Método para utilización dinámica de recursos inalámbricos, que comprende:

controlar uno o varios recursos de comunicaciones inalámbricos; generar datos sobre recursos de comunicación inalámbrica; utilizar los datos de recursos de comunicación inalámbrica haciendo predicción de que ocurran uno o varios agujeros en uno o varios periodos de tiempo futuros, comprendiendo un agujero una oportunidad de comunicación inalámbrica, en la que uno o varios recursos de comunicación inalámbricos asignados a un primer grupo de uno o varios usuarios queda a disposición temporalmente para comunicación inalámbrica por un segundo grupo formado por uno o varios usuarios; generar datos de predicción de agujeros; utilizar los datos de predicción de agujeros, sintetizar uno o varios canales de comunicación inalámbricos a partir de uno o varios agujeros de predicción; generar datos de síntesis de canales; recibir datos que reflejen información desde uno o varios intentos de comunicación inalámbricos previos y datos que reflejan uno o varios estados de la red; de acuerdo con los datos recibidos y los datos de síntesis de canales, seleccionar uno o varios canales de comunicación inalámbricos específicos a partir del canal o canales de comunicación inalámbricos sintetizados y optimizar el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos como, como mínimo, un tipo especializado de acceso al azar o híbrido para cumplir dinámicamente las necesidades de comunicación anticipadas; generar datos de selección de canales de comunicación inalámbricos; utilizar los datos de selección de canales de comunicación inalámbricos dando instrucciones a una unidad de radio para comunicar utilizando el canal o canales de comunicación inalámbrica específicos seleccionados; y dar instrucciones a la unidad de radio para interrumpir la utilización de uno o varios canales de comunicación específicos después de que se ha completado la comunicación inalámbrica

SECTOR TÉCNICO AL QUE PERTENECE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a comunicación particularmente,

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La escasez de recursos asociada con la utilización del espectro electromagnético (tal como la amplitud de banda) puede afectar de manera adversa el desarrollo de nuevas aplicaciones por las empresas existentes y otras nuevas (incluyendo los proveedores de servicios). Por ejemplo, las exigencias de amplitud de banda asociadas a una nueva aplicación que una empresa desea desarrollar podrían superar el recurso o recursos de espectro electromagnético que han sido asignados a la empresa. La velocidad a la que se están desarrollando nuevas aplicaciones ha superado la capacidad de muchas entidades gubernamentales, responsables de controlar dicha utilización del espectro electromagnético, en evaluar adecuadamente nuevas aplicaciones. Los procesos actuales de aprobación son típicamente lentos y costosos y tienden a favorecer a las empresas más grandes, mejor establecidas, que pueden poner a las empresas más pequeñas en situación de desventaja.

La utilización habitual del espectro electromagnético posibilita la transmisión de datos a velocidades

comprendidas aproximadamente entre 19,2 y 48 Kbps en

canales comprendidos aproximadamente entre 200 KHz y 1,5 MHz. Muchos protocolos actuales para comunicación inalámbrica utilizan acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), acceso múltiple por división de código (CDMA), o técnicas de conmutación de circuito. Los terminales de usuario (tales como los teléfonos móviles) pueden operar, dependiendo de la aplicación de usuario, en una modalidad única, en modalidad doble o en forma trimodal. Las comunicaciones inalámbricas pueden ser limitadas a límites regionales o nacionales y los dispositivos utilizados para las comunicaciones inalámbricas utilizan típicamente un segmento especializado del espectro electromagnético. Un ejemplo de un sistema que identifica la utilización del espectro es la solicitud de patente europea nº 1035666 que da a conocer la determinación de cual es la capacidad que puede estar a disposición para utilización futura en predeterminados canales de comunicación fija. La solicitud de patente europea 0 637 895 da a conocer un sistema de comunicación celular en el que una célula particular situada en su capacidad o cerca de ella a causa de una elevada demanda de servicios, o que se ha previsto que ocurra de este modo, recibe la asignación de una capacidad de espectro adicional de las células adyacentes. Los “agujeros” o “huecos” en canales de comunicación asociados con las células adyacentes son sintetizados en un canal de comunicación especializado asociado con dicha célula específica.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

Las realizaciones específicas de la presente invención pueden reducir o eliminar las desventajas y los problemas tradicionalmente asociados con la comunicación inalámbrica.

En una realización de la presente invención, un método de utilización dinámica de recursos inalámbricos incluye la monitorización de uno o varios recursos de comunicaciones inalámbricos y la generación de datos de recursos de comunicación inalámbricos. Utilizando los datos de recursos de comunicación inalámbricos se efectúa la predicción de la aparición de uno o varios agujeros en uno o varios períodos de tiempo futuros. Un agujero comprende una oportunidad de comunicación inalámbrica en la que uno o varios recursos de comunicación inalámbricos asignados a uno o varios primeros usuarios son temporalmente disponibles para comunicación inalámbrica por uno o varios segundos usuarios. Los datos de predicción de agujeros son generados y, utilizando los datos de predicción de agujeros, se sintetizan a partir de uno o varios agujeros de predicción uno o varios canales de comunicación inalámbricos. Se generan los datos de síntesis de canales y se reciben datos que reflejan realimentación desde uno o varios intentos de comunicación inalámbricos previos y se reciben datos que reflejan una o varias situaciones en la red. De acuerdo con los datos recibidos y los datos de síntesis de canales, se seleccionan uno o varios canales de comunicación inalámbricos específicos de uno o varios canales de comunicación inalámbricos sintetizados y optimizados como, como mínimo, uno de tipo

especializado, de acceso al azar o híbrido, para cumplir

dinámicamente las necesidades de comunicación que se han anticipado. Los datos de selección de canales de comunicación inalámbricos son generados y utilizando los datos de selección de canales de comunicación inalámbricos se dan instrucciones a una unidad de radio para comunicar utilizando dichos canal o canales de comunicación inalámbricos seleccionados. La unidad de radio recibe instrucciones para discontinuar la utilización de uno o varios canales seleccionados de comunicación inalámbrica después de que se ha terminado la comunicación.

Realizaciones específicas de la presente invención proporcionan una o más ventajas. Realizaciones particulares posibilitan la utilización incrementada de uno o varios recursos de espectro electromagnético limitado u otros recursos inalámbricos (tales como ranuras de tiempo, potencia y códigos). En realizaciones específicas uno o varios recursos inalámbricos infrautilizados (que incluyen recursos inalámbricos no utilizados) se utilizan para proporcionar uno o varios enlaces inalámbricos para uno o varios usuarios. Realizaciones específicas aumentan la utilización de uno o varios recursos inalámbricos limitados por un sistema de comunicación (tal como un dispositivo de usuario final, estación de base o punto de acceso). En realizaciones particulares una o varias partes infrautilizadas de uno o varios recursos inalámbricos se identifican y a continuación se utilizan en base de necesidades para establecer uno o varios enlaces inalámbricos para uno o varios usuarios. En realizaciones

particulares, en vez de monitorizar solamente bandas

particulares, se monitorizan recursos inalámbricos utilizando un proceso multicapa multidimensional.

En realizaciones particulares se agrupan los recursos inalámbricos infrautilizados para establecer enlaces inalámbricos entre dos usuarios o entre un dispositivo y un punto de la infraestructura. En realizaciones particulares dos o más usuarios pueden negociar entre si para determinar una o más partes adecuadas de uno o varios recursos

adicionalmente la eficiencia y la efectividad para establecer enlaces inalámbricos en el futuro.

Se pueden utilizar realizaciones particulares en dispositivos inalámbricos de la siguiente generación tanto en aplicaciones del Departamento US de Defensa (DoD) como en aplicaciones comerciales. Realizaciones particulares posibilitan la utilización adaptativa de uno o varios recursos inalámbricos basados en la disponibilidad de los recursos inalámbricos y basados en una o varias necesidades particulares de uno o varios usuarios, que pueden posibilitar comunicaciones inalámbricas de alta velocidad y de alta calidad de servicio (QoS) en diferentes condiciones. Realizaciones particulares proporcionan solución de radio software de banda ancha y espectro múltiple para sistemas de red de área local inalámbrica (WLAN), celulares, y otros sistemas inalámbricos que sirven como alternativa de bajo coste a redes ad hoc que no

proporcionan flexibilidad global. Realizaciones

particulares proporcionan sistemas inalámbricos efectivos en cuanto a costes, tanto en entornos DoD como comerciales.

En realizaciones particulares, una o varias partes infrautilizadas de uno o varios recursos inalámbricos son identificadas y activadas a continuación en base a necesidades para establecer uno o varios enlaces inalámbricos para transferencia de información por uno o varios usuarios. Después de que se ha terminado la transferencia de información, el recurso o recursos inalámbricos pueden ser desactivados para permitir que uno

o varios usuarios distintos activen dichos uno o varios recursos inalámbricos. En realizaciones particulares, técnicas...

1. Método para utilización dinámica de recursos inalámbricos, que comprende: controlar uno o varios recursos de comunicaciones inalámbricos; generar datos sobre recursos de comunicación inalámbrica;

utilizar los datos de recursos de comunicación inalámbrica haciendo predicción de que ocurran uno o varios agujeros en uno o varios periodos de tiempo futuros, comprendiendo un agujero una oportunidad de comunicación inalámbrica, en la que uno o varios recursos de comunicación inalámbricos asignados a un primer grupo de uno o varios usuarios queda a disposición temporalmente para comunicación inalámbrica por un segundo grupo formado por uno o varios usuarios;

generar datos de predicción de agujeros;

utilizar los datos de predicción de agujeros, sintetizar uno o varios canales de comunicación inalámbricos a partir de uno o varios agujeros de predicción;

generar datos de síntesis de canales;

recibir datos que reflejen información desde uno o varios intentos de comunicación inalámbricos previos y datos que reflejan uno o varios estados de la red;

de acuerdo con los datos recibidos y los datos de síntesis de canales, seleccionar uno o varios canales de comunicación inalámbricos específicos a partir del canal o

canales de comunicación inalámbricos sintetizados y

optimizar el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos como, como mínimo, un tipo especializado de acceso al azar o híbrido para cumplir dinámicamente las necesidades de comunicación anticipadas;

generar datos de selección de canales de comunicación inalámbricos;

utilizar los datos de selección de canales de comunicación inalámbricos dando instrucciones a una unidad de radio para comunicar utilizando el canal o canales de comunicación inalámbrica específicos seleccionados; y

dar instrucciones a la unidad de radio para interrumpir la utilización de uno o varios canales de comunicación específicos después de que se ha completado la comunicación inalámbrica.

2. Método, según la reivindicación 1, que comprende además, de acuerdo con una o varias características del canal de comunicación inalámbrico, la designación de uno o varios canales de comunicación inalámbricos de refuerzo a partir de uno o varios canales de comunicación inalámbricos específicos.

3. Método, según la reivindicación 1, que comprende la instrucción a la unidad de radio de comunicar utilizando uno o varios canales de comunicación inalámbricos de nueva selección como respuesta a uno o varios cambios en una o varias condiciones de la red.

4. Método, según la reivindicación 1, en el que el recurso o recursos de comunicación inalámbricos son controlados con respecto a uno o varios niveles de

potencia, frecuencia y tiempo.

5. Método, según la reivindicación 1, que comprende las instrucciones a la unidad de radio para comunicar utilizando el canal o canales de comunicación inalámbrica específicos durante un periodo de tiempo designado.

6. Método, según la reivindicación 1, que comprende dar instrucciones a la unidad de radio para comunicar una unidad de datos específica utilizando el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos.

7. Método, según la reivindicación 1, la aparición de uno o varios agujeros en uno o varios periodos de tiempo futuros es objeto de predicción utilizando uno o varios de:

una técnica basada en inercia, que efectúa un seguimiento del ciclo de servicio de utilización de canales en una escala de tiempo de, como mínimo, durante varios segundos;

una técnica periódica que supone una utilización periódica del espectro a lo largo de una cierta escala de tiempo para permitir compartir el espectro;

una técnica basada en filtro en la que se filtran series de tiempo con disponibilidad de espectro de forma digital para extraer parámetros clave que pueden ser utilizados para la predicción de valores futuros;

una técnica de predicción de series de tiempo que efectúa la predicción de valores futuros de series de tiempo complejas basándose en observaciones anteriores; y

una técnica espectral en la que se utiliza información con respecto a la forma espectral y/o anchura de banda para aumentar los valores de predicción y evaluar confianza con

crea un canal de comunicación inalámbrico a partir de uno o varios agujeros, utilizando una técnica de adaptación a un modelo.

9. Método, según la reivindicación 1, en el que la condición o condiciones de red comprenden calidad de servicio (QoS) y utilización de uno o varios recursos de comunicación inalámbricos por uno o varios nodos de la red.

10. Método, según la reivindicación 1, en el que el recurso o recursos inalámbricos comprenden una o varias bandas de frecuencia, ranuras de tiempo, código y niveles de potencia.

11. Método, según la reivindicación 1, en el que un agujero comprende una o varias bandas de frecuencia, ranuras de tiempo, códigos o niveles de potencia.

12. Método, según la reivindicación 1, en el que un canal de comunicación inalámbrico creado comprende uno o varios agujeros que cumplen uno o varios criterios de ancho de banda, de nivel de potencia y de calidad de servicio.

13. Sistema para la utilización dinámica de recursos inalámbricos, cuyo sistema está configurado para llevar a cabo utilización dinámica de recursos inalámbricos mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Software para utilización dinámica de recursos inalámbricos, cuyo software está incorporado en medios

legibles por ordenador y cuando es ejecutado es operativo para:

monitorizar uno o varios recursos de comunicación inalámbricos;

generar datos de recursos de comunicación inalámbricos;

utilizar los datos de recursos de comunicación inalámbricos, efectuar la predicción de la aparición de uno

o varios agujeros en uno o varios periodos de tiempo futuros, comprendiendo un agujero una oportunidad de comunicación inalámbrica no asociada con cualquier canal existente, en el que uno o varios recursos de comunicación inalámbricos asignados a un primer grupo de uno o varios usuarios es puesto a disposición temporalmente para comunicación inalámbrica por un segundo grupo de uno o varios usuarios;

generar datos para la predicción de agujeros;

utilizar los datos de predicción de agujeros, sintetizando uno o varios canales de comunicación inalámbricos a partir de uno o más huecos objeto de predicción;

generar datos de síntesis de canales;

recibir datos que reflejan información procedente de uno o varios intentos de comunicación inalámbrica anteriores y datos que reflejan uno o varios estados de una red;

de acuerdo con los datos recibidos y los datos de síntesis de canal, seleccionar uno o varios canales de

comunicación inalámbricos específicos a partir de uno o

varios canales de comunicación inalámbricos sintetizados y optimizar el canal o canales de comunicación inalámbrica específicos, como mínimo, como un canal especializado, de tipo de acceso al azar o híbrido, para cumplir necesidades de comunicación anticipadas de forma dinámica;

generar datos de selección de canales de comunicación inalámbricos;

utilizar los datos de selección de canales de comunicación inalámbricos, dar instrucciones a una unidad de radio para comunicar utilizando el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos; y

dar instrucciones a la unidad de radio para interrumpir la utilización del canal o canales de comunicación inalámbricos específicos que se han seleccionado después de que se ha terminado la comunicación inalámbrica.

15. Software, según la reivindicación 14, que puede funcionar de acuerdo con características de uno o varios canales de comunicación inalámbricos, para designar uno o varios canales de comunicación inalámbricos de refuerzo a partir del canal o canales de comunicación inalámbricos específicos seleccionados.

16. Software, según la reivindicación 14, que puede operar para dar instrucciones a la unidad de radio para comunicar utilizando uno o varios canales de comunicación inalámbricos de nueva selección como respuesta a uno o varios cambios en uno o varios estados de la red.

17. Software, según la reivindicación 14, en el que el recurso o recursos de comunicación inalámbricos son

monitorizados con respecto a uno o varios niveles de potencia, frecuencia y tiempo.

18. Software, según la reivindicación 14, que puede funcionar para dar instrucciones a la unidad de radio para comunicar utilizando el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos seleccionados durante un periodo de tiempo designado.

19. Software, según la reivindicación 14, que puede funcionar para dar instrucciones a la unidad de radio para comunicar una unidad de datos específica utilizando el canal o canales de comunicación inalámbricos específicos seleccionados.

20. Software, según la reivindicación 14, en el que la aparición de uno o varios agujeros en uno o varios periodos de tiempo futuro es objeto de predicción utilizando uno o varios de:

una técnica basada en inercia, que efectúa un seguimiento del ciclo de servicio de utilización de canales en una escala de tiempo de, como mínimo, durante varios segundos;

una técnica periódica que supone una utilización periódica del espectro a lo largo de una cierta escala de tiempo para permitir compartir el espectro;

una técnica basada en filtro en la que se filtran series de tiempo con disponibilidad de espectro de forma digital para extraer parámetros clave que pueden ser utilizados para la predicción de valores futuros;

una técnica de predicción de series de tiempo que efectúa la predicción de valores futuros de series de tiempo complejas basándose en observaciones anteriores; y

una técnica espectral en la que se utiliza información con respecto a la forma espectral y/o anchura de banda para aumentar los valores de predicción y evaluar confianza con respecto a la velocidad de cambio de disponibilidad de espectro.

21. Software, según la reivindicación 14, en el que se crea un canal de comunicación inalámbrico a partir de uno o varios agujeros utilizando una técnica de adaptación al modelo.

22. Software, según la reivindicación 14, en el que la condición o condiciones de la red comprenden calidad de servicio (QoS) y la utilización de uno o varios recursos de comunicación inalámbricos por uno o varios nodos de la red.

23. Software, según la reivindicación 14, en el que el recurso o recursos inalámbricos comprenden una o varias bandas de frecuencia, ranuras de tiempo, códigos y niveles de potencia.

24. Software, según la reivindicación 14, en el que un agujero comprende una o varias bandas de frecuencia, ranuras de tiempo, códigos o niveles de potencia.

25. Software, según la reivindicación 14, en el que un canal de comunicación inalámbrico creado comprende uno o varios agujeros que cumplen uno o varios criterios de anchura de banda, nivel de potencia y calidad de servicio.