SISTEMA Y MÉTODO PARA CONSEGUIR CONECTIVIDAD CONTINUA CON UN PUNTO DE ACCESO O ENTRADA EN UNA RED INALÁMBRICA SIGUIENDO UN PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO DE DEMANDA.

Sistema y método para conseguir conectividad continua con un punto de acceso o entrada en una red inalámbrica siguiendo un protocolo de enrutamiento de demanda Antecedentes de la invención Campo de la invención: [0001] La presente invención se refiere a un sistema y método para permitir a una red de comunicación ad-hoc mantener conectividad dentro de nodos móviles y nodos fijos en la red de manera efectiva y eficaz con mínima sobrecarga. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema y método para permitir a una red de comunicación ad-hoc mantener conectividad entre puntos de acceso inteligentes de la red y otros nodos (por ejemplo, enrutadores inalámbricos y dispositivos de los abonados que pueden ser fijos o móviles) en la red mientras usa un protocolo de enrutamiento a demanda. La presente invención también se refiere a un sistema y método para lograr entregas suaves de nodos móviles entre nodos fijos en una red de comunicación ad-hoc que usa un algoritmo de enrutamiento de vector de distancia y mensajes de unidifusión mejorados. Además, la presente invención se refiere a un sistema y método para modificar el protocolo de Enrutamiento de vector a distancia por demanda ad hoc (AODV, por sus siglas en inglés) para facilitar la entrega suave de dispositivos de los abonados en una red de comunicación ad-hoc al tiempo que se eliminan enlaces unidireccionales entre nodos en la red. La presente invención reivindica el beneficio según 35 U. S. C. 119 (e) de los n.os de serie de la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional 60/439.448, 60/439.449 y 60/439.455 de Avinash Joshi, cada una presentada el 13 de enero de 2003, y de U. el n.º de serie de la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional 60/476.237 de Avinash Joshi, presentada el 6 de junio de 2003. Descripción de las técnicas relacionadas: [0002] Las redes de comunicación inalámbricas, tales como las redes de teléfono inalámbrico móvil, han conseguido una predominación creciente en le transcurso de la última década. Estas redes de comunicaciones inalámbricas comúnmente son denominadas "redes celulares", debido a que la infraestructura de red está dispuesta para dividir el área de servicio en una pluralidad de regiones llamadas "células". Una red terrestre celular incluye una pluralidad de estaciones de base interconectadas, o nodos de base, que están distribuidos geográficamente en lugares designados en toda el área de servicio. Cada nodo de base incluye uno o más transmisores que pueden transmitir y recibir señales electromagnéticas, tales como señales de comunicaciones de radiofrecuencia (RF), desde y hacia nodos del usuario móvil, tales como teléfonos inalámbricos, localizados en el área de cobertura. Las señales de comunicaciones incluyen, por ejemplo, datos de voz que ha sido modulados según una técnica de modulación deseada y transmitidos como paquetes de datos. Como un experto en la técnica puede apreciar, los nodos de red transmiten y reciben comunicaciones de paquetes de datos en un formato multiplexado, tal como formato de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, por sus siglas en inglés), formato de acceso múltiple por división de código (CDMA, por sus siglas en inglés), o formato de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA, por sus siglas en inglés), que permite que un único transmisor-receptor en el nodo de base se comunique simultáneamente con varios nodos móviles en su área de cobertura. [0003] En los últimos años, se ha desarrollado un tipo de red de comunicaciones móviles conocido como una red "ad-hoc". En este tipo de red, cada nodo móvil es capaz de funcionar como una estación base o enrutador para los otros nodos móviles, eliminando así la necesidad de una infraestructura fija de estaciones de base. Detalles de una red ad-hoc son fijadas adelante en U. S. patente n.° 5.943.322 a Mayor. [0004] También se están desarrollando redes ad-hoc más sofisticadas que, además de permitir que nodos móviles se comuniquen entre sí como en una red ad-hoc convencional, además permiten que los nodos móviles accedan a una red fija y así comunicarse con otros nodos móviles, tales como aquellos en la red telefónica pública conmutada (RTPC, por sus siglas en inglés), y en otras redes tal como el Internet. Detalles de estos tipos avanzados de redes ad-hoc se describen en la patente estadounidense n.º 7.072.650 (N.º de serie de solicitud 09/897.790 ) titulada "Ad Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Networks", otorgada el 4 de julio de 2006, en la patente estadounidense n.º 6.807.165 (N.º de serie de solicitud 09/815.157 ) titulada "Time Division Protocol for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel", otorgada el 19 de octubre de 2004 y en la patente estadounidense n.º 6.873.839 (N.º de serie de solititud 09/815.164 ) titulada "Prioritized-Routing for an Ad-Hoc, Peer-to- Peer, Mobile Radio Access System", otorgada el 29 de marzo de 2005. Un sistema de grupo de trabajo móvil basado en la que permite que un conjunto seleccionado de usuarios de dos o más redes móviles virtuales privadas formen un grupo de trabajo extra red en una manera segura se describe en US2002/0133534. Un nuevo protocolo que está optimizado para soportar la movilidad local pero que interfunciona eficazmente con protocolos de huésped móviles existentes para proporcionar soporte de movilidad de área amplia se describe en las páginas 50 - 65 de XP00082387 titulado "Cellular IP: A new approach to internet host mobility". A new approach to internet host mobility". [0005] Como un experto en la técnica puede apreciar, ya que determinados nodos de la red ad-hoc son móviles, es preciso que la red mantenga conectividad con esos nodos. Por consiguiente, necesita existir para técnicas 2   mejoradas para permitir que una red ad-hoc mantenga conectividad con los nodos móviles en la red en una manera eficiente y eficaz con mínima sobrecarga. De forma similar, la mayor parte del tráfico fluye a través del punto de acceso (AP) en tal red y, por lo tanto, existe una necesidad de que todos los nodos mantengan rutas con el punto de acceso (AP) todo el tiempo en una manera eficiente y eficaz con mínima sobrecarga. Resumen de la invención [0006] Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y método para permitir que una red de comunicación ad-hoc mantenga conectividad en los nodos móviles y los nodos fijos en la red en una manera eficiente y eficaz con mínima sobrecarga. [0007] Estos y otros objetos se consiguen sustancialmente mediante un sistema conforme a la reivindicación 12 y método según la reivindicación 1 para permitir a una red de comunicación ad-hoc mantener conectividad entre puntos de acceso inteligentes de la red y otros nodos (nodos móviles y nodos fijos) en la red usando un protocolo de enrutamiento de demanda. Breve descripción de los dibujos [0008] Estos y otros objetos, las ventajas y características nuevas de la invención serán más fácilmente apreciados a partir de la siguiente descripción detallada cuando se lean conjuntamente con los dibujos anexos, en los cuales: [0009] La Figura 1 es un diagrama de bloques de una red ad-hoc de comunicaciones inalámbrica de paquetes conmutados de ejemplo que incluye una pluralidad de nodos conforme a una forma de realización de la presente invención; [0010] La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un nodo móvil empleado en la red mostrada en la Figura 1; [0011] La Figura 3 es un diagrama de bloques conceptual de un ejemplo de la relación entre enrutadores inalámbricos y puntos de acceso de la red mostrados en la Figura 1; [0012] La Figura 4 es un diagrama de bloques conceptual de un ejemplo de la relación entre un dispositivo del abonado en movimiento respecto a los enrutadores inalámbricos fijos de la red mostrados en la Figura 1; [0013] La Figura 5 es un diagrama de bloques conceptual de un ejemplo de la relación entre un dispositivo del abonado en movimiento respecto a los enrutadores inalámbricos fijos y puntos de acceso de la red mostrados en la Figura 1 y [0014] La Figura 6 es otro diagrama de bloques conceptual de un ejemplo de la relación entre un dispositivo del abonado, enrutadores inalámbricos y un punto de acceso de la red mostrados en la Figura 1. Descripción detallada de las formas de realización preferidas [0015] La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una red ad-hoc de comunicación inalámbrica de paquetes conmutados 100 que utiliza una forma de realización de la presente invención. Específicamente, la red 100 incluye una pluralidad de terminales de usuarios móviles inalámbricos 102-1 a 102-n (denominados generalmente nodos 102, nodos móviles 102 o dispositivos... [Seguir leyendo]

1. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente (106) y uno o más nodos (102) en una red de comunicación ad hoc. El método comprende: difusión de un paquete de datos que incluye un anuncio de punto de acceso a partir de un nodo emisor a uno o más enrutadores inalámbricos (107) en la red de comunicación had hoc ; y recepción del paquete de datos transmitidos por al menos uno de los enrutadores inalámbricos, caracterizado por el hecho de que el método comprende además: la decisión por al menos uno de los enrutadores inalámbricos (107) sobre si usar el nodo emisor como un siguiente salto hacia el punto de acceso inteligente basado en criterio de enrutamiento asociado a los enrutadores inalámbricos (107) y contenidos del anuncio del punto de acceso; transmisión de una petición de ruta de unicast desde al menos uno de los enrutadores inalámbricos (107) al punto de acceso inteligente después de decidir usar el nodo emisor como el siguiente salto hacia el punto de acceso inteligente (106); transmisión de una respuesta de ruta de unicast del nodo emisor al enrutador inalámbrico (107) en respuesta a la recepción de la petición de ruta de unicast; almacenamiento de una entrada de ruta asociada al punto de acceso inteligente (106) en el enrutador inalámbrico (107) y, difusión periódica de un mensaje de saludo desde el enrutador inalámbrico (107) a los uno o más nodos que identifican la ruta desde el enrutador inalámbrico (107) al punto de acceso inteligente (106) usando la entrada de ruta almacenada. 2. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde el criterio de enrutamiento comprende al menos uno de los siguientes: métrica de equilibrio de carga que satisface criterios de carga deseada; métrica de enrutamiento que satisface criterios de enrutamiento deseado y métrica de QoS de servicio de calidad que satisface los criterios de QoS deseado. 3. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad Hoc según la reivindicación 1, donde el mensaje de saludo transmitido comprende un segundo aviso de punto de acceso. 4. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una comunicación de red ad hoc según la reivindicación 1, donde la red de comunicación ad hoc comprende una red par a par ad hoc inalámbrica, y donde los enrutadores inalámbricos y uno o más nodos se comunican en la red par a par ad hoc inalámbrica. 5. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde el paquete de datos incluye información que indica varios nodos activos en la red de comunicación ad hoc asociada al punto de acceso inteligente. 6. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde el paso de difusión comprende difundir periódicamente el paquete de datos. 7. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde uno o más enrutadores inalámbricos comprenden uno o más nodos de reenvío. El método comprende además: difusión de un mensaje de saludo desde al menos un nodo de reenvío a por lo menos un nodo diferente que identifica la ruta desde al menos un nodo de reenvío al punto de acceso inteligente usando la entrada de la ruta almacenada en respuesta a la recepción de respuesta de ruta de unicast. 8. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde el paquete de datos transmitidos comprende un tipo de punto de acceso inteligente de indicación de nodo que indica que el nodo emisor es el punto de acceso inteligente. 9. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en la red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, donde el aviso de punto de acceso comprende datos pertenecientes a por lo menos uno de los siguientes: un tipo del nodo emisor; una dirección de un punto de acceso inteligente asociado; varios saltos desde el nodo emisor al punto de acceso inteligente asociado; una dirección de siguiente salto hacia al punto de acceso inteligente asociado; métrica de enrutamiento al punto de acceso inteligente asociado; métrica de equilibrio de carga; calidad de métrica de QoS de servicio y nivel de potencia. 10. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, que comprende además la colocación en lista negra del nodo emisor por parte de los enrutadores inalámbricos por un período de tiempo predeterminado en caso de no recibir la   respuesta de ruta de unidifusión del nodo emisor. 11. Método para suministrar conectividad entre un punto de acceso inteligente y uno o más nodos en una red de comunicación ad hoc según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que uno o más enrutadores inalámbricos comprenden uno o más nodos intermedios: El el método comprende además: determinación por al menos un nodo intermedio de si el nodo emisor es un siguiente salto viable hacia el punto de acceso inteligente sobre la base de criterio de enrutamiento asociado al nodo intermedio y contenido del aviso del punto de acceso; transmisión de una petición de ruta de unicast del nodo intermedio al nodo emisor después de determinar que el nodo emisor es un salto siguiente viable hacia el punto de acceso inteligente; transmisión de una respuesta de ruta de unicast del nodo emisor a al menos un nodo intermedio en respuesta a la recepción de la petición de ruta de unidifusión; almacenamiento de una entrada de ruta asociada al punto de acceso inteligente en al menos un nodo intermedio; y, difusión de un mensaje de saludo de al menos un nodo intermedio a por lo menos otro nodo que identifica la ruta de al menos un nodo intermedio al punto de acceso inteligente usando la entrada de ruta almacenada en respuesta a la recepción la respuesta de ruta de unicast. 12. Red de comunicación ad hoc (100) que comprende: un punto de acceso inteligente (106), para suministrar acceso a una parte de la red de comunicación ad hoc; una pluralidad de enrutador inalámbrico (106), donde la pluralidad de enrutadores inalámbricos se comunican entre sí y con el punto de acceso inteligente (106), y además donde pluralidad de enrutador inalámbrico (106) logra acceso a la parte de la red de comunicación ad hoc a través del punto de acceso inteligente; y, una pluralidad de nodos (102), caracterizada por el hecho de que la pluralidad de nodos se comunican entre sí y con la pluralidad de enrutadores inalámbricos; un nodo emisor para difusión de un paquete de datos que incluye un aviso de punto de acceso a uno o más de los enrutadores inalámbricos (107) en la red de comunicación ad hoc caracterizada por el hecho de que cada uno de la pluralidad de enrutadores inalámbricos (107) es adaptado para: recibir el paquete de datos transmitido desde el nodo emisor; decidir si usar el nodo emisor como un siguiente salto hacia el punto de acceso inteligente (106) sobre la base del criterio de enrutamiento asociado al enrutador inalámbrico y el contenido del aviso del punto de acceso; transmitir una petición de ruta de unicast al punto de acceso inteligente (106) después de decidir usar el nodo emisor como el siguiente salto hacia el punto de acceso inteligente (106), almacenar una entrada de ruta asociada al punto de acceso inteligente (106), y, transmitir periódicamente un mensaje de saludo al nodo o más nodos (102) identificando la ruta desde el enrutador inalámbrico (107) al punto de acceso inteligente usando la entrada de ruta almacenada. 11   12   13   14     16   17