Red (10) de comunicación que comprende nodos (20, 20a, 40, 60,

70, 80, 90) de comunicación que pueden operarse para comunicar datos entre los mismos, en la que dichos nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación incluyen al menos una estación (80) móvil y un primer punto (70) de acceso que puede operarse para proporcionar una primera ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil, y al menos un segundo punto (90) de acceso para monitorizar el funcionamiento del primer punto (70) de acceso, y para proporcionar una segunda ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil en el caso de que dicho primer punto (70) de acceso deje de proporcionar dicha primera ruta de comunicación, caracterizada porque dicha monitorización se produce en funcionamiento durante ranuras (310, 320, 330, 340) de tiempo asignadas de manera individual a dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso, estando incluidas dichas ranuras de tiempo en señales (300) comunicadas dentro de la red (10) para que los puntos (70, 90) de acceso acusen recibo de mensajes desde o hasta dicha al menos una estación (80) móvil

La presente invención se refiere a redes de comunicación, por ejemplo a redes de área local inalámbricas (WLAN) que se adecuan sustancialmente a normas tales como la norma IEEE 802.11 incluyendo sus variantes y extensiones. Además, la invención también se refiere a puntos de acceso (AP) que pueden operar en redes de comunicación de este tipo. Además, la presente invención también se refiere a métodos de comunicación de datos en redes de comunicación de este tipo.

Se conocen redes de comunicación. Tales redes son susceptibles de implementarse como redes de área local inalámbricas (WLAN) en las que los nodos de comunicación incluidos en tales redes pueden operarse para intercambiar datos entre los mismos mediante una comunicación inalámbrica. Las normas WLAN anteriores, por ejemplo “Bluetooth” y la norma IEEE 802.11, definen protocolos de comunicación para comunicar datos a unas tasas de transmisión de datos de 1 a 2 Mbps empleando transmisiones inalámbricas a una frecuencia de portadora inalámbrica de sustancialmente 2,4 GHz. Las extensiones a esta norma IEEE 802.11 tal como la norma IEEE 802.11a son susceptibles de permitir una tasa de transmisión de datos que se aproxima a 54 Mbps a una frecuencia de portadora inalámbrica de sustancialmente 5 GHz. Por motivos de conveniencia, el término “norma IEEE 802.11” utilizado en el presente documento debe interpretarse con relación a la norma IEEE 802.11 y sus variantes y extensiones asociadas, por ejemplo las normas IEEE 802.11a, IEEE 802.11b e IEEE 802.11g.

Las WLAN son susceptibles de verse afectadas porque la propagación en interiores de radiación inalámbrica es anisotrópica, por ejemplo debido a la atenuación y reflexión de radiación inalámbrica. Tal falta de isotropía puede dar como resultado una WLAN con nodos de red distribuidos espacialmente de manera regular que tienen ciertas zonas espaciales a las que no dan servicio de manera adecuada los nodos. El funcionamiento de las WLAN se complica adicionalmente cuando algunos de los nodos de las WLAN se implementan como dispositivos móviles, por ejemplo como “estaciones móviles” (MS), que se mueven espacialmente con relación a otros nodos de las WLAN.

En las redes de comunicación contemporáneas tales como las WLAN, se conoce que la capacidad de comunicación de datos en las redes es máxima desde el punto de vista operativo cuando un factor de reutilización de frecuencia perteneciente a las redes es la unidad, es decir que todas las células de comunicación de tales redes utilizan una misma frecuencia de portadora de radiación inalámbrica y aprovechan en su totalidad la extensión de un ancho de banda de comunicación correspondiente disponible. Tales redes implementadas con células de comunicación dentro de las mismas se denominan convenientemente “redes celulares virtuales” (VCN). Las VCN implementadas con un factor de reutilización de frecuencia de sustancialmente la unidad con el completo aprovechamiento del ancho de banda disponible pueden operarse potencialmente para proporcionar un aumento de la fiabilidad contra el desvanecimiento multitrayectoria.

En las normas IEEE 802.11 conocidas, a un nodo de comunicación implementado como estación móvil (MS) solamente se le permite, en un momento dado, asociarse con un único nodo de comunicación cuando se implementa como punto de acceso (AP), es decir la estación móvil (MS) está limitada por la norma IEEE 802.11 a asociarse con sólo un punto de acceso (AP) en cualquier instancia de tiempo dada. En el caso que se comprometa la asociación entre la estación móvil (MS) y el punto de acceso (AP) en cualquier instancia de tiempo dada, por ejemplo cuando una calidad de recepción inalámbrica es pobre o se degrada, la estación móvil (MS) tiene que desasociarse de su punto de acceso (AP) actual y luego asociarse con un punto de acceso (AP) alternativo que puede proporcionar una comunicación inalámbrica mejorada a la estación móvil (MS).

Por tanto, las WLAN contemporáneas que se adecuan a las normas IEEE 802.11 conocidas experimentan un primer problema al no poder aprovechar de la mejor manera la macrodiversidad dentro de las WLAN de modo que la capacidad de comunicación de datos de las WLAN no se lleva a cabo de manera completa en la práctica. Además, un segundo problema se refiere a que la reasociación de una estación móvil (MS) de un primer punto de acceso (AP) a otro punto de acceso (AP) lleva tiempo, es decir tiempo de “traspaso”; este tiempo de traspaso es un factor limitante importante en proporcionar “calidad de servicio” (QoS). La calidad de servicio (QoS) se refiere a garantizar las asignaciones de canal de tasa de transmisión de bits constante con retardo constante y fluctuación mínima. Tanto la norma IEEE 802.11a como la norma IEEE 802.11b mencionadas anteriormente siguen procedimientos de capa de control de acceso al medio (MAC) similares. La capa MAC de WLAN se basa en el protocolo CSMA/CA y se dirige a tráfico asíncrono tal como aplicaciones de datos cliente-servidor. Por tanto, la capa MAC de WLAN carece de consideraciones de calidad de servicio (QoS) que se requieren para aplicaciones multimedia tales como voz, video y audio. Un tercer problema en las WLAN que se adecuan a la norma IEEE 802.11 es que se requiere que las células adyacentes de la WLAN estén configuradas, en funcionamiento, para emplear canales inalámbricos diferentes entre sí; una restricción de este tipo crea dificultades de funcionamiento para las WLAN que se adecuan a las normas IEEE 802.11b e IEEE 802.11g en las que se limita el número de canales inalámbricos no solapados permitidos a tres canales. En una patente concedida en los Estados Unidos publicada n.º US6799054, múltiples puntos de acceso (AP), configurados para operar a una frecuencia de portadora inalámbrica idéntica entre sí y acoplados a una red principal de alta velocidad, por ejemplo a través de una conexión Ethernet, pueden operarse para simultáneamente recibir un paquete de datos de enlace ascendente transmitido por una estación móvil (MS) en el alcance de comunicación de los múltiples puntos de acceso. Los puntos de acceso (AP) pueden operarse adicionalmente para mediar y coordinar su transmisión de paquetes de acuse de recibo (ACK) a la estación móvil (MS) sobre la red principal de alta velocidad que los interconecta. En la patente concedida mencionada anteriormente, se da a conocer que la transmisión de paquetes de acuse de recibo (ACK) debe ejecutarse de una manera puntual, por ejemplo dentro de una trama de tiempo de 10 microsegundos. De ese modo se proporciona un protocolo de baja latencia implementado usando una red principal de comunicación, por ejemplo Ethernet, que puede operarse para enlazar múltiples puntos de acceso (AP). En la práctica, un enfoque de este tipo sólo trabaja de manera adecuada para los concentradores Ethernet y requiere la provisión de una capa PHY separada o una capa COMBO en los protocolos de comunicación asociados utilizados.

En el contexto de una WLAN que se adecua a la norma IEEE 802.11, Flextronics Software Systems Ltd. ha propuesto un punto de acceso (AP) en espera. En la propuesta de Flextronics, una estación móvil (MS) a la que se da servicio desde un primer punto de acceso (AP1) está dotada de un segundo punto de acceso (AP2) configurado para funcionar en un modo en espera. El segundo punto de acceso (AP2) en modo en espera puede operarse para monitorizar de manera continua el primer punto de acceso (AP1) en el mismo canal que el primer punto de acceso (AP1). En una situación en la que el primer punto de acceso (AP1) no responde, el segundo punto de acceso (AP2) en espera adopta un papel de dar servicio a la estación móvil (MS). Sin embargo, el traspaso del primer punto de acceso (AP1) al segundo punto de acceso (AP2) implica la desasociación del primer punto de acceso (AP1) y la asociación al segundo punto de acceso (AP2) lo que es problemático cuando se desea el mantenimiento de la calidad de servicio (QoS).

La solicitud de patente estadounidense n.º US 2004/136318 se refiere a un grupo de puntos de acceso inalámbricos, de los que solamente se activa uno en cualquier momento dado. Los puntos de acceso de seguridad inactivos comprueban periódicamente la presencia de un punto de acceso activo. Si no se encuentra un punto de acceso, uno de los puntos de acceso de seguridad pasa a ser activo.

El artículo “Cisco IOS Software Configuration Guide for Cisco Aironet Access Points, chapter 19, Configuring Repeater and Standby Access Points”, Cisco IOS Release 12.2 (15) JA [en línea] abril de 2004, XP002424858, describe cómo configurar un punto... [Seguir leyendo]

1. Red (10) de comunicación que comprende nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación que pueden operarse para comunicar datos entre los mismos, en la que dichos nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación incluyen al menos una estación (80) móvil y un primer punto

(70) de acceso que puede operarse para proporcionar una primera ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil, y al menos un segundo punto (90) de acceso para monitorizar el funcionamiento del primer punto (70) de acceso, y para proporcionar una segunda ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil en el caso de que dicho primer punto

(70) de acceso deje de proporcionar dicha primera ruta de comunicación, caracterizada porque dicha monitorización se produce en funcionamiento durante ranuras (310, 320, 330, 340) de tiempo asignadas de manera individual a dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso, estando incluidas dichas ranuras de tiempo en señales (300) comunicadas dentro de la red (10) para que los puntos (70, 90) de acceso acusen recibo de mensajes desde o hasta dicha al menos una estación (80) móvil.

2. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que solamente uno de dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso puede operarse para proporcionar la ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil en cualquier momento dado.

3. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que dicha al menos una estación (80) móvil y sus puntos (70, 90) de acceso correspondientes se implementan como al menos parte de una red de área local inalámbrica.

4. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que la al menos una estación (80) móvil es susceptible de mover su posición espacialmente dentro de la red con relación a sus puntos (70, 90) de acceso correspondientes.

5. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que dichos puntos (70, 90) de acceso para dicha al menos una estación (80) móvil se asignan cada uno de manera individual a una ranura (310, 330) de tiempo asociada, y cada punto (70, 90) de acceso está limitado en funcionamiento a la transmisión de una trama de acuse de recibo en su ranura (310, 330) de tiempo asignada.

6. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que la asignación de las ranuras (310, 330) de tiempo a puntos (70, 90) de acceso correspondientes se ejecuta sobre un medio de comunicación previsto en la red (10).

7. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que dichos puntos (70, 90) de acceso que actúan conjuntamente en funcionamiento con dicha al menos una estación (80) móvil pueden operarse para realizar una evaluación de canal libre en un periodo correspondiente a no más del 25% al 75% de su ranura de tiempo asignada.

8. Red (10) de comunicación según la reivindicación 1, en la que dichos puntos (70, 90) de acceso que actúan conjuntamente en funcionamiento con dicha al menos una estación (80) móvil pueden operarse para utilizar un canal de comunicación inalámbrica.

9. Punto (90) de acceso adaptado para proporcionar comunicación de datos en una red (10) de comunicación que comprende nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación que pueden operar para comunicar datos entre los mismos, incluyendo dichos nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación un primer punto (70) de acceso, al menos una estación (80) móvil, y dicho punto (90) de acceso, pudiendo operarse dicho punto (90) de acceso para actuar conjuntamente con dicha al menos una estación (80) móvil, dando servicio dicho primer punto (70) de acceso a dicha al menos una estación (80) móvil, pudiendo operarse dicho primer punto (70) de acceso para proporcionar una primera ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil, pudiendo operarse dicho punto (90) de acceso para monitorizar el funcionamiento del primer punto (70) de acceso, y para proporcionar una segunda ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil en el caso de que dicho primer punto (70) de acceso deje de proporcionar la primera ruta de comunicación, caracterizado porque está previsto que dicha monitorización se produzca durante ranuras (310, 320, 330, 340) de tiempo asignadas de manera individual a dicho punto (90) de acceso y dicho primer punto (70) de acceso, estando incluidas dichas ranuras de tiempo en señales (300) comunicadas dentro de la red (10) para que el punto (90) de acceso y el primer punto (70) de acceso acusen recibo de mensajes desde o hasta dicha al menos una estación (80) móvil.

10. Método de comunicación de datos en una red (10) de comunicación que comprende nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación que pueden operarse para comunicar datos entre los mismos, incluyendo dichos nodos (20, 20a, 40, 60, 70, 80, 90) de comunicación puntos (40, 70, 90) de acceso y al menos una estación (60, 80) móvil, pudiendo operarse dichos puntos (40, 70,

90) de acceso para proporcionar comunicación a la al menos una estación (60, 80) móvil, en el que dicho método incluye las etapas de:

(a) configurar la red (10) de modo que dicha al menos una estación (80) móvil puede operarse para actuar conjuntamente con una pluralidad de puntos (70, 90) de acceso correspondientes; y (b) proporcionar una primera ruta de comunicación entre un primer punto (70) de acceso de dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso y dicha al menos una estación (80) móvil;

(c) monitorizar al menos un segundo punto (90) de acceso de dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso el funcionamiento del primer punto (70) de acceso;

(d) configurar dicho al menos un segundo punto (90) de acceso para proporcionar una segunda

10 ruta de comunicación a dicha al menos una estación (80) móvil en el caso de que dicho primer punto (70) de acceso deje de proporcionar dicha primera ruta de comunicación;

caracterizado porque está previsto que dicha monitorización se produzca durante ranuras (310, 320, 330, 340) de tiempo asignadas de manera individual a dicha pluralidad de puntos (70, 90) de acceso correspondientes, estando incluidas dichas ranuras de tiempo en señales (300) comunicadas dentro de la red (10) para que los puntos (70, 90) de acceso acusen recibo de mensajes desde o hasta dicha al menos una estación (80) móvil.

11. Método según la reivindicación 10, incluyendo dicho método una etapa de configuración de dichos puntos (70, 90) de acceso para actuar conjuntamente en funcionamiento con dicha al menos una estación (80) móvil para realizar una evaluación de canal libre en un periodo correspondiente a no más del 25% al 75% de su ranura (310, 330) de tiempo asignada.

12. Método según la reivindicación 10, incluyendo dicho método una etapa de configuración de dicho puntos (70, 90) de acceso que actúan conjuntamente en funcionamiento con dicha al menos una estación (80) móvil para utilizar un canal de comunicación inalámbrica.