MÉTODO PARA EL ACCESO INALÁMBRICO A UNA RED POR UN USUARIO AISLADO.

Un método para acceso inalámbrico a una red (2) por un usuario aislado (1),

que incluye las etapas de que: el usuario aislado (1) transmite una señal inalámbrica caracterizada porque la señal inalámbrica está prevista para producir una interferencia en un nodo desconocido (6', 6'', 5'); y, cuando tal interferencia es detectada por el nodo desconocido, dispone acceso a la red (2) para el usuario aislado (1).

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método y a un sistema para el acceso inalámbrico a una red por un usuario aislado, y más particularmente, pero no exclusivamente, al acceso si hay oportunidad a una parte con licencia del espectro de radio por un usuario no autorizado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una gran parte del espectro inalámbrico es autorizado por gobiernos o está de otro modo asignado a servicios particulares o usuarios. Podría así suceder que las partes asignadas del espectro estén no disponibles para otros, puesto que ya están ocupadas. No obstante, en la práctica, hay a menudo capacidad disponible porque las bandas asignadas no siempre están completamente utilizadas por servicios autorizados.

Se ha propuesto hacer un uso más eficiente del espectro inalámbrico incluyendo alguna inteligencia en los dispositivos de comunicación para permitir que sean identificados canales de comunicación en uso y sin uso, y que a continuación uno desocupado sea seleccionado de acuerdo con esto para una sesión de comunicaciones. Esto podría ser particularmente beneficioso si se aplica con el fin de permitir que usuarios no autorizados hagan uso de canales autorizados desocupados, siempre que esto no interfiera con el uso autorizado, que debería tener prioridad. Este tipo de planteamiento se describe en el documento “CORVUS”: A Cognitive Radio Approach for Usage of Virtual Unlicensed Spectrum”, Julio 29, 2004, por Brodersen et al, Universidad de Berkley. El concepto de utilizar inteligencia en dispositivos de comunicación es conocido como “radio cognitiva”. Una definición de radio cognitiva ha sido dada por Joseph Mitola como sigue: “El término radio cognitiva identifica el punto en el cual wireless personal digital assistants (PDAs – Asistentes digitales Personales) y las redes correspondientes son suficientemente inteligentes computacionalmente acerca de los recursos de radio y de las correspondientes comunicaciones de ordenador-a-ordenador para: (a) detectar necesidades de las comunicaciones de usuario como una función de contexto de uso, y (b) proporcionar recursos de radio y los servicios inalámbricos más apropiados para esas necesidades.”

Cuando un usuario desea tener acceso a una red en un entorno de radio cognitiva, debe existir un mecanismo para hacer la presencia del usuario conocida. Un método propuesto para el descubrimiento del usuario sugiere utilizar la infraestructura de una red subyacente existente, tal como una red de acceso por radio de telefonía móvil, que proporciona cobertura intensiva sobre una región geográfica. Un usuario obtiene información por medio de la red subyacente para permitir que identifique y logre acceso a un nodo local, por ejemplo, que permita la conexión a otra red. Por ejemplo, se podría acceder a una base de datos centralizada proporcionada por el suministrador de red de telefonía móvil por medio de intercambio de mensajes de Internet Protocol (IP). Aunque esta propuesta haría buen uso de la infraestructura legada existente, tal solución no es la solución a largo plazo más eficiente espectralmente ni más rentable.

En otro método, se sugiere que se haga disponible una banda de radio reservada globalmente como un conducto para protocolos de descubrimiento de usuario. La combinación de protocolos y de la banda de radio global permitiría que un nuevo usuario sea descubierto. No obstante, la reserva de espectro de radio para este propósito de descubrimiento de usuario es inherentemente ineficiente. Requiere que el ancho de banda sea reservado globalmente tanto espacial como temporalmente. También, requeriría que los cuerpos de regulación de espectro alcanzasen un acuerdo internacional en reservar una banda de frecuencia. Además, añadiría un requisito innecesario de arquitecturas de modem para soportar la banda de radio definida universalmente.

El documento WO 2005/067264 A1 describe un método en el cual se incluye un nuevo nodo en una red de ordenadores mediante la transmisión por el nuevo nodo de una señal de petición de participar en la red, siendo la señal de petición detectada en un canal predefinido.

BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la invención, un método de acceso inalámbrico a una red por un usuario aislado incluye que el usuario transmita una señal inalámbrica prevista para producir interferencia en un nodo desconocido. Cuando la interferencia es detectada por un nodo desconocido, se dispone el acceso a la red del usuario aislado. La red puede ser la Internet, o alguna otra red, por ejemplo, una red de sensor. Un nodo puede ser un elemento de red, en una red de área local, por ejemplo, o un terminal de usuario de telefonía móvil, por ejemplo.

En un método de acuerdo con la invención, el nodo desconocido puede ser un miembro de un grupo de nodos, teniendo al menos un miembro del grupo acceso a la red. El grupo de nodos que tienen acceso a la red puede incluir sólo un nodo. Alternativamente, puede incluir una pluralidad de nodos, que pueden estar interconectados.

En otro método de acuerdo con la invención, el nodo aislado y el nodo desconocido juntos definen la red, siendo la red definida subsiguientemente a la interferencia que es detectada por el nodo desconocido.

En un método de acuerdo con la invención, se proporciona el descubrimiento de un usuario aislado, de manera que el usuario pueda entonces buscar acceso a la red. El método es particularmente adecuado donde el usuario aislado es un usuario no autorizado que desea aprovechar el acceso si hay oportunidad a una parte autorizada del espectro de radio, pero también puede usarse en otra circunstancias en las que el estatus autorizado de cualquiera o de ambos del usuario aislado y del espectro disponible no es significativo. El nodo en el cual se pretende que la señal produzca interferencia se denomina desconocido, porque el usuario aislado no se apercibe de su existencia y no envía una señal a un nodo específico.

El método permite el descubrimiento de un usuario aislado donde a priori no hay conocimiento de comunicaciones existentes o de la situación de otros nodos. El usuario aislado, también llamado nodo aislado en esta memoria, transmite una señal para alertar a otros nodos de su presencia. Si otros nodos se están comunicando, la transmisión de firma puede provocar interferencia, alertándolos de la presencia del nodo o del usuario aislado. La interferencia puede ser detectada por un nodo que no está implicado en una sesión de comunicación actual sino que está en un modo de escucha.

El inventor se ha dado cuenta de que no es necesario transmitir información relativa a requisitos de frecuencia o potencia de transmisión con el fin de lograr el descubrimiento del usuario aislado. Si un nodo desconocido detecta la interferencia y envía una respuesta que el usuario aislado puede detectar, entonces, implícitamente, se está utilizando una banda de frecuencia adecuada para que la comunicación sea posible. Así, no hay necesidad de implementar una cadena de radio de recepción y transmisión específica simplemente para establecer una comunicación. Esto es particularmente importante para aplicaciones que son extremadamente sensibles al coste, por ejemplo, redes de sensor. De manera similar, el usuario aislado sólo recibirá una respuesta a la señal de interferencia si el nivel de transmisión es suficientemente alto para que un nodo desconocido se aperciba de ella. Así, la potencia de transmisión no necesita ser fijada por una norma, por ejemplo.

La señal puede ser transmitida a potencias de transmisión progresivamente mayores. Por ello, si no hay un descubrimiento de usuario por un nodo porque está fuera del intervalo de señales transmitidas a una potencia menor por el usuario aislado, la señal puede ser re-transmitida a niveles de interferencia sucesivamente más altos hasta que se recibe una respuesta desde un nodo. Esta técnica reduce la interferencia mediante la señal en otros nodos si hay un nodo adecuado para detectar la presencia de usuario a una potencia de señal menor. Esta señal puede ser una serie de transmisiones de señal o una señal continua.

El usuario aislado puede ser desconectado de cualesquiera otros usuarios o nodo antes del descubrimiento del usuario usando un método de acuerdo con la invención. No obstante, el usuario aislado podría alternativamente ser interconectado con otro usuario o nodo, o con varios de ellos, y ser aun definido como un usuario aislado si no tiene medio de acceso a la red antes del descubrimiento del usuario usando un método... [Seguir leyendo]

1. Un método para acceso inalámbrico a una red (2) por un usuario aislado (1), que incluye las etapas de que: el usuario aislado (1) transmite una señal inalámbrica caracterizada porque la señal inalámbrica está prevista para producir una interferencia en un nodo desconocido (6', 6'', 5'); y, cuando tal interferencia es detectada por el nodo desconocido, dispone acceso a la red (2) para el usuario aislado (1).

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y que incluye la etapa de transmitir la señal a potencias de transmisión progresivamente mayores (11).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y que incluye la etapa de llevar a cabo una negociación para seleccionar un enlace a la red (2) si más de un nodo desconocido (5', 6') detecta la interferencia.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3 y en el que los nodos desconocidos (5', 6') que detectan la interferencia coordinan su acceso compartido a la capacidad de recepción del usuario aislado por medio de la red (2).

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y en el que la señal incluye información del esquema de modulación.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y en el que la señal incluye información para identificar qué esquemas de acceso múltiple están disponibles para el usuario aislado (1).

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y que incluye la etapa de establecer un primer enlace transitorio a la red (2) y que establece subsiguientemente un enlace a la red (2) que cumple mejor los requisitos del usuario aislado que el enlace transitorio.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y que incluye las etapas de que el usuario aislado (1) transmite una serie de señales y que está en un modo de escucha entre señales incluidas en la serie para escuchar a la espera de una respuesta a las señales transmitidas.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1 y en el que el usuario aislado (13) y el nodo desconocido (14, 15, 16) juntos definen la red (17), estando la red (17) definida subsiguientemente a la interferencia que es detectada por el nodo desconocido (14, 15, 16).

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9 y en el que, cuando más de un nodo desconocido detecta la interferencia, la red (17) incluye el usuario aislado (1) y una pluralidad de nodos desconocidos (14, 15, 16).