SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA POSIBILITAR APLICACIONES WUSB EN UN MAC UWB DISTRIBUIDO.
Procedimiento para la comunicación (103) ordenador principal-dispositivo en una primera red (100) de bus universal en serie inalámbrico WUSB que incluye un ordenador (101) principal y al menos un dispositivo (102) conectado,
que comprende las etapas de:
balizar según un protocolo de control de acceso al medio de banda ultraancha MAC UWB distribuido mediante el ordenador principal y el al menos un dispositivo conectado, en el que dicha etapa de balizamiento comprende además las etapas de:
- incluir (402) en una baliza del ordenador principal capacidades del ordenador principal; e
- incluir en una baliza del dispositivo conectado capacidades del al menos un dispositivo conectado;
descubrir mediante el al menos un dispositivo conectado el ordenador principal por medio de la baliza del ordenador principal;
anunciar mediante el al menos un dispositivo conectado su tráfico de notificación al ordenador principal;
recibir (403, 405) mediante el ordenador principal el tráfico de notificación del al menos un dispositivo conectado; y
reservar mediante el ordenador (101) principal en nombre del al menos un dispositivo (102) conectado recursos de canal inalámbrico, para la transferencia de datos entre el ordenador (101) principal y el al menos un dispositivo (102) conectado, según el tráfico de notificación del al menos un dispositivo conectado de modo que el al menos un dispositivo (102) conectado puede transmitir datos cuando lo pida el ordenador (101) principal en el funcionamiento (406, 409, 410) de la red WUSB
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2005/050820.
Solicitante: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V..
Nacionalidad solicitante: Países Bajos.
Dirección: GROENEWOUDSEWEG 1,5621 BA EINDHOVEN.
Inventor/es: DEL PRADO PAVON, JAVIER, CHALLAPALI,KIRAN, HABETHA,JOERG, NANDAGAPALAN,SAI SHANKAR.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 9 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04L12/56B
- H04W74/06 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS (difusión H04H; sistemas de comunicación que utilizan enlaces inalámbricos para comunicación no selectiva, p. ej. extensiones inalámbricas H04M 1/72). › H04W 74/00 Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado o aleatorio. › utilizando consulta constante (polling).
Clasificación PCT:
- G06F13/38 FISICA. › G06 CALCULO; CONTEO. › G06F PROCESAMIENTO ELECTRICO DE DATOS DIGITALES (sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › G06F 13/00 Interconexión o transferencia de información u otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de procesamiento (circuitos de interfaz para dispositivos de entrada/salida específicos G06F 3/00; sistemas multiprocesadores G06F 15/16). › Transferencia de informaciones, p. ej. sobre un bus (G06F 13/14 tiene prioridad).
- H04W28/18 H04W […] › H04W 28/00 Tráfico de red o gestión de recursos. › Negociación de parámetros de comunicación inalámbrica.
- H04W48/18 H04W […] › H04W 48/00 Restricción de acceso (seguridad de acceso para prevenir accesos no autorizados H04W 12/08 ); Selección de red; Selección del punto de acceso. › Selección de red o de servicio de comunicación.
- H04W74/06 H04W 74/00 […] › utilizando consulta constante (polling).
- H04W84/18 H04W […] › H04W 84/00 Topologías de red. › Redes auto-organizadas, p.ej. redes ad hoc o redes de sensores.
Clasificación antigua:
- H04L12/56
Fragmento de la descripción:
Sistema y procedimiento para posibilitar aplicaciones WUSB en un MAC UWB distribuido.
La presente invención se refiere a un sistema y a un procedimiento para posibilitar aplicaciones de bus universal en serie inalámbrico en un MAC de banda ultraancha distribuido.
La tecnología de bus universal en serie (USB) es un tipo de conexión por cable de alta velocidad popular y eficaz para PC que está migrando a las áreas de electrónica de consumo (CE) y los dispositivos móviles. La siguiente generación de tecnología USB es el USB inalámbrico (WUSB) y proporcionará la funcionalidad de un USB con cable sin el inconveniente de los cables y se basará en radio de banda ultraancha UWB.
El documento titulado "Wireless USB Brings Greater Convenience and Mobility to Devices" ("El USB inalámbrico aporta mayor conveniencia y movilidad a los dispositivos") TECHNOLOGY® INTEL MAGAZINE, de KOLIC RAFAEL, febrero de 2004 (02/2004), - marzo de 2004 (03/2004) páginas 1-7, XP-002337743, da a conocer un procedimiento para la comunicación ordenador principal-dispositivo en una primera red de bus universal en serie inalámbrico WUSB que incluye un ordenador principal y al menos un dispositivo conectado.
El documento titulado "802.15.3 IEEE Standard for Information technology; Part 15.3: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications of High Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs)" ("Norma 802.15.3 IEEE para tecnología de la información; parte 15.3: Especificaciones de capa física (PHY) y control de acceso al medio (MAC) inalámbricas de redes de área personal inalámbricas (WPAN) de alta velocidad") IEEE STD 802.15.3-2003, IEEE, EE.UU., 29 de septiembre de 2003 (29/09/2003), páginas 8-16, 100-220, XP002329981, da a conocer un sistema de comunicación de datos inalámbrico que permite a una serie de dispositivos de datos independientes comunicarse entre sí. Se requiere que un dispositivo de datos asuma el papel del coordinador del sistema de comunicación. El coordinador envía una baliza para fijar las asignaciones de sincronización y para intercambiar datos con el dispositivo.
Haciendo referencia ahora a la figura 1, la topología típica o fundamental del WUSB es una arquitectura centralizada (hub and spoke) que comprende un ordenador 101 principal y al menos un dispositivo 102 conectado. En esta arquitectura, todo el tráfico 103 se inicia mediante el ordenador 101 principal hacia su al menos un dispositivo 102 conectado, asignando ranuras de tiempo y un ancho de banda de datos a cada dispositivo 102 conectado.
La relación entre un ordenador 101 principal y su al menos un dispositivo 102 conectado se denomina agrupamiento (cluster). Las conexiones son punto a punto entre un ordenador 101 principal WUSB y su al menos un dispositivo 102 WUSB conectado.
Un ordenador 101 principal WUSB puede conectarse de manera lógica a un máximo de 127 dispositivos 102 WUSB, considerando un agrupamiento WUSB informal. Los agrupamientos WUSB coexisten dentro de un entorno espacial con solapamiento con una interferencia mínima, permitiendo así que una serie de otros agrupamientos WUSB estén presentes dentro de la misma célula de radio.
La arquitectura WUSB soporta papeles dobles para un dispositivo 102 pudiendo proporcionar también un dispositivo 102 capacidades principales limitadas. En este modelo de papeles dobles, un dispositivo/ordenador principal de este tipo puede aprovechar por sí mismo los servicios de un ordenador 101 principal central (es decir, impresoras) y puede crear un segundo agrupamiento que proporciona servicios por sí mismo como ordenador principal para acceder a datos fuera de cualquier agrupamiento existente al que esté conectado. Esta arquitectura soporta una alta capacidad espacial en zonas pequeñas de modo que múltiples dispositivos tienen acceso simultáneo a un ancho de banda alto.
En un escenario de USB inalámbrico (WUSB) hay un ordenador 101 principal y uno o más dispositivos 102 que transmiten datos al ordenador principal. En el escenario de USB con cable el ordenador principal envía un testigo o una trama de sondeo a los dispositivos para solicitar datos desde los dispositivos. Se espera que el WUSB use un MAC MBOA UWB como medio para comunicarse entre un ordenador 101 principal y los dispositivos 102 conectados a través del medio inalámbrico, véase MBOA Wireless Medium Access Control (MAC) Specification For High Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), Technical Specification, versión 0.5, abril de 2004. Dado que el MAC MBOA UWB es distribuido, es necesario que haya un procedimiento mediante el que un ordenador principal pueda reservar recursos de canal en nombre de dispositivos 102 conectados de modo que los dispositivos 102 conectados puedan transmitir datos cuando se lo pida el ordenador 101 principal.
En la especificación de MAC MBOA el medio puede reservarse por medio del "protocolo de reserva distribuido" (DRP). Este protocolo comprende dos mecanismos de negociación de una reserva del tiempo de canal: una negociación explícita por medio de tramas de comando dedicadas, y una negociación implícita mediante la inclusión de los elementos de información (IE) de DRP en la baliza del emisor y del receptor. En ambos casos, una vez establecida la reserva, la información de reserva se incluye en la baliza del emisor así como del(de los) receptor(es) en cada supertrama, en la que la reserva está todavía activa. Esto es necesario con el fin de informar a los dispositivos vecinos del emisor y del(de los) y receptor(es) acerca de la reserva existente. Estos dispositivos vecinos deben almacenar la información de reserva recibida y abstenerse de acceder al medio durante el periodo de tiempo reservado.
Las reservas de DRP pueden ser reservas de unidifusión o multidifusión entre dos, respectivamente un grupo de dispositivos.
Por tanto, existe una necesidad de un sistema y un procedimiento para un MAC UWB para reservar recursos de canal inalámbrico de modo que los dispositivos 102 conectados puedan enviar datos a un ordenador 101 principal.
La presente invención se basa en un MAC MBOA UWB distribuido que usa un protocolo de reserva distribuido (DRP) para intercambiar datos tanto isócronos como asíncronos. Es decir, la presente invención se refiere a la transferencia de datos entre dispositivos 102 conectados y un ordenador 101 principal que usan el protocolo DRP. La presente invención proporciona un sistema y un procedimiento para incorporar una comunicación ordenador principal-dispositivo basada en DRP en un USB inalámbrico (WUSB).
En una primera realización, el ordenador 101 principal usa una trama de DRP (protocolo de reserva distribuido) de multidifusión en nombre de dispositivos 102 conectados para reservar recursos de canal inalámbrico para la transferencia de datos entre el ordenador 101 principal y los dispositivos 102 conectados basándose en las características de los dispositivos conectados y el tráfico que tienen.
En la segunda realización el ordenador 101 principal envía una trama de DRP de unidifusión a un dispositivo 102 conectado y negocia el uso de recursos de canal para la transferencia de datos entre el dispositivo 102 conectado y el ordenador 101 principal.
En una tercera realización el ordenador 101 principal envía una trama de sondeo a un dispositivo 102 conectado para desencadenar la transmisión desde dicho dispositivo 102.
Por tanto, la presente invención es un sistema y un procedimiento para un protocolo MAC distribuido que proporciona una solución para incorporar transferencia de datos WUSB en el mismo.
Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de los siguientes dibujos y la descripción detallada de la invención.
La figura 1 ilustra una arquitectura WUSB centralizada típica;
la figura 2 ilustra una reserva de DRP microplanificada según la norma del grupo de trabajo de WUSB;
la figura 3a ilustra una arquitectura de un ordenador principal según la presente invención;
la figura 3b ilustra una arquitectura de un dispositivo conectado según la presente invención;
la figura 4 ilustra un diagrama de estados finitos (FSD) para el procesamiento de la transferencia de datos del ordenador principal.
Los expertos habituales en la técnica deben entender que las siguientes descripciones se proporcionan con fines ilustrativos y no limitativos. Un experto entiende que existen muchas variaciones que se encuentran dentro del espíritu de la invención...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para la comunicación (103) ordenador principal-dispositivo en una primera red (100) de bus universal en serie inalámbrico WUSB que incluye un ordenador (101) principal y al menos un dispositivo (102) conectado, que comprende las etapas de:
balizar según un protocolo de control de acceso al medio de banda ultraancha MAC UWB distribuido mediante el ordenador principal y el al menos un dispositivo conectado, en el que dicha etapa de balizamiento comprende además las etapas de:
descubrir mediante el al menos un dispositivo conectado el ordenador principal por medio de la baliza del ordenador principal;
anunciar mediante el al menos un dispositivo conectado su tráfico de notificación al ordenador principal;
recibir (403, 405) mediante el ordenador principal el tráfico de notificación del al menos un dispositivo conectado; y
reservar mediante el ordenador (101) principal en nombre del al menos un dispositivo (102) conectado recursos de canal inalámbrico, para la transferencia de datos entre el ordenador (101) principal y el al menos un dispositivo (102) conectado, según el tráfico de notificación del al menos un dispositivo conectado de modo que el al menos un dispositivo (102) conectado puede transmitir datos cuando lo pida el ordenador (101) principal en el funcionamiento (406, 409, 410) de la red WUSB.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el al menos un dispositivo (102) conectado puede anunciar su tráfico de notificación realizando una de las etapas de:
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de funcionamiento comprende además, si el dispositivo conectado soporta un acceso de canal distribuido mejorado EDCA, la etapa de que el ordenador principal realice las etapas de:
usar un mecanismo (406) EDCA para acceder al medio;
sondear el al menos un dispositivo (102) conectado para solicitar que el al menos un dispositivo conectado transmita datos; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado como resultado del sondeo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de funcionamiento comprende además, si el dispositivo (102) conectado soporta un protocolo de reserva distribuido DRP de unidifusión, la etapa de realizar una reserva de unidifusión mediante el ordenador principal que realiza las etapas de:
iniciar (407) una reserva de DRP de unidifusión para el al menos un dispositivo para reservar recursos de canal para la transmisión de datos al ordenador principal mediante el al menos un dispositivo;
sondear (409) el al menos un dispositivo conectado durante el DRP para solicitar que el al menos un dispositivo conectado transmita datos; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado como resultado del sondeo.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de funcionamiento comprende además, si el dispositivo (102) conectado soporta un protocolo de reserva distribuido DRP de multidifusión, la etapa de realizar una reserva de multidifusión mediante el ordenador (101) principal que realiza las etapas de:
reservar (408) recursos de canal en una primera reserva de DRP mediante la inclusión de una trama de DRP de multidifusión en balizas para conseguir una primera reserva;
para cada dispositivo conectado que sea un dispositivo no aceptador que no acepta la reserva de DRP de multidifusión, iniciar una negociación (411) de DRP regular con cada dispositivo no aceptador para conseguir al menos una de una reserva de unidifusión para cada dispositivo no aceptador y una segunda reserva de DRP;
microplanificar (410) los recursos de canal de la reserva de DRP primera y segunda entre los dispositivos conectados del al menos un dispositivo conectado que aceptan la reserva de DRP de multidifusión; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa (411) de iniciar la negociación de DRP regular comprende además la etapa de realizar al menos una de las etapas de iniciar una reserva de DRP de unidifusión con un dispositivo no aceptador e iniciar una segunda reserva de DRP de multidifusión con dispositivos no acepta- dores.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, que comprende además la etapa de que el al menos un dispositivo (102) conectado actúe como ordenador (101) principal en una segunda red WUSB.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además, si se soporta un protocolo de reserva distribuido DRP, la etapa de fijar un campo de desfase y un campo de duración en una reserva de DRP a un múltiplo de un valor predeterminado.
9. Aparato (101, 300) principal para la comunicación ordenador principal-dispositivo en una primera red de bus universal en serie inalámbrico WUSB que incluye el ordenador principal y al menos un dispositivo (102) conectado, que comprende:
un transmisor (301) para enviar balizas, notificaciones de tráfico, reservas de medio y datos;
un receptor (304) para recibir balizas, notificaciones de tráfico, reservas de medio y datos;
un componente (303) de procesamiento de transferencia de datos principal que procesa los datos transferidos entre el ordenador principal y el al menos un dispositivo conectado; y
un controlador (302) acoplado operativamente al transmisor, receptor y componente de procesamiento de transferencia de datos principal y configurado para dirigir el transmisor, el receptor y el componente de procesamiento de transferencia de datos principal para:
10. Aparato principal según la reivindicación 9, en el que el controlador (302) está configurado además para dirigir el transmisor (301), el receptor (304) y el componente (303) de procesamiento de transferencia de datos principal para:
incluir una reserva de protocolo de reserva distribuido DRP de multidifusión en balizas y entonces empezar la operación de microplanificación si se soporta (410) un DRP de multidifusión;
recibir y procesar el tráfico (405) de notificación y si se soporta un DRP de unidifusión mediante el dispositivo conectado negociar un DRP (407) de unidifusión con el al menos un dispositivo (102) conectado y entonces empezar el funcionamiento (409) WUSB; y
recibir y procesar tráfico (403) de notificación y si se soporta el acceso de canal distribuido mejorado EDCA mediante el dispositivo conectado empezar el funcionamiento WUSB con una trama de sondeo usando EDCA (406).
11. Aparato principal según la reivindicación 9, en el que el dispositivo (102) conectado soporta un acceso de canal distribuido mejorado EDCA y el controlador (302) está configurado además para controlar el funcionamiento del ordenador principal dirigiendo el receptor (304), el transmisor (301) y la unidad (303) de procesamiento de transferencia de datos principal para:
usar un mecanismo EDCA para acceder al medio;
sondear el al menos un dispositivo (102) conectado para solicitar que el al menos un dispositivo conectado transmita datos; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado como resultado del sondeo.
12. Aparato principal según la reivindicación 9, en el que el dispositivo (102) conectado soporta un protocolo de reserva distribuido DRP de unidifusión y el controlador (302) está configurado además para controlar el funcionamiento del ordenador (101, 300) principal dirigiendo el receptor (304), el transmisor (301) y la unidad (303) de procesamiento de transferencia de datos principal para:
iniciar una reserva de DRP de unidifusión para el al menos un dispositivo para reservar recursos de canal para la transmisión de datos al ordenador principal mediante el al menos un dispositivo (102) conectado;
sondear el al menos un dispositivo conectado durante el DRP para solicitar que el al menos un dispositivo conectado transmita datos; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado como resultado del sondeo.
13. Aparato principal según la reivindicación 9, en el que el al menos un dispositivo (102) conectado soporta un protocolo de reserva distribuido DRP de multidifusión y el controlador (302) está configurado además para controlar el funcionamiento del ordenador (101, 300) principal dirigiendo el receptor (304), el transmisor (301) y la unidad (303) de procesamiento de transferencia de datos principal para:
reservar recursos de canal en una primera reserva de DRP de multidifusión mediante la inclusión de una trama de DRP de multidifusión en balizas para conseguir una primera reserva;
para cada uno de dicho al menos un dispositivo (102) conectado que sea un dispositivo no aceptador que no acepta la primera reserva de DRP de multidifusión, iniciar una negociación de DRP regular con cada dispositivo no aceptador para conseguir al menos una de una reserva de unidifusión para cada dispositivo no aceptador y una segunda reserva (411) de DRP;
microplanificar los recursos de canal de la reserva de DRP primera y segunda entre los dispositivos conectados del al menos un dispositivo conectado que aceptan la reserva (410) de DRP de multidifusión; y
recibir datos desde el al menos un dispositivo conectado.
14. Aparato principal según la reivindicación 13, en el que la negociación de DRP regular comprende al menos una de la negociación de una reserva de DRP de unidifusión con un dispositivo no aceptador y una segunda reserva de DRP de multidifusión para dispositivos no aceptadores.
Patentes similares o relacionadas:
SISTEMA Y MÉTODO PARA SELECCIONAR UN SUBSISTEMA PARA TERMINACIÓN DE UNA LLAMADA, del 16 de Agosto de 2011, de TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL): Una entidad de selección de subsistema para un sistema de comunicación que comprende un primer subsistema , un segundo subsistema y […]
SISTEMA DE MENSAJERÍA Y PROCEDIMIENTO PARA EL MISMO, del 27 de Junio de 2011, de CHIKKA PTE LTD: Método para transmitir información entre un dispositivo (13a) de comunicación inalámbrica y un ordenador , proporcionando un servicio de mensajería que comprende […]
SERVICIO DE NOMBRES EN UNA RED AD HOC INALÁMBRICA MULTISALTO, del 17 de Junio de 2011, de TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL): Método en un nodo para asociar información de usuario a información de red en una red ad hoc inalámbrica multisalto que comprende […]
ADAPTADOR DE CONEXIÓN PARA DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN, del 17 de Junio de 2011, de SANDEN CORPORATION: Un adaptador de conexión para conectar un equipo de alto nivel que es Equipo de Terminal de Datos y un primer dispositivo de comunicación que es equipo de […]
PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA ASIGNAR FLUJOS DE DATOS SOBRE UN ÚNICO CANAL, del 14 de Junio de 2011, de QUALCOMM INCORPORATED: Un procedimiento de asignación de una pluralidad de flujos de datos sobre un único canal de transmisión, que comprende las etapas de: recibir la pluralidad de flujos […]
COMUNICACIÓN CELULAR DE ACCESO MÚLTIPLE CON ASIGNACIÓN DINÁMICA DE INTERVALOS E INTERFERENCIA CO-CANAL REDUCIDA, del 8 de Junio de 2011, de ALCATEL LUCENT: SE PRESENTA UN APARATO Y UN METODO QUE REDUCE LA INTERFERENCIA DE CO-CANAL EN SISTEMAS DE COMUNICACIONES CELULARES DE ACCESO MULTIPLE EN EL CUAL […]
SISTEMA Y PROCEDIMIENTO DE TRANSMISIÓN BIDIRECCIONAL DE PAQUETES DE DATOS, del 1 de Junio de 2011, de LG ELECTRONICS INC.: Una red de acceso de radio para un sistema de transmisión de datos que usa paquetes de datos y que comprende al menos un terminal , estando configurada […]
MÉTODO Y DISPOSITIVOS PARA INSTALAR FILTROS DE PAQUETES EN UNA TRANSMISIÓN DE DATOS, del 31 de Mayo de 2011, de TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL): Un método para asociar un paquete de datos (DP) con un portador de paquetes (PB) en un equipo de usuario (UE 1) de una red de comunicaciones, donde el equipo […]