ENRUTAMIENTO DE UNA COMUNICACIÓN EN UNA RED INALÁMBRICA DE TELECOMUNICACIONES.

Un método para enrutar una comunicación que comprende paquetes de datos en una red inalámbrica de telecomunicaciones de malla que incluye una pluralidad de nodos (2) de comunicación,

comprendiendo el método en combinación las operaciones de: a) disponer en cada nodo (2) una pluralidad de unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) dispuestas para transmitir y recibir los paquetes de datos usando un canal preestablecido de transmisión; b) disponer medios de procesamiento, asociados a cada nodo (2) y capaces de procesar datos de mensaje que comprenden atributos para identificar al menos un nodo (20) de transmisor y al menos un nodo (22) de receptor del mensaje; c) definir para cada nodo (2) una pluralidad de criterios estáticos indicativos de parámetros nominales de configuración de los nodos (2) y criterios dinámicos indicativos de condiciones operativas actuales de los nodos (2); d) enviar desde el nodo (20) de transmisor hasta las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de una pluralidad de nodos intermedios (2) de receptor, seleccionándose dichas unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de acuerdo con los criterios estáticos y dinámicos, datos que piden a los nodos (2) que busquen al menos una ruta de transmisión para los datos de mensaje hasta el al menos un nodo (22) de receptor; e) repetir el envío de los datos de petición desde al menos uno de los nodos intermedios (2) de receptor, seleccionado de acuerdo con los criterios estáticos y dinámicos, hasta nodos sucesivos con el fin de alcanzar el al menos un nodo (22) de receptor definiendo de este modo una ruta óptima (24); f) recibir en el nodo (20) de transmisor, a través de las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de los nodos (2) de la ruta óptima (24), datos de respuesta que se originan desde el al menos un nodo (22) de receptor; g) enrutar los datos de mensaje a lo largo de la ruta óptima (24), desde el nodo (20) de transmisor hasta el nodo (22) de receptor; estando el método caracterizado porque, cuando una unidad transceptora (4, 6, 8, 10) de un nodo (2) que pertenece a la ruta óptima (24) que se usa para transmitir datos se invierte para una comunicación de voz, se realiza un paso adicional de buscar una nueva ruta para alcanzar el nodo (22) de receptor usando las otras unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) disponibles de dicho nodo (2) y, cuando la unidad (4, 6, 8, 10) de transceptor invertida para la comunicación de voz se libera, vuelve a ser parte de las unidades (4, 6, 8, 10) de transceptor disponibles de dicho nodo (2)

Enrutamiento de una comunicación en una red inalámbrica de telecomunicaciones La presente invención se refiere a protocolos de enrutamiento para redes inalámbricas.

Más específicamente, la invención se refiere a un método de enrutamiento de comunicaciones para una red inalámbrica de telecomunicaciones de malla.

El documento US 2005/0099943 da a conocer un control de recurso de radio y de tráfico en un dispositivo inalámbrico en el que se selecciona un primer conjunto de recursos de transmisión de radio. Entonces se busca una trayectoria con respecto a cada nodo de destino de la corriente, llevando cada trayectoria desde el dispositivo inalámbrico de comunicaciones hasta el nodo de destino en cuestión y satisfaciendo el requisito de nivel de servicio correspondiente a ese nodo de destino.

El protocolo AODV (por sus siglas en inglés: “Ad Hoc On-Demand Distance Vector”) de enrutamiento es un algoritmo de enrutamiento para redes de móvil a medida, es decir redes formadas por un grupo de nodos móviles conectados por medio de conexiones inalámbricas. En este tipo de red, todos los nodos del sistema colaboran para identificar la ruta óptima a lo largo de la cual enrutar paquetes de datos, es decir la ruta que posibilita que el receptor sea alcanzado lo más rápidamente posible.

El protocolo AODV permite realizar un enrutamiento de tipo dinámico teniendo en cuenta la carga y las características de red. Este algoritmo permite, bajo pedido, es decir cuando es necesario enviar datos, identificar una ruta óptima desde un nodo de origen hasta un receptor, “saltando” sobre uno o más nodos intermedios si es necesario, usando un vector transmisivo asociado a cada nodo. Tales vectores transmisivos están configurados para posibilitar la comunicación entre nodos de red, por ejemplo se establecen la frecuencia, la modalidad y la potencia de transmisión.

Las redes de comunicaciones comunes para los cuerpos y fuerzas de seguridad del estado y usadas en un emplazamiento militar se basan o bien en sistemas de radio (HF, VHF, teléfono inalámbrico de largo alcance) o bien en sistemas de satélite. Los nodos de tales redes son terminales móviles que tienen, cada uno, una unidad transceptora para realizar la comunicación de datos. Las unidades transceptoras son los vectores transmisivos mencionados anteriormente.

Las unidades de transmisión están equipadas con una interfaz, preferiblemente del tipo LAN (éstas se usan en redes inalámbricas) o del tipo en serie (síncrona o asíncrona) .

En sistemas convencionales, el algoritmo AODV se aplica a terminales móviles que tienen solamente una unidad de transmisión. Esto es debido a que el algoritmo AODV estándar es capaz de elegir la ruta óptima en base solo a un vector transmisivo para cada terminal. Este límite algunas veces hace difíciles las transmisiones entre los terminales, especialmente si están presentes terminales que fallan.

Además, para el caso en el que los terminales móviles son vehículos usados en el territorio en operaciones militares, no es posible localizar rápidamente las unidades individuales y comunicarse con ellas desde una estación fija de 45 base.

Un objeto de la presente invención es por lo tanto proponer un método de enrutamiento de comunicaciones capaz de mejorar las comunicaciones si están presentes terminales que fallan.

Este y otros objetos se consiguen mediante un método de enrutamiento de comunicaciones cuyas características principales están definidas en la reivindicación 1.

Realizaciones particulares forman aspectos de las reivindicaciones dependientes.

55 Otros aspectos de la invención son: una red de comunicaciones, un nodo de red y un programa para un procesador como se reivindican.

En resumen, un aspecto de la invención es un método de enrutamiento capaz de usar terminales móviles que tienen una pluralidad de unidades transceptoras, de identificar la ruta óptima a lo largo de la cual enrutar paquetes de datos y de seleccionar la unidad de transmisión apropiada, para cada terminal móvil, con el fin de transmitir datos. Tal método posibilita que los terminales lleven a cabo automáticamente operaciones para intercambiar mensajes o alarmas y también estipula rastrear los movimientos en el territorio de esos terminales desde una estación fija de base.

65 El método de enrutamiento de acuerdo con la invención es capaz de elegir, en base a criterios estáticos y dinámicos descritos más adelante, la ruta a ser usada para ejecutar una transmisión en una red inalámbrica de malla. El método también es capaz de elegir la unidad de transmisión más adecuada, en cada nodo, para transferir los datos.

El método de acuerdo con la invención muestra un alto grado de fiabilidad y cumple con las certificaciones de seguridad de nivel E2 de ITSEC.

Otras características y ventajas de la invención quedarán claras a partir de la siguiente descripción detallada, dada solamente a modo de ejemplo no limitador, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 es una representación esquemática de un nodo de acuerdo con la invención, y 10

- la figura 2 es una representación esquemática de una red inalámbrica de telecomunicaciones que opera de acuerdo con el método de la invención.

En la figura 1 se representa esquemáticamente una red inalámbrica de telecomunicaciones de malla, tal como un terminal móvil de la red, que comprende cuatro unidades transceptoras 4, 6, 8, 10 dispuestas para transmitir y recibir paquetes de datos, usando cada una de las unidades transceptoras 4, 6, 8, 10 de un canal predeterminado de transmisión. Tal canal de transmisión es preferiblemente de tipo VHF, UHF, HF, terminal de satélite o teléfono inalámbrico de largo alcance y está conectado al nodo 2 por mediación de una LAN o por mediación de un enlace en serie. El número de unidades 4, 6, 8, 10 de transmisión comprendidas en el nodo 2 no es esencial para los fines de la invención y es concebible producir nodos que tengan cualquier número de unidades de transmisión, usando los mismos canales de transmisión o diferentes.

En la figura 2 se ilustra un diagrama de una red de comunicaciones, que comprende una pluralidad de nodos 2 del tipo ilustrado en la figura 1.

Se supone que un nodo transmisor 20 debe enviar datos a un nodo receptor 22 (comunicación de unidifusión) . Alternativamente, puede haber no solo un nodo receptor 22 sino una pluralidad de ellos (comunicación de multidifusión) .

El método de acuerdo con la invención comprende una serie de operaciones descritas más adelante que, en base a criterios estáticos y dinámicos, permite identificar una ruta óptima 24 para alcanzar el nodo receptor 22 a través de algunos de los nodos 2 de la red.

Los criterios estáticos son criterios indicativos de parámetros nominales de configuración de los nodos 2. Tales criterios estáticos son, preferiblemente: la disponibilidad de las unidades 4, 6, 8, 10 de transmisión (por ejemplo, solo se usa la unidad de transmisión de tipo radio HF porque el tipo radio VHF está dedicado a comunicación de voz) , la prioridad de uso de las unidades de transmisión (por ejemplo, se prefiere la unidad de transmisión de tipo radio HF porque es más barata que un terminal de satélite civil) o el número de intentos predefinidos para una comunicación (por ejemplo, se ejecutan un número preestablecido de intentos de usar una unidad predefinida de transmisión y después hay un relevo para buscar la ruta óptima) .

Los criterios dinámicos son criterios indicativos de condiciones operativas actuales de los nodos 2. Tales criterios dinámicos son, preferiblemente: la prioridad del mensaje (por ejemplo, los mensajes importantes se envían usando las unidades de transmisión que se consideran que son las más fiables) , el tamaño del mensaje (por ejemplo, se 45 puede decidir enviar mensajes largos usando una unidad de transmisión de tipo satélite y mensajes cortos usando una unidad de transmisión de tipo radio HF) o la distancia entre los nodos 2 que se deben comunicar (por ejemplo, si dos nodos 2 están muy alejados, el uso de una unidad de transmisión de tipo radio HF se prefiere con respecto a una unidad de transmisión de tipo radio VHF) . Otros criterios dinámicos son, preferiblemente, el estado de la unidad 4, 6, 8, 10 de transmisión (por ejemplo, una unidad de transmisión que falla ligeramente se usa menos que una 50 unidad 4, 6, 8, 10 de... [Seguir leyendo]

1. Un método para enrutar una comunicación que comprende paquetes de datos en una red inalámbrica de telecomunicaciones de malla que incluye una pluralidad de nodos (2) de comunicación, comprendiendo el método en 5 combinación las operaciones de:

a) disponer en cada nodo (2) una pluralidad de unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) dispuestas para transmitir y recibir los paquetes de datos usando un canal preestablecido de transmisión;

b) disponer medios de procesamiento, asociados a cada nodo (2) y capaces de procesar datos de mensaje que comprenden atributos para identificar al menos un nodo (20) de transmisor y al menos un nodo (22) de receptor del mensaje;

c) definir para cada nodo (2) una pluralidad de criterios estáticos indicativos de parámetros nominales de 15 configuración de los nodos (2) y criterios dinámicos indicativos de condiciones operativas actuales de los nodos (2) ;

d) enviar desde el nodo (20) de transmisor hasta las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de una pluralidad de nodos intermedios (2) de receptor, seleccionándose dichas unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de acuerdo con los criterios estáticos y dinámicos, datos que piden a los nodos (2) que busquen al menos una ruta de transmisión para los datos de mensaje hasta el al menos un nodo (22) de receptor;

e) repetir el envío de los datos de petición desde al menos uno de los nodos intermedios (2) de receptor, seleccionado de acuerdo con los criterios estáticos y dinámicos, hasta nodos sucesivos con el fin de alcanzar el al menos un nodo (22) de receptor definiendo de este modo una ruta óptima (24) ;

f) recibir en el nodo (20) de transmisor, a través de las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) de los nodos (2) de la ruta óptima (24) , datos de respuesta que se originan desde el al menos un nodo (22) de receptor;

g) enrutar los datos de mensaje a lo largo de la ruta óptima (24) , desde el nodo (20) de transmisor hasta el nodo (22) de receptor;

estando el método caracterizado porque, cuando una unidad transceptora (4, 6, 8, 10) de un nodo (2) que pertenece a la ruta óptima (24) que se usa para transmitir datos se invierte para una comunicación de voz, se realiza un paso adicional de buscar una nueva ruta para alcanzar el nodo (22) de receptor usando las otras unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) disponibles de dicho nodo (2) y, cuando la unidad (4, 6, 8, 10) de transceptor invertida para la comunicación de voz se libera, vuelve a ser parte de las unidades (4, 6, 8, 10) de transceptor disponibles de dicho nodo (2) .

2. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la operación de:

- encriptar los datos de mensaje en una modalidad simétrica.

3. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la 45 operación de:

- encriptar los datos de mensaje en una modalidad asimétrica.

4. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente la operación de:

- calcular y adjuntar una firma digital a los datos de mensaje.

5. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el 55 que dichos criterios estáticos son al menos uno de entre: la disponibilidad de las unidades transceptores (4, 6, 8, 10) , la prioridad de uso de las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) y el número de intentos predefinidos para la comunicación.

6. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos criterios dinámicos son al menos uno de entre: la prioridad de los datos de mensaje, el tamaño de los datos de mensaje, la distancia entre los nodos (2) , el estado de las unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) , la prioridad de los nodos (2) , el registro histórico de una comunicación previa.

7. El método para enrutar una comunicación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el

65 que los nodos comprenden unidades transceptoras (4, 6, 8, 10) dispuestas para transmitir y recibir los paquetes de datos usando un diferente canal preestablecido de transmisión, incluyendo HF, VHF, UHF, terminal de satélite y teléfono inalámbrico.

8. Un nodo de red que comprende una estación base de radio y una estación de terminal móvil dispuestas para operar de acuerdo con el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7. 5

9. Una red de comunicaciones que comprende un nodo de red de acuerdo con la reivindicación 8.

10. Un programa o grupo de programas de procesamiento, que están adaptados para implementar un método para

enrutar paquetes de datos de acuerdo con todos los pasos de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 cuando se 10 ejecuta mediante un sistema de procesamiento.