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ES2714592T3 - Métodos, sistemas y productos de programas informáticos de comunicación inalámbrica - Google Patents

Métodos, sistemas y productos de programas informáticos de comunicación inalámbrica Download PDF

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ES2714592T3
ES2714592T3 ES11725847T ES11725847T ES2714592T3 ES 2714592 T3 ES2714592 T3 ES 2714592T3 ES 11725847 T ES11725847 T ES 11725847T ES 11725847 T ES11725847 T ES 11725847T ES 2714592 T3 ES2714592 T3 ES 2714592T3
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ES
Spain
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mobile
cellular
base station
network
wireless
Prior art date
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Active
Application number
ES11725847T
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English (en)
Inventor
Vidur Bhargava
Sriram Vishwanath
Jubin Jose
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University of Texas System
Original Assignee
University of Texas System
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Publication date
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Abstract

Un método para transmitir datos en una red que incluye una parte celular y una parte no celular multisalto, donde el método consiste en lo siguiente: determinar, en un primer dispositivo móvil de retransmisión (103A, 103B), que el primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B) estará disponible como relé para otros dispositivos móviles (103C, 103D) en la red, donde, en la parte no celular, los dispositivos inalámbricos son capaces de formar conexiones inalámbricas con otros dispositivos inalámbricos independientes de una estación base celular (101). en respuesta a la determinación de que el primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B) estará disponible como relé, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B), una primera señal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B) como relé para otros dispositivos móviles (103C,D) de la red; recibir, con una interfaz no celular (211) de un dispositivo móvil originador (103C,D), la primera señal de estado del nodo transmitida desde el primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B), donde el dispositivo móvil originador (103C,D) incluye la interfaz no celular (211) y una interfaz celular (210), y donde la interfaz no celular (211) del dispositivo móvil originador (103C,D) está conectada a un primer transceptor del dispositivo móvil originador (103C,D) y la interfaz celular (210) del dispositivo móvil originador (103C,D) está conectada a un segundo transceptor del dispositivo móvil originador (103C,D); determinar, en el dispositivo móvil originador (103C,D), en base a la primera señal de estado del nodo, que el dispositivo móvil originador (103C,D) se conectará inalámbricamente a una estación base (101) de una red móvil a través del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B) de la red; y en respuesta a la determinación de que el dispositivo móvil originador (103C,D) se conectará inalámbricamente a la estación base (101) de la red móvil a través del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B): transmitir datos en enlace ascendente, para la transmisión a la estación base (101) desde el dispositivo móvil originador (103C,D), a través del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B); o recibir datos en enlace descendente, desde la estación base (101), en el dispositivo móvil originador (103C,D), a través del primer dispositivo móvil de retransmisión (103A,B).

Description

DESCRIPCION
Metodos, sistemas y productos de programas informaticos de comunicacion inalambrica
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a redes de comunicacion inalambricas, y mas particularmente al enrutamiento de senales y la programacion de transmisiones en redes inalambricas.
Antecedentes de la invencion
En algunos sistemas de comunicaciones inalambricas, como sistemas de comunicaciones celulares, una area geografica de la red esta dividida en subareas denominadas «celulas». Cada celula puede, por ejemplo, tener unos 26 kilometros cuadrados de superficie en una area mayor de 130 kilometros cuadrados. Cada celula puede incluir un dispositivo denominado «estacion base celular», que, en algunos sistemas, dispone de una torre para recibir/transmitir y una base conectada a una red telefonica publica conmutada (PSTN).
Las areas suelen estar divididas en celulas a fin de utilizar el espectro de forma mas eficiente. Normalmente a un proveedor de servicios inalambricos se le asigna un numero limitado de canales de frecuencia. El uso de las celulas, en algunas aplicaciones, facilita la reutilizacion de la frecuencia, de forma que, por ej. diferentes usuarios (por ej. personas que utilizan telefonos moviles o dispositivos inalambricos que envfan o reciben datos por una red inalambrica) se pueden comunicar con diferentes estaciones base en la misma frecuencia en diferentes celulas, reutilizando asf el espectro al tiempo que se evitan o reducen las interferencias. Los sistemas telefonicos celulares suelen ser digitales y cada celula tiene varios canales para su asignacion a los usuarios. En una ciudad grande, puede haber cientos de celulas.
Las redes moviles suelen incluir una oficina de conmutacion de telefoma movil (MTSC) que, en algunos sistemas, controla determinados aspectos operativos de algunas o la totalidad de las estaciones base de una region. Este control puede incluir el control de las conexiones en una red movil terrestre publica (PLMN). Por ejemplo, cuando el dispositivo inalambrico de un usuario recibe una llamada entrante, el MSC puede intentar localizar en que celula se encuentra el dispositivo inalambrico del usuario. A continuacion el MSC puede indicar a una estacion base y a otros componentes del sistema que asignen recursos para la llamada al dispositivo inalambrico. Despues el MSC
se comunica con el dispositivo inalambrico del usuario por un canal de control para informar al dispositivo inalambrico del usuario de los recursos a utilizar. Por lo general, una vez que el dispositivo inalambrico del usuario y su respectiva torre celular estan conectados, la llamada puede continuar entre el dispositivo inalambrico y la torre. Se utilizan mecanismos similares para facilitar la comunicacion de datos (por ej. la comunicacion de datos conmutados por paquetes) entre el dispositivo inalambrico y la red.
En algunos sistemas de comunicaciones celulares, un dispositivo inalambrico se comunica directamente con la estacion base celular. Es decir, en algunos sistemas inalambricos celulares, el dispositivo inalambrico se comunica con la estacion base celular a traves de un salto, lo que significa que las senales enviadas entre el dispositivo inalambrico y la estacion base celular no son transmitidas a traves de un dispositivo intermediario que recibe la senal de uno y se las transmite al otro.
En algunos sistemas, en determinadas ocasiones puede haber un numero relativamente elevado de usuarios intentando comunicarse directamente con la estacion base celular de una celula. Algunos de estos usuarios pueden encontrarse en areas denominadas en el presente documento «regiones marginales/no operativas», que son areas en las que el servicio inalambrico es irregular o relativamente debil, porque la senal entre el dispositivo inalambrico y la estacion base celular es debil o esta obstaculizada, normalmente por un terreno montanoso, exceso de follaje, distancias ffsicas, paredes de hormigon o edificios altos. En otro ejemplo de una region marginal/no operativa, algunos de estos usuarios se pueden encontrar en areas denominadas en el presente documento «bordes de celula», que son areas donde la interferencia de las celulas vecinas es relativamente elevada.
Por otra parte, la intensidad/calidad de la senal en algunas areas de la celula puede no ser suficiente para satisfacer la demanda de rendimiento del usuario. Esto se debe a que, cuando todo lo demas se mantiene constante, la velocidad de los datos que puede ser soportada entre un dispositivo inalambrico y una estacion base celular depende, en parte, de la intensidad/calidad de la senal entre el dispositivo y la estacion base. En algunos sistemas celulares, los dispositivos inalambricos estan configurados para transmitir a una potencia relativamente elevada cuando el dispositivo se encuentra en una area de la celula en la que la intensidad de la senal es baja. Esto puede ayudar a soportar velocidades de datos superiores entre ese dispositivo particular y esa estacion base particular. Sin embargo, la transmision con una potencia superior consume una valiosa energfa de la batena del dispositivo y tambien causa potencialmente mas interferencias en las celulas vecinas. El hecho de causar mas interferencias en las celulas vecinas puede afectar asimismo a la capacidad efectiva del sistema celular.
Algunos sistemas celulares pueden utilizar modulacion y codificacion adaptativa. Para facilitar la comunicacion, estos sistemas suelen utilizar esquemas de modulacion y un cierto grado de correccion con codificacion de errores (que puede tender a reducir la velocidad de los datos o el rendimiento del enlace inalambrico) cuando la potencia de la senal entre un dispositivo inalambrico y la estacion base celular es relativamente baja. Por tanto, estos sistemas pueden conseguir una velocidad de datos entre el dispositivo y la estacion base que depende, en parte, de la localizacion del dispositivo con respecto a la estacion base. Ademas, en estos sistemas, si la misma cantidad del espectro se ha asignado a dos dispositivos inalambricos en una celula, donde la potencia/calidad de la senal entre la estacion base y el primer dispositivo es elevada y la potencia/calidad de la senal entre la estacion base y el segundo dispositivo es baja, entonces el primer dispositivo podna (de media) enviar/recibir mas datos utiles hacia/desde la estacion base celular. Por tanto, durante la asignacion del espectro a un dispositivo solicitante, la estacion base celular suele encontrarse a merced de la localizacion del dispositivo solicitante a la hora de determinar la cantidad de espectro que se asigna. Esto tambien afecta a la capacidad efectiva del espectro inalambrico.
US2009088070 divulga metodos, sistemas y medios legibles por ordenador para utilizar una funcion de repeticion a fin de mejorar la calidad del servicio. Segun el documento, se proporciona un metodo para utilizar una funcion de repeticion para mejorar la calidad del servicio. Segun el metodo se selecciona un primer dispositivo celular movil. Se transmite una instruccion al primer dispositivo celular movil que proporciona indicaciones al primer dispositivo celular movil. Estas indicaciones hacen que el primer dispositivo celular movil retransmita las comunicaciones entre el segundo dispositivo celular movil y el proveedor de servicios moviles. El primer dispositivo movil movil ofrece de este modo la funcion de repeticion para el segundo dispositivo celular movil.
Por tanto, existe una necesidad en la tecnica de ampliar el area de cobertura efectiva y mejorar la capacidad efectiva de las estaciones base celulares y las redes moviles.
Esta necesidad existe con independencia de la falta de adecuacion de otros tipos de redes inalambricas (aunque como se explica en la descripción adjunta, las soluciones para una necesidad pueden facilitar soluciones para la otra). Por ejemplo, determinadas redes no celulares, como las redes inalambricas que se comunic seagnún las especificaciones IEEE 802.11n, pueden transmitir datos a una velocidad de transmision mas baja o a un menor numero de dispositivos de lo deseable.
Breve descripción de las diversas vistas de la imagen
Las presentes invenciones se pueden comprender mejor cuando se tiene en cuenta la siguiente descripción detallada conjuntamente con las siguientes imágenes, donde:
La Figura 1 es una vista esquematica generalizada de una celula de una red movil en la que los dispositivos inalambricos de la celula tienen la capacidad de comunicarse con la estacion base via multisalto una según realización de la presente invencion;
La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de vista de los circuitos internos de los componentes de un telefono movil conforme segú unna realización de la presente invencion;
La Figura 3 es un diagrama de flujo de un metodo para ampliar la cobertura de una red movil u sneagún realización de la presente invencion;
La Figura 4 es un diagrama de flujo de un metodo alternativo para ampliar la cobertura de una red movil segun una realización de la presente invencion;
La Figura 5 es un diagrama de flujo de un metodo para seleccionar una funcion de un dispositivo inalambrico en una red multisalto;
La Figura 6 es un ejemplo de un proceso para formar una senal de estado nodal;
Las Figuras 7A-D son ejemplos de escenarios de uso inalambrico;
Las Figuras 8A-C son un ejemplo de un proceso para seleccionar una funcion de un dispositivo inalambrico en una red multisalto;
La Figura 9 es un diagrama de flujo de un metodo para ampliar la capacidad de una red movil u sneagún realización de la presente invencion;
La Figura 10 es un ejemplo de un proceso para seleccionar un nodo de rele;
Las Figuras 11 y 12 son ejemplos de procesos para transmitir datos de forma segura en una red multisalto;
La Figura 13 es un ejemplo de una red inalambrica;
La Figura 14 es un ejemplo de un diagrama de temporizacion de transmisiones en la red de la Figura 13;
La Figura 15 es un ejemplo de un programa para mediar el acceso a un medio inalambrico;
La Figura 16 es un ejemplo de un proceso para seleccionar un programa;
La Figura 17 es un ejemplo de una red multisalto;
Las Figuras 18 y 19 son mas ejemplos de programas para mediar el acceso a un medio inalambrico;
Las Figuras 20A-D son ejemplos de selecciones de programa para varias topologfas de red;
Las Figuras 21-23 son mas ejemplos de programas para mediar el acceso a un medio inalambrico;
La Figura 24 es una ilustracion de ejemplo de una topologfa con un nodo oculto;
Las Figuras 25A y 25B son ilustraciones de un proceso y equipo para controlar un dispositivo electrico;
Las Figuras 26A, 26B y 27 son ilustraciones de procesos y sistemas para controlar el trafico;
Las Figuras 28-31 son ejemplos de diagramas de temporizacion y procesos para detectar colisiones en una red inalambrica; y
La Figura 32 es un diagrama de temporizacion que ilustra un ejemplo de un frame de solicitud.
Descripcion detallada
Las presentes invenciones incluyen metodos, dispositivos inalambricos y productos de software informatico para ampliar la cobertura y mejorar la capacidad de una red movil. Las presentes invenciones incluyen asimismo metodos, dispositivos inalambricos y productos de software informatico para mejorar la capacidad de determinadas redes inalambricas no celulares.
En una realizacion, un dispositivo inalambrico (por ej. un telefono movil) es capaz de comunicarse con una estacion base celular en una celula de la red movil a traves de una interfaz no celular via otro dispositivo inalambrico en la celula usando el multisalto. Un dispositivo inalambrico puede solicitar permiso para comunicarse con la estacion base por una interfaz no celular, saltando a otro dispositivo inalambrico cuando la intensidad de su senal esta por debajo de un umbral. Otros factores que pueden afectar a la decision de un dispositivo de saltar incluyen, entre otros, la vida de la batena, el uso del ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad de la senal no celular, la intensidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica encontrado por la interfaz no celular y el nivel de interferencia inalambrica encontrado por la interfaz celular, tal y como se explica detalladamente mas abajo. Alternativamente, un dispositivo inalambrico puede recibir una solicitud de comunicacion con la estacion base por una interfaz no celular via salto del dispositivo inalambrico que envio la solicitud cuando ese dispositivo inalambrico ha superado su capacidad de ancho de banda con la estacion base. Los dispositivos inalambricos pueden comunicarse entre sf en la celula utilizando un protocolo no celular, minimizando asf el uso del ancho de banda de la red movil. Al permitir que los dispositivos inalambricos de la celula de la red movil se comuniquen con una estacion base asf via multisalto, se mejora el area de cobertura y la capacidad de la red movil. Ademas, se puede observar una mejora en la asignacion y uso de los recursos del sistema dela red movil.
Aunque lo siguiente debate las presentes invenciones en relacion con los dispositivos inalambricos de una red movil, los principios de la presente invencion se pueden aplicar a equipos domesticos y otros dispositivos inalambricos conectados de forma inalambrica entre sf en una red entre pares. Asimismo, las realizaciones que aplican los principios de las presentes invenciones a estas implementaciones estanan incluidas en el alcance de aplicacion de las presentes invenciones.
En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles espedficos para facilitar la plena comprension de las presentes invenciones. Sin embargo, para los expertos en la tecnica resultara evidente que las presentes invenciones se pueden poner en practica sin estos detalles espedficos. En otros casos, se han mostrado circuitos bien conocidos en forma de diagramas de bloque para no obstaculizar las presentes invenciones con detalles innecesarios. Con la excepcion de determinadas invenciones relacionadas con la programacion de transmisiones en una red inalambrica, los detalles que tienen en cuenta consideraciones de tiempo y similares han sido omitidos, habida cuenta de que estos detalles no son necesarios para obtener una plena comprension de algunas de las presentes invenciones.
Tal y como se afirma en la seccion de Informacion de contexto, actualmente, en algunos sistemas celulares existentes, el dispositivo movil se comunica directamente con la estacion base celular. Es decir, en algunos sistemas celulares existentes, el dispositivo movil se comunica con la estacion base celular a traves de un salto. Como se ha comentado anteriormente, puede haber cientos o miles de personas intentando comunicarse directamente con la estacion base de una celula. Algunas de estas personas pueden encontrarse en areas denominadas en el presente documento «puntos deficientes», que son areas en las que el servicio de telefoma movil es malo y/o no se encuentra disponible, porque la senal entre el telefono movil y la estacion base celular esta obstaculizada, normalmente por un terreno montanoso, exceso de follaje, distancias ffsicas o edificios altos. Por otra parte, la intensidad de la senal en algunas areas de la celula puede no ser suficiente para satisfacer la demanda de rendimiento del usuario.
Asf pues, existe una necesidad en la tecnica de ampliar el area de cobertura de la estacion base para dar servicio a aquellas personas que se puedan encontrar en puntos deficientes, as ^ como para satisfacer la demanda de rendimiento de los usuarios en areas con una intensidad de senal baja.
Los principios de las presentes invenciones, tal y como se expone en el presente documento en relacion con las Figuras 1-4, entre otros, amplfan el area de cobertura y mejoran la capacidad de la estacion base celular. Esto permite que la estacion base celular de servicio a aquellas personas que se puedan encontrar en puntos deficientes. Por otra parte, los principios de las presentes invenciones, tal y como se expone en el presente documento en relacion con las Figuras 1-4, entre otros, asignan de forma mas eficiente los recursos del sistema de la red movil para satisfacer de forma mas eficaz la demanda de rendimiento de los usuarios en areas con una intensidad de senal baja. Sin embargo, no todas las realizaciones estan dirigidas a proporcionar estos beneficios y es posible que otras realizaciones ofrezcan otras ventajas.
La Figura 1 es una vista esquematica generalizada de una celula de una red movil en la que los dispositivos inalambricos de la celula tienen la capacidad de comunicarse con la estacion base via multisalto;
La Figura 2 es un diagrama esquematico que ilustra una vista de ejemplo de la circuitena interna de determinados componentes de un telefono movil. La Figura 3 es un diagrama de flujo para ampliar la cobertura y mejorar la capacidad de una red movil en un escenario en el que un dispositivo inalambrico tiene una intensidad de senal baja, por lo que, en algunos
casos, necesita intentar saltar a otro dispositivo inalambrico de la celula para comunicar con la estacion base. La Figura 4 es un diagrama de flujo para ampliar la cobertura y mejorar la capacidad de una red movil en un escenario en el que un dispositivo inalambrico ha superado su capacidad de ancho de banda con la estacion base como para permitir que otros dispositivos inalambricos de la celula salten a el para comunicar con la estacion base.
Por lo que respecta a la Figura 1, la Figura 1 es una vista esquematica generalizada de una celula 100 de una red de telefoma movil inalambrica según una realización de las presentes invenciones. Cabe senalar que solo se ilustra una unica celula 100 de una red movil para facilitar la comprension. Los principios de la presente invencion no se limitan a ningun numero particular de celulas en una red de telefoma movil particular.
La celula 100 de una red de telefoma movil inalambrica puede tener unos 26 kilometros cuadrados de superficie. Cada celula 100 de una red de telefoma movil puede incluir una estacion base celular 101 que tiene una torre 102 para recibir/transmitir datos con dispositivos inalambricos 103A-D (por ej. telefonos moviles, netbooks, asistentes digitales personales, ordenadores portáteils). Los dispositivos inalambricos 103A-D se pueden denominar colectiva o individualmente dispositivos inalambricos 103 o dispositivo inalambrico 103, respectivamente. Un dispositivo inalambrico 103, a efectos del presente, se puede referir a cualquier dispositivo de comunicacion que tenga la capacidad de transmitir datos de forma inalambrica hacia o desde una red movil u otra red. Aunque la Figura 1 ilustra cuatro dispositivos inalambricos 103 en la celula 100, la Figura 1 no pretende limitar su alcance a ningun numero particular de dispositivos inalambricos 103 a los que se puede dar servicio en una celula 100. Un ejemplo de un dispositivo inalambrico, que es un telefono movil para la practica de los principios de las presentes invenciones, se expone a continuacion en relacion con la Figura 2.
Segun una realización de las presentes invenciones, los dispositivos inalambricos 103 estan configurados para comunicar con la estacion base 101 en «multisaltos». A efectos del presente documento, «multisaltos» se refiere al proceso por el que un dispositivo inalambrico 103 es capaz de comunicar con la estacion base a traves de uno o mas dispositivos inalambricos 103. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, el dispositivo inalambrico 103B puede ser capaz de comunicar con la estacion base 101 a traves del dispositivo inalambrico 103A. En otro ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, el dispositivo inalambrico 103C puede ser capaz de comunicar con la estacion base 101 a traves de dispositivos inalambricos 103B, 103A. En este ejemplo, el rango de comunicacion se amplfa. En otro ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, el dispositivo inalambrico 103D puede ser capaz de comunicar con la estacion base 101 a traves del dispositivo inalambrico 103A. Por tanto, al permitir que los dispositivos inalambricos 103B, 103D se comuniquen con la estacion base 101 a traves del dispositivo inalambrico 103A, se produce un uso mas eficiente del ancho de banda de la red movil. Mas abajo se comenta una descripción mas detallada del multisalto. En una realizacion, los dispositivos inalambricos 103 pueden ser capaces de comunicarse entre sf mediante un protocolo no celular, minimizando o reduciendo de este modo el uso del ancho de banda de la red movil, tal y como se expone detalladamente mas abajo. En una realizacion, al usuario del dispositivo inalambrico 103 que se comunica con la estacion base 101 via multisalto se le cobra por el servicio. Es decir, al usuario(s) del dispositivo(s) inalambrico intermediario 103 no se le cobra el servicio que implica al usuario del dispositivo inalambrico 103 que se comunica con la estacion base 101 a traves del dispositivo(s) inalambrico intermediario 103.
Por lo que respecta de nuevo a la Figura 1, la estacion base celular 101 puede estar conectada a la red telefonica publica conmutada (PSTN) 105 (u otra red de fibra optica o cableada, por ej. Internet) a traves de una oficina de conmutacion de telefoma movil (MTSC) 104. Cada proveedor puede tener una oficina de conmutacion de telefoma movil (MTSO) 104 que controla todas las estaciones base 101 de la ciudad o region y controla todas las conexiones a la PSTN terrestre 105. Los diferentes estandares celulares, como GSM, UMTS, WiMAX, LTE, etc. pueden utilizar terminos como centro de conmutacion movil (MSC) para 104 y red movil terrestre publica (PLMn ) para 105.
Como se ha expuesto anteriormente, la estacion base celular 101 tiene una torre 102 para recibir/transmitir datos con los dispositivos inalambricos 103A-D. Es decir, se consigue la comunicacion entre el dispositivo inalambrico 103 y la torre 102, como por comunicacion bidireccional por radiofrecuencia de largo alcance, por ej. comunicacion sobre una distancia de mas de 1000 metros. Un diagrama de bloques ilustra una vista de ejemplo de la circuitena interna de los principales componentes del dispositivo inalambrico 103, que es un telefono movil como el que se expone a continuacion en relacion con la Figura 2.
Por lo que respecta a la Figura 2, la Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una vista de ejemplo de la circuitena interna de los componentes de un dispositivo inalambrico 103 (Figura 1), que es un telefono m seogvúiln una realización de la presente invencion. El dispositivo inalambrico 103 incluye un procesador de senales 201 y radiotransceptores 202A, 202B acoplados a un procesador 203 (radiotransceptores 202A, 202B acoplados al procesador 203 via interfaces celulares y no celulares 210, 211, respectivamente, como se expone detalladamente mas abajo). Asimismo, el dispositivo inalambrico 103 incluye un medio de almacenamiento 204 acoplado al procesador 203. Adicionalmente, el dispositivo inalambrico 103 incluye una antena 205 para transmitir y recibir ondas de radio (senales inalambricas). Los radiotransceptores 202A, 202B conectados a la antena 205 realizan procesos relacionados con la transmision y recepcion de comunicaciones de radio. El procesador de senales convierte las senales de radio recibidas de los radiotransceptores 202A, 202B en senales de audio producidas por un altavoz 206 y convierte las senales de audio recibidas desde un microfono 207 en senales de radio que son transmitidas por combinaciones de radiotransceptores 202A, 202B y antenas 205. El teclado numerico 208 incluye sensores electricos internos detras de cada tecla visible desde el exterior del dispositivo inalambrico 103.
Estos sensores pueden provocar una respuesta particular cuando un usuario pulsa una tecla del dispositivo inalambrico 103.
El procesador 203 es un microprocesador que puede ser el cerebro o el procesador central del dispositivo inalambrico 103, por ej. en algunas realizaciones, un sistema operativo del dispositivo inalambrico 103 puede ser ejecutado por el procesador 203. En esta realizacion, el procesador 203 controla todos o sustancialmente todos los procesos que ocurren en el dispositivo inalambrico 103, incluyendo responder a las entradas del usuario y ejecutar modulos del programa para generar elementos del menu, avisos, etc., que se muestran en una pantalla 209. La pantalla 209 puede ser una pantalla tactil o multitactil, por ej. una LCD sensible a la capacitancia, una pantalla de tinta electronica u OLED, para recibir entradas del usuario por contacto o proximidad entre la pantalla y uno o mas dfgitos del usuario o de un lapiz optico.
El medio de almacenamiento 204 almacena programas ejecutables por ordenador como servicios/modulos individuales y mantiene una base de datos introducidos por el usuario (o dinamicamente creados/almacenados).
En esta realizacion, la interfaz inalambrica implementa protocolos que facilitan la comunicacion inalambrica entre dos terminales inalambricos. Un terminal podna ser una estacion base o un dispositivo; ademas, una estacion base tambien se puede considerar un dispositivo. Por tanto, utilizaremos las expresiones terminal inalambrico y dispositivo inalambrico de forma intercambiable. Al menos una interfaz inalambrica se encuentra en el interior de cada terminal inalambrico. Una interfaz celular es una interfaz inalambrica que esta siendo gestionada directamente por una red movil. Por tanto, una o mas torres celulares podnan estar controlando el comportamiento de la interfaz
celular dentro de un dispositivo movil. Por ejemplo, una estacion o estaciones base celulares pueden indicar a un dispositivo movil con que estacion base celular debena comunicarse, cuando se debena comunicar el dispositivo movil, o con que frecuencias, códigos, tiempos, nivel de intensidad de transmision y velocidad de datos se debena comunicar el dispositivo movil. Utilizando su interfaz celular, un dispositivo movil puede comunicarse con una estacion base directamente por un salto unico. En algunas implementaciones, el dispositivo inalambrico puede comunicar por multisaltos utilizando solo la interfaz celular. Una interfaz no celular es una interfaz inalambrica que no esta siendo gestionada directamente por una red movil, por ej. los dispositivos inalambricos pueden ser capaces de formar conexiones inalambricas con otros dispositivos inalambricos independientes de una estacion base celular. Entre los ejemplos de interfaces no celulares se incluyen interfaces que implementan el estandar IEEE 802.11 a, b, g, n, p, o s, el estandar Bluetooth o el estandar Zigbee. En determinados ejemplos de interfaces no celulares, la interfaz no celular puede ser capaz de acceder a una o mas frecuencias, franjas temporales, o utilizando códigos que su acceso a estos este mediado por una estacion base celular. Existe una excepcion a esta definicion: en un dispositivo, si una primera red de infraestructura esta gestionando una primera interfaz inalambrica y una segunda infraestructura de red esta gestionando una segunda interfaz inalambrica, y la primera interfaz inalambrica facilita multisaltos en la segunda red de infraestructura, entonces la primera interfaz inalambrica se puede considerar una interfaz no celular desde la perspectiva de la segunda red de infraestructura. Por ejemplo, un telefono inteligente puede estar simultaneamente conectado a una red 3G utilizando una interfaz celular y una red WiFi utilizando una interfaz no celular. La interfaz no celular, mientras esta conectada a una estacion base WiFi, tambien puede estar facilitando simultaneamente la comunicacion celular por multisalto v^a la interfaz no celular para algun otro dispositivo. La comunicacion con el otro dispositivo por la interfaz no celular, en este ejemplo, no esta estrictamente controlada por la estacion base WiFi ni por la estacion base celular. Aunque una interfaz no celular puede modificar su comportamiento en base a la respuesta que obtiene de la red movil en la que facilita el multisalto, no puede ser obligada a hacerlo solamente por la red movil, por ej. las entradas a la interfaz no celular distintas de las proporcionadas por la red movil tambien pueden afectar al comportamiento de la interfaz no celular, por ej. una entrada de una red movil puede ser un parametro entre muchos en una decision tomada por la interfaz no celular. Por ejemplo, una red movil puede solicitar que el dispositivo inalambrico modifique algunos de los procesos de enrutamiento o seleccion de funciones posteriormente descritos para hacer que el dispositivo inalambrico tenga una mayor o menor tendencia a utilizar la interfaz no celular respecto de la interfaz celular. En efecto, en algunas realizaciones, la interfaz no celular sigue teniendo pleno control sobre su comportamiento y es capaz de tomar sus decisiones de comunicacion de forma descentralizada.
Adicionalmente, el dispositivo inalambrico 103 incluye una interfaz celular 210 y una interfaz no celular 211 acoplada al procesador 203. La interfaz celular 210 tambien esta acoplada al radiotransceptor 202A, mientras que la interfaz no celular 211 tambien esta acoplada al radiotransceptor 202B. Algunas implementaciones pueden acoplar la interfaz celular 210 y la interfaz no celular 211 al mismo radiotransceptor y a la antena. La interfaz celular 210 y la interfaz no celular 211 incluyen un controlador 212, 213. La interfaz celular 210 se refiere a una interfaz para la comunicacion con la torre celular 102. La interfaz no celular 211 se refiere a una interfaz, como entre otras, Bluetooth™, WiFi™, FlashLinQ™, para la comunicacion indirecta con la torre celular 102 u otros dispositivos, como otros dispositivos moviles portáteils o puntos de acceso, que tengan el mismo tipo de interfaz no celular. Tal y como se expone detalladamente mas abajo, los dispositivos inalambricos 103 se pueden comunicar entre sf utilizando una interfaz no celular. La interfaz no celular 211 y la interfaz celular 210 pueden utilizar el mismo espectro inalambrico o diferentes espectros inalambricos. Si la interfaz no celular 211 utiliza un espectro diferente, la comunicacion entre pares entre los dispositivos inalambricos 103 podna no usar ni afectar al ancho de banda de la red movil. En una realizacion, la interfaz celular 210 y la interfaz no celular 211 pueden estar incluidas cada una de ellas en un circuito integrado separado. En otra realizacion, la interfaz celular 210 y la interfaz no celular 211 pueden estar incluidas ambas en un unico circuito integrado, con el controlador 212/213 ubicado en un circuito integrado separado. En otra realizacion, la interfaz celular 210 (sin controlador 212) y la interfaz no celular 211 (sin controlador 213) junto con un solo controlador (controladores 212/213 combinados en un solo controlador) pueden estar incluidas en un solo circuito integrado. En otra realizacion, la interfaz celular 210 (sin controlador 212) y la interfaz no celular 211 (sin controlador 213) pueden estar acopladas al procesador 203, donde el procesador 203 incluye un solo controlador (controladores 212/213 combinados en un solo controlador).
Ademas, el dispositivo inalambrico 103 incluye una memoria 214 acoplada al procesador 203, la interfaz celular 210 y la interfaz no celular 211. Una aplicacion según los principios de las presentes invenciones puede incluir una aplicacion para ampliar la cobertura de una red movil, tal y como se expone detalladamente mas abajo en relacion con las Figuras 3 y 4. La aplicacion de las presentes invenciones se puede encontrar en la memoria 214. El controlador 212, 213 puede ser un procesador configurado para ejecutar las instrucciones de la aplicacion que reside en la memoria 214. En otra realizacion, las instrucciones de la aplicacion pueden residir en una memoria separada (no mostrada) de la interfaz celular 210/interfaz no celular 211.
Tal y como apreciara un experto en la tecnica, los aspectos de las presentes invenciones se pueden realizar en forma de sistema, metodo o producto de software informatico. Por consiguiente, los aspectos de las presentes invenciones pueden adoptar la forma de una realización enteramente de hardware, una realizacion enteramente de software (incluyendo firmware, software residente, microcódigo, etc.) o una realización que combina aspectos de software y hardware que se pueden denominar conjuntamente en el presente documento «circuito», «modulo» o «sistema». Asimismo, los aspectos de la presente invencion pueden adoptar la forma de un producto de software informatico incluido en uno o mas medios tangibles legibles por ordenador que tienen integrado un código de programa legible por ordenador.
Se puede utilizar cualquier combinacion de uno o mas medios legibles por ordenador. El medio legible por ordenador puede ser un medio de senales legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser, entre otros, un sistema, aparato o dispositivo electronico, magnetico, optico, electromagnetico, infrarrojo o semiconductor, o cualquier combinacion adecuada de los anteriores. Ejemplos mas espedficos (una lista no exhaustiva) del medio de almacenamiento legible por ordenador incluinan los siguientes: una conexion electrica con uno o mas cables, un disquete informatico portát,il un disco duro, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable borrable (EPROM o memoria flash), una memoria de solo lectura de disco compacto portáti (lCD-ROM), un dispositivo de almacenamiento optico, un dispositivo de almacenamiento magnetico o cualquier combinacion adecuada de los anteriores. En el contexto de este documento, un medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser cualquier medio tangible que pueda contener o almacenar un programa para ser utilizado por o en relacion con un sistema, aparato o dispositivo de ejecucion de instrucciones.
Un medio de senales legible por ordenador puede incluir una senal de datos propagada con un código de programa legible por ordenador integrado en ella, por ej. en banda de base o como parte de una onda portadora. Esta senal propagada puede adoptar cualquiera de una variedad de formas, incluyendo entre otras, electromagnetica, optica o cualquier combinacion adecuada de estas. Un medio de senales legible por ordenador puede ser cualquier medio legible por ordenador que no sea un medio de almacenamiento legible por ordenador y que pueda comunicar, propagar o transportar un programa para ser utilizado por o en relacion con un sistema, aparato o dispositivo de ejecucion de instrucciones.
El código de programa integrado en un medio legible por ordenador puede ser transmitido utilizando cualquier medio apropiado, entre otros, inalambrico, por cable, cable de fibra optica, RF, o cualquier combinacion adecuada de los anteriores.
El código de programa informatico para realizar operaciones para los aspectos de las presentes invenciones puede estar escrito en cualquier combinacion de uno o mas lenguajes de programacion, incluyendo un lenguaje de programacion orientado a objetos como Java, Smalltalk, C++ o similares y lenguajes de programacion de procedimientos convencionales, como el lenguaje de programacion "C" o lenguajes de programacion similares.
Los aspectos de las presentes invenciones se describen mas abajo por referencia a ilustraciones de graficos de flujo y/o diagramas esquematicos de metodos, aparatos (sistemas) y productos de software informatico segun las realizaciones de las presentes invenciones. Se entendera que cada bloque de las ilustraciones de graficos de flujo y/o diagramas esquematicos, y combinaciones de bloques de ilustraciones de graficos de flujo y/o diagramas esquematicos, se pueden implementar mediante instrucciones de programas informaticos. Estas instrucciones de programas informaticos pueden ser proporcionadas a un controlador o procesador, de forma que las instrucciones, que se ejecutan a traves del controlador o procesador, crean medios para implementar la funcion/actos especificados en el bloque o bloques del diagrama de bloques y/o diagrama de flujo.
Estas instrucciones de programas informaticos tambien se pueden almacenar en un medio legible por ordenador que puede ordenar a un dispositivo que funcione de una manera particular, de forma que las instrucciones almacenadas en el medio legible por ordenador produzcan un artfculo de fabricacion incluyendo instrucciones que implementan la funcion/acto especificado en bloque o bloques del diagrama de bloques y/o diagrama de flujo.
Como se ha expuesto anteriormente, en algunos sistemas de telefoma movil actualmente existentes, el telefono movil se comunica directamente con la estacion base celular, resultando de este modo en una cobertura limitada y un uso poco eficiente de los recursos. Los principios de las presentes invenciones amplfan la superficie de cobertura al tiempo que aprovechan eficientemente los recursos de la red movil, al permitir que los dispositivos inalambricos (como telefonos moviles, netbooks, asistentes digitales personales, ordenadores portáteils) se comuniquen con una estacion base celular via multisaltos a otros dispositivos inalambricos de la celula. Por otra parte, los dispositivos inalambricos se pueden comunicar entre ellos a traves de un protocolo no celular, minimizando o reduciendo asf el uso del ancho de banda de la red movil. Estos principios se debatiran mas abajo en relacion con dos escenarios que implican dispositivos inalambricos 103. Respecto a la Figura 1, un escenario implica un dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) con una intensidad de senal baja y que necesita por tanto intentar saltar a otro dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico l03A) de la celula 100 para comunicar con la estacion base 101, tal como se debate mas abajo en relacion con la Figura 3. En otro escenario, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) ha superado su capacidad de ancho de banda con la estacion base 101 como para permitir que otros dispositivos inalambricos 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) de la celula 100 salten hasta el para comunicar con la estacion base 101, como se debate mas abajo en relacion con la Figura 4.
Por lo que respecta a la Figura 3, la Figura 3 es un diagrama de flujo de un metodo 300 para ampliar la cobertura de una red mo sveiglún una realización de la presente invencion. En particular, como se ha expuesto anteriormente, la Figura 3 refleja la ampliacion de la cobertura de la red movil para el escenario que implica un dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) que tiene una intensidad de senal baja, por lo que necesita saltar a otro dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) de la celula 100 para comunicarse con la estacion base 101.
Por lo que respecta a la Figura 3, conjuntamente con las Figuras 1 y 2, en el paso 301 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) determina la intensidad de su senal en la interfaz celular 210 desde la estacion base 101.
En el paso 302, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) determina si la intensidad de su senal supera un umbral. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico 103 puede determinar si la intensidad de su senal es suficiente para comunicar con la estacion base 101. Es posible que la intensidad de la senal no sea suficiente para satisfacer la demanda de rendimiento del usuario del dispositivo inalambrico 103. Es posible incluso que el usuario del dispositivo inalambrico 103 no disponga de senal por encontrarse en un «punto deficiente».
Si la intensidad de la senal supera el umbral, entonces en el paso 303, el dispositivo inalambrico 103 intenta comunicar directamente con la estacion base 101 a traves de la interfaz celular 210.
Sin embargo, si la intensidad de la senal no alcanza el umbral (es decir, la intensidad de la senal no es lo suficientemente fuerte para satisfacer la demanda de rendimiento del usuario del dispositivo inalambrico 103), entonces en el paso 304 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103d ) transmite una solicitud a otros dispositivos inalambricos 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) cercanos para comunicar indirectamente con la estacion base 101 mediante el salto a otro dispositivo inalambrico 103. A efectos del presente documento, por «saltar a un dispositivo inalambrico» se entendera comunicarse indirectamente con la estacion base 101 a traves de dicho dispositivo inalambrico 103.
En el paso 305, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) recibe la solicitud para saltar a el y comunicarse con la estacion base 101.
En el paso 306, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que recibe la solicitud determina si la acepta o no. En una realizacion, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) determina se acepta o no la solicitud en base a diversos factores, como el uso de batena, uso del ancho de banda (que se refiere a la cantidad de ancho de banda que se esta utilizando en ese momento en su conexion), los precios a esa hora del dfa, etc.
Si el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que recibe la solicitud decide no aceptarla, entonces en el paso 307 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) transmite una respuesta al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) para denegar la solicitud.
Alternativamente, si el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que recibe la solicitud decide aceptarla, entonces en el paso 308 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) transmite una respuesta al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) para aceptar la solicitud.
En el paso 309, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) recibe el permiso para comunicarse con la estacion base 101 sobre la interfaz no celular 211 via dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que ha aceptado la solicitud. En el paso 310, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B, el dispositivo inalambrico 103D) se comunica con la estacion base 101 sobre la interfaz no celular 211 via dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que ha aceptado la solicitud.
El metodo 300 puede incluir otros pasos o pasos adicionales que, a efectos de una mayor claridad, no se ilustran. Por otra parte, el metodo 300 se puede ejecutar en un orden diferente al presentado, dado que el orden presentado por lo que respecta a la Figura 3 se ofrece a tttulo ilustrativo. Adicionalmente, ciertos pasos del metodo 300 pueden ser ejecutados de forma sustancialmente simultanea u omitidos, lo que no pretende sugerir que cualesquiera otras caractensticas o pasos descritos en el presente documento no puedan ser tambien omitidos o realizados simultaneamente.
Tal y como se ha expuesto anteriormente, un escenario alternativo que utiliza los principios de la presente invencion implica un dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que ha superado su capacidad de ancho de banda con la estacion base 101 como para permitir que otros dispositivos inalambricos 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) de la celula 100 salten hasta el para comunicarse con la estacion base 101, tal y como se debate mas abajo en relacion con la Figura 4.
Respecto a la Figura 3, conjuntamente con las Figuras 1 y 2, en el paso 401 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. dispositivo inalambrico 103A) transmite una solicitud con la interfaz no celular 211 a otros dispositivos inalambricos 103 (por ej. los dispositivos inalambricos 103B, 103D) cercanos, invitandoles a saltar al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) para comunicarse con la estacion base 101, dado que el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) ha superado su capacidad de ancho de banda con la estacion base 101.
En el paso 402, los dispositivos inalambricos 103 (por ej. los dispositivos inalambricos 103B, 103D) reciben la invitacion del dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) para saltar al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) para comunicarse con la estacion base 101.
En el paso 403, los dispositivos inalambricos 103 (por ej. los dispositivos inalambricos 103B, 103D) determinan si aceptan o no la invitacion para saltar al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) para comunicarse con la estacion base 101. En una realizacion, los dispositivos inalambricos 103 (por ej. los dispositivos inalambricos 103B, 103D) determinan si aceptan la invitacion en base a diversos factores, como el ancho de banda disponible que puede ofrecer el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A). Por ejemplo, si el ancho de banda disponible no es suficiente para satisfacer la demanda de rendimiento, entonces el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) no aceptana la invitacion. Alternativamente, si se dispone de un ancho de banda suficiente para satisfacer la demanda de rendimiento, entonces es posible que el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) acepte la invitacion.
Si el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) que recibe la solicitud decide no aceptar la invitacion, entonces en el paso 404 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) ignora la invitacion.
Alternativamente, si el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103D) que recibe la solicitud decide aceptarla, entonces en el paso 405 el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103D) transmite una respuesta al dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) para aceptar la solicitud.
En el paso 406, el dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103B) que ha aceptado la solicitud comienza a comunicarse con la estacion base 101 sobre la interfaz no celular 211 a traves del dispositivo inalambrico 103 (por ej. el dispositivo inalambrico 103A) que ha enviado la solicitud.
El metodo 400 puede incluir otros pasos o pasos adicionales que, a efectos de una mayor claridad, no se ilustran. Por otra parte, el metodo 400 se puede ejecutar en un orden diferente al presentado, dado que el orden presentado por lo que respecta a la Figura 4 se ofrece a tftulo ilustrativo. Adicionalmente, ciertos pasos del metodo 400 pueden ser ejecutados de forma sustancialmente simultanea u omitidos, lo que no pretende sugerir que cualesquiera otras caractensticas o pasos descritos en el presente documento no puedan ser tambien omitidos o realizados simultaneamente.
En otra realizacion, descrita mas abajo, se puede utilizar una interfaz no celular para comunicarse indirectamente con una red movil. Por tanto, en algunas realizaciones, un dispositivo inalambrico sin una interfaz celular se puede comunicar indirectamente con una red movil utilizando los principios de las presentes invenciones. Sin embargo, en algunos sistemas de red de telefoma movil, solo una interfaz celular se puede comunicar directamente con una red movil. Aunque no es necesario, en ciertas realizaciones algunos dispositivos inalambricos tienen una interfaz celular y una interfaz no celular. Como se ha senalado anteriormente, las interfaces celular y no celular de un dispositivo pueden operar en el mismo espectro inalambrico o en espectros inalambricos diferentes. Como se ha explicado anteriormente, cuando esta convenientemente configurado, este dispositivo inalambrico se puede comunicar directamente con una red movil a traves de su interfaz celular e indirectamente con una red movil a traves de su interfaz no celular. Por tanto, este dispositivo inalambrico puede estar configurado para seleccionar si se va a comunicar directa o indirectamente con una red de telefoma movil, dependiendo de su estado, situacion y entorno. Esto quiere decir que el dispositivo inalambrico puede realizar un proceso para determinar si salta a otro dispositivo o comunica directamente. Para tomar esta decision, un dispositivo puede considerar factores como la calidad de los nodos colectores y reles cercanos, la cantidad de nodos colectores y reles cercanos, la vida de la batena, la fuente de alimentacion, el rendimiento medio, el uso de ancho de banda, las necesidades de ancho de banda, la disponibilidad de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad y la calidad de la senal no celular, la intensidad y calidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, el numero de saltos a un nodo colector y el entorno inalambrico circundante. Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se puede comparar con los respectivos valores lfmite y si un factor supera el umbral, se puede seleccionar la comunicacion indirecta. De lo contrario, se puede seleccionar la comunicacion directa.
Mientras que actualmente los dispositivos se comunican directamente con una estacion base celular via una interfaz celular, en algunos sistemas los dispositivos no se comunican con una estacion base celular via una interfaz no celular. La comunicacion indirecta con una red movil por parte de un dispositivo inalambrico via su interfaz no celular, en algunas realizaciones requiere que un primer dispositivo inalambrico envfe datos para una estacion base via la interfaz no celular del dispositivo inalambrico a la interfaz no celular de un segundo dispositivo inalambrico. Si el segundo dispositivo inalambrico tiene una conexion directa lo suficientemente buena (por ej. la intensidad de la senal puede ser superior a unos -80dBm, la ratio de senal/ruido mas interferencia puede ser superior a 15dB, o un indicador de calidad del canal (CQI) puede ser superior a 15) con la estacion base por su interfaz celular, el segundo dispositivo inalambrico puede enviar los datos que recibe via su interfaz no celular desde el primer dispositivo inalambrico directamente a la estacion base via su interfaz celular. De lo contrario, el segundo dispositivo inalambrico puede retransmitir los datos que recibe para la estacion base de su interfaz no celular desde el primer dispositivo inalambrico a la interfaz no celular de un tercer dispositivo inalambrico.
Si el tercer dispositivo inalambrico tiene una conexion directa lo suficientemente buena con la estacion base via su interfaz celular, el tercer dispositivo inalambrico puede enviar los datos (originados por el primer dispositivo inalambrico) que recibe via su interfaz no celular del segundo dispositivo inalambrico directamente a la estacion base via su interfaz celular. De lo contrario, el tercer dispositivo inalambrico puede retransmitir los datos (originados por el primer dispositivo inalambrico) que recibe para la estacion base de su interfaz no celular desde el segundo dispositivo inalambrico a la interfaz no celular de un cuarto dispositivo inalambrico. De este modo la ruta multisalto se puede ampliar a tantos saltos como permitan las limitaciones, el estado y la capacidad de cada dispositivo inalambrico implicado.
En algunos sistemas, las estaciones base celulares pueden colaborar entre sf para gestionar la interferencia en los bordes de la celula. Sin embargo, estos metodos pueden provocar que las estaciones base tiendan a distribuir sus recursos para mitigar las interferencias. Los principios de las presentes invenciones proporcionan a estas estaciones base celulares una forma adicional de gestionar las interferencias en algunas realizaciones. Por ejemplo, si las estaciones base celulares detectan que prestar servicio a un dispositivo inalambrico que se encuentra en el borde de la celula puede causar un volumen de interferencia por encima de un umbral para otros dispositivos inalambricos
cercanos al mismo borde de la celula, una de las estaciones base puede comunicarse con la interfaz celular del dispositivo inalambrico en cuestion y solicitar que ese dispositivo inalambrico utilice su interfaz no celular para comunicar indirectamente con la red de telefoma movil. En algunas realizaciones, la red movil solicita al dispositivo inalambrico que elija otra ruta a la red de telefoma movil. De este modo, con una pequena ayuda desde la estacion base, el dispositivo inalambrico puede mitigar la interferencia para otros dispositivos inalambricos cercanos al borde de la celula y tambien ayudar a mejorar el rendimiento de la red de telefoma movil.
Ademas, en algunas realizaciones el dispositivo inalambrico tambien puede tomar esta decision independientemente, sin ninguna ayuda o con una ayuda limitada de las estaciones base celulares. Una forma de hacerlo consiste en analizar la intensidad de la senal de las estaciones base cercanas. Si las intensidades de la senal de las principales (mas fuertes) estaciones base (por ej. las dos, tres o cuatro mas fuertes) son practicamente iguales (por ej. con una diferencia del 5%, 10% o 30% entre sf), el dispositivo inalambrico puede predecir que es probable que se produzca una interferencia excesiva en los bordes de la celula, dado que las transmisiones a una estacion base celular probablemente interferiran con las otras estaciones base celulares con una intensidad de senal similar y, en respuesta, puede que el dispositivo inalambrico intente utilizar su interfaz no celular para comunicar indirectamente con una estacion base celular cercana, por ej. iniciando uno o mas de los mencionados procesos para utilizar interfaces no celulares para saltar a otro dispositivo movil mas cercano a una de las estaciones base celulares. Otros procesos para predecir o detectar la interferencia del usuario en el borde de la celula de una manera distribuida (por ej. a traves de procesos realizados por cada dispositivo inalambrico) podnan utilizar una de las opciones siguientes: intensidades de senal de las estaciones base cercanas, calidad de los nodos colectores y reles cercanos, cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, vida de batena, fuente de alimentacion, rendimiento medio, uso de ancho de banda, necesidades de ancho de banda, disponibilidad de ancho de banda, tipo de dispositivo, nivel de movilidad, hora del dfa, tarifas de suscripcion, perfil del usuario, intensidad y calidad de la senal no celular, intensidad y calidad de la senal celular, nivel de interferencia inalambrica experimentado por la interfaz no celular, nivel de interferencia inalambrica experimentado por la interfaz celular, numero de saltos a un nodo colector, entorno inalambrico circundante, historial de rendimiento a traves de las diversas rutas directas e indirectas a la red de telefoma movil, y feedback de los dispositivos inalambricos cercanos. El feedback de los dispositivos inalambricos cercanos se puede introducir en algoritmos y protocolos distribuidos, que en algunas realizaciones pueden determinar el enrutamiento sin un conocimiento global del estado de todos los dispositivos inalambricos de la celula o dentro de un cierto rango. Asimismo, en algunos sistemas, este feedback solo proporciona indicaciones al dispositivo y el dispositivo puede tomar una decision independiente de saltar para mitigar la interferencia del usuario en el borde de la celula en base a parametros adicionales independientes de la informacion en el feedback. Sin embargo, en determinados sistemas, los enfoques distribuidos pueden ser demasiado cautos y verse afectados por falsas alarmas. Por tanto, una ligera coordinacion con las estaciones base, por ej. como se ha descrito anteriormente, cuando la estacion base celular influye pero no controla las decisiones de salto, puede resultar util en ciertas implementaciones incluso cuando los dispositivos inalambricos utilizan sus interfaces no celulares para comunicar con las estaciones base. Los principios de la presente invencion, en ciertas realizaciones, contemplan esta coordinacion para mejorar la cobertura y la capacidad de las redes de telefoma movil. Por ejemplo, las estaciones base celulares pueden transmitir una senal que influye en las decisiones tomadas por los dispositivos inalambricos con respeto a si estableceran conexiones no celulares multisalto a la red de telefoma movil, por ej. ajustando umbrales o coeficientes de ponderacion utilizados por los dispositivos inalambricos a la hora de realizar los procesos para seleccionar una funcion en esa red multisalto.
En algunas redes, varios dispositivos inalambricos pueden comunicar con las estaciones base celulares y se espera que el numero de estos dispositivos que intentan conectar con una estacion base celular determinada aumente en el futuro. Las redes moviles de un solo salto existentes y previstas para el futuro pueden no resultar adecuadas para soportar la creciente demanda de una mejor cobertura y capacidad. Sin embargo, en algunas de las realizaciones descritas en el presente documento, los dispositivos podnan aprovechar las capacidades de otros dispositivos para utilizar el sistema de telefoma movil de forma mas eficiente para satisfacer sus demandas de una mejor cobertura y capacidad. Una forma de que los dispositivos hagan un uso eficiente de los recursos del sistema de telefoma movil consiste en emplear multisaltos cuando se considere beneficioso, por ej s.egún uno o mas de los procesos de seleccion de funciones descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, las selecciones de las funciones pueden estar distribuidas: cada dispositivo puede decidir por sf mismo su participacion o no en el multisalto.
Se puede ejercer un ngido control centralizado de una red de telefoma movil multisalto re saeligzúanciones de las tecnicas descritas aqrn, aunque cabe esperar que este control reduzca el rendimiento de los dispositivos individuales. Esta reduccion prevista del rendimiento se debe a que es probable que un controlador centralizado no disponga de todos los datos sobre todos los dispositivos inalambricos en todo momento sin incurrir en una enorme cantidad de gastos para transmitir informacion detallada sobre el estado de cada dispositivo y su entorno inalambrico al controlador centralizado. Los propios gastos de transmitir esta información consumen recursos y espectro inalambrico del sistema celular. Por tanto, cabe esperar que un ngido control centralizado de las decisiones de salto afecte negativamente al rendimiento de los sistemas celulares multisalto. Sin embargo, ciertas realizaciones de las presentes invenciones facilitan un sistema de telefoma movil multisalto en el que el ngido control centralizado se extiende unicamente a las interfaces celulares de los dispositivos que se comunican directamente con una estacion base celular via sus interfaces celulares. Dependiendo de su estado, situaciones y entornos, los propios dispositivos inalambricos pueden tomar decisiones de salto entre dispositivos de manera descentralizada. Un dispositivo inalambrico puede recibir cierta asistencia de la estacion base celular al tomar las decisiones de salto, pero esto no es necesario en todas las realizaciones.
Aunque cabe esperar que un enfoque hubrido (por ej. una combinacion de control centralizado y distribuido) utilizado en las realizaciones de las presentes invenciones permita en algunos sistemas que las redes moviles multisalto sean mas escalables y eficientes, se cree que el rendimiento general de las redes no celulares y celulares hubridas multisalto se puede mejorar utilizando el enrutamiento distribuido, la gestion de dispositivos y la programacion adaptativa, asf como otras tecnicas distribuidas. Algunos ejemplos de estas tecnicas se describen aqrn y se pueden extrapolar a otros tipos de redes inalambricas, como redes moviles de un salto, multisalto, salto entre pares, multisalto entre pares, redes ad-hoc inalambricas, redes de malla inalambricas, etc. (En el presente documento, las expresiones estacion base celular y torre celular se utilizan de forma intercambiable.)
En otra realizacion, se proporciona un metodo para el enrutamiento en una red inalambrica. El metodo puede incluir un primer terminal inalambrico que decide participar como enrutador. El metodo incluye tambien el primer terminal inalambrico que decide si actuara como rele o nodo colector. Un rele puede recibir senales no celulares (por ej. frames) y transmitir estas senales por una red movil, de forma indirecta (por ej. Via interfaz no celular del rele) o directa a una red central. Un nodo colector es un tipo de rele que transmite las senales directamente a una red movil via una interfaz celular del nodo colector o una conexion por cable. Asimismo, en algunas realizaciones el metodo incluye asimismo un segundo terminal inalambrico que decide enviar datos al primer terminal inalambrico en funcion de si el primer terminal inalambrico actua como rele o nodo colector. El primer terminal inalambrico tambien puede transmitir una primera metrica que describe la intensidad y la calidad de la senal celular observada por un nodo colector cercano si actua como rele. El primer terminal inalambrico tambien puede transmitir una segunda metrica que describe la intensidad y la calidad de la senal celular observada por el primer terminal inalambrico si actua como nodo colector.
La realización anteriormente descrita puede permitir que los terminales inalambricos cercanos enruten paquetes a los nodos colectores a traves de reles de manera distribuida. Esto se debe a que, en algunos sistemas, cada terminal inalambrico decide independientemente si actuar como rele o como nodo colector en base a determinados factores. Por ejemplo, el primer terminal inalambrico podna decidir participar como enrutador en base al menos a uno de los factores siguientes: la calidad de los nodos colectores y reles cercanos, la cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, la vida de la batena, la
la fuente de alimentacion, el rendimiento medio, el uso de ancho de banda, las necesidades de ancho de banda, la disponibilidad de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad y la calidad de la senal no celular, la intensidad y calidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, el numero de saltos a un nodo colector y el entorno inalambrico circundante. Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se puede comparar con los respectivos valores lfmite; si un factor supera el umbral, el dispositivo puede actuar como enrutador y si no se alcanza el umbral, no puede actuar como enrutador.
Por otra parte, el primer terminal inalambrico decide si actuara como rele o como nodo colector en base al menos a uno de los factores siguientes: la calidad de los nodos colectores y reles cercanos, la cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, la vida de la batena, la fuente de alimentacion, el rendimiento medio, el uso de ancho de banda, las necesidades de ancho de banda, la disponibilidad de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad y la calidad de la senal no celular, la intensidad y calidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, el numero de saltos a un nodo colector y el entorno inalambrico circundante. Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se pueden comparar con los respectivos valores lfmite; si un factor alcanza el umbral, el dispositivo puede actuar como nodo colector y si no se alcanza el umbral, no puede actuar como nodo colector.
Por otra parte, el segundo terminal inalambrico podna decidir enviar datos al primer terminal inalambrico en base al menos a uno de los factores siguientes: si el primer terminal inalambrico actua como rele o nodo colector, la calidad de los nodos colectores y reles cercanos, la cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, la vida de la batena, la fuente de alimentacion, el rendimiento medio, el uso de ancho de banda, las necesidades de ancho de banda, la disponibilidad de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad y la calidad de la senal no celular, la intensidad y calidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, el numero de saltos a un nodo colector y el entorno inalambrico circundante. Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se pueden comparar con los respectivos valores lfmite; si un factor alcanza el umbral, el dispositivo puede enviar datos al primer terminal inalambrico y si no se alcanza el umbral, no puede enviar datos al primer terminal inalambrico.
La Figura 5 es un diagrama de flujo de un metodo para el enrutamiento de una red inalambrica segun una realizacion. En el paso 506, un primer terminal inalambrico decide si participar como enrutador en base al menos a uno de los factores mencionados en el paso 502. En el paso 508, el primer terminal inalambrico toma la decision correspondiente. Si el primer terminal inalambrico decide actuar como enrutador, en el paso 512 el primer terminal inalambrico decide tambien si actuara como rele o como nodo colector en base al menos a uno de los factores mencionados en el paso 502. En el paso 514, un segundo terminal inalambrico decide si enviar datos al primer terminal inalambrico en base al menos a uno de los factores mencionados en el paso 502. En el paso 516, el segundo terminal inalambrico toma la decision correspondiente. Si el segundo terminal inalambrico decide enviar datos al primer terminal inalambrico, lo hace en el paso 520.
En determinadas realizaciones, un nodo colector podna ser un destino final o una pasarela a una red contigua. Por ejemplo, un primer dispositivo inalambrico podna comunicar con un segundo dispositivo inalambrico a traves de su interfaz no celular y comunicar con una torre celular a traves de su interfaz celular. Si el segundo dispositivo inalambrico decide comunicar con la red movil a traves del primer dispositivo inalambrico, el primer dispositivo inalambrico es un nodo colector para el segundo dispositivo inalambrico, porque actua como pasarela para la red movil. Otro ejemplo incluye un tercer dispositivo inalambrico que envfa paquetes destinados a un cuarto dispositivo inalambrico en un entorno de comunicacion entre pares. En este ejemplo, el cuarto dispositivo inalambrico es un nodo colector para el tercer dispositivo inalambrico porque es el destino final para los paquetes originados por el tercer dispositivo inalambrico. Cabe senalar que la definicion de un nodo colector es contextual. Depende del dispositivo inalambrico que origina los paquetes.
En determinadas realizaciones, un rele es un nodo intermedio en la ruta del dispositivo inalambrico al nodo colector. Por ejemplo, un primer dispositivo inalambrico podna enviar paquetes destinados a un tercer dispositivo inalambrico a traves de un segundo dispositivo inalambrico. El segundo dispositivo inalambrico es un rele para el primer dispositivo inalambrico cuando se transmiten los paquetes originados por el primer dispositivo inalambrico al tercer dispositivo inalambrico. Podna haber uno o mas reles en una ruta desde el dispositivo originador hasta un nodo colector. Cabe senalar que la definicion de rele es contextual. El hecho de que un dispositivo actue como rele dependera del dispositivo inalambrico que origina los paquetes.
En determinadas realizaciones, un dispositivo inalambrico puede decidir actuar como nodo colector o como rele en funcion de la calidad y cantidad de nodos colectores y reles cercanos. Por ejemplo, en un lugar en el que la mayona de los dispositivos inalambricos experimentan una baja intensidad y calidad de la senal celular, un dispositivo inalambrico que consigue una intensidad y calidad de senal celular moderada de las torres celulares puede decidir actuar como nodo colector para ayudar a otros dispositivos inalambricos a acceder a la red movil de forma mas eficiente. En un lugar en el que la mayona de los dispositivos inalambricos experimentan una intensidad y calidad de la senal celular moderada, un dispositivo inalambrico que consigue una intensidad y calidad de senal celular moderada de las torres celulares puede decidir actuar como rele.
En determinadas realizaciones, un dispositivo inalambrico puede decidir actuar como enrutador solo cuando dispone de suficiente batena o cuando esta enchufado a una fuente de corriente alterna. Un dispositivo inalambrico que tiene multiples antenas y otros circuitos complejos que le ayudan a comunicarse eficientemente con una red cercana, como una red movil, puede decidir actuar como nodo colector para otros dispositivos cercanos menos sofisticados. Un dispositivo inalambrico puede decidir actuar solo como enrutador, rele y/o nodo colector si dispone de suficiente ancho de banda y/o si soporta rendimientos razonables para otros dispositivos. Otros factores del dispositivo y el entorno tambien podnan ayudar a los dispositivos inalambricos a decidir si actuar como enrutador, rele y/o nodo colector.
Un dispositivo inalambrico puede, en algunos sistemas, elegir un rele/nodo colector en lugar de otro en base a los factores anteriormente mencionados. Algunos de estos factores mejoran la experiencia del usuario teniendo en cuenta factores basados en el usuario, como las necesidades de ancho de banda, y factores basados en la red, como el rendimiento medio.
El uso de estos factores puede ayudar al dispositivo inalambrico a elegir buenas rutas (por ej. rutas con un rendimiento superior a unos 2Mbps, una latencia inferior a unos 10 ms, o una perdida de paquete aproximada inferior al 5%, con respecto una red adyacente). Por ejemplo, un dispositivo inalambrico puede decidir comunicar indirectamente con una torre celular via multisaltos en lugar de un solo salto, debido a que el rendimiento medio de la ruta multisalto es superior. Cuando el rendimiento medio de la ruta multisalto es inferior, el dispositivo puede volver a utilizar la conexion de un salto para aumentar la probabilidad de ofrecer una buena experiencia para el usuario.
Una aplicacion de determinadas realizaciones tiene lugar en redes moviles multisalto. Un rele (o nodo intermedio) puede transmitir ocasionalmente un parametro que describe la intensidad y calidad de la senal celular observada por un nodo colector cercano. Tambien puede transmitir otros datos descriptivos de la idoneidad de una potencial conexion, como el numero de saltos hasta un nodo colector inalambrico y el estado de su propio dispositivo. Asimismo, un nodo colector (nodo de pasarela) puede transmitir ocasionalmente un parametro que describe la intensidad y calidad de la senal celular observada por el nodo colector. Tambien puede transmitir otros datos utiles, como el numero de saltos hasta un nodo colector inalambrico y el estado de su propio dispositivo. Esta información puede ayudar a los nodos originadores a buscar rutas hasta los nodos colectores a traves de reles de manera distribuida. Los parametros se podnan transmitir via balizado periodico (por ej. puntos de acceso WiFi) o balizado distribuido (por ej. dispositivos WiFi-Direct).
En algunas realizaciones, en determinadas circunstancias cada dispositivo inalambrico puede transmitir una senal del estado del nodo para alertar a otros dispositivos inalambricos dentro del rango de senal no celular acerca de los atributos del dispositivo inalambrico emisor y de la topologfa de la red inalambrica detectados por el dispositivo inalambrico emisor. Por ejemplo, el proceso 600 de la Figura 6 es una realización de un proceso para formar y transmitir un ejemplo de esta senal de estado del nodo.
Como se explica a continuacion, la senal de estado del nodo, en algunas realizaciones, se puede transmitir periodicamente, por ej. cada 100 ms, o en respuesta a una solicitud de otro dispositivo. La senal de estado del nodo puede codificar diferentes tipos de informacion. Por ejemplo, la senal de estado del nodo puede incluir una senal de estado del programa (que se describe mas abajo por referencia a las tecnicas de programacion no celular), un numero de saltos entre el dispositivo inalambrico transmisor y una estacion base celular, un identificador del operador de una red movil que opera la estacion base celular, por ej. un operador celular, y datos indicativos de la intensidad de las senales celulares desde la estacion base celular del dispositivo inalambrico transmisor o de un nodo de pasarela a traves del cual el dispositivo inalambrico transmisor esta configurado para formar una conexion multisalto a la estacion base celular. La senal de estado del nodo tambien puede codificar datos indicativos de la calidad de la senal celular, por ej. SINR, SNR o CQI.
Por otra parte, la senal de estado del nodo puede codificar información sobre la vida de la batena de un dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, la senal de estado del nodo puede incluir la informacion descrita por las especificaciones de la norma IEEE 802.1 como informacion comunicada por un frame de baliza, o la senal de estado del nodo puede tener un formato de frame de baliza con datos adicionales. Por otra parte, la senal de estado del nodo puede incluir un valor que indica la potencia absoluta con la que se transmite la senal de estado del nodo, que puede ser utilizado para calcular las perdidas en el trayecto, como se describe a continuacion. En algunas realizaciones, la senal de estado del nodo incluye informacion sobre la ubicacion o el movimiento del dispositivo inalambrico, y la senal de estado del nodo puede incluir un campo del tipo de dispositivo que indica, por ej. si es probable que el dispositivo inalambrico se mueva, como podna ocurrir con un telefono movil, si el dispositivo inalambrico es un ordenador portátil u otro ordenador, por ej. si el dispositivo inalambrico esta alimentado o funciona con batena, si el dispositivo inalambrico es habitualmente transportado o no por seres humanos, si el dispositivo inalambrico esta siendo utilizado en estos momentos por un ser humano, por ej. en base a una senal de un sensor de proximidad, si el dispositivo es de un tipo habitualmente utilizado por un ser humano, por ej. un dispositivo movil portát.il La senal de estado del nodo tambien puede incluir una indicacion de la cantidad de ancho de banda celular disponible para la comunicacion ascendente o descendente con una estacion base celular para el dispositivo inalambrico que transmite la senal de estado de nodo o para un nodo de pasarela al que se puede conectar el dispositivo inalambrico. Ademas, en algunas realizaciones, la senal de estado del nodo puede estar configurada para mantener la privacidad o el anonimato del operador del dispositivo inalambrico, aunque no todas las realizaciones incluyen todas las caractensticas anteriormente enumeradas.
El proceso 600 puede ser realizado por un dispositivo inalambrico, por ej. por la CPU del dispositivo inalambrico a traves de la interaccion con diversos componentes del dispositivo inalambrico, como interfaces celulares y no celulares. Tambien, cada dispositivo inalambrico, en algunas realizaciones, de una red movil o no celular multisalto o fnbrida puede realizar el proceso 600, facilitando asf las decisiones de salto distribuidas, tal y como se explica mas abajo.
En esta realizacion, el proceso 600 comienza con el dispositivo inalambrico determinando si el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 se ofrecera para que otros dispositivos inalambricos salten a el, tal y como se ilustra en el bloque 612, por ej. el dispositivo inalambrico puede ejecutar uno de los procesos que se describen a continuacion para determinar si el dispositivo inalambrico se ofrecera como nodo intermedio y uno de los procesos que se describen a continuacion para determinar si el dispositivo inalambrico se ofrecera como nodo de pasarela. En esta realizacion, si el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 determina que se ofrecera para que otros dispositivos salten a el, entonces, como respuesta, el proceso 600 avanzara hasta el paso 614. De lo contrario, en respuesta, el dispositivo inalambrico repite el paso de determinacion 612.
En esta realizacion, a continuacion, el dispositivo inalambrico obtiene datos indicativos de una serie de saltos entre el dispositivo inalambrico y una estacion base celular, tal y como se indica en el bloque 614. Los datos indicativos de una serie de saltos pueden ser un valor de uno, correspondiente a un salto a la estacion base celular si el dispositivo inalambrico determina que actuara como nodo de pasarela. De lo contrario, el dispositivo inalambrico puede recibir una senal de estado del nodo de otro dispositivo inalambrico, o una pluralidad de otros dispositivos inalambricos, ofreciendose como nodos intermedios o nodos de pasarela, y el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 puede elegir uno de estos dispositivos inalambricos basandose en sus senales de estado del nodo, por ej. utilizando uno de los procesos de seleccion de ruta que se describen mas abajo, y anadir uno a un recuento de saltos comunicado por la senal de estado del nodo transmitida por el nodo intermedio elegido.
En la presente realizacion, a continuacion el dispositivo inalambrico puede obtener un identificador de un operador de red movil asociado con la estacion base celular. El operador de red movil puede, por ej. ser un operador celular u otra entidad que cobra el acceso a su red a traves de la estacion base celular. Si el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 actua como nodo de pasarela, entonces el operador de la red movil puede ser el operador de una estacion base celular a traves de la cual
se conectara el dispositivo inalambrico. De lo contrario, el identificador del operador de la red movil puede ser obtenido desde una senal de estado del nodo recibida de un nodo de pasarela seleccionado por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 (por ej. un nodo de pasarela seleccionado por un nodo intermedio en enlace ascendente).
A continuacion, en esta realización el dispositivo inalambrico puede obtener datos indicativos de la intensidad de la senal celular de las senales de la estacion base celular en el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600, tal y como se indica en el bloque 618. Una vez mas, si el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600 determina que se ofrecera como nodo de pasarela, entonces, en respuesta, la intensidad de la senal celular puede ser una intensidad de senal celular observada a traves de una interfaz celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600. De lo contrario, la intensidad de la senal celular puede ser una intensidad de senal celular observada por un nodo de pasarela elegido por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600. Tal y como se describe mas abajo, la intensidad de la senal celular se puede describir como una amplitud de una senal inalambrico o de varias otras formas, por ej. en forma de un valor binario que indica un valor alto o bajo.
A continuacion, en la presente realizacion, el dispositivo inalambrico puede obtener datos indicativos de un programa del dispositivo inalambrico. El programa puede ser uno de los programas que se describen mas abajo para emitir en un medio no celular, como una ranura de duracion de espaciado entre frames seleccionada por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600. Los datos indicativos de un programa tambien pueden identificar un tipo de programa, como si el programa es determinista o no determinista, como se describe mas abajo, o indicar el numero de ranuras de tiempo deterministas disponibles dentro de un programa determinado. En algunas realizaciones, los datos indicativos de un programa pueden ser la senal de estado del programa que se describe mas abajo con referencia a los procesos de programacion para transmisiones no celulares.
El proceso 600 tambien puede incluir un paso para obtener un identificador del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600, tal y como se ilustra en el bloque 622. El identificador puede ser, por ej. un identificador generalmente unico asociado al dispositivo inalambrico por un operador de red movil, por ej. el identificador puede ser una direccion MAC, una direccion IP o un identificador asociado con la interfaz no celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600, por ejemplo. Alternativa o adicionalmente, el identificador puede estar almacenado o programado de otra forma en un circuito integrado o modulo por un fabricante de la interfaz no celular u otra entidad, por ej. mediante fusibles fundibles en el circuito integrado o ajustando registros en la memoria persistente, como la memoria flash.
A continuacion, en esta realización del proceso 600, el dispositivo inalambrico puede obtener un valor que cambia con el tiempo. Como se explica mas abajo, el valor que cambia con el tiempo puede estar combinado con el identificador del dispositivo inalambrico para ocultar el identificador y proteger la privacidad del usuario del dispositivo inalambrico, al tiempo que permite a las partes fiables realizar el seguimiento de ese dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600, aunque no todas las realizaciones ofrecen este beneficio. El valor que cambia con el tiempo se puede seleccionar entre una serie relativamente grande de valores, por ej. mas de 1000, mas de 10000 o mas de 100000 para impedir el esfuerzo bruto para determinar el identificador del dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, el valor que cambia con el tiempo puede ser la hora de un reloj del dispositivo inalambrico o un valor mas o menos aleatorio, como un valor generado con un registro de desplazamiento lineal, o un valor generado por el ruido percibido a traves de la interfaz celular o no celular del dispositivo inalambrico. El valor que cambia con el tiempo puede ser un valor que cambia con frecuencia, por ej. al menos cada segundo o cada 100 microsegundos, a fin de impedir el seguimiento del dispositivo inalambrico de un segundo al siguiente; o el valor que cambia con el tiempo puede ser un valor que cambia con menos frecuencia, por ej. menos de una vez por minuto, una vez por hora, una vez por dfa, a fin de facilitar el seguimiento a corto plazo por aquellas partes no fiables, por ej. para proporcionar un identificador semipersistente para otros dispositivos que saltan desde el dispositivo inalambrico, como muchas de las otras caractensticas descritas en el presente documento, aunque no todas las realizaciones incluyen esta caractenstica.
En la presente realizacion, a continuacion el dispositivo inalambrico puede codificar tanto el valor que cambia con el tiempo como el identificador del dispositivo inalambrico para formar un valor codificado compuesto, tal y como se indica en el bloque 626. En algunos sistemas, se espera que el hecho de codificar juntos el valor que cambia con el tiempo y el identificador inalambrico para formar un solo valor codificado, por ej. una cadena de salida codificada, ayudara a ocultar el identificador, dado que el valor codificado puede cambiar con el tiempo aunque el identificador del dispositivo inalambrico no cambie. Sin embargo, cabe senalar que la presente tecnica no se limita a los sistemas que ofrecen este beneficio. Se pueden utilizar diversos tipos de codificacion, tales como WEP, WPA, o WPA2.
En algunas realizaciones, se puede incluir información adicional potencialmente sensible en el valor compuesto codificado. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico puede obtener datos indicativos de una ubicacion o estimar la ubicacion del dispositivo inalambrico, por ej. consultando el dispositivo del sistema de posicionamiento global del dispositivo inalambrico o triangulando la posicion de las estaciones base celulares, y la información de la posicion se puede codificar tambien. Alternativamente, los datos indicativos de localizacion pueden ser descodificados.
El dispositivo inalambrico puede entonces, en la presente realizacion, calcular la cantidad de tiempo que ha transcurrido desde la emision de una senal de estado del nodo anterior, como se indica en el bloque 628, y determinar si ha transcurrido un periodo de tiempo desde que se emitio la senal de estado del nodo anterior, como se indica en el bloque 30. El periodo de tiempo puede ser un periodo de tiempo predeterminado, por ej. cada 100 ms, y en algunas realizaciones, este periodo de tiempo predeterminado puede ser codificado en la senal de estado del nodo, para que otros dispositivos inalambricos que se encuentran en modo de bajo consumo o en espera sepan cuando reactivarse o volver al estado de alto consumo de energfa para recibir senales de estado del nodo del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 600. En otras realizaciones, el periodo de tiempo puede cambiar entre emisiones. En este ejemplo, si el periodo de tiempo no ha transcurrido, el proceso 600 vuelve al bloque 628 en respuesta. De lo contrario, en respuesta, la presente realización del proceso 600 procede con bloque 632.
En esta realizacion, el dispositivo inalambrico puede emitir una senal de estado del nodo que contiene la información obtenida s,egún se indica en el bloque 632. La senal de estado del nodo se puede emitir como un frame, por ej. un frame de baliza según las especificaciones de la norma IEEE 802.1. En otras realizaciones, la senal de estado del nodo puede ser transmitida a uno o mas dispositivos inalambricos receptores espedficos. En algunas realizaciones, la senal de estado del nodo puede incluir el valor compuesto codificado formado por el identificador del dispositivo inalambrico y el valor que cambia con el tiempo, pero en estas realizaciones, no por la version descodificada del identificador del dispositivo inalambrico. En ciertas realizaciones, todos los datos obtenidos pueden ser cifrados o un subconjunto diferente de los datos obtenidos puede ser cifrado.
En algunas realizaciones, otros dispositivos inalambricos pueden recibir la senal de estado del nodo emitida o transmitida por el dispositivo que realiza el proceso 600 y la informacion recibida puede ser almacenada en la memoria del dispositivo receptor o almacenada en una base de datos para el seguimiento del dispositivo inalambrico que ha transmitido la senal de estado del nodo. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico receptor puede ser un nodo de pasarela o un punto de acceso WiFi, y el dispositivo inalambrico receptor puede estar configurado para transmitir el valor compuesto codificado y otros datos del estado del nodo a un servidor de seguimiento, que puede descodificar el valor compuesto y almacenar en memoria, por ej. como entradas asociadas en una base de datos o como un objeto, la información de la senal de estado del nodo. La información almacenada puede ser recuperada de la memoria para diversos fines, por ej. transmitir anuncios u ofertas seleccionados para el usuario del dispositivo inalambrico que ha realizado el proceso 600, seleccionando el identificador descodificado del dispositivo inalambrico y los datos del usuarios asociados en la memoria, por ej. información demografica como ingresos o domicilio.
Como se ha explicado anteriormente, el multisalto puede ampliar la cobertura y mejorar la capacidad de una red movil. Para facilitar el multisalto, en algunas realizaciones, los dispositivos inalambricos pueden ser capaces de saltar de forma relativamente eficiente y segura a otros dispositivos inalambricos cercanos. Algunas realizaciones pueden ser al menos tan seguras como los actuales sistemas celulares de un salto. Por otra parte, la latencia para la transmision de datos sobre multisaltos puede ser aceptable, aunque la definicion de aceptable dependera de la aplicacion. Por ultimo, en algunas realizaciones, los gastos del consumo de energfa en multisaltos pueden ser relativamente bajos, por lo que las ventajas de cobertura y capacidad que ofrecen los multisaltos no se ven compensadas por los gastos de consumo de energfa.
Aunque parte de la tecnica anterior describe varios enfoques centralizados para la comunicacion celular multisalto, esta tecnica anterior no presenta un enfoque tnbrido para la comunicacion celular multisalto, donde tnbrido, en este caso, significa una combinacion de control centralizado y libertad descentralizada para facilitar de forma relativamente eficiente la comunicacion celular multisalto. Aunque determinados ejemplos de la tecnica anterior intentan resolver las complejidades de un programa centralizado de comunicacion celular multisalto, no consiguen que sus soluciones sean escalables. Miles de millones de dispositivos moviles se conectan a las redes moviles en todo el mundo. En complejos de oficinas y campus universitarios puede haber decenas de miles de dispositivos moviles en una sola celula. Desafortunadamente, una solucion
que no sea escalable no bastara para facilitar la comunicacion celular multisalto. A pesar de decadas de investigacion de la comunicacion celular multisalto por parte de los gigantes de la industria de las telecomunicaciones y sistemas inalambricos, el mercado no la comunicacion celular multisalto. En este momento, los principios de las presentes invenciones pueden proporcionar un rayo de esperanza, combinando el control centralizado de las redes moviles tradicionales con las decisiones de salto descentralizadas de los dispositivos inalambricos. Cabe senalar, sin embargo, que las presentes tecnicas no se limitan a los sistemas que utilizan una combinacion tnbrida de control centralizado y decisiones de salto descentralizadas. Ademas, las presentes tecnicas no se limitan a los sistemas que proporcionan las ventajas anteriormente mencionadas.
En este documento, senal inalambrica significa cualquier comunicacion enviada por el medio inalambrico, incluyendo datos, voz, etc. En este documento, los terminos datos, frame de datos y frame inalambrica se utilizan de forma intercambiable.
Una interfaz inalambrica implementa protocolos que facilitan la comunicacion inalambrica entre dos terminales inalambricos. Al menos una interfaz inalambrica se encuentra en el interior de cada terminal inalambrico. Un dispositivo movil tradicional (por ej. un telefono movil) tiene al menos una interfaz celular. Una interfaz celular es una interfaz inalambrica que esta siendo gestionada directamente por una red movil. Por tanto, una o mas estaciones base controlaran el comportamiento de la interfaz celular que se encuentra en el interior del dispositivo movil. Utilizando su interfaz celular, un dispositivo movil se puede comunicar con una estacion base directamente en un salto. En algunos sistemas, puede ser posible comunicarse a traves de multisalto utilizando solo la interfaz celular. Sin embargo, en estos sistemas, dado que por definicion las interfaces celular son gestionadas directamente por la red movil, la red movil tendra que computar la ruta multisalto para cada dispositivo. No se espera que este enfoque sea muy escalable ni muy eficiente para facilitar la comunicacion celular multisalto. Sin embargo, las realizaciones de las presentes invenciones pueden coexistir con las interfaces celulares que se comunican con la estacion base en un salto y en multisaltos.
Los anteriores ejemplos ponen de manifiesto que, en algunas realizaciones, un sistema celular multisalto que utiliza los principios de las presentes invenciones puede clasificar los dispositivos inalambricos en base a su uso y funcionamiento. Estas clasificaciones se indican mas abajo en este documento para ayudar al lector a comprender mejor los principios en el uso. Aun asf, hay que tener en cuenta que un solo dispositivo puede ser clasificado como mas de un tipo de dispositivo al mismo tiempo, por ej. un solo dispositivo puede proporcionar de forma simultanea la funcionalidad de mas de un tipo de dispositivo. En algunas realizaciones, un solo dispositivo tambien puede ser clasificado como un tipo de dispositivo diferente en diferentes momentos.
Un nodo originador es un dispositivo inalambrico que comunica datos (por ej. datos de voz o multimedia) indirectamente a una estacion base a traves de su interfaz no celular, donde los datos son introducidos o bien generados en el modo originador, en el caso de los datos en enlace ascendente, o datos que proceden de la red movil, en el caso de datos en enlace descendente. Un nodo originador puede enviar datos para la estacion base celular a otro dispositivo inalambrico a traves de la interfaz no celular del nodo originador. En algunas realizaciones, el nodo originador tambien puede recibir datos para sf mismo a traves de su interfaz no celular.
Un nodo intermedio es un dispositivo inalambrico que permite que otro dispositivo inalambrico se comunique con una estacion base celular a traves del nodo intermedio. Un nodo intermedio puede recibir datos para la estacion base celular de un primer dispositivo inalambrico a traves de una interfaz no celular del nodo intermedio y retransmitir los datos a un segundo dispositivo inalambrico a traves de la interfaz no celular del nodo intermedio. Un nodo intermedio, en algunas realizaciones, tambien puede recibir datos para el primer dispositivo inalambrico a traves de la interfaz no celular del nodo intermedio y retransmitir los datos al primer dispositivo inalambrico a traves de la interfaz no celular del nodo intermedio.
Un nodo de pasarela es un tipo espedfico de nodo intermedio: un dispositivo inalambrico que permite que otro dispositivo inalambrico se comunique con una estacion base celular por sf mismo, con el nodo de pasarela proporcionando una conexion directa a la estacion base celular, es decir, que las senales que se intercambian entre el nodo de pasarela y la estacion base celular no estan mediadas por otro nodo intermedio. En algunos ejemplos, un nodo de pasarela tambien puede operar como un nodo intermedio enviando una porcion de los datos a otro nodo de pasarela, por ej. en paralelo. Un nodo de pasarela puede recibir datos para la estacion base a traves de la interfaz no celular del nodo de pasarela y reenviar los datos a traves de la interfaz celular del nodo de pasarela. En algunas realizaciones, un nodo de pasarela tambien puede recibir datos para un nodo originador a traves de la interfaz celular del nodo de pasarela y reenviar los datos al nodo originador o a un nodo intermedio a traves de la interfaz no celular del nodo de pasarela.
En algunas realizaciones, un nodo originador puede comunicarse indirectamente con una estacion base a traves de la interfaz no celular del nodo originador, en lugar de comunicarse directamente a traves de la interfaz celular del nodo originador, basandose en (por ej. en respuesta a) la vida de la batena, el uso de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad de la senal no celular, la intensidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz no celular y el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz celular. En algunas realizaciones, un nodo intermedio puede permitir que otro dispositivo inalambrico se comunique con una estacion base por sf mismo, por ej. puede operar como un nodo intermedio como se ha descrito anteriormente, basandose en la vida de la batena, el uso de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad de la senal no celular, la intensidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz no celular y el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz celular. Y, en algunas realizaciones, un nodo de pasarela puede permitir que otro dispositivo inalambrico se comunique con una estacion base por sf mismo, basandose en la vida de la batena, el uso de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad de la senal no celular, la intensidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz no celular y el nivel de interferencia inalambrica observado por la interfaz celular.
Los criterios para permitir o no permitir podnan depender de un subconjunto de los mencionados factores y del estado actual del dispositivo inalambrico. Ademas, en algunas realizaciones, los valores de los diversos factores se podnan fijar dependiendo de las tarifas de suscripcion pagadas por el usuario o el propietario del dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, este mecanismo de facturacion puede facilitar una forma economica de compartir el canal inalambrico, donde aquellos que requieren o prefieren un mayor rendimiento inalambrico y del sistema podnan pagar mas y conseguir un mejor rendimiento. Por ejemplo, un usuario electrico para el que la vida de la batena del dispositivo inalambrico es cntica o relativamente importante puede que nunca o rara vez permita que otros dispositivos inalambricos salten a su dispositivo inalambrico Sin embargo, el usuario electrico podna querer que su dispositivo inalambrico pueda saltar a otro dispositivo inalambrico para beneficiarse de las ventajas del multisalto. Este usuario electrico puede pagar mas por recibir este privilegio en comparacion con los usuarios que no lo necesitan. De esta forma, las realizaciones de las presentes invenciones pueden facilitar un modelo economico para compartir el espectro inalambrico y los recursos del sistema celular en un entorno de comunicaciones celulares multisalto.
En algunas realizaciones, los nodos originadores pueden optar por comunicarse indirectamente con una estacion base basandose en la información recibida de la estacion base y de otras estaciones base, de forma que se mitiga la interferencia para los dispositivos inalambricos ubicados cerca de los bordes de la celula y se mejora el rendimiento de la red movil. Los nodos intermedios tambien pueden decidir si permitir que otros dispositivos inalambricos se comuniquen con una estacion base por sf mismos basandose en la informacion recibida de la estacion base y de otras estaciones base, de forma que se mitiga la interferencia para los dispositivos inalambricos ubicados cerca de los bordes de la celula y se mejora el rendimiento de la red movil. De forma similar, en algunas realizaciones, los nodos de pasarela pueden decidir si permitir que otros dispositivos inalambricos se comuniquen con una estacion base por sf mismos basandose en la informacion recibida de la estacion base y de otras estaciones base, de forma que se mitiga la interferencia para los dispositivos inalambricos ubicados cerca de los bordes de la celula y se mejora el rendimiento de la red movil.
En algunos sistemas, las estaciones base celulares pueden colaborar entre sf para gestionar la interferencia en los bordes de la celula. Sin embargo, se espera que estos sistemas obliguen a las estaciones base celulares a distribuir sus recursos para mitigar la interferencia. Los principios de las presentes invenciones, en algunas realizaciones, proporcionan a estas estaciones base celulares otra forma de gestionar la interferencia, aunque algunas de las presentes tecnicas pueden ser utilizadas con estaciones base celulares que utilizan el control centralizado para mitigar la interferencia. Si, por ej. las estaciones base celulares detectan que ponerse al servicio de un dispositivo inalambrico que se encuentra en los bordes de la celula puede causar una cantidad enorme de interferencia para otros dispositivos inalambricos cercanos a los mismos bordes de la celula, por ej. la SINR puede ser inferior a 3 dB o el CQI puede ser inferior a 10, una de las estaciones base puede comunicarse con la interfaz celular del dispositivo inalambrico en cuestion y solicitar a ese dispositivo inalambrico que utilice su interfaz no celular para comunicarse indirectamente con la red movil. Este enfoque es unico porque la red movil solicita al dispositivo inalambrico que elija otra ruta a la red movil, aunque esta no es la unica razon por la que el enfoque es unico, y otras realizaciones descritas en el presente son unicas por otras razones. Por tanto, en algunas realizaciones, con una pequena ayuda de la estacion base, el dispositivo inalambrico tiene la oportunidad de ayudar a mitigar la interferencia para otros dispositivos inalambricos ubicados cerca de los bordes de la celula y tambien ayuda mejorar el rendimiento de la red movil.
En otra realización de las presentes invenciones, un proceso puede mejorar el rendimiento de una red inalambrica. Un ejemplo de proceso puede incluir un primer dispositivo inalambrico que recibe el soporte de un segundo dispositivo inalambrico y una tercera estacion base inalambrica. La tercera estacion base inalambrica puede enrutar el trafico para el primer dispositivo inalambrico a traves del segundo dispositivo inalambrico cuando sea beneficioso, por ej. cuando el segundo dispositivo inalambrico detecta una perdida de intensidad en el canal descendente desde la estacion base hasta el segundo dispositivo inalambrico, o cuando el primer dispositivo inalambrico detecta una perdida de intensidad en el canal descendente desde la estacion base hasta el primer dispositivo inalambrico. Por otra parte, el primer dispositivo inalambrico puede enrutar el trafico para la tercera estacion base inalambrica a traves del segundo dispositivo inalambrico cuando sea beneficioso. La tercera estacion base inalambrica, por ej. una estacion base celular, puede solicitar ayuda tambien al segundo dispositivo inalambrico cuando se comunica con el primer dispositivo inalambrico. Asimismo, el primer dispositivo inalambrico podna solicitar ayuda al segundo dispositivo inalambrico cuando se comunica con la tercera estacion base inalambrica.
En la realización anteriormente descrita, el segundo dispositivo inalambrico puede decidir prestar soporte al primer dispositivo inalambrico, por ej. actuar como nodo intermedio, como un nodo de pasarela, para el primer dispositivo inalambrico, basandose al menos en uno de los factores siguientes: calidad de los colectores y reles cercanos, cantidad de colectores y reles cercanos, vida de la batena, fuente de alimentacion, rendimiento medio, uso de ancho de banda, necesidades de ancho de banda, disponibilidad de ancho de banda, tipo de dispositivo, nivel de movilidad, hora del dfa, tarifas de suscripcion, perfil del usuario, intensidad y calidad de la senal no celular, intensidad y calidad de la senal celular, nivel de interferencia inalambrica detectada por la interfaz no celular, nivel de interferencia inalambrica detectada por la interfaz celular, numero de saltos a un colector, estado actual del segundo dispositivo, estado actual del primer dispositivo, polttica de participacion que utiliza el segundo dispositivo inalambrico, polttica de participacion que utiliza el primer dispositivo inalambrico y entorno inalambrico circundante.
Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se pueden comparar con los respectivos valores lfmite o categonas; si un factor alcanza el umbral o corresponde a una categona, el dispositivo puede decidir prestar ayuda al primer dispositivo inalambrico y si no se alcanza el umbral o la categona no resulta aplicable, el dispositivo puede decidir no prestar ayuda al primer dispositivo inalambrico.
En la realización anterior, el primer dispositivo inalambrico puede solicitar soporte al segundo dispositivo inalambrico y a la tercera estacion base inalambrica, y el coste del soporte para el usuario del primer dispositivo inalambrico puede depender al menos de uno de los siguientes factores: hora, fecha, tarifas de suscripcion, perfil del usuario, condiciones de la red, congestion de la red, ubicacion, entorno inalambrico circundante, precio puntual, precio medio, precio nocturno y precio mensual. Cabe esperar que el hecho de anadir la dimension del coste a la solicitud, concesion, recepcion y prestacion de ayuda genere incentivos economicos para que los terminales inalambricos cooperen entre ellos. Esta cooperacion puede resultar util para los terminales inalambricos y las redes inalambricas, aunque no todas las realizaciones incorporan estos incentivos. Por ejemplo, un suscriptor que paga unos precios de suscripcion superiores puede que solicite una cooperacion relativamente frecuente e intensa de los terminales inalambricos cercanos. Por ejemplo, durante las horas horas punta, la solicitud y recepcion de soporte puede tener un precio puntual elevado. Tambien, durante las horas punta, conceder y prestar soporte puede llevar asociado una elevada recompensa. Esta información sobre coste y recompensa se puede poner a disposicion de los usuarios, dispositivos inalambricos, estaciones base inalambricas y operadores de redes inalambricas en tiempo real.
Las Figuras 7A a 7D son vistas esquematicas generalizadas de ejemplos de una celula de una red movil donde los dispositivos inalambricos de la celula tienen la capacidad de cooperar entre ellos y con la estacion base via multisa slteogún una realización de la presente invencion. En el escenario 702 de la Figura 7A, el dispositivo inalambrico 704 detecta una perdida de intensidad desde la torre celular 712 y los dispositivos inalambricos 706 y 708 detectan una perdida de intensidad desde la torre celular 712. Se produce una subida de intensidad cuando en un momento dado en tiempo y/o frecuencia, un receptor recibe una senal de transmisores con una ratio alta senal/ruido de interferencia (SINR) o una ratio alta senal/ruido (SNR). La perdida de intensidad se produce cuando en un momento dado en tiempo y/o frecuencia, un receptor recibe una senal de transmisores con una ratio baja senal/ruido de interferencia (SINR) o un ratio baja senal/ruido (SNR). Sin ninguna cooperacion entre los dispositivos inalambricos y la torre celular, la unica forma de que el dispositivo inalambrico se comunique con la red movil es directamente a traves de un salto. Como se muestra en el escenario 702, esta limitacion podna obligar a los dispositivos a obtener una baja velocidad de datos cuando utilizan una cantidad determinada del espectro inalambrico debido a la perdida de intensidad. En el escenario 720 de la Figura 7A, el dispositivo inalambrico 722 detecta una perdida de intensidad desde la torre celular 730 y los dispositivos inalambricos 724 y 726 detectan una perdida de intensidad desde la torre celular 730. Si la torre celular 730 es capaz de enrutar el trafico descendente hacia el dispositivo inalambrico 724 a traves del dispositivo inalambrico 722, podna soportar una mayor velocidad de datos usando la misma cantidad del espectro, como en el escenario 702, porque el dispositivo 722 experimenta una perdida de intensidad desde la torre celular 730. En el escenario 740 de la Figura 7C, el dispositivo inalambrico 744 detecta una perdida de intensidad desde la torre celular 750 y los dispositivos inalambricos 742 y 746 detectan una perdida de intensidad desde la torre celular 750. Por tanto, en el escenario 740, la torre celular 750 puede enviar directamente el trafico descendente al dispositivo inalambrico 744 y favorecer tambien una mayor velocidad de datos utilizando la misma cantidad de espectro que en el escenario 702. Esto se debe a que el dispositivo 744 experimenta una subida de intensidad desde la torre celular 750. En el escenario 760 de la Figura 7D, el dispositivo inalambrico 766 detecta una perdida de intensidad desde la torre celular 770 y los dispositivos inalambricos 762 y 764 detectan una perdida de intensidad desde la torre celular 770. Si la torre celular 770 es capaz de enrutar el trafico descendente hacia el dispositivo inalambrico 764 a traves del dispositivo inalambrico 766, podna soportar una mayor velocidad de datos usando la misma cantidad del espectro, como en el escenario 702, porque el dispositivo 766 experimenta una perdida de intensidad desde la torre celular 770. Este ejemplo expone como los terminales inalambricos y la red inalambrica se pueden beneficiar de la capacidad de recibir soporte unos de otros. La velocidad de datos de los escenarios 702, 720, 740 y 768 puede ser de 1 Mbps y el ancho de banda puede ser 5 MHz.
El soporte algontmico de las diferentes partes de la red movil podna resultar util, en algunos sistemas, para las redes moviles de un salto y multisalto. Este soporte podna facilitar el enrutamiento cooperativo, programacion cooperativa, y una mejora de la fiabilidad y del rendimiento. El soporte algontmico podna proceder del sistema transceptor de la base (BTS), del controlador de la estacion base (BSC), del controlador de la red de radio (RNC), de la central de conmutacion movil (MSC) y otros terminales inalambricos. Este soporte algontmico podna mejorar la experiencia del usuario y el rendimiento de la red, por ej. permitiendo diversos tipos de uso y aplicaciones. Por tanto, los ejemplos mostrados en las Figuras 7A-D podnan beneficiarse de este enrutamiento del soporte algontmico desde la estacion base celular. Cabe senalar que los diferentes dispositivos inalambricos de las Figuras 7A-D pueden experimentar severas subidas y perdidas de intensidad en diferentes momentos y frecuencias debido a los efectos de multitrayecto, los efectos de sombra y la movilidad del vehuculo. Puede requerirse soporte de facturacion de la MSC para aplicar diferentes costes y compensaciones por la recepcion y prestacion de soporte. La cantidad de soporte recibido o prestado se podna basar en precios de suscripcion, perfiles de usuario, preferencias de usuario y poltticas de participacion multisalto. El soporte algontmico y la cooperacion entre terminales inalambricos podna ser inducido/iniciado/permitido por dispositivos inalambricos, estaciones base inalambricas, redes inalambricas y redes centrales.
Tfpicamente los usuarios usan la red movil sin saber demasiado de su estado actual. Por ejemplo, puede haber una congestion severa en la celula de una red movil y si los dispositivos moviles del usuario intentan constantemente acceder a la red, la congestion puede empeorar. Esto puede reducir el rendimiento para todos. Si los terminales inalambricos tienen la capacidad de cooperar entre sf, los dispositivos inalambricos de la red central pueden ser capaces de acceder de forma inteligente a la red movil para satisfacer las necesidades de los usuarios finales, aunque esta no es la unica ventaja de esta cooperacion y no todas las realizaciones preven esta forma de cooperacion. Las realizaciones pueden incluir un software de aplicacion que detecte el estado de la red y la congestion de la red utilizando el soporte algontmico de los dispositivos inalambricos cercanos y la red central del operador celular. Por otra parte, el software de aplicacion puede recoger las solicitudes de los usuarios de acceso a la red movil. Utilizando los dos datos, el software de aplicacion podna a continuacion transmitir y recibir datos de la red de forma que mitigue la congestion de la misma y que no parezca inutilizable para los usuarios finales. Por ejemplo, datos sensibles en retardo, como datos de voz, se podnan intercambiar con la red movil sin ese retardo. Sin embargo, las solicitudes para descargar archivos y almacenar video se podnan aplazar, a fin de compensar la congestion en la red y ayudar a que la red opere en condiciones estables. Por otra parte, el retardo de acceso a la red movil podna ser ocultado al usuario final a traves de un diseno inteligente de la interfaz de usuario, por ej. con animaciones de transicion. Asimismo, cabe esperar que esta cooperacion y coordinacion entre terminales inalambricos y el centro del operador celular sean positivas para el rendimiento general de la red. Por tanto, se espera que el usuario final detecte una mejora de su experiencia de usuario y del rendimiento. El software de aplicacion o hardware de la realización anterior podna formular multiples solicitudes (por ej. solicitar acceso a la red) a la vez al usuario y despues usar oportunistamente la red aprovechando el conocimiento del macro y micro entorno de la red. Esta funcionalidad podna incluir el suministro de datos http a un navegador web que este siendo utilizado por el usuario cuando estos datos esten disponibles a conveniencia de la red. En algunas realizaciones, la ayuda algontmica de otros terminales inalambricos y de la red central del operador de redes puede simplificar el diseno de la interfaz humana de esta aplicacion y conseguir que al usuario final le parezca que la latencia es baja. Ademas, la eficiencia de la red puede mejorar y la congestion reducirse como se ha explicado anteriormente. Esto podna resultar especialmente util para las redes inalambricas durante las horas punta de uso y fuerte congestion, aunque se espera que la tecnica ofrezca otros beneficios y no todas las realizaciones ofrecen este beneficio. El acceso a la red demorado de forma significativa puede resultar particularmente util en algunas realizaciones. Por ejemplo, las copias de seguridad de grandes bases de datos se podnan demorar hasta la noche, cuando la congestion de la red es baja y dispone de capacidad.
Mas aun, en algunas realizaciones el dispositivo inalambrico puede tomar esta decision independientemente, sin ninguna ayuda o con una ayuda limitada de las estaciones base. Una forma de hacerlo consiste en analizar la intensidad de la senal de las estaciones base cercanas. Si las intensidades de senal de las principales (mas potentes) estaciones base son practicamente iguales, el dispositivo puede prever que es probable un exceso de interferencia en el borde de la celula y puede intentar utilizar su interfaz no celular para comunicar indirectamente con una estacion base cercana. Otras formas para predecir y detectar la interferencia del usuario en el borde de la celula de una manera distribuida podnan utilizar una de las opciones siguientes: intensidades de senal de las estaciones base cercanas, calidad de los nodos colectores y reles cercanos, cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, vida de batena, fuente de alimentacion, rendimiento medio, uso de ancho de banda, necesidades de ancho de banda, disponibilidad de ancho de banda, tipo de dispositivo, nivel de movilidad, hora del dfa, tarifas de suscripcion, perfil del usuario, intensidad y calidad de la senal no celular, intensidad y calidad de la senal celular, nivel de interferencia inalambrica experimentado por la interfaz no celular, nivel de interferencia inalambrica experimentado por la interfaz celular, numero de saltos a un nodo colector, entorno inalambrico circundante, historial de rendimiento a traves de las diversas rutas directas e indirectas a la red de telefoma movil, y feedback de los dispositivos inalambricos cercanos. El feedback de los dispositivos inalambricos cercanos se puede introducir en algoritmos y protocolos distribuidos, que en algunas realizaciones pueden determinar el enrutamiento sin un conocimiento global del estado de todos los dispositivos inalambricos de la celula o dentro de un cierto rango. Asimismo, en algunos sistemas este feedback solo proporciona indicaciones al dispositivo y este sigue siendo capaz de tomar una decision de salto independiente para mitigar la interferencia del usuario que se encuentra en el borde de la celula. Sin embargo, en determinados sistemas, los enfoques distribuidos podnan ser demasiado cautos y verse afectados por falsas alarmas. Por tanto, una ligera coordinacion con estaciones base puede resultar util en determinadas implementaciones incluso cuando los dispositivos inalambricos utilizan sus interfaces no celulares para comunicar con las estaciones base; los principios de la presente invencion, en determinadas realizaciones, preven esta coordinacion para mejorar la cobertura y la capacidad de las redes moviles.
En determinadas realizaciones, cada dispositivo inalambrico de una red multisalto fubrida celular/no celular puede ejecutar ciertos procesos para seleccionar una funcion o funciones que el dispositivo inalambrico realizara en la red. Por ejemplo, la Figura 8 ilustra un ejemplo de un proceso 800 para determinar si un dispositivo inalambrico operara como nodo de retransmision (por ej. como nodo intermedio) en la red multisalto. Aunque los pasos de este proceso y otros procesos debatidos en el presente documento se abordan en un orden particular, las tecnicas que se describen no se limitan a realizaciones que realizan estos pasos en ese orden, salvo que se indique lo contrario.
El proceso 800 de la presente realización comienza con un paso en el que se detecta si la senal de estado del nodo esta siendo emitida por otro dispositivo inalambrico, como se ilustra en el bloque 812. La senal de estado del nodo puede ser una senal emitida por cada uno de los dispositivos inalambricos de la red multisalto, como se ha descrito anteriormente.
Despues, en el proceso ilustrado 800, el dispositivo que realiza el proceso 800 determina, por ej. si una senal de estado del nodo esta siendo emitida por otro dispositivo inalambrico, como se ilustra en el bloque 814. Si no se esta emitiendo una senal de estado del nodo, el proceso 800, en esta realizacion, vuelve al bloque 812 en respuesta. Si se esta emitiendo una senal de estado del nodo, en respuesta el proceso 800 procede para recibir la senal de estado del nodo, como se ilustra en el bloque 816. La recepcion de la senal de estado del nodo puede incluir la recepcion de la senal de estado del nodo a traves de una interfaz no celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. En algunas realizaciones, la informacion codificada o transmitida de otro modo por la senal de estado del nodo recibida puede ser almacenada en la memoria del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. La recepcion de la senal de estado del nodo tambien puede incluir la deteccion de atributos de la senal de estado del nodo, incluyendo la intensidad de la senal de estado del nodo y la ratio senal/ruido o ratio senal/interferencia mas ruido de la senal de estado del nodo.
En esta realizacion, el proceso 800 continua hasta un paso de obtencion de un valor indicativo de la intensidad de la senal celular, como se ilustra en el bloque 818. La obtencion de un valor indicativo de la intensidad de una senal celular puede incluir la obtencion de un valor indicativo de la intensidad de la senal celular de las senales de una estacion base celular en un nodo de pasarela, por ej. un nodo de pasarela que emite la senal de estado del nodo recibida en el paso 816 o un nodo de pasarela a traves del cual el dispositivo inalambrico, por ej. un nodo intermedio, que emite la senal de estado del nodo esta configurado para conectar a la estacion base celular. La intensidad de la senal celular puede ser una amplitud de las senales recibidas desde la estacion base celular, por ej. por enlace ascendente del nodo de pasarela. En algunas realizaciones, la amplitud puede ser una amplitud en el dominio de frecuencia, por ej. en algunos sistemas que utilizan mutiplexacion por division de frecuencias ortogonales (OFDM), o la intensidad de la senal puede ser una amplitud del dominio de tiempo, por ej. en ciertas redes moviles de tercera generacion. El nodo de pasarela que mide la intensidad de la senal celular puede probar la intensidad de la senal, por ej. de todo un frame de datos, o basarse en senales celulares que codifican un encabezado, un preambulo o pilotos de un frame. En algunas realizaciones, la intensidad de la senal se puede expresar como una indicacion de la intensidad de la senal recibida (RSSI) o la intensidad de la senal se puede expresar como un indicador de potencia del canal recibido (RCPI), ambos como se define en las especificaciones de la norma IEE 802.1. En determinadas realizaciones, la intensidad de la senal celular se puede calcular restando de una amplitud detectada de senales celulares una medida o estimacion del ruido, por ej. una estimacion del ruido ambiente o una medida del ruido ambiente durante un periodo de silencio en un canal en cuestion.
A continuacion, en la presente realización del proceso 800, se determina, por ej. por un dispositivo inalambrico, si el valor indicativo de la intensidad de una senal celular es superior a una intensidad de senal celular lfmite, como se ilustra en el bloque 820. Si la intensidad de la senal celular no es superior a la intensidad de senal celular umbral, entonces en respuesta el proceso 800 vuelve al bloque 812 en esta realizacion. La intensidad de senal celular umbral puede ser, antes de la ganancia de procesos, -50 dBm o -113 dBm, por ej. en una red movil CDMA de tercera generacion, o -100 dBm o 0 dBm en una red movil LTE. En algunas realizaciones, la intensidad de senal celular umbral puede ser una funcion de una ratio senal/ruido o una ratio senal/interferencia mas ruido de las senales celulares, con un umbral superior en respuesta a un ratio superior. Determinadas realizaciones pueden cambiar el umbral en respuesta a una hora del dfa y a un perfil de uso de la red asociado con esa hora del dfa. Por ejemplo, el umbral se puede elevar en horas de mucho trafico en la red movil. Si el valor indicativo de la intensidad de la senal celular es inferior a la intensidad de senal celular lfmite, entonces en respuesta el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, el proceso 800 avanza hasta el paso marcado con el numero de referencia 822. En algunas realizaciones, adicional o alternativamente al bloque de decision ilustrado 820, la intensidad de la senal celular se puede multiplicar por un coeficiente de intensidad de la senal celular, y este valor se puede anadir a otros valores que se describen mas abajo para formar una puntuacion agregada de idoneidad del rele.
En esta realizacion, el proceso 800 incluye a continuacion un paso de obtencion de un valor indicativo de la calidad de la senal celular, como se ilustra en el bloque 822. La calidad de la senal celular en cuestion, en esta realizacion, puede ser un indicador de la calidad del canal (CQI) o una SINR o SNR detectada por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 para seleccionar una funcion para sf mismo. La calidad de la senal celular se puede cuantificar, por ej. detectando intensidades de senal de las senales de mas de una estacion base celular y restando la intensidad de senal mas fuerte de la siguiente intensidad de senal mas fuerte. Algunas realizaciones pueden cuantificar la calidad de la senal celular como una ratio senal/interferencia mas ruido, un indicador de la calidad del canal o una ratio de energfa por bit a ruido por bit. Algunas realizaciones pueden cuantificar la calidad de la senal celular indirectamente, por ej. midiendo una ratio de produccion de senales de datos entre el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 y una estacion base celular. Determinadas realizaciones tambien pueden medir la calidad de la senal celular de fuentes distintas de las estaciones base celulares, como la interferencia de otros terminales inalambricos. Por ejemplo, algunos sistemas configurados para una red movil LTE pueden utilizar tecnicas similares a las anteriormente descritas para medir la interferencia de las estaciones base celulares a fin de medir la interferencia de otros terminales. Algunas realizaciones pueden estimar la calidad de la senal celular contando el numero de torres celulares desde las que se reciben senales. Las senales de las diversas estaciones base celulares se pueden detectar a traves de la interfaz celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800.
Tras obtener un valor indicativo de la calidad de la senal celular, en esta realizacion, el proceso 800 avanza al paso 824 en el que se determina si el valor indicativo de la calidad de la senal celular es superior a la calidad de la senal celular lfmite. En algunas realizaciones, la calidad de la senal celular umbral puede ser 0 dB a 30 dB, incluyendo una ganancia de procesamiento, o -20 dB a 20 dB, medida sin ganancia de procesamiento. Como sucede con la intensidad de senal celular umbral, la calidad de senal celular umbral se puede cambiar en base a otros parametros. Por ejemplo, la calidad de la senal celular umbral se puede incrementar en funcion de la hora del dfa y del perfil de uso de una red, de forma que la calidad de la senal celular umbral se incrementa en las horas en las que el trafico de la red suele ser intenso. En otro ejemplo, la calidad de la senal celular umbral se puede modular en base a una cantidad de incertidumbre relativa al valor indicativo de la calidad de la senal celular, donde una mayor cantidad de incertidumbre corresponde a una calidad de senal celular umbral superior. Si el valor indicativo de la calidad de la senal celular no es superior a la calidad de senal celular umbral, el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, el proceso 800 continua al bloque numero 826. En algunas realizaciones, adicional o alternativamente al bloque de decision 824, el valor indicativo de la calidad de la senal celular se puede multiplicar por un coeficiente de calidad de la senal celular y sumarse a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
A continuacion, el proceso ilustrado 800 incluye un paso de obtencion de un valor indicativo de la intensidad de la senal no celular, como se ilustra en el bloque 826. En esta realizacion, la intensidad de la senal no celular es la intensidad de las senales no celulares de otros dispositivos inalambricos recibidas en el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. Por ejemplo, la intensidad de las senales no celulares se puede cuantificar en base a la intensidad de una senal de estado del nodo recibida de otro dispositivo inalambrico. Las senales no celulares pueden ser senales transmitidas c sueaglúqnuiera de los protocolos de senal no celular mencionados, incluyendo cualquiera de los protocolos de la norma IEEE 802.l1. En algunas realizaciones, la intensidad de la senal no celular se cuantifica como un valor de RSSI o RCPI. Algunas realizaciones del proceso 800 pueden incluir un paso que consiste en restar una estimacion o una medicion del ruido o la interferencia no celular de la intensidad de senal no celular medida para formar un valor ajustado de intensidad de senal no celular. La intensidad de senal no celular puede, por ej. cuantificarse como una amplitud medida basada en la senal de estado del nodo u otro frame de baliza o de datos de otros dispositivos inalambricos. (Como se ha indicado antes, la senal de estado del nodo puede incluir un valor que indica la potencia con la que se transmite la senal de estado del nodo y en algunas realizaciones el valor indicativo de una intensidad de senal no celular se puede dividir por este valor para determinar un valor de perdida en el trayecto, que se puede comparar con un umbral de perdida en el trayecto para determinar si el proceso 800 vuelve al bloque 812 o continua según se ilustra). En los casos en los que el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 mide la intensidad de la senal no celular de multiples dispositivos inalambricos, el dispositivo inalambrico puede comparar las intensidades de senales no celulares y seleccionar la intensidad mas fuerte como el valor indicativo de la intensidad de la senal no celular.
A continuacion, en la realización ilustrada del proceso 800, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 determina si el valor indicativo de la intensidad de una senal no celular es superior a una intensidad de la senal no celular umbral, como se ilustra en el bloque 828. Esta determinacion 828 puede incluir la comparacion con una intensidad de senal no celular lfmite de -30 dBm y -96 dBm, por ejemplo en sistemas que usan uno de los protocolos de la norma IEEE 802.11. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de la intensidad de senal no celular se puede multiplicar por un coeficiente de intensidad de senal no celular, que se puede determinar empmcamente o bien basado en modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele. Si el valor indicativo de la intensidad de la senal no celular es superior a la intensidad de senal no celular umbral, entonces en respuesta el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 830.
En el bloque 830 de la presente realización del proceso 800, se obtiene un valor indicativo de la calidad de una senal no celular. En algunas realizaciones, el valor indicativo de la calidad de una senal no celular se puede cuantificar como un valor de RSSI, una ratio senal/ ruido, una ratio senal/interferencia mas ruido, o un valor de RCPI, por ejemplo. En otras realizaciones, el valor indicativo de interferencia no celular puede ser un recuento de los dispositivos inalambricos que transmiten en un canal o canales particulares que se solapan con un canal particular. La calidad de la senal no celular se puede medir a partir de las senales de estado del nodo u otras senales, por ej. frames de baliza, frames de datos u otras transmisiones recibidas via interfaz no celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. En sistemas que emplean algunas de las tecnicas de separacion entre frames deterministas o parcialmente deterministas que se describen mas abajo, la interferencia no celular se puede cuantificar midiendo el numero de intervalos de duracion de separacion entre frames en uso o disponibles.
A continuacion, en la presente realizacion, se determina si el valor indicativo de una calidad de senal no celular es superior a la calidad de una senal no celular umbral, como se indica en el bloque 832. La calidad de senal no celular umbral puede ser una ratio o un indicador (como CQI o SINR), por ejemplo una SINR de 0 dB a 30 dB, incluyendo ganancias del proceso, por ejemplo, en el caso de los sistemas no celulares que emplean uno de los protocolos IEEE 802.11 y una codificacion de 64 QAM. Los sistemas con una codificacion mas agresiva, como 256 QAM, en algunas realizaciones, pueden tener una interferencia no celular umbral de 0 dB a 40 dB. En algunas realizaciones, la interferencia no celular umbral se puede modular en funcion del grado de confianza para la interferencia no celular medida, donde un menor grado de confianza se corresponde con un umbral de interferencia no celular superior. Si el valor indicativo de la calidad de la senal no celular es inferior a la calidad de senal no celular umbral, entonces el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, el proceso 800 continua al bloque 834. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de la calidad de senal no celular se puede multiplicar por un coeficiente de calidad de senal no celular, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
En algunas realizaciones, el proceso 800 puede incluir un paso de obtencion de un valor indicativo de un precio por el servicio celular pagado por un usuario asociado con el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, como se indica en el bloque 834. El valor indicativo del precio del servicio celular puede indicar, por ejemplo, el importe que el usuario del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 se ha comprometido a pagar al operador de una red movil u otros atributos de la relacion del usuario con el operador de la red movil, por ejemplo si el usuario es un cliente habitual o si tiene derecho a un nivel superior de servicio por alguna otra razon. El valor indicativo del precio puede ser obtenido de una red movil en base a una tarjeta SIM asociada con el dispositivo inalambrico u otro identificador del dispositivo inalambrico almacenado en la memoria del dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico puede consultar a la red movil en tiempo real (por ej. aproximadamente al mismo tiempo que realiza el presente paso) para identificar un valor indicativo del precio pagado.
A continuacion, en la realización ilustrada del proceso 800, el dispositivo inalambrico determina si el valor indicativo de un precio por el servicio celular pagado por un usuario asociado con el dispositivo inalambrico es inferior a un precio lfmite, como se ilustra en el bloque 836. En otras realizaciones, el dispositivo inalambrico puede determinar si el precio es superior a un precio umbral. El precio umbral se puede modular en base a diversos factores. Por ejemplo, el precio lfmite se puede reducir en respuesta a un nivel de batena relativamente bajo del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, por ej. menos de un 20% de batena restante, o el precio lfmite se puede modular basado en una hora del dfa y en el historial de uso almacenado en la memoria del dispositivo inalambrico, por ej. el precio lfmite se puede aumentar si es a primera hora de la tarde y el uso previo del dispositivo indica que es probable que el dispositivo inalambrico vaya a ser utilizado extensivamente mas avanzada la tarde. Si el valor indicativo de un precio pagado por el servicio celular es superior al precio lfmite, el proceso 800 vuelve al bloque 812 en respuesta. De lo contrario, en respuesta, en este realización el proceso 800 continua al bloque 838. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de un precio pagado por el servicio celular se puede multiplicar por un coeficiente del precio, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
En otras realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede obtener de otro dispositivo inalambrico un valor que indica un precio que otro usuario esta dispuesto a pagar por saltar al dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. Esta oferta de pago recibida se puede comparar con un precio de pago lfmite y si la oferta de pago supera el precio de pago lfmite, el proceso 800, en respuesta, puede seguir adelante como se ilustra en el bloque 838 o, si no se supera el precio de pago lfmite, el proceso 800, en respuesta, puede volver al bloque 812. En algunas realizaciones, un usuario del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede introducir un precio lfmite o parametros utilizados para establecer un precio de pago lfmite. Por ejemplo, el usuario puede indicar que el precio de pago lfmite debena tener un determinado valor dependiendo de la hora del dfa y de la cantidad de batena restante
en el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800.
En esta realizacion, el proceso 800 avanza a un paso de obtencion de un valor indicativo de una cantidad de energfa almacenada por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, como se indica en el bloque 838. El valor indicativo de una cantidad de energfa, en algunas realizaciones, puede ser un valor indicativo de una cantidad de capacidad de almacenamiento de batena que queda sin gastar, por ejemplo, un porcentaje de la batena restante o un valor que indica la cantidad de tiempo que el dispositivo inalambrico puede continuar funcionando con la cantidad existente de energfa almacenada y el patron de uso actual, o el valor puede ser, o corresponderse con, una cantidad absoluta de energfa almacenada. En otras realizaciones, el valor puede ser indicativo de una cantidad de fluido restante en un deposito, por ej. una cantidad de hidrógeno o metano para el uso en una celula de combustible. Este valor indicativo de una cantidad de energfa, en algunas realizaciones, se puede obtener consultando al sistema operativo del dispositivo inalambrico.
A continuacion, en la presente realizacion, como se ilustra en el bloque 840, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 determina si el valor indicativo de una cantidad de energfa almacenada supera una cantidad de energfa umbral. La cantidad de energfa umbral almacenada puede, en algunas realizaciones, modularse en funcion de una serie de factores. Por ejemplo, la cantidad de energfa umbral se puede ajustar en base a la hora del dfa y un perfil de uso previo almacenado en la memoria del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, donde la cantidad de energfa umbral se ajusta en base a una integracion con respecto a la parte restante del dfa del perfil de uso previo almacenado en la memoria. Por ejemplo, si el perfil de uso previo y la hora del dfa indican que es probable que el dispositivo inalambrico vaya a ser utilizado extensamente antes de ser cargado de nuevo, entonces la cantidad de energfa umbral
se puede elevar y viceversa. El perfil puede incluir una cantidad media de uso para cada hora del dfa en un determinado periodo, por ej. en la semana anterior, y puede indicar las horas en las que el dispositivo inalambrico se cargo durante este periodo. En esta realizacion, si el valor indicativo de una cantidad de ene^a almacenada es inferior a la cantidad de energfa umbral, el proceso 800, en respuesta, vuelve al bloque 812. De lo contrario, en respuesta, en este realización el proceso 800 continua al bloque 842. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de una cantidad de energfa almacenada se puede multiplicar por un coeficiente de almacenamiento de energfa, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
A continuacion, en la realización ilustrada del proceso 800, se obtiene un valor indicativo del numero de antenas del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, como se ilustra en el bloque 842. En algunas realizaciones, el valor puede ser un valor binario que indica si el dispositivo inalambrico esta configurado para entradas y salidas multiples (MIMO). En otras realizaciones, el valor puede ser un numero de antenas para dos entradas, dos salidas, o entrada y salida de senales no celulares. El valor indicativo del numero de antenas puede, por ejemplo, almacenarse en un registro u otro entorno de configuracion accesible a traves del sistema operativo del dispositivo inalambrico. El numero de antenas puede ser el numero de antenas conectadas a una interfaz celular, una interfaz no celular, o ambas interfaces del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800.
A continuacion, en la realización ilustrada del proceso 800, se compara el valor indicativo de un numero de antenas con un valor de antenas umbral, como se ilustra en el bloque 844. El valor de antenas umbral puede ser un numero de antenas de 1 a 8, por ejemplo. Se espera que un mayor numero de antenas permita mejores conexiones con otros dispositivos, dado que las antenas adicionales se pueden utilizar, por ejemplo, para valorar con mayor precision que los sistemas con menos antenas, la direccion inalambrica y la distancia inalambrica de las senales recibidas que, en algunas realizaciones, proporcionan informacion que puede afectar a la confianza depositada en las medidas de interferencia y se pueden utilizar para estimar la topologfa de la red. En esta realizacion, si el valor indicativo del numero de antenas es inferior al valor de antenas umbral, el proceso 800, en respuesta, vuelve al bloque 812. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 846. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo del numero de antenas se puede multiplicar por un coeficiente de antenas, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele. En otras realizaciones, los pasos 842 y 844 se realizan con menos frecuencia, por ej. durante un proceso de arranque del dispositivo inalambrico, y el proceso 800 solo se realiza si el valor indicativo del numero de antenas supera un valor de antenas umbral.
A continuacion, en la presente realización descrita del proceso 800, el dispositivo inalambrico obtiene un valor indicativo del movimiento del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, como se ilustra en el bloque 846. El movimiento se puede detectar a traves de diversos mecanismos. Por ejemplo,. el movimiento se puede detectar a traves de componentes del dispositivo inalambrico configurados para detectar la posicion y los cambios en la posicion a traves del sistema de posicionamiento global. En otro ejemplo, el movimiento se puede detectar triangulando la posicion del dispositivo inalambrico y los cambios en la posicion del dispositivo inalambrico a traves de senales celulares o no celulares de una pluralidad de fuentes (por ej. tres o mas) de estas senales a traves de la interfaz celular o no celular del dispositivo inalambrico. El otro ejemplo, el movimiento del dispositivo inalambrico se puede detectar calculando un desplazamiento Doppler de las senales inalambricas recibidas por el dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, el movimiento se puede detectar a traves de un acelerometro conectado al dispositivo inalambrico, por ej. integrando una senal del acelerometro para estimar la velocidad. En algunas realizaciones, el movimiento se mide en relacion con un punto de referencia fijo, por ejemplo una o mas estaciones base celulares. Adicional o alternativamente, el movimiento se puede cuantificar en relacion con puntos de referencia potencialmente moviles, por ejemplo en relacion con otros dispositivos inalambricos que pueden saltar al dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 o a los que puede saltar el propio dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800.
En esta realizacion, el dispositivo inalambrico puede determinar a continuacion si el valor indicativo del movimiento es inferior a un valor de movimiento lfmite, como se ilustra en el bloque 848. En otras realizaciones, el dispositivo inalambrico puede determinar si el valor indicativo del movimiento es superior al valor de movimiento umbral. El movimiento umbral puede ser un valor de bajo movimiento o alto movimiento o un valor objetivo, como menos de 16 kilometros por hora o menos de 48 kilometros por hora. En algunas realizaciones, el movimiento umbral se puede expresar como una tasa de cambio en la topologfa que se cuantifica como lento o rapido o de forma objetiva, por ej. como menos de uno o dos dispositivos inalambricos que entran o salen del rango inalambrico del dispositivo por minuto. Si el valor indicativo del movimiento del dispositivo inalambrico es superior al valor de movimiento umbral, entonces en respuesta el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, en esta realizacion, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 850. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo del movimiento del dispositivo inalambrico se puede multiplicar por un coeficiente de movimiento, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
A continuacion, en la presente realización descrita del proceso 800, el dispositivo inalambrico obtiene un valor indicativo de la hora del dfa, como se ilustra en el bloque 850. En algunas realizaciones, el valor indicativo de la hora del dfa podna ser la hora del dfa en un reloj de 24 horas. En otras realizaciones, el valor indicativo de la hora del dfa puede indicar la hora con respecto a un patron del perfil de uso almacenado en la memoria del dispositivo inalambrico. Por ejemplo, el patron del perfil de uso almacenado en la memoria puede indicar la hora o las horas medias del dfa durante las cuales el dispositivo inalambrico se carga y el uso medio para cada periodo, por ejemplo durante cada hora, de otras partes del dfa. En este ejemplo, el patron del perfil de uso almacenado en la memoria puede indicar que el dispositivo inalambrico se carga tipicamente entre las 21.00 y las 7.00 horas y que el 70% del uso diario tfpico de los dispositivos se produce entre las 18.00 y las 21.00 horas. En respuesta a este perfil y a una indicacion de que la hora actual del dfa es las 18.00 horas, el valor indicativo de la hora del dfa puede indicar una cantidad prevista de consumo de energfa o trafico de red que se espera que ocurra antes de la proxima sesion de carga.
A continuacion, en esta realizacion, el dispositivo inalambrico determina si el valor indicativo de la hora del dfa es superior a un valor umbral, como se indica en el bloque 852. En otras realizaciones, el dispositivo inalambrico puede determinar si la hora del dfa es inferior a una hora lfmite. La hora lfmite se puede modificar en base a otros factores. Por ejemplo, si el valor indicativo de la hora del dfa indica que se espera una cantidad sustancial de uso, la hora lfmite puede ser relativamente alta y se puede ajustar en base a la cantidad de energfa almacenada por el dispositivo inalambrico. Si el valor indicativo de la hora del dfa es inferior a la hora lfmite, en esta realizacion, el proceso 800 vuelve al bloque 812 en respuesta. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 854. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de la hora del dfa se puede multiplicar por un coeficiente de tiempo, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
En el paso 854, en esta realizacion, el dispositivo inalambrico obtiene un valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible. En algunas realizaciones, el valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible se puede determinar empmcamente enviando y recibiendo datos. En algunas realizaciones se pueden obtener dos valores, uno para el ancho de banda disponible en enlace ascendente y uno para el ancho de banda disponible en enlace descendente, y cada valor se puede comparar con un umbral separado en el paso siguiente. La cantidad de ancho de banda disponible, en la presente realizacion, puede ser la cantidad de ancho de banda celular disponible, aunque otras realizaciones pueden obtener adicional o alternativamente un valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible no celular. En algunas realizaciones, la cantidad de ancho de banda disponible puede ser determinada por una estacion base celular y este valor puede ser transmitido al dispositivo inalambrico. En realizaciones en las que el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 se conecta con la estacion base celular a traves de un nodo de pasarela, el valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible puede ser un valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible para el nodo de pasarela con la estacion base celular. La cantidad de ancho de banda disponible tambien se puede cuantificar como una cantidad de espectro disponible u otro atributo ortogonal de un protocolo inalambrico.
A continuacion, en esta realización del proceso 800, el dispositivo inalambrico determina si el valor indicativo de la cantidad de ancho de banda disponible es superior a un valor de ancho de banda umbral, como se indica en el bloque 856. La cantidad de ancho de banda umbral se puede expresar en terminos absolutos, por ejemplo de 0 Mb por segundo a 100 Mb por segundo, o la cantidad de ancho de banda umbral se puede expresar como un porcentaje de la cantidad maxima de ancho de banda potencialmente disponible, por ejemplo de 0% a 100%, o mas del 20%, mas del 40% o mas del 60%. La cantidad de ancho de banda umbral se puede modular en base a otros factores. Por ejemplo, otros dispositivos inalambricos potenciales originadores de nodos pueden emitir una senal que indica una cantidad necesaria de ancho de banda, y la cantidad de ancho de banda umbral se puede ajustar en base a, por ejemplo la equiparacion de la cantidad necesaria indicada de ancho de banda. En algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede emitir una cantidad de ancho de banda disponible, por ej. como parte de una senal de estado del nodo. La fiabilidad del valor indicativo de la cantidad de ancho de banda disponible tambien puede influir en el umbral y en la cantidad. Por ejemplo, si la fiabilidad es baja, por ejemplo debido a una cantidad relativamente pequena de muestreo de la cantidad de ancho de banda disponible, por ej. menos de un frame de datos, la cantidad de ancho de banda umbral se puede aumentar. En esta realizacion, si el valor indicativo de la cantidad de ancho de banda disponible es inferior a la cantidad de energfa umbral, el proceso 800, en respuesta, vuelve al bloque 812. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 858. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de la cantidad de ancho de banda disponible se puede multiplicar por un coeficiente de ancho de banda, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
A continuacion, en el presente ejemplo del proceso 800, el dispositivo inalambrico obtiene un valor indicativo de una serie de saltos a una estacion base celular desde el dispositivo inalambrico, como se indica en el bloque 858. El numero de saltos puede ser uno si el dispositivo inalambrico es un nodo de pasarela o pueden ser dos o mas si el dispositivo inalambrico salta a un nodo de pasarela de forma directa o indirecta. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico puede determinar primero si actuara como nodo de pasarela, indicando que tiene un recuento de saltos de uno, como se describe mas abajo. Si el dispositivo inalambrico determina que no actuara como nodo de pasarela, entonces el dispositivo inalambrico puede recurrir a los datos codificados en las senales recibidas de otros dispositivos inalambricos. El valor indicativo del numero de saltos se puede determinar basado, en parte, en la senal de estado del nodo recibida de otros dispositivos inalambricos a los que puede saltar el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800. Por ejemplo, si otro dispositivo inalambrico mas cercano a un nodo de pasarela emite una senal de estado del nodo que indica que el dispositivo inalambrico mas cercano tiene un unico salto al nodo de pasarela, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede anadir uno al numero recibido, resultando en un valor de tres saltos hasta la estacion base celular.
A continuacion, en esta realización del proceso 800, el dispositivo inalambrico puede determinar si el valor indicativo del numero de saltos es inferior a un valor de saltos lfmite, como se indica en el bloque 860. Si el valor indicativo del numero de saltos es superior al valor lfmite, entonces, en respuesta, el dispositivo inalambrico puede volver al bloque 812 del proceso 800. De lo contrario, en respuesta, el dispositivo inalambrico puede continuar al bloque 862. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo del numero de saltos se puede multiplicar por un coeficiente de recuento de saltos, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
A continuacion, en esta realizacion, el dispositivo inalambrico puede obtener un valor indicativo de la calidad de la ruta a la estacion base celular, como se indica en el bloque 862. El valor indicativo de la calidad de la ruta puede ser una metrica ponderada que incluye el rendimiento medio, la latencia media, la inestabilidad media, el ancho de banda medio, el numero de dispositivos que saltan, el numero de saltos hasta la estacion base y las rutas alternativas a la estacion base. Los signos de los coeficientes para la metrica ponderada pueden tender a causar que la calidad de la ruta descienda en respuesta a un aumento de la latencia media, de la inestabilidad media y del numero de saltos hasta la estacion base. El rendimiento medio se puede medir empmcamente, por ej. emitiendo y recibiendo datos de prueba u otros datos entre el dispositivo inalambrico y la estacion base celular. En algunas realizaciones, la latencia media se puede determinar enviando un frame de gestion que solicita una verificacion (por ej. solicita un acuse de recibo) a la estacion base celular y mide el tiempo de ida y vuelta. La inestabilidad media se puede determinar, por ejemplo, transmitiendo una pluralidad de frames de gestion que solicitan una verificacion a la estacion base, y miden una variacion, por ej. un maximo menos mmimo, o una desviacion estandar, en el tiempo de ida y vuelta. El numero de dispositivos que saltan se puede determinar, por ejemplo basado en un recuento de los demas dispositivos inalambricos que han seleccionado en ese momento el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 para saltar. El numero de saltos a la estacion base puede ser el valor obtenido en el paso 845. Las rutas alternativas a la estacion base pueden ser una medida de la cantidad de rutas de reserva disponibles para la estacion base celular y una medida de la calidad de esas rutas de reserva. La calidad de estas rutas de reserva se puede obtener en base a una senal del estado del nodo emitida por los dispositivos inalambricos a los que puede saltar el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 o se puede determinar de la manera que se describe en el paso 862.
A continuacion, en esta realización del proceso 800, el dispositivo inalambrico determina si el valor indicativo de la calidad de la ruta es superior a una calidad de ruta umbral, como se indica en el bloque 864. Si el valor indicativo de la calidad de ruta es inferior a la calidad de ruta umbral, entonces en respuesta el proceso 800 vuelve al bloque 812. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 866. Alternativa o adicionalmente, el valor indicativo de la calidad de ruta se puede multiplicar por un coeficiente de calidad de ruta, donde el coeficiente apropiado se puede determinar empmcamente o bien en base a modelos, y este valor se puede sumar a la mencionada puntuacion agregada de idoneidad del rele.
En algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico puede obtener una puntuacion agregada de idoneidad del rele para el dispositivo inalambrico, como se indica en el bloque 866 y como se ha descrito anteriormente. El dispositivo inalambrico puede determinar si la puntuacion agregada de idoneidad del rele es superior a una puntuacion lfmite, como se indica en el bloque 868. Si la puntuacion agregada de idoneidad del rele es inferior a la puntuacion umbral, el proceso 800 puede volver al bloque 812 en respuesta. De lo contrario, en respuesta, el proceso 800 continua al bloque 870. En algunas realizaciones, la puntuacion agregada de idoneidad del rele puede indicar la idoneidad total del dispositivo inalambrico para actuar como nodo de rele. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede alcanzar el paso 868 apenas superando varios de los mencionados valores umbral, en cuyo caso, la puntuacion agregada de idoneidad del rele sena relativamente baja, indicando que el dispositivo inalambrico es menos adecuado para actuar como rele que otros dispositivos inalambricos con una puntuacion agregada de idoneidad del rele superior.
En la presente realización del proceso 800, el dispositivo inalambrico puede a continuacion emitir una senal que indica la disponibilidad del dispositivo inalambrico como nodo de rele, como se indica en el bloque 870. La senal se puede emitir como una senal de estado del nodo, como las senales de estado del nodo anteriormente descrito. En otras realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede detectar si otro dispositivo inalambrico esta emitiendo o transmitiendo una solicitud para saltar al dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800, en cuyo caso, en determinadas realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 800 puede recibir datos del nodo originador en una interfaz no celular y transmitir los datos recibidos a otro dispositivo inalambrico a traves de la interfaz no celular o a una estacion base celular a traves de su interfaz celular.
En otras realizaciones, cada uno de los pasos del proceso 10, o un subconjunto de ellos, se puede realizar en un orden diferente del orden en el que se han expuesto anteriormente. Por otra parte, aunque se espera que cada uno de los pasos del proceso 800 mejore la seleccion de dispositivos inalambricos como nodos de rele, estas selecciones se pueden realizar con un subconjunto de los pasos del proceso 800, lo que no sugiere que no se pueda omitir tambien cualquier caso futuro o descrito en otra parte.
En otras realizaciones, cada uno de los valores obtenidos en los pasos 818, 822, 826, 830, 834, 838, 842, 846, 850, 854, 858, y 862 se pueden transmitir como entradas a un modulo de red neuronal de primer, segundo o tercer orden, o de un orden superior, por ej. ejecutandose en la CPU del dispositivo inalambrico. Las ganancias para cada capa de la red neuronal de la presente realizacion se pueden determinar empmcamente o basadas en modelos y estos valores se pueden almacenar en la memoria del dispositivo inalambrico para valorar si el dispositivo inalambrico debena actuar como nodo de rele. En otras realizaciones, se puede utilizar una maquina de vectores de soporte u otro modulo de aprendizaje automatico para determinar si el dispositivo inalambrico actuara como nodo de rele basado en los mencionados valores.
El proceso 800 descrito anteriormente y las realizaciones relacionadas tambien pueden ser utilizadas por un dispositivo inalambrico para determinar si el dispositivo inalambrico actuara como nodo de pasarela. En algunas realizaciones, el proceso 800 anteriormente descrito se puede modificar para este proposito invirtiendo los pasos de decision 820 y 824. Por ejemplo, en esta realizacion, en respuesta a una determinacion de que el valor indicativo de la intensidad de una senal celular es superior a la intensidad de senal celular umbral, el dispositivo inalambrico puede volver al bloque 812 y en respuesta a una determinacion de que el valor indicativo de la intensidad de una senal celular es inferior a la intensidad de una senal celular umbral, el dispositivo inalambrico puede avanzar al bloque 822. De forma similar, en respuesta a una determinacion de que el valor indicativo de la calidad de una senal celular es superior a la calidad de senal celular umbral, el dispositivo inalambrico puede volver al bloque 812 y en respuesta a una determinacion de que el valor indicativo de la interferencia celular es inferior a la interferencia celular umbral, el dispositivo inalambrico puede avanzar al bloque 826. Se espera que estas dos modificaciones hagan que los dispositivos inalambricos con una intensidad de senal celular relativamente fuerte y una interferencia celular relativamente pequena operen como nodos de pasarela, proporcionando de esta forma potencialmente una trayectoria de interferencia celular relativamente baja para otros dispositivos inalambricos de la red movil, aunque no todas las realizaciones contempladas ofrecen esta ventaja. En otras realizaciones, algunos de los pasos no se invierten, y el proceso 800 aplica un umbral diferente (por ej. mas elevado) en ciertos pasos para determinar si un dispositivo operara como nodo de pasarela.
En ciertas realizaciones, cada dispositivo inalambrico puede ejecutar un proceso para determinar si el dispositivo inalambrico conectara con una estacion base celular directa o indirectamente a traves de un nodo intermedio o un nodo de pasarela. Un ejemplo de este proceso 900 se muestra en la Figura 9. El proceso 900 se puede realizar periodicamente, por ej. en respuesta a la recepcion de una senal de estado del nodo o en respuesta a una determinada cantidad de tiempo transcurrido, como aproximadamente 100 ms, por ejemplo. En otras realizaciones, el proceso 900 se puede realizar en respuesta a un usuario que indica su intencion de transmitir o recibir datos, por ejemplo marcando un numero de telefono o abriendo un navegador. El proceso 900 puede ser realizado por una CPU del dispositivo inalambrico conjuntamente con la interfaz celular y la interfaz no celular.
En esta realizacion, el proceso 900 empieza con el dispositivo inalambrico detectando las intensidades de la senal celular de una o mas estaciones base celulares, como se indica en el bloque 912. Las intensidades de la senal celular pueden ser detectadas y caracterizadas con las tecnicas descritas anteriormente en otros pasos en los que se obtiene una intensidad de la senal celular. Tras obtener las intensidades de la senal celular, el dispositivo inalambrico puede determinar si la intensidad de la senal de cualquier estacion base celular es superior a una intensidad de senal celular umbral, como se indica en el bloque 914. La intensidad de la senal celular umbral puede ser una amplitud u otro valor seleccionado de forma que la intensidad de la senal celular sea adecuada para formar una conexion robusta, por ejemplo la intensidad de la senal celular umbral puede ser un valor superior a -80 dBm. Si ninguna de las estaciones base celulares tienen una intensidad de senal, percibida por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900, superior a la intensidad de senal celular umbral, el proceso 900, en respuesta, podra proceder al bloque 924, que se describe mas abajo. De lo contrario, en respuesta, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 de la presente realización puede avanzar al bloque 916. A continuacion, en esta realizacion, el dispositivo inalambrico puede determinar si la intensidad de la senal de mas de una estacion base celular es superior a la intensidad de senal celular umbral, como se indica en el bloque 916. Si solo una estacion base celular tiene una intensidad de la senal celular superior a la intensidad de senal celular umbral, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 puede avanzar, en respuesta, al bloque 918, y el dispositivo inalambrico puede transmitir y recibir datos directamente de la estacion base celular que tiene la intensidad de senal mas fuerte sin utilizar un nodo intermedio o un nodo de pasarela. De lo contrario, en respuesta, el dispositivo inalambrico puede avanzar al bloque 920 y, en la presente realizacion, el dispositivo inalambrico puede calcular un valor indicativo de una diferencia entre las intensidades de la senal celular de las estaciones base celulares percibidas por el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900, como se indica en el bloque 920. El valor indicativo de una diferencia puede ser una diferencia media entre cada par de estaciones base celulares, una diferencia entre la estacion base celular que tiene la senal mas fuerte y la estacion base celular que tiene la segunda senal mas fuerte, o un numero de estaciones base celulares de las que se reciben senales. A continuacion, en la presente realizacion, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 puede determinar si el valor indicativo de una diferencia entre las intensidades de la senal celular de las estaciones base celulares es superior a la diferencia de la intensidad de senal umbral, como se indica en el bloque 922. Si, en esta realizacion, el valor es superior a la diferencia de la intensidad de senal lfmite, en respuesta, el proceso 900 avanza al bloque 918, dado que una de las estaciones base celulares tiene una intensidad de senal sustancialmente mayor, lo que indica que la interferencia con las otras estaciones base celulares es menos probable. De lo contrario, en esta realizacion, en respuesta, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 avanza al bloque 924 y obtiene datos indicativos de los nodos de rele disponibles.
La obtencion de datos indicativos de los nodos de rele disponibles puede incluir la recepcion de senales de estado del nodo de otros dispositivos inalambricos y el almacenamiento de datos codificados en (o transmitidos de otro modo por) senales de estado del nodo en la memoria del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900. El dispositivo inalambrico que realiza la presente realización del proceso 900 puede determinar a continuacion si hay un nodo de rele disponible, por ejemplo en base a los datos obtenidos del bloque 924, como se indica en el bloque 926. Si no hay nodos de rele disponibles, en respuesta, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 puede volver al bloque 912, o en otras realizaciones el dispositivo inalambrico puede volver al bloque 924 en los casos en los que sea recomendable que solo se busque una conexion multisalto. De lo contrario, en respuesta, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 avanza al bloque 928 y selecciona un nodo de rele disponible. La seleccion de un nodo de rele disponible puede incluir la recuperació dne información de senales de estado del nodo almacenadas en la memoria del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 y la clasificacion o seleccion de otro modo entre los nodos de rele disponibles, por ej. con el proceso de seleccion de ruta que se describe mas abajo. En algunas realizaciones, la seleccion de un nodo de rele disponible tambien puede incluir la transmision de una senal al nodo de rele seleccionado indicando la seleccion y ordenando al nodo de rele que propague una conexion a la red movil con transmisiones similares. Por ultimo, en la presente realizacion, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 puede transmitir o recibir datos entre la interfaz no celular del dispositivo inalambrico que realiza el proceso 900 y la interfaz no celular del nodo de rele seleccionado, que puede transmitir datos hacia y desde la red movil.
En algunas realizaciones, en determinadas circunstancias, un nodo originador puede experimentar una topologfa de red que proporciona mas de un nodo de rele disponible. En algunas realizaciones, el nodo originador puede seleccionar entre los nodos de rele disponibles y transmitir datos a traves de un unico nodo de rele o en paralelo a traves de multiples nodos de rele. Un ejemplo de un proceso 1000 para seleccionar una ruta a traves de uno o mas nodos de rele se ilustra en la Figura 1. El ejemplo de proceso 1000 lo puede realizar cada uno de los nodos originadores de una red hubrida celular/no celular multisalto. Por
ejemplo, el proceso 1000 se puede realizar como parte del paso 928 del proceso anteriormente descrito para determinar si un dispositivo inalambrico saltara a otro dispositivo inalambrico. El proceso 1000 tambien puede ser realizado por nodos intermedios a fin de seleccionar un nodo de pasarela u otro nodo intermedio mas cercano a un nodo de pasarela.
En esta realizacion, el proceso 1000 empieza con el dispositivo inalambrico originador obteniendo datos indicativos de los nodos de rele disponibles, como se indica en el bloque 1012. La obtencion de datos indicativos de los nodos de rele disponibles puede incluir los pasos anteriormente descritos en relacion con el bloque 824 del proceso 800. Por ejemplo, los datos indicativos de nodos de rele disponibles pueden ser recibidos por las senales de estado del nodo recibidas a traves de una interfaz no celular del dispositivo inalambrico originador de cada uno de una pluralidad de nodos de rele disponibles. Y en algunas realizaciones, cada uno de los nodos de rele puede realizar el proceso anteriormente descrito para formar una senal de estado del nodo. A continuacion, en la presente realizacion, los datos indicativos de los nodos de rele disponibles se pueden almacenar en la memoria del dispositivo inalambrico originador, como se indica en el bloque 1014. En algunas realizaciones, los datos se pueden almacenar como datos estructurados, por ejemplo como un objeto o como una o mas entradas en una base de datos, que asocia un identificador de cada nodo de rele con datos sobre ese nodo de rele.
A continuacion, en la presente realización del proceso 1000, el nodo originador puede calcular el rango de un rele en funcion de los datos obtenidos. Por ejemplo, el nodo originador puede recuperar los datos obtenidos de la memoria, multiplicar los valores de los datos obtenidos por coeficientes de ponderacion y sumar los productos para formar una puntuacion agregada para cada dispositivo inalambrico disponible como nodo de rele. Los coeficientes de ponderacion pueden tener un signo (positivo o negativo), de forma que los coeficientes de ponderacion tienden a causar los efectos siguientes: un mayor numero de saltos que hace que un nodo de rele determinado tenga un rango inferior, una intensidad de senal celular mas fuerte que hace que un nodo de rele determinado tenga un rango superior, una cantidad de interferencia celular mayor que hace que un nodo de rele tenga un rango inferior, una coincidencia entre el proveedor movil del dispositivo inalambrico originador y el proveedor movil del nodo de pasarela que hace que el nodo de rele tenga un rango superior, una cantidad relativamente baja de energfa almacenada en un nodo de rele que hace que el nodo de rele tenga un rango inferior, una conexion no celular relativamente solida al nodo de rele del dispositivo originador que hace que el nodo de rele tenga un rango superior, una cantidad relativamente alta de interferencia no celular que hace que el nodo de rele tenga un rango inferior, y un precio superior pagado por el servicio celular por parte de un usuario del nodo de rele que hace que el nodo de rele tenga un rango inferior. Los coeficientes de ponderacion se pueden determinar empmcamente o en base a modelos de diversas topologfas y ejemplos de uso. En algunas realizaciones, los coeficientes de ponderacion se pueden almacenar en la memoria del dispositivo inalambrico originador y recuperarse de la memoria antes de realizar el paso 1016. Ademas, en algunas realizaciones, un operador de redes moviles puede actualizar los coeficientes de ponderacion periodicamente para ajustar el funcionamiento de los dispositivos inalambricos. Por ejemplo, un operador de redes moviles puede actualizar los coeficientes de ponderacion en una region dada o alrededor de una estacion base celular particular en prevision de o durante un evento que se espera que atraiga a un gran numero de personas, por ejemplo durante un concierto o evento deportivo. Las actualizaciones pueden ajustar los coeficientes de ponderacion, por ejemplo, para usar el espectro no celular mas cuidadosamente, por ej. la magnitud de los coeficientes de ponderacion asociados con la intensidad de la senal no celular y la interferencia no celular se puede aumentar, y la magnitud de los restantes coeficientes de ponderacion se puede reducir. Las actualizaciones se pueden transmitir indirectamente en saltos multiples o directamente a traves de una conexion celular. En algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 1000 puede transmitir una senal al nodo de rele de mas alto rango indicando a ese nodo de rele su seleccion.
A continuacion, en la presente realización del proceso 1000, el dispositivo inalambrico originador determina si hay datos disponibles para la transmision o recepcion, como se indica en el bloque 1018. La determinacion se puede realizar basada en una memoria intermedia del dispositivo inalambrico para almacenar datos para la transmision o basada en la recepcion de datos por una interfaz no celular del dispositivo inalambrico desde, por ejemplo, uno de los nodos de rele, como el nodo de rele de mas alto rango. Si la determinacion del bloque 18 indica que no hay datos disponibles, el proceso 1000 vuelve al bloque 1012 en respuesta. De lo contrario, en la presente realizacion, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 1000 avanza al bloque 1020 y el dispositivo inalambrico transmite datos hacia y recibe datos de una red movil a traves de una interfaz no celular del nodo de rele de mas alto rango.
En algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 1000 puede ajustarse a los cambios en la topologfa de la red, por ej. si un nodo de rele es transportado a otra sala o fuera del rango. El dispositivo inalambrico detectara un cambio, por ej. un deterioro, en el rango del dispositivo inalambrico que resulta menos adecuado y, en respuesta, otro nodo de rele tendra un rango superior, lo que puede provocar que el dispositivo inalambrico que realiza el proceso 1000 deje de transmitir datos hacia o de recibir datos de la interfaz no celular del primer nodo de rele y comience a transmitir datos hacia o a recibir datos de la interfaz no celular del otro nodo de rele que ahora tiene un rango superior.
En algunas realizaciones, un nodo originador puede enviar datos a una estacion base celular por la interfaz no celular del nodo originador, a traves de un nodo de pasarela, de forma que los datos se presentan a la estacion base celular como si procediesen directamente del nodo originador, por ej. a efectos de facturacion, cifrado, autenticacion, integridad y seguridad. En estas realizaciones, un nodo intermedio puede recibir datos para la estacion base celular o la interfaz no celular del
nodo intermedio y retransmitir los datos por la interfaz no celular del nodo intermedio de forma que los datos se presenten a la estacion base como si procediesen directamente del nodo originador, por ej. a efectos de facturacion, cifrado, autenticacion, integridad y seguridad. Un nodo de pasarela puede recibir datos para la estacion base por la interfaz no celular del nodo de pasarela y reenviar los datos por la interfaz celular del nodo de pasarela de forma que los datos se presenten a la estacion base como si procediesen directamente del nodo originador, por ej. a efectos de facturacion, cifrado, autenticacion, integridad y seguridad.
De forma similar, para los datos en enlace descendente en algunas realizaciones, un nodo originador puede recibir datos para sf mismo por su interfaz no celular, de forma que los datos se le presenten como si procediesen directamente de una estacion base celular, por ej. a efectos de facturacion, cifrado, autenticacion, integridad y seguridad. Un nodo intermedio puede recibir datos para el nodo originador por la interfaz no celular del nodo intermedio y reenviar los datos por la interfaz no celular del nodo intermedio de forma que los datos se presenten al nodo originador como si procediesen directamente de la estacion base celular, por ej. a efectos de facturacion, el cifrado, la autenticacion, la integridad y la seguridad. Un nodo de pasarela puede recibir datos para el nodo originador por su interfaz celular y reenviar los datos por su interfaz no celular de forma que los datos se presenten al nodo originador como si procediesen directamente de la estacion base celular, por ej. a efectos de facturacion, el cifrado, la autenticacion, la integridad y la seguridad.
Hay varias formas de que los frames de datos se presenten a un dispositivo originador o a una estacion base celular como si procediesen de una estacion base celular particular o de un dispositivo inalambrico particular cuando los datos son enviados en multisaltos. Por ejemplo, algunas implementaciones del estandar GSM (Sistema global de comunicaciones moviles) utilizan tarjetas SIM (Modulo de identidad del suscriptor). Las tarjetas SIM contienen información secreta que tambien esta almacenada en las bases de datos de las redes moviles. Cuando se comunican en multisaltos, saltando a dispositivos inalambricos no fiables, los usuarios pueden querer cifrar sus comunicaciones de voz y datos. En algunas realizaciones, estos usuarios pueden confiar solo en sus propios dispositivos inalambricos y en las estaciones base celulares.
A continuacion se expone una forma segura de facilitar la comunicacion indirecta entre un dispositivo inalambrico y una estacion base en multisaltos. El dispositivo inalambrico (o el nodo originador) puede cifrar un frame de datos con la tarjeta SIM del nodo originador. En lugar de pasar el frame de datos cifrada a la fase posterior a que se haya realizado el cifrado de la SIM en el orden del protocolo de su propia interfaz celular, el dispositivo inalambrico puede enviar el frame de datos via interfaz no celular del dispositivo inalambrico.
Cualquiera de los nodos intermedios de la trayectoria multisalto hasta las estaciones base celulares puede retransmitir el frame de datos cifrado utilizando las interfaces no celulares del nodo intermedio. El nodo de pasarela puede recibir entonces el frame de datos cifrado por su interfaz no celular e inyectar el frame de datos en la fase posterior a que se haya realizado el cifrado de la SIM en el orden del protocolo de la interfaz celular del nodo de pasarela. Cuando la estacion base celular recibe el frame de datos cifrado del nodo de pasarela a traves de la interfaz celular del nodo de pasarela, la estacion base celular puede utilizar los datos secretos del nodo originador para descifrar el frame. No solo cabe esperar que esta implementacion sea tan segura como las comunicaciones celulares actuales de un salto, sino que tambien se cree que esta tecnica permitira a la central de conmutacion movil de la estacion base celular facturar al nodo originador. Esta es una forma de que un nodo originador se presente tal cual a una estacion base cuando se comunica indirectamente por multisaltos via su interfaz no celular. En algunas realizaciones, esta tecnica se puede ampliar para incorporar otros estandares celulares y no celulares.
Se espera que la aplicacion de la presente realización en orden inverso proporcione otra forma segura de facilitar la comunicacion indirecta entre un dispositivo inalambrico y una estacion base en multisaltos. La estacion base puede cifrar un frame de datos con los datos de la tarjeta SIM del nodo originador almacenados en la base de datos de la red movil y a continuacion enviar el frame de datos por la interfaz celular de la estacion base celular a la interfaz celular del nodo de pasarela. En lugar de pasar el frame de datos cifrado para que sea descifrado en el orden del protocolo de su propia interfaz celular, el nodo de pasarela podna transmitir el frame de datos cifrado hacia el nodo originador por la interfaz no celular del nodo de pasarela. Cualquiera de los nodos intermedios de la trayectoria multisalto hasta el nodo originador puede retransmitir el frame de datos cifrado utilizando las interfaces no celulares de los nodos intermedios. El nodo originador puede recibir el frame de datos por la interfaz no celular del nodo originador e inyectar el frame de datos en la fase anterior a que se haya realizado el descifrado de la SIM en el orden del protocolo de la interfaz celular del nodo originador. El nodo originador puede utilizar entonces las credenciales de su tarjeta SIM para descifrar el frame. Se espera que algunas realizaciones sean tan seguras como las comunicaciones celulares actuales de un salto y tambien se cree que estas realizaciones permitiran la facturacion al nodo originador y la verificacion de la autenticidad de la estacion base celular al nodo originador. Por tanto, en algunas realizaciones, la estacion base celular puede presentarse tal cual a un nodo originador cuando se comunica directamente por multisaltos. Esta realización se puede ampliar para incorporar otros estandares celulares y no celulares.
Como se muestra en las Figuras 11 y 12, algunas realizaciones pueden realizar procesos para que el dispositivo inalambrico de pasarela se presente a una red movil como un dispositivo inalambrico originador.
La Figura 11 ilustra una realización de un proceso 1110 antes de hacer que los datos en enlace descendentes transmitidos en una red fnbrida celular/no celular multisalto se presenten a un nodo originador como si los datos en enlace descendente procediesen de una estacion base celular, por ejemplo a efectos de seguridad, facturacion, etc.
En esta realizacion, el proceso 1110 empieza cifrando los datos en enlace descendente con una clave de seguridad asociada con el dispositivo originador para formar datos en enlace descendente cifrados, como se indica en el bloque 1112. En algunas realizaciones, este cifrado puede ser realizado por una estacion base celular u otro componente de una red movil. La clave de seguridad puede estar asociada con el identificador del dispositivo originador almacenado en una base de datos del operador de la red movil, por ejemplo. Los datos pueden ser cifrados con diversas tecnicas, como algoritmos de cifrado A5, A8, A9, F5, F8, F9, 128-EEA1, 128-EEA2, UEA1, o UEA2 para facilitar la facturacion y seguridad.
A continuacion, en la realización ilustrada, los datos en enlace descendente cifrados pueden ser transmitidos desde una estacion base celular hasta una interfaz celular de un dispositivo movil de retransmision, por ej. un nodo de pasarela, como se indica en el bloque 1114. El dispositivo movil retransmisor, en esta realizacion, es un dispositivo inalambrico diferente del dispositivo inalambrico originador. En algunas realizaciones, los datos cifrados pueden ser cifrados de nuevo en base a una clave de seguridad asociada al dispositivo movil retransmisor por la estacion base celular antes de la transmision.
En la presente realizacion, los datos cifrados en enlace descendente pueden ser recibidos por la interfaz celular del dispositivo movil retransmisor, como se indica en el bloque l1 l6. En algunas realizaciones en las que los datos transmitidos son cifrados dos veces, donde el segundo cifrado se realiza con la clave de seguridad asociada al dispositivo movil retransmisor, los datos transmitidos pueden ser descifrados una vez por el dispositivo movil retransmisor, devolviendo los datos a la codificacion existente tras el primer cifrado basado en la clave de seguridad asociada al dispositivo originador.
A continuacion, en la presente realizacion, el dispositivo movil retransmisor puede transmitir los datos cifrados en enlace descendente desde una interfaz no celular del dispositivo movil retransmisor a una interfaz no celular del dispositivo movil originador, tal y como se indica en el bloque 18. En algunas realizaciones, el dispositivo movil retransmisor puede transmitir los datos cifrados al dispositivo movil originador a traves de un nodo intermedio. El dispositivo movil retransmisor tambien puede transmitir otros datos no cifrados al dispositivo originador a traves de su interfaz no celular y el dispositivo movil retransmisor, en algunas realizaciones, puede tratar estos flujos de datos de forma diferente. Por ejemplo, el dispositivo movil retransmisor puede recibir un frame de datos para transmitirlos por su interfaz no celular y determinar si los datos ya estan cifrados por la red movil. Si los datos ya estan cifrados, el dispositivo movil retransmisor puede transmitir los datos sin un nuevo cifrado en respuesta. Si los datos todavfa no estan cifrados, el dispositivo movil retransmisor puede cifrar los datos utilizando, por ej. un cifrado WEP, WPA o WPA2, antes de la transmision por su interfaz no celular. Por tanto, en algunas realizaciones, el dispositivo movil retransmisor puede ahorrar energfa al no volver a cifrar los datos no celulares que ya estan cifrados, aunque no todas las realizaciones utilizan esta tecnica ni ofrecen este beneficio.
A continuacion, la realización del proceso 1110 descrita avanza hasta el paso de descifrar, en el dispositivo movil originador, los datos cifrados en enlace descendente con la clave de seguridad, como se indica en el bloque 1120. El descifrado puede incluir la formacion de la clave de seguridad basada en los valores almacenados en la tarjeta SIM del dispositivo movil originador.
Por ultimo, en esta realizacion, el proceso 1110 incluye un paso de presentacion de al menos una parte de los datos en enlace descendente a un usuario del dispositivo originador, como se indica en el bloque 1122. La presentacion de los datos puede incluir la conversion de los datos en sonidos reproducidos a traves de un altavoz del dispositivo movil originador o en imágenes presentadas en una pantalla del dispositivo movil originador.
La Figura 12 ilustra una realización de un proceso 1200 para hacer que los datos de enlace ascendente transmitidos en una red fnbrida celular/no celular multisalto se presenten a una estacion base celular como si los datos de enlace ascendente procediesen de un nodo originador, por ejemplo a efectos de seguridad, facturacion, etc.
La realización ilustrada del proceso 1200 empieza con un paso de obtencion, en un dispositivo movil originador, de una clave de seguridad basada en un identificador de seguridad celular asociado con el dispositivo movil originador, donde la clave de seguridad es recibida por una red movil asociada con una estacion base celular, como se indica en el bloque 1212. En algunas realizaciones, la clave de seguridad se puede formar basada en los datos almacenados en una tarjeta SIM del dispositivo movil originador.
A continuacion, en la presente realizacion, los datos en enlace ascendente a transmitir a la estacion base celular pueden ser cifrados con el dispositivo movil originador, utilizando la clave de seguridad para formar datos cifrados, como se indica en el bloque 1214. El cifrado puede adoptar diversas formas, incluyendo las anteriormente expuestas. A continuacion, en la presente realizacion, los datos cifrados pueden ser transmitidos por una interfaz no celular del dispositivo movil originador a una interfaz no celular de un dispositivo movil retransmisor, como se indica en el bloque 1216. Por ejemplo, los datos pueden ser transmitidos a traves de una interfaz WiFi u otra interfaz no celular anteriormente descrita. A continuacion, en la presente realizacion, los datos cifrados pueden ser transmitidos por una interfaz celular del dispositivo movil retransmisor a una estacion base celular, como se indica en el bloque 1218. En algunas realizaciones, los datos cifrados transmitidos pueden ser nuevamente cifrados por el dispositivo movil retransmisor, utilizando una clave clave de seguridad asociada al dispositivo movil retransmisor. En algunas realizaciones, la estacion base celular puede recibir los datos cifrados transmitidos por el dispositivo movil retransmisor y descifrar los datos basados en la clave de seguridad asociada al dispositivo movil originador. En realizaciones en las que el dispositivo movil retransmisor vuelve a codificar los datos, la estacion base celular puede realizar dos pasos de descifrado: un primer descifrado basado en la clave de seguridad asociada al dispositivo movil retransmisor y un segundo descifrado basado en la clave de seguridad asociada al dispositivo movil originador. Un operador de red movil puede responder a los datos descifrados, en parte, incrementando los datos de facturacion y los datos de uso, por ejemplo con un contador que se utiliza para determinar si un usuario ha superado un lfmite de datos para un periodo determinado, como un mes.
Como en el proceso anteriormente descrito para los datos en enlace descendente, en algunas realizaciones un nodo intermedio puede determinar si los datos que transmite desde su interfaz no celular ya estan cifrados para la red movil. Si los datos estan cifrados, en respuesta, el nodo intermedio puede ahorrar energfa al no cifrar los datos, aunque no todas las realizaciones emplean esta tecnica.
Los nodos originadores, los nodos intermedios y los nodos de pasarela pueden mantener rutas directas e indirectas adicionales a varias estaciones base celulares en un momento dado. Las rutas directas adicionales son rutas a estaciones base a traves de la interfaz celular de un dispositivo inalambrico. Las rutas indirectas adicionales son rutas a estaciones base a traves de la interfaz no celular de un dispositivo inalambrico. Los nodos originadores, nodos intermedios y nodos de pasarela pueden utilizar las rutas directas e indirectas adicionales para comunicar con las estaciones base cuando una ruta primaria a la estacion base se considera insuficiente o rota. Las rutas directas e indirectas adicionales pueden servir de rutas de reserva. Aunque las rutas de reserva directas se contemplan en algunas tecnicas existentes, no se cree que estas rutas de reserva proporcionen rutas de reserva indirectas ni una combinacion de rutas de reserva directas e indirectas, algo que sf se contempla en algunas realizaciones de las arquitecturas celulares tubridas multisalto descritas en el presente documento. Aun mas, algunas realizaciones almacenan y realizan calculos previos de las rutas de reserva indirectas y directas en los nodos originadores, los nodos intermedios y los nodos de pasarela, de forma que estas rutas se pueden cambiar sobre la marcha, o de forma relativamente rapida, por ej. en menos de 10 milisegundos, para evitar o reducir las llamadas que se cortan y los retardos/inestabilidad de otras aplicaciones de reproduccion de voz y video. Por tanto, se espera que algunas realizaciones de las presentes invenciones mitiguen diversos problemas con determinadas redes moviles existentes, aunque no todas las realizaciones abordan estos problemas y ciertas realizaciones ofrecen otros beneficios.
En algunas realizaciones, las rutas de reserva tambien pueden proporcionar una redundancia de rutas, lo que puede resultar util para aplicaciones comerciales y de defensa. Las rutas de reserva tambien pueden proporcionar redundancia de senales inalambricas, en ciertas realizaciones, facilitando potencialmente el servicio celular en areas en las que ninguna otra arquitectura de un salto o multisalto puede ofrecer este servicio. Por ejemplo, en un tren que se desplaza por el pafs en el que la cobertura celular para cualquier dispositivo no es suficiente para facilitar una sola
voz, combinando los anchos de banda que se pueden asignar a unos pocos dispositivos utilizando multisaltos, las realizaciones pueden facilitar una sola llamada de voz que anteriormente no resultaba posible, aunque no todas las realizaciones estan orientadas a este fin. Por otra parte, la redundancia de senales inalambricas adicionales tambien puede permitir que la llamada de voz de este ejemplo sea mas solida. Los principios de las presentes invenciones pueden facilitar y utilizar rutas de reserva, donde estas rutas ayudan a los consumidores a mejorar la experiencia del usuario reduciendo las llamadas que se cortan y mejorando la conectividad fluida. Cuando una o mas rutas principales fallan, una o mas rutas de reserva se pueden convertir en las rutas principales.
Una amplia variedad de dispositivos inalambricos se comunican con estaciones base celulares y el numero de estos dispositivos crece muy rapidamente. Las redes moviles de un salto existentes y futuras no pueden soportar la creciente demanda de una mejor cobertura y capacidad. Sin embargo, dado que el numero de dispositivos crece rapidamente, los numerosos dispositivos pueden utilizar el sistema celular de forma mas eficiente para satisfacer su demanda de una mejor cobertura y capacidad. Una de las formas en las que los dispositivos hacen un uso relativamente eficiente de los recursos del sistema celular consiste en emplear realizaciones multisalto cuando se considera beneficioso. En estas realizaciones, cada dispositivo puede decidir por sf mismo si desea participar en multisaltos entre dispositivos para funcionar correctamente.
Un ngido control centralizado de una red movil multisalto, como el que se describe en los ejemplos de la tecnica previa, reduce el rendimiento de los dispositivos individuales. Esto se debe a que un controlador centralizado no puede saber todo sobre todos los dispositivos inalambricos en todo momento sin incurrir en un enorme volumen de gastos. Los propios gastos de transmitir esta informacion consumen recursos y espectro inalambrico del sistema celular. Por tanto, un ngido control centralizado de las decisiones de salto afectara negativamente al rendimiento de los sistemas celulares multisalto. Por el contrario, ciertas realizaciones de las presentes invenciones facilitan un sistema celular multisalto en el que el ngido control centralizado se extiende unicamente a las interfaces celulares de los dispositivos que se comunican con una estacion base celular a traves de sus interfaces celulares. Dependiendo de sus necesidades, situaciones y entornos, los propios dispositivos inalambricos toman decisiones de salto entre dispositivos de manera descentralizada. Un dispositivo inalambrico puede recibir cierta ayuda de la estacion base a la hora de tomar decisiones de salto, pero esto no es necesario.
Otras tecnicas distintas de las anteriormente expuestas se pueden utilizar para facilitar los sistemas celulares multisalto o con otros fines. El espectro inalambrico es escaso, en parte porque los gobiernos de todo el mundo poseen o asignan el espectro inalambrico. Tfpicamente los gobiernos licitan lentamente el espectro inalambrico para el uso por redes de sistemas celulares. La tecnologfa inalambrica multisalto ayuda a los dispositivos a sacar maximo partido del espectro inalambrico utilizado por las estaciones base celulares. Utilizando ciertas realizaciones de esta tecnolog^a, los dispositivos que tienen una buena senal de las estaciones base pueden a menudo ser aquellos que hablaran con las estaciones base utilizando sus interfaces celulares. Los dispositivos que tienen una buena senal de las estaciones base pueden utilizar programas de modulacion mas complicados y tambien necesitaran menos redundancia de correccion de errores. De este modo, el espectro inalambrico empleado por las estaciones base se puede utilizar mas agresivamente para enviar datos utiles.
El espectro inalambrico es un recurso compartido y, por tanto, a menudo se necesitan mecanismos para mediar en el acceso al canal inalambrico compartido. Por lo general, los dispositivos inalambricos y las estaciones base necesitan establecer un programa de acceso a los medios para minimizar colisiones y maximizar el rendimiento del sistema. En algunos sistemas tradicionales, la interfaz celular de un dispositivo inalambrico esta estrechamente controlada por una estacion base celular. Este ngido control permite a la estacion base mediar en el acceso al espectro inalambrico compartido, empleando tecnicas como el acceso multiple por division de frecuencia, acceso multiple por division de tiempo, acceso multiple por division de código, acceso multiple por division de frecuencia ortogonal, etc. (lo que no sugiere que las realizaciones descritas en el presente documento no se puedan utilizar con estas tecnicas). En algunas realizaciones, los dispositivos inalambricos que ven beneficios del uso del multisalto para hablar indirectamente con estaciones base a traves de sus interfaces no celulares tambien pueden necesitar un control de acceso a los medios. Las tecnicas de acceso multiple tradicionales tambien se pueden utilizar para mediar en el canal de acceso para el multisalto entre pares o entre dispositivos. Sin embargo, algunas tecnicas de acceso multiple tradicionales necesitan un estricto control de una autoridad centralizada (por ej. una estacion base celular) o necesitan un intercambio de datos adicional para establecer el programa de acceso de medios entre los dispositivos.
Como se ha expuesto anteriormente, cabe esperar que un sistema celular multisalto que controla estrictamente todas las decisiones de salto entre dispositivos no se pueda ampliar y que no sea capaz de tener en cuenta toda la información relevante sobre los dispositivos para los que toma las decisiones. Por el contrario, en ciertas realizaciones anteriormente descritas de una red tubrida celular/no celular multisalto, las estaciones base celulares controlan estrechamente las interfaces celulares de los dispositivos y las estaciones base celulares solo tienen un ligero control o ningun control sobre las interfaces no celulares de los otros dispositivos inalambricos Como ejemplo de ligero control, en algunas realizaciones, las estaciones base pueden ayudar opcionalmente a las interfaces no celulares de los dispositivos, lo que no sugiere que cualquier otra caractenstica o paso descrito en el presente no sea tambien opcional. Sin embargo, en algunas de las realizaciones descritas en el presente documento de sistemas fubridos celulares/no celulares multisalto, los sistemas pueden emplear algunas tecnicas de acceso multiple tradicionales. El uso de estas tecnicas de acceso multiple tradicionales puede generar algunos gastos por ayudar ligeramente a los dispositivos a coordinar entre ellos el acceso a los medios.
Sin embargo, las tecnicas que pueden ayudar a coordinar el acceso a los medios sin incurrir en gastos excesivos tambien se divulgan en el presente documento.
Las redes inalambricas se benefician de un uso parco del espectro. El ahorro de espectro es particularmente util en las redes inalambricas no celulares multisalto, dado que cabe esperar que estas redes, tal como estan las cosas, consuman mas cantidad del espectro disponible cerca de una ubicacion determinada en comparacion con redes inalambricas no celulares que no participan en intercambios de datos multisalto, dado que ese espectro puede ser consumido tanto por escenarios de casos convencionales como por usos multisalto. El uso prudente del espectro tambien esta ganando importancia en los tipos de usos tradicionales de las redes no celulares, por ej. en redes que no transmiten senales no celulares multisalto, dado que el numero de dispositivos que usan el espectro disponible ha tendido a aumentar en los ultimos anos, particularmente teniendo en cuenta que los telefonos moviles ya incluyen con frecuencia interfaces no celulares. Se espera que esta tendencia continue, con lo que el espectro para la comunicacion inalambrica no celular sera todavfa mas escaso en el futuro.
Se cree que determinadas realizaciones descritas en el presente utilizan el espectro disponible para redes no celulares de forma relativamente eficiente, entre otras cosas, al programar las horas a las que los diversos dispositivos inalambricos de una red inalambrica no celular transmite senales, de forma que 1) en algunas realizaciones, multiples dispositivos de la red reutilizan el mismo espectro o un espectro solapado aproximadamente al mismo tiempo al transmitir en paralelo; y 2) en algunas realizaciones, se reserva relativamente poco tiempo entre transmisiones que esperan a que otros dispositivos transmitan en una parte dada del espectro. Por otra parte, algunas realizaciones programan transmisiones de forma distribuida sin un dispositivo principal que dicte la hora precisa a la que transmitira cada participante de la red, proporcionando asf potencialmente una red mas o menos resistente al fallo o la ausencia de cualquier dispositivo individual. Sin embargo, las tecnicas descritas en el presente no se limitan a realizaciones que proporcionan todos estos beneficios, dado que algunas realizaciones ofrecen uno o ninguno de estos beneficios. En efecto, los sistemas no celulares multisalto se pueden implementar sin utilizar las tecnicas siguientes, aunque estas tecnicas se cree que mejoran el rendimiento tanto de las redes no celulares multisalto como de las redes no celulares en general.
La Figura 13 ilustra un ejemplo de una red inalambrica no celular 1310 que transmite datos entre dispositivos inalambricos 1312, 1314, y 1316. En esta realizacion, cada dispositivo inalambrico 1312, 1314 y l3 l6 tiene un programador 1318 que se cree que mitiga las colisiones con unos gastos temporales relativamente pequenos y sin coordinacion centralizada de los programadores 1318. A tal efecto, los programadores 1318 pueden utilizar las dos tecnicas que se divulgan mas abajo, de forma alternativa o coordinada.
En primer lugar, como se explica mas abajo, los programadores 1318 pueden, en algunas realizaciones, coordinarse entre sf, por ej. controlando cada uno las transmisiones del otro o intercambiando senales para los fines de la programacion, a fin de determinar 1) un numero de ranuras de tiempo para la transmision; 2) que dispositivos utilizaran cada ranura de tiempo o 3) tanto el numero de ranuras de tiempo como el dispositivo que utilizara cada ranura de tiempo. Por otra parte, en algunas realizaciones esta coordinacion puede ocurrir sin que un unico dispositivo principal asigne un programa para cada dispositivo 1312, 1314 y 1316 en la red 1310. En segundo lugar, en algunas realizaciones que se describen a continuacion, los programadores 1318 pueden utilizar un programa diferente para las transmisiones de determinados dispositivos con relacion al programa de transmisiones de esos dispositivos, por ej. en un subconjunto de los dispositivos 1312, 1314 y 1316 la transmision y la recepcion pueden tener programas asimetricos. Por ejemplo, algunas de estas realizaciones pueden implementar programas que favorecen las transmisiones en una u otra direccion en base a patrones de uso, por ej. grandes archivos multimedia que se mueven en una direccion frente a solicitudes relativamente breves de datos adicionales que se mueven en la otra, y en la topologfa de la red, por ej. un unico dispositivo o relativamente pocos dispositivos que actuan como conducto para el flujo de datos a una pluralidad de otros dispositivos. Por otra parte, algunas realizaciones pueden ajustar dinamicamente el grado al que las transmisiones en una direccion u otra se ven favorecidas en base a los cambios en el trafico y la topologfa de la red. Implementando estas tecnicas, de forma alternativa o combinada, se espera que las realizaciones hagan un uso relativamente eficiente del espectro disponible.
Durante el funcionamiento, los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden transmitir y recibir datos entre ellos a traves de senales transmitidas de forma inalambrica. Los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden estar ubicados dentro del mismo espacio inalambrico de forma que las transmisiones de un dispositivo 1312, 1314 o 1316 se reciben en los otros dispositivos 1312, 1314 o 1316 con un poder de transmision seleccionado según un protocolo para la red inalambrica 12, por ej. uno de los protocolos 802.11, uno de los protocolos de Bluetooth, uno de los protocolos de Zigbee, etc. En la realización ilustrada, los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden compartir espectro, por ej. las transmisiones simultaneas por dos de los dispositivos inalambricos (como los dispositivos inalambricos 1312 y 1314) interferinan entre sf y potencialmente imposibilitanan al tercer dispositivo (como el dispositivo inalambrico 1316) resolver las senales transmitidas por esas transmisiones simultaneas. Por consiguiente, en algunas realizaciones, los programadores 18 de cada uno de los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden planear las transmisiones desde cada uno de los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 para evitar transmisiones simultaneas o para evitar transmisiones simultaneas por pares de dispositivos 1312, 1314 y 1316 que se encuentran inalambricamente tan cerca entre ellos que resulta diffcil resolver los datos obtenidos por las transmisiones en un tercer dispositivo. Estas transmisiones simultaneas que hacen que las senales resulten diffciles de resolver se denominan «colisiones» y en algunas realizaciones una funcion de los programadores ilustrados 1318 consiste en evitar o mitigar los efectos de las colisiones.
Los programadores 1318 pueden estar configurados para coordinarse entre ellos de forma distribuida. En algunas realizaciones, cada uno de los programadores 1318 puede estar configurado para ejecutar el mismo o aproximadamente el mismo protocolo de programacion y cada uno puede emplear el mismo proceso o uno similar para llegar a un programa para la transmision por los dispositivos 1312, 1314 o 1316 asociados con el programador 1318. A traves de la coordinacion, cuyos ejemplos se describen mas abajo, se puede obtener un programa para la transmision en la red 1310. Por ejemplo, cada programador 1318 puede estar configurado para obtener datos sobre el funcionamiento de otros programadores 1318 dentro de la misma red inalambrica 1310 y seleccionar el programa para el dispositivo inalambrico 1312, 1314 o 1316 o dar instrucciones al dispositivo inalambrico asociado 1312, 1314 o 1316 para que transmita una senal que solicite a los demas programadores 1318 que modifiquen su programa para la transmision, o ambas opciones. Mas abajo se describen ejemplos espedficos de la seleccion de programas y las solicitudes de modificacion.
Algunas redes inalambricas no celulares según las presentes tecnicas transmiten datos en frames, o series de datos, incluyendo metadatos como información de cabecera, que se envfa en una rafaga de transmisiones generalmente consecutivas de bits y cuya recepcion se valora a menudo en el dispositivo receptor frame por frame. Los frames pueden cumplir diferentes funciones, como un frame de gestion, un frame de control o un frame de carga, y los frames pueden incluir información del cabecera e informacion sobre el comando o la carga asociada, por ejemplo.
Una vez que se transmite cada frame o cuando se han transmitido ciertos frames, los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden pausar la transmision durante un periodo de tiempo y detectar si otro dispositivo inalambrico comienza a transmitir en el mismo espectro o en un espectro que se solapa. La duracion de la pausa de la transmision se puede definir por un protocolo de comunicacion de datos inalambricos, como uno de los protocolos anteriormente mencionados, o se puede seleccionar segun una de las tecnicas que se describen mas abajo. Si otro dispositivo comienza a transmitir durante la pausa de transmision, el primer dispositivo inalambrico puede dejar que otro dispositivo termine de transmitir antes de intentar transmitir un frame posterior. La duracion del periodo que transcurre despues de que se transmita un frame y antes de que un dispositivo inalambrico transmita el siguiente frame se denomina 'espacio entre frames' o IFS.
La duracion del IFS en algunas realizaciones se puede dividir en subperiodos que se reservan para diversos tipos de transmisiones por los dispositivos de la red inalambrica 1310. En estas realizaciones, a los tipos de transmisiones de mayor prioridad o sensibles a una mayor latencia se les asigna generalmente un intervalo o ventana temporal que se produce antes en el espacio entre frames. Si dentro de una ranura de tiempo del IFS todavfa hay espectro disponible, es decir otro dispositivo no transmite en el mismo espectro, entonces en respuesta, si dispone de senal para transmitir, un dispositivo inalambrico puede transmitir su senal asociada con esa ranura de tiempo. Por ejemplo, como se muestra en la realizacion de la Figura 2, una duracion de IFS corto (SIFS) separa los frames de control, por ej. RTS, CTS y ACK, del frame anteriormente transmitido; una duracion de iFs mas largo (PIFS) separa los frames de gestion de mayor prioridad de los frames anteriormente transmitidos; un IFS de frame de solicitud (QIFS) separa los frames de solicitud de el frame anterior; y una duracion de IFS distribuido (DIFS) separa los frames anteriormente transmitidos de los frames de datos posteriores. Por tanto, en algunas realizaciones, el medio inalambrico puede ser multiplexado por division en el tiempo la fu snecgioúnn de las senales en la red inalambrica.
Como se muestra en el diagrama de tiempos de la Figura 14, el dispositivo inalambrico N1 puede transmitir al dispositivo N2 un frame de datos 1412, cuya finalizacion marca el comienzo de un espacio entre frames 1418. Tras la duracion SIFS, el dispositivo inalambrico N2 puede transmitir una senal de reconocimiento (ACK) 1414 al dispositivo inalambrico N1, indicando la recepcion del frame de datos 1412. Por tanto, en este ejemplo, cuando han transcurrido las partes restantes del IFS 1418, el dispositivo inalambrico N1 transmite la siguiente frame de datos 1416. Sin embargo, durante la siguiente IFS 1420, tras el segundo frame de datos 1416, el dispositivo inalambrico N3 toma el control del medio transmitiendo el frame 1422, dando prioridad a la transmision de un tercer frame de datos por parte del dispositivo inalambrico N1 y marcando el comienzo de otro IFS.
En algunas realizaciones, el DIFS es la ultima parte del IFS y la duracion del DIFS es diferente para cada dispositivo inalambrico (o para la mayona de los dispositivos inalambricos la mayor parte del tiempo) con el fin de proporcionar diferentes ranuras de tiempo para que cada uno de los dispositivos inalambricos de la red inalambrica use el medio disponible, por ej. para transmitir un frame de datos. En ciertos sistemas, la duracion del DIFS puede incluir tanto una duracion de base como una duracion que vane de acuerdo con un protocolo. La variacion del DIFS se puede cuantificar como un numero entero multiplo de una unidad de tiempo denominada minirranura temporal (MST) y el multiplo entero se puede seleccionar segun un protocolo que tiende a causar que cada uno de los dispositivos inalambricos de la red inalambrica tenga un multiplo entero diferente del MST. Por tanto, cada dispositivo tiene potencialmente una ranura unica (o rara vez compartida) de al menos una MST larga dentro del DIFS en la que comenzar la transmision y tomar el control del medio.
Un protocolo para seleccionar un multiplo entero de la MST que constituya parte del DIFS de un dispositivo dado se denomina «programa de retardo exponencial aleatorio» o (programa ERB). Un ejemplo se muestra en el diagrama de tiempos de la Figura 15. Cuando un dispositivo inalambrico tiene un frame de datos que transmitir, el algoritmo ERB se utiliza para elegir un numero aleatorio o pseudoaleatorio. Una vez que se ha terminado de transmitir el frame anterior 1512, por ej. por otro dispositivo inalambrico, el dispositivo inalambrico que tiene el frame para transmitir espera hasta que su periodo de base DIFS 1514 termina y entonces comienza una cuenta atras desde el numero aleatorio o pseudoaleatorio, restando uno cada vez que transcurre una MST 1516. Si otro dispositivo inalambrico comienza a transmitir y toma el control de los medios antes de que se haya completado la cuenta atras, esta continua durante el siguiente periodo DIFS. Cuando la cuenta atras llega a cero, se transmite el frame en espera. Al asignar DIFS en base a un numero aleatorio o pseudoaleatorio, es relativamente improbable que dos dispositivos inalambricos vayan a causar una colision por transmitir al mismo tiempo, entendiendo que la serie de numeros aleatorios es relativamente grande para el numero de dispositivos inalambricos previstos que comparten el medio, por ej. una ratio de mas de 10, 50 o 100, dado que es improbable que los dos dispositivos seleccionen el mismo numero. Y si se produce una colision, los dispositivos que colisionan pueden seleccionar un nuevo numero aleatorio o pseudoaleatorio de una serie de numeros mayor y repetir la cuenta atras anteriormente descrita. Se dice que los sistemas en los que el programador 1318 selecciona DIFS basados en un numero aleatorio o pseudoaleatorio tienen programas no deterministas. Por tanto, en este ejemplo, sin un control centralizado que programe los tiempos de transmision, las colisiones se mitigan con un programa no determinista.
Mientras que los programas ERB pueden mitigar las colisiones sin un control centralizado de los programas para los dispositivos de la red inalambrica, estos programas tienen algunos inconvenientes. Los programas ERB dejan los dispositivos inalambricos y el medio inalambrico inactivos, mientras esperan a que otros dispositivos transmitan durante el DIFS. Y este tiempo no utilizado se amplfa potencialmente en caso de una colision. Por otra parte, dado que las ranuras de tiempo del DIFS para que cada dispositivo transmita son aleatorias y pseudoaleatorias, en algunas realizaciones que tienen programas no deterministas se pierden oportunidades de transmitir potencialmente en paralelo. La transmision en paralelo, o concurrente, podna ser realizada por dispositivos inalambricos que estan inalambricamente tan separados entre sf que sus senales, a pesar de que interfieren en cierta medida, se pueden resolver en diferentes dispositivos receptores. Sin embargo, esto es diffcil de coordinar cuando los tiempos de transmision se seleccionan en base a un numero aleatorio o pseudoaleatorio, dado que es poco probable que los dispositivos con suficiente distancia inalambrica entre sf seleccionen el mismo DIFS.
Los programadores 1318 de la Figura 13, en algunas realizaciones, pueden ser programadores deterministas distribuidos, por ej. los programadores 1318 pueden, sin un controlador centralizado que asigne aspectos de sus programas, llegar a un programa para la transmision inalambrica en la red 1310 que asigne ranuras de tiempo de transmision no aleatorias (ni pseudoaleatorias) a cada uno de los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316. Por ejemplo, cada uno de los programadores 1318 puede seleccionar un IFS para su dispositivo inalambrico asociado 1312, 1314 y 1316, y ese IFS puede ser 1) diferente del IFS de otros dispositivos inalambricos para dispositivos inalambricos que estan inalambricamente lo bastante cerca entre ellos como para causar colisiones no solucionables; 2) seleccionado entre un pequeno conjunto de ranuras de tiempo en relacion con el numero de dispositivos inalambricos de la red inalambrica 1310, por ej. menos de una ratio de 1,5 ranuras de tiempo por dispositivo, 2 ranuras de tiempo por dispositivo, 4 ranuras de tiempo por dispositivo, o 1310 ranuras de tiempo por dispositivo; y 3) predecible para los demas dispositivos inalambricos, por ej. la misma ranura de tiempo puede ser utilizada por un programador 1318 indefinidamente o hasta que cambie el trafico o la topologfa de la red.
La Figura 15 ilustra un ejemplo de programa determinista para la red 1310 de la Figura 11. El programa ilustrado tiene cuatro ranuras de tiempo para diferentes duraciones de IFS, tres de las cuales son seleccionadas cada una de ellas por los programadores 1318 de la Figura 13. por ej. el programador 1318 del dispositivo inalambrico 1312 puede seleccionar la ranura de tiempo DI, el dispositivo inalambrico 1314 la D2 y el dispositivo inalambrico 1316 la D3. Las ranuras D1-D4 pueden tener aproximadamente la misma duracion, por ej. una MST y en este ejemplo el numero de ranuras, cuatro, es un multiplo relativamente pequeno del numero de dispositivos, por ej. menos de dos en ese ejemplo. Por tanto, el IFS medio es relativamente pequeno en comparacion con un sistema que utiliza un programa ERB, que tfpicamente tiene un numero relativamente grande de ranuras para reducir la probabilidad de que dos dispositivos seleccionen la misma ranura. Otras realizaciones pueden tener mas o menos ranuras de tiempo, por ej. la ratio de dispositivos inalambricos respecto de las ranuras de tiempo puede ser menor de cuatro, ocho o diez. Como en los ejemplos anteriores, cada programador 1318 puede esperar a transmitir un frame de datos hasta su ranura IFS D1-D4 seleccionada despues del periodo base DIFS 1514 una vez que finaliza la transmision del frame anterior 1512, suponiendo que otro dispositivo inalambrico con una ranura anterior D1-D4 no haya comenzado ya a transmitir un frame de datos.
Los programadores 1318 de la Figura 13 pueden seleccionar entre las ranuras de tiempo D1-D4 en el programa de la Figura 15 sin control centralizado, por ej. de forma ad-hoc sin ningun dispositivo que dicte a que dispositivo se debena asignar cada ranura de tiempo. Para coordinar y evitar que los dispositivos seleccionen la misma ranura de tiempo de forma no intencionada, los dispositivos inalambricos 1318 pueden transmitir senales codificadas con información sobre la ranura que se selecciona, observar el IFS de otros dispositivos por un periodo antes de seleccionar una ranura, o una combinacion de estos metodos.
Por ejemplo, los dispositivos inalambricos 1312, 1314, y 1316 pueden emitir cada uno una senal de estado del programa, por ej. una baliza que indica la ranura de tiempo que ha seleccionado el programador de ese dispositivo. La senal de estado del programa puede codificar un indicador de seleccion de ranura, por ej. en el caso de la Figura 4 una senal de dos bits, con cada combinacion de los dos bits —00, 01, 10 y 11 — correspondiente a una de las cuatro ranuras de tiempo ilustradas. Otras realizaciones pueden tener mas bits para mas ranuras de tiempo. La senal de estado del programa puede ser emitida a una potencia superior, a una velocidad de datos menor, con mas cantidad de bits de correccion de errores, o una combinacion de estas opciones, en comparacion con otras senales, por ej. frames de datos, a fin de aumentar la probabilidad de que la información codificada en la senal de estado del programa llegue a dispositivos inalambricos relativamente distantes. Los programadores 1318 pueden iniciar la transmision de una senal de estado del programa periodicamente, por ej. un periodo de menos de 100 milisegundos, menos de 10 milisegundos o menos de un segundo, dependiendo de los gastos aceptables y de la capacidad de respuesta esperada de un dispositivo inalambrico que acaba de llegar a la red inalambrica 1310 de la Figura 13. Los tiempos de las senales de estado del programa pueden incluir una cuenta atras aleatoria o pseudoaleatoria para reducir la probabilidad de colisiones repetidas de las senales de estado inalambrico. Otra informacion de la senal de estado del programa puede incluir la direccion MAC del dispositivo emisor, la duracion del periodo entre transmisiones de la senal de estado del programa, que puede ser utilizada por otros dispositivos que entran en modo de ahorro de ene^a para saber cuando reactivarse para las posteriores balizas; un sello de tiempo indicando la hora actual del dispositivo inalambrico emisor, que puede ser utilizada por otros dispositivos para ajustar sus relojes de forma que reflejen la hora que aparece en la senal de estado del programa recibida; e información sobre las capacidades del equipo emisor, como asistencia para cifrado, transmisiones de datos soportadas o velocidades de recepcion. Las senales de estado del programa puede ser emitidas relativamente pronto en la duracion IFS a fin de aumentar la probabilidad de que su emision no sea impedida por otras transmisiones, por ej. las senales de estado del programa se pueden transmitir durante el PIFS, despues del SIFS y antes del QIFS o DIFS. Los programadores 1318 de cada uno de los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 pueden recopilar la informacion, o un subconjunto de la informacion, codificada en la senal de estado del programa, y una interfaz no celular, como una de las descritas anteriormente, puede emitir la senal.
Los demas dispositivos inalambricos 1312, 1314 o 1316 pueden recibir la senal de estado del programa emitida a traves de su interfaz no celular y registrar la información codificada en la memoria. En algunas realizaciones, uno o mas de los restantes dispositivos inalambricos 1312, 1314 o 1316 puede estar en modo de espera, o en modo de bajo consumo, en los que partes del dispositivos estan desactivadas o se impide que consuman energfa. Si estos dispositivos han recibido previamente una senal de estado del programa, disponen de información sobre el periodo entre senales de estado del programa del dispositivo emisor almacenada en la memoria y pueden realizan una cuenta atras desde la anterior senal de estado del programa para identificar aproximadamente cuando se emitira la proxima senal de estado del programa, en cuyo punto, el dispositivo receptor puede reactivarse o entrar en modo de alto consumo de energfa, para recibir la siguiente senal de estado del programa. Como se describe mas abajo, cada programador 18 puede recuperar de la memoria de su dispositivo asociado información transmitida por las senales de estado del programa para seleccionar una duracion IFS, por ej. una de las ranuras de tiempo D1-D4, para el dispositivo asociado.
En otras realizaciones, no se emite una senal de estado inalambrico, y los programadores 1318 de los dispositivos inalambricos 1312, 1314, y 1316 infieren los IFS de los dispositivos. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico 1312 puede medir la duracion entre el final de un frame de datos transmitido por el dispositivo inalambrico 1314 al dispositivo inalambrico 1316 y el comienzo del siguiente frame de datos enviado entre los dispositivos para identificar el IFS del dispositivo inalambrico 1312. Una observacion similar se puede utilizar para comprobar los valores IFS de cada uno de los dispositivos inalambricos de la red 1310. En algunas realizaciones, los valores IFS observados pueden ser almacenados en la memoria del dispositivo que realiza la observacion.
En la realización ilustrada, los programadores 1318 de cada dispositivo inalambrico pueden seleccionar una duracion IFS para ese dispositivo inalambrico, basado en las duraciones IFS observadas de otros dispositivos o emitidas en una senal de estado del programa de otros dispositivos. Por ejemplo, para seleccionar una duracion IFS, los programadores 1318 pueden recuperar de la memoria las duraciones IFS mas recientes de cada uno de los demas dispositivos inalambricos de la red 1310 y recuperar de la memoria el numero de ranuras de tiempo, por ej. D1-D4 en la Figura 15, para la transmision de frames de datos. A continuacion, los programadores 1318 pueden comparar las ranuras de tiempo con los valores IFS recuperados de la memoria e identificar las ranuras de tiempo que no se usan por otros dispositivos inalambricos de la red inalambrica 1310. En base a esta comparacion, los programadores 18 pueden seleccionar cada uno de ellos una ranura de tiempo para el dispositivo inalambrico 1312, 1314 o 1316 que tiene ese programador 1318, y el dispositivo inalambrico puede esperar una duracion IFS que se prolonga durante la ranura de tiempo seleccionada entre transmisiones de frames de datos. En algunas realizaciones, los programadores 1318 pueden seleccionar la primera ranura de tiempo no utilizada. Los programadores 1318 pueden continuar reutilizando la ranura de tiempo seleccionada de forma indefinida, por ej. hasta que la topologfa o el trafico de la red cambie sustancialmente. Como resultado, en ciertas realizaciones, cada programador 1318 puede establecer un programa determinista para la transmision de frames de datos, y cada programador 1318 puede tener en memoria los valores IFS seleccionados por los otros programadores 1318 de la red inalambrica 1310.
En algunas realizaciones, los programadores 1318 pueden seleccionar una ranura de tiempo que ya esta siendo utilizada por otro dispositivo inalambrico 1312, 1314 o 1316, causando asf potencialmente que dos dispositivos transmitan datos al mismo tiempo. Los programadores 1318 pueden, por ejemplo, seleccionar una ranura ocupada por otro dispositivo inalambrico que esta a una distancia inalambrica relativamente grande, por ej. las senales entre dispositivos estan atenuadas por la distancia geometrica o por estructuras intermedias, como paredes. Un ejemplo de un proceso de programacion 1610 que puede causar que los dispositivos inalambricos compartan ranuras de tiempo se ilustra en la Figura 16, que recoge un ejemplo de un metodo para seleccionar una duracion IFS con un programador determinista. El proceso 1610 puede ser realizado por el programador anteriormente descrito 1318 de un dispositivo inalambrico, o por orden del mismo, por ejemplo, y cada dispositivo inalambrico de una red inalambrica, por ej. una red no celular, puede realizar el proceso de la Figura 16.
Como se muestra en el paso 1612 de la Figura 16, el proceso de programacion de esta realizacion incluye un paso de obtencion de la duracion IFS, por ej. un valor indicativo de la duracion IFS, de uno o mas dispositivos inalambricos. La obtencion de las duraciones IFS puede incluir la recepcion de senales de estado del programa de otros dispositivos o la observacion de la duracion IFS utilizada por los otros dispositivos. En algunas realizaciones, el numero de ranuras de tiempo disponibles tambien puede ser recibido en la senal de estado del programador u observado, por ej. observando los intervalos entre ranuras de duracion IFS utilizadas, y almacenado en memoria. Cada duracion IFS obtenida puede ser almacenada en memoria y asociada con un identificador del dispositivo inalambrico que utiliza esa duracion IFS, por ej. en una fila de una tabla o como atributos de un objeto.
Como se muestra en el paso 1614, en algunas realizaciones, cada uno de los dispositivos inalambricos 1312, 1314 y 1316 (de la Figura 13) puede detectar, por ej. a traves de su interfaz no celular, la intensidad de senales no celulares recibidas de otros dispositivos inalambricos 1312, 1314 o 1316 y almacenar un valor de intensidad de senal indicativo de esa intensidad de senal percibida en la memoria, de forma que ese valor de intensidad de senal este asociado con la duracion IFS utilizada por el dispositivo caracterizado por el valor de intensidad de la senal, como se muestra en el paso 46. Por ejemplo, el programador 1318 del dispositivo inalambrico 1312 puede almacenar en una tabla o en otra base de datos o en forma de atributos de un objeto la direccion MAC, el valor de intensidad de senal y la duracion IFS para cada uno de los dispositivos inalambricos 1314 y 1316. La intensidad de la senal percibida es la intensidad de las senales de otros dispositivos inalambricos recibidas en un dispositivo inalambrico que realiza los pasos del proceso 1614. A continuacion, en la presente realizacion, se produce un paso 1616 en el que se determina si alguna de las ranuras de duracion IFS no esta siendo utilizada por los otros dispositivos inalambricos. Este paso puede incluir recuperar de la memoria las duraciones IFS obtenidas en uso y recuperar de la memoria un numero de ranuras de tiempo disponibles en ese momento. Si hay una ranura de tiempo no utilizada disponible, en respuesta el proceso 1600 avanza al paso marcado 1618 y se selecciona una de las ranuras de duracion IFS no utilizadas. Si no hay ninguna ranura de tiempo no utilizada disponible, en respuesta el proceso 1600 avanza al paso marcado 1620. En algunas realizaciones, el paso de decision 1616 se puede realizar antes del paso marcado 1614 y el paso marcado 1614 se puede insertar entre el resultado «no» del paso marcado 1616 y el paso marcado 1620.
En el paso 1620, el proceso 1600 determina si alguno de los valores obtenidos indicativos de una intensidad de senal percibida indica que alguna de las intensidades de senal percibidas es inferior a un umbral. En algunas realizaciones, el umbral puede ser una amplitud de la intensidad de la senal. En otras realizaciones, el umbral y los valores percibidos pueden ser una ratio entre senal/ruido o una combinacion de ratio senal/ruido e intensidad de senal, por ej. un valor agregado, o cada valor se puede comparar con un umbral diferente para determinar si el valor es inferior al correspondiente umbral. Si la respuesta al paso 1620 es afirmativa, en respuesta el proceso 1600 avanza al paso marcado 1622 y se selecciona la ranura de duracion IFS utilizada por el otro dispositivo inalambrico que tiene la intensidad de senal percibida mas baja, causando asf que tanto el dispositivo que realiza el proceso 1600 como el dispositivo inalambrico que tiene la intensidad de senal percibida mas baja compartan la misma ranura de duracion IFS.
En algunas realizaciones, hacer que dispositivos inalambricos con baja intensidad de senal percibida compartan la misma ranura de duracion IFS puede aumentar el rendimiento de una red inalambrica. Se cree que las intensidades de senal debiles percibidas indican que los dispositivos pueden transmitir en paralelo, por ej. al mismo tiempo o en tiempos solapados, y sus senales transmitidas no interferiran hasta tal grado que las senales transmitidas no puedan ser resueltas en los dispositivos receptores. Por ejemplo, si dos dispositivos inalambricos tienen una distancia inalambrica relativamente grande, en la presente realizacion, ambos pueden transmitir frames de datos al mismo tiempo, moviendo de este modo potencialmente mas datos en el medio en una cantidad de tiempo dada que los sistemas en los que esta prohibida la transmision en paralelo.
Si la respuesta al paso marcado 1620 es «no», en respuesta el proceso avanza al paso marcado 1624 y se emite una solicitud para aumentar el numero de ranuras de duracion IFS. Por ejemplo, la solicitud puede pedir que el numero de ranuras de tiempo se aumente en un multiplo de dos, de forma que un unico bit adicional en una senal de estado del programa puede indicar que ranura de duracion IFS ha sido seleccionada por un determinado dispositivo inalambrico en el nuevo programa con un numero de ranuras de tiempo aumentado. La solicitud se puede emitir como parte de la senal de estado del programa del dispositivo que realiza el proceso 1600 o como parte de alguna otra senal, por ej. algun otro frame de gestion.
Los dispositivos inalambricos que realizan el proceso 1600 pueden utilizar las ranuras de duracion IFS seleccionadas según las tecnicas descritas anteriormente para el programador de la transmision de frames de datos. Por ejemplo, cada dispositivo puede esperar hasta despues de su ranura de duracion IFS y de que un frame de datos se haya transmitido antes de intentar transmitir un frame de datos.
En otras realizaciones, los programas para el trafico pueden ser asimetricos entre el trafico en enlace ascendente y en enlace descendente, como se describe mas abajo. Por ejemplo, un primer dispositivo inalambrico puede utilizar un primer valor de espacio entre frames cuando envfa datos a un segundo dispositivo inalambrico. Y el segundo dispositivo inalambrico puede utilizar un segundo valor de espacio entre frames cuando envfa datos al primer dispositivo inalambrico. Como se ha descrito detalladamente mas arriba, un valor de espacio entre frames es el tiempo que el dispositivo inalambrico espera despues de que el frame inalambrico actual haya sido transmitido hasta que transmite otro frame inalambrico. Los valores de los espacios entre frames pueden ser diferentes y la diferencia se puede seleccionar para que conceda prioridad al trafico en enlace ascendente en detrimento del trafico en enlace descendente o viceversa.
Como se ha senalado anteriormente, las realizaciones de las tecnicas anteriores pueden ser utiles para conservar espectro cuando el mismo espectro inalambrico es utilizado para la comunicacion inalambrica, por ej. la comunicacion en cualquier direccion, es decir del primer dispositivo al segundo dispositivo y del segundo dispositivo al primer dispositivo. Como se ha explicado, en determinadas realizaciones, si el primer dispositivo detecta que el segundo dispositivo esta enviando un frame inalambrico, el primer dispositivo aplazara la transmision de un frame al segundo dispositivo para evitar una colision inalambrica y facilitar la comunicacion entre dispositivos. Y, en estas realizaciones, si el segundo dispositivo detecta que el primer dispositivo esta enviando un frame inalambrico, el segundo dispositivo aplazara la transmision de un frame al primer dispositivo para evitar una colision inalambrica y facilitar la comunicacion entre dispositivos. En este ejemplo, el primer dispositivo utiliza el primer valor de espacio entre frames (es decir, una ranura de duracion IFS) y el segundo dispositivo utiliza el segundo valor de espacio entre frames. Por tanto, en este ejemplo el primer dispositivo puede esperar el primer valor de espacio entre frames desde que el actual frame inalambrico de interferencia se haya transmitido antes de enviar su frame inalambrico. De forma similar, el segundo dispositivo puede esperar el segundo valor de espacio entre frames desde que el actual frame inalambrico de interferencia se haya transmitido antes de enviar su frame inalambrico.
Si los dos valores de espacio entre frames son iguales se puede producir una colision. Sin embargo, los dos valores de espacio entre frames podnan ser diferentes y en ese caso no se producina una colision. Por ejemplo, si el primer valor de espacio entre frames es inferior al segundo valor de espacio entre frames, el primer dispositivo comenzara a transmitir su frame inalambrico antes que el segundo dispositivo inalambrico. En este ejemplo, el segundo dispositivo inalambrico detectara que el canal esta ocupado y podra aplazar su propia transmision para impedir una colision y facilitar la comunicacion entre dispositivos. Por tanto, en algunas realizaciones, la contencion del acceso a los medios se puede resolver entre el primer y el segundo dispositivo sin ningun control centralizado y sin incurrir en gastos adicionales. Esta tecnica puede ser aplicable tanto a redes no celulares de un solo como a redes fnbridas celulares multisalto. Por ejemplo, se cree que la programacion asimetrica es muy util para ciertas arquitecturas de sistemas celulares fubridos multisalto, porque la tecnica aprovecha la verdadera naturaleza del trafico de la red movil.
El trafico de la red movil se puede clasificar como trafico en enlace ascendente y en enlace descendente. El trafico en enlace ascendente fluye desde un dispositivo inalambrico hacia una estacion base. El trafico en enlace descendente fluye desde una estacion base hacia un dispositivo inalambrico. En una red movil multisalto, estos flujos pueden consistir en uno o mas saltos. Ejemplos de algunas trayectorias posibles en enlace ascendente y descendente se muestran en la Figura 17, aunque hay que tener en cuenta que las realizaciones de las presentes tecnicas son aplicables tanto a redes de un solo como a redes multisalto.
Respecto a la Figura 17, la Figura 17 es una vista esquematica generalizada de una celula 1700 en una red de telefoma movil inalambrica según una realización multisalto. Cabe senalar que solo se ilustra una unica celula 1700 de una red movil para facilitar la comprension. Los principios de las tecnicas aqm descritas no se limitan a ningun numero particular de celulas en una red de telefoma movil particular. La celula 1700 de una red de telefoma movil inalambrica puede tener unos 26 kilometros cuadrados de superficie. Cada celula 1700 de una red de telefoma movil puede incluir un controlador de estacion base 1708 que tiene una torre 1702 para recibir/transmitir datos con dispositivos inalambricos 1704A-C y 1706A-C (por ej. telefonos moviles, netbooks, asistentes digitales personales, ordenadores portáteils). Segun una realizacion, los dispositivos inalambricos 1704A-C y 1706A-C estan configurados para comunicar con la estacion base 1708 en «multisaltos». «Multisaltos», a efectos del presente ejemplo, se refiere al proceso por el que un dispositivo inalambrico 1704 o 1706 se puede comunicar con la estacion base 1708 via uno o mas dispositivos inalambricos 1704A-C o 1706A-C. Por lo que respecta de nuevo a la Figura 17, la estacion base 1708 se puede conectar a la red movil terrestre publica (PLMN) 1712 via una central de conmutacion movil (MSC) 1710. Cada proveedor puede tener una central de conmutacion movil (MSC) 1710 que controla todos los controladores de estaciones base 1708 de la ciudad o region y controla todas las conexiones de la PLMN terrestre 1712.
La Figura 17 muestra algunas trayectorias en enlace ascendente y descendente del trafico inalambrico o frames inalambricos. Como se muestra en la Figura 17, los dispositivos inalambricos 1704A, 1704B y 1704C pueden formar una trayectoria de enlace ascendente multisalto. Como se muestra en la Figura 17, los dispositivos inalambricos 1706A, 1706B y 1706C pueden formar una trayectoria de enlace descendente multisalto. Aunque la cantidad de trafico de enlace ascendente y de enlace descendente puede variar considerablemente dependiendo de los escenarios de despliegue y uso, normalmente se espera que la cantidad de trafico de enlace descendente supere la cantidad de trafico de enlace ascendente en las redes inalambricas de consumo tradicionales. Como se describe mas abajo, este patron de trafico se puede explotar utilizando un programador asimetrico, por ej. un primer valor de espacio entre frames para el flujo de trafico de enlace descendente y un segundo valor de espacio entre frames para el flujo de trafico de enlace ascendente.
En la red de ejemplo ilustrada, la cantidad de trafico de enlace ascendente es generalmente inferior a la cantidad de trafico de enlace descendente. En ese caso, si el primer valor de espacio entre frames es superior al segundo valor de espacio entre frames, siempre que los dispositivos tengan trafico de enlace ascendente y trafico de enlace descendente para enviarse entre ellos, el trafico de enlace ascendente tendra prioridad porque utilizara un valor de espacio entre frames mas bajo. En ciertos patrones de trafico, el trafico en enlace descendente ocupara en su mayona el canal inalambrico. En realizaciones en las que el trafico en enlace ascendente se ve favorecido, cuando se tiene que transmitir un frame inalambrico ocasional en enlace ascendente, tendra prioridad sobre cualquier frame inalambrico de trafico en enlace descendente contrapuesto.
En este ejemplo, el frame inalambrico del trafico en enlace ascendente ocasional sera transmitido sin causar una colision con un frame inalambrico de trafico en enlace descendente contrapuesto. Por otra parte, en determinadas realizaciones, no se necesitan transmisiones de resolucion de contencion adicionales para coordinar los flujos de trafico en enlace ascendente y descendente. Otro programas, como el algoritmo de retardo aleatorizado, se pueden combinar con esta tecnica para mediar tambien en el acceso al canal inalambrico compartido, cuyos ejemplos se describen mas abajo.
Cabe senalar que una estacion base tambien es un tipo de dispositivo inalambrico. Y ciertas realizaciones de la tecnica descrita en el presente documento se pueden aplicar a la red inalambrica accionada por una estacion base. En una red inalambrica accionada por una estacion base tradicional, el flujo de trafico de la estacion base a un dispositivo inalambrico se puede considerar la direccion en enlace descendente y el trafico que fluye desde un dispositivo inalambrico hasta la estacion base se puede considerar la direccion en enlace ascendente. Para una mayor simplicidad al explicar esta realizacion, se puede asumir que la estacion base y otros dispositivos inalambricos utilizan el mismo espectro inalambrico para el trafico en enlace ascendente y descendente. Por ejemplo, si la cantidad de trafico en enlace descendente es habitualmente mayor que la cantidad de trafico en enlace ascendente, los dispositivos inalambricos de la red pueden utilizar un primer valor de espacio entre frames para el trafico en enlace descendente que es superior a un segundo valor de espacio entre frames para el trafico en enlace ascendente. En esta realizacion, la estacion base puede enviar los frames inalambricos de trafico en enlace descendente mas frecuentes a los otros dispositivos inalambricos con una contencion reducida en comparacion con un sistema con un programa simetrico. Cuando los otros dispositivos inalambricos necesitan enviar el frame inalambrico de trafico en enlace ascendente ocasional a la estacion base, los demas dispositivos pueden hacerlo con mayor prioridad que cualquier frame inalambrico de trafico en enlace descendente contrapuesto sin un aumento sustancial de la contencion de acceso al medio.
Las realizaciones de la tecnica descrita aqrn pueden facilitar un mecanismo de resolucion de contencion descentralizado y pueden tender a aumentar las oportunidades para que la estacion base continue sucesivamente enviando frames inalambricos en enlace descendente a los demas dispositivos inalambricos hasta que la estacion base detecte que el canal inalambrico esta ocupado. Se podna detectar que el canal inalambrico esta ocupado cuando otro dispositivo inalambrico puede haber comenzado a enviar un frame inalambrico en enlace ascendente a la estacion base.
Ciertos escenarios del mundo real podnan complicarse cuando mas de una estacion base puede operar en el mismo espectro. Algunas realizaciones pueden hacer uso de una red por cable comun que se conecta a las estaciones base. En esta realizacion, las estaciones base se pueden comunicar y coordinar en esta red comun y pueden acordar programas de acceso al medio y aplicar la resolucion de contencion entre ellas en esta red comun. De esta forma se podna coordinar el trafico en enlace descendente entre estaciones base de interferencia. Como ejemplo, el trafico en enlace ascendente desde los dispositivos inalambricos puede utilizar un valor de espacio entre frames inferior que el trafico en enlace descendente. El trafico en enlace ascendente podna facilitar tambien la resolucion de contencion utilizando un algoritmo de retardo aleatorizado, por ej. como la tecnica descrita mas arriba que utiliza cuentas atras aleatorias o pseudoaleatorias. En este ejemplo, dado que la tasa de trafico en enlace descendente es tipicamente superior a la tasa de trafico en enlace ascendente, las realizaciones que utilizan la coordinacion de la estacion base pueden facilitar una programacion relativamente eficiente para el trafico denso en enlace descendente. Por otra parte, en esta realizacion, el trafico ligero en enlace ascendente puede ser programado entre transmisiones del trafico en enlace descendente sin ningun (o relativamente escaso) control centralizado ni gastos adicionales. Por otra parte, el multisalto podna permitir que solo los dispositivos que tienen una buena senal de la estacion base se comunicaran directamente con ella. En esta realizacion, los demas dispositivos inalambricos se pueden comunicar indirectamente con la estacion base saltando a dispositivos inalambricos cercanos. Por tanto, este ejemplo muestra como la realizacion descrita en el presente documento podna mejorar el rendimiento de las redes inalambricas en general y de las redes moviles multisalto en particular. Sin embargo, cabe senalar que no todas las realizaciones aqu descritas utilizan esta tecnica ni ofrecen estos beneficios.
Este enfoque se puede combinar tambien con otros enfoques comunes de acceso multiple y resolucion de contencion, para reducir la necesidad de programacion centralizada o los gastos de una coordinacion descentralizada. Por otra parte, en algunas realizaciones, los dispositivos inalambricos podnan transmitir los frames inalambricos en enlace descendente de forma continua durante una cantidad de tiempo mayor que los frames inalambricos en enlace ascendente. Lo contrario tambien se puede implementar dependiendo de la situacion. Por otra parte, cuando este planteamiento se combina con el algoritmo de retardo aleatorizado, el trafico en enlace descendente se puede programar con ventanas de contencion menores que el trafico en enlace ascendente. Lo contrario tambien se puede implementar dependiendo de la situacion.
En algunos sistemas, puede resultar recomendable dar prioridad a los datos en enlace descendente. Por ejemplo, como se ha senalado anteriormente, el trafico de la red a traves de ciertos dispositivos inalambricos presenta un claro sesgo con respecto al trafico en enlace descendente en comparacion con el trafico en enlace ascendente a traves de esos dispositivos inalambricos. Por ejemplo, es habitual que un punto de acceso de una red inalambrica no celular transmita archivos multimedia relativamente grandes recuperados de una conexion a Internet por cable en forma de datos en enlace descendente al dispositivo inalambrico de un cliente. El dispositivo inalambrico del cliente puede transmitir trafico en enlace ascendente relativamente escaso incluyendo frames ACK y frames que solicitan datos adicionales. Un programador simetrico, por ej. algunos programadores ERB, pueden proporcionar, de media, duraciones de IFS similares para transmisiones en enlace ascendente y descendente. Sin embargo, esto puede no resultar optimo en algunos escenarios, porque el dispositivo del cliente que transmite en enlace ascendente puede utilizar un numero relativamente reducido de sus ranuras de duracion IFS, causando que el punto de acceso que transmite en enlace descendente espere innecesariamente por ranuras de duracion IFS no utilizadas para el dispositivo inalambrico del cliente.
Este problema se puede mitigar en ciertas realizaciones que se describen mas abajo, que pueden utilizar un programador no determinista distribuido que programe el trafico en enlace ascendente y en enlace descendente de forma asimetrica. En ciertas realizaciones que se describen mas abajo, un subconjunto de las ranuras de duracion IFS se puede reservar para el trafico en enlace descendente o el algoritmo utilizado para seleccionar un numero aleatorio se puede ponderar para favorecer que las ranuras de duracion IFS mas tempranas correspondan al trafico en enlace descendente.
La Figura 18 es un diagrama de tiempos que ilustra un ejemplo de un metodo de programacion en el que las ranuras de duracion IFS se seleccionan de forma aleatoria o pseudoaleatoria y ciertas ranuras se reservan para el trafico en enlace descendente. El ejemplo ilustrado es similar al de la Figura 15, salvo por el hecho de que las ranuras de tiempo marcadas DI-D5 se reservan para el trafico en enlace descendente. Como sucede con el ejemplo de la Figura 15, una duracion IFS incluye un periodo base DIFS 1514 tras un frame de datos previo 1812 mas alguna porcion variable 1814 que vana de un dispositivo a otro denominado ventana de contencion, cuyos ejemplos se describen en la norma IEEE 801.1. La porcion variable 1814 se puede cuantificar en las ranuras 1516 que tienen una MST larga, y un programador puede seleccionar entre estas ranuras 1516 para reducir la probabilidad de una colision cuando se transmiten frames de datos.
Como se ha senalado anteriormente, en este ejemplo, ciertas ranuras D1-D5 se reservan para el trafico en enlace descendente. Un dispositivo inalambrico puede determinar si un punto de acceso o si una parte sustancial del trafico de la red, por ej. mas de un 80%, mas de un 95%, o mas de un 99%, fluye desde este a otros dispositivos. Basandose en esta determinacion, los programadores de la red inalambrica pueden reservar ciertas ranuras D1-D5 para el trafico en enlace descendente. Para seleccionar una ranura, un programador puede calcular primero un numero aleatorio o pseudoaleatorio, por ej. con un registro de desplazamiento lineal o con el ruido de la red. A continuacion, el programador puede determinar si las ranuras se reservan para el trafico en enlace descendente. Si las ranuras se reservan para el trafico en enlace descendente, el programador puede determinar si los frames de datos que se van a transmitir, por ej. en una memoria intermedia del dispositivo inalambrico, son datos en enlace descendente o datos en enlace ascendente. Si los frames de datos son datos en enlace descendente, el programador puede planificar el numero aleatorio o el numero pseudoaleatorio en las ranuras de tiempo reservadas D1-D5, por ej. D1 se puede planificar para un numero aleatorio de 1 y D5 se puede planificar para un numero aleatorio de 5. Si los frames de datos son datos en enlace ascendente, el programador puede planificar el numero aleatorio o el numero pseudoaleatorio para una de las demas ranuras de duracion IFS no reservadas para los datos en enlace descendente utilizando una planificacion similar. A continuacion, el planificador puede realizar una cuenta atras a traves de las ranuras en enlace descendente reservadas o en enlace ascendente con la misma tecnica que se ha descrito anteriormente con respecto a la Figura 15 y cuando se completa la cuenta atras, el dispositivo inalambrico puede transmitir el frame de datos.
Los ejemplos ilustrados incluyen cinco ranuras de tiempo reservadas para los datos en enlace descendente. Otras realizaciones pueden incluir mas o menos. La distribucion de las ranuras reservadas en enlace descendente D1-D5 es generalmente mas temprana que la distribucion de las ranuras reservadas en enlace no descendente en esta realizacion, por ej. la duracion IFS mediana y media de las ranuras reservadas en enlace descendente es inferior a la duracion IFS mediana y media de las ranuras reservadas en enlace no descendente. Por consiguiente, cabe esperar que el dispositivo inalambrico que transmite en enlace descendente pase menos tiempo esperando por ranuras de duracion IFS no utilizadas para los dispositivos inalambricos de clientes en enlace ascendente. En esta realizacion, las ranuras reservadas en enlace descendente D1-D5 son interrumpidas por ranuras reservadas en enlace no descendente ocasionales, por ej. entre D1 y D2 y entre D3 y D4. Se cree que las interrupciones permiten que las transmisiones en enlace ascendente se transmitan con el tiempo, aun cuando se favorezca a las transmisiones de datos en enlace descendente, por ej. cuando se les asigne una prioridad mayor. En algunas realizaciones, la primera ranura puede estar sin reservar.
Por otra parte, en esta realizacion, los programas tambien se forman sin un control centralizado. Cada programador, por ej. los programadores 1318 de la Figura 13, pueden seleccionar una duracion IFS segun esta tecnica antes de la transmision de frames de datos o despues de transmitir una serie de frames de datos.
Otras realizaciones pueden tener programadores distribuidos asimetricos que no utilizan ranuras de tiempo reservadas. Por ejemplo, el producto de un generador de un numero aleatorio o de un generador de un numero pseudoaleatorio se puede ampliar, por ej. multiplicarse por un coeficiente de ponderacion, para hacer que los numeros para datos en enlace ascendente sean generalmente mayores o que los numeros para datos en enlace descendente sean generalmente menores. En otro ejemplo, para los datos en enlace descendente, el numero aleatorio o pseudoaleatorio se puede planificar en funcion del resultado con una funcion que generalmente desciende monotonicamente. En otras realizaciones, por ej. en realizaciones en las cuales los datos en enlace ascendente son mas voluminosos, los datos en enlace ascendente se pueden ver favorecidos de la manera que se ha descrito anteriormente.
Algunas realizaciones pueden cambiar el grado en el que el trafico en una direccion se ve favorecido dinamicamente. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden seleccionar un numero de ranuras de tiempo reservadas o unos tiempos para esas ranuras, por ej. generalmente mas tempranas, en respuesta a un aumento del ratio de trafico en enlace descendente respecto del trafico en enlace ascendente. De forma similar, algunas realizaciones pueden favorecer el trafico en enlace ascendente en detrimento del trafico en enlace descendente, en respuesta a una inversion de la ratio de trafico en enlace ascendente frente al trafico en enlace descendente. A tal efecto, el programador en ciertas realizaciones puede contar el numero de transmisiones en enlace ascendente y el numero de transmisiones en enlace descendente que ocurren en un periodo de tiempo pasado, por ej. en el segundo, en los 10 segundos o en los 10 minutos previos, y seleccionar un grado de asimetna basado en un ratio de estos recuentos en enlace ascendente y enlace descendente.
En otras realizaciones, las tecnicas de programacion anteriormente descritas se pueden combinar. Por ejemplo, el terminal inalambrico, por ej. a traves del funcionamiento de un programador, puede elegir un programa determinista para transmitir el primer tipo de datos y un programa aleatorizado para transmitir el segundo tipo de datos, donde la eleccion del programa se podna basar al menos en uno de los factores siguientes: programas de dispositivos cercanos, longitudes de colas, calidad de los nodos colectores y reles cercanos, cantidad de nodos colectores y reles cercanos, vida de la batena, fuente de alimentacion, rendimiento medio, uso de ancho de banda, necesidades de ancho de banda, disponibilidad del ancho de banda, tipo de dispositivo, nivel de movilidad, hora del dfa, tarifas de suscripcion, perfil del usuario, intensidad y calidad de la senal no celular, intensidad y calidad de la senal celular, nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, numero de saltos a un nodo colector y entorno inalambrico circundante.
En un entorno, el terminal inalambrico puede elegir un programa determinista para transmitir el primer tipo de datos y un programa aleatorizado para transmitir el segundo tipo de datos, donde el tipo de datos se basa al menos en uno de los siguientes factores: direccion, cantidad, importancia, calidad del servicio deseada, entorno inalambrico circundante, congestion de la red, estado de la red, longitudes de colas y rendimiento. Por ejemplo, cada uno de estos factores, o un subconjunto de ellos, se pueden comparar con los respectivos valores lfmite o categonas; si un factor alcanza el umbral o corresponde a una categona, el dispositivo puede seleccionar un programa determinista y si no se alcanza el umbral o la categona no resulta aplicable, el dispositivo puede elegir un programa aleatorio. Dependiendo de la aplicacion, la direccion podna ser en enlace ascendente o en enlace descendente. La cantidad se puede definir en terminos de ancho de banda utilizado, ancho de banda necesario y longitudes de colas, por ejemplo. La calidad del servicio puede depender de la aplicacion que se va soportar. Por ejemplo, las aplicaciones sensibles al retardo, como las de voz, se podnan beneficiar de un programa mas determinista y las transferencias de archivos podnan utilizar un programa aleatorizado cuando no hay muchas ranuras deterministas disponibles. El entorno inalambrico circundante podna incluir la topologfa, los patrones de trafico dominantes, los factores de actividad, programas, numeros, necesidades y capacidades de nodos cercanos. El entorno inalambrico circundante podna incluir tambien factores de red, como volumen de congestion en la red y estado de la red en terminos de latencia, retardo e inestabilidad.
En la realización anterior, el terminal inalambrico podna optar por un programa determinista y un primer espacio entre frames para transmitir el primer tipo de datos. El terminal inalambrico tambien podna elegir un programa aleatorizado y un segundo espacio entre frames para transmitir el segundo tipo de datos. Como se ha senalado anteriormente, el espacio entre frames es el retardo entre el frame anterior y la transmision siguiente. Por ejemplo, la norma IEEE 802.1 define ejemplos de espacio entre frames (IFS) de forma detallada.
En la realización anterior, el terminal inalambrico puede elegir un programa determinista y una primera ventana de contencion para transmitir el primer tipo de datos. El terminal inalambrico tambien podna elegir un programa aleatorizado y una segunda ventana de contencion para transmitir el segundo tipo de datos. La ventana de contencion es un intervalo de numeros entre los que se pueden seleccionar los contadores para resolver contenciones y colisiones entre dispositivos inalambricos. Como se ha senalado anteriormente, la norma IEEE 802.1 describe ejemplos de ventanas de contencion de forma detallada.
En la realización anterior, el terminal inalambrico, por ej. un programador del terminal inalambrico, puede elegir un programa determinista y una primera oportunidad de transmision para transmitir el primer tipo de datos. El terminal inalambrico puede elegir un programa aleatorizado, por ej. un programa ERB, y una segunda oportunidad de transmision para transmitir el segundo tipo de datos. La oportunidad de transmision es el momento en el que el dispositivo inalambrico consigue acceso al canal inalambrico y transmitir frames. La oportunidad de transmision tambien se podna medir en bits y bytes en lugar de unidades de tiempo. La norma IEEE 802.1 describe ejemplos de oportunidades de transmision de forma detallada.
La Figura 19 es una vista esquematica generalizada de un ejemplo de programas para transmisiones inalambricas por terminales inalambricos según una realización de la tecnica descrita en el presente documento. En esta realizacion, el programa 1992 se basa en un mecanismo de resolucion de contencion conocido como retardo exponencial aleatorio (ERB) que se ha descrito en parte mas arriba. El cronograma 1993 muestra la progresion de tiempo. El frame previo 1990 podna ser un frame de datos, de control o de gestion. Un IFS distribuido (DIFS) 1994 puede separar el frame previo y la primera minirranura 1996 en este ejemplo. Ademas, en esta realizacion, cada minirranura tiene una minirranura (MST) larga. Cuando un dispositivo inalambrico necesita transmitir un frame en el canal inalambrico, e sle pgrúongrama 1992, puede elegir un contador aleatorio (por ej. una funcion pseudoaleatoria) y realizar una cuenta atras cada vez que transcurre una MST. En algunas realizaciones, un dispositivo inalambrico solo puede aplicar su cuenta atras cuando percibe que el canal inalambrico esta disponible o libre. El programa ilustrado 1992 es simetrico entre el trafico en enlace descendente y en enlace ascendente, dado que la distribucion de potenciales ranuras de duracion IFS es generalmente igual en las dos direcciones, por ej. existen las mismas posibilidades de que se seleccione cualquiera de las ranuras de duracion IFS para el trafico en enlace ascendente o en enlace descendente.
A diferencia del programa 1992, el programa 1949 de la Figura 19 es asimetrico y puede ser utilizado, por ej. por un programador, para programar diferentes datos en diferentes formas. La primera minirranura 1956 se puede reservar para un primer transmisor en enlace descendente, por ej. un punto de acceso o rele de una red multisalto.
La segunda minirranura 1957 puede estar disponible para ser utilizada por cualquier dispositivo inalambrico. Por tanto, en este ejemplo, cada minirranura impar se reserva para uno o mas transmisores de frames en enlace descendente. Se cree que esto permite que varios transmisores de frames en enlace descendente utilicen un programa mas determinista, tal y como se explica mas abajo. Sin embargo, en algunos sistemas, cualquier dispositivo inalambrico puede acceder al canal en cada minirranura par. Para resolver contenciones y colisiones, los dispositivos inalambricos podnan utilizar ERB para seleccionar entre ranuras de duracion IFS pares. Se cree que esto, en determinadas aplicaciones, hace que los dispositivos inalambricos que transmiten en minirranuras pares tengan un programa aleatorizado o pseudoaleatorio. por ej. los dispositivos inalambricos podnan utilizar las minirranuras pares para transmitir frames en enlace ascendente. En otras realizaciones, en lugar de diferenciar el trafico basado en direcciones en enlace ascendente y descendente, el trafico se puede diferenciar basado en la cantidad, la importancia, la calidad de servicio deseada, el entorno inalambrico circundante, la congestion de red, el estado de la red, la longitud de las colas y el rendimiento.
Cabe senalar que la minirranura 1956 esta marcada como D1 y la minirranura 1972 esta marcada como DI*. En esta realizacion, la * indica que D1* es una ranura adicional para el transmisor en enlace descendente que utiliza D1. Una forma de facilitar la imparcialidad entre transmisores de frames en enlace descendente consiste en requerir la siguiente asignacion de trafico entre DI y DI* (o Dx y Dx*, donde x es un numero entero). Tras utilizar la minirranura D1, el primer transmisor en enlace descendente puede esperar a que la ronda actual de transmisores en enlace descendente termine o use D1*. Dado que D1* viene detras de D8, el transmisor en enlace descendente correspondiente a D8 puede obtener acceso al dispositivo inalambrico de manera imparcial, por ej. el dispositivo inalambrico que utiliza DI no siempre tiene una oportunidad de tener preferencia sobre los que utilizan D2-D8. Por otra parte, en esta realizacion, no cabe esperar que los gastos de unas pocas MST para facilitar esta coexistencia imparcial perjudique mucho al rendimiento. Si en esta realización el primer transmisor en enlace descendente utiliza DI*, ese primer dispositivo inalambrico no puede utilizar Dl en la siguiente ronda para transmisores en enlace descendente. Por tanto, en este ejemplo, el primer transmisor en enlace descendente es relativamente imparcial con otro transmisor en enlace descendente. Una vez que una ranura en enlace descendente adicional (marcada con *) es usada por un dispositivo inalambrico, otros dispositivos inalambricos pueden asumir que la ronda actual de transmisores en enlace descendente ha terminado y que va a comenzar la siguiente ronda. En la siguiente ronda, los dispositivos inalambricos pueden utilizar sus ranuras en enlace descendente normales (es decir, ranuras sin un *) para transmitir frames.
Los programas 1901 y 19025 son otros programas asimetricos que tambien se pueden utilizar. Los programas 1901 y 1935 difieren del programa 1949 en que el numero de ranuras disponibles para las transmisiones en enlace descendente esta reducido. Estos programas 1901 y 1925 pueden, por ejemplo, se pueden usar cuando relativamente pocos dispositivos inalambricos transmiten datos en enlace descendente.
La Figura 20 es una vista esquematica generalizada de ejemplos de topologfas de redes inalambricas segun una realizacion. La topologfa 2002 es un ejemplo de una topologfa de un salto bidimensional. Cada cubo, como el cubo 2012, representa una estacion base y la red inalambrica que la rodea. Si las estaciones base de cubos adyacentes utilizan los mismos recursos de red al mismo tiempo, pueden interferir entre ellos por los choques. Para conseguir un determinado nivel de rendimiento, las estaciones base adyacentes pueden ser ortogonalizadas en tiempo, frecuencia, código, espacio, etc. La topologfa 2002 muestra que 4 ortogonalizaciones podnan ofrecer un cierto nivel de rendimiento y mantener la interferencia cruzada entre estaciones base cercanas por debajo de un umbral aceptable. Las ortogonalizaciones 2004, 2006, 2008 y 2010 se muestran en diferentes colores para reflejar su uso de los diferentes recursos de la red. La topologfa 2022 es un ejemplo de una topologfa multisalto bidimensional. Cada paralelepfpedo, como el paralelepfpedo 2028, representa una red multisalto lineal que consiste en tres o mas terminales inalambricos. Si los terminales inalambricos de un paralelepfpedo adyacente utilizan los mismos recursos de red al mismo tiempo, pueden interferir entre ellos por los choques. Para conseguir un determinado nivel de rendimiento, las estaciones base adyacentes pueden ser ortogonalizadas en tiempo, frecuencia, código, espacio, etc. La topologfa 2022 muestra que dos ortogonalizaciones podnan ofrecer un rendimiento razonable y mantener las interferencias cruzadas entre terminales inalambricos cercanos por debajo de un umbral razonable. Las ortogonalizaciones 2024 y 2026 se muestran en diferentes colores para indicar el uso de diferentes recursos de red, por ej. ranuras de tiempo o canales. La topologfa 2042 es una topologfa de un salto tridimensional comun y utiliza 8 ortogonalizaciones diferentes. La topologfa 2062 es una topologfa multisalto tridimensional comun y utiliza 4 ortogonalizaciones diferentes. En redes inalambricas, el espectro suele ser limitado. Por tanto, las ortogonalizaciones excesivas pueden perjudicar a la capacidad total y a la eficiencia del espectro de la red inalambrica. Sin embargo, muy pocas ortogonalizaciones pueden provocar interferencias excesivas y choques, perjudicando asf al rendimiento. La Figura 20 representa una forma de alcanzar un equilibrio y conseguir un rendimiento razonable. Los programas asimetricos mostrados en la Figura 19 tienen 2, 4 u 8 ranuras en enlace descendente ortogonales y, por tanto, pueden ser utilizadas para las topologfas comunes mostradas en la Figura 20 para facilitar la cooperacion y la coexistencia entre terminales inalambricos. Cuando las ranuras en enlace descendente de los programas de la Figura 19 son asignadas a segmentos de las topologfas mostradas en la Figura 20, se pueden tener en cuenta las posiciones relativas de los segmentos y asignarse en enlace descendente en consecuencia. Por ejemplo, los segmentos de topologfas que seran propensos a generar problemas a los usuarios en el borde de la celula o problemas de nodos ocultos se pueden separar en el programa de enlace descendente asimetrico. Esto puede permitir un intercambio de frames de control (como los frames RTS/CTS de IEEE 802.11) suficiente para mitigar posibles problemas a los usuarios en el borde de la celula y problemas de nodos ocultos.
La Figura 21 es una vista esquematica generalizada de transmisiones inalambricas por parte de terminales inalambric soesgún una realizacion. Los programas 2101, 2125 y 2149 son algunos otros ejemplos de programas asimetricos. Estos difieren de los programas asimetricos mostrados en la Figura 19 por el hecho de que no dependen de ranuras en enlace descendente adicionales (marcadas con *) para facilitar la imparcialidad. Estos programas podnan resultar mas adecuados en determinadas situaciones, por ejemplo, cuando se desea que ciertos puntos de acceso o dispositivos de retransmision tengan prioridad constante sobre otros.
La Figura 22 es una vista esquematica generalizada de transmisiones inalambricas por parte de terminales inalambric soesgún una realizacion. Los programas 2201, 2225 y 2249 son algunos otros ejemplos de programas asimetricos. Estos se pueden considerar como un tubrido de los programas mostrados en la Figura 19 y en la Figura 21. Estos programas podnan ser mas adecuados en ciertas situaciones.
La Figura 23 es una vista esquematica generalizada de transmisiones inalambricas por parte de terminales inalambric soesgún una realizacion. Los programas 2301, 2325 y 2349 son algunos otros ejemplos de programas asimetricos. El programa 2301 es un ejemplo en el que las minirranuras en enlace descendente y en enlace ascendente no estan intercaladas como en los programas de la Figura 19. Sin embargo, para explotar la asimetna de topologfas y patrones de trafico, las minirranuras en enlace descendente y en enlace ascendente se pueden separar de la forma que se muestra en el programa 1901. Por otra parte, en algunas realizaciones, las minirranuras en enlace ascendente pueden tener un espacio entre frames menor en programas como el 2325. Por ultimo, en algunas realizaciones, los programas en enlace descendente pueden no ser deterministas para conseguir un rendimiento razonable. Por ejemplo, en algunos sistemas, siempre que esten separadas, las transmisiones tanto en enlace ascendente como descendente podnan ser aleatorizadas como se muestra en el programa 2349. Los programas mostrados en la Figura 23 podnan ser mas adecuados en algunas situaciones.
Utilizando los ejemplos anteriores, los terminales inalambricos podnan pasar adaptativamente de un programa a otro dependiendo de la topologfa, el numero, los programas, las necesidades, la actividad y los patrones de trafico de otros terminales inalambricos cercanos. Las balizas, frames de control, frames de gestion, frames de datos u otras senales de comunicacion inalambricas, como la anteriormente descrita senal de estado del programa, pueden ser utilizadas para transmitir la topologfa, el numero, los programas, las necesidades, la actividad y los patrones de trafico de terminales inalambricos cercanos a otros terminales inalambricos. Por otra parte, los terminales inalambricos pueden cooperar y coordinarse para converger en uno o mas programas en base al menos a uno de los factores siguientes: la calidad de los nodos colectores y reles cercanos, la cantidad de los nodos colectores y reles cercanos, la vida de la batena, la fuente de alimentacion, el rendimiento medio, el uso de ancho de banda, las necesidades de ancho de banda, la disponibilidad de ancho de banda, el tipo de dispositivo, el nivel de movilidad, la hora del dfa, las tarifas de suscripcion, el perfil del usuario, la intensidad y la calidad de la senal no celular, la intensidad y calidad de la senal celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz no celular, el nivel de interferencia inalambrica experimentada por la interfaz celular, el numero de saltos a un nodo colector, estado actual del segundo dispositivo, el estado actual del primer dispositivo, la polffica de participacion que utiliza el segundo dispositivo, la polffica de participacion que utiliza el primer dispositivo y el entorno inalambrico circundante.
En algunas realizaciones, los frames de solicitud (REQ) pueden utilizar un espacio entre frames diferente de otros frames, por ej. un espacio entre frames mas corto. Un ejemplo de un frame REQ se muestra en la Figura 32. Los frames REQ pueden ser utilizados por los nodos cercanos, por ej. dispositivos inalambricos, para obtener un nodo para utilizar la programacion ERB o utilizar un programa menos agresivo, por ej. para solicitar una transicion del programa 1901 al programa 1949 de la Figura 19. En algunas realizaciones, el crowdsourcing de frames REQ y diversas solicitudes de nodos cercanos se podnan utilizar antes de actuar sobre las solicitudes, por ej. cada programador puede cambiar el programa en respuesta a una mayona de dispositivos inalambricos que solicitan una transicion a un programa mas agresivo o menos agresivo. Por tanto, en algunos sistemas, se espera mejorar la solidez, el rendimiento y la cooperacion.
Cuando los programas asimetricos no conducen a un buen comportamiento y rendimiento, por ej. cuando incluso el programa menos agresivo no proporciona suficientes ranuras de duracion IFS para los dispositivos inalambricos que transmiten en enlace descendente, los terminales inalambricos pueden retirarse adaptativamente usando programas de retardo exponencial aleatorio. Dependiendo de sus necesidades y de las condiciones de la red en ese momento, los terminales inalambricos en algunas realizaciones pueden pasarse adaptativamente a programas normales, conservadores y/o
agresivos. El programa 1901 se podna considerar mas agresivo que el programa 1949 de la Figura 19, porque los terminales inalambricos podnan obtener potencialmente ranuras deterministas para transmitir mas frecuentemente en esta forma de realizacion, dado que el programa ofrece mas ranuras para elegir. Por otra parte, se pueden ofrecer mas oportunidades de transmision (TXOP) a nodos que necesitan mas ancho de banda. De esta forma, los nodos que utilizan ranuras de duracion IFS deterministas podnan obtener diferentes prioridades utilizando diferentes TXOP.
TXOP utiliza una comprobacion de redundancia dclica para cada fragmento, aun si se desbordan constantemente o cuentan con un espacio entre frames reducido (RIFS), que puede ser inferior al SIFS, por ej. el RIFS puede ser aproximadamente igual a 9 uds. y el SIFS puede ser aproximadamente igual a 16 uds. Esto podna mejorar la solidez, especialmente para las velocidades superiores, porque se envfan mas bytes aunque se utiliza el mismo numero de sfmbolos (o tiempo TXOP). En algunas realizaciones, cuando se permite que los flujos deterministas de interferencia se produzcan en paralelo,
los flujos que utilizan velocidades superiores en la capa ffsica pueden transmitir un mayor numero de bytes en la misma cantidad de tiempo que los flujos que utilizan velocidades inferiores en la capa ffsica. Por tanto, se podna necesitar una mayor agregacion de frames para los flujos que utilizan velocidades superiores en la capa ffsica cuando se utiliza TXOP. Por tanto, podna resultar util realizar comprobaciones CRC mas frecuentes para los flujos que utilizan velocidades mas altas en la capa ffsica.
La mencionada realización se puede beneficiar de la separacion del primer tipo de datos y del segundo tipo de datos, por ej. datos en enlace descendente y en enlace ascendente. Por ejemplo, las redes inalambricas que se utilizan para acceder a Internet podnan tener dos tipos de datos o trafico: trafico en enlace descendente y trafico en enlace ascendente. A menudo los transmisores de trafico en enlace descendente son menos numerosos que los transmisores de trafico en enlace ascendente. Por ejemplo, una estacion base inalambrica podna dar servicio a varios dispositivos inalambricos. En este ejemplo, la direccion en enlace descendente es desde la estacion base inalambrica hasta los dispositivos inalambricos y la direccion en enlace ascendente es desde los dispositivos inalambricos hasta la estacion base inalambrica. Aunque a menudo hay menos transmisores de trafico en enlace descendente, el trafico de Internet en enlace descendente suele ser mayor que el trafico de Internet en enlace ascendente.
La realización anteriormente descrita puede permitir que los nodos de la red inalambrica separen el plano de competencia para las ranuras de duracion IFS entre el trafico en enlace ascendente y el trafico en enlace descendente. Como resultado, en algunos sistemas, el trafico ascendente compite con otro trafico ascendente y el trafico descendente compite con otro trafico descendente para acceder al canal inalambrico. Por otra parte, los pocos transmisores en enlace descendente pueden entonces coordinarse y cooperar entre ellos para coexistir en el mismo canal inalambrico. Asimismo, anadir determinismo a los programas de frames en enlace descendente se espera que reduzca las contenciones y colisiones entre transmisores y frames en enlace descendente. Se espera que el determinismo reduzca tambien las penalizaciones y los gastos asociados con las retransmisiones. Por ultimo, en algunos sistemas, el determinismo puede permitir que se produzcan mas flujos en enlace descendente en paralelo, permitiendo que los transmisores en enlace descendente utilicen los recursos de red disponibles de forma mas agresiva y eficiente.
El trafico de Internet en enlace ascendente suele ser menos abundante que el trafico de Internet en enlace descendente. Por otra parte, el numero de transmisores para el trafico en enlace ascendente suele ser mayor que el numero de transmisores para el trafico en enlace descendente. Por tanto, a menudo resulta mas diffcil coordinar los diversos transmisores de trafico en enlace ascendente de manera distribuida con gastos bajos. El ERB se puede utilizar para resolver contenciones y colisiones entre transmisores del trafico en enlace ascendente de forma simple y distribuida. Por otra parte, dado que los flujos de trafico en enlace ascendente a menudo seran menos intensos, los dispositivos inalambricos no sufriran las desventajas del ERB que se observan durante una elevada congestion del trafico. Por tanto, la realización anteriormente descrita podna resultar util en redes inalambricas que se utilizan para acceder a Internet, como redes de banda ancha de un salto y redes moviles multisalto.
Como se ha mencionado antes, cuando los flujos mas intensos se programan de forma mas determinista, se puede conseguir una mejor coordinacion y cooperacion entre transmisores de frames en enlace descendente. Esta coordinacion y cooperacion se podna utilizar entonces para permitir que multiples transmisiones de interferencia se produzcan en paralelo para mejorar el rendimiento de las redes inalambricas. Sin embargo, la anterior invencion se podna utilizar para mitigar problemas de nodos ocultos (un ejemplo de esto se describe mas abajo) explotando el determinismo de los flujos mas intensos.
La Figura 24 es una vista esquematica generalizada de transmisiones inalambricas por parte de terminales inalambric soesgún una realizacion. En particular, las figuras describen el problema del nodo oculto y como se podna mitigar. La Figura 24 solo ilustra un escenario de ejemplo; sin embargo, las tecnicas descritas se podnan aplicar facilmente a otros escenarios con la orientacion de la presente descripción. El evento 2402 muestra que el dispositivo inalambrico N1, en el ejemplo ilustrado, solo puede ser escuchado por el dispositivo inalambrico N2 y el dispositivo inalambrico N4 solo puede ser escuchado por el dispositivo inalambrico N3. El evento 2412 muestra que el dispositivo inalambrico N2 puede ser escuchado por el dispositivo inalambrico N1 y el dispositivo inalambrico N3. El evento 2412 tambien muestra que el dispositivo inalambrico N3 puede ser escuchado por el dispositivo inalambrico N2 y el dispositivo inalambrico N4. En un ejemplo, N1 y N4 son transmisores de trafico en enlace descendente (ilustrado por la direccion de las flechas) y N2 y N3 son transmisores de trafico en enlace ascendente. Y en este ejemplo, N1 utiliza el programa asimetrico 2462 y ha elegido la minirranura en enlace descendente D1 para transmitir los frames en enlace descendente. Tambien en este ejemplo, N4 utiliza el programa asimetrico 2462 y ha elegido la minirranura en enlace descendente D2 para transmitir los frames en enlace descendente. Una solicitud de envfo (RTS) notifica a un receptor que un transmisor desea enviarle algo en un futuro cercano. Si el receptor cree que puede recibir transmisiones posteriores del transmisor, el receptor envfa una autorizacion de envfo (CTS) al transmisor. Entonces el transmisor puede enviar frames de datos al receptor. Si el receptor recibe los frames de datos posteriores correctamente, puede enviar una senal de reconocimiento (ACK) al transmisor. El procedimiento es generalmente utilizado por la popular WiFi o la norma IEEE 802.1. El evento 2422 muestra que N1 envfa una RTS a N2 en la minirranura Dl y N4 envfa una RTS a N3 en la minirranura D2. El evento 2032 muestra que N2 envfa una CTS a N1 tras haber recibido la RTS. Cabe senalar que N2 puede enviar una CTS a N1 antes de que N3 pueda enviar una CTS a N4 porque N2 recibe su RTS antes de que N3 reciba su RTS. Por otra parte, N3 aplaza la transmision de su CTS a n4 porque no quiere interferir en la transaccion que esta ocurriendo entre N1 y N2. La cooperacion de N3 permite a N1 enviar frames de datos a N2. El evento 2442 muestra que N2 devuelve una ACK a N1 tras haber recibido los datos correctamente de N1. A N3 le sirve de indicacion esta ACK y transmite inteligentemente una CTS a N4 en la minirranura en enlace descendente determinista D2 en el evento 2452. Esta CTS con retardo inteligente se marca como iCTS en el evento 2452 de la Figura 24. N4 recibe esta CTS con retardo y reanuda la transmision de frames de datos que ha puesto en fila para N3. Dado que NI utilizo DI, en este ejemplo, el nodo N1 debe utilizar la minirranura en enlace descendente DI* para cualquier transmision posterior en enlace descendente. Incluso si N1 envfa una RTA en DI*, N2 en esta realización puede retardar inteligentemente su CTS a N1 a fin de cooperar con N3 y evitar interferir en la transaccion entre N4 y N3. Esto es similar a la cooperacion de N3 en el evento 2432. Por tanto, el ejemplo de la Figura 24 muestra un escenario de ejemplo en el que la CTS inteligente ayuda a mitigar problemas de nodo ocultos. Cabe senalar que N1 esta oculto para N3 y N4. Por otra parte, N4 esta oculto para N2 y N1. No obstante, N1, N2, N3 y N4 son capaces de cooperar y coordinarse utilizando el mecanismo de CTS inteligente en este ejemplo. Tambien hay que senalar que otras realizaciones no utilizan necesariamente este u otros mecanismos de CTS inteligente. Otra cosa a tener en cuenta es que el mecanismo de CTS inteligente, en algunas realizaciones, se beneficia del programa determinista que esta siendo utilizado por NI y N4 para los frames en enlace descendente. Cuando estos flujos en enlace descendente son abundantes, los problemas de nodo ocultos son mitigados para los flujos que necesitan mas proteccion. Los frames tipo CTS inteligente no siempre se pueden demorar. En ocasiones deben ser enviadas sin retardo, pero con una indicacion (como el bit ocupado que este fijado) que muestre que en esos momentos el receptor no puede recibir frames de datos posteriores. Cuando un terminal inalambrico recibe un frame tipo CTS con esta indicacion, podna en determinadas realizaciones intentarlo mas tarde, sin ser penalizado por el ERB. Pueden existir graves problemas de nodo oculto incluso cuando solo un flujo es intenso. Cuando el flujo intenso esta programado determimsticamente, los frames de tipo CTS inteligente y la capacidad de deteccion del operador se podnan utilizar para mitigar los problemas de nodos ocultos. Por otra parte, los flujos que podnan potencialmente sufrir problemas de nodos ocultos podnan converger a un programa mas determinista. Inicialmente los frames RTS y CTS podnan ayudar a entender el entorno inalambrico y las balizas podnan ayudar a estimar las topologfas de los nodos cercanos. Una vez que se ha establecido una estrategia de programacion mas determinista, el uso de frames RTS y CTS se podna reducir adaptativamente. Se podna permitir que los terminales inalambricos cooperasen entre ellos, se coordinasen y coexistiesen utilizando la mencionada invencion. Esta cooperacion podna ayudar a los terminales inalambricos a converger en una estrategia de programacion a lo largo del tiempo.
En las redes inalambricas utilizadas para acceder a Internet, a menudo las transmisiones de enlace ascendente se componen de pequenos frames, como ACK de TCP. Si se agregan pequenos frames, como ACK de TCP, antes de la transmision se puede reducir considerablemente el numero de transmisiones en enlace ascendente. Esta agregacion puede ser realizada, por ej. por el programador anteriormente descrito. Se espera que esto ayude a reducir contenciones y colisiones entre transmisores de trafico en enlace ascendente incluso en horas de uso intenso. Esta agregacion de frames podna tener un lfmite de tamano y/o de tiempo. Por ejemplo, el lfmite de tamano se puede decidir para mantener la probabilidad de corrupcion del frame por debajo de un determinado umbral. Por ejemplo, puede ser necesario aplicar minuciosamente lfmites de tiempo cuando se agregan pequenos frames como ACK de TCP, para evitar que el control de la congestion de TCP se active.
En algunas realizaciones, un transmisor de trafico intenso en comparacion con otros dispositivos inalambricos de una red inalambrica puede recibir mas minirranuras de duracion IFS deterministas dependiendo de las longitudes de las colas, las necesidades de ancho de banda, el rendimiento medio y el rendimiento maximo. Los frames RTS y CTS ayudan a mitigar el problema de nodos ocultos en las redes inalambricas de acceso aleatorio. Sin embargo, recibir y actuar sobre una RTS suele consumir mucho mas tiempo que una minirranura. Esto puede llevar a la disminucion de los beneficios del uso de frames RTS y CTS. La tecnica anteriormente descrita puede ser utilizada para disenar programas asimetricos que aumentan las ventajas de los frames de control, como frames RTS y CTS. Por ejemplo, una forma de disenar y utilizar estos programas consiste en hacer que los transmisores de trafico intenso que estan inalambricamente cercanos se mantengan tambien cercanos en terminos de las minirranuras en enlace descendente asignadas en el programa asimetrico en uso. Dos dispositivos inalambricos estan inalambricamente cercanos si las transmisiones de un dispositivo inalambrico pueden ser escuchadas frecuentemente con una elevada ratio entre senal y ruido de interferencia (SINR) por el otro dispositivo inalambrico. Con respecto al programa 1949 de la figura 19, dos transmisores de frames en enlace descendente inalambricamente cercanos podnan utilizar las minirranuras en enlace descendente adyacentes D1 y D2. Dado que se encuentran inalambricamente cercanos, sus correspondientes redes pueden sufrir menos problemas de nodos ocultos e interferencias de los usuarios en el borde de la celula gracias a la otra. Por otra parte, otros dos transmisores de frames en enlace descendente inalambricamente alejados entre sf podnan utilizar minirranuras en enlace descendente alejadas entre sf en tiempo, como D1 y D8. Las correspondientes redes de los transmisores en enlace descendente inalambricamente alejadas entre sf pueden sufrir mas problemas de nodos ocultos e interferencias de los usuarios en el borde de la celula. Esta gran separacion en tiempo de las minirranuras en enlace descendente permite que los frames de control, como RTS y CTS, sean utilizados de forma mas efectiva. Otra forma de separar las minirranuras deterministas de los transmisores inalambricamente alejados consiste en llenar varias ranuras de acceso aleatorio intermedias.
Un ejemplo de una implementacion particular de un programador asimetrico parcialmente determinista se describe mas abajo por referencia a tres modulos que se pueden ejecutar, por ej. en una CPU de un dispositivo inalambrico, para crear un programador o se pueden integrar en forma de hardware, por ej. como circuitos integrados de aplicacion espedfica, para formar un programador. Los modulos de ejemplo son un programador principal (MS), un programador en enlace descendente especial (SDS) y un buscador de programas en enlace descendente (DSF). El MS puede coordinar programas para frames tanto en enlace ascendente como descendente. El SDS, en este ejemplo, puede ser llamado por el MS y proporciona una ranura de duracion IFS para programar la transmision de un frame en enlace descendente (por ej. un frame de datos). El DSF de esta realización puede ser llamado por el SDS y puede seleccionar el programa en enlace descendente, como se describe mas abajo. Cada uno de estos modulos puede adoptar la forma de hardware o puede ser almacenado en forma de código almacenado en medios tangibles legibles por ordenador, como una memoria flash, y cuando este código se ejecuta, puede hacer que una CPU de un dispositivo inalambrico realice los procesos que se describen mas abajo y atribuirse al MS, al SDS y al DSF. El siguiente pseudocódigo es un ejemplo de un proceso que puede realizar el modulo MS de un programador segun la presente realizacion.
D A S _Schedule_Frame (fram e)
e rro r = 0
if Frame_Type(frame) == DOWNLINK then
if N o D L T X F Ia g <= 0 then
ifs D L == SDS _Get _DL_IFS (NO_COLLISION);
while error < MAX_DL_FAILURES do
if DL_TX_Frame(frame, ifsD L ) == FAILURE then
e rro r = e rro r + 1;
else
return SUCCESS; end if
ifs D L ==SDS_Get_DL JFS(COLLISION);
end while
N o D L T X F la g = DL_RECOVERY_TIME;
else
N o D L T X F la g = N o D L T X F Ia g — 1:
end If
end if
e rro r = 0
while e rro r < MAX_UL_FAILURES do
if UL_TX_Frame(frame) == FAILURE then
e rro r = e rro r + 1;
else
return SUCCESS;
end if
end while
return FAILURE:
El MS de la presente realización programa frames en enlace ascendente y descendente. El proceso anterior es una descripción general de un ejemplo de este proceso. Como se muestra en el pseudocódigo anterior, si un frame es un frame en enlace descendente, entonces en respuesta el programador de esta realizacion utiliza las duraciones IFS denominadas isfDL, proporcionadas por el SDS que se describe a continuacion. La duracion de IFS ifsDL puede ser una ranura en enlace descendente determinista, por ej. una ranura de duracion IFS reservada para el trafico en enlace descendente, por ej. en el programa 1901 de la Figura 19. La ranura en enlace descendente determinista puede ser la ventana reservada en la red inalambrica para transmisiones por parte del dispositivo inalambrico que ejecuta el proceso aqu descrito. El MS puede intentar transmitir el frame en enlace descendente en la duracion IFS designada por el valor de ifsD. Si el programador lo consigue, por ej. si no hay colision y se recibe un frame ACK del dispositivo al que se envio el frame, el proceso anterior pasa al frame siguiente. De lo contrario, en este ejemplo, el modulo MS del programador puede solicitar el valor ifsDL de nuevo al SDS volver a intentar transmitir el frame.
En algunos casos, las retransmisiones pueden seguir fracasando debido a la existencia de un trafico en enlace ascendente relativamente intenso (por ej. los detectores del operador a menudo detectan que el canal inalambrico esta ocupado) o a la existencia de un trafico en enlace descendente relativamente intenso (por ej. los detectores del operadores a menudo detectan que el canal inalambrico esta ocupado o que se producen colisiones con las transmisiones en enlace descendente). El modulo MS puede llevar un recuento del numero de transmisiones fallidas, por ej. el numero de fallos en un periodo de tiempo dado, como en los 30 segundos anteriores, por ejemplo. Como se muestra en el pseudocódigo para el modulo MS, cuando se ha superado un numero de fallos lfmite, marcado MAX_DL_FAILURES, el modulo MS puede entrar en un modo de recuperació,n designado en esta realización ajustando la variable NoDLTXFlag en DL_RECOVERY_TIME. En respuesta a este cambio, el frame fallido puede entonces programarse utilizando ERB, que puede ser gestionado por un modulo UL_TX_Frame, que es un ejemplo de un programador de acceso aleatorio 802.11. En este ejemplo, por cada transmision en enlace descendente satisfactorio en el modo de recuperació,n el modulo MS puede reducir el contador de NoDLTXFlag. Cuando este contador cae por debajo de un umbral, por ej. 0, el modulo MS puede abandonar el modo recuperació yn continuar operando con un programa asimetrico parcialmente determinista, como el programa 1901 o 1949 de la Figura 19.
A continuacion se muestra un ejemplo del modulo SDA de la presente realizacion. Una vez mas, el pseudocódigo mostrado a continuacion describe un proceso que puede ser realizado por hardware, como un circuito integrado de aplicacion espedfica, o ejecutando el código almacenado en medios tangibles legibles por ordenador.
SDS_Get_DL_FS(txState)
if txS ta te == COLLISION then
S D S C o llis io n s = S D S C o llis io n s + 1;
else
S D S C u llis ion s = S D S C o llis io n s - 1;
end If
If DL-Schedule-Fresh(CurrSchedule) == FALSE
then
C u rrS ch e d u le = DSF_Get_Schedule(NORMAL);
else if S D S C o llis io n s >= MAX.COLLISIONS
then
C u rrS ch e d u le — DSF_Get_Schedule(NORMAL);
else if Request_Table_Use_ERB() == TRUE
then
C u rrS ch e d u le = SCHEDULE_ERB;
else if Request_Table_Less_Aggressive == TRUE
then C u rrS ch e d u le =
DSF_Get _Schedule (CONSERVATIVE);
else if S D S C o llis io n s <= MIN_COLLISIONS
then
C u rr S ch e d u le =
DSF_Get_Schedule (AGGRESSIVE);
Else if DL_TX_Round_Complete() == TRUE
then
DL_Schedule_Refresh(CurrSchedu/e);
return DL_IFS_BASE;
else
DL_Schedule_Refresh (C u rrS ched u /e );
return (DL_IFS_BASE DL_IFS_OFFSET);
end if
D L _ S e h e d u le _ In itia /ize (C u rrS ch e d u /e );
return Extract_DL_IFS(CurrSchedu/e;
En esta realizacion, el proceso anteriormente realizado por el modulo SDS puede ser iniciado por el modulo MS que llama al modulo SDS y, en respuesta, el modulo SDS puede proporcionar una ranura de duracion IFS al modulo MS. El modulo SDS recibe como dato de entrada el valor marcado txState del modulo MS, que en esta realización indica si se ha producido una colision mientras se utilizaba una ranura de duracion IFS previamente proporcionada por el SDS. El valor marcado SDSCollisions puede ser una variable estatica que realiza un seguimiento de la ocurrencia de estas colisiones, por ej. si se ha producido una colision, se puede incrementar el valor SDSCollisions y si no se ha producido una colision, se puede reducir el valor SDSCollisions. Los valores MAX_COLLISIONS y MIN_COLLISIONS de esta realizacion son umbrales para colisiones maximas y mmimas, respectivamente. Si se superan estos umbrales, el SDS solicita un cambio a un programa mas o menos agresivo, como se describe mas abajo. Un dispositivo inalambrico puede, en algunas realizaciones, estar en estado de espera durante la transmision de frames posteriores.
En caso de que esta duracion sea relativamente larga (por ej. mas de 30 segundos o alguna otra duracion adaptativamente determinada en funcion de las circunstancias), lo que se determina cuando la funcion marcada DL_Schedule_Fresh devuelve un valor de falso, el SDS puede formar un nuevo programa utilizando el modulo DSF que se describe mas abajo. En caso de que DL_Schedule_Fresh devuelva un valor de falso o en caso de que SDSCollisions supere el umbral MAX_COLLISIONS, el modulo SDS puede solicitar un programa a DSF y transmitir el valor de NORMAL para indicar que el nivel de agresividad solicitado.
De lo contrario, en esta realizacion, el modulo SDS procede a consultar en la memoria los valores almacenados en una estructura de datos marcada Request_Table para todas las solicitudes de otros dispositivos inalambricos cercanos. Estas solicitudes pueden ser en forma de frames REQ y pueden expresar solicitudes de otros dispositivos inalambricos de programas mas o menos agresivos o programacion e Rb . La estructura Request_Table se puede actualizar cada vez que se recibe un frame REQ. Si el mismo tipo de solicitud, por ej. solicitando un programa mas agresivo, se recibe de un numero lfmite de dispositivos inalambricos, por ej. una mayona, la solicitud se puede conceder. Por ejemplo, el SDS puede pasar a programacion ERB en respuesta a la recepcion de un numero suficiente de solicitudes, por ej. mas de un ifmite, como una mayoria, de otros dispositivos inalambricos que solicitan el paso a la programacion ERB. De forma similar, en esta realizacion, el modulo SDS puede llamar al modulo DSF con una solicitud que contiene la secuencia «CONSERVATIVE» como parametro para solicitar un programa mas conservador, si se han recibido suficientes solicitudes de ese cambio. Adicionalmente, en esta realizacion, el valor de SDSCollision puede haber cafdo por debajo del lfmite MIN_COLLISIONS, por ej. cuando hay relativamente pocos dispositivos inalambricos activos en la red inalambrica y, en respuesta, el modulo SDS puede llamar al modulo DSF y pasar la secuencia «AGGRESIVE» como parametro para solicitar un programa mas agresivo. Por tanto, en esta realizacion, el programador puede ajustar dinamicamente el numero de ranuras de duracion IFS deterministas o cambiar hacia o desde una programacion ERB no determinista en respuesta al trafico de red existente, por ej. una alta frecuencia de colision o solicitudes de otros dispositivos inalambricos. Alternativamente, en esta realizacion, si no se produce ninguna de las condiciones anteriores, el SDS puede continuar utilizando el programa establecido. Para facilitar la imparcialidad, el modulo SDS puede esperar una ronda completa de transmisiones en enlace descendente antes de reutilizar su ranura de duracion IFS seleccionada, por ej. como se ha descrito anteriormente por referencia a las ranuras D1 y D1* de la Figura 16. Esta duracion de IFS adicional se expresa en el modulo de SDS como DL_IFS_OFFSET. Por tanto, en este ejemplo, un dispositivo inalambrico que espera a que la ronda en curso de transmision en enlace descendente se complete, puede usar esperar por una duracion de DL_IFS_OFFSET DL_IFS_BASE, donde el ultimo valor corresponde a la ranura de los dispositivos inalambricos en el ciclo.
En esta realizacion, el modulo SDS puede llamar al modulo DSF para encontrar un programa en enlace descendente. Un ejemplo de un proceso que puede realizar el modulo DSF se muestra a continuacion. Una vez mas, el pseudocódigo mostrado a continuacion describe un proceso que puede ser realizado por hardware, como un circuito integrado de aplicacion espedfica, o ejecutando el código almacenado en medios tangibles legibles por ordenador.
D S F _ G e t_ S ch e d u le (th re sh o ld )
if SCHEDULE_IN_BEACON then
Query_Beacon_Table(schedule[], top o lo gy []);
if Channel_Crowdedschedule [], to p o lo g y []) ==
TRUE then
Request _Channel_Change();
else if ERB_Present(schedule []) == TRUE then
Request_ERB _Switch();
else
Query_Wireless_Env_Monitor(traffic[]);
n e w S c h e d u le = Calculate_Schedule(schedule[],
to p o lo g y [ ], tra ffic [], th re sh o ld );
end if
else
Query_Beacon_Table (topo lo gy []);
if Channel_Crowded(topology[] == TRUE then
Request _Channel_Change();
Else
Query_Wireless_Env_Monitor(traffic[]);
n e w S ch e d u le = Calculate_Schedule(topology[],
tra ffic [], th resho ld );
end if
end if
return n e w S ch e d u le ;
En este ejemplo, el modulo DSF puede mantener una estructura de datos en memoria marcada Beacon_Table en la que se registra la información de las senales de estado del nodo recibidas, por ej. ciertos tipos de balizas de otros dispositivos inalambricos. Por ejemplo, la estructura Beacon_Table puede asociar un identificador de otros dispositivos inalambricos con un valor indicativo de una ranura de duracion IFS en enlace descendente utilizada por esos otros dispositivos inalambricos. La ranura de duracion IFS utilizada por los otros dispositivos puede estar codificada en la senal de estado del programa o la ranura de duracion IFS se puede observar midiendo el tiempo entre frames transmitidos por otros dispositivos inalambricos. Por otra parte, las senales de estado del programa recibidas pueden codificar un identificador del tipo de programa que van a utilizar los demas dispositivos inalambricos, por ej. ERB o el numero de ranuras deterministas en enlace descendente. El tipo de programa en uso tambien se puede registrar en la Beacon_Table y estar asociado con un identificador del dispositivo.
El modulo DSF de esta realización puede consultar la Beacon_Table para recuperar la informacion del programa y la topologfa de los dispositivos inalambricos cercanos. Si el programa esta demasiado concurrido, por ej. si todas las ranuras de duracion IFS estan ocupadas por dispositivos relativamente cercanos, el modulo DSF puede responder solicitando un cambio de canal inalambrico. O si la consulta indica que otros dispositivos inalambricos estan utilizando programacion ERB, el modulo DSF puede transmitir una solicitud de cambio a la programacion ERB. De lo contrario, en esta realizacion, el modulo DSF puede utilizar la funcion marcada Wireless_Env-Monitor para recuperar información sobre patrones de trafico existentes, por ej. que ranuras de duracion IFS en enlace descendente estan sin utilizar.
A continuacion, en el proceso descrito por el anterior pseudocódigo, el DSF puede llamar una funcion denominada Calculate_Schedule para rellenar la variable denominada new-Schedule en base al numero, programas, topologfas y patrones de trafico de nodos cercanos, por ej. se ugnúan o mas de las tecnicas de programacion asimetrica o determinista anteriormente descritas. La funcion Calculate_Schedule puede seleccionar el programa basado en tambien en un lfmite de entradas marcadas, que puede ser una puntuacion de intensidad y calidad de la senal que indica que dispositivos inalambricos se debenan considerar lo suficientemente alejados inalambricamente a efectos de las transmisiones paralelas, por ej. compartiendo ranuras de duracion IFS. El valor lfmite se puede modular en respuesta a una solicitud de un programa mas o menos agresivo. Por ejemplo, en un modo mas agresivo, los dispositivos inalambricos pueden no ser considerados para compartir una ranura de duracion IFS solo si parecen tener una calidad e intensidad de senal relativamente buena.
El modulo DSF de la presente realización vuelve asf a un programa que, en algunos casos de uso, programa el trafico en enlace descendente y ascendente de forma asimetrica, donde el trafico en enlace ascendente se programa en base a un componente del programa aleatorio o pseudoaleatorio y el trafico en enlace descendente se programa en base a la capacidad de la red de soportar la transmision en paralelo y la disponibilidad de ranuras de duracion IFS deterministas.
Por los ejemplos anteriores, resultara evidente que algunas de las tecnicas aqu divulgadas son aplicables a muchos tipos de redes inalambricas: celulares de un salto, celulares multisalto, de un salto entre pares, multisalto entre pares, etc. Sin embargo, a pesar de que se espera que los gastos de contencion de acceso a los medios faciliten la operacion de las redes inalambricas, se pueden utilizar otras tecnicas para mejorar la operatividad de estas redes. Por ejemplo, algunos sistemas tnbridos celulares/no celulares multisalto pueden utilizar otras tecnicas para aprovechar el espectro de forma mas
agresiva. En estos sistemas, se espera que haya mucho mas trafico inalambrico en comparacion con los sistemas que no son multisalto, debido a los saltos adicionales y a los enlaces inalambricos; por tanto, el uso agresivo del espectro puede resultar particularmente recomendable en algunas de estas realizaciones, aunque las presentes tecnicas no se limitan a los sistemas que usan el espectro de forma agresiva.
Dos formas de utilizar el espectro inalambrico de forma mas agresiva consisten en reducir el tiempo de espera del sistema inalambrico y conseguir una mayor reutilizacion espacial en la red inalambrica. A pesar de que las redes inalambricas con un estricto control contribuyen razonablemente a reducir el tiempo de espera del sistema inalambrico, existe una necesidad en la tecnica de reducir el tiempo de espera de las redes inalambricas que estan mas descentralizadas y que disponen de escasa o ninguna asistencia de una autoridad centralizada. Sin embargo, reducir el tiempo de espera de estos sistemas inalambricos puede conllevar mas colisiones entre los frames inalambricos que son trasmitidos simultaneamente por los diferentes dispositivos. Por otra parte, la consecucion de una mayor reutilizacion espacial de la red inalambrica, en algunos sistemas, se facilita si las estaciones base celulares y los dispositivos inalambricos detectan colisiones y ajustan sus velocidades y potencias de transmision en consecuencia.
Cuando los dispositivos inalambricos comparten la misma ranura IFS o transmiten en paralelo de otro modo, resulta util que cada dispositivo inalambrico sea capaz de determinar si su transmision impide que las transmisiones de los demas dispositivos inalambricos sean recibidas, por ej. debido a una colision. Determinadas realizaciones pueden detectar colisiones basadas en la vigilancia (por ej. recepcion de un frame transmitido a otro dispositivo inalambrico) de frames de reconocimiento (ACK) transmitidos entre otros dispositivos inalambricos. En particular, se pueden detectar colisiones basadas en cambios o en la ausencia de cambios de identificadores de secuencia (por ej. Numeros), por ejemplo, el identificador de secuencia puede ser incrementado por un dispositivo transmisor cuando se envfa un frame de reconocimiento para indicar la recepcion satisfactoria del frame de datos transmitido o, por ej. tambien, el identificador de secuencia puede ser incrementado por el dispositivo receptor en el frame de reconocimiento. El dispositivo inalambrico de vigilancia puede controlar el identificador de secuencia (por ej. en el frame de datos o en el frame de reconocimiento), antes, despues o durante transmisiones paralelas y determinar si el dispositivo inalambrico de vigilancia ha causado una colision en una transmision entre otros dispositivos inalambricos. En respuesta a una colision detectada, el dispositivo inalambrico de vigilancia puede cambiar un atributo de sus transmisiones, por ej. un descenso del nivel de potencia de transmision, uso de una menor velocidad de datos de transmision o cambio de la ranura de duracion del espacio entre frames. En algunas realizaciones, en respuesta, el dispositivo inalambrico de vigilancia puede solicitar un cambio en los atributos de transmisiones de otros dispositivos inalambricos, por ej. solicitando un cambio en el programa.
Como ejemplo, la Figura 28 es un diagrama de tiempos que ilustra transmisiones entre los dispositivos inalambricos N1 y N2 y transmisiones entre los dispositivos inalambricos N3 y N4. El escenario ilustrado es el ejemplo de una secuencia de transmisiones en las que se puede producir una colision. Las transmisiones se pueden producir via una interfaz no celular. N1 y n3 pueden transmitir en paralelo, como se muestra en los frames Data 2 y Data 3, y N3 puede incluir un detector de colision que realiza un proceso para determinar si la transmision del frame Data 3 causa una colision con la transmision del frame Data 2 a N2. A tal efecto, el detector de colision de N3, por ej. un modulo que opera como parte de su interfaz no celular, puede vigilar los intercambios entre N1 y N2. Si N2 recibe con exito el frame Data 1, N2 transmite un frame de reconocimiento (ACK) a N1. La senal ACK puede incluir un identificador de secuencia del frame Data 1 y N1 puede incrementar el identificador de secuencia en respuesta a la
senal ACK que indica la recepcion satisfactoria. Si la senal ACK no se recibe, N1 en esta realizacion no incrementa el identificador de secuencia y se utiliza el mismo identificador de secuencia para retransmits el frame Data 1. N1 puede utilizar el mismo procedimiento para transmits Data 2. N3, monitorizando los identificadores de secuencia o las senales ACK (por ej. ACK1 y ACK4), puede determinar si ha causado una colision que ha evitado la recepcion de las senales de N1 a N2, por ej. del frame Data 2.
En algunos casos, sin embargo, N3 no puede vigilar con exito la senal ACK2 de N2 a NI porque N3 recibe un reconocimiento ACK3 de N4 aproximadamente al mismo tiempo. En efecto, N3 puede perder varias senales de reconocimiento consecutivas (o la ausencia de estas) entre N1 y N2. En esta realizacion, N3 puede ser capaz de deducir una colision aunque se pierda un frame de reconocimiento o no consiga detectar la ausencia de este frame, por ej. debido a su recepcion de un frame ACK al mismo tiempo o debido a la transmision de un frame de datos al mismo tiempo.
El detector de colision de N3 puede estar configurado para vigilar la senal ACK1, almacenar el identificador de secuencia de ACK1 en memoria, y utilizar este valor para determinar si la transmision del frame Data 3 ha causado una colision aun cuando N3 se pierda ACK2. Por ejemplo, el detector de colision de N3 puede vigilar un frame de reconocimiento posterior ACK4 entre los otros dispositivos inalambricos N1 y N2 y deducir, en base a una diferencia entre los identificadores de secuencia de ACK1 y ACK4 si el frame Data 2 ha sido recibido por N2 o si la transmision de N3 ha causado una colision y ha impedido la recepcion del frame Data 2. La comparacion se puede realizar siguiendo los procesos de deteccion de colisiones que se describen mas abajo.
Para utilizar el escaso espectro inalambrico de forma mas agresiva, algunas realizaciones pueden reducir el numero de colisiones y detectar colisiones de forma relativamente fiable utilizando algunas de las tecnicas aqu descritas. En una realizacion, se proporciona un proceso para detectar colisiones en una red inalambrica. El proceso puede incluir un primer dispositivo inalambrico que envfa un primer frame de datos a un segundo dispositivo inalambrico en una primera ranura de tiempo, donde el primer frame de datos tambien puede incluir un numero de secuencia.
El segundo dispositivo inalambrico puede enviar un segundo frame de datos (por ej. una senal de reconocimiento ACK) al primer dispositivo inalambrico en la primera ranura de tiempo para reconocer la recepcion con exito del primer frame de datos, donde el segundo frame de datos tambien puede incluir el numero de secuencia del primer frame de datos. En esta realizacion, el numero de secuencia puede ser modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del primer frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la primera ranura de tiempo se ha completado satisfactoriamente. Sin embargo, el numero de secuencia no es modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del primer frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la primera ranura de tiempo no se ha completado satisfactoriamente. Por otra parte, un tercer dispositivo inalambrico puede escuchar el numero de secuencia en la primera ranura de tiempo del primer dispositivo inalambrico o el segundo dispositivo inalambrico, por ej. el tercer dispositivo inalambrico puede recibir las transmisiones asociadas entre el primer y el segundo dispositivo inalambrico. El proceso incluye tambien un primer dispositivo inalambrico que envfa un tercer frame de datos a un segundo dispositivo inalambrico en una segunda ranura de tiempo, donde el tercer frame de datos tambien puede incluir un numero de secuencia. El segundo dispositivo inalambrico puede enviar un cuarto frame de datos al primer dispositivo inalambrico en la segunda ranura de tiempo para reconocer la recepcion con exito del tercer frame de datos, donde el cuarto frame de datos tambien puede incluir el numero de secuencia del tercer frame de datos. En esta realizacion, el numero de secuencia es modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del tercer frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la segunda ranura de tiempo se ha completado satisfactoriamente. Sin embargo, el numero de secuencia no es modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del tercer frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la segunda ranura de tiempo no se ha completado satisfactoriamente. En este ejemplo, el tercer dispositivo inalambrico no escucha, por ej. no recibe, el numero de secuencia en la segunda ranura de tiempo del primer dispositivo inalambrico o del segundo dispositivo inalambrico. A continuacion, en el presente proceso de ejemplo, el primer dispositivo inalambrico puede enviar un quinto frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en una tercera ranura de tiempo, donde el quinto frame de datos tambien puede incluir el numero de secuencia. El segundo dispositivo inalambrico puede enviar un sexto frame de datos al primer dispositivo inalambrico en la tercera ranura de tiempo para reconocer la recepcion satisfactoria del quinto frame de datos, donde el sexto frame de datos tambien puede incluir el numero de secuencia del quinto frame de datos. El numero de secuencia es modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del quinto frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la tercera ranura de tiempo se ha completado satisfactoriamente. Sin embargo, el numero de secuencia no es modificado por el primer dispositivo inalambrico si la transmision del quinto frame de datos al segundo dispositivo inalambrico en la tercera ranura de tiempo no se ha completado satisfactoriamente. En este proceso de ejemplo, el tercer dispositivo inalambrico escucha el numero de secuencia en la tercera ranura de tiempo del primer dispositivo inalambrico o del segundo dispositivo inalambrico. Por ultimo, el proceso incluye la decision del tercer dispositivo inalambrico de si el tercer frame de datos ha sido enviado satisfactoriamente por el primer dispositivo inalambrico al segundo dispositivo inalambrico en la segunda ranura de tiempo en base al valor del numero de secuencia en la primera ranura de tiempo y en valor del numero de secuencia en la tercera ranura de tiempo.
Utilizando el proceso anteriormente descrito, aunque el tercer dispositivo inalambrico no este escuchando durante la segunda ranura de tiempo, puede detectar cualquier colision entre el primer dispositivo inalambrico y el segundo dispositivo inalambrico. En la segunda ranura de tiempo, el tercer dispositivo inalambrico puede enviar un septimo frame de datos a un cuarto dispositivo inalambrico. A continuacion, en la tercera ranura de tiempo, el tercer dispositivo inalambrico puede escuchar la transmision entre el primer dispositivo inalambrico y el segundo dispositivo inalambrico y puede determinar si el tercer dispositivo inalambrico ha causado una colision en la segunda ranura de tiempo, por ej. si se ha causado una colision por la transmision de una senal del tercer dispositivo inalambrico que ha interferido en el intercambio entre el primer y el segundo dispositivo inalambrico.
Si el tercer dispositivo determina que no ha causado una colision en la segunda ranura de tiempo, entonces en respuesta, el tercer dispositivo inalambrico puede continuar transmitiendo en paralelo con el primer dispositivo inalambrico a la potencia y velocidad de transmision con la que el tercer dispositivo inalambrico haya estado transmitiendo datos en ese momento. Si el tercer dispositivo inalambrico ha causado una colision, el tercer dispositivo inalambrico puede ajustar su velocidad y potencia para encontrar un equilibrio adecuado que permita que ambos flujos inalambricos transcurran en paralelo, por ej. el tercer dispositivo inalambrico puede reducir la velocidad a la que transmite datos o la potencia con la que transmite datos en respuesta a una determinacion de que una transmision anterior ha causado potencialmente una colision con la transmision entre el primer y el segundo dispositivo inalambrico. En algunas realizaciones, el tercer dispositivo inalambrico tambien puede causar que el primer dispositivo inalambrico ajuste su velocidad y potencia para facilitar la coexistencia, por ej. transmitiendo una senal, como un frame REQ, que solicite un ajuste del primer dispositivo inalambrico. Por otra parte, en algunas realizaciones, en respuesta a la colision, los dispositivos inalambricos pueden intentar establecer un nuevo programa de acceso a los medios si el acceso concurrente no resulta viable, por ej. la senal transmitida por el tercer dispositivo inalambrico en respuesta a la deteccion de una colision puede ser recibida por los otros dispositivos inalambricos, y cada uno de los dispositivos inalambricos puede ajustar el programa de acceso a los medios en respuesta. En algunas realizaciones, esta tecnica puede ser utilizada para mejorar la reutilizacion espacial del canal inalambrico, aunque no todas las aplicaciones ofrecen necesariamente este beneficio. Los principios de la presente realización tambien pueden resultar particularmente utiles en escenarios en los que se utiliza el mismo espectro inalambrico para el trafico en enlace ascendente y en enlace descendente. Tambien puede resultar util para los dispositivos que pueden tanto transmitir frames inalambricos o como recibir frames inalambricos en un momento dado.
El numero de secuencia podna tener solo un bit de longitud. Tambien podna ser un numero entero positivo que rota dclicamente, por ej. un numero que se restablece a cero cuando se incrementa hasta que ha alcanzado su valor maximo. La bibliograffa existente en ocasiones clasifica los frames inalambricos en frames de datos, de control y de gestion, como se ha expuesto anteriormente. En este documento, utilizamos la expresion frames de datos para incluir todos los tipos de frames inalambricos. En algunas realizaciones, los dispositivos inalambricos cercanos pueden utilizar mecanismos de escucha y deteccion de colision, por ej. versiones de la realización anteriormente descrita, para valorar la presencia y ausencia de frames inalambricos esperados en el canal inalambrico, por ej. para deducir que se ha producido una colision basada en la ausencia de un frame esperado o que no se ha producido una colision basada en presencia de un frame. Los dispositivos inalambricos pueden utilizar entonces esta información sobre la presencia y ausencia de frames inalambricos para decidir si transmitir y/o permitir transmisiones en las ranuras de tiempo sucesivas.
Una version de la presente tecnica se ilustra en el siguiente ejemplo. En un proceso de transmision de ejemplo, el numero de secuencia es modificado secuencialmente por el primer dispositivo inalambrico cada vez que una transmision al segundo dispositivo inalambrico en una ranura de tiempo se completa satisfactoriamente, por ej. en respuesta a la recepcion de una senal de reconocimiento del segundo dispositivo inalambrico. Por otra parte, el numero de secuencia no es modificado secuencialmente por el primer dispositivo inalambrico cada vez que una transmision al segundo dispositivo inalambrico en una ranura de tiempo no se completa satisfactoriamente, por ej. en respuesta a la ausencia de una senal de reconocimiento del segundo dispositivo inalambrico en un periodo de tiempo. El tercer dispositivo inalambrico puede decidir si un frame de datos, por ej. el tercer frame de datos en la descripción anterior, ha sido enviado con exito por el primer dispositivo inalambrico al segundo dispositivo inalambrico en la segunda ranura de tiempo en base al valor del numero de secuencia en la primera ranura de tiempo y el valor del numero de secuencia en la tercera ranura de tiempo. En este ejemplo, dado que el primer dispositivo inalambrico incrementa secuencialmente el numero de secuencia, el tercer dispositivo inalambrico puede decidir que el tercer frame de datos ha fracasado en la segunda ranura de tiempo si el valor del numero de secuencia en la primera ranura de tiempo y el valor del numero de secuencia en la tercera ranura de tiempo difieren dclicamente en uno. El tercer dispositivo inalambrico tambien puede decidir que el tercer frame de datos ha prosperado en la segunda ranura de tiempo si el valor del numero de secuencia en la primera ranura de tiempo y el valor del numero de secuencia en la tercera ranura de tiempo difieren dclicamente en dos.
En algunas realizaciones, N3, el dispositivo de vigilancia, puede incluir un detector de colision que realiza un proceso mostrado por el pseudocódigo siguiente para detectar colisiones. El pseudocódigo puede ser codificado como un producto de programa informatico en un medio tangible legible por ordenador de un dispositivo inalambrico o, por ej. o incorporado a un circuito integrado, como una interfaz no celular, de un dispositivo inalambrico. El pseudocódigo incluye un modulo llamado Channnel_Measurement que esta configurado para vigilar senales de reconocimiento de intercambios entre otros dispositivos inalambricos y deducir los numeros de secuencia de intercambios perdidos o de lo que no se ha realizado un seguimiento, por ej. debido a que los otros dispositivos inalambricos estan intercambiando frames de reconocimiento aproximadamente al mismo tiempo que el dispositivo inalambrico con el modulo Channel_Measurement recibe un frame de reconocimiento. Utilizando el modulo Channel_Measurement, en algunas realizaciones, el dispositivo inalambrico puede vigilar, transmitir y, a continuacion vigilar de nuevo para determinar si la transmision ha causado una colision 3000.
then
Figure imgf000056_0001
En una realizacion, oldSEQBit puede almacenar un identificador de secuencia de un frame previamente vigilado, por ej. de ACK1 o Data 1. En una realizacion, el identificador de secuencia tiene un solo bit, aunque puede incluir mas bits en otras realizaciones. El modulo puede llamar entonces al modulo TX_Frame para que transmita un frame, por ej. Data 3 en la Figura 28. Tras la transmision, el modulo de esta realización puede vigilar el identificador de otra secuencia, por ej. de Data 4 o ACK 4, y almacenarlo en newSEQBit. El modulo puede determinar entonces si se ha causado una colision comparando newSEQBit con oldSEQBit. Si los valores indican una colision, entonces el modulo puede ajustar un atributo de transmision del dispositivo inalambrico, como los anteriores, incluyendo el programa, la velocidad de datos o la potencia de transmision. Por ejemplo, en el escenario de la Figura 28, con un identificador de secuencia de un bit, el modulo puede determinar si newSEQBit es igual a oldSEQBit y deducir que no se ha producido una colision, dado que el identificador de secuencia ha completado un ciclo de 1 a 0 a 1 o de 0 a 1 a 0, por ejemplo. En otras realizaciones, el numero de secuencia puede tener mas dfgitos, por ej. 2 o mas bits, y el modulo puede determinar si newSEQBit es igual a oldSEQBit mas un incremento para detectar si se ha producido una colision.
En otras realizaciones, el identificador de secuencia puede haber aumentado de longitud para aumentar la solidez de la deteccion de colisiones. Por otra parte, en algunas realizaciones, las tecnicas de vigilancia pueden ser variaciones de las anteriormente descritas para que las detecciones de colisiones sean mas solidas. Por ejemplo, las tecnicas ilustradas en las Figuras 29-31 pueden ofrecer una deteccion de colisiones mas robusta en ciertas topologfas ilustradas.
El numero de dispositivos inalambricos aumenta rapidamente. A medida que aumenta el numero de dispositivos inalambricos, tambien lo hace el numero de tipos de dispositivos inalambricos. Hay varios tipos de dispositivos inalambricos diferentes que participan en las redes inalambricas. Cada dispositivo tiene sus propias limitaciones y capacidades. Por ejemplo, algunos dispositivos inalambricos pueden ser enchufados a una toma electrica, mientras que otros se alimentan por batenas. Estos dispositivos inalambricos pueden ser alimentados por una batena de alta capacidad mientras que otros son alimentados por batenas de menor capacidad. Algunos dispositivos inalambricos habitualmente portados por los seres humanos, mientras que otros no son portados por seres humanos. Algunos dispositivos inalambricos pueden ser instalados en vetuculos y otros no. Las realizaciones de las presentes tecnicas pueden establecer diferencias entre tipos de dispositivos inalambricos.
En otra realizacion, se proporciona un proceso para establecer diferencias entre dispositivos inalambricos. El proceso puede incluir un primer dispositivo inalambrico que envfa, por ej. transmite o emite a traves de su interfaz celular o no celular, un frame de datos, donde el frame de datos incluye un campo de tipo. Un segundo dispositivo inalambrico recibe el frame de datos y concluye el tipo de dispositivo del primer dispositivo inalambrico en base al campo de tipo incluido en los datos. Como se ha mencionado anteriormente, por frame de datos entendemos todo tipo de frames inalambricos. Por ejemplo, el frame inalambrico puede ser una baliza emitida por dispositivos inalambricos utilizando un mecanismo de balizamiento distribuido. Por ejemplo, el campo de tipo podna representar los siguientes tipos de dispositivo: dispositivo inalambrico portado por un ser humano, dispositivo inalambrico no portado por un ser humano, dispositivo inalambrico portado por un animal, dispositivo inalambrico no portado por un animal, dispositivo inalambrico integrado en un vetuculo, dispositivo inalambrico no integrado en un vetuculo, dispositivo inalambrico enchufado a la corriente en ese momento y dispositivo inalambrico no enchufado a la corriente en ese momento. En una red inalambrica con diferentes tipos de dispositivos inalambricos, la informacion del tipo de dispositivo resultara util. En las redes moviles multisalto, esta informacion resulta particularmente util porque las decisiones de salto se pueden basar en esta informacion, como se ha expuesto anteriormente, aunque no todas las realizaciones realizan el proceso aqu descrito. Por ejemplo, un dispositivo inalambrico alimentado por una batena de gran tamano puede ser una mejor opcion de salto que un dispositivo inalambrico con una batena mas pequena. Como se pone de manifiesto en este ejemplo, esto beneficiara tanto al dispositivo que salta como al dispositivo al que se salta. Por otra parte, una de nuestras realizaciones relacionadas anteriormente mencionadas de la presente invencion capacitan a los dispositivos inalambricos para permitir o rechazar individualmente el salto en base a ciertos factores en el estado del dispositivo en ese momento.
En algunas realizaciones, el campo del tipo de dispositivo puede indicar si el dispositivo es del tipo que sena portado por un ser humano, por ej. un telefono movil o un ordenador portát,il y este campo se puede utilizar para las decisiones de salto. Por ejemplo, un dispositivo inalambrico puede determinar que su tipo de dispositivo es el tipo portado por humanos y ajustar los mencionados factores lfmite para determinar si saltar a otro dispositivo hara mas probable que el dispositivo inalambrico salte a otro dispositivo. En algunas realizaciones, esto puede tender a reducir la cantidad de radiacion electromagnetica a la que esta expuesta la persona que opera el dispositivo inalambrico, dado que se espera que los dispositivos inalambricos transmitan a mas baja potencia al saltar a un dispositivo intermedio en comparacion con una conexion directa a una estacion base celular.
Los principios de las presentes invenciones podnan ser utilizados para varias aplicaciones, como el ahorro de energfa, la facilitacion del flujo de trafico de vehfculos en un cruce de trafico, etc. Un proceso de ejemplo 2500 se ilustra en la Figura 25A y una realización de ejemplo de un aparato controlado inalambricamente 2520 que tiene un dispositivo inalambrico 2522 y un controlador 2554 se muestra en la Figura 25B. Por ejemplo, el dispositivo inalambrico 2522 se puede conectar al controlador del aparato electrico 2524, donde el dispositivo inalambrico 2522 que recibe el frame que indica el tipo de dispositivo puede detectar el tipo de dispositivo de un primer dispositivo inalambrico 2518, basado en el campo del tipo incluido en el frame, como se muestra en el paso 2510. El frame que indica el tipo de dispositivo puede ser una baliza, como una senal de estado del nodo, que puede ser recibida por la interfaz no celular del dispositivo inalambrico 2522. El segundo dispositivo inalambrico 2522 puede entonces, en respuesta, encender o apagar el aparato electrico 2520 en base al tipo de dispositivo detectado del primer dispositivo inalambrico 2518, como se muestra en los pasos 2512 y 2514. Por ejemplo, si el primer dispositivo inalambrico 2518 es un dispositivo inalambrico normalmente portado por un ser humano, por ej. un telefono movil, y recientemente ha resultado inalambricamente visible para el controlador del aparato electrico, el controlador del aparato electrico podna encender las luces, el HVAC, ajustar un termostato, abrir una puerta, etc. El controlador del aparato electrico 2524 puede continuar controlando las transmisiones del primer dispositivo inalambrico 2518, por ej. periodicamente, por ej. cada 100 milisegundos, y si el controlador del aparato electrico continua detectando la presencia del primer dispositivo inalambrico, puede que no emprenda ninguna accion, en algunas realizaciones. De forma similar, cuando el mecanismo de deteccion inalambrico agota el tiempo, por ej. el controlador del aparato electrico deja de recibir transmisiones del primer dispositivo inalambrico, y este no se renueva, el controlador del aparato electrico puede apagar las luces, el HVAc , ajustar el termostato o cerrar una puerta, etc. En algunas realizaciones, el controlador del aparato electrico puede ignorar a otros dispositivos inalambricos cercanos que normalmente no son portados por seres humanos. Se espera que algunas realizaciones ayuden a ahorrar electricidad. Los interruptores manuales se pueden utilizar en algunas realizaciones para restaurar falsas alarmas.
En otra realizacion, ilustrada en las Figuras 26A y B, una senal de trafico 2602 tiene luces 2604 y un dispositivo inalambrico 2610 acoplado a un controlador de semaforos 2612 y que tiene multiples antenas receptoras 2614, 2616, 2618. El dispositivo inalambrico ilustrado 2610 es capaz de detectar, por ej. estimar, la distancia y la direccion de dispositivos inalambricos cercanos 2620. El controlador de semaforos 2612 puede recibir del dispositivo inalambrico 2610 el frame indicador del tipo emitido por el primer dispositivo inalambrico 2620, como se muestra en el paso 2624 del proceso 2622, y detectar el tipo de dispositivo del primer dispositivo inalambrico basandose en el campo de tipo incluido en el frame, como se muestra en el paso 2626. Si el tipo del primer dispositivo inalambrico indica que el dispositivo inalambrico es un vehnculo o un peaton (por ej. esta asociado con el mismo), el controlador de semaforos 2612 puede detectar la direccion del primer dispositivo inalambrico 2620, basandose en la direccion desde la que se recibio el frame de datos utilizando ciertas tecnicas, y el controlador 2612 puede determinar si el dispositivo inalambrico 2620 esta en el carril de trafico gestionado por la luz 2604, como se muestra en el paso 2628. Por ejemplo, el controlador de semaforos 2612 puede determinar la direccion desde la que se recibio el frame de datos comparando las senales recibidas de cada una de las antenas del segundo dispositivo inalambrico o utilizando informacion de encabezamiento codificada en la baliza desde el primer dispositivo inalambrico 2620, como se describe mas abajo. El controlador de semaforos tambien puede detectar, por ej. estimar, la proximidad del primer dispositivo inalambrico en base a la intensidad de la senal, la calidad de la senal, o la calidad de la metrica del servicio con la que se recibio el frame. El controlador de semaforos puede entonces, en respuesta, utilizar la proximidad, la direccion y la información del tipo de dispositivo para controlar los correspondientes semaforos en consecuencia, como se muestra en el paso 2630, por ej. el controlador de semaforos puede incrementar un contador por cada dispositivo inalambrico detectado que indica un vetnculo esperando en el semaforo en un cruce particular y mirando en una direccion particular, como hacia el semaforo, y el controlador de semaforos puede ajustar el tiempo de una luz roja o una luz verde en respuesta al recuento, por ej. aumentando el tiempo de luz verde para el trafico de una calle cuando se ha producido un alto recuento y reduciendo el tiempo de luz verde de una calle cuando se detecta poco trafico. Los principios de las presentes invenciones tambien pueden resultar muy utiles para regular el flujo de trafico en cruces. Por otra parte, los principios de las presentes invenciones podnan resultar particularmente utiles a primera hora de la manana y a ultima hora de la noche.
En otras realizaciones, el proceso puede incluir un primer dispositivo inalambrico que transmite una baliza y un segundo terminal inalambrico que recibe la baliza y reenvfa los datos codificados, o comunicados de otro modo, por la baliza a un controlador de semaforos. El controlador de semaforos puede recibir la parte reenviada (o la totalidad) de la baliza y utilizar los datos reenviados para realizar al menos una de las acciones siguientes: vigilar vehnculos, regular vehnculos, dirigir vehnculos, controlar vehnculos, vigilar personas, regular personas, dirigir personas, controlar personas y controlar semaforos. Por ejemplo, el controlador de semaforos puede responder a la recepcion de los datos reenviados incrementando un contador en memoria asociado con un recuento de vehnculos para la vigilancia del trafico. O el controlador de semaforos puede responder a la baliza ajustando los tiempos de las luces, como se ha mencionado anteriormente. En algunas realizaciones, el controlador de semaforos puede registrar la presencia de un dispositivo inalambrico particular almacenando un identificador del dispositivo en memoria para vigilar personas o el controlador de semaforos puede cambiar el estado de una senal de trafico para dirigir el trafico de una carretera colapsada o una carretera con escaso trafico. En algunas realizaciones, el primer dispositivo inalambrico esta asociado con una de las opciones siguientes: un vehnculo, un dispositivo integrado en un vehnculo, una persona y un dispositivo portado por una persona. Por otra parte, el segundo dispositivo inalambrico puede estar colocado, por ej. a una proximidad fija y cercana al controlador de semaforos. Tambien, el controlador de semaforos puede comunicarse con otros controladores de semaforos para gestionar mejor el trafico de vehnculos. Por ejemplo, un primer controlador de semaforos puede contar el numero de vehnculos que pasan en una direccion particular en una unidad de tiempo para estimar una tasa de flujo de trafico, y el primer controlador de semaforos puede transmitir un valor indicativo de la tasa de flujo de trafico a un controlador de semaforos en sentido ascendente, que puede recibir el valor y responder ajustando los tiempos de una senal controlada por el segundo controlador de semaforos de forma que sea mas probable que la alta tasa de flujo de trafico se encuentre una luz verde. Ademas, la baliza (por ej. en el campo del tipo de dispositivo) puede incluir información sobre al menos uno de los aspectos siguientes: tipo del primer terminal inalambrico, intencion (por ej. ruta esperada introducida en una aplicacion de mapas o el estado de un intermitente [es decir, si la senal de intermitente parpadea a la izquierda o a la derecha] del vehnculo, direccion del vehnculo [por ej. norte, sur, este u oeste]) del primer terminal inalambrico, y numero de terminales inalambricos cercanos al primer terminal inalambrico. En lugar de balizas, en otras realizaciones, el primer terminal inalambrico puede usar otros medios de comunicacion inalambrica para comunicarse con el segundo terminal inalambrico y el controlador de semaforos. Por ejemplo, el controlador de semaforos puede cambiar en base a una combinacion de campos codificados en la baliza, por ej. la senal de trafico puede cambiar la duracion de una luz en base a una combinacion de posicion, orientacion y estado del intermitente o destino del GPS para tener en cuenta la intencion expresada por los conductores de girar a la izquierda, a la derecha o seguir recto en un cruce.
La Figura 27 es una vista esquematica generalizada de una realización de un sistema de transporte 2701, donde el sistema de transporte tiene la capacidad de detectar la presencia de vehnculos 2702, donde cada uno de ellos tiene un terminal inalambrico, como el terminal inalambrico expuesto anteriormente por referencia a la Figura 26. En esta realizacion, el sistema de transporte 2701 incluye un controlador de semaforos regional 2703 que tiene una conexion de red por cable o inalambrica 2704 con varios semaforos 2705 e intersecciones de semaforos 2706. La conexion de red por cable o inalambrica 2704 puede ser utilizada para el intercambio de datos entre el controlador de semaforos regional y los semaforos 2705, como los semaforos 2602 de la Figura 26. Los datos pueden ser utilizados para monitorizar, regular, controlar y dirigir el trafico de vehnculos y peatones, por ej. de la manera descrita por el proceso 2622 de la Figura 26. La interseccion de semaforos 2722 es una de varias en la region del sistema de transporte 2701. Los semaforos 2724 (componentes individuales de los semaforos 2705) regulan el trafico en las intersecciones de semaforos 2722 (componentes individuales de las intersecciones). El semaforo 1024 y la interseccion de semaforos 1022 de esta realización estan conectados por un enlace por cable o inalambrico 1030 al controlador de semaforos regional 2704 a traves de la conexion de red 2704 o directamente. En enlace inalambrico 2730 podna ser una conexion celular, por ejemplo. Los vehnculos (o peatones) 2728 ocasionalmente transmiten balizas 2726. Las balizas 2726 pueden ser recibidas por los semaforos 2724. Los semaforos 2724 pueden recoger balizas de otros vehnculos y tambien peatones cercanos. Los vehnculos pueden tener instalados subsistemas inalambricos y los peatones pueden portar dispositivos inalambricos moviles. Las balizas trasmitidas por los vehnculos y peatones pueden ser utilizadas para monitorizar, regular, controlar y dirigir los vehnculos, automoviles, peatones, animales y maquinas. Las balizas tambien podnan incluir la intencion de un vehnculo o peaton, como girar a la izquierda, girar a la derecha, seguir el rumbo de una brujula, urgencia, emergencia y otras situaciones especiales. Los terminales inalambricos que tienen solapamiento de funcionalidad con el primer terminal inalambrico pueden agregar informacion sobre los vehnculos y peatones cercanos e incluir esa información en las balizas que transmiten. Los terminales inalambricos que tienen solapamiento de funcionalidad con el primer terminal inalambrico pueden agregar informacion sobre los vehnculos y peatones cercanos en una direccion espedfica e incluir esa informacion en las balizas que transmiten. Mas aun, los semaforos puede utilizar tecnicas de crowd-sourcing cuando recopilan informacion de las balizas para reducir errores, por ej. si una pluralidad de coches indican alguna anomaifa, solamente en respuesta, en este ejemplo, el semaforo puede emprender acciones, por ej. cambiando el tiempo de la luz. Las luces de trafico tambien pueden incluir valores de confianza y tamanos de muestras para la informacion recopilada a fin de indicar su fiabilidad. Tras recopilar y juntar la informacion recibida por las balizas y otras comunicaciones inalambricas de los vehnculos y peatones cercanos, los semaforos e intersecciones de semaforos pueden enviar la información al controlador de semaforos regional. En algunas realizaciones, estos pueden retener y enviar solo ciertas partes de la balizas y utilizar tecnicas de reduccion de la dimensionalidad sin causar perdidas de información util. A pesar de que enviar paquetes completos de información recopilada de los diversos vehnculos y peatones al controlador de semaforos regional puede resultar util, elegir las partes utiles puede ayudar a ahorrar ancho de banda de la red. El controlador de semaforos regional puede recibir información localizada en tiempo real de los vehnculos y peatones, tal y como se ha descrito anteriormente por enlaces por cable e inalambricos. El controlador de semaforos regional puede utilizar entonces, en respuesta, la información proporcionada para comunicarse con otros controladores de semaforos a fin de calcular un programa de enrutamiento del trafico mejorado (en comparacion con los sistemas convencionales), dados los niveles actuales de congestion, las necesidades de los vehnculos y peatones, la hora del dfa, la complejidad de la solucion, la seguridad de implementacion y despliegue del nuevo programa de enrutamiento, y la fiabilidad de la informacion recopilada. Si se establece un programa de enrutamiento de trafico y vehnculos mejorado para una region localizada o una region de gran escala, el programa puede entonces ser enviado a los semaforos a traves del enlace por cable o inalambrico. Los semaforos pueden funcionar entonces de acuerdo con el nuevo programa de enrutamiento. Se espera que las realizaciones de la presente tecnica reduzcan la congestion del trafico en las carreteras en comparacion con otros sistemas. Por otra parte, las realizaciones se pueden repetir ocasionalmente, por ej. periodicamente, como cada 10 minutos, para adaptar el programa de enrutamiento del trafico a las condiciones cambiantes.
Aunque el metodo, el dispositivo inalambrico y el producto del programa informatico se describen en relacion con diversas realizaciones, no se pretende que se limiten a las formas especificadas aqu expuestas, sino que, por el contrario, se espera cubrir aquellas alternativas, modificaciones y equivalentes que puedan ser razonablemente incluidas en el alcance de la invencion definidas por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un metodo para transmitir datos en una red que incluye una parte celular y una parte no celular multisalto, donde el metodo consiste en lo siguiente:
determinar, en un primer dispositivo movil de retransmision (103A, 103B), que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) estara disponible como rele para otros dispositivos moviles (103C, 103D) en la red, donde, en la parte no celular, los dispositivos inalambricos son capaces de formar conexiones inalambricas con otros dispositivos inalambricos independientes de una estacion base celular (101).
en respuesta a la determinacion de que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) estara disponible como rele, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), una primera senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red; recibir, con una interfaz no celular (211) de un dispositivo movil originador (103C,D), la primera senal de estado del nodo transmitida desde el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), donde el dispositivo movil originador (103C,D) incluye la interfaz no celular (211) y una interfaz celular (210), y donde la interfaz no celular (211) del dispositivo movil originador (103C,D) esta conectada a un primer transceptor del dispositivo movil originador (103C,D) y la interfaz celular (210) del dispositivo movil originador (103C,D) esta conectada a un segundo transceptor del dispositivo movil originador (103C,D);
determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D), en base a la primera senal de estado del nodo, que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a una estacion base (101) de una red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red; y
en respuesta a la determinacion de que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B):
transmitir datos en enlace ascendente, para la transmision a la estacion base (101) desde el dispositivo movil originador (103C,D), a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); o
recibir datos en enlace descendente, desde la estacion base (101), en el dispositivo movil originador (103C,D), a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
2. El metodo de la reivindicació 1n, donde el paso de determinar que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red, que consiste en lo siguiente:
detectar con el dispositivo movil originador (103C,D) una primera intensidad de senal celular de la estacion base (101);
detectar con el dispositivo movil originador (103C,D) una segunda intensidad de senal celular de otra estacion base (101); y
basado en una comparacion de la primera intensidad de senal celular con la segunda intensidad de senal celular, determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D), que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red y donde la interfaz no celular (211) es una interfaz WiFi.
3. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 que consiste en lo siguiente:
determinar, en un segundo dispositivo movil de retransmision (103A, B) que el segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red;
en respuesta a la determinacion de que el segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B) estara disponible como rele, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B), una segunda senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red; recibir, con la interfaz no celular (211) del dispositivo movil originador (103C,D), la segunda senal de estado del nodo transmitida desde el segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B); y
donde el paso de determinar que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) comprende la comparacion, en el dispositivo movil originador (103C,D), de la informacion basada en la primera senal de estado del nodo con la información basada en la segunda senal de estado del nodo, para seleccionar entre el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) y el segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B).
4. El metodo de la reivi 3nd quicea ccoimónprende:
detectar, en el dispositivo movil originador (103C,D) un deterioro de la conexion inalambrica entre el dispositivo movil originador (103C, D) y el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), o un deterioro de la conexion inalambrica entre el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) y la estacion base (101); y
determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D), en base al deterioro detectado, que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del segundo dispositivo movil de retransmision (103A,B) y no del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
5. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 donde el paso de determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red comprende que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) determine ofrecerse como rele en base a:
un valor indicativo de la intensidad de senal celular de las senales celulares de la estacion base (101) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la calidad de senal celular de las senales celulares de la estacion base (101) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
las senales de estado del nodo recibidas de otros dispositivos moviles (103C,D) de la red en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la intensidad de senal no celular de las senales no celulares del dispositivo movil originador (103C,D) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la calidad de senal no celular de las senales no celulares del dispositivo movil originador (103C,D) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B)
un valor indicativo de un precio por el servicio celular abonado por un usuario asociado con el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la cantidad de energfa almacenada por el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un tipo de fuente de alimentacion del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); un numero de antenas conectadas a una interfaz celular del primer dispositivo movil de retransmision (103A, B);
un valor indicativo del movimiento del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); un valor indicativo de la hora del dfa;
un valor indicativo del numero de saltos entre la estacion base (101) y el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible para la comunicacion inalambrica con la estacion base por parte del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
6. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el paso de determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D) en base a la primera senal de estado del nodo, que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a una estacion base (101) de una red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red, comprende:
extraer de la primer senal de estado del nodo una primera intensidad de senal celular, donde primera intensidad de senal celular cuantifica la intensidad de las senales celulares de la estacion base (101) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) o en un dispositivo movil colector a traves del cual el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se conecta inalambricamente a la estacion base (101); medir una segunda intensidad de senal celular en el dispositivo movil originador (103C,D);
y
determinar que la primera intensidad de senal celular supera a la intensidad de la segunda intensidad de senal celular en mas de una cantidad umbral.
7. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-6 que consiste en lo siguiente:
determinar, en un dispositivo movil colector, que el dispositivo movil colector se ofrecera como colector para otros dispositivos moviles de la red; y
en respuesta a la determinacion de que el dispositivo movil colector se ofrecera como colector, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del dispositivo movil colector, una tercera senal de estado del nodo, donde la tercera senal de estado del nodo comprende datos indicativos de: la disponibilidad del dispositivo movil colector como colector;
una intensidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una calidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una identidad del operador de la red movil que opera la estacion base (101); un numero de antenas conectadas a una interfaz celular del dispositivo movil colector; el movimiento del dispositivo movil colector; un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector; y una potencia de transmision no celular del dispositivo movil colector.
8. El metodo de la reivi 7n,d diocnadcei:ón
el paso de determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red, comprende:
recibir, con la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), la tercera senal de estado del nodo transmitida desde el dispositivo movil colector;
determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), en base a la tercera senal de estado del nodo, que el primer dispositivo movil de retransmision se conectara inalambricamente a la estacion base de la red movil a traves del dispositivo movil colector de la red; y
el paso de transmitir, desde la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), la primera senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red, comprende la transmision, en la primera senal de estado del nodo, de datos indicativos de:
un numero de saltos entre el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) y la estacion base (101); una intensidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una calidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una identidad del operador de la red movil que opera la estacion base (101);
un numero de antenas conectadas a una interfaz celular del dispositivo movil colector; el movimiento del dispositivo movil colector;
un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector (103A,B);
un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector; y una potencia de transmision no celular del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
9. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 que comprende la transmision de los datos de enlace ascendente, donde el paso de transmitir los datos de enlace ascendente para la transmision a la estacion base (101) desde el dispositivo movil originador (103C,D) a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), comprende:
obtener en el dispositivo movil originador una clave de seguridad basada en un identificador de seguridad celular asociado al dispositivo movil originador (103C,D), donde la clave de seguridad es recibida desde la red movil asociada con la estacion base (101);
cifrar con el dispositivo movil originador (103C,D) los datos de enlace ascendente, para la transmision a la estacion base, con la clave de seguridad para formar datos cifrados;
transmitir los datos cifrados a traves de la interfaz no celular (211) del dispositivo movil originador (103C,D) a la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision; y transmitir los datos cifrados a traves de una interfaz celular (210) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) a la estacion base (101).
10. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde el paso de transmitir, desde la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), la primera senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red, comprende la emision periodica de la primera senal de estado del nodo como frame de baliza.
11. Una red que incluye una parte celular y una parte no celular multisalto, donde la red comprende lo siguiente:
un primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) configurado para:
determinar que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red;
en respuesta a la determinacion de que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) estara disponible como rele, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), una primera senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red; un dispositivo movil originador (103C,D) configurado para:
recibir, con una interfaz no celular (211) del dispositivo movil originador (103C,D), la primera senal de estado del nodo transmitida desde el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), donde el dispositivo movil originador (103C,D) incluye la interfaz no celular (211) y una interfaz celular (210), y donde la interfaz no celular (211) del dispositivo movil originador (103C,D) esta conectada a un primer transceptor del dispositivo movil originador (103c ,D) y la interfaz celular (210) del dispositivo movil originador (103C,D) esta conectada a un segundo transceptor del dispositivo movil originador (103C,D);
determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D), en base a la primera senal de estado del nodo, que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a una estacion base (101) de una red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red; y en respuesta a la determinacion de que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B):
transmitir datos en enlace ascendente, para la transmision a la estacion base (101) desde el dispositivo movil originador (103C,D), a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); o
recibir datos en enlace descendente, desde la estacion base (101), en el dispositivo movil originador (103C,D), a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
12. La red de la reivi 1n1d,i dcoancdieón el paso de determinar que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red, que consiste en lo siguiente:
detectar con el dispositivo movil originador (103C,D) una primera intensidad de senal celular de la estacion base (101);
detectar con el dispositivo movil originador (103C,D) una segunda intensidad de senal celular de otra estacion base (101); y
en base a una comparacion de la primera intensidad de senal celular con la segunda intensidad de senal celular, determinar, en el dispositivo movil originador (103C,D), que el dispositivo movil originador (103C,D) se conectara inalambricamente a la estacion base (101) de la red movil a traves del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) de la red.
13. La red de cualquiera de las reivindicaciones 11-12 donde el paso de determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red comprende que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) determine ofrecerse como rele en base a:
un valor indicativo de la intensidad de senal celular de las senales celulares de la estacion base (101) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la calidad de senal celular de las senales celulares de la estacion base (101) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
las senales de estado del nodo recibidas de otros dispositivos moviles (103C,D) de la red en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la intensidad de senal no celular de las senales no celulares del dispositivo movil originador (103C,D) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la calidad de senal no celular de las senales no celulares del dispositivo movil originador (103C,D) en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de un precio por el servicio celular abonado por un usuario asociado con el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B);
un valor indicativo de la cantidad de ene^a almacenada por el primer dispositivo movil de retransmision (103 A,B);
un tipo de fuente de alimentacion del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); un numero de antenas conectadas a una interfaz celular del primer dispositivo movil de retransmision (103A, B);
un valor indicativo del movimiento del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); un valor indicativo de la hora del dfa;
un valor indicativo del numero de saltos entre la estacion base (101) y el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B); y
un valor indicativo de una cantidad de ancho de banda disponible para la comunicacion inalambrica con la estacion base (101) por parte del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
14. La red de cualquiera de las reivindicaciones 11-13 que consiste en lo siguiente:
un dispositivo movil colector configurado para realizar operaciones que comprenden:
determinar que el dispositivo movil colector se ofrecera como colector para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red; y
en respuesta a la determinacion de que el dispositivo movil colector se ofrecera como colector, transmitir, desde una interfaz no celular (211) del dispositivo movil colector, una tercera senal de estado del nodo, donde la tercera senal de estado del nodo comprende datos indicativos de:
la disponibilidad del dispositivo movil colector como colector; la intensidad de senal de las senales celulares de la estacion base en el dispositivo celular colector;
la calidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo celular colector; la identidad del operador de la red movil que opera la estacion base (101); el numero de antenas conectadas a una interfaz celular del dispositivo movil colector;
el movimiento del dispositivo movil colector;
un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector; y una potencia de transmision no celular del dispositivo movil colector.
15. La red de la reivi 1n4d,i dcoancdieó:n
el paso de determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se ofrecera como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red, comprende:
recibir, con la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), la tercera senal de estado del nodo transmitida desde el dispositivo movil colector;
determinar, en el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), en base a la tercera senal de estado del nodo, que el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) se conectara inalambricamente a la estacion base (101)de la red movil a traves del dispositivo movil colector de la red; y
el paso de transmitir, desde la interfaz no celular (211) del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B), la primera senal de estado del nodo que indica la disponibilidad del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) como rele para otros dispositivos moviles (103C,D) de la red, comprende la transmision, en la primera senal de estado del nodo, de datos indicativos de:
un numero de saltos entre el primer dispositivo movil de retransmision (103A,B) y la estacion base (101); una intensidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una calidad de senal de las senales celulares de la estacion base (101) en el dispositivo movil colector; una identidad del operador de la red movil que opera la estacion base (101);
un numero de antenas conectadas a una interfaz celular del dispositivo movil colector; el movimiento del dispositivo movil colector;
un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector (103A,B);
un tipo de fuente de alimentacion del dispositivo movil colector; y una potencia de transmision no celular del primer dispositivo movil de retransmision (103A,B).
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