MX2007002811A - Metodo para enviar una confirmacion a un punto de malla de ingreso en una red de malla y un formato de trama de control de acceso de medios. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un metodo para confirmar la entrega de paquetes de datos en una red de malla (100), incluyendo una pluralidad de puntos de malla (104) que estan unidos inalambricamente, enviando una confirmacion a un punto de malla de ingreso (104-4). Un paquete de datos enviado por una estacion es recibido por un punto de malla de ingreso (104.4). se genera una trama de MAC (200) para transmitir el paquete de datos y se reenvia la trama a un punto de malla de egreso (104-2) con el fin de prestar un servicio por medio de la red de malla. La trama de MAC (200) incluye un campo que comprende una direccion de punto de malla de ingreso (206) y una direccion de punto de malla de egreso (208). Cuando el punto de malla de egreso (104.2) o un punto de malla intermedio (104-2) o el punto de malla intermedio (104-5) envia una ACK al punto de malla de ingreso (104-4) o al punto de malla precedente.

Description

MÉTODO PARA ENVIAR UNA CONFIRMACIÓN A UN PUNTO DE MALLA DE INGRESO EN UNA RED DE MALLA Y UN FORMATO DE TRAMA DE CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sistemas de comunicación inalámbrica. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método para enviar una confirmación (ACK) a un punto de malla de ingreso (IMP) en una red de malla y un formato de trama de control de acceso de medios (MAC) .

ANTECEDENTES Una red inalámbrica de área local (WLAN) de malla es una red inalámbrica que comprende dos o más puntos de malla interconectados a través de enlaces inalámbricos. La red de malla presta servicio, típicamente, a una o más estaciones inalámbricas (STAs), dentro del rango operativo de la red de malla. Un punto de malla es cualquier entidad dentro de la red de malla que contenga una interfase de capa física (PHY) y MAC para un medio inalámbrico y soporte servicios de malla de WLAN. Un IMP es un punto de malla a través del cual ingresan datos a la WLAN de malla y un punto de malla de egreso (EMP) es un punto de malla a través del cual salen datos de la WLAN de malla. Los datos enviados por una STA son enrutados desde el IMP hasta el EMP, a través de la WLAN de malla.

Los estándares 802.11 del IEEE son unos de los estándares que definen el protocolo inalámbrico para una WLAN de malla. Los estándares 802.11 del IEEE corrientes definen un modo confirmado que permite una entrega de datos más confiable en las capas más bajas. No obstante, el mecanismo de confirmación corriente no opera en una red de malla ya que se requieren múltiples saltos sobre la red de malla antes de que los datos sean entregados al destino. En una WLAN de malla, puede requerirse una comunicación entre un IMP y un EMP. Tal como se muestra en la Figura 2, una trama de MAC de la técnica anterior no contiene una dirección MAC IMP durante las transmisiones multi-salto. Por lo tanto, el EMP no es capaz de identificar y comunicarse con el IMP. No hay mecanismo o formato de trama alguno para enviar una confirmación entre el IMP y el EMP en la WLAN de malla. Esto limita seriamente la confiabilidad de la entrega de datos. Ya que no hay un mecanismo de ACK entre el IMP y el EMP, el IMP no puede tener conocimiento respecto de si los datos a través de la red de malla han sido correctamente recibidos por el EMP.

LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para confirmar la entrega de un paquete de datos en una red de malla, enviando una ACK a un IMP. La red de malla comprende una pluralidad de puntos de malla que están unidos inalámbricamente. Un paquete de datos enviado por una STA es recibido por un IMP. Se genera una trama de MAC para transmitir el paquete de datos y se reenvía la trama a un EMP con el fin de prestar un servicio por medio de la red de malla. La trama de MAC incluye un campo que comprende una dirección TMP y una dirección EMP. Cuando el EMP, (u, opcionalmente, un punto de malla intermedio) , recibe con éxito un paquete de datos, el EMP o el punto de malla intermedio envía una ACK al IMP o al punto de malla precedente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Puede tenerse una comprensión más detallada de la invención a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida, dada a modo de ejemplo y para ser comprendida junto con los dibujos que acompañan, donde: la Figura 1 es un diagrama de una WLAN de malla donde se implementa la presente invención; la Figura 2 es un diagrama de una trama de MAC de 1A técnica previa; la Figura 3 es un diagrama de señalización para transmitir datos y confirmación entre un IMP, un EMP y puntos de malla que intervienen, de acuerdo con la presente invención; la Figura 4 es un diagrama de una trama de MAC de malla, de acuerdo con la presente invención; y la Figura 5 es un diagrama de flujo de un procedimiento para enviar una ACK al IMP, de acuerdo con la presente invención. A continuación, el término "estación" (STA) incluye, pero sin limitarse a ello, un equipo de usuario, una unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) , una unidad de abonado fija o móvil, un buscapersonas, o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de operar en un entorno inalámbrico. Cuando se hace referencia, a continuación, la expresión "punto de malla" incluye, pero sin limitarse a ello, un Nodo B, una estación base, un controlador de sitio, un punto de acceso o cualquier otro tipo de dispositivo de interfase en un entorno inalámbrico. La presente invención es aplicable a cualquier red inalámbrica de malla, incluyendo, pero sin limitarse a ello, 802.11 del IEEE, 802. lis del IEEE, 802.15 del IEEE, 802.15.5 del IEEE. La Figura 1 es un diagrama de un WLAN de malla ilustrativa 100 que comprende ocho (8) puntos de malla 104? a 1048. En este ejemplo, el punto de malla 1044 es un IMP para la STA 102 y el punto de malla 1042 es un EMP para los datos enviados por la STA 102. Los datos enviados por la STA 102 son enrutados desde un punto de malla 1044 hasta otro punto de malla 1042 a través de puntos de malla intermedios en la WLAN de malla 100 para el acceso a Internet. Pueden establecerse múltiples trayectorias de datos dentro de la WLAN de malla 100. A modo de ejemplo, se ilustran dos trayectorias de datos diferentes desde el punto de malla IMP 1042 hasta el punto de malla EMP 1042 por medio de las líneas enteras designadas como "A" y "B" en la Figura 1. Tal como se menciona anteriormente con referencia a la Figura 2, una desventaja del formato de trama de MAC 802.11 de la técnica anterior consiste en gue la dirección IMP no está incluida en la trama de MAC en una transmisión multi-salto. La presente invención soluciona este problema incluyendo la dirección IMP en la trama de MAC 400. Con referencia a la Figura 4, se muestra un diagrama de una trama de MAC de malla 200, de acuerdo con la presente invención. La trama de MAC 200 incluye una cabecera de MAC 204, un cuerpo de trama 212 y un campo de secuencia de verificación de trama (FCS) 214. Este aspecto del formato de trama de MAC es el mismo que el de la técnica anterior, que garantiza compatibilidad hacia atrás. La cabecera de MAC 204 incluye un control de trama, una duración/ID, una dirección 1, una dirección 2, una dirección 3, un control de secuencia y una dirección 4. Estos elementos son muy conocidos por los expertos en la técnica. No obstante, de acuerdo con la presente invención, la cabecera de MAC 204 incluye, además, un campo de control de malla 202. El campo de control de malla 202 comprende un campo de dirección IMP 206 y un campo de dirección EMP 208. El punto de malla de recepción reconoce el IMP 1044 y el EMP 1042 con el campo de control de malla 202 y puede enviar una ACK al IMP 1044 o a otro punto de malla intermedie, de acuerdo con el campo de dirección IMP 206. Cabe destacar que el formato de trama de MAC de la Figura 4 se provee a modo de ejemplo y el campo de control de malla 202 puede estar incluido en cualquier ubicación en la trama de MAC 200 y la longitud de los campos de dirección IMP y EMP puede variar. Se encuentra disponible una función de enrutamiento en cada punto de malla, que permite que el punto de malla, en base a la dirección EMP incluida en el campo de control de malla 202, tenga conocimiento respecto de qué trayectoria utilizó para enrutar los datos. Cuando el IMP 1044 recibe una ACK, el IMP 1044 puede descartar los datos relacionados en su cola. Si el IMP 1044 recibe una no confirmación (NACK), el IMP 1044 vuelve a transmitir los datos. Para evitar cualquier sobreflujo de memoria intermedia, el IMP 1044 debería descartar los datos de su cola, luego de un cierto período de tiempo (período de espera) si el IMP 1044 no recibe una ACK ni una NACK desde el EMP 1042. La Figura 3 es un diagrama de señalización para transmisión a lo largo de una trayectoria de datos "B" de un paquete de datos y una ACK entre un IMP (en este ejemplo, punto de malla 1044) , un EMP (en este ejemplo, punto de malla 1042) y puntos de malla intermedios 1047, 1048 1046, 1043, (de los cuales no todos se muestran en la Figura 3 para mayor conveniencia) , de acuerdo con la presente invención. El paquete de datos es reenviado desde el IMP 104, hasta el EMP 1042, a través de los puntos de malla intermedios 1047, 1048, 1046, 1043. Tal como se explicará en detalle a continuación, la trama de MAC 200 contiene tanto la dirección IMP 104 como la dirección EMP 1Ó4 en el campo de dirección IMP 206 y el campo de dirección EMP 208. Cuando los puntos de mala intermedios 1047, 1048, 1046, 104 , y el EMP 1042; reciben con éxito un paquete de datos, los puntos de malla intermedios 1047, 1048, 1046, 1043 y el EMP 1042 envían una ACK ya sea al punto de malla intermedio precedente o bien, al IMP 1044. Cabe destacar que la Figura 3 es un ejemplo y que puede no existir ninguno o existir cualquier número de puntos de mallas intermedios entre el IMP 1044 y el EMP 1042. En forma adicional, los puntos de malla intermedios utilizados para enviar la ACK pueden ser los mismos puntos de malla a través de los cuales se reenvía el paquete de datos o pueden ser puntos de malla diferentes. El mecanismo de confirmación de la presente invención soporta tanto entrega de datos de salto único como múltiples sobre una WLAN de malla. El mecanismo de confirmación opera en cuatro modos: 1) confirmación de datos EMP a IMP para una transferencia de datos más confiable, (por ejemplo, FTP, HTTP) ; 2) confirmación de datos de salto único para una transferencia de datos confiable; 3) confirmación combinada de datos de salto único y EMP a IMP para una transferencia de datos muy confiable, (por ejemplo, señalización); y 4) no confirmación para una transferencia de datos sensible a retardo, tolerante a la pérdida de paquete y de alto rendimiento, (por ejemplo, transmisión continua de video/audio) . En el primer modo, (confirmación EMP a IMP) , la confirmación se lleva a cabo a través de todas las trayectorias. Cada vez que el EMP recibe un paquete enviado por el IMP, el EMP envía una confirmación de regreso al origlnador, utilizando la dirección IMP incluida en el paquete recibido. En el segundo modo, (confirmación de salto único) , la confirmación se lleva a cabo en cada salto entre el punto de malla de transmisión y el punto de malla de recepción inmediatamente siguiente. El tercer modo, (confirmación de salto único y confirmación EMP a IMP combinadas) , combina el primer modo y el segundo modo. En el cuarto modo, no se requiere confirmación alguna entre el IMP y el EMP. A pesar de que esto posee un impacto sobre la confiabilidad de la entrega de datos, reduce el retado en la transmisión. También se define un nuevo subtipo de trama para el elemento información de subtipo de trama en el campo de control de trama 210 (que se muestra en la Figura 4) para indicar que la trama de MAC 200 incluye el campo de dirección IMP 206 y el campo de dirección EMP 208. El campo de control de trama 210 puede informar, además, qué modo de confirmación entre los cuatro modos establecidos anteriormente será utilizado para este paquete de datos. Para el primer y el tercer modo entre los cuatro modos establecidos anteriormente, el formato de trama de MAC permite que una ACK de EMP a IMP sea transmitida a través de otra trayectoria que se diferencia de la utilizada para transmisión del paquete de datos. Para reducir el retardo de transmisión, el emisor no necesita esperar que la ACK sea recibida antes de enviar la trama siguiente, (es decir, el envío y la confirmación pueden ser asincronos) . En este caso, la ACK en masa puede ser utilizada para reducir el tráfico en la red. Una ACK puede ser enviada, además, deliberadamente a través de trayectorias diferentes, dependiendo del nivel de tráfico, con el fin de reducir la contención de ACKs con datos. Este mecanismo podría ser utilizado para aplicaciones tolerantes a error y sensibles a retardo, tal como aplicación de voz. La Figura 5 es un diagrama de flujo de un procedimiento 300 para enviar una ACK al IMP, de acuerdo con la presente invención. Se genera una trama de MAC, uniendo una cabecera de MAC a un paquete de datos (paso 302). La cabecera de MAC incluye campos para una dirección IMP y una dirección EMP. La trama de MAC es reenviada al EMP ya sea directamente, o bien a través de uno o más puntos de malla intermedios (paso 304). El punto de malla intermedio, si existe alguno, y el EMP envían una ACK para una recepción exitosa del paquete de datos al IMP (paso 306) . Aunque las características y elementos de la presente invención se describen en las modalidades preferidas en combinaciones particulares, cada característica o elemento puede ser utilizado solo sin las demás características y elementos de las modalidades preferidas o en diversas combinaciones, con o sin otras características elemento;} de la presente invención.

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES 1. En un sistema de comunicación inalámbrica de malla que comprende una pluralidad de puntos de malla que están unidos inalámbricamente, de forma que un paquete de datos enviado por una estación (STA) es recibido por un punto de malla de ingreso (IMP) con el fin de prestar un servicio por medio del sistema de comunicación inalámbrica de malla, una trama de control de acceso de medios (MAC) para transmitir el paquete de datos, caracterizada porque comprende: un campo que comprende una dirección IMP, por lo cual se envía una confirmación (ACK) de recepción exitosa del paquete de datos al IMP.
2. 2. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende una dirección de punto de malla de egreso (EMP) .
3. 3. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque un campo de control de trama de la trama de MAC indica que la trama de MAC contiene la dirección IMP y la dirección EMP.
4. 4. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque un campo de control de trama de la trama de MAC indica un modo de confirmación a ser utilizado para el paquete de datos.
5. 5. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la ACK es enviada en un modo de confirmación de datos EMP a IMP.
6. 6. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la ACK es enviada en un modo de confirmación de datos de salto único.
7. 7. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la ACK es enviada en un modo de confirmación combinada de datos de salto único y EMP a IMP.
8. 8. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el campo de control de trama indica que no debe enviarse confirmación alguna para el paquete de datos.
9. 9. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la ACK es transmitida a través de una trayectoria diferente de una trayectoria utilizada para transmitir el paquete de datos.
10. 10. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque una ACK en masa es utilizada para confirmar múltiples paquetes de datos.
11. 11. Trama de MAC de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la ACK es enviada a través de una trayectoria diferente deliberadamente, dependiendo del nivel de tráfico.
12. 12. En un sistema de comunicación inalámbrica de malla que comprende una pluralidad de puntos de malla que están unidos inalámbricamente de forma que un paquete de datos enviado por una estación (STA) es recibido por un punto de malla de ingreso (IMP) y reenviado a un punto de malla de egreso (EMP) , con el fin de prestar un servicio por medio del sistema de comunicación inalámbrica de malla, un método para enviar una confirmación (ACK) para el paquete de datos al IMP, caracterizado porque comprende: generar una trama de control de acceso de medios (MAC) para transmitir un paquete de datos, donde la trama de MAC incluye un campo que comprende una dirección IMP y una dirección EMP; reenviar la trama de MAC al EMP a través de ninguno o más puntos de malla intermedios; y enviar una ACK para una recepción exitosa del paquete de datos al IMP.
13. 13. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque un campo de control de trama de la trama de MAC indica que la trama de MAC contiene la dirección IMP y la dirección EMP.
14. 14. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque un campo de control de trama de la trama de MAC indica un modo de confirmación a ser utilizado para el paquete de datos.
15. 15. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ACK es enviada en un modo de confirmación de datos EMP a IMP.
16. 16. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ACK es enviada en un modo de confirmación de datos de salto único.
17. 17. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ACK es enviada en un modo de confirmación combinada de datos de salto único y EMP a IMP.
18. 18. Método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el campo de control de trama indica que no debe enviarse confirmación alguna para el paquete de datos.
19. 19. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ACK es transmitida a través de una trayectoria diferente de la trayectoria utilizada para transmitir el paquete de datos.
20. 20. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque una ACK en masa es utilizada para confirmar múltiples paquetes de datos.
21. 21. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la ACK es enviada a través de una trayectoria diferente deliberadamente, dependiendo del nivel de tráfico.