de retransmisión de los dichos mensajes por el dicho dispositivo 40 repetidor. En el caso necesario, el dispositivo 40 repetidor puede, por ejemplo, medir los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación, y determinar las potencias de retransmisión de los dichos mensajes con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes. Por ejemplo, las potencias de retransmisión de los mensajes se determinan de tal modo que una diferencia de potencia entre una potencia de retransmisión de un mensaje y una potencia de referencia predeterminada sea representativa de una diferencia temporal entre el instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje por el dispositivo 40 repetidor. En el caso necesario, la potencia de referencia es, por ejemplo, la potencia de transmisión de un mensaje de referencia formado por el dicho dispositivo 40 repetidor. Por su parte, la red 30 de acceso puede, por ejemplo, medir las potencias de recepción de los mensajes retransmitidos y del mensaje de referencia (las cuales son representativas de las potencias de retransmisión y de la potencia de referencia de las pérdidas de propagación cercana), y marca el tiempo de los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor con base en las potencias de recepción de los dichos mensajes retransmitidos y del mensaje de referencia, de manera similar a lo que se ha descrito anteriormente.
También es posible considerar las propiedades físicas de retransmisión, distintas de la frecuencia de retransmisión o la potencia de retransmisión, para codificar los instantes de recepción de los dichos mensajes por el dispositivo 40 repetidor. Especialmente, también es posible codificar los instantes de recepción de los dichos mensajes por el dispositivo 40 repetidor en la fase de los mensajes retransmitidos. Por ejemplo, las fases de retransmisión de los mensajes se determinan de tal modo que una diferencia de fase entre una fase de retransmisión de un mensaje y una fase de referencia predeterminada sea representativa de una diferencia temporal entre el instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje por el dispositivo 40 repetidor. En el caso necesario, la fase de referencia es, por ejemplo, la fase inicial de transmisión de un mensaje de referencia formado por el dicho dispositivo 40 repetidor. Por su parte, la red 30 de acceso puede, por ejemplo, medir las fases de recepción de los mensajes retransmitidos y del mensaje de referencia (las cuales son representativas de las fases de retransmisión y de la fase de referencia a los desfases introducidos por la propagación cercana), y marca de tiempo de los mensajes retransmitidos por el dispositivo 40 repetidor con base en las fases de recepción de los dichos mensajes retransmitidos y del mensaje de referencia, de manera similar a lo que se ha descrito anteriormente.
Cabe señalar que el mensaje de referencia, eventualmente transmitido por el dispositivo 40 repetidor, puede adoptar cualquier forma adecuada. Especialmente, el mensaje de referencia puede presentarse, en determinados modos de realización, en forma de una frecuencia portadora no modulada (es decir, una señal sinusoidal), en particular cuando el mensaje de referencia se transmite en la frecuencia de referencia y/o con la potencia de referencia.
De manera más general, cabe señalar que los modos de implementación y de realización considerados más arriba se han descrito a título de ejemplos no limitativos, y que en consecuencia se pueden considerar otras variantes.
Especialmente, la invención ha sido descrita considerando un dispositivo 40 repetidor en un enlace ascendente entre los terminales 20 y una red 30 de acceso de un sistema 10 de comunicación inalámbrica. Sin embargo, la invención también es aplicable en el enlace descendente entre la red 30 de acceso y los terminales 20, o incluso en un sistema 10 de comunicación inalámbrica de tipo ad hoc para permitir, por ejemplo, intercambios entre terminales 20, sin infraestructura de tipo red 30 de acceso. Por lo tanto, la invención se puede generalizar a un dispositivo 40 repetidor el cual retransmite hacia al menos un dispositivo receptor los mensajes recibidos de dispositivos emisores. En el enlace ascendente descrito anteriormente, los dispositivos emisores corresponden a los terminales 20 y/o a otros dispositivos repetidores, mientras que los dispositivos receptores corresponden a las estaciones 31 de base y/o a otros dispositivos repetidores. En el enlace descendente descrito anteriormente, los dispositivos emisores corresponden a las estaciones 31 de base y/o a otros dispositivos repetidores, mientras que los dispositivos receptores corresponden a los terminales 20 y/o a otros dispositivos repetidores.
Además, la invención ha sido descrita considerando principalmente el caso en el que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente durante la ventana de recopilación son retransmitidos simultáneamente por el dispositivo 40 repetidor. De manera más general, también se puede considerar no retransmitir necesariamente de manera simultánea
al menos dos mensajes, ya que los instantes de retransmisión de los mensajes recibidos se determinan de modo que aumente el recubrimiento temporal entre los mensajes durante la retransmisión con respecto al recubrimiento temporal entre estos mismos mensajes cuando se reciben durante la ventana de recopilación.
Claims (15)
1. - Procedimiento (50) de comunicación inalámbrica entre una pluralidad de dispositivos (20) emisores y al menos un dispositivo (30) receptor a través de un dispositivo (40) repetidor en la superficie de la Tierra, emitiendo los dichos dispositivos emisores mensajes en una banda frecuencial de los dichos dispositivos emisores los cuales son recibidos por el dicho dispositivo repetidor, retransmitiendo el dicho dispositivo repetidor en la dicha banda frecuencial los mensajes recibidos hacia el dicho al menos un dispositivo receptor, caracterizado porque el procedimiento incluye las etapas de:
- (51) recopilación, mediante el dispositivo (40) repetidor, de mensajes emitidos por los dispositivos emisores y recibidos por el dicho dispositivo repetidor durante una ventana de recopilación,
- (52) retransmisión, mediante el dicho dispositivo repetidor, de los dichos mensajes recibidos durante la dicha ventana de recopilación hacia al menos un dispositivo receptor, siendo los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente sean retransmitidos simultáneamente hacia el dicho al menos un dispositivo receptor.
2. - Procedimiento (50) según la reivindicación 1, en el cual todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación son retransmitidos simultáneamente, y en el cual la ventana de recopilación se interrumpe tan pronto como la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a una potencia máxima predefinida.
3. - Procedimiento (50) según la reivindicación 1, en el cual, cuando la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a una potencia máxima predefinida, sólo algunos de los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación son retransmitidos simultáneamente, y en el cual los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se clasifican por orden descendente de tamaño de mensaje, y los grupos son formados sucesivamente con los mensajes más largos, estando el número de mensajes en cada grupo limitado de modo que la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes del grupo sea inferior a una potencia máxima predefinida.
4. - Procedimiento (50) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye las etapas de:
-(511) medición, mediante el dispositivo (40) repetidor, de los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación,
- (512) determinación, mediante el dispositivo (40) repetidor y con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes, de valores respectivos de una propiedad física de los mensajes por utilizar durante la retransmisión de los dichos mensajes, siendo la dicha propiedad física diferente del instante de recepción de un mensaje,
- (52) retransmisión de los mensajes mediante el dispositivo (40) repetidor, utilizando los valores de la propiedad física determinados con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
5. - Procedimiento (50) según la reivindicación 4, en el cual los valores de la propiedad física de los mensajes retransmitidos se determinan de tal modo que una diferencia entre un valor de la propiedad física de un mensaje retransmitido y un valor de referencia predeterminado de la dicha propiedad física sea representativa de una diferencia temporal entre un instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje mediante el dispositivo repetidor.
6. - Procedimiento (50) según la reivindicación 5, que incluye una etapa de formación y de transmisión, mediante el dispositivo (40) repetidor, de un mensaje (Mr) de referencia utilizando el valor de referencia de la propiedad física.
7. - Procedimiento (50) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que incluye las etapas de:
- (53) medición, mediante el al menos un dispositivo (30) receptor, de los valores de la propiedad física de los mensajes recibidos del dispositivo (40) repetidor,
- (54) marca de tiempo, mediante el al menos un dispositivo (30) receptor, de los mensajes retransmitidos por el dispositivo (40) repetidor con base en los valores medidos de la propiedad física de los dichos mensajes recibidos por el dicho al menos un dispositivo receptor.
8. - Procedimiento (50) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el cual la propiedad física, cuyos valores por utilizar para la retransmisión de los mensajes se determinan con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo (40) repetidor, corresponde a la frecuencia de los dichos mensajes, o a la potencia de los dichos mensajes o a la fase de los dichos mensajes.
9. - Dispositivo (40) repetidor adaptado para recibir en la superficie de la Tierra los mensajes emitidos en una banda frecuencial por los dispositivos (20) emisores y para retransmitir en la dicha banda frecuencial los mensajes recibidos hacia el al menos un dispositivo (30) receptor, caracterizado porque el dicho dispositivo repetidor incluye medios configurados para:
- recopilar mensajes emitidos por los dispositivos emisores y recibidos por el dicho dispositivo repetidor durante una ventana de recopilación,
- retransmitir los dichos mensajes recibidos durante la dicha ventana de recopilación hacia el al menos un dispositivo receptor, siendo los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación retransmitidos de tal modo que al menos dos mensajes recibidos no simultáneamente sean retransmitidos simultáneamente hacia el dicho al menos un dispositivo receptor.
10. - Dispositivo (40) repetidor según la reivindicación 9, en el cual todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación son retransmitidos simultáneamente, y en el cual la ventana de recopilación se interrumpe tan pronto como la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación sea superior a una potencia máxima predefinida.
11. - Dispositivo (40) repetidor según la reivindicación 9, en el cual, cuando la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación es superior a una potencia máxima predefinida, sólo algunos de los dichos mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se retransmiten simultáneamente, y en el cual los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación se clasifican por orden descendente de tamaño de mensaje, y los grupos son formados sucesivamente con los mensajes más largos, estando el número de mensajes en cada grupo limitado de modo que la potencia instantánea total necesaria para retransmitir simultáneamente todos los mensajes del grupo sea inferior a una potencia máxima predefinida.
12. - Dispositivo (40) repetidor según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, que incluye medios configurados para:
- medir los instantes de recepción de los mensajes recibidos durante la ventana de recopilación,
- determinar, con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes, los valores respectivos de una propiedad física de los mensajes por utilizar durante la retransmisión de los dichos mensajes, siendo la dicha propiedad física diferente del instante de recepción de un mensaje,
- retransmitir los mensajes utilizando los valores de la propiedad física determinados con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes.
13. - Dispositivo (40) repetidor según la reivindicación 12, configurado para determinar los valores de la propiedad física de los mensajes retransmitidos de tal modo que una diferencia entre un valor de la propiedad física de un mensaje retransmitido y un valor de referencia predeterminado de la dicha propiedad física sea representativa de una diferencia temporal entre un instante de referencia y el instante de recepción del dicho mensaje mediante el dispositivo repetidor.
14. - Dispositivo (40) repetidor según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, en el cual la propiedad física, cuyos valores por utilizar para la retransmisión de los mensajes se determinan con base en los instantes de recepción de los dichos mensajes mediante el dispositivo (40) repetidor, corresponde a la frecuencia de los dichos mensajes, o a la potencia de los dichos mensajes o a la fase de los dichos mensajes.
15. - Sistema (10) de comunicación inalámbrica que incluye al menos un dispositivo (30) receptor y al menos un dispositivo (40) repetidor según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el al menos un dispositivo (30) receptor incluye medios configurados para:
- medir los valores de la propiedad física de los mensajes recibidos del dispositivo (40) repetidor,
- marca de tiempo de los mensajes retransmitidos por el dispositivo (40) repetidor con base en los valores medidos de la propiedad física de los dichos mensajes recibidos por el dicho al menos un dispositivo receptor
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