Agregación de ancho de banda en un punto de acceso.

Un metodo para la agregacion de ancho de banda en un punto de acceso (AP1) dedicado,

comprendiendo dicho metodo proporcionar comunicacion a al menos un dispositivo de cliente inalambrico a traves de una conectividad con dicho punto de acceso dedicado correspondiente (AP1), asi como ubicar y reconocer una pluralidad de Puntos de Acceso (AP2, AP3) colindantes, caracterizado por que comprende las siguientes acciones:

a) notificar, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado, un periodo de ausencia predeterminado a dicho al menos un dispositivo de cliente inalambrico al que proporciona comunicacion;

b) durante dicho periodo de ausencia predeterminado, pasando a ser dicho punto de acceso (AP1) dedicado un cliente para al menos un segundo punto de acceso (AP2) de dicha pluralidad de Puntos de Acceso (AP2, AP3) colindantes;

c) recibir, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado como un cliente, unos datos de la red de retorno que se corresponden con un ancho de banda de la red de retorno de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) y agregar dichos datos de la red de retorno recibidos a partir de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) a sus propios datos de la red de retorno; y

d) enviar, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado, dichos datos de la red de retorno agregados a dicho al menos un dispositivo de cliente inalambrico despues de que el periodo de ausencia predeterminado haya transcurrido.

La presente invención se refiere en general, en un primer aspecto, a un método para la agregación de ancho de banda en un punto de acceso, realizada dicha agregación de ancho de banda en dicho punto de acceso mediante el uso de una solución de punto de acceso de radio única con el fin de aumentar la velocidad de conectlvldad de los clientes.

Un segundo aspecto de la Invención se refiere a un sistema de despliegue de Punto de Acceso de radio única para la agregación de ancho de banda con el fin de aumentar la velocidad de conectlvldad de los clientes. El sistema está adaptado para implementar el método del primer aspecto.

Estado anterior de la técnica

A lo largo de la última década, las velocidades de acceso a Internet han aumentado de manera significativa debido a nuevos despliegues de red tales como xDSL, fibra hasta el hogar (FTTH, del inglés Fiber To The Home) o cable. De entre estas tecnologías la más generalizada es xDSL, que puede ofrecer unas velocidades de hasta 5 Mbps a los usuarios que se encuentran cerca del DSLAM si los cables de teléfono se encuentran en buenas condiciones. Sin embargo, la realidad es que, en muchas regiones, las velocidades de acceso a Internet siguen siendo bajas (por ejemplo, por debajo de 5 Mbps).

La agregación de ancho de banda en la red de retorno inalámbrica se ha propuesto como un medio para aumentar una velocidad de conectividad de los usuarios con mínimos cambios al despliegue de red existente [3, 1], Además, las iniciativas comerciales, como FON, se dirigen a crear comunidades de compartición de WiFi a escala nacional que ofrecen la posibilidad de que los usuarios se conecten a Internet cuando se encuentran lejos de casa si éstos se encuentran cerca de un punto de acceso (AP) de la comunidad. Los Proveedores de Servicios de Internet (ISP, del inglés Internet Service Provider) que gestionan redes de acceso cableadas y celulares ven la compartición de WIFI como una oportunidad de descargar el tráfico de la red celular, y la agregación de ancho de banda en la red de retorno es un medio para que éstos aumenten la calidad de su servicio a la vez que mejoran sus redes de retorno.

Sin embargo, llevar un concepto académico a un despliegue comercial plantea un número de factores que es necesario considerar. En primer lugar, los costes de la solución globales han de mantenerse bajos. Por lo tanto, Introducir soporte físico adicional o requerir unos dispositivos sumamente especializados no es una opción. En segundo lugar, el despliegue de la solución no ha de ser demasiado complejo. Entonces, la solución ha de requerir modificaciones al número más pequeño posible de dispositivos.

Las soluciones actuales de agregación de ancho de banda en la red de retorno [3, 1] requieren modificaciones de controlador en los clientes inalámbricos para posibilitar tal esquema. Cada cliente inalámbrico necesita presentar una tarjeta inalámbrica virtualizada. Esto comporta que, para un despliegue comercial, sería necesario modificar el sistema operativo y el controlador inalámbrico de cada cliente de WiFi posible, incluyendo teléfonos inteligentes, tabletas, ordenadores portátiles, etc. Como puede apreciarse, el coste de un enfoque de este tipo es absolutamente prohibitivo.

El problema de la diversidad de dispositivos que es necesario modificar puede solucionarse mediante el despliegue del esquema de agregación en un conjunto mucho más pequeño de dispositivos tal como los AP, que se proporcionan habitualmente por los ISP. Sin embargo, no se pretende que los métodos actuales para realizar una agregación con dispositivos de radio única se usen en los AP. La introducción de una radio de WiFi secundaria en los AP podría proporcionar una solución técnica, pero ésta aumenta el coste de un dispositivo que está subvencionado por el ISP, haciendo la solución impracticable.

Estos esquemas de agregación basados en cliente del estado de la técnica [1, 2, 3] también proponen el uso de TDMA para posibilitar que un cliente de radio única se conecte con la totalidad de los AP colindantes con independencia de su frecuencia de funcionamiento. A lo largo de unos ciclos de 1 ms, el cliente inalámbrico se conecta de manera secuencial con todos los AP seleccionados dentro del alcance de una manera de tipo asignación cíclica (que se muestra en la figura 1). Al usar la característica de ahorro de energía de la norma 82.11, un cliente es capaz de notificar su ausencia a los AP con los que éste está conectado, de tal modo que éstos almacenan en memoria intermedia los paquetes que se dirigen al mismo. De este modo, un cliente que realiza una agregación aparenta estar en suspensión en todos los AP salvo el que está programado actualmente en el ciclo de asignación cíclica.

Cuando un cliente finaliza el tiempo asignado a un AP, envía un paquete para anunciar al AP que va a pasar al modo de ahorro de energía y que éste ha de almacenar en memoria intermedia los paquetes que se dirigen al mismo. Entonces, el cliente sintoniza la tarjeta WiFi a la frecuencia del siguiente AP en el ciclo de TDMA y envía un paquete para anunciar su presencia y recibir la totalidad de los paquetes que el AP almacenó en memoria intermedia. Durante el tiempo en el que el cliente está conmutando frecuencias, éste no puede enviar / transmitir

datos. Este tiempo se denomina tiempo de conmutación y, para los sistemas del estado de la técnica, es de 1,5 ms

[2].

Debido a que la capacidad de la red de retorno y la capacidad de enlace inalámbrico a partir del cliente para cada AP podría ser diferente, los sistemas de agregación basados en cliente han de optimizar el porcentaje de tiempo que se dedica a cada AP. En [3], los autores proponen maximizar la velocidad de transmisión individual de cada cliente. Como contraste, [1] muestra que una maximización de la velocidad de transmisión individual puede dar como resultado una distribución de la velocidad de transmisión no equitativa grave y optimiza para una equidad proporcional ponderada para conseguir un buen equilibrio entre equidad y utilización de recursos de red. En ambos sistemas, la velocidad de transmisión que se obtiene a partir de cada AP se controla por el porcentaje de tiempo que se dedica a ésta en el ciclo de TDMA. Obsérvese que un cliente podría ser capaz de captar la totalidad de la capacidad de la red de retorno de los AP colindantes y tener tiempo libre en el que la tarjeta WiFI puede pasar al modo de ahorro de energía y reducir el consumo de energía del sistema.

Otras soluciones de agregación de la red de retorno conocida se describen, por ejemplo, en las solicitudes de Patente US USA1- 27/217373 y/o US-A1-25/135422.

La solicitud de Patente US-A1-27/217373 se refiere a un método y sistema para la comunicación de datos que Incluye la selección de modo dinámico de un primer emplazamiento de la red de retorno de entre una pluralidad de emplazamientos de la red de retorno que se configuran para comunicar de modo inalámbrico con un punto de acceso particular. Al menos un parámetro de transmisión usado para comunicar una primera corriente de datos de la red de retorno entre el punto de acceso y el primer emplazamiento de la red de retorno puede configurarse dinámicamente. Al contrario que la presente invención, la solución propuesta en dicha solicitud de patente no prevé que un punto de acceso dedicado que proporciona comunicación a un dispositivo inalámbrico tenga la capacidad de notificar un periodo de ausencia para agregar datos de la red de retorno. La solicitud de Patente US-A1- 25/135422 proporciona un mecanismo para la retransmisión de mensajes a través del medio inalámbrico dentro de un entorno de red en el que un punto de acceso, como en la presente invención, es capaz de operar como cliente con respecto a otros puntos de acceso, sin embargo, al contrario que la presente invención, esta operación no se realiza durante cualquier notificación de periodo de ausencia al dispositivo cliente respectivo.

La única forma de proceder es desarrollar una solución que pueda posibilitar la funcionalidad deseada simplemente a través de modificaciones de AP de soporte lógico y sin soporte de cliente alguno. La presente invención presenta AGGRAP, un AP de radio única que hace posible un despliegue comercial de una agregación de la red de retorno inalámbrica. AGGRAP es capaz de agregar la capacidad sin usar de los AP colindantes con independencia de su canal inalámbrico y redirigir ésta a los clientes disponibles en el mercado.

Las contribuciones de la invención pueden resumirse como sigue: 1) propone una solución de agregación de ancho de banda de la red de retorno factible y rentable, 2) formula el problema de la agregación de ancho de banda de la red de retorno inalámbrica... [Seguir leyendo]

1. Un método para la agregación de ancho de banda en un punto de acceso (AP1) dedicado, comprendiendo dicho método proporcionar comunicación a al menos un dispositivo de cliente inalámbrico a través de una conectividad con dicho punto de acceso dedicado correspondiente (AP1), así como ubicar y reconocer una pluralidad de Puntos de Acceso (AP2, AP3) colindantes, caracterizado por que comprende las siguientes acciones:

a) notificar, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado, un periodo de ausencia predeterminado a dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico al que proporciona comunicación;

b) durante dicho periodo de ausencia predeterminado, pasando a ser dicho punto de acceso (AP1) dedicado un cliente para al menos un segundo punto de acceso (AP2) de dicha pluralidad de Puntos de Acceso (AP2, AP3) colindantes;

c) recibir, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado como un cliente, unos datos de la red de retorno que se corresponden con un ancho de banda de la red de retorno de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) y agregar dichos datos de la red de retorno recibidos a partir de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) a sus propios datos de la red de retorno; y

d) enviar, mediante dicho punto de acceso (AP1) dedicado, dichos datos de la red de retorno agregados a dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico después de que el periodo de ausencia predeterminado haya transcurrido.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende realizar dicho punto de acceso (AP1) dedicado, dicha conectividad y dicha agregación de ancho de banda mediante el uso de una solución de punto de acceso de radio única.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que dicha agregación de ancho de banda realizada por dicho punto de acceso (AP1) dedicado comporta agregar el ancho de banda de reserva de dicho al menos segundo punto de acceso (AP2).

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que comprende además realizar dicha agregación de ancho de banda con independencia del funcionamiento de canal de los puntos de acceso implicados.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa d) se realiza inmediatamente después de que dicho periodo de ausencia predeterminado haya transcurrido.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que dicha conectividad entre los puntos de acceso (AP1, AP2, AP3) se realiza estando dichos puntos de acceso (AP1, AP2, AP3) en el alcance de comunicación.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho periodo de ausencia predeterminado tiene un valor tal que dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico mantiene asociación con dicho punto de acceso dedicado (AP1).

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que dicho valor de periodo de ausencia se calcula mediante el uso de un Vector de Asignación de Red NAV, teniendo dicho valor de periodo de ausencia una duración máxima de 32 ms.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha etapa b) se realiza cuando la utilización de ancho de banda de la red de retorno de dicho punto de acceso (AP1) dedicado supera el 8% de su capacidad.

1. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que comprende anunciar, dicho punto de acceso dedicado (AP1) a dicho al menos segundo punto de acceso (AP2), a través de tramas de baliza dicha capacidad de ancho de banda de la red de retorno así como su velocidad de transmisión disponible para la agregación con el fin de posibilitar una deducción de un programa de Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA) apropiado.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende además priorizar el tráfico que proviene de dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico en dicho punto de acceso (AP1) dedicado con el fin de asegurar que se usa capacidad de reserva de dicho ancho de banda de la red de retorno para asistencia.

12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende realizar dicha agregación de ancho de banda de la red de retorno mediante la garantía de una compartición igual y equitativa entre los puntos de acceso.

13. Un sistema para la agregación de ancho de banda en un punto de acceso (AP1) dedicado, comprendiendo dicho sistema:

al menos un dispositivo de cliente inalámbrico y un punto de acceso (AP1) dedicado con el que dicho dispositivo de cliente inalámbrico establece una comunicación; y

teniendo dicho al menos un punto de acceso (AP1) dedicado una capacidad de conectividad para ubicar y reconocer una pluralidad de puntos de acceso (AP2, AP3) colindantes, caracterizado por que dicho punto de acceso (AP1) comprende además medios adaptados para:

notificar un periodo de ausencia predeterminado a dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico al que proporciona comunicación;

actuar como un cliente para al menos un segundo punto de acceso (AP2) de dicha pluralidad de puntos de acceso (AP2, AP3) colindantes durante dicho periodo de ausencia predeterminado;

recibir datos de la red de retorno correspondientes a un ancho de banda de la red de retorno de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) y agregar dichos datos de la red de retorno recibidos desde dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) a sus propios datos de la red de retorno; y enviar los datos de la red de retorno agregados a al menos un dispositivo de cliente inalámbrico después de que haya transcurrido el periodo de ausencia predeterminado.

14. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la comunicación entre puntos de acceso (AP1, AP2, AP3) y la comunicación entre el punto de acceso (AP1) y el dispositivo de cliente inalámbrico se establece por una solución de punto de acceso de radio única,

en el que dicha solución de punto de acceso de radio única está ubicada en dicho punto de acceso dedicado (AP1),

y

en el que en dicha solución de punto de acceso de radio única, cada punto de acceso (AP1, AP2, AP3) está ubicado en un canal de comunicación diferente o en el mismo canal de comunicación.

15. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque, en dicha solución de punto de acceso de radio única, dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico permanece sin modificar durante dicha

comunicación.

16 - Un punto de acceso (AP1) dedicado para agregación de ancho de banda, configurado dicho punto de acceso (AP1) dedicado para proporcionar comunicación a al menos un dispositivo de cliente inalámbrico y que tiene una capacidad de conectividad para ubicar y reconocer una pluralidad de puntos de acceso (AP2, AP3) colindantes, caracterizado por que dicho punto de acceso (AP1) dedicado comprende además medios adaptados para:

notificar un periodo de ausencia predeterminado a dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico al que proporciona comunicación;

actuar como un cliente para al menos un segundo punto de acceso (AP2) de dicha pluralidad de Puntos de Acceso (AP2, AP3) colindantes durante dicho periodo de ausencia predeterminado;

recibir datos de la red de retorno que se corresponden con un ancho de banda de la red de retorno de dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) y agregar dichos datos de la red de retorno recibidos desde dicho al menos un segundo punto de acceso (AP2) a sus propios datos de la red de retorno; y

enviar dichos datos de la red de retorno agregados a dicho al menos un dispositivo de cliente inalámbrico después de que el periodo de ausencia predeterminado haya transcurrido.