MX2008014240A - Señalizacion de pila para falta de aplicacion de ancho de banda solicitado. - Google Patents

Abstract

Un sistema de señalar una aplicación cuando una velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio no pueden lograrse al utilizar transmisión de datos inalámbrica de OFDM, y la aplicación procede ya sea al renegociar QoS y velocidad de datos, o esperar hasta que la velocidad solicitada y QoS se satisfacen.

Description

SEÑALIZACION DE PILA PA A FALTA DE APLiCACION DE ANCHO DE BANDA SOLICITADO ANTECEDENTES DE LA INVENCION 1. Campo de la invención La invención se refiere generalmente a comunicación inalámbrica y más particularmente a un sistema para notificar una aplicación de comunicación que una velocidad de datos solicitados y calidad de servicio no están disponibles. 2. Discusión cié Da Técnica previa El Múltiplexado de División de Frecuencia (FDM) es un procedimiento bien conocido por el cual las señales múltiples se modulan en diferentes ondas portadoras de frecuencia. FDM se ha utilizado por décadas en difusión de radio y televisión. Las señales de radio y televisión se envían y reciben en diferentes frecuencias, cada una que corresponde a un "canal" diferente. El Múltiplexado de División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) también ha sido conocido en la técnica de finales de 1960. En OFDM, un transmisor individual transmite muchas frecuencias ortogonales diferentes simultáneamente. Las frecuencias ortogonales son frecuencias que son independientes con respecto a la relación de fase relativa entre las secuencias. En OFDM, el ancho de banda disponible se subdivide en un número de "subcanales" de ancho de banda igual. OFDM es ventajoso para comunicación inalámbrica debido a que tiene desempeño voluminoso en desvanecimiento de ruta múltiple, En general, los sistemas basados en OFDMA no requieren un ecualizador para comunicaciones confiables. OFDM se emplea en muchos estándares utilizados hoy en día para comunicación inalámbrica. Por ejemplo, tanto el estándar de LAN inalámbrico de 802.11a de IEEE y el estándar de LAN inalámbrico 802.11c confían en una implementación de OFDM para transmisión de señal. El Estándar de LAN inalámbrico 802.11 ? de siguiente generación, Estándar de PAN inalámbrico UWB, y WiMAX móvil todos utilizan modulación de OFDM para comunicaciones de alta velocidad. Una referencia previa que describe OFDM es R.W. Chang, Síntesis de señales ortogonales limitadas de banda para transmisión de datos de canal múltiple, Bell System Technical Journal (46), 1775-1796 (1966). El OFDM de esa forma funciona al dividir una corriente de datos de alta velocidad en un número de corrientes de datos de velocidad inferior, que entonces se transmiten en paralelo (es decir, simultáneamente). Cada corriente de velocidad inferior se utiliza para modular un sub-portador. Esto crea una transmisión de "portador múltiple" al dividir una banda de frecuencia ancha (o canal) en un número de bandas de frecuencia más angostas (o subcanales), cada uno modulado con una corriente de señal. Al enviar corriente de señal múltiple simultáneamente, cada una a una velocidad inferior, ruta múltiple o desvanecimiento de Raleigh puede reducirse o eliminarse sin disminuir la velocidad de transmisión total. El OFDM también se implementa en una variedad de sistemas de comunicaciones que ocurren en cables. Por ejemplo, el OFDM se utiliza en conexiones de Línea de Suscriptor Digital Asimétrico (ADSL) que se adhieren al estándar G.992.1 de ITU. En el contexto de ADSL, OFDM algunas veces se denomina como una Modulación de Tonos Múltiples Separada, o DMT. El OFDM también frecuentemente se utiliza para modular señales para transmitirse en cables de energía. Por ejemplo, la alianza de línea de energía de Conector de Hogar estableció un estándar para comunicación en líneas de energía en un hogar. El Conector de Hogar utiliza modulación de OFDM. En los varios años pasados, numerosas aplicaciones de red se volvieron de uso común y requieren ciertas características de transmisión para trabajar efectivamente. Por ejemplo, comunicación de Voz a través de IP (VolP), también conocida como Telefonía IP, Telefonía de Internet, o Teléfono de Banda Ancha, es un sistema similar a teléfono que trabaja completamente o parcialmente en Internet al convertir una señal de voz en una señal digital que puede transmitirse en paquetes de Internet. El tráfico de VolP requiere una velocidad de transferencia de datos mínima para ser útil para comunicación. Similarmente, la transmisión de contenido de video (por ejemplo, teleconferencia de video o multimedia de corriente) en una red típicamente requiere ciertas características de transmisión mínimas para ser visible.

Cuando se creó por primera vez el Internet, no había sistemas en su lugar para asegurar características de transmisión mínimas. Con el tiempo, los estándares para Calidad de Servicio (QoS) se desarrollaron para proporcionar características de transmisión garantizadas tal como desempeño mínimo o resultados, o latencia máxima. La QoS puede ¡mplementarse dentro de una red local o en un área más ancha. Una referencia que discute la QoS es el estándar 802.1 p de IEEE, que se implementa en el control de acceso de medios (MAC) que enmarca la capa en la pila de protocolo.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Esta breve descripción proporciona un contexto ilustrativo para aspectos de la invención, en una forma simplificada. No pretende utilizarse para determinar el alcance del tema reclamado. Aspectos de la invención se describen más completamente más adelante en la descripción detallada. Aquí se describen sistemas y métodos para seleccionar parámetros de transmisión de OFDM basándose en una velocidad de datos y Calidad de Servicio solicitada por una aplicación y que señala la aplicación si la velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio no son posibles. La velocidad de datos solicitada y la Calidad de Servicio se delinean a un grupo de parámetros de comunicaciones, nivel de ruido en los subcanales de OFDM se detectan, y la aplicación recibe una señal si los parámetros de comunicación no pueden lograrse dadas las condiciones de ruido en los subcanales de OFDM. La aplicación entonces puede decidir si renegociará su velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio, o esperar hasta que tal solicitud puede acomodarse por el canal.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos no pretenden dibujarse a escala. En los dibujos, cada componente idéntico o casi idéntico que se ilustra en varias figuras se representa por un número similar. Para propósitos de claridad, no todo componente puede etiquetarse en cada dibujo. En los dibujos: la Figura 1 es un diagrama de espectro que muestra la subdivisión del ancho de banda de canal para utilizarse en varios subcanales de ancho igual. La Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación digital de OFDM de portador múltiple. La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra la selección por una aplicación de una velocidad de datos y una Calidad de Servicio. La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad de la invención. La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra algunos aspectos de la invención. La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un sistema que implementa algunos aspectos de la invención.

DESCRIPCION DETALLADA Esta invención cubre un método novedoso para comunicación inalámbrica. De acuerdo con la invención reclamada, una aplicación solicita una velocidad de datos y Calidad de Servicio. El sistema determina el número de subcanales, la calidad de los subcanales, y la energía para transmisión en los subcanales necesarios para lograr la velocidad de datos solicitada y QoS. Si la modalidad de transmisión es tal que los parámetros seleccionados no pueden lograrse, el sistema puede modificar los parámetros seleccionados o señalar la aplicación a través de la pila que el servicio solicitado no es posible. La invención puede ¡mplementarse en hardware o software, o alguna combinación de los mismos. Las implementaciones de software, por ejemplo, pueden estar en el sistema operativo o en un controlador de dispositivo. Las modalidades incluyen un sistema, un método, e instrucciones almacenadas en un medio legible por computadora. Los medios legibles por computadora puede ser cualquier medio disponible que puede accederse por una computadora. A manera de ejemplo, y no de limitación, los medios legibles por computadora pueden comprender medios de almacenamiento por computadora y medios de comunicación. Los medios de almacenamiento por computadora incluyen medios volátiles y no volátiles, removibles y no removibles implementados en cualquier método o tecnología para almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por computadora, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Los medios de almacenamiento por computadora incluyen, pero no se limitan a, RAM, ROM, EEPROM, memoria flash u otra tecnología de memoria, CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD) u otro almacenamiento óptico, cassettes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento de disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, otros tipos de memoria volátil y no volátil, cualquier otro medio que puede utilizarse para almacenar la información deseada y que puede accederse por una computadora, y cualquier combinación adecuada de lo anterior. Los medios legibles por computadora pueden ser transportables para que las instrucciones almacenadas en éstos puedan cargarse en cualquier recurso de sistema de computadora adecuado para implementar los aspectos de la presente invención discutida aquí. Además, se debe apreciar que las instrucciones almacenadas en el medio legible por computadora, descrito anteriormente, no se limitan a instrucciones representadas como parte de un programa de aplicación que corre en una computadora de huésped. Además, las instrucciones pueden representarse como cualquier tipo de código de computadora (por ejemplo, software o microcódigo) que puede emplearse para programar un procesador para implementar los aspectos de la presente invención discutida posteriormente. Esta invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la distribución de componentes mencionados en la siguiente descripción no ilustrados en los dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o de llevarse a cabo en varias formas. También, la fraseología y terminología utilizadas aquí son para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitantes. El uso de "que incluye", "que comprende", o "que tiene", "que contiene", "que involucra", y variaciones de los mismos aquí, significa que abarcan los artículos listados después de eso y equivalentes de los mismos así como artículos adicionales. La invención puede representarse en cualquiera de un sistema de comunicación de OFDM por cable o un sistema de comunicación de OFDM inalámbrico. Como se muestran en la Figura 1, en OFDM, el ancho de banda de canal disponible W se subdivide en un número de subcanales de ancho de banda ¡guales. Cada subcanal es suficientemente angosto para que las características de respuesta de frecuencia desde el subcanal sean casi idénticas. El número de subcanales en el ancho de banda disponible total dividido por el ancho de banda de cada subcanal. El número de subcanales K de esa forma puede expresarse como: Cada subcanal k tiene una onda portadora asociada. Esta onda portadora puede expresarse como: ??(?) = ß??2p??? En donde xk(f) es la onda portadora para el subcanal k como una función de tiempo t. fk es la frecuencia media de subcanal k, y k varia de 0 a K- 1. La velocidad de símbolo 1/T se establece para cada subcanal para ser igual a la separación Af de subportadores adyacentes. Los subportadores adyacentes de esa forma serán ortogonales sobre el intervalo de símbolo T, independiente de la relación de fase relativa entre subportadores. Esta relación puede expresarse como: En donde fk-f.¡ = n/T,n = 1 ,2 independiente de los valores de la fase (arbitraria) k y d>¡. Un sistema de OFDM, la velocidad de símbolo en cada subcanal puede reducirse relativo a la velocidad de símbolos en un sistema de portador individual que emplea el ancho de banda completo W y transmite datos a la misma velocidad que el sistema OFDM. Aquí, el intervalo de símbolo T (la inversa de la velocidad de símbolos) en el sistema OFDM puede expresarse como: T = KTS en donde Ts es el intervalo de símbolo de un sistema de portador individual que emplea el ancho de banda completo W y transmite datos a la misma velocidad que el sistema de OFDM. Por ejemplo, si la velocidad de símbolo a través del ancho de banda completo para un canal es 72 millones de símbolos por segundo, el canal se divide en 48 subcanales, cada subcanal sólo necesitará transportar 1.5 millones de símbolos por canal para lograr la misma velocidad de datos total. Esta velocidad de símbolo inferior reduce interferencia de inter-símbolo y de esa forma mitiga los efectos de desvanecimiento de ruta múltiple. Por consiguiente, OFDM proporciona calidad de enlace superior y voluminosidad de comunicación. En un sistema de OFDM, el transmisor recibe datos de entrada en el dominio de frecuencia y los convierte a una señal de dominio de tiempo. Una onda portadora se modula por la señal de dominio de tiempo para transmisión inalámbrica o transmisión por cable. El receptor recibe la señal, desmodula la onda, y convierte la señal de regreso al dominio de frecuencia para procesamiento adicional. Un sistema de OFDM simplificado se ¡lustra en la Figura 2. En la modalidad ilustrada, la corriente de datos de entrada 201 se proporciona por la aplicación al transmisor de OFDM 200. En una pila de comunicaciones de TCP/IP estándar, estos datos pueden recibirse en la capa física o capa de enlace de datos; sin embargo, la invención no se limita a ninguna fuente de datos particulares o mecanismo para proporcionar los datos al transmisor, y puede ¡mplementarse en hardware o software, y en varias capas de la pila de red. La corriente de datos de entrada 201 se recibe por una memoria intermedia en serie a paralela 202. La memoria intermedia en serie a paralela 202 divide la corriente de datos en serie en varias corrientes de datos paralelas. El número de corrientes de datos paralelas es igual al número de subcanales disponibles para difusión de OFDM, o K como se utilizó anteriormente. En una modalidad, la memoria intermedia de en serie a paralela 202 divide secuencia de información recibida de datos de entrada 201 en marcos de Bf bits. Los Bf bits en cada marco se analizan en grupos K, en donde el ivo grupo se asigna con b¡ bits. Esta relación puede expresarse como: Cada una de las corrientes de datos paralela generada por la memoria intermedia en serie a paralela 202 entonces se envía a un modulador de portador múltiple 203. El modulador de portador múltiple 203 modula cada subportador OFDM con cada una de las corrientes de datos paralela. El modulador de portador múltiple 203 puede implementarse eficientemente por uso del algoritmo de Transformación de Fourier Rápida Inversa (IFFT) para calcular la señal de dominio de tiempo, aunque cualquier algoritmo puede utilizarse y convierte una señal de dominio de frecuencia a una señal de dominio de tiempo. Los algoritmos de FFT rápidos se sometieron a la búsqueda por décadas, y existen numerosas implementaciones de complejidad baja que facilitan la implementacion de sistemas de OFDM.

El modulador de portador múltiple 203 puede utilizar cualquier esquema de modulación para modular cada una de las corrientes de datos entrantes. En modalidades preferidas, las señales se modulan con modulación de clave de cambio de fase (PSK), o modulación de amplitud de cuadratura (QAM). Puede utilizarse cualquiera de PSK o constelación de QAM tal como aquellas utilizadas en la familia de estándares de LAN inalámbrico, que incluye 802.11 a, 802.11g, y 802.11 ?. Por ejemplo, el modulador puede utilizar 8PSK, 64-QAM, 128-QAM o 256-QAM. Un esquema de modulación puede seleccionarse basándose en la velocidad de datos requerida, los subcanales disponibles, el ruido en cada subcanal, u otros factores.

En este ejemplo, el modulador de portador múltiple 203 de esa forma genera K subcanales de QAM independientes, en donde la velocidad de símbolo para cada subcanal es 11T y la señal en cada subcanal tiene una constelación de QAM distinta. De acuerdo con este ejemplo, el número de puntos de señal para el ivo canal puede expresarse como: M¡ = 2 i Los puntos de señal de valor complejo que corresponden a las señales de información en cada uno de los K subcanales puede representarse como Xk, en donde k = 0 , 1 , ... , en K-1. Estos símbolos Xk representan los valores de la Transformación de Fourier Separada (DFT) de una señal de OFDM de portador múltiple x(t), en donde la modulación en cada subportador es QAM. Ya que x(t) debe ser una señal valorada real, su DFT de N-punto Xk debe satisfacer la propiedad de simetría. Por lo tanto, el sistema crea N = 2K símbolos de K símbolos de información al definir: XN.K = X'k, K = 1,2,..., -1 X'o = RE(X0) XN = lm(X0) Aquí X0 se divide en dos partes, ambas que son reales. La nueva secuencia de símbolos puede expresarse como X'k, en donde k = 0,1,..., N-1. La Transformación de Fourier Directa Inversa de N-punto para cada subcanal xn de esa forma puede expresarse como: =-t7? /< exp(/2íz»A: I N) « = 0,1,..., N - 1 i En esta ecuación, es un factor de escala. La secuencia x„ en donde 0 <= n <= N-1 de esa forma corresponde a muestras de la señal de OFDM de portador múltiple x(t), que consiste de K subportadores. Un prefijo cíclico, que actúa como un intervalo de guardia, se agrega a cada una de las ondas moduladas paralelas en 204. Este intervalo de guardia asegura que los subcanales permanecerán ortogonales, incluso si el desvanecimiento de ruta múltiple causa que los subportadores lleguen en el receptor con alguna expansión de retraso. Las corrientes paralelas con el prefijo cíclico entonces se fusionan de nuevo en una corriente en serie individual en 204. Finalmente, la corriente de datos digitales se convierte a una señal analógica 205, y salida para transmisión inalámbrica. La señal transmitida puede recibirse por el receptor 210 y procesarse para recuperar la corriente de datos original. Primero, la señal analógica se convierte de nuevo a una señal digital por un convertidor analógico a digital 211. El prefijo cíclico se remueve y los subportadores separados se convierten de nuevo a corrientes separadas en 212. Cada corriente de datos paralelas se desmodula por un desmodulador de portador múltiple 213, preferiblemente con un algoritmo de Transformación de Fourier Rápida (FFT). Finalmente, en 214 las corrientes paralelas se reensamblan en una corriente en serie individual y se sacan al dispositivo de recepción 215. Como se ¡lustró en la Figura 3, en una modalidad, una aplicación 301 solicita una velocidad de datos 302 y una Calidad de Servicio 303. La aplicación 301 puede ser cualquier aplicación de red, que incluye, por ejemplo, un cliente de Voz a través de IP o una aplicación de video de corriente. La velocidad de datos 302 y Calidad de Servicio 303 solicitada por la aplicación 301 puede depender de la naturaleza del contenido para transmitirse. Por ejemplo, el video de alta definición requiere de una velocidad de datos más alta que la comunicación de simple voz o texto. La Voz a través de IP requiere que la latencia o retraso sea menor en cierta cantidad máxima. Las comunicaciones que se relacionan con servicios de emergencia pueden requerir una velocidad de error muy baja y alta prioridad de transmisión. La velocidad de datos solicitada 302 es la velocidad de datos apropiada para la aplicación 301. Por ejemplo, una aplicación de video de alta definición puede solicitar una velocidad de datos de 22 Mbps, mientras un cliente de mensajero instantáneo que transmite sólo texto puede solicitar una velocidad de datos muy inferior. Similarmente, la Calidad de Servicio 303 es la Calidad de Servicio apropiada para la aplicación 301. La Calidad de Servicio puede ser cualquier grupo de parámetros de comunicaciones, que incluyen, por ejemplo, parámetros que se relacionan con desempeño, resultado, o latencia. El estándar 802.1 p de IEEE proporciona un ejemplo de un grupo de parámetros de Calidad de Servicio. Bajo el estándar 802.1 p de IEEE los siguientes parámetros son esenciales para proporcionar una Calidad de Servicio: • Disponibilidad de Servicio • Pérdida de marco • Falta de orden de marco • Duplicado de marco · El retraso de tránsito experimentado por marcos • Tiempo de vida de marco • La velocidad de error de marco no detectada • Tamaño de unidad de datos de servicio máximo soportado • Prioridad de usuario · Resultado Bajo ei estándar de 802.1 Q de IEEE, el QoS solicitado se establece a un valor entre 0 y 7. Cada tal valor corresponde a un retraso y probabilidad de error. En otras modalidades, un encabezado de protocolo en banda contiene el QoS. Por ejemplo, Punto de Código de Servicio Diferenciado (DSCP) se almacena en el campo de Tipo de Servicio (TOS) en el encabezado de protocolo de IPv4 y en el campo de Clase de Tráfico en el encabezado de IPv6. Una red puede configurarse para que tal tráfico marcado de DSCP puede tener niveles diferenciados de servicio. En otra modalidad, el QoS puede codificarse en un estado fuera de banda variable. De acuerdo con la invención reclamada, cualquier método puede utilizarse para solicitar un QoS. La Figura 4 ilustra los pasos tomados en una modalidad en respuesta a una solicitud de aplicación para una velocidad de datos particular y Calidad de Servicio. En la discusión de la Figura 4, los pasos descritos se implementan en un transmisor. El transmisor puede ser parte de una tarjeta de red, un controlador de dispositivo, o un componente de un sistema operativo. La invención no se limita a ninguna implementación particular de un transmisor, sea hardware o software. En la modalidad ¡lustrada en la Figura 4, la aplicación 401 solicita una velocidad de datos R y una Calidad de Servicio q. La tarjeta de interfase de red (NIC) o estándar inalámbrico puede tener una velocidad de transferencia mínima Rm¡n, una velocidad de transferencia máxima Rmáx, o ambas. Por ejemplo, las siguientes velocidades máximas aplican a varios estándares inalámbricos 802.11 de IEEE: En 402, si Rm¡n o Rmáx se define para la NIC o estándar inalámbrico, el transmisor revisa si la velocidad de datos solicitada R está entre Rmin y Rmáx- Esta prueba puede expresarse matemáticamente como: Si R no es un valor aceptable, el transmisor puede señalar a la aplicación que el servicio solicitado no es posible en 403, o seleccionar otra velocidad de datos en 404. La velocidad de datos seleccionada en 404 puede ser la velocidad de datos más cercana a la velocidad de datos solicitada es decir dentro de la escala aceptable Rmin a Rmáx. Si la velocidad de datos solicitada R es un valor aceptable, en 405 el transmisor delinea la velocidad de datos solicitada R y el QoS solicitado q a un número de subcanales de OFDM K y un nivel de energía máximo E debe ser suficiente para satisfacer la velocidad de datos solicitada R y QoS q. Opcionalmente, el transmisor puede incluir en el nivel de energía P para transmisión en los subcanales K. Incluir un nivel de energía P es ventajoso en donde la invención se implementa en un dispositivo que se limita por capacidad de batería, por ejemplo, un teléfono celular, Asistente Digital Personal (PDA), o computadora portátil. En 406, el transmisor detecta la energía o nivel de ruido en todos los subcanales disponibles. De acuerdo con la modalidad en la Figura 4, el sistema OFDM proporciona N subcanales. El nivel de energía detectado en cada subcanal puede representarse por el grupo D como sigue: D = {D,, D2) D N } En donde Di es el nivel de energía detectado en el primer subcanal y D2 es el nivel de energía detectado en el segundo subcanal, continuando para todos los subcanales N. En 407-414, el transmisor examina cada valor en el grupo D para identificar los subcanales cuyo nivel de ruido está bajo el nivel de ruido máximo requerido E. El transmisor comienza el procedimiento 407 al establecer un índice variable para el primer valor en el grupo D. En 408, para el miembro seleccionado del grupo D, el transmisor compara el nivel de energía del miembro seleccionado con el valor de umbral E. Si el subcanal tiene ruido suficientemente bajo, se agrega al grupo C en 409. Si el ruido es demasiado alto, el subcanal cae desde la consideración en 412. En 410, si el grupo C tiene un número suficiente de subcanales para satisfacer el requerimiento K establecido en 405, el transmisor puede comenzar a transmitir en los subcanales seleccionados en el grupo C en energía P en 411. Si el transmisor no identificó un número suficiente de subcanales que satisfacen los criterios, en 413 el transmisor avanza al siguiente subcanal y continúa para probar cada subcanal hasta que se identifica un número suficiente de subcanales, al repetir los pasos 408-414. En una modalidad alternativa, el transmisor detectar energía en subcanales individualmente hasta que identifica un número suficiente de subcanales para satisfacer los requerimientos establecidos en 405. En 414, si el nivel de energía detectado para todos los subcanales se probó y el transmisor notificó un número suficiente de subcanales para satisfacer los criterios K y E (y opcionalmente P) establecidos en 405, el transmisor puede tomar cualquiera de las siguientes acciones: • En 415, el transmisor puede seleccionar un nuevo valor qn uevo para la Calidad de Servicio, qn uevo puede ser cualquier valor menor que q. • En 404, el transmisor puede seleccionar un nuevo valor fnuevo para la velocidad de datos. rn Uevo puede ser cualquier valor menor que r. • El transmisor puede seleccionar tanto un qn uevo de QoS inferior en 415 y un rnuevo de velocidad de datos inferior en 404.

• En 403, el transmisor puede señalar a la aplicación 401 que R y q solicitados no son posibles en el ambiente de red actual. Un ejemplo de un medio para señalar la aplicación que las características de transmisión solicitadas no están disponibles de la API de QoS Genérica (GQoS) implementada en la pila de protocolo de Windows Microsoft, que proporciona realimentación a la aplicación con respecto al estado de la red. En respuesta a una notificación que las características de transmisión solicitadas no están disponibles, la aplicación 401 puede responder en varias formas diferentes. Por ejemplo, si el contenido para transmitirse es video en corriente, la aplicación 401 puede elegir transmitir video de calidad inferior o más altamente comprimido y de esa forma solicita una velocidad datos inferior para la transmisión. Si el contenido para transmitirse son comunicaciones de VolP y no puede obtenerse un QoS mínimo, la aplicación 401 puede cancelar el intento para hacer una conexión y notificar al usuario que la comunicación no es posible, o alternativamente puede seleccionar un nivel de compresión superior para el audio codificado y solicitar una velocidad de datos inferior R en el mismo QoS del transmisor. En otra modalidad, la aplicación 401 puede impulsar al usuario que una conexión de alta calidad no es posible pero pregunta al usuario si la aplicación 401 debe intentar comunicarse en una calidad inferior. En el caso en donde la aplicación intenta crear una conexión con diferentes propiedades de transmisión, el transmisor repetirá los pasos 402-415 con las propiedades recientemente solicitadas. Otro aspecto de la invención es la posibilidad de minimizar el retraso de ensamble de paquete para Corrientes de velocidad de datos bajas sensibles al tiempo tal como tráfico de VolP al intentar minimizar el número de subcanales de OFDM distribuidos para transmisión. En sistemas de OFDM de alta velocidad de datos típicos el tamaño de símbolo de OFDM excede el tamaño de un paquete de VolP. Los métodos comúnmente implementados para dirigir este problema son (1) el transmisor puede enviar un símbolo de OFDM casi vacío o (2) el transmisor acumula suficientes paquetes de voz para transmitir un símbolo de OFDM completo antes de envío. En el caso (1), la eficiencia total de uso de espectro se reduce mientras en el caso (2) la calidad de audio se disminuye debido a la latencia aumentada del transmisor que espera que se acumulen suficientes paquetes para transmitir un símbolo completo. Con el fin de acomodar mejor el tráfico de VolP, el delineado en 405 por intentar minimizar el número de subcanales para utilizarse K. En esta modalidad, los requerimientos de transmisión específicos de VolP se satisfacen sin sacrificar alta eficiencia espectral. Esta modalidad puede implementarse en el nivel de sistema operativo, en donde sistema operativo solicitará que se derive cierta velocidad de datos desde la aplicación junto con los requerimientos de retraso. El delineado de su canal que ocurre en 405-414 elige el número de subcanales para coincidir con los requerimientos y condiciones de canal.

Como se ilustró en la Figura 5, en esta modalidad, el sistema operativo toma los siguientes pasos en respuesta a una solicitud de la aplicación para optimizar características de transmisión para acomodar tráfico de red que requiere baja latencia pero no requiere un OFDM completo para transmitir a la velocidad solicitada: • la aplicación 501 solicita un q de QoS en 502, en donde esa QoS incluye transmisión de baja latencia (como para tráfico de VolP) y una velocidad de datos R en 503. • En 505, el Sistema operativo 504 calcula el tamaño del símbolo (número de bytes) basándose en la velocidad de datos y el retraso de empaquetado máximo para la corriente de datos. • En 506, el Sistema Operativo calcula el número de subcanales y el esquema de modulación necesario para transmitir los símbolos dadas las condiciones de subcanal. · El Sistema Operativo continuamente ajusta el esquema de modulación y número de subcanales basándose en realimentación del transmisor 507. Aunque VolP se utiliza como un ejemplo ilustrativo en este aspecto de la invención, este aspecto de la invención reclamada puede aplicarse en respuesta a una solicitud por transmisión desde cualquier aplicación que envía paquetes de red más pequeños que un símbolo OFDM completo a la velocidad solicitada. Incluso en otro aspecto de la invención el transmisor recibe realimentación del receptor basándose en transmisiones exitosas. Esta realimentación, por ejemplo, puede ser en la forma de paquetes de conocimiento. Si no se reciban paquetes de conocimiento por el transmisor a pesar de múltiples intentos de retransmisión, el transmisor puede concluir que el nivel de energía dado el esquema de modulación es insuficiente. Con el fin de mantener la QoS solicitada, el transmisor puede agregar subcanales dinámicamente al grupo C de los subcanales utilizados para transmisión. Otro acercamiento alternativo en caso de la realimentación indica que la transmisión exitosa va a disminuir el esquema de modulación utilizado. Al seleccionar un esquema de modulación de orden inferior, el transmisor puede lograr transmisión más voluminosa. Similarmente, la falta de errores de transmisión en un periodo de tiempo extendido puede utilizarse para reducir el número de subcanales o aumentar la modulación a un esquema de modulación de orden superior. En otra modalidad, el número de subcanales K se mantiene constante pero el transmisor selecciona el nivel de energía basándose en la QoS solicitada. En esta modalidad, las corrientes de datos de alta prioridad se transmiten en una forma más voluminosa. Por ejemplo, las aplicaciones que solicitan prioridad de QoS 7 bajo el estándar 802. 1 q de IEEE típicamente transmiten tráfico de control de red, mientras la prioridad 6 se utiliza para tráfico de VolP. Bajo 802.1Q de IEEE, ambas prioridades 6 y 7 requieren transmisión altamente confiable y bajo retraso respectivamente. El transmisor selecciona características de transmisión voluminosa en respuesta a las prioridades solicitadas, lo que de esa forma reduce la probabilidad de errores de paquete y de esa forma las retransmisiones. Estas características pueden incluir una velocidad de datos inferior o transmisión de energía superior. En otra modalidad, un canal fuera de banda está disponible para comunicación entre el par de transmisor-receptor. Por ejemplo, un punto de acceso inalámbrico de banda doble puede comunicarse con un cliente de banda doble. Esta comunicación puede ocurrir en la banda 802.11a (5 GHz). Cuando el transmisor no puede identificar un número suficiente de subcanales bajo el umbral de energía requerido para lograr la QoS solicitada y velocidad de datos, el transmisor puede seleccionar una de dos soluciones. La primera solución es la modalidad preferida discutida anteriormente, en donde el transmisor señala a la aplicación que las características de transmisión solicitadas no son posibles, y la aplicación entonces puede alterar los parámetros solicitados como se muestra en la Figura 4. La segunda solución confía en la disponibilidad de señalización fuera de banda confiable, como en un punto de acceso inalámbrico de banda doble. En esta modalidad, la aplicación en el extremo de transmisor de la conexión puede señalar la aplicación en el extremo de receptor de la conexión al utilizar banda de 2.4 GHz en el esquema de modulación de orden inferior. La señal enviada desde el transmisor al receptor indica que una QoS solicitado no es posible en el ambiente de red. En este caso, la aplicación de receptor puede ser capaz de acomodar una QoS inferior, o el receptor puede tener una mejor relación de señal a ruido que la detectada por el transmisor. El receptor entonces puede señalar al transmisor para iniciar a transmitir a pesar de los niveles de energía detectados por el transmisor. La Figura 6 ilustra otra modalidad de la invención. La Figura 6 muestra un sistema 600 que comprende una aplicación 601, un módulo de delineado de subcanal/energ ía 602, un módulo de señalización 603, y un módulo de detección de ruido 604. La aplicación 601 solicita una velocidad de datos y QoS. El módulo de delineado de subcanal/energía 602 delinea la velocidad de datos solicitada y QoS a un número de subcanales K y un umbral de energía E. Independientemente, el módulo de detección de ruido 604 detecta el nivel de energía en los subcanales de OFDM disponibles. El módulo de señalización 603 procesa la salida del módulo de detección de ruido 604 y el módulo del delineado de subcanal/energía 602 para determinar si existen suficientes canales cuyo nivel de energía está bajo el umbral de energía E para satisfacer el requerimiento de K subcanales. Si el módulo de señalización 603 determina que existen insuficientes subcanales, puede señalar al módulo del delineado de subcanal/energía 602 para seleccionar diferentes requerimientos, o puede señalar a la aplicación 601 las características de transmisión solicitadas no están disponibles. En otra modalidad, la comunicación ocurre en cables. La comunicación puede ocurrir en un sistema de Línea de Suscriptor Digital Asimétrico (ADSL), en líneas de energía, o en cualquier otro sistema de comunicación por cable que implementa modulación de OFDM. Incluso en otra modalidad, la invención se refiere a un medio legible por computadora que tiene instrucciones ejecutables por computadora para realizar pasos. Los pasos incluyen recibir una velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio de una aplicación, delinear las características de transmisión solicitadas en un número mínimo de subcanales, un umbral de energía, y opcionalmente la energía de transmisión, identificar esa energía que está bajo el umbral requerido, y señalar la aplicación en el caso que no puede identificarse el número suficiente de subcanales. Al haber descrito de esa forma varios aspectos de al menos una modalidad de esta invención, se apreciarán varias alteraciones, modificaciones, y mejoras que fácilmente ocurren para aquellos expertos en la técnica. Tales alteraciones, modificaciones, y mejoras pretenden ser parte de esta descripción, y pretenden estar dentro del espíritu y alcance de la invención. Por consiguiente, la descripción anterior y los dibujos son a manera de ejemplo solamente.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1.- Un método de para iniciar una comunicación en un nivel de desempeño solicitado por un aplicación (301), el método comprende los actos de: a) delinear el nivel de desempeño solicitado a un grupo de parámetros de comunicaciones (405); b) enviar una señal a dicha aplicación (301) si dichos parámetros de comunicación no son posibles.

2.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la comunicación es inalámbrica.

3. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la comunicación ocurre a través de cables.

4. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el nivel de desempeño consiste de una velocidad de datos (302) y una Calidad de Servicio (303).

5. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los parámetros de comunicaciones incluyen el número de subcanales.

6. - El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde los parámetros de comunicaciones incluyen el nivel de energía en dichos subcanales.

7. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los parámetros de comunicaciones incluyen el nivel de energía de transmisión .

8.- El método de acuerdo con la reivindicación 4, que además comprende el acto de seleccionar una calidad inferior de servicio (415) y repetir el acto (a) previo a enviar una señal en el acto (b) si dichos parámetros de comunicación no son posibles.

9. - El método de acuerdo con la reivindicación 4, que además comprende el acto de seleccionar una velocidad de datos inferior (404) y repetir los actos (a) y (b) previo a enviar una señal en el acto (c) si dichos parámetros de comunicación no son posibles.

10. - El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el delineado en el acto (a) minimiza el número de subcanales.

11.- Un sistema de transmisión inalámbrica para transmitir datos en respuesta a una solicitud de una aplicación (601) para transmitir a una velocidad de datos y Calidad de Servicio, el sistema comprende: a) un módulo de delineado de subcanal/energía (602) para determinar un número de subcanales y umbral de energía necesario para satisfacer la velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio; b) un módulo de detección de ruido (604) para detectar un nivel de ruido en cada subcanal disponible; c) un módulo de señalización (603) para señalar la aplicación (601) cuando la velocidad de datos solicitada y la Calidad de Servicio no son posibles.

12.- El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la aplicación es un cliente de Voz a través de IP, una aplicación multimedia de corriente, un navegador web de Internet, o un cliente de mensajero instantáneo.

13. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el módulo de señalización (603) también señala al módulo de delineado de subcanal/energía (602) cuando la velocidad de datos solicitada y la Calidad de Servicio no son posibles.

14. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el módulo de delineado de subcanal/energía (602) responde a una señal del módulo de señalización (603) que la velocidad de datos solicitada y Ca.lidad de Servicio no son posibles al seleccionar un umbral de energía superior.

15. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el módulo de delineado de subcanal/energía (602) también determina el nivel de energía para transmisión.

16. - El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la aplicación informa al usuario si la velocidad de datos solicitada y la Calidad de Servicio no son posibles.

17. - Un medio legible por computadora que tiene señales legibles por computadora almacenadas en él que definen instrucciones que, como un resultado de ejecutarse por una computadora, instruye a la computadora para realizar un método de comunicación inalámbrica, el método comprende: a) recibir de una aplicación (301) una solicitud para una velocidad de datos (302) y Calidad de Servicio (303), b) intentar seleccionar una pluralidad de subcanales bajo un umbral de energía de acuerdo con la velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio (405-414); c) señalar la aplicación si existen subcanales insuficientes bajo un umbral de energía para lograr la velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio (403).

18.- El medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el método además comprende seleccionar un nivel de energía para transmisión.

19. - El medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 18, en donde el nivel de energía seleccionado es el nivel de energía mínimo posible para transmitir exitosamente a la velocidad de datos solicitada y Calidad de Servicio

20. - El medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 17, en donde la selección de una pluralidad de subcanales bajo un umbral de energía se hace al utilizar realimentación de un receptor.