ES3036596T3 - A load balancing solution for co-operative broadcasting in a wireless communication system - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende varios dispositivos de radio (102, 104). Cada dispositivo de radio (102, 104) pertenece a una o más zonas de radio (200) y puede repetir la transmisión del mensaje de difusión, independientemente de si funciona como enrutador o no. Los dispositivos de radio (102, 104) de cada zona de radio (200) están configurados para repetir colectivamente la transmisión de un mensaje de difusión con un número objetivo de repeticiones dentro de cada zona de radio (200). Cada dispositivo de radio (102, 104) de cada zona de radio (200) a la que pertenece está configurado para definir un valor de carga de repetición total que representa la contribución de dicho dispositivo de radio (102, 104) a dicho número objetivo de repeticiones dentro de dicha zona de radio (200), y decidir si se repite la transmisión del mensaje de difusión en función de dicho valor de carga de repetición total. La invención se refiere también a un método para el sistema de comunicación inalámbrica (100), un dispositivo de radio (102, 104) para el sistema de comunicación inalámbrica, un método para el dispositivo de radio (102, 104), un programa de ordenador y un medio tangible no volátil legible por ordenador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Una solución de balanceo de carga para la difusión cooperativa en un sistema de comunicación inalámbrica

CAMPO TÉCNICO

La invención se refiere en general al campo técnico de los sistemas de comunicación inalámbrica. La invención se refiere especialmente a la difusión en sistemas de comunicación inalámbrica.

ANTECEDENTES

Una red de comunicación inalámbrica, como una red de malla inalámbrica (WMN, por sus siglas en inglés) o una topología de árbol de grupos (por ejemplo, como se describe en una publicación de patente US8064363 B2), está formada por múltiples, posiblemente incluso cientos o miles o incluso más, dispositivos de radio que pueden comunicarse entre sí, dependiendo, por ejemplo, del rango de transmisión, el uso del canal de frecuencia, etc. La red de comunicación inalámbrica puede tener uno o más dispositivos de sumidero que pueden formar parte de puertas de acceso a otras redes, por ejemplo Internet, y entregar datos a y desde la red de comunicación inalámbrica. Para dar soporte a las distintas funciones de las redes de comunicación inalámbrica, los dispositivos de radio suelen desempeñar diferentes papeles. Los dispositivos de radio de la red pueden dividirse en dispositivos enrutadores y dispositivos no enrutadores en función de si participan en el reenvío de datos, es decir, en el enrutamiento. Los dispositivos enrutadores mantienen la conectividad de la red y reenvían, es decir, enrutan, los datos de otros dispositivos de radio cuando es necesario. Los dispositivos no enrutadores pueden transmitir sus propios datos y recibir datos dirigidos a ellos, pero no enrutan datos de otros dispositivos de radio. La red de comunicación inalámbrica puede no estar en un entorno de radio estático y parte de los dispositivos pueden moverse, aparecer o desaparecer.

Un ejemplo de red mallada inalámbrica puede ser una red de sensores inalámbricos (WSN, por sus siglas en inglés) formada por dispositivos sensores que producen datos. Cada dispositivo sensor puede estar equipado con una o más radios que se utilizan para enviar los datos al dispositivo de sumidero. Aun si un solo sensor de radio no pueda llegar directamente al dispositivo de sumidero, la red de malla inalámbrica formada entre los dispositivos de radio sensores se encarga de ello. Un protocolo de enrutamiento implementado en cada dispositivo de radio elige el camino hacia el dispositivo de sumidero. Del mismo modo, puede haber datos que se entregan, a través de múltiples saltos de radio, desde el dispositivo de sumidero al dispositivo o dispositivos de radio o entre dispositivos de radio.

Los datos transmitidos en la red de comunicación inalámbrica pueden tener requisitos de temporización estrictos, es decir, requisitos de comunicación de baja latencia de entrega de dispositivo de radio a dispositivo de radio o de dispositivo de radio a dispositivo de sumidero. Por ejemplo, en un sistema de iluminación, los datos de control de la conmutación deben transmitirse rápidamente a través de la red de malla inalámbrica, por ejemplo en unos pocos cientos de milisegundos, para mejorar la experiencia del usuario.

La entrega de datos debe ser rápida, pero por otro lado no debe causar interferencias en la red. La difusión/saturación puede ser la forma más rápida de enviar datos a varios receptores, pero también puede provocar colisiones y aumentar las interferencias. En el caso de redes más grandes, una ráfaga no controlada de mensajes de difusión puede bloquear completamente los canales y afectar a la entrega de otros datos. Mediante la repetición, por parte de los dispositivos enrutadores, del mensaje de difusión, los datos pueden distribuirse a los dispositivos de radio de la red.

En la comunicación de difusión, el compromiso entre fiabilidad y sobrecarga de comunicación puede controlarse con diferentes cantidades de repeticiones de los mensajes de difusión. En los protocolos típicos de comunicación de difusión/saturación, la cantidad de repeticiones es específica para cada mensaje y suele ser la misma para todos los dispositivos. Esto significa que, en instalaciones densas, la cantidad total de repeticiones puede ser excesiva y causar una gran sobrecarga que provoque, por ejemplo, una gran cantidad de colisiones e interferencias. Por otra parte, en una instalación dispersa, la cantidad de repeticiones puede ser demasiado baja para lograr una fiabilidad suficiente. Ambos resultados pueden resultar en una reducción de la calidad del servicio, por ejemplo, pérdida de datos y/o aumento de los retrasos.

La solicitud de patente EP 3509 248 A1 divulga un sistema para la repetición cooperativa de mensajes de difusión que comprende una pluralidad de nodos enrutadores, cada uno de los cuales puede recibir y repetir la transmisión de mensajes de difusión. La pluralidad de nodos enrutadores está configurada para repetir colectivamente una transmisión de un mensaje de difusión en uno o más canales de frecuencia una cantidad objetivo colectiva de veces dentro de una vecindad de la pluralidad de nodos enrutadores.

Una solicitud de patente US 2017/034760 A1 divulga un método y un aparato para reducir la longitud de una tormenta de paquetes en una red inalámbrica de malla.

Una solicitud de patente US 2005/243765 A1 divulga un método de control distribuido de una red de malla inalámbrica sin conocimiento de la topología global.

BREVE DESCRIPCIÓN

A continuación se presenta un resumen simplificado con el fin de proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos de diversas realizaciones de la invención. La breve descripción no es una descripción exhaustiva de la invención. No pretende identificar elementos clave o críticos de la invención ni delimitar el alcance de la invención. La breve descripción siguiente se limita a presentar algunos conceptos de la invención de forma simplificada como preludio a una descripción más detallada de las realizaciones ejemplares de la invención.

Un objetivo de la invención es presentar un sistema de comunicación inalámbrica, un método para un sistema de comunicación inalámbrica, un dispositivo de radio para un sistema de comunicación inalámbrica, un método para el dispositivo de radio, un programa informático y un medio legible por ordenador no volátil tangible para la difusión cooperativa. Otro objetivo de la invención es que el sistema, los métodos, el programa informático y el medio legible por ordenador no volátil tangible para la difusión cooperativa mejoren el desempeño de la red de comunicación inalámbrica.

Los objetivos de la invención se alcanzan mediante un método, un aparato y un programa informático tal como se definen en las respectivas reivindicaciones independientes.

De acuerdo con un primer aspecto, se proporciona un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una pluralidad de dispositivos de radio y uno o más dispositivos de sumidero, donde cada dispositivo de radio pertenece a una o más vecindades de radio y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio está operando como un dispositivo enrutador o como un dispositivo no enrutador, donde los dispositivos de radio que pertenecen a cada vecindad de radio están configurados para repetir colectivamente una transmisión de un mensaje de difusión una cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de cada vecindad de radio, donde cada dispositivo de radio, que funciona como dispositivo enrutador o como dispositivo no enrutador, dentro de cada vecindad de radio a la que pertenece está dispuesto para: definir un valor de carga de repetición total que represente una contribución de dicho dispositivo de radio a la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión dentro de dicha vecindad de radio a la que pertenece, y decidir si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, donde cada dispositivo de radio está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición total se define basándose en el valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores.

El valor de carga de repetición propia del dispositivo no enrutador puede ser cero.

Sólo una parte de los dispositivos no enrutadores pueden estar dispuestos para participar en la repetición de la transmisión del mensaje de difusión, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio y/o el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio pueden depender además del número de dispositivos no enrutadores participantes.

Cada dispositivo enrutador puede estar dispuesto para: definir el número de sus dispositivos miembros y el número de sus dispositivos miembros no enrutadores, donde los dispositivos miembros pueden comprender uno o más dispositivos miembros enrutadores y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores; y transmitir regularmente mensajes de baliza, donde cada mensaje de baliza puede incluir el número actual de los dispositivos miembros y el número actual de los dispositivos miembros no enrutadores del dispositivo enrutador.

Cada dispositivo enrutador puede estar dispuesto para detectar el número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio mediante la recepción de mensajes de baliza transmitidos por otros dispositivos enrutadores de la vecindad de radio.

De acuerdo con un segundo aspecto, se proporciona un método para un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una pluralidad de dispositivos de radio y uno o más dispositivos de sumidero, donde cada dispositivo de radio pertenece a una o más vecindades de radio y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio está operando como un dispositivo enrutador o como un dispositivo no enrutador, donde los dispositivos de radio que pertenecen a cada vecindad de radio están configurados para repetir colectivamente una transmisión de un mensaje de difusión una cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de cada vecindad de radio, donde el método comprende: definir, por cada dispositivo de radio, operar como dispositivo enrutador o como dispositivo no enrutador, dentro de cada vecindad de radio a la que pertenece, un valor de carga de repetición total que representa una contribución de dicho dispositivo de radio a la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión dentro de dicha cada vecindad de radio a la que pertenece; decidir, por cada dispositivo de radio dentro de cada vecindad de radio a la que pertenece, si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, donde cada dispositivo de radio está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio, y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores.

De acuerdo con un tercer aspecto, se proporciona un dispositivo de radio para una comunicación inalámbrica que comprende una pluralidad de dispositivos de radio y uno o más dispositivos de sumidero, donde el dispositivo de radio pertenece a una o más vecindades de radio y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio funciona como un dispositivo enrutador o como un dispositivo no enrutador, donde el dispositivo de radio comprende: una parte de procesamiento, y una parte de transferencia de datos para proporcionar una comunicación de radio bidireccional con al menos otro dispositivo de radio del sistema, donde el dispositivo de radio que funciona como dispositivo enrutador o como dispositivo no enrutador está configurado para: definir, mediante la parte de procesamiento, un valor de carga de repetición total que representa una contribución del dispositivo de radio a una cantidad objetivo colectiva de repeticiones de un mensaje de difusión dentro de cada vecindad de radio a la que pertenece; y decidir, mediante la parte de procesamiento, si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, donde el dispositivo de radio está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio, y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros de enrutador y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores.

De acuerdo con un cuarto aspecto, se proporciona un método para el dispositivo de radio descrito anteriormente dentro de un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una pluralidad de dispositivos de radio y uno o más dispositivos de sumidero, el método comprende: definir, por la parte de procesamiento, un valor de carga de repetición total que representa una contribución del dispositivo de radio a una cantidad objetivo colectiva de repeticiones de un mensaje de difusión dentro de cada vecindad de radio a la que pertenece; y decidir, mediante la parte de procesamiento, si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, donde el dispositivo de radio está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición total se define con base en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio definidos para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador, donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio, y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores.

Según un quinto aspecto, se proporciona un programa informático, donde el programa informático comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por el dispositivo de radio descrito anteriormente, hacen que el dispositivo de radio lleve a cabo los pasos del método para el dispositivo de radio descrito anteriormente.

Según un sexto aspecto, se proporciona un medio legible por ordenador no volátil tangible que comprende el programa de ordenador descrito anteriormente.

Varias realizaciones de ejemplo y no limitantes de la invención, tanto como construcciones como métodos de operación, junto con objetos adicionales y ventajas de los mismos, serán mejor entendidos a partir de la descripción siguiente de realizaciones de ejemplo y no limitantes específicas cuándo se leen en conexión con los dibujos acompañantes.

Los verbos "comprender" e "incluir" se utilizan en este documento como limitaciones abiertas que no excluyen ni exigen la existencia de características no mencionadas. Las características descritas en las reivindicaciones dependientes son libremente combinables entre sí, a menos que se indique explícitamente lo contrario. Además, debe entenderse que el uso de "un" o "una/uno", es decir, una forma singular, a lo largo de este documento no excluye una pluralidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las realizaciones de la invención se ilustran a modo de ejemplo, y no de forma limitativa, en las figuras de los dibujos adjuntos.

La Figura 1A ilustra esquemáticamente un ejemplo de sistema de comunicación inalámbrica.

La Figura 1B ilustra esquemáticamente un ejemplo de un dispositivo enrutador que tiene dispositivos miembros.

La Figura 2 ilustra esquemáticamente otro ejemplo de un sistema de comunicación inalámbrica.

La Figura 3 ilustra esquemáticamente un ejemplo de estructura de una trama de baliza.

La Figura 4 ilustra esquemáticamente un ejemplo de método.

Las Figuras 5A y 5B ilustran esquemáticamente topologías de red de ejemplo.

La Figura 6 ilustra un ejemplo de dispositivo de radio según la invención.

Descripción de las realizaciones ejemplares

La Figura 1A ilustra esquemáticamente un ejemplo de sistema de comunicación inalámbrica, es decir, de red, 100 según la invención. El sistema de comunicación inalámbrica 100 puede tener una topología de red de árbol de grupos, como se ilustra en el ejemplo de la Figura 1A. El sistema de comunicación inalámbrica 100 según la invención también puede tener cualquier otra topología de red, por ejemplo, el sistema de comunicación inalámbrica puede ser una red de malla inalámbrica (WMN, por sus siglas en inglés), tal como una red de sensores inalámbricos (WSN, por sus siglas en inglés).

El sistema de comunicación inalámbrica 100 según la invención comprende una pluralidad de dispositivos de radio 102, 104 que tienen diferentes roles operativos, tales como el rol de enrutador 102 y/o el rol de no enrutador 104. Los dispositivos enrutadores 102 del sistema 100 forman un esqueleto para la red 100, donde los dispositivos enrutadores 102 pueden tener uno o más dispositivos miembros. Los dispositivos miembros del dispositivo enrutador 102 comprenden uno o más dispositivos enrutadores 102 y/o uno o más dispositivos no enrutadores 104. La Figura 1B ilustra un ejemplo de un dispositivo enrutador R1 que tiene tres dispositivos miembros: dispositivos miembros no enrutadores N3 y N4 y un dispositivo miembro enrutador R2. El dispositivo enrutador R1 con sus dispositivos miembros puede ser una parte de un sistema inalámbrico 100. El sistema 100 según la invención comprende además uno o más dispositivos de radio que operan en un rol de sumidero 106. Los dispositivos de sumidero 106 forman parte de una puerta de acceso a otras redes, por ejemplo Internet, y entregan datos en y desde el sistema 100. Cada dispositivo de radio 102, 104 del sistema 100 puede estar asociado con al menos un dispositivo padre en su vecindad de radio directa, es decir, rango de radio directo. Preferiblemente, cada dispositivo de radio 102, 104 del sistema 100 puede estar asociado con un dispositivo padre a la vez. Esto puede ser preferible especialmente en redes de comunicación inalámbrica densas. Sin embargo, cada dispositivo de radio 102, 104 también puede estar asociado con más de un dispositivo padre. El dispositivo padre de cada dispositivo de radio 102, 104 es un dispositivo enrutador 102.

Alternativamente, si la red de comunicación inalámbrica comprende uno o más dispositivos de sumidero 106, el dispositivo padre de cada dispositivo de radio 102, 104 puede ser un dispositivo enrutador 102 o un dispositivo de sumidero 106. En el ejemplo de la Figura 1B, el dispositivo enrutador R1 es el dispositivo padre para el dispositivo enrutador R2 y para los dispositivos no enrutadores N3 y N4.

El término "vecindad de radio de un dispositivo de radio" significa a lo largo de esta solicitud uno o más dispositivos de radio cuyas transmisiones de radio pueden ser detectadas por un dispositivo de radio receptor. Un significado ampliado del término "vecindad de radio de un dispositivo de radio" tiene en cuenta al vecino o vecinos del vecino o vecinos del dispositivo de radio, es decir, vecindad multisalto, como vecindad de dos saltos, vecindad de tres saltos, vecindad de cuatro saltos, y/o así sucesivamente. El sistema de comunicación inalámbrica 100 puede ser tal que todos los dispositivos de radio 102, 104 no puedan comunicarse directamente con los uno o más dispositivos de sumidero 106 debido a la gran distancia entre los dispositivos de radio 102, 104 y los uno o más dispositivos de sumidero 106, y a un rango de radio limitado, por lo que se necesita una comunicación multienlace, es decir, multisalto, entre los dispositivos de radio 102, 104, y los uno o más dispositivos de sumidero 106.

Una forma de proporcionar la comunicación multisalto en el sistema de comunicación inalámbrica 100 es la difusión y repetición (redifusión) de datos dentro del sistema 100. La difusión también puede denominarse saturación. Los datos difundidos pueden comprender, por ejemplo, uno o más mensajes de difusión. Los dispositivos de radio pueden no estar autorizados a repetir los datos transmitidos múltiples veces, es decir, el dispositivo de radio 102, 104 que repite no está autorizado a repetir la transmisión de los mismos datos de nuevo, si aparecen de nuevo más tarde. Por ejemplo, los datos pueden incluir un identificador único (ID, por sus siglas en inglés) para identificar los datos y si un dispositivo de radio 102, 104 recibe datos que tienen ID que el dispositivo de radio 102, 104 ya ha repetido, el dispositivo de radio 102, 104 no está autorizado a repetir dichos datos de nuevo. Por ejemplo, el ID puede comprender la dirección del remitente original y un número de secuencia. Además o alternativamente, los datos difundidos pueden incluir un límite de salto para limitar el alcance de los datos difundidos. Por ejemplo, el remitente puede establecer el límite de salto para los datos transmitidos, y cada dispositivo de radio 102, 104 que repita los datos puede disminuir el valor del límite de salto. Cuando el dispositivo de radio 102, 104 recibe datos con un valor límite de salto de cero, no repetirá los datos.

El término difusión se refiere a un método de comunicación que no es el direccionamiento de destino. Mediante la difusión y la repetición, los datos pueden distribuirse a los dispositivos de radio 102, 104 del sistema 100. Los dispositivos de radio 102, 104 a los que pueden dirigirse realmente los datos pueden identificarse mediante un direccionamiento independiente. El direccionamiento separado puede incluir, por ejemplo, direccionamiento de difusión, donde los datos pueden destinarse a todos los dispositivos de radio 102, 104 del sistema 100, direccionamiento de multidifusión, donde los datos pueden destinarse a un grupo de dispositivos de radio 102, 104 del sistema 100, o direccionamiento de unidifusión, donde los datos pueden destinarse a un único dispositivo de radio 102, 104 del sistema 100.

La Figura 2 ilustra esquemáticamente un ejemplo del sistema de comunicación inalámbrica 100 que comprende una pluralidad de dispositivos de radio 102, 104, cada uno de los cuales pertenece a una o más vecindades de radio, es decir, un rango de radio 200. En el ejemplo de la Figura 2, las una o más vecindades de radio 200 se superponen, es decir, cada vecindad de radio 200 comprende uno o más dispositivos de radio 102 que pertenecen a una o más otras vecindades de radio 200. La transmisión de mensajes de difusión de los dispositivos de radio 102, 104 pertenecientes a más de una vecindad de radio 200 puede ser escuchada, es decir, recibida, dentro de más de una vecindad de radio 200 permitiendo la comunicación multisalto. El ejemplo de sistema de comunicación inalámbrica 100 de la Figura 2 comprende únicamente dispositivos enrutadores 102 y dispositivos no enrutadores 104, pero el sistema de comunicación inalámbrica 100 puede comprender además uno o más dispositivos de sumidero 106, cada uno de los cuales pertenece a una o más vecindades de radio 200.

Normalmente, en las redes de comunicación inalámbrica conocidas, sólo los dispositivos enrutadores 102 participan en el reenvío, es decir, el enrutamiento, de los mensajes de difusión y los dispositivos no enrutadores 104 pueden transmitir sus propios datos y recibir datos dirigidos a ellos, pero los dispositivos no enrutadores 104 no participan en el enrutamiento de los mensajes de difusión. Por ejemplo, en muchas redes multisalto prácticas, como las redes de control de iluminación, puede haber muchos dispositivos no enrutadores 104 alimentados por la red eléctrica que no participan en las actividades de enrutamiento. Sin embargo, cada dispositivo de radio 102, 104 del sistema de comunicación inalámbrica 100 de acuerdo con la presente invención es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión que está destinado a ser entregado en el sistema 100, independientemente de si el dispositivo de radio 102, 104 está operando como un dispositivo enrutador 102 o como un dispositivo no enrutador 104. En otras palabras, cada dispositivo de radio 102, 104 de la pluralidad de dispositivos de radio del sistema de comunicación inalámbrica 100 de acuerdo con la invención puede participar en el enrutamiento de un mensaje de difusión que se pretende entregar en el sistema 100. Esto permite que otros posibles recursos del sistema de comunicación inalámbrica 100 puedan utilizarse para reducir la carga de los dispositivos enrutadores 102, lo que mejora el desempeño de enrutamiento de datos del sistema 100, su latencia y su rendimiento, que depende principalmente de los dispositivos enrutadores 102. Los uno o más dispositivos de sumidero 106 no participan en la repetición de la transmisión del mensaje de difusión.

Con el fin de distribuir un mensaje de difusión dentro del sistema de comunicación inalámbrica 100 según la invención, los dispositivos de radio 102, 104 pertenecientes a cada vecindad de radio 200 están configurados para repetir colectivamente, es decir, cooperativamente, una transmisión de un mensaje de difusión una cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de cada vecindad de radio 200. La cantidad objetivo colectiva de repeticiones de la transmisión del mensaje de difusión dentro de cada vecindad puede ser, por ejemplo, una cantidad predefinida, definida durante el tiempo de ejecución del método, o establecida por la aplicación, donde se puede implementar el sistema de comunicación inalámbrica 100. El objetivo es proporcionar localmente, es decir, dentro de cada vecindad de radio 200, la cantidad objetivo colectiva de repeticiones de la transmisión del mensaje de difusión independientemente del número local de dispositivos enrutadores 102 y dispositivos no enrutadores 104, es decir, el número de dispositivos enrutadores 102 y el número de dispositivos no enrutadores 104 dentro de cada vecindad de radio 200, es decir, el rango de radio. En otras palabras, el objetivo es mantener la misma cantidad colectiva local de repeticiones de la transmisión del mensaje de difusión dentro de cada vecindad de radio 200 independientemente de la cantidad de dispositivos enrutadores 102 dentro de cada vecindad de radio. En otras palabras, cuantos más dispositivos enrutadores 102 haya dentro de cada vecindad de radio 200, menos repeticiones de la transmisión del mensaje de difusión serán necesarias por dispositivo enrutador 102. Cada dispositivo enrutador 102 puede detectar un recuento de enrutadores (R), es decir, el número de dispositivos enrutadores 102, dentro de cada vecindad de radio 200 a la que pertenece el dispositivo enrutador 102 mediante el escaneo de transmisiones, por ejemplo, mensajes de baliza, dentro de la vecindad de radio 200. Del mismo modo, cada dispositivo no enrutador 104 puede detectar el recuento de enrutadores (R), es decir, el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200, mediante el escaneo de transmisiones, por ejemplo, mensajes de baliza, dentro de cada vecindad de radio 200 a la que pertenece el dispositivo no enrutador 104. En otras palabras, cada dispositivo enrutador 102 y cada dispositivo no enrutador 104 pueden estar dispuestos para detectar el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de su vecindad de radio 200 mediante la recepción de mensajes de baliza transmitidos por otros dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200.

Además, cada dispositivo enrutador 102 puede definir, por ejemplo, llevar un registro del número de sus dispositivos miembros, es decir, el recuento de miembros, (M) y el número de sus dispositivos miembros no enrutadores, es decir, el recuento de miembros no enrutadores, (N). Además, cada dispositivo enrutador 102 puede informar del recuento de miembros (M) y del recuento de miembros no enrutadores (N) a los miembros o a dicho dispositivo enrutador 102. La información puede, por ejemplo, implementarse como parte de mensajes de baliza distribuidos regularmente, es decir, transmitidos, es decir, tramas de baliza 300. Cada mensaje de baliza transmitido por el dispositivo enrutador 102 puede incluir el número de los dispositivos miembros (M) del dispositivo enrutador 102 y el número de los dispositivos miembros no enrutadores (N) del dispositivo enrutador 102. La Figura 3 ilustra un ejemplo de estructura de una trama de baliza 300 que incluye el número de dispositivos miembros (M) y el número de dispositivos miembros no enrutadores (N). El número del campo 310 de los dispositivos miembros (M) y el número del campo 312 de los dispositivos miembros no enrutadores (N) pueden incluirse en un campo 306 de carga útil de capa de control de acceso a medios (MAC, por sus siglas en inglés) de la trama de baliza 300. La trama de baliza puede comprender además, por ejemplo, el campo de encabezado de capa física (PHY, por sus siglas en inglés) 302, el campo de encabezado MAC 304 y el campo de pie de página de PHY 308.

A continuación se describe un método de difusión colectiva con balance de carga según la invención haciendo referencia a la Figura 4, que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la invención en forma de diagrama de flujo. El método se describe haciendo referencia a un dispositivo de radio 102, 104 dentro de una vecindad de radio 200 a la que pertenece dicho dispositivo de radio 102, 104. Sin embargo, cada dispositivo de radio 102, 104 del sistema 100 que recibe un mensaje de difusión dentro de la vecindad de radio 200 puede realizar independientemente los pasos del método. En otras palabras, cada dispositivo de radio 102, 104 que recibe un mensaje de difusión puede estar configurado para decidir independientemente si repetir o no la transmisión del mensaje de difusión recibido y la cantidad de repeticiones de la transmisión del mensaje de difusión mediante la realización de al menos algunos de los pasos del método según la invención. Además, cada dispositivo de radio 102, 104 puede realizar independientemente los pasos del método dentro de cada vecindad de radio 200 al que pertenezca cada dispositivo de radio 102, 104.

El dispositivo de radio 102, 104 puede escuchar, es decir, escanear, transmisiones dentro de la vecindad de radio 200 en un paso 402 con el fin de recibir el mensaje de difusión en un paso 404. Si el dispositivo de radio 102, 104 detecta en un paso 404 que no recibe ningún mensaje de difusión, continúa escuchando transmisiones en el paso 402.

En un paso 406, el dispositivo de radio 102, 104 define un valor de carga de repetición total, tras recibir el mensaje de difusión. El valor de carga de repetición total representa la contribución de dicho dispositivo de radio 102, 104 a la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión dentro de la vecindad de radio 200. El valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio 102, 104 y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio 102, 104 definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio 102, 104 como se describirá más adelante haciendo referencia a diferentes ejemplos.

En un paso 408, el dispositivo de radio 102, 104 decide si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, es decir, basándose en el valor de carga de repetición total definido. El valor de carga de repetición total define una probabilidad con la que el dispositivo de radio 102, 104 repite la transmisión el mensaje de difusión y la cantidad de repeticiones para que se alcance la cantidad objetivo colectiva. En otras palabras, el dispositivo de radio 102, 104 decide en función del valor de carga de repetición total definido si repite el mensaje de difusión y cuántas veces repite el mensaje de difusión. La cantidad de repeticiones del dispositivo de radio individual 102, 104 puede diferir de 0 a n, donde n > 0, con el fin de alcanzar la cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de la vecindad de radio.

La repetición del mensaje de difusión puede realizarse en uno o varios canales de frecuencia. Los uno o más canales de frecuencia pueden, por ejemplo, estar predefinidos o definidos durante el tiempo de ejecución del método por el dispositivo de radio 102, 104. La cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión puede ser la misma o diferente para cada uno de los uno o más canales de frecuencia. Alternativa o adicionalmente, la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión y/o los uno o más canales de frecuencia puede ser la misma o diferente para cada vecindad de radio 200.

Como se ha descrito anteriormente, el valor de carga de repetición total (TRL, por sus siglas en inglés) se define basándose en el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio 102, 104. Por ejemplo, el valor de carga de repetición total puede definirse como la suma del valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio 102, 104 y el valor o valores de carga de repetición padre del dispositivo de radio 102, 104 definidos para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado. Si el dispositivo de radio 102, 104 está asociado con más de un dispositivo padre, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 se define para cada dispositivo padre del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición total (TRL, por sus siglas en inglés) puede definirse para ser la suma del valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y los valores de carga de repetición padre (PRLs, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 definidos para cada dispositivo padre del dispositivo de radio 102, 104. Alternativamente, si el dispositivo de radio 102, 104 está asociado con un dispositivo padre, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 se define para dicho dispositivo padre del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición total (TRL, por sus siglas en inglés) puede definirse como la suma del valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 definido para dicho dispositivo padre.

Como se ha comentado anteriormente, los dispositivos de sumidero 106 no repiten la transmisión del mensaje de difusión. Así, el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de sumidero 106 es cero y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de sumidero 106 es cero, haciendo que el valor de carga de repetición total (TRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de sumidero 106 sea cero. Además, si un dispositivo de sumidero 106 es el padre del dispositivo de radio 102, 104, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 definido para el dispositivo de sumidero 106 es cero, porque los dispositivos de sumidero 106 no repiten la transmisión del mensaje de difusión.

A continuación se describen algunos ejemplos para definir el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104.

De acuerdo con un primer ejemplo según la invención, la carga de repetición de mensajes de difusión puede dividirse entre los dispositivos enrutadores 102 y el dispositivo no enrutador 104 dentro de la vecindad de radio 200 aplicando la toma de decisiones distribuida. El valor de carga de repetición propia puede definirse como cero para los dispositivos no enrutadores 104. Además, la carga de repetición propia del dispositivo enrutador 102 depende del número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200 y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador 102. El valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo enrutador 102 puede definirse, por ejemplo, según la fórmula siguiente:

ORL =l / (ü<X>(Ai 1)), (1)

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200, es decir, el recuento de enrutadores, y M es el número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador 102, es decir, el recuento de miembros de dicho dispositivo enrutador 102.

El valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 depende del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio 200 y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado del dispositivo de radio 102, 104 independientemente de si el dispositivo de radio 102, 104 está funcionando como dispositivo enrutador 102 o como dispositivo no enrutador 104. El valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio 102, 104 puede definirse, por ejemplo, según la siguiente fórmula:

PRL = 1 / (R<X>(MP1<)), (>2<)>

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio, es decir, el recuento de enrutadores, y Mp es el número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado, es decir, el recuento de miembros del dispositivo padre asociado. Como se ha comentado anteriormente, si el dispositivo de radio 102, 104 tiene más de un dispositivo padre, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) puede definirse por separado para cada dispositivo padre asociado del dispositivo de radio 102, 104 con la fórmula anterior (2).

Según un segundo ejemplo útil para comprender la invención, la carga de repetición de mensajes de difusión puede dividirse entre los dispositivos enrutadores 102 y el dispositivo no enrutador 104 dentro de la vecindad de radio 200 aplicando una toma de decisiones balanceada de carga no igual. En este ejemplo, la carga de repetición de mensajes de difusión puede desplazarse desde los dispositivos enrutadores 102 a sus miembros de dispositivo no enrutador 104, si el dispositivo enrutador 102 tiene uno o más miembros de dispositivo no enrutador 104.

Además, en este ejemplo, el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) puede definirse como cero para los dispositivos no enrutadores 104. El valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) de los dispositivos enrutadores 102 depende de si el dispositivo enrutador 102 tiene uno o más dispositivos miembros no enrutadores 104. El valor de carga de repetición propia puede definirse como cero para los dispositivos enrutadores 102 que tienen uno o más dispositivos miembros no enrutadores 104. El valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador 102 sin dispositivos miembros no enrutadores 104 puede depender del número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200 y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo de radio 102, 104. El valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) de los dispositivos enrutadores 102 sin dispositivos miembros no enrutadores 104 puede definirse, por ejemplo, según la misma fórmula (1) que en el primer ejemplo descrito anteriormente.

En este segundo ejemplo, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) puede definirse de forma diferente para los dispositivos enrutadores 102 que para los dispositivos no enrutadores 104. El valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo no enrutador 104 puede depender del número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio y del número de dispositivos miembros no enrutadores 104 del dispositivo padre asociado. El valor de carga de repetición padre del dispositivo no enrutador 104 puede definirse, por ejemplo, según la siguiente fórmula:

PRL= l / ( f í xJVp), (3)

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio, es decir, el recuento de enrutadores, y N<p>es el número de dispositivos miembros no enrutadores 104 del dispositivo padre asociado, es decir, el recuento de miembros no enrutadores del dispositivo padre asociado. Como se ha comentado anteriormente, si el dispositivo no enrutador 104 tiene más de un dispositivo padre, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) puede definirse por separado para cada dispositivo padre asociado del dispositivo no enrutador 104 con la fórmula anterior (3).

El valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) de los dispositivos enrutadores 102 puede depender del número de dispositivos enrutadores dentro de la vecindad de radio 200 y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado del dispositivo enrutador 102. El valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo enrutador 102 puede definirse según la misma fórmula (2) que en el primer ejemplo descrito anteriormente. Sin embargo, si el dispositivo padre del dispositivo enrutador 102 tiene uno o más dispositivos miembros no enrutadores 104, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) de los dispositivos enrutadores 102 es cero.

Las Figuras 5A y 5B ilustran topologías de red de ejemplo que comprenden un dispositivo de sumidero S, 106, tres dispositivos enrutadores R1-R3, 102 y tres dispositivos no enrutadores N4-N6, 104. Cada dispositivo de radio 102, 104 de las topologías de red de ejemplo de las Figuras 5A y 5B pertenecen a una vecindad de radio 200. Las topologías de red de ejemplo de las Figuras 5A y 5B difieren ligeramente entre sí. En el ejemplo de topología de red de la Figura 5A, el dispositivo enrutador R2 tiene tres miembros: el dispositivo enrutador R3, el dispositivo no enrutador N5 y el dispositivo no enrutador N6, y el dispositivo enrutador R3 no tiene ningún miembro. En el ejemplo de topología de red de la Figura 5B, el dispositivo enrutador R2 tiene dos miembros: el dispositivo enrutador R3 y el dispositivo no enrutador N5, y el dispositivo enrutador R3 tiene un miembro que es el dispositivo no enrutador N6.

Como se ha comentado anteriormente, cada dispositivo de radio 102, 104 de las topologías de red de ejemplo de las Figuras 5A y 5B define independientemente su valor de carga de repetición total y decide independientemente si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido. Para definir el valor de carga de repetición total, cada dispositivo de radio 102, 104 puede definir su propio valor de carga de repetición y su valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio 102, 104 definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre. En las topologías de red de ejemplo de las Figuras 5A y 5B, cada dispositivo de radio 102, 104 está asociado con un dispositivo padre. Así, el valor de carga de repetición total (TRL, por sus siglas en inglés) de cada dispositivo de radio 102, 104 es la suma de su propio valor de carga de repetición (ORL, por sus siglas en inglés) y su valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) definido para dicho dispositivo padre. La Tabla 1 presenta valores de carga (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio 102, 104 de la topología de red de ejemplo de la Figura 5A definida según el primer ejemplo comentado anteriormente. Como puede observarse a partir de los valores de carga de representación total definidos de la Tabla 1, la probabilidad de que el dispositivo enrutador R3, que no tiene dispositivos miembros, repita la transmisión del mensaje de difusión es del 42 %, mientras que la probabilidad de que los dispositivos no enrutadores N5 y/o N6 repitan la transmisión del mensaje de difusión es sólo del 8 %.

Tabla 1: Los valores de carga definidos (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio del ejemplo de topología de red de la Figura 5A para el primer ejemplo.

La Tabla 2, a su vez, presenta valores de carga (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio 102, 104 del ejemplo de topología de red de la Figura 5B definido según el primer ejemplo comentado anteriormente. Como puede verse en los valores de carga de representación total definidos de la Tabla 2, la probabilidad de que el dispositivo enrutador R3, que ahora tiene un dispositivo miembro, repita la transmisión del mensaje de difusión es ahora del 28 %, mientras que la probabilidad de que los dispositivos no enrutadores N5 y N6 repitan la transmisión del mensaje de difusión es del 11 % y el 17 %, respectivamente. Así, la probabilidad de que los dispositivos no enrutadores n 5 y N6 participen en el enrutamiento, es decir, en la repetición del mensaje de difusión, es mayor en el ejemplo de topología de red de la Figura 5B que en el ejemplo de topología de red de la Figura 5A.

Tabla 2: Los valores de carga definidos (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio del ejemplo de topología de red de la Figura 5B para el primer ejemplo.

La Tabla 3, a su vez, presenta valores de carga (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio 102, 104 del ejemplo de topología de red de la Figura 5A definido según el segundo ejemplo comentado anteriormente. Como puede verse en los valores de carga de representación total definidos de la Tabla 3, la probabilidad de que el dispositivo enrutador R2, que tiene dos dispositivos miembros no enrutadores N5 y N6 y un dispositivo miembro enrutador, repita la transmisión del mensaje de difusión es ahora del 17 % y la probabilidad de que los dispositivos no enrutadores N5 y N6 repitan la transmisión del mensaje de difusión es del 17 %. Esto significa que la carga de repetición de emisión del dispositivo enrutador R2 se traslada en parte a sus dispositivos miembros no enrutadores N5 y N6, es decir, cada uno de los miembros no enrutadores N5 y N6 toma A de la carga del dispositivo padre. Además, la carga de repetición de difusión del dispositivo enrutador R3, que no tiene dispositivos miembros, también se traslada en parte a los miembros no enrutadores N5 y N6 del dispositivo enrutador R2, que es el dispositivo padre del dispositivo enrutador R3. Al comparar los resultados de la Tabla 3, en la que se definen los valores de carga (ORL, PRL y TRL) de la topología de red de ejemplo de la Figura 5A para el segundo ejemplo anterior, con los resultados de la Tabla 1, en la que se definen los valores de carga (ORL, PRL y TRL) de la topología de red de ejemplo de la Figura 5A según el primer ejemplo anterior, puede observarse la diferencia entre la toma de decisiones balanceada con carga no igual (segundo ejemplo) y la toma de decisiones distribuida (primer ejemplo).

Tabla 3: Los valores de carga definidos (ORL, PRL y TRL) para cada dispositivo de radio del ejemplo de topología de red de la Figura 5A para el segundo ejemplo.

En los ejemplos presentados anteriormente, todos los dispositivos de radio 102, 104 del sistema 100 pueden participar en la repetición de la transmisión del mensaje de difusión, pero la invención no se limita a ello. Según un ejemplo de realización de la invención, sólo una parte de los dispositivos no enrutadores 104 pueden estar dispuestos para participar en la repetición de la transmisión del mensaje de difusión. Por ejemplo, al menos parte de los dispositivos no enrutadores 104 del sistema 100 pueden estar alimentados por baterías y no deben consumir preferentemente sus recursos energéticos para la repetición de la transmisión de los mensajes de difusión. Así, el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 pueden depender además del número de dispositivos miembros no enrutadores (QM, por sus siglas en inglés) participantes, es decir, dispositivos miembros no enrutadores cualificados 104. El dispositivo enrutador 102 que tiene uno o más dispositivos miembros no enrutadores 104 puede informar a todos sus dispositivos miembros sobre el número de dispositivos miembros no enrutadores (QM, por sus siglas en inglés) participantes.

El número de dispositivos miembros no enrutadores (QM, por sus siglas en inglés) participantes puede incluirse en las definiciones del valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y del valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 según los ejemplos presentados anteriormente.

Por ejemplo, en la definición según el primer ejemplo, el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo enrutador 102 puede definirse, por ejemplo, en lugar de la fórmula (1), según la fórmula siguiente:

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200, es decir, el recuento de enrutadores, y QM es el número de dispositivos miembros no enrutadores participantes de dicho dispositivo enrutador 102.

Alternativamente o además, en la definición según el primer ejemplo, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 puede definirse, por ejemplo, en lugar de la fórmula (2) según la fórmula siguiente:

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio 200, es decir, el recuento de enrutadores, y QMp es el número de dispositivos miembros no enrutadores participantes del dispositivo padre asociado.

Alternativa o adicionalmente, en la definición según el segundo ejemplo, el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo no enrutador 104 puede definirse, por ejemplo, en lugar de la fórmula (3) según la fórmula siguiente:

donde R es el número de dispositivos enrutadores 102 dentro de la vecindad de radio, es decir, el recuento de enrutadores, y N<p>es el número de dispositivos miembros no enrutadores 104 del dispositivo padre asociado, es decir, el recuento de miembros no enrutadores del dispositivo padre asociado, Mp es el número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado, es decir, el recuento de miembros del dispositivo padre asociado, y QMp es el número de dispositivos miembros no enrutadores participantes del dispositivo padre asociado.

Arriba, sólo se divulgan ejemplos no limitantes para la definición del valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104. La invención no se limita a los presentes ejemplos y el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y/o el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 pueden definirse de cualquier otra forma. Los ejemplos presentados anteriormente revelan formas sencillas de definir el valor de carga de repetición propia (ORL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 y el valor de carga de repetición padre (PRL, por sus siglas en inglés) del dispositivo de radio 102, 104 que disminuye la capacidad de procesamiento necesaria.

La Figura 6 ilustra un ejemplo de un dispositivo de radio (aparato) 102, 104 según la invención. El dispositivo de radio 102, 104 comprende una parte de procesamiento 602 que está configurada para ejecutar instrucciones iniciadas por el usuario y/o por un programa informático (software), y para procesar datos con el fin de ejecutar una aplicación y un protocolo de comunicación. La parte de procesamiento 602 puede comprender al menos un procesador, por ejemplo, uno, dos o tres procesadores. El dispositivo de radio 102, 104 comprende además una parte de memoria 604 para almacenar y mantener datos. Los datos pueden ser instrucciones, programas informáticos y archivos de datos. La parte de memoria 604 puede comprender al menos una memoria, por ejemplo, una, dos o tres memorias.

El dispositivo de radio 102, 104 comprende además una parte de transferencia de datos 606 y una parte de antena 608 para proporcionar una comunicación de radio bidireccional con al menos otro dispositivo de radio 102, 104. El dispositivo de radio 102, 104 puede utilizar la parte de transferencia de datos 606 con el fin de transmitir comandos, solicitudes, mensajes y datos a al menos uno de otros dispositivos de radio 102, 104, 106 del sistema de comunicación inalámbrica 100 a través de la parte de antena 608. La parte de transferencia de datos 606 también recibe comandos, solicitudes, mensajes y datos de al menos uno de los otros dispositivos de radio 102, 104, 106 a través de la parte de antena 608 en el sistema de comunicación inalámbrica 100. El dispositivo de radio 102, 104 puede comprender además una parte de fuente de alimentación 610. La parte de fuente de alimentación 610 comprende componentes para alimentar la radio 102, 104, por ejemplo, una batería y un regulador.

La parte de memoria 602 comprende una aplicación de transferencia de datos para operar, es decir, controlar, la parte de transferencia de datos 606, una aplicación de antena para operar la parte de antena 608, y una aplicación de fuente de alimentación para operar la parte de fuente de alimentación 610.

La parte de memoria 604 comprende también la aplicación de balanceo de carga 605, es decir, un programa de ordenador, que comprende instrucciones que, está configurado para utilizar al menos una de las partes 606, 608, 610 con el fin de realizar, es decir, llevar a cabo, al menos las operaciones, es decir, los pasos del método, del dispositivo de radio 102, 104 descritos anteriormente en esta parte de descripción y figuras, cuando es realizado, es decir, se ejecuta, por un ordenador, por ejemplo, por el dispositivo de radio 102, 104 por medio de la parte de procesamiento 602.

El programa informático puede almacenarse en un medio legible por ordenador no volátil tangible, por ejemplo, una memoria USB o un disco CD-ROM.

El método, el sistema de comunicación inalámbrica 100 y el dispositivo de radio 102, 104 según la invención descrita anteriormente mejoran el desempeño de la red de comunicación inalámbrica 100 distribuyendo, es decir, descargando, las tareas de difusión también a dispositivos de radio "inactivos", es decir, dispositivos de radio que no participan normalmente en la difusión, por ejemplo, dispositivos no enrutadores 104. La invención permite de forma sencilla que cada dispositivo de radio 102, 104 defina por sí mismo la cantidad de descarga que debe realizar con negociaciones mínimas, es decir, los dispositivos de radio no necesitan enviar mensajes separados para solicitar la información necesaria para definir la necesidad de repetir la transmisión del mensaje de difusión. Además, la invención descrita anteriormente permite que un mensaje de difusión pueda ser entregado dentro del sistema de comunicación inalámbrica 100 disminuyendo la cantidad de tráfico innecesario y colisiones en el sistema de comunicación inalámbrica 100.

Los ejemplos específicos proporcionados en la descripción anterior no deben interpretarse como limitativos de la aplicabilidad y/o la interpretación de las reivindicaciones adjuntas. Las listas y grupos de ejemplos que figuran en la descripción anterior no son exhaustivos, salvo que se indique explícitamente lo contrario.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende una pluralidad de dispositivos de radio (102, 104) y uno o más dispositivos de sumidero (106), cada dispositivo de radio (102, 104) pertenece a una o más vecindades de radio (200) y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio está operando como un dispositivo enrutador (102) o como un dispositivo no enrutador (104), donde los dispositivos de radio (102, 104) pertenecientes a cada vecindad de radio (200) están configurados para repetir colectivamente una transmisión de un mensaje de difusión una cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de cada vecindad de radio (200), donde cada dispositivo de radio (102, 104), que opera como dispositivo enrutador (102) o como dispositivo no enrutador (104), dentro de cada vecindad de radio (200) a la que pertenece está dispuesto para:

definir un valor de carga de repetición total que represente una contribución de dicho dispositivo de radio (102, 104) a la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión dentro de dicha cada vecindad de radio (200) a la que pertenece, y

decidir si se repite la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido,

donde cada dispositivo de radio (102, 104) está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador (102),

caracterizado porque

el valor de carga de repetición total se define en función de un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio (102, 104) y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) definidos para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio (102, 104), donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador (102) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembro de dicho dispositivo enrutador (102), donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio (102, 104), y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores (102) y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores (104).

2. El sistema (100) según la reivindicación 1, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo no enrutador (104) es cero.

3. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde sólo una parte de los dispositivos no enrutadores (104) están dispuestos para participar en la repetición de la transmisión del mensaje de difusión, donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio (102, 104) y/o el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) dependen además del número de dispositivos no enrutadores (104) participantes.

4. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada dispositivo enrutador (102) está dispuesto para:

definir el número de sus dispositivos miembros y el número de sus dispositivos miembros no enrutadores (104), donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores (102) y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores (104); y

transmitir regularmente mensajes de baliza (300), donde cada mensaje de baliza (300) incluye el número actual de los dispositivos miembros y el número actual de los dispositivos miembros no enrutadores (104) del dispositivo enrutador (102).

5. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada dispositivo enrutador (102) está dispuesto para detectar el número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) mediante la recepción de mensajes de baliza (300) transmitidos por otros dispositivos enrutadores (102) de la vecindad de radio (200).

6. Un método para un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende una pluralidad de dispositivos de radio (102, 104) y uno o más dispositivos de sumidero (106), cada dispositivo de radio (102, 104) pertenece a una o más vecindades de radio (200) y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio está operando como un dispositivo enrutador (102) o como un dispositivo no enrutador (104), donde los dispositivos de radio (102, 104) pertenecientes a cada vecindad de radio (200) están configurados para repetir colectivamente una transmisión de un mensaje de difusión una cantidad objetivo colectiva de repeticiones dentro de cada vecindad de radio (200), donde el método comprende:

definir, por cada dispositivo de radio (102, 104), que funcione como un dispositivo enrutador (102) o como un dispositivo no enrutador (104), dentro de cada vecindad de radio (200) a la que pertenezca, un valor de carga de repetición total que represente una contribución de dicho dispositivo de radio (102, 104) a la cantidad objetivo colectiva de repeticiones del mensaje de difusión dentro de dicha cada vecindad de radio (200) a la que pertenezca; y

decidir, por cada dispositivo de radio (102, 104) dentro de cada vecindad de radio (200) a la que pertenece, si repetir la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido, donde cada dispositivo de radio (102, 104) está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador (102),caracterizado porqueel valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio (102, 104) y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio (102, 104), donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador (102) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la comunidad de radio (200) y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador (102), donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo enrutador (102, 104) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio (102, 104), y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores (102) y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores (104).

7. Un dispositivo de radio (102, 104) para un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende una pluralidad de dispositivos de radio (102, 104) y uno o más dispositivos de sumidero (106), en el que el dispositivo de radio (102, 104) pertenece a una o más vecindades de radio (200) y es capaz de repetir una transmisión de un mensaje de difusión independientemente de si el dispositivo de radio está funcionando como un dispositivo enrutador (102) o como un dispositivo no enrutador (104), en el que el dispositivo de radio comprende:

una parte de procesamiento (602), y

una parte de transferencia de datos (606) para proporcionar una comunicación de radio bidireccional con al menos otro dispositivo de radio del sistema (100),

donde el dispositivo de radio (102, 104) que funciona como dispositivo enrutador (102) o como un dispositivo no enrutador (104) está configurado para:

definir, mediante la parte de procesamiento (602), un valor de carga de repetición total que represente una contribución del dispositivo de radio (102, 104) a una cantidad objetivo colectiva de repeticiones de un mensaje de difusión dentro de cada vecindad de radio (200) al que pertenezca; y

decidir, mediante la parte de procesamiento (602), si se repite la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido,

donde el dispositivo de radio (102, 104) está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador (102),caracterizado porqueel valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio (102, 104) y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio (102, 104), donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador (102) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador (102), donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio (102, 104), y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores (102) y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores (104).

8. Un método para el dispositivo de radio según la reivindicación 7 dentro de un sistema de comunicación inalámbrica (100) que comprende una pluralidad de dispositivos de radio (102, 104) y uno o más dispositivos de sumidero (106), el método comprende:

definir, mediante la parte de procesamiento (602) del dispositivo de radio, un valor de carga de repetición total que represente una contribución del dispositivo de radio (102, 104) a una cantidad objetivo colectiva de repeticiones de un mensaje de difusión dentro de cada vecindad de radio (200) al que pertenezca; y decidir, mediante la parte de procesamiento (602) del dispositivo de radio, si se repite la transmisión del mensaje de difusión de acuerdo con el valor de carga de repetición total definido,

donde el dispositivo de radio (102, 104) está asociado con al menos un dispositivo padre que es un dispositivo enrutador (102),caracterizado porqueel valor de carga de repetición total se define basándose en un valor de carga de repetición propia del dispositivo de radio (102, 104) y un valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) definido para cada uno de los al menos un dispositivo padre asociado del dispositivo de radio (102, 104), donde el valor de carga de repetición propia del dispositivo enrutador (102) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros de dicho dispositivo enrutador (102), donde el valor de carga de repetición padre del dispositivo de radio (102, 104) depende del número de dispositivos enrutadores (102) dentro de la vecindad de radio (200) y del número de dispositivos miembros del dispositivo padre asociado de dicho dispositivo de radio (102, 104), y donde los dispositivos miembros comprenden uno o más dispositivos miembros enrutadores (102) y/o uno o más dispositivos miembros no enrutadores (104).

9. Un programa de ordenador (605) que comprende instrucciones que, cuando el programa (605) es ejecutado por el dispositivo de radio (102, 104) según la reivindicación 7, hacen que el dispositivo de radio (102, 104) lleve a cabo los pasos del método según la reivindicación 8.

10. Un medio legible por ordenador no volátil tangible que comprende el programa de ordenador (605) según la reivindicación 9.