MXPA05003536A - Metodo y sistema de comunicacion inalambrica con comunicaciones de igual a igual controladas de wtru. - Google Patents

Abstract

Una red inalambrica provee comunicaciones inalambricas controladas con WTRUs inalambricas de modo multiple. La red inalambrica tiene al menos una estacion base con un transmisor/receptor que opera en un modo de comunicacion de infraestructura con WTRUs de modo multiple y un controlador que transmite senales de control a traves de comunicaciones de infraestructura con una WTRU que controla comunicaciones en modo de igual a igual de esa WTRU con otras WTRUs. Una WTRU tiene componentes de transmisor/receptor configurados para operacion selectiva en un modo de comunicacion de infraestructura con una estacion base de red y en un modo de comunicacion de igual a igual con otras WTRUs. La WTRU tambien tiene un controlador de transmisor/receptor configurado para controlar selectivamente comunicaciones en modo de igual a igual con otras WTRUs en base a senales de comunicacion recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estacion base de red. Preferentemente, el controlador de transmisor/receptor esta configurado para controlar los componentes de transmisor/receptor para que conmuten entre un modo de comunicacion de infraestructura y un modo de comunicacion de igual a igual en base a criterios de Calidad de Servicio.

Description

MÉTODO Y SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALAMBRICA CON COMUNICACIONES DE IGUAL A IGUAL CONTROLADAS DE WTRU CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta solicitud se refiere a métodos y sistemas para comunicación inalámbrica con comunicaciones de igual a igual controladas de unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de comunicación inalámbrica son conocidos en la técnica. Por lo general, tales sistemas comprenden estaciones de comunicación, que transmiten y reciben señales de comunicación inalámbrica entre si. Según el tipo de sistema, las estaciones de comunicación típicamente son de uno de dos tipos: estaciones base o unidades inalámbricas de transmisión-recepción (WTRUs) , las cuales incluyen unidades móviles . La expresión "estación base", de la forma utilizada en la presente, incluye, pero sin limitarse a, una estación base, un Nodo B, un controlador de sitio, un punto, de acceso u otro dispositivo de interfase en un entorno inalámbrico que provee WTRUs con acceso inalámbrico a una red con la que está asociada la estación base. El término "WTRU" , de la forma utilizada en la presente, incluye, pero sin limitarse, un equipo usuario, una estación móvil, una unidad de abonado fija o móvil, un localizador, o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de operar en un entorno inalámbrico. Las WTRUs incluyen dispositivos de comunicación personal, como son teléfonos, vídeo teléfonos, y teléfonos listos para Internet que tienen conexiones a la red. Además, las WTRUs incluyen dispositivos de computación personales portátiles, como son PDAs y notebooks con módems inalámbricos que tienen capacidades de red similares. Las WTRUs que son portátiles o pueden de otra forma cambiar de ubicación, son conocidas como unidades móviles. Típicamente, se proporciona una red de estaciones base donde cada estación base es capaz de establecer comunicaciones inalámbricas concurrentes con WTRUs configuradas apropiadamente. Algunas WTRUs son configuradas para establecer comunicaciones inalámbricas directamente entre si, es decir, sin ser retransmitidas a través de una red vía una estación base. Esto es comúnmente denominado comunicaciones inalámbricas de igual a igual . Las WTRUs pueden ser configuradas para su uso en múltiples redes con capacidades de comunicaciones de red y de igual a igual . Un tipo de sistema inalámbrico, denominado una red de área local inalámbrica (WLA ) , puede ser configurado para establecer comunicaciones inalámbricas con WTRUs equipadas con módems de WLAN que también son capaces de establecer comunicaciones de igual a igual con WTRUs similarmente equipadas. Corrientemente, los módems de WLAN están siendo integrados en muchos dispositivos tradicionales de computación y comunicación por los fabricantes. Por ejemplo, teléfonos celulares, asistentes personales digitales y laptops están siendo construidas con uno o más módems de WLAN. En consecuencia, existe una creciente necesidad de facilitar las comunicaciones entre tales WTRUs con módems de WLAN. Por ejemplo, sería conveniente si un primer usuario de un PDA equipado con un módem de WLAN pudiera compartir datos, como ser una guia de teléfonos, con un segundo usuario que tiene un teléfono celular equipado con un módem de WLAN localmente, sin atravesar una red de telecomunicaciones . Un entorno de red de área local inalámbrica popular co uno o más puntos de acceso WLAN, es decir, estaciones base, es construido de acuerdo con la norma 802.11b del IEEE. Las áreas de servicio inalámbrico para tales WLANs se restringen frecuentemente a áreas geográficas, comúnmente conocidas como nHot Spots" . Tales sistemas de comunicación inalámbrica son ventajosamente desplegados en una amplia variedad de ubicaciones tales como aeropuertos, cafeterías, y hoteles por nombrar solamente algunos contextos. Usualmente, el acceso a estas redes requiere de procedimientos de autenticación del usuario. Los protocolos para estos sistemas están siendo actualmente estandarizados en el área de tecnología de WLAN.

Una de tales estructuras de protocolos es la familia de normas 802 del IEEE. Existen dos formas usuales de implementar comunicaciones inalámbricas en WLAN y otras redes: 1) un modo de infraestructura; y 2) un modo ad hoc. La Figura 1A ilustra un modo de infraestructura, donde las TRUs establecen comunicaciones inalámbricas a través de una estación base 54 que sirve de punto de acceso a la infraestructura de red 16. La estación base 54 es mostrada estableciendo comunicaciones con WTRU 18, TRU 20, TRU 22, WTRU 24 y WTRU 26. No hay intercomunicaciones directas entre las WTRUs Ilustradas en la Figura 1A. Las comunicaciones son coordinadas y sincronizadas a través de la estación base 54. Una configuración como ésta también se denomina conjunto de servicio básico (BSS) dentro de contextos de WLAN. En oposición al modo de infraestructura, el modo ad hoc no utiliza infraestructura de red. El modo ad hoc opera con comunicaciones de igual a igual y también es denominado "BSS independiente" . En un modo ad hoc, dos o más WTRUs establecen una comunicación entre las mismas sin necesidad de un elemento de red que coordine, es decir, una estación base. La operación del modo ad hoc es ilustrada en la Figura IB. No se requiere ningún punto de acceso a la infraestructura de red. No obstante, una estación base puede ser configurada con los protocolos ad hoc para actuar como las otras WTRUs en comunicaciones de igual a igual. En tal caso, una estación base puede actuar como puente o encaminador a otra red o a Internet. Cuando una estación base si se une a una red ad hoc, la misma es tratada como otra WTRU y no controla, normalmente, el flujo de comunicación. Por ejemplo, la Figura IB ilustra una estación base 54 en comunicación con la WTRU 18 y la WTRU 20 en una red ad hoc. En este escenario, la estación base 54 no controla el flujo de datos. Normalmente las comunicaciones están limitadas a las otras estaciones en una red ad hoc, pero una WTRU puede comunicarse indirectamente con otra WTRU a través de una tercera WTRU. Por ejemplo, de acuerdo con lo mostrado por la Figura IB, donde ambas WTRUs, la 22 y la 24, se comunican en un modo ad hoc con la WTRU 26, las comunicaciones pueden producirse entre la WTRU 22 y la WTRU 24. En forma adicional, cuando una WTRU está en el modo ad hoc, típicamente ignora transmisiones de estación base en el modo de infraestructura. También es necesario que una WTRU inicialice un modo ad hoc y otras WTRUs se unan. Las otras estaciones asimilaran la información de parámetro operativo al unirse a la red ad hoc. La estación que comienza una red ad hoc selecciona los parámetros operativos de la red ad hoc, como son el identificador de conjunto de servicios (SSID) , temporización de radiofaro y canal, y entonces transmite está información, por ejemplo, en cuadros de radiofaro. Al unirse las estaciones a la red ad hoc estas asimilan los parámetros operativos . En el modo de infraestructura, los parámetros tales como el SSID, son normalmente especificados por un controlador de red conectado a estaciones base de red. El SSID en un sistema basado en la 802 del IEEE, puede ser un identificador único de 32 caracteres unido a una cabecera de paquetes enviada a través de una WLAN. Luego, el SSID actúa como palabra clave cuando una WTRU intenta conectarse a un BSS o a un BSS independiente . El SSID diferencia una WLAN de otra, de manera que todas las estaciones base y todos los dispositivos que intentan conectarse a una WLAN específica, normalmente utilizan el mismo SSID. Normalmente, no se permite que un dispositivo se una a un BSS a menos que pueda proveer el SSID único. En un sistema basado en la 802 del IEEE, una vez que más de una estación sea parte de una red ad hoc, todas las estaciones comparten la carga de enviar cuadros de radiofaro a través de una distribución aleatoria de esa tarea a cada estación. Los algoritmos tales como el algoritmo de elección de vocero, han sido diseñados para "elegir" un dispositivo como estación master (es decir, una pseudo estación base) de la red ad hoc siendo todas las demás, esclavas. Varios problemas son comunes con redes ad hoc abiertas que esencialmente son auto-controladas. Cuando un gran número de WTRUs se congrega en un área pequeña, la interferencia aumenta, por lo cual disminuye el rendimiento de todas las WT Us . Además, cuando la superabundancia de dispositivos inalámbricos ad hoc se concentra en un área "hot spot" a la que una estación base de una WLAN le presta servicio, las comunicaciones entre todos de tales dispositivos pueden verse impedidas dado que existen límites en frecuencia, canales, y recursos de ancho de banda disponibles para cada modo inalámbrico. Otra desventaja de la red ad hoc abierta es que puede afectar el modelo comercial de un operador de WLAN. Los inventores han reconocido que si se permiten comunicaciones en modo ad hoc de igual a igual sin ningún control o monitoreo general, un operador de WLAN pierde ingresos al no ser capaz de cambiar por la infraestructura de WLAN que esté disponible y debe mantenerse uniforme cuando no se la está utilizando para comunicaciones en modo de infraestructura. Por lo tanto, resulta conveniente tener un modo operacional híbrido donde las comunicaciones de igual a igual sean controladas y/o monitoreadas . Se ha reconocido que pueden obtenerse otras ventajas a través de una implementación de un modo de infraestructura/ad hoc híbrido. Por ejemplo, una WIRU móvil puede desplazarse en áreas de calidad de señal pobre donde las comunicaciones con la red puedan pasar a ser esporádicas o inexistentes . En tales casos, también resultaría conveniente si la WTRU puede utilizar un modo híbrido para comunicación retransmitida a través de otra WT U que está en contacto directo con una estación base de La red.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA. INVENCIÓN La presente invención comprende un método y un sistema que utiliza unidades inalámbricas de transmisión/recepción (WTRUs) que tienen modos de operación de infraestructura y ad hoc. Una WTRU de acuerdo con la invención es utilizada para comunicación de in raestructura en una red inalámbrica a través de estaciones base de la red y para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs. La WTRU tiene componentes de transceptor que están configurados para una operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura para una comunicación de infraestructura con una estación base de la red y en un modo de comunicaciones de igual a igual para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs . Los componentes del transceptor pueden incluir un módem de red de área local inalámbrica (WLAN) para las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs . La WTRU también tiene un controlador de transceptor configurado para controlar selectivamente comunicaciones en un modo de igual a igual con otras WTRUs con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de la red. Preferentemente, el controlador de transceptor está configurado para controlar los componentes de transceptor para que conmuten entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio. Preferentemente, el controlador de transceptor está configurado con límites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual que pueden redefinirse con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de la red. Los límites de control predeterminados seleccionados del controlador del transceptor para comunicaciones en un modo de igual a igual, pueden incluir una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones . de igual a igual . En forma alternativa, el controlador de transceptor puede estar configurado para controlar cada una de las comunicaciones en un modo de igual a igual con base en los parámetros recibidos en comunicaciones de inf aestructura con una estación base de la red. Típicamente, la WTRU es una unidad móvil. El controlador del transceptor puede luego estar configurado para controlar los componentes del transceptor para conmutar entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil. En tal caso, la WTRU incluye, preferentemente, un Sistema de Posición Global (GPS) para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil . Preferentemente, los componentes del transceptor de la WTRU también están configurados para que funcionen selectivamente en un modo de repetidora para retransmitir una comunicación entre una estación base de la red a través de un modo de comunicación de infraestructura y otra WTRU a través de un modo de comunicación de igual a igual. En tal caso, el controlador del transceptor está configurado, preferentemente, para controlar los componentes para que funcionen en el modo de repetidora con base en los criterios de Calidad de Servicio. Se describen varios métodos de comunicación inalámbrica para una WTRU con componentes de transceptor que están configurados para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura y en un modo de comunicaciones de igual a igual . Las comunicaciones en el modo de igual a igual con otras WTRUs son selectivamente controladas con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de la red. En un método, se utilizan límites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual y los valores predeterminados son redefinidos con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de inf aestructura con una estación base de la red. Puede incluirse una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones de igual a igual, como límites de control predeterminados utilizados para comunicaciones en un modo de igual a igual. Un módem de WLAN puede ser utilizado para las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs. Preferentemente, los componentes del transceptor de la WTRU son conmutados entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio. Esto puede incluir los componentes de transceptor que son conmutados entre un modo de comunicación de infraestructura v un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la WTRU donde la WTRU es una unidad móvil . En tal caso, la WTRU incluye, preferentemente, un Sistema de Posición Global (GPS) que es utilizado para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil. Otro método incluye los componentes del transceptor de la WTRU que son configurados para funcionar selectivamente en un modo de repetidora para retransmitir una comunicación entre una estación base de la red a través de un modo de comunicación de infraestructura y otra WTRU a través de un modo de comunicación de igual a igual. En tal caso, los componentes de transceptor de la WTRU son preferentemente controlados para funcionar en el modo de repetidora con base en los criterios de Calidad de Servicio. La invención también provee una red inalámbrica para proveer comunicaciones inalámbricas controladas con TRUs inalámbricas de modo múltiple como las mencionadas con anterioridad. La red inalámbrica tiene al menos una estación base con un transceptor configurado para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura con WTRUs de modo múltiple. La red inalámbrica también tiene un controlador configurado para controlar selectivamente la transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una WTRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de esa WTRU con otras WTRUs . Preferentemente, el controlador está configurado para controlar selectivamente la transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una WTRU para controlar esa WTRU para que conmute entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio. Cuando las WTRUs tienen límites de control predeterminados, el controlador es preferentemente configurado para proveer señales de control redefinidas para redefinir límites de control predeterminados seleccionados de la WTRU para comunicaciones en un modo de igual a igual. Cuando las WTRUs incluyen un'módem de WLAN para las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs, el controlador de red es configurado para controlar selectivamente la transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una WTRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de la WLAN de esa WTRU con otras WTRUs . Cuando al menos algunas de las WTRUs son unidades móviles, el controlador está configurado, preferentemente, para controlar selectivamente la transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una unidad móvil para controlar esa unidad móvil para que conmute entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil y/o un estimado de congestionamiento . En tal caso, la red puede incluir un componente de procesamiento para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil con base en la recepción de transmisiones desde la unidad móvil. Asimismo, las WTRUs pueden enviar paquetes de prueba para generar un estimado de congestionamiento. Se provee un método de comunicación inalámbrica para una red inalámbrica. Se establecen comunicaciones inalámbricas controladas con WTRUs de modo múltiple de acuerdo con lo mencionado con anterioridad. El método incluye la transmisión desde una estación base de la red en un modo de comunicación de infraestructura, de señales de control a una TRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de esa WTRU con otras WTRUs . Preferentemente, las señales de control son transmitidas a la WTRU para conmutar entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio. Pueden utilizarse limites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual . En tal caso, los valores predeterminados son preferentemente redefinidos con base en las señales de control transmitidas por la estación base de la red. Preferentemente, se incluyen una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones de igual a igual, como límites de control predeterminados utilizados para comunicaciones en un modo de igual a igual . Otros objetos y ventajas de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción y de los dibujos que la acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1A es un diagrama de un sistema de comunicaciones que opera en un modo de operación de red de infraestructura.

La Figura IB es un diagrama de un sistema de comunicaciones que opera en un modo de operación de red ad hoc. La Figura 2 es una ilustración de un sistema de comunicaciones que opera en un modo híbrido que muestra dos TRüs y una estación base. La Figura 3 es una ilustración de un sistema de comunicaciones que opera en un modo híbrido que muestra varias TRUs, una estación base y varios obstáculos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS La presente invención se describe- con referencia a las figuras, donde números de referencia similares representan elementos similares en toda su extensión. Los términos "estación base", "WTRU" y "unidad móvil" son utilizados en su sentido general de acuerdo con lo descrito en lo siguiente. La presente invención proporciona una red de acceso de radio inalámbrica que tiene una o más estaciones base en la red a través de las cuales se provee un servicio de acceso inalámbrico para WTRUs. La invención es particularmente útil cuando se utiliza junto con unidades móviles, es decir, WTRUs móviles, al ingresar y/o desplazarse a través de las áreas respectivas de cobertura geográfica provistas por las estaciones base respectivas. De acuerdo con la invención, las WTRUs están configuradas con un modo de operación de igual a igual, preferentemente, equipándolas con módems de red de área local inalámbrica (WLAN) para intercambiar información directamente entre WTRUs equipadas de forma similar. Las WTRUs pueden tener un dispositivo WLAN inalámbrico instalado o integrado, tal como es un dispositivo compatible con Bluetooth o (WiFi) de acuerdo con la norma 802.11(b), para comunicarse entre si. No obstante, la invención propuesta es aplicable a cualquier sistema inalámbrico que implemente un modo de operación de igual a igual y también tenga al menos una estación base de la red a la que acceden las WTRUs. Por ejemplo, con referencia a la Figura 2, un primer usuario 31 es ilustrado operando una primera WTRU 33 en forma de un dispositivo telefónico tipo Computadora de Bolsillo con una tarjeta WLAN 35 instalada de acuerdo con la norma 802.11(b) . La WTRU 33 " puede estar conectada a una red de telecomunicaciones inalámbricas 27 a través de una estación base 25. La WTRU 33 transmite y recibe señales de radiofrecuencia (RF) a través de la antena 34 hacia y desde la estación base 25. El dispositivo telefónico tipo Computadora de Bolsillo 33, dado que es típico de tales dispositivos, contiene una base de datos con una guía de teléfonos 38. Un segundo usuario 35 es ilustrado operando una segunda WTRU 37 en forma de teléfono celular con un dispositivo tipo Agenda Electrónica de Bolsillo incorporada que incluye una WLAN 36 incorporada de acuerdo con la norma 802.11(b). La WTRU 37 también puede conectarse con la red de telecomunicaciones inalámbricas 27 a través de señales transmitidas y recibidas por la antena 39. El segundo usuario 35 puede desear hablar con el primer usuario 31 o acceder o copiar la guía de teléfonos 38 ubicada en la primera TRU 33. Dado que ambas WTRUs 33, 37 tienen un módem de WLAN y también una interfase de red telefónica los usuarios 31, 35 son capaces de comunicarse por medio de una comunicación de igual a igual 40 utilizando una red inalámbrica de acuerdo con la norma 802.11(b) o bien, utilizando la red de telecomunicaciones 27. En consecuencia, existe una decisión que debe tomarse en lo que respecta a que tipo de modo de comunicación debe ser utilizado. Al desplazar comunicaciones entre WTRUs de un modo de infraestructura a un modo de igual a igual, la red puede conservar recursos de red de telecomunicación y por ello, realizar una capacidad de servicio aumentada. Pueden realizarse otros beneficios en el potencial para una interferencia reducida y/o conservación de energía que es importante para WTRUs móviles que operan utilizando energía de batería. La decisión de desviar una red de comunicaciones y utilizar técnicas de igual a igual, puede ser tomada por las WTRUs, pero también puede, ser tomada por la red de comunicaciones. Puede utilizarse una variedad de factores para tomar tales decisiones. Un factor de decisión preferido es la Calidad de Servicio (QoS) entre las WTRUs y una estación base de la red de comunicación. En este aspecto, QoS como factor de decisión es considerado en su sentido más amplio y puede formularse a partir de un número de criterios que incluyen: calidad de la señal de radio, consumo de energía y/o el costo de la comunicación. Corrientemente, es probable que las comunicaciones a través de la red móvil se establezcan más que a través de una red local doméstica o de oficina, pero también puede haber factores de costo variables entre tales redes locales. Un umbral QoS es preferentemente establecido de manera que una calidad deseada de señal de radio esté disponible para comunicarse al menor costo. Cuando se toma en cuenta el consumo de energía, que tiene una relación directa con la vida útil de la batería de una WTRU móvil, la calidad deseada de calidad de señal de radio que sirve como accionador para conmutar la comunicación, puede ser diferente para diversas redes locales y red ad hoc por los factores de costo relativo. Asimismo, cuando se utiliza una WTRU como repetidora para otra comunicación de WTRU, los umbrales utilizados por el controlador de transceptor de WTRUs pueden ser ajustados, por ejemplo, con base en la vida útil disponible de la batería y al uso corriente de la WTRU para sus propias comunicaciones . Otro criterio que puede incluirse en el establecimiento de umbrales de QoS puede ser el tipo de comunicación a establecerse, por ejemplo, comunicación por voz entre usuarios 31 y 35 o transferencia de datos de los datos de la guía de teléfonos en la TRU 33 a la WTRU 37. En algunas instancias, pueden proveerse diferentes umbrales de QoS con base en si uno o ambos tipos de comunicación están disponibles . Los video-juegos representan otro tipo de comunicaciones a las que pueden establecerse los umbrales para dar preferencia al uso de comunicación de igual a igual para tales comunicaciones . En un sistema de 3GPP, el tamaño y la prioridad de Unidades de Datos de Servicio (SDUs) pueden ser utilizados entre otros parámetros y criterios para formular umbrales de factor de decisión de QoS. Otros parámetros de ejemplo incluyen velocidades de datos máxima, media y soportada; retardo de señal, variación de retardo; y error de paquete. Otro criterio variable que puede ser utilizado para formular umbrales de factor de decisión de. QoS para conmutar entre el uso de técnicas de igual a igual o comunicaciones de red de infraestructura, incluyen distancias calculadas entre estaciones respectivas. Las TRUs equipadas con un Sistema de Posición Global (GPS) pueden proveer datos relevantes. En forma alternativa, la información de distancia es fácilmente obtenida a partir de técnicas de posición conocidas, tales como diferencia de tiempo de llegada (TDOA) o técnicas de antena adaptativa donde se conoce al menos un punto fijo, como son la ubicación de una antena de estación base. Preferentemente, se emplea una combinación de criterios que incluye el mantenimiento de la calidad de la señal de radio dentro de un rango aceptable de valores. Otro criterio variable que puede ser utilizado para formular umbrales de factor de decisión de OoS para conmutar entre el uso de técnicas de igual a igual o comunicaciones de red de infraestructura, es el volumen de tráfico de comunicación en un área geográfica en particular a la que una o más estaciones base de red le prestan servicio. En particular, resulta conveniente limitar la cantidad de señalización de igual a igual para evitar interferencia en una W1AN. El volumen de tráfico de comunicación en un área geográfica en particular puede ser determinado por las WTRUs que envían un paquete pequeño a una estación base de la red para probar las condiciones de congestionamiento, es decir, el nivel de interferencia. La decisión de conmutar desde o hacia comunicaciones de igual a igual dentro del área geográfica puede luego basarse, al menos en parte, en la cantidad resultante de interferencia producida por tales paquetes de prueba. Cada WTRU puede luego controlar la conmutación hacia y desde comunicaciones de igual a igual, preferentemente, con base en los umbrales establecidos por la red que presta servicio al área. En consecuencia, la red puede formular umbrales para conmutar el tipo de servicio utilizando una carga de tráfico corriente como un criterio. Al cambiar la carga de tráfico, los valores de umbral determinados por la red pueden cambiar, en consecuencia. Las estaciones base de la red que prestan servicio al área geográfica relevante, entonces, radiodifunden los nuevos valores de umbral a través de la interfase de aire a las WTRUs para su uso por parte de los controladores de transceptor de la WTRU. La Figura 3 ilustra un ejemplo de un entorno de red 400 donde puede utilizarse un modo híbrido para expandir el área de servicios de una estación base de red 406 de una red 405. En vista de los obstáculos como son una pared opaca de RF 408, casas 409 y/o edificios de oficinas 411, la estación base de la red 406 puede emplear una antena formadora de haz 407 solamente para prestar servicio a áreas geográficas seleccionadas 401, 403, de manera que esas áreas sean "hot spots" para comunicaciones de infraestructura de red a través de la estación base 406. Aún si no se emplea formación de haz, las áreas 401 y -403 y otras áreas no obstruidas pueden ser las únicas áreas donde exista una calidad aceptable de señales de radio para determinados servicios debido a los obstáculos que intervienen. En un entorno 400 como éste, una WTRU 402 que está en un área obstruida, como siendo obstruida por una pared 408, no puede ser capaz de establecer comunicaciones en modo de infraestructura con la red 405 mientras otras WTRU 404 que está aproximadamente a la misma distancia de la antena de la estación base 407 puede utilizar comunicaciones en modo de infraestructura. Asimismo, un obstáculo, como es la pared 408 situada entre la WTRU 410 y otras WTRUs 402, 404, es un impedimento para comunicaciones en modo ad hoc. Con sistemas convencionales, la WTRU 402 no podría comunicarse con la WTRU 410 de ningún modo cuando está ubicada de acuerdo con lo ilustrado en la Figura 3. Utilizando un modo híbrido de acuerdo con la invención, las comunicaciones inalámbricas pueden ser establecidas utilizando la WTRU 404 como repetidora. Dado que la WTRU 402 no está en una. ubicación geográfica para comunicaciones directas en modo de infraestructura con la red 405, para que la WTRU 402 se comunique con la WTRU 410, la WTRU 402 puede primero intentar establecer una comunicación en un modo ad hoc directamente con la WTRU 410 enviando una señal de radiofaro que indique una solicitud para establecer una comunicación ad hoc con un código de identificación asociado con la WTRU 410. Este intento fallaría en el escenario ilustrado de la Figura 3 debido a la pared 408 que obstruye. Una falla como ésta en la comunicación puede ser indicada después de que expire un tiempo de conexión predeterminado sin una conexión establecida. Entonces, la WTRU 402 conmuta a un modo ad hoc híbrido. La WTRU 402 puede estar configurada para hacer una conmutación como ésta ya sea automáticamente o con intervención del usuario, según la preferencia del usuario. Como ejemplo preferido, la WTRU 402 inicia una red en modo ad hoc híbrido transmitiendo una señal de radiofaro que incluye un parámetro que solicita conexión con una WTRU que está corrientemente estableciendo una comunicación en modo de inf aestructura junto con un parámetro que indica una identificación de la WTRU con la que busca comunicarse. Una WTRU que se "une" a una red ad hoc híbrida, confiere el parámetro de identificación a la red a través de su conexión en un modo de infraestructura, que a su vez, intenta establecer una comunicación de infraestructura con la WTRU identificada. En el ejemplo ilustrado por la Figura 3, la WTRU 402 inicia una red ad hoc en un modo híbrido con la WTRU 404 que repite una identificación de la WTRU 410 a la red 405 a través de una comunicación de infraestructura con' la estación base 40S. La red 405 luego busca comunicarse con la WTRU identificada de una manera convencional a través de una de sus estaciones base o una red asociada de la forma conocida en la técnica. En los ejemplos ilustrados en la Figura 3, dado que la WTRU 410 está dentro del área "¿ot spot" 401 de la estación base 406, la red 405 encuentra la WTRU 410 en esa ubicación y se establece una comunicación en un modo de infraestructura con la WTRU 410. La esencia de la comunicación entre las WTRUs 402 y 410 es conferida como una comunicación ad hoc y como una comunicación de infraestructura con la WTRU 404 como una repetidora que, de ser necesario, convierte apropiadamente los datos de comunicación sustantivos entre los protocolos y formatos de los dos modos de comunicación. Preferentemente, todas las WTRUs configuradas para comunicaciones en modo híbrido incluyen un sistema de circuitos de procesamiento apropiados de conversión de retransmisión que opera en forma transparente al usuario de la WTRU. En forma adicional o alternativa a un modo híbrido que combina comunicaciones en modo ad hoc e infraestructura, el modo ad hoc de la WLAN está sujeto, preferentemente, a restricciones, control de red o a una combinación seleccionada de ambos . Se ha observado que un uso descontrolado de comunicaciones de igual a igual puede afectar en forma adversa el modelo comercial del operador de la WLMÍ. Además, un modo ad hoc no restringido también puede presentar una amenaza a la seguridad en la red de comunicación, dado que usuarios maliciosos pueden inundar el área de comunicación con transmisiones de datos indeseados, por lo que se impide un uso legítimo de los recursos de comunicación. En consecuencia, el modo ad Jioc y/o el modo ad hoc híbrido está sujeto a una o más restricciones o controles. Las restricciones no necesitan un control de red necesariamente, y pueden ser fácilmente programadas en la configuración de un modo de comunicaciones de igual a igual ad hoc de una de las WTRUs. Ejemplos de tales restricciones incluyen la limitación de comunicaciones ad hoc a no más de un número específico de WTRUs, la limitación de la duración máxima de tales comunicaciones, y la limitación del tipo de tráfico de datos permitido en comunicaciones de igual a igual . Preferentemente, los límites deseados son programados como predeterminados en las TRUs con la capacidad de que la red rede xna los valores predeterminados . La redefinición de valores predeterminados de restricción es un tipo de control de red de comunicaciones en modo ad hoc. En forma alternativa, puede implementarse un control de red integral que requiera permiso de red . para autorizar un modo ad hoc en las WTRUs. Típicamente, tales controles de red están activos cuando al menos una de las WTRUs en una red ad hoc también está en comunicación -con la red. Preferentemente, una WTRU como ésta está designada como la WTRU "master" de una red ad hoc, que puede desplazar la designación de "master" de una WTRU de inicio que no está en comunicación con la red de control, a otra de las WTRUs en comunicación ad hoc. La WTRU "master" entonces puede informar fácilmente estadísticas de comunicación de red ad hoc, como son longitud de conexión, identificación de WTRUs conectadas, tipo de conexión, etc., a -la red de control. Entre las ventajas del control de red de un modo de comunicación ad hoc de las WTRUs, está la capacidad de la red para utilizar las WTRUs como recursos de red para aumentar la capacidad de comunicación de red general. En forma adicional, la red puede realizar un seguimiento y/o cambio para utilizar los servicios en modo ad hoc o servicios mejorados que están autorizados cuando una de las WTRUs también está en comunicación con la red. Cuando la red monitorea criterios de comunicación ad hoc como son calidad de señales de radio y/o distancia de separación de WTRU, la red puede conmutar una comunicación entre dos WTRUs de un modo ad hoc a un modo de infraestructura donde ambas WTRUs están en un rango de una estación base de la red de acuerdo con lo ilustrado por la Figura 2. Cuando se combina con una capacidad de red para monitorear volumen y tráfico de comunicaciones generales, la capacidad de la red de conmutar selectivamente el modo de comunicaciones de la WTRU provee una herramienta para una asignación de red eficiente de recursos mientras que se mantiene una calidad deseada de señales de radio para comunicaciones individuales. Tales modos ad hoc controlado e híbrido son particularmente adecuados para utilizar WTRUs equipadas con módem de WLAN que emplea tecnología de acuerdo con la norma 802.11 para comunicaciones de igual a igual, pero pueden implementarse con WTRUs que emplean otros tipos de sistemas de comunicación de igual a igual. La red de control también puede estar configurada como una WLAN que utiliza estaciones base de punto de acceso en un modo de infraestructura construidas de acuerdo con la norma 802.11b del IEEE. No obstante, la presente invención puede ser implementada para cualquier sistema de red de comunicaciones inalámbricas, como es un sistema telefónico inalámbrico en dúplex por división de frecuencia (FDD) o en dúplex por división de tiempo (TDD) , donde las TRUs que se comunican con estaciones base de la red también son capaces de establecer comunicaciones de igual a igual .

Claims (33)

REIVINDICACIONES

1. Una unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) para comunicación de infraestructura en una red inalámbrica a través de estaciones base de red y para comunicaciones de igual a igual con otras tales WTRUs, que comprende : componentes de transceptor que están configurados para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura para una comunicación de infraestructura con una estación base de red y en un modo de comunicaciones de igual a igual para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs; y un controlador de transceptor configurado para controlar selectivamente comunicaciones en un modo de igual a igual con otras WTRUs con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red.

2. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde el controlador de transceptor está configurado con límites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual que pueden redefinirse con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red.

3. La invención de acuerdo con la reivindicación 2, donde los límites de control predeterminados seleccionados del controlador de transceptor para comunicaciones en un modo de igual a igual, incluyen una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones de igual a igual .

4. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde los componentes de transceptor incluyen un módem de red de área local inalámbrica (WLAN) para las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs .

5. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde el controlador de transceptor está configurado para controlar los componentes de transceptor para conmutar entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio.

6. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde la TRU es una unidad móvil y el controlador de transceptor está configurado para controlar los componentes de transceptor para conmutar entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil .

7. La invención de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende, además, un Sistema de Posición Global (GPS) para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil .

8. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde los componentes de transceptor están configurados para funcionar selectivamente en un modo de repetidora para retransmitir una comunicación entre una estación base de red a través de un modo de comunicación de infraestructura y otra WTRU a través de un modo de comunicación de igual a igual, y el controlador de transceptor está configurado para controlar los componentes de transceptor para que funcionen en el modo de repetidora con base en los criterios de Calidad de Servicio.

9. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde el controlador de transceptor está configurado para controlar cada una de las comunicaciones en un modo de igual a igual con base en los parámetros recibidos en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red.

10. La invención de acuerdo con la reivindicación 1, donde el controlador de transceptor está configurado con límites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual.

11. Un método de comunicación Inalámbrica para una unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) que tiene componentes de transceptor que están configurados para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura para una comunicación de infraestructura en una red inalámbrica a través de una estación base de red y en un modo de comunicaciones de igual a igual para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs también configuradas para comunicación de infraestructura en la red inalámbrica, el método comprende el paso de : controlar selectivamente comunicaciones en un modo de igual a igual con otras WTRUs con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende, además, el paso de: utilizar limites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual y redefinir tales valores predeterminados con base en las señales de comunicación recibidas en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, donde una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones de igual a igual, están incluidos como límites de control predeterminados utilizados para comunicaciones en un modo de igual a igual .

14. El método de acuerdo con la reivindicación 11, donde se utiliza un módem de red de área local inalámbrica (WLAN) pa a las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs .

15. El método de acuerdo con la reivindicación 11, donde los componentes de transceptor son conmutados entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 11, donde la WTRU es una unidad móvil y los componentes de transceptor son conmutados entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil y/o un estimado de congestionamiento .

17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, donde la WTRU incluye un Sistema de Posición Global (GPS) , el método comprende, además, el paso de utilizar el GPS para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil y enviar paquetes de prueba desde la WTRU para generar un estimado de congestionamiento.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 11, donde los componentes de transceptor están configurados para funcionar selectivamente en un modo de repetidora para retransmitir una comunicación entre una estación base de red a través de un modo de comunicación de infraestructura y otra WTRU a través de un modo de comunicación de igual a igual, el método comprende, además, el paso de controlar los componentes l de transceptor para que funcionen en el modo de repetidora con base en los criterios de Calidad de Servicio.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 11, que utiliza parámetros recibidos en comunicaciones de infraestructura con una estación base de red para controlar cada comunicación en un modo "de igual a igual.

20. Una red inalámbrica para proveer comunicaciones inalámbricas controladas con unidades inalámbricas de transmisión/recepción (WTRUs) de modo múltiple, que tienen componentes de transceptor configurados para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura para una comunicación de infraestructura en la red inalámbrica y en un modo de comunicaciones de igual a igual para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs también configuradas para comunicación de infraestructura en la red inalámbrica, la red inalámbrica comprende : al menos una estación base que tiene un transceptor configurado para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura con WTRUs de modo múltiple; y un controlador configurado para controlar selectivamente una transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una WTRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de esa WTRU con otras WTRUs.

21. La invención de acuerdo con la reivindicación 20, donde el controlador está configurado para proveer señales de control redefinidas para redefinir límites de control predeterminados seleccionados de la WTRU para comunicaciones en un modo de igual a igual .

22. La invención de acuerdo con la reivindicación 20, donde las WTRUs incluyen un módem de red de área local inalámbrica ( LAN) para las comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs y el controlador está configurado para controlar selectivamente una transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestruc ura con una WTRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de la WLAN de esa WTRU con otras WTRUs .

23. La invención de acuerdo con la reivindicación 20, donde el controlador está configurado para controlar selectivamente una transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una WTRU para controlar que esa WTRU conmute entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio.

24. La invención de acuerdo con la reivindicación 20, donde al menos algunas de las WTRUs son unidades móviles y el controlador está configurado para controlar selectivamente una transmisión de señales de control a través de comunicaciones de infraestructura con una unidad móvil para controlar que esa unidad móvil conmute entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil .

25. La invención de acuerdo con la reivindicación 23, que comprende, además, un componente de procesamiento para generar el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil con base en la recepción de transmisiones desde la unidad móvil .

26. Un método de comunicación inalámbrica para una red inalámbrica que provee comunicaciones inalámbricas controladas con unidades inalámbricas de transmisión/recepción ( TRUs) de modo múltiple que tienen componentes de transceptor configurados para operación selectiva en un modo de comunicación de infraestructura para una comunicación de infraestructura en la red inalámbrica y en un modo de comunicaciones de igual a igual para comunicaciones de igual a igual con otras WTRUs también configuradas para una comunicación de infraestructura en la red inalámbrica, el método comprende el paso de : transmitir desde una estación base de red en un modo de comunicación de infraestructura, señales de control a una WTRU para controlar comunicaciones en un modo de igual a igual de esa WTRU con otras WTRUs.

27. El método de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende, además, el paso de utilizar límites de control predeterminados seleccionados para comunicaciones en un modo de igual a igual y redefinir tales valores predeterminados con base en las señales de control transmitidas por la estación base de red.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 27, donde una duración máxima de una comunicación de igual a igual y una restricción en lo referente a tipos de tráfico de datos permitidos en comunicaciones de igual a igual, son incluidos como límites de control predeterminados utilizados para comunicaciones en un modo de igual a igual .

29. El método de acuerdo con la reivindicación 26, donde se utilizan módems de red de área local inalámbrica (WL T) para las comunicaciones de igual a igual de la WTRU.

30. El método de acuerdo con la reivindicación 26, donde las señales de control son transmitidas a la WTRU para que conmute entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en los criterios de Calidad de Servicio.

31. El método de acuerdo con la reivindicación 26, donde la WTRU es una unidad móvil y las señales de control son transmitidas a la unidad móvil para que conmuten entre un modo de comunicación de infraestructura y un modo de comunicación de igual a igual con base en un estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil .

32. El método de acuerdo con la reivindicación 31, donde el estimado de la ubicación geográfica de la unidad móvil se genera con base en las señales recibidas desde la unidad móvil por la estación base de red.

33. El método de acuerdo con la reivindicación 26, donde la WTRU está configurada para funcionar selectivamente en un modo de repetidora para retransmitir una comunicación entre una estación base de red a través de un modo de comunicación de infraestructura y otra WTRU a través de un modo de comunicación de igual a igual que además comprende el control de la WTRU para que funcione en el modo de repetidora con base en los criterios de Calidad de Servicio.