Metodo y disposición para métricas de enrutamiento avanzadas en redes multi-salto.

Un dispositivo para estabilizar un conjunto (18) de secador en una vasija (10) de presión de reactor de un reactor nuclear,

que comprende un brazo (202) de reacción conformado y posicionado para acoplarse a, y rotar alrededor de, un soporte (30) de retención de una cabeza superior (12) de la vasija de presión del reactor, y un muelle (36) acoplado al brazo (202) de reacción, estando posicionado el muelle para aplicar una fuerza estabilizadora (38) a una ménsula (28) de soporte del secador de vapor del conjunto (18) de secador con respecto a la vasija (10) de presión de reactor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2005/000339.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: LARSSON, PETER, HU, RONG, JOHANSSON,NIKLAS, ZHANG,Zhang.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/28 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M; selección H04Q). › H04L 12/00 Redes de datos de conmutación (interconexión o transferencia de información o de otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de tratamiento G06F 13/00). › caracterizados por la configuración de los enlaces, p. ej. redes locales (LAN), redes extendidas (WAN) (redes de comunicación inalámbricas H04W).
  • H04L12/56

PDF original: ES-2383212_T3.pdf

 

Metodo y disposición para métricas de enrutamiento avanzadas en redes multi-salto.

Fragmento de la descripción:

Metodo y disposición para metricas de enrutamiento avanzadas en redes multi-salto Campo tecnico de la invención La presente invención se refiere en general a enrutamiento en redes de comunicación tales como redes multi-salto, y 5 mas en particular al caso de la determinación de metricas apropiadas de costes de enlace para su uso en enrutamiento y determinación de ruta.

Antecedentes de la invención En general, el enrutamiento puede ser definido como el acto de mover información desde una fuente hasta un destino a traves de uno o mas nodos intermedios en una red de comunicación.

Cuando se aplica enrutamiento en una red inalambrica, tal red se menciona con frecuencia como red multi-salto. En una red multi-salto, los nodos que estan fuera del alcance de los otros pueden beneficiarse de nodos situados en posiciones intermedias que pueden enviar sus mensajes desde la fuente hacia el destino. Tradicionalmente, las redes multi-salto han estado con frecuencia asociadas con lo que se conoce como redes ad hoc, en las que los nodos son en su mayor parte móviles y no existe ninguna infraestructura de coordinación central. Sin embargo, la idea de construcción de red multi-salto puede ser aplicada tambien cuando los nodos son fijos. Adicionalmente, se puede prever coordinación central, en particular cuando los nodos son fijos y los canales son robustos. Tambien se pueden prever redes hibridas que incluyan enlaces alambricos ademas de los enlaces inalambricos en redes multisalto. Un tipo comun de red multi-salto esta basada en lo que se conoce como almacenamiento y envio, en el que se recibe el paquete completo con anterioridad a ser enviado.

El enrutamiento incluye por lo general dos tareas basicas: determinar trayectorias de enrutamiento adecuadas y transportar información a traves de la red. En el contexto del proceso de enrutamiento, la primera de esas tareas se conoce normalmente como determinación de ruta y la ultima de esas tareas se conoce con frecuencia como envio de paquete.

Para la determinación de ruta, una alternativa habitual consiste en extender lo que se conoce como arbol de enrutamiento. La Figura 1A ilustra un ejemplo de tal arbol de enrutamiento, en este caso enraizado en un nodo de destino dado. El arbol de enrutamiento se calcula normalmente en base a un algoritmo de trayectoria mas corta, lo que implica que las trayectorias mas cortas determinadas desde los diversos nodos del arbol hasta el nodo de destino es lo que se conoce como "trayectorias de menor coste". En la practica, el arbol esta construido de forma continua y se actualiza para gestionar la movilidad y cambiar las condiciones de enlace.

Cuando un nodo particular del arbol desea enviar un paquete en el proceso consiguiente de envio de paquete, el nodo se considera como un nodo fuente, y el paquete sigue la trayectoria de enrutamiento determinada desde la fuente hasta el destino, segun se ha ilustrado en la Figura 1B. Diferentes nodos pueden enviar paquetes hasta el mismo destino con el tiempo, con lo que diferentes nodos actuaran como nodos fuente y enviaran a traves de su trayectoria respectiva mas corta. Adicionalmente, puesto que pueden existir multiples destinos, se pueden generar multiples arboles, cada uno de ellos enraizado en un destino correspondiente.

El envio de un paquete es por lo general relativamente directo, mientras que la determinación de ruta o trayectoria puede ser muy compleja.

Los protocolos de enrutamiento utilizan en general lo que se conoce como metrica de enrutamiento como base para evaluar que trayectoria o ruta sera la mejor para un paquete dado y determinar con ello la trayectoria óptima hasta el destino. En la tecnica anterior, muchas metricas diferentes han sido usadas por los algoritmos de enrutamiento para determinar la mejor ruta, o al menos una adecuada.

Una metrica de salto por cable convencional resulta inadecuada en un entorno inalambrico, debido basicamente a que no refleja la dependencia de la calidad de enlace con respecto a la distancia. Tambien, la potencia de transmisión es un factor importante al afectar a la calidad de enlace.

45 Un ejemplo de metrica por cable de menos uso en situaciones alambricas, encontrada todavia con frecuencia, es una metrica de conteo de salto simple, en la que el coste de enlace £Cij desde el nodo vi hasta el vj se define como £Cij = 1.

Otra metrica que ha sido sugerida en la literatura de investigación se basa en la distancia fisica entre dos nodos, por ejemplo £Cij = Distanciaij.

50 Un ejemplo mejor, adecuado para un entorno de radio, consiste en usar la ganancia media de enlace Gij y definir el coste de enlace como la inversa de la ganancia media de enlace, es decir, /Cij = Gijt . Esta metrica proporciona valores grandes (con potencia fija) de SNR (Relación de Seral respecto a Ruido) del receptor, y rutas de potencia minima (con control de potencia) . Esta no es una mala metrica, pero puede conducir a una situación en la que los paquetes experimenten grandes retrasos (debido principalmente a que la misma no refleja la capacidad de un enlace apropiadamente) .

Con ello, un ejemplo aun mejor de metrica de enlace consiste en utilizar la tasa media de enlace estimada y definir el coste de enlace como la inversa de la tasa media de enlace, es decir, /Cij = 11 rij, suponiendo capacidades de adaptación de tasa. Esta metrica puede ser apreciada de dos maneras. En primer lugar, para un paquete de tamaro fijo, estriba en ofrecer trayectorias de retardo minimo (suponiendo que la demora de espera en la red sea despreciable) . Sin embargo, en el contexto de un esquema multi-salto con una fase de datos de tamaro fijo (con un numero variable de paquetes en una fase de datos que depende de la adaptación de tasa) ofrece la utilización de recurso de menos tiempo a lo largo de una trayectoria. La metrica de enlace basada en tasa media puede ser estimada mediante la capacidad de Shannon clasica:

donde B es el ancho de banda (puede ser despreciado si solamente se utiliza un ancho de banda comun en el sistema completo) , E{...} es el valor esperado, Pi es la potencia de transmisión del nodo Vi (que puede ser fija o determinada mediante algun otro mecanismo) , σN2 es el nivel de ruido (en el nodo Vj) . El termino σN2 podria incluir tambien potencialmente interferencia media, modelada entonces como ruido gaussiano complejo, aparte del ruido del receptor.

Utilizando la capacidad de Shannon para el caso de metrica de ganancia inversa descrito en lo que antecede, se (Objetivo) dada.

aprecia que esta corresponde a enrutamiento de potencia minima con una tasa de enlace objetivo rij

La potencia minima se determina entonces como:

rij (Objetivo)

σ⎟⎞

N

G

ij

B

p

i

-

(2)

⎜⎝

=

La referencia [1] describe el uso de potencia de transmisión de enlace como una metrica de costo razonable para minimizar la potencia de transmisión acumulativa utilizada sobre una trayectoria completa. Esto es bueno para el consumo de bateria y tambien reduce el nivel de interferencia del sistema, dejando espacio para nuevas conexiones y permitiendo de ese modo una operación a una carga de red mas alta.

Segun se ha indicado, es posible incluir interferencia en la medición. Los tipos de metricas basados en interferencia incluyen Enrutamiento de Menor lnterferencia (LlR) , donde la idea consiste en usar una ruta que provoque la interferencia menos destructiva, y Enrutamiento de Menor Resistencia (LRR) , donde la idea consiste en utilizar la ruta que encuentre la menor interferencia.

Tambien es posible incluir intensidad de trafico en la metrica. Sin embargo, la inclusión de tales aspectos de trafico en la metrica (por ejemplo, la incorporación de aspectos de intensidad de trafico y normas de acceso al medio) no es directa, dado que se necesita considerar aspectos de estabilidad.

Resulta evidente que la metrica de enrutamiento tiene un efecto sustancial sobre la determinación de ruta, y por lo tanto es de la mayor importancia para proporcionar metricas mejoradas para la determinación de rutas adecuadas. La selección mejorada de ruta conduce entonces de manera natural a un enrutamiento mejorado con rendimiento mas alto y demora reducida en las redes.

La publicación de Solicitud de Patente Num.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un metodo de determinación de coste de enlace para enrutamiento en una red multi-salto al menos parcialmente inalambrica, comprendiendo dicho metodo las etapas de:

- estimar (S1) , para un enlace inalambrico entre un par de nodos de red donde al menos uno de los nodos esta configurado para operar con multiples antenas para proporcionar multiples canales, caracteristicas multicanal entre los nodos incluyendo un vector de ganancia de canal complejo o matriz H que tiene unas dimensiones N x M:

donde hij es una representación compleja del canal entre la antena de transmisión j en un primero de dichos nodos y la antena de recepción i en un segundo de dichos nodos, donde N es el numero de antenas de transmisión y M es el numero de antenas de recepción y al menos uno de entre N y M es mayor de 1; y caracterizado por la etapa de:

- determinar (S3) coste de enlace para dicho enlace inalambrico como una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

2. El metodo de la reivindicación 1, en el que dicha función para la determinación de coste de enlace esta definida como 11r ij, donde r ij es la tasa media de enlace de dicho enlace inalambrico, la cual es una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

3. El metodo de la reivindicación 2, en el que la tasa media de enlace r ij se determina en base a un valor esperado de dicho vector de ganancia de canal completo o matriz H y a un valor dado de potencia de transmisión para la transmisión entre dichos nodos de red.

4. El metodo de la reivindicación 1, en el que dicha función para determinación de coste de enlace se define como la potencia minima de transmisión para la transmisión entre dichos nodos de red, la cual es una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

5. El metodo de la reivindicación 4, en el que dicha función para determinación de coste de enlace se define como la potencia minima de transmisión, la cual se determina en base a dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H y a un valor dado de tasa de enlace para el enlace inalambrico entre dichos nodos de red como entrada.

6. El metodo de la reivindicación 1, en el que dicha red es una red multi-salto totalmente inalambrica.

7. El metodo de la reivindicación 1, en el que dicha red es una red multi-salto ad hoc.

8. El metodo de la reivindicación 1, en el que dicho par de nodos de red incluye una estación móvil (MS) y una estación de base (BS) , y la conmutación de llamada entre estaciones de base (BS1, BS2) en una red celular es una parte de dicho enrutamiento.

9. El metodo de la reivindicación 2, en el que el coste de enlace se determina en base a la inversa de la tasa media de acuerdo con:

ΔCij = 11r ij , donde la tasa media para un enlace desde un nodo Vi hasta otro Vj se determina en base al vector de ganancia de canal complejo o matriz H, tambien mencionada como Hij de dimensión M x N, definida entre el nodo Vi y el nodo Vj de acuerdo con:

donde B es el ancho de banda, el cual puede ser despreciado si solamente se utiliza un ancho de banda comun en el sistema global, E{...} es un valor esperado, Oet{...} es el determinante, Ii es la matriz de identidad de dimensión M por M, Pi es la potencia de transmisión del nodo Vj, σN2 es el nivel de ruido en el nodo Vj, y H es el operador Hermitiano.

10. Un metodo para determinación de ruta en base a coste de enlace en una red multi-salto al menos parcialmente inalambrica, comprendiendo dicho metodo las etapas de:

- determinar coste de enlace para un enlace inalambrico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17, y

- realizar determinación de ruta al menos parcialmente en base a dicho coste de enlace determinado.

11. Un metodo para enrutamiento de datos en base a coste de enlace en una red multi-salto al menos parcialmente inalambrica, comprendiendo dicho metodo las etapas de:

- determinar coste de enlace para un enlace inalambrico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17;

- realizar determinación de ruta al menos parcialmente en base a dicho coste de enlace determinado, y

- enviar datos desde un nodo dado hasta al menos un nodo contiguo por la trayectoria, hasta un nodo de destino de acuerdo con la citada determinación de ruta.

12. Una disposición para determinación de coste de enlace para enrutamiento en una red multi-salto al menos parcialmente inalambrica, comprendiendo dicha disposición:

- medios (40) para estimar, para un enlace inalambrico entre un par de nodos de red donde al menos uno de los nodos esta configurado para operar con multiples antenas con el fin de proporcionar multiples canales, caracteristicas multi-canal entre los nodos incluyendo un vector de ganancia de canal complejo o matriz H que tiene dimensiones N x M:

donde hij es una representación compleja del canal entre la antena de transmisión j en un primero de dichos nodos y la antena de recepción i en un segundo de dichos nodos, donde N es el numero de antenas de transmisión y M es el numero de antenas de recepción y al menos uno de entre N y M es mayor de 1; y caracterizado por

- medios (30) para determinación de coste de enlace para dicho enlace inalambrico como una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

13. La disposición de la reivindicación 12, en la que dichos medios de determinación (30) son operables para la determinación de coste de enlace como 11r ij, donde r ij es la tasa media de enlace para dicho enlace inalambrico, la cual es una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

14. La disposición de la reivindicación 13, en la que dichos medios de determinación (30) comprenden medios para determinar la tasa media de enlace en base a un valor esperado de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H y a un valor dado de potencia de transmisión para la transmisión entre dichos nodos de red.

15. La disposición de la reivindicación 12, en la que dichos medios de determinación (30) son operables para la determinación de coste de enlace como una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H, y dicha función se define como potencia de transmisión minima para la transmisión entre dichos nodos de red, la cual es una función de dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H.

16. La disposición de la reivindicación 15, en la que dichos medios de determinación (30) son operables para determinación de coste de enlace como la potencia de transmisión minima determinada en base a dicho vector de ganancia de canal complejo o matriz H y a un valor dado de tasa de enlace para el enlace inalambrico entre dichos nodos de red como entrada.

17. La disposición de la reivindicación 12, en la que dicha red es una red multi-salto totalmente inalambrica.

18. La disposición de la reivindicación 12, en la que dicha red es una red multi-salto ad hoc.

19. La disposición de la reivindicación 12, en la que dicho par de nodos de red incluye una estación móvil (MS) y una estación de base (BS) , y la conmutación de llamada entre estaciones de base (BS1, BS2) en una red celular es parte de dicho enrutamiento.

20. La disposición de la reivindicación 12, en la que dichos medios de determinación (30) son operables para determinación de coste de enlace en base a la inversa de la tasa media de acuerdo con:

ΔCij = 11r ij , donde la tasa media para un enlace desde el nodo Vi hasta el Vj se determina en base al vector de ganancia de canal complejo o matriz H, tambien mencionada como Hij de dimensión M x N, definida entre el nodo Vi y el nodo Vj de acuerdo con:

donde B es el ancho de banda, el cual puede ser despreciado si solamente se utiliza un ancho de banda comun en el sistema global, E{...} es un valor esperado, Oet{...} es el determinante, Ii es la matriz de identidad de dimensión M 10 por M, Pi es la potencia de transmisión del nodo Vi, σN2 es el nivel de ruido en el nodo Vj, y H es el operador Hermitiano.

21. La disposición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-20, en la que dicha disposición se implementa en al menos un nodo de red (100) de la red multi-salto.

22. Una disposición para determinación de ruta en base a coste de enlace en una red multi-salto al menos 15 parcialmente inalambrica, comprendiendo dicha disposición:

- una disposición para determinación de coste de enlace de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-21, y

- medios (50) para realización de determinación de ruta basada al menos parcialmente en dicho coste de enlace determinado.

23. Una disposición para enrutamiento de datos en base a coste de enlace en una red multi-salto al menos parcialmente inalambrica, comprendiendo dicha disposición:

- una disposición para determinación de coste de enlace de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-21; y

- medios (50) para realizar determinación de ruta basada al menos parcialmente en dicho coste de enlace 25 determinado, y

- medios (60) para enviar datos desde un nodo dado hasta al menos un nodo contiguo por la trayectoria hasta un nodo de destino dado de acuerdo con dicha determinación de ruta.

 

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