RESERVA DE RECURSOS DISTRIBUIDA EN UNA RED AD HOC INALAMBRICA.

Procedimiento de comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una primera estación (STA1) y al menos una segunda estación (STA2,

STA3) en el que cada una de las estaciones durante al menos una parte del tiempo controla la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación codifica y transmite mensajes que tienen un primer formato en un primer modo usando al menos un canal de comunicación o que tienen un segundo formato en un segundo modo usando un canal de comunicación, caracterizado porque los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación recibe y decodifica al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o en el segundo modo, en el que la parte común comprende información acerca de una o más transmisiones inminentes de la primera estación

Reserva de recursos distribuida en una red ad hoc inalámbrica.

La invención se refiere a un procedimiento de comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se refiere también a un sistema de comunicación inalámbrica y a un dispositivo de comunicación inalámbrica.

Un procedimiento de comunicación de este tipo en un sistema de comunicación inalámbrica se da a conocer en la norma IEEE 802.11a, 1999, Wireless LAN Medium Access Control (MAC) y Physical (PHY) specifications: High Speed Physical Layer in the 5 GHz Band, IEEE, NY, 1999. Un sistema de comunicación inalámbrica que cumple con esta norma funciona la banda ISM sin licencia de 5 GHz y puede soportar tasas de transmisión de datos sin procesar que oscilan desde 6 hasta 54 Mbit/seg usando multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). La norma IEEE 802.11b da a conocer un sistema de comunicación similar para su funcionamiento en la banda ISM de 2,4 GHz. Dentro de las normas IEEE 802.11a y 11g se usan canales que tienen un ancho de banda de 20 MHz para establecer enlaces de comunicación. En general un canal en un sistema de comunicación inalámbrica es una subbanda para establecer un enlace de comunicación dentro de la banda de frecuencia en la que funciona el sistema. Para satisfacer los requisitos de aplicaciones sujetas a retardo, se ha propuesto una nueva especificación p802.11e que incorpora funciones de capa de enlace de datos para ofrecer Qos (calidad de servicio) tanto estadística como parametrizada.

Para soportar tasas de transmisión de datos de hasta aproximadamente 100 Mbit/seg en la capa de enlace de datos se propondrá una nueva especificación p802.11n. En esta propuesta se introducen ampliaciones de las normas PHY basada en 11a y MAC basada en 11e, a la vez que se mantiene un cierto nivel de compatibilidad hacia atrás. Las ampliaciones de PHY se basan en el soporte de sistemas de múltiples antenas (MIMO) y la transmisión en bandas de 40 MHz, el denominado funcionamiento de doble canal.

Las redes de área local inalámbrica (WLAN) tales como sistemas de comunicación inalámbrica que cumplen con una de las versiones de la norma IEEE 802.11 o sus ampliaciones propuestas están organizadas en células o los denominados conjuntos de servicio básico (BSS). Las células de este tipo comprenden varias estaciones inalámbricas. En un primer modo de funcionamiento, el denominado modo de infraestructura, una estación dentro de una célula de este tipo está dispuesta para proporcionar comunicación con otras células, una estación maestra o punto de acceso a través de un sistema entre células o sistema de distribución. Las estaciones adicionales están dispuestas para comunicarse entre sí y con estaciones en otras células a través del punto de acceso. Alternativamente, en un segundo modo, el denominado modo ad hoc, no hay una estación maestra o punto de acceso. Una célula que funciona en el modo ad hoc se denomina normalmente un conjunto de servicio básico independiente (IBSS). Una célula que funciona en el modo ad hoc carece de la posibilidad de comunicarse con otras células, ya que le falta la infraestructura requerida, básicamente un punto de acceso.

En un borrador para la especificación MAC de P802.11n está previsto un mecanismo de acceso en el que la estación maestra reserva ranuras de tiempo en el medio para una estación dentro del BSS. Este mecanismo de acceso, denominado petición de dirección inversa (RDR) es una versión ampliada de un mecanismo conocido a partir de la norma IEEE 802.11e y permite una asignación de recursos garantizada (periódica) (ranuras de tiempo y ancho de banda) a una estación. Esto soporta la transmisión de datos en tiempo real o críticos en el tiempo de otro modo.

Sin embargo, en un IBSS está presente una estación no maestra que puede proporcionar acceso para garantizar una cierta calidad de servicio (QoS) para una o más estaciones. Las estaciones tienen que acceder al medio en un modo de acceso más o menos aleatorio usando, por ejemplo, el protocolo de acceso múltiple por detección de portadora evitando colisiones (CSMA/CA) de la norma IEEE 802.11. Aunque existen ampliaciones para el protocolo CSMA/CA tales como, por ejemplo, el denominado modo de acceso EDCA (enhanced direkt carrier access, acceso de portadora directo mejorado) en la norma IEEE 802.11e para una calidad de servicio mejorada, no pueden garantizarse asignaciones y no es posible ningún acceso periódico. Esto puede dar como resultado colisiones frecuentes que dan como resultado una pérdida de datos y por tanto un uso ineficaz del medio. Además, se sabe que el protocolo CSMA/CA es menos adecuado para la comunicación de múltiples saltos, es decir, la comunicación entre estaciones, encaminada a través de otras estaciones.

El documento W02004/114598 A1 describe un procedimiento para reservar el medio para una transmisión adicional. Describe un mecanismo de reserva en el que se incluye información de reserva sobre cabeceras de MAC (Medium Access Control, control de acceso de medio) de mensajes o en la carga útil de mensajes de datos o mensajes de acuse de recibo. Sin embargo no diferencia entre el modo de múltiples antenas y el modo de una única antena.

Aún otro procedimiento para reservar el medio para una transmisión adicional se describe en la solicitud de patente europea no publicada PCT/IB2005/051454. En este caso las estaciones distribuyen su información de reserva en una baliza dedicada. En una red de IEEE 802.11 basada en infraestructura, las balizas de BSS se envían normalmente mediante un punto de acceso. En una red ad hoc de IEEE 802.11 las balizas se envían de manera alterna mediante diferentes estaciones. En ambos casos por cada supertrama sólo un único punto de acceso o estación envía una baliza. Sin embargo, en la norma 802.11, no se excluye explícitamente que varias estaciones envíen su propia baliza. En la solicitud de patente europea PCT/IB2005/051454 una baliza de este tipo se envía sólo con el fin de distribuir la información de reserva. Otras estaciones, que no entienden un protocolo de reserva distribuida (DRP) sino sólo la norma IEEE 802.11 original, interpretarán estas balizas como procedentes de puntos de acceso. Las reservas están distribuidas en balizas, porque las estaciones no escuchan necesariamente a paquetes de datos y de acuse de recibo o mensajes de otras estaciones aunque sí escuchan a balizas transmitidas por otras estaciones. Con el fin de asegurarse de que las reservas se respeten por otras estaciones, las otras estaciones tienen que ser conscientes de las reservas de sus estaciones vecinas. Además, señalizar una reserva en una baliza por medio de mecanismos heredados, tal como el denominado "periodo sin contención" garantiza que las reservas se respetan por estaciones heredadas, incluso si éstas no entienden un protocolo de reserva distribuida. Sin embargo, tampoco diferencia entre el modo de múltiples antenas y el modo de una única antena. La solicitud internacional WO 01/28170 da a conocer un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una pluralidad de estaciones que pueden transmitir a una vecindad de dos saltos.

Entre otras cosas es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento para reducir las colisiones de acceso permitiendo un acceso garantizado al medio en ausencia de una estación maestra.

Con este fin la invención proporciona un procedimiento de comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una primera estación y al menos una segunda estación en el que cada una de las estaciones durante al menos una parte del tiempo controla la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación codifica y transmite mensajes que tienen un primer formato en un primer modo usando al menos un canal de comunicación o que tienen un segundo formato en un segundo modo usando un canal de comunicación, en el que los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación recibe y decodifica al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o bien en el segundo modo, en el que la parte común comprende información acerca de una o más transmisiones inminentes de la primera estación.

El procedimiento según la invención soluciona el problema de las colisiones de acceso en un sistema de comunicación inalámbrica que funciona en un modo ad hoc en el que cada una de las estaciones controla la comunicación dentro del sistema durante al menos una parte del tiempo,...

1. Procedimiento de comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una primera estación (STA1) y al menos una segunda estación (STA2, STA3) en el que cada una de las estaciones durante al menos una parte del tiempo controla la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación codifica y transmite mensajes que tienen un primer formato en un primer modo usando al menos un canal de comunicación o que tienen un segundo formato en un segundo modo usando un canal de comunicación, caracterizado porque los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación recibe y decodifica al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o en el segundo modo, en el que la parte común comprende información acerca de una o más transmisiones inminentes de la primera estación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el primer modo se transmiten mensajes sobre al menos un canal y en el segundo modo se transmiten mensajes sobre un canal.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la información de la primera estación comprende una petición a al menos la segunda estación de reservar ranuras de tiempo en al menos un canal para permitir transmisiones periódicas no perturbadas de la primera estación.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la parte común comprende una primera cabecera y una segunda cabecera, en el que la información acerca de transmisiones periódicas se codifica en la primera cabecera o la segunda cabecera.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los mensajes en el primer modo cumplen con una de las normas del grupo de la norma IEEE 802.11a, la norma IEEE 802.11b, la norma IEEE 802.11g y la norma IEEE 802.11e.

6. Sistema de comunicación inalámbrica que comprende una primera estación (STA1) y al menos una segunda estación (STA2, STA3) en el que en uso cada una de las estaciones está dispuesta para controlar durante al menos una parte del tiempo la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación está dispuesta para codificar y transmitir mensajes que tienen un primer formato en un primer modo o que tienen un segundo formato en un segundo modo, caracterizado porque los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación está dispuesta para recibir y decodificar al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o bien en el segundo modo en el que la parte común comprende información acerca de transmisiones periódicas de la primera estación.

7. Dispositivo de comunicación inalámbrica para su uso como una primera estación (STA1) en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende la primera estación y al menos una segunda estación (STA2, STA3) en el que cada una de las estaciones está dispuesta para controlar durante al menos una parte del tiempo la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación está dispuesta para codificar y transmitir mensajes que tienen un primer formato en un primer modo o que tienen un segundo formato en un segundo modo, caracterizado porque los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación está dispuesta para recibir y decodificar al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o bien en el segundo modo en el que la parte común comprende información acerca de transmisiones periódicas de la primera estación.

8. Dispositivo de comunicación inalámbrica para su uso como una segunda estación (STA2, STA3) en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una primera estación (STA1) y la segunda estación, en el que cada una de las estaciones está dispuesta para controlar durante al menos una parte del tiempo la comunicación dentro del sistema, en el que la primera estación está dispuesta para codificar y transmitir mensajes que tienen un primer formato en un primer modo o que tienen un segundo formato en un segundo modo, caracterizado porque los formatos primero y segundo tienen una parte común, en el que la segunda estación está dispuesta para recibir y decodificar al menos la parte común de mensajes transmitidos o bien en el primer modo o bien en el segundo modo en el que la parte común comprende información acerca de transmisiones periódicas de la primera estación.