Métodos, punto de acceso y unidad de transmisión/recepción inalámbrica para generar un conjunto básico de servicios.

Método para un punto de acceso, AP, que comprende:

generar un elemento de carga de un conjunto o set básico de servicios,

BSS, que comprende una pluralidadde elementos de carga de servicio de categoría de acceso, AC, uno para cada una de una AC de voz, una ACde vídeo, una AC de mejor esfuerzo, y una AC de fondo, indicando cada uno de la pluralidad de elementos decarga de servicio de AC una AC respectiva y uno de:

una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada;

que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente; o

que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible; y

transmitir el elemento de carga del BSS a una pluralidad de unidades de transmisión/recepción inalámbrica,WTRUs.

Métodos, punto de acceso y unidad de transmisión/recepción inalámbrica para generar un conjunto básico de servicios.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de las comunicaciones inalámbricas. Más específicamente, la presente invención se refiere a sistemas de Red de Área Local Inalámbrica (WLAN) que usan un mecanismo de Acceso Múltiple con Detección de Portadora/Evitación de Colisiones (CSMA/CA) y proporciona medios para determinar y gestionar congestiones y además mejora la gestión de las redes al proporcionar mediciones novedosas de control de acceso al medio (MAC) en comunicaciones inalámbricas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de comunicaciones inalámbricas son ampliamente conocidos en la técnica. Generalmente, dichos sistemas comprenden estaciones de comunicación, las cuales transmiten y reciben señales de comunicación inalámbricas entre sí. En función del tipo de sistema, las estaciones de comunicación típicamente pertenecen a uno de entre dos tipos: estaciones base o unidades de transmisión/recepción inalámbrica (WTRUs) , las cuales incluyen unidades móviles.

La expresión estación base según se utiliza en la presente incluye, aunque sin limitaciones, una estación base, un Nodo B, un controlador de emplazamientos, un punto de acceso u otro dispositivo de interfaz en un entorno inalámbrico que proporciona a las WTRUs un acceso inalámbrico a una red a la cual está asociada la estación base.

El término WTRU según se utiliza en la presente incluye, aunque sin limitaciones, un equipo de usuario, una estación móvil, una unidad de abonado fija o móvil, un buscapersonas, o cualquier otro tipo de dispositivo con capacidad de funcionar en un entorno inalámbrico. Las WTRUs incluyen dispositivos de comunicación personal, tales como teléfonos, videoteléfonos y teléfonos preparados para Internet que tienen conexiones de red. Además, las WTRUs incluyen dispositivos informáticos personales portátiles, tales como PDAs y ordenadores de tipo notebook con módems inalámbricos que tienen capacidades de red similares. A las WTRUs que son portátiles o, de otro modo, que pueden cambiar de ubicación, se les hace referencia como unidades móviles. Genéricamente, las estaciones base también son WTRUs.

Típicamente, se proporciona una red de estaciones base en la que cada estación base es capaz de llevar a cabo comunicaciones inalámbricas simultáneas con WTRUs configuradas apropiadamente. Algunas WTRUs se configuran para llevar a cabo comunicaciones inalámbricas directamente entre sí, es decir, sin que se retransmitan a través de una red mediante una estación base. A esto se le denomina comúnmente comunicaciones inalámbricas de entre entidades pares. Cuando una WTRU se configura para comunicarse con otras WTRUs, la misma se puede configurar como, y funcionar como, una estación base. Las WTRUs pueden configurarse para su uso en múltiples redes con capacidades de comunicaciones tanto de red como entre entidades pares.

Un tipo de sistema inalámbrico, denominado red de área local inalámbrica (WLAN) , puede configurarse para llevar a cabo comunicaciones inalámbricas con WTRUs equipadas con módems de WLAN que también pueden llevar a cabo comunicaciones entre entidades pares con WTRU equipadas de manera similar. Actualmente, los módems de WLAN se están integrando en muchos dispositivos tradicionales de comunicación e informáticos por parte de los fabricantes. Por ejemplo, se están construyendo teléfonos celulares, asistentes personales digitales, y ordenadores portátiles con uno o más módems de WLAN.

Un entorno popular de red de área local con una o más estaciones base de WLAN, típicamente denominadas puntosde acceso (APs) , se construye de acuerdo con la familia de normas IEEE 802.11. Una Red de Área Local (LAN)

802.11 ejemplificativa, tal como se muestra en la Fig. 1, se basa en una arquitectura en la que el sistema se subdivide en células. Cada célula comprende un Conjunto o Set Básico de Servicios (BSS) , el cual comprende por lo menos un AP para comunicarse con una o más WTRUs a las que se hace referencia en general como estaciones (STAs) en el contexto de los sistemas 802.11. La comunicación entre una AP y STAs se lleva a cabo de acuerdo con la norma IEEE 802.11 que define la interfaz aérea entre una STA inalámbrica y una red por cable.

Una LAN inalámbrica (WLAN) puede estar formada por un único BSS, con un único AP, que tenga un portal a un sistema de distribución (DS) . Sin embargo, las instalaciones están compuestas típicamente por varias células, y los AP se conectan a través de una estructura troncal, a la que se hace referencia como DS.

En la Figura 1 se muestra también una red móvil ad-hoc (MANET) . Una MANET es una red auto-configurable de encaminadores móviles (y anfitriones asociados) conectados mediante enlaces inalámbricos – cuya unión forma una topología arbitraria. Los encaminadores son libres de moverse aleatoriamente y de organizarse por sí mismos de manera arbitraria; de este modo, la topología inalámbrica de la red puede cambiar de forma rápida e impredecible. Una red de este tipo puede funcionar de una forma autónoma, o puede conectarse a Internet, de mayor tamaño.

Una WLAN interconectada, que incluye las diferentes células, sus APs respectivos y el DS, se ve como una única red IEEE 802.11 y se le hace referencia como Conjunto o Set Ampliado de Servicios (ESS) . Las redes IEEE 802.11 típicamente utilizan un protocolo de Acceso Múltiple con Detección de Portadora/Evitación de Colisiones (CSMA/CA) para intercambiar información inalámbricamente entre nodos (o STAs) de la red WLAN. En esta infraestructura, las STAs que desean realizar transmisiones deben competir por el acceso al medio inalámbrico. El mecanismo de contienda conlleva esperar a que el medio permanezca en reposo durante un cierto periodo de tiempo (de acuerdo con un conjunto o set de reglas prescritas por la norma) antes de transmitir un paquete de datos. El tiempo que tarda un nodo en acceder al canal y transmitir su paquete se incrementa a medida que aumenta el número de estaciones y el tráfico de datos. Una congestión en un sistema de este tipo puede producirse cuando el tiempo para obtener acceso al medio se hace intolerable debido a que demasiadas estaciones compiten por el mismo medio.

Debido a la naturaleza del protocolo CSMA/CA, y considerando que la mayoría de las transmisiones son del mejor esfuerzo, es bastante difícil determinar cuándo un sistema se clasifica como experimentando congestión. Determinar una congestión en un sistema tan complejo no es una tarea sencilla, ya que una elección de parámetros podría indicar congestión mientras que otro conjunto o set de parámetros no lo haría.

Varios parámetros que pueden utilizarse para indicar una congestión incluyen: tasa de colisiones, utilización del canal, es decir, el tiempo que está ocupado el medio, etc. Sin embargo, estos parámetros, considerados individualmente no proporcionan necesariamente una imagen real de la congestión. Por ejemplo, el parámetro de utilización del canal no proporciona una imagen precisa de la situación de congestión. Una estación puede estar sola en un canal y estar transmitiendo todo el tiempo. En este caso, el parámetro de utilización de canal sería elevado. Puede parecer como que el sistema no fuera capaz de soportar ningún tráfico más de otras estaciones. Sin embargo, si una estación nueva fuera a acceder al canal, la misma podría seguir experimentando un buen caudal en virtud del mecanismo de CSMA/CA, ya que el canal entonces sería compartido equitativamente entre las dos estaciones. De hecho, un sistema está congestionado cuando existe un número de estaciones que compiten por el mismo canal en un momento dado y que experimentan retardos importantes debido al mayor tiempo que tiene que esperar cada estación para tener acceso al medio, así como al mayor número de colisiones.

En otro aspecto, actualmente existe una funcionalidad limitada de gestión de red, particularmente en sistemas compatibles con las normas IEEE 802.11 e IEEE 802.11k. Los inventores han reconocido que existen ciertas limitaciones sobre la utilidad de la información de carga de los canales utilizada actualmente en el contexto de la gestión de las redes. Eiste además una necesidad de un método mejorado para lograr una mejor gestión de red después de considerar las limitaciones del uso de mediciones de la carga de los canales. La presente invención proporciona una gestión de red mejorada... [Seguir leyendo]

1. Método para un punto de acceso, AP, que comprende:

generar un elemento de carga de un conjunto o set básico de servicios, BSS, que comprende una pluralidad de elementos de carga de servicio de categoría de acceso, AC, uno para cada una de una AC de voz, una AC de vídeo, una AC de mejor esfuerzo, y una AC de fondo, indicando cada uno de la pluralidad de elementos de carga de servicio de AC una AC respectiva y uno de:

una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada; que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente; o que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible; y

transmitir el elemento de carga del BSS a una pluralidad de unidades de transmisión/recepción inalámbrica, WTRUs.

2. Método de la reivindicación 1, en el que el retardo promedio de acceso se mide durante un periodo de tiempo predeterminado.

3. Método de la reivindicación 2, en el que el periodo de tiempo es treinta, 30, segundos.

4. Método de la reivindicación 1, en el que el elemento de carga del BSS comprende 4 octetos, y la AC del mejor esfuerzo, la AC de fondo, la AC de voz, y la AC de vídeo son, cada una de ellas, un octeto diferente de los 4 octetos.

5. Método de la reivindicación 1, en el que un valor menor que 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada.

6. Método de la reivindicación 1, en el que un valor de 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica un retardo mayor que un umbral.

7. Método de la reivindicación 1, en el que un valor de 254 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente.

8. Método de la reivindicación 1, en el que un valor de 255 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.

9. Punto de acceso, AP, que comprende:

un procesador configurado para generar un elemento de carga de un conjunto o set básico de servicios, BSS, que comprende una pluralidad de elementos de carga de servicio de categoría de acceso, AC, uno para cada una de una AC de voz, una AC de vídeo, una AC del mejor esfuerzo, y una AC de fondo, indicando cada uno de la pluralidad de elementos de carga de servicio de AC una AC respectiva y uno de:

una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada; que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente; o que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible; y un transmisor configurado para transmitir el elemento de carga del BSS a una pluralidad de unidades de transmisión/recepción inalámbrica, WTRUs.

10. AP de la reivindicación 9, en el que:

el receptor está configurado para recibir el elemento de carga del BSS desde otro AP.

11. AP de la reivindicación 9, en el que el retardo promedio de acceso se mide durante un periodo de tiempo predeterminado.

12. AP de la reivindicación 11, en el que el periodo de tiempo es treinta, 30, segundos.

13. AP de la reivindicación 9, en el que el elemento de carga del BSS comprende 4 octetos, y la AC del mejor esfuerzo, la AC de fondo, la AC de voz, y la AC de vídeo son, cada una de ellas, un octeto diferente de los 4 octetos.

14. AP de la reivindicación 9, en el que un valor menor que 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada.

15. AP de la reivindicación 9, en el que un valor de 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica

un retardo mayor que un umbral.

16. AP de la reivindicación 9, en el que un valor de 254 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente.

17. AP de la reivindicación 9, en el que un valor de 255 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.

18. Unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

un receptor configurado para recibir un elemento de carga de un conjunto o set básico de servicios, BSS, que comprende una pluralidad de elementos de carga de servicio de categoría de acceso, AC, uno para cada una de una AC de voz, una AC de vídeo, una AC del mejor esfuerzo, y una AC de fondo, indicando cada uno de la pluralidad de elementos de carga de servicio de AC una AC respectiva y uno de:

una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada; que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente; o que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.

19. WTRU de la reivindicación 18, en el que un valor menor que 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada.

20. WTRU de la reivindicación 18, en el que un valor de 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica un retardo mayor que un umbral.

21. WTRU de la reivindicación 18, en el que un valor de 254 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente.

22. WTRU de la reivindicación 18, en el que un valor de 255 en uno de los elementos de carga de servicio de AC 30 indica que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.

23. Método para una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, comprendiendo el método:

recibir un elemento de carga de un conjunto o set básico de servicios, BSS, que comprende una pluralidad de

elementos de carga de servicio de categoría de acceso, AC, uno para cada una de una AC de voz, una AC de vídeo, una AC del mejor esfuerzo, y una AC de fondo, indicando cada uno de la pluralidad de elementos de carga de servicio de AC una AC respectiva y uno de:

una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada; 40 que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente; o que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.

24. Método de la reivindicación 23, en el que un valor menor que 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica una representación a escala de un retardo promedio de acceso para la AC indicada.

25. Método de la reivindicación 23, en el que un valor de 253 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica un retardo mayor que un umbral.

26. Método de la reivindicación 23, en el que un valor de 254 en uno de los elementos de carga de servicio de AC 50 indica que un servicio para la AC indicada no está disponible actualmente.

27. Método de la reivindicación 23, en el que un valor de 255 en uno de los elementos de carga de servicio de AC indica que un retardo promedio de acceso para la AC indicada no está disponible.