Sistema y procedimiento de descubrimiento de cercanía para objetos comunicantes.

Sistema de determinación de cercanía en una red inalámbrica, comprendiendo el sistema un primer y un segundo nodos, estando cada nodo programado para detectar periódicamente los nodos situados en su cercanía en todos los periodos de tiempo Δ, caracterizado porque:

- el primer nodo incluye un emisor

(1) y medios de control (3) para activar el emisor (1) durante una duración de emisión ζ inferior al periodo de tiempo Δ , emitiendo el emisor una señal de identificación durante la duración de emisión ζ ;

- el segundo nodo incluye un receptor (2) y medios de control (3) para activar el receptor (2) durante una duración de recepción α inferior a la diferencia entre el periodo de tiempo Δ y la duración de emisión ζ , escuchando el receptor (2) las señales procedentes de nodos vecinos durante la duración de recepción α, activando los medios de control (3) del segundo nodo el receptor una sola vez por periodo de tiempo Δ .

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/069023.

Solicitante: Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 20 Avenue Albert Einstein 69100 Villeurbanne FRANCIA.

Inventor/es: FRABOULET,ANTOINE, FLEURY,ERIC, CHELIUS,GUILLAUME.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Gestión de potencia, p. ej. TPC [Control de potencia... > H04W52/02 (Disposiciones para ahorro de potencia)

PDF original: ES-2527030_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema y procedimiento de descubrimiento de cercanía para objetos comunicantes

La presente invención se refiere al ámbito técnico general de los protocolos asincronos de descubrimiento de cercanía -es decir objetos que no tienen reloj global en común- para objetos comunicantes.

Se entiende en el marco de la presente invención, por «objeto comunicante», un objeto que comprende un emisor para emitir una señal hacia otro objeto comunicante y/o un receptor para recibir las señales emitidas por otro objeto comunicante.

En el caso de dos objetos comunicantes los dos objetos comunicantes pueden ser móviles o fijos, como por ejemplo un teléfono, un terminal de radiofrecuencia fijo o cualquier otro terminal móvil o fijo conocido por el experto en la técnica.

La invención encuentra campos de aplicación debido a que se utilizan objetos comunicantes.

En lo sucesivo, se utilizarán indistintamente los términos «nodo» y «objeto» para designarlos objetos comunicantes. Presentación de la técnica anterior

La presente invención se refiere al descubrimiento de cercanía por objetos comunicantes: para un objeto comunicante, el descubrimiento de cercanía consiste en descubrir el conjunto de los objetos presentes en su cercanía (es decir, proximidad / entorno).

La noción de cercanía está directamente ligada a la capacidad de comunicación de los objetos. Un objeto A es denominado vecino de B si A puede recibir informaciones de B. Es interesante indicar que la relación de cercanía no es necesariamente recíproca.

El descubrimiento de cercanía para objetos comunicantes puede tener varias finalidades. Puede tratarse de un proceso elemental necesario para la aplicación de otros protocolos o servicios más complejos, como por ejemplo un protocolo de enrutamiento o un protocolo de descubrimiento de servicios. También puede ser el propio objetivo de la aplicación si por ejemplo es la proximidad de los objetos la que se pretende medir.

En todos los casos, el descubrimiento de cercanía es una problemática ampliamente dirigida al ámbito de las redes de comunicación inalámbricas simples o multisaltos, especialmente las redes denominadas «ad hoc» (también conocidas bajo el acrónimo «MANET» que significa «Mobile Ad-Hoc Networks » en inglés), las redes de sensores (también conocidas bajo las siglas «WSN» que significa «Wireless Sensor Networks» en inglés), o también las redes personales (también conocidas con el acrónimo «BANET» que significa «Body Area Networks» en inglés), etc.

En estos ámbitos, el descubrimiento de cercanía se realiza generalmente mediante el envío periódico de periodo A de una señal - por ejemplo un paquete «Helio» - entre los objetos presentes en la red. Más en concreto, cada objeto comunicante comprende medios de control adaptados para controlar la activación/la desactivación de un emisor y de un receptor del objeto. Los medios de control del objeto activan periódicamente el emisor durante una duración de emisión Q. Durante la duración de activación de emisión del emisor, el receptor es desactivado por los medios de control.

El periodo A es impuesto por la aplicación y corresponde al periodo al que los objetos móviles quieren evaluar/descubrir su cercanía. Este periodo está ligado a la dinámica de las apariciones y desapariciones de los nodos de la red. Por ejemplo, en el caso de la detección de cercanía en el muelle de una estación, el periodo A será más corto que en el caso de la detección de cercanía en una sala de cine donde las personas que llevan los objetos comunicantes permanecen en una misma posición más tiempo.

Como se ¡lustra en el esquema de la figura 1, con los sistemas y procedimientos de la técnica anterior, cuando el emisor TX de un objeto es desactivado -es decir fuera de la duración de emisión £-, el receptor RX es activado. Dicho de otro modo, cuando el objeto no está en modo emisión, está en modo recepción en su interfaz de comunicación.

Un objeto presente en la red debe por lo tanto anunciar sus informaciones y escuchar las informaciones procedentes de sus vecinos. Este mecanismo de descubrimiento simple se utiliza especialmente en el marco de los protocolos de enrutamiento ad-hoc, y especialmente los estandarizados en el IETF.

Un inconveniente de este protocolo se refiere a los riesgos de colisiones que pueden darse si dos objetos vecinos eligen emitir sur información simultáneamente. En efecto, la emisión simultánea de dos objetos comunicantes en un mismo instante implica colisiones sistemáticas entre los objetos y una pérdida de las informaciones transmitidas por

estos dos objetos.

Con el fin de evitar estas colisiones, un desfase aleatorio 5 (asimismo conocido con el nombre inglés de «jitter») se añade generalmente al periodo de inter-emisión, como lo ilustra la figura 2. Dicho de otro modo, dos activaciones sucesivas del emisor por los medios de control están espaciados en el tiempo de un periodo más un desfase aleatorio 5.

Un inconveniente de estos protocolos ilustrado en las figuras 1 y 2 es que consumen mucha energía.

El documento US 28/2121 se refiere a un dispositivo de lector multimedia portátil capaz de funcionar en una red inalámbrica, así como un protocolo para reducir la energía consumida por un nodo en la red inalámbrica.

Un objeto de la presente invención es proponer un sistema y un procedimiento de descubrimiento de cercanía que permite limitar la energía consumida por los objetos móviles.

Sumario de la invención

Con este fin, la invención propone un sistema de determinación de cercanía en una red inalámbrica, el sistema que comprende un primer y un segundo nodos, estando cada nodo programado para detectar periódicamente los nodos situados en su cercanía en todos los periodos de tiempo A, caracterizado porque

- el primer nodo incluye un emisor y medios de control para activar el emisor durante una duración de emisión C, inferior al periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación durante la duración de emisión

- el segundo nodo incluye un receptor y medios de control para activar el receptor durante una duración de recepción a inferior a la diferencia entre el periodo de tiempo A y la duración de emisión £, escuchando el receptor las señales procedentes de los nodos vecinos durante la duración de recepción a, activando los medios de control del segundo nodo el receptor una sola vez por periodo de tiempo A.

Ventajosamente, los nodos pueden ser móviles o fijos. Por ejemplo, un nodo puede ser móvil y otro fijo, los dos nodos pueden ser móviles, o los dos nodos pueden ser fijos.

La utilización del sistema anterior en un entorno de objetos fijos tiene sentido y corresponde a un descubrimiento de cercanía utilizado en problemas de tipo "auto-configuración" (configuración automática de una red o de un conjunto de máquinas). Un ejemplo de aplicación se refiere a la implantación de un referencial de tiempo común si una máquina es tomada como referencia de tiempo. Los objetos fijos pueden asimismo tener un funcionamiento discontinuo o no permanente, sin que por ello tengan que moverse, implicando la necesidad de implantar una medida de cercanía dinámica para saber quien está presente en un momento dado en la red.

Unos aspectos preferentes pero no limitativos del sistema según la invención son los siguientes:

los medios de control del primer nodo están adaptados para activar el emisor varias veces a lo largo del periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación «Helio» a cada activación;

la duración de recepción a es inferior al doble de la duración de inter-emisión 2a entre dos emisiones sucesivas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de determinación de cercanía en una red inalámbrica, comprendiendo el sistema un primer y un segundo nodos, estando cada nodo programado para detectar periódicamente los nodos situados en su cercanía en todos los

periodos de tiempo A, caracterizado porque:

- el primer nodo incluye un emisor (1) y medios de control (3) para activar el emisor (1) durante una duración de emisión C, inferior al periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación durante la duración de emisión Q,

- el segundo nodo incluye un receptor (2) y medios de control (3) para activar el receptor (2) durante una duración de recepción a inferior a la diferencia entre el periodo de tiempo A y la duración de emisión £, escuchando el receptor

(2) las señales procedentes de nodos vecinos durante la duración de recepción a, activando los medios de control

(3) del segundo nodo el receptor una sola vez por periodo de tiempo A.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que los medios de control del primer nodo están adaptados para activar el emisor varias veces a lo largo del periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación, Helio, a cada activación.

3. Sistema según la reivindicación 2, en el que la duración de recepción a es inferior al doble de la duración de interemisión 2a entre dos emisiones sucesivas del emisor, y es superior o igual a la suma de la duración de emisión C, y de la duración de Ínter-emisión a entre dos emisiones sucesivas del emisor a lo largo de un mismo periodo A.

4. Sistema según una de las reivindicaciones 2 o 3, en el que la duración de recepción a es igual a la suma de la duración de emisión C, y de la duración entre dos emisiones sucesivas del emisor a lo largo de un mismo periodo A.

5. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el paso entre dos activaciones sucesivas del emisor es igual a la suma:

- de la duración de emisión Q,

- de la duración de Ínter-emisión a que separa dos estados activados sucesivos del emisor, y

- de un desfase temporal 5 inferior al periodo de tiempo A.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que la duración del desfase temporal es aleatorio.

7. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada nodo comprende un filtro para solo considerar una señal de identificación por nodo vecino por periodo.

8. Procedimiento de determinación de cercanía en una red inalámbrica que incluye un primer y un segundo nodos, estando cada nodo programado para detectar periódicamente los nodos situados en su cercanía en todos los periodos de tiempo A, caracterizado porque comprende:

- la activación de un emisor del primer nodo durante una duración de emisión C, inferior al periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación durante la duración de emisión

- la activación de un receptor del segundo nodo durante una duración de recepción a inferior al periodo de tiempo A, escuchando el receptor las señales procedentes de nodos vecinos durante la duración de recepción a, siendo el receptor activado una sola vez por periodo de tiempo A.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, el cual comprende varias etapas de activación del emisor a lo largo de un periodo de tiempo A, emitiendo el emisor una señal de identificación a cada activación.

1. Producto programado de ordenador que incluye un código programado grabado en un soporte de datos legible por un ordenador para ejecutar el procedimiento según una de las reivindicaciones 8 o 9 cuando el programa de ordenador es aplicado a un ordenador para ser ejecutado.