Intervalos de contienda en un esquema robusto compartido.

Un método que comprende:

recibir un programa (100) de intervalos de inicio de transmisión en un nodo de red (60),

en el que dichos intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de as oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) para iniciar una transmisión de datos por parte de al menos uno de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) asociadas a dichos dispositivos de red específicos, y estando dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) disponibles para un uso no reservado por parte de cualquiera de dichos dispositivos de red en dicha red; y,

ajustar dicho programa (100) de acuerdo con transmisiones con éxito (210, 215) por parte de otros nodos de red;

caracterizado porque dichas ambas oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) son ampliables de modo tal que una transmisión (210, 215) iniciada dentro de dicho intervalo de inicio de transmisión se prolonga más allá de su duración de intervalo programada.

Intervalos de contienda en un esquema robusto compartido REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de las Solicitudes Provisionales de Patente de EE.UU. número 60/983, 615, presentada el 30 de Octubre de 2007, y número 60/989, 658, presentada el 21 de noviembre de 2008.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne en general a redes de datos y en concreto a asignación de acceso al medio en redes de datos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existen muchos tipos diferentes de redes de datos, de las cuales Ethernet es posiblemente la mejor conocida. Algunas redes de datos disponen de esquemas de reserva de recursos. Una red de este tipo es la HomePNA (HomePhone-line Network Alliance) v3.1 que está diseñada para operar sobre líneas telefónicas existentes para crear una red doméstica o de pequeña oficina. La Solicitud de Patente de EE.UU. Número 11/000, 524, presentada el 1 de diciembre de 2004 y asignada a la cesionaria común de la presente invención, describe de forma general cómo ampliar la norma HomePNA v3.1 para operar sobre una red híbrida de líneas coaxiales y telefónicas.

La red HomePNA v3.1 y otras redes con reserva de recursos de este tipo disponen de un mecanismo programador, descrito a continuación en la presente memoria, para garantizar recursos de acceso al medio para dispositivos de red, para evitar colisiones entre múltiples dispositivos de red que utilizan la misma línea y para asegurar la calidad de servicio. En las redes coaxiales, la detección preventiva de colisiones limita el margen dinámico de los dispositivos de red, lo cual puede imponer limitaciones físicas sobre el tamaño de la red, de modo que es preferible emplear métodos de prevención de colisiones para acceso al medio en redes coaxiales.

Un método de prevención de colisiones de este tipo es descrito en la Solicitud de Patente de EE.UU. 11/218, 708 titulada "Collision Avoidance Media Access Method for Shared Networks", presentada el 6 de septiembre de 2005 y asignada a la cesionaria común de la presente invención. Esta solicitud se incorpora en la presente memoria por referencia. El método de acceso al medio con prevención de colisión/detección de portadora (CA/CSMA) descrito en la solicitud utiliza un plan de acceso al medio (MAP) que presenta intervalos de sub-ráfaga. Cada intervalo de subráfaga tiene una duración inferior a una duración mínima de transmisión de ráfaga (por ejemplo, de 8 a 32 µs) , está asociado con un participante particular o grupo de participantes de la red, y representa una oportunidad reservada para el inicio de una transmisión de datos por parte de sus participantes de red asociados.

El MAP para un ciclo de transmisión dicta un programa de intervalos de sub-ráfaga, en el que intervalos de subráfaga numerados están programados en un orden concreto. La Figura 1A, respecto a la cual se hace referencia a continuación, representa un programa de intervalos de sub-ráfaga 10 ejemplar, en el que se han programado cinco intervalos de sub-ráfaga numerados de 0 al 4 en orden secuencial. El programa 10 de intervalos de sub-ráfaga puede ser entendido como una retícula de instantes o tiempos de inicio de una oportunidad de transmisión. El instante de inicio STN para cada intervalo N de sub-ráfaga es el momento en el cual el participante de red asociado con cada intervalo de N sub-ráfaga puede comenzar a transmitir.

En la retícula inicial de instantes de inicio de oportunidad de transmisión (antes de que tenga lugar ninguna de las transmisiones) , el instante de inicio de cada intervalo N de sub-ráfaga, STN, es posterior a la suma de las duraciones de los intervalos de sub-ráfaga que preceden al intervalo N de sub-ráfaga. Por ejemplo, tal como se representa en la Figura 1A, los instantes de inicio iniciales STi0, STi1, STi2, STi3, y STi4 de los intervalos de sub-ráfaga 0 a 4 respectivamente se producen en (t = 0) , (t = d0) , (t = d0 + d1) , (t = d0 + d1 + d2) , y (t = d0 + d1 + d2 + d3) , respectivamente, donde d0, d1, d2 y d3 son las duraciones de los intervalos de sub-ráfaga 0 a 4, respectivamente.

La ventaja principal de los intervalos de sub-ráfaga sobre intervalos de tiempo de duración regular es que cuando un participante de red no utiliza su oportunidad de transmisión, se pierde el mínimo tiempo antes de que la oportunidad para transmitir pase al siguiente participante de red en la cola. Por otro lado, cuando un participante de red opta por transmitir cuando llega su turno, la duración de transmisión permisible no está limitada por la corta duración del intervalo de sub-ráfaga. En su lugar, el intervalo de sub-ráfaga se amplia para abarcar la duración de ráfaga de transmisión requerida. En consecuencia, los instantes de inicio de los siguientes intervalos de sub-ráfaga son retrasados en una cantidad de tiempo igual a la parte de la duración de la transmisión que sobrepasa la duración del intervalo de sub-ráfaga original. En efecto, la totalidad de la retícula de instantes de inicio de oportunidad de transmisión se desplaza en esa cantidad.

Por ejemplo, como se representa en la Figura 1B, respecto a la cual se hace referencia a continuación, el diagrama de temporización 15 para un ciclo de transmisión ejemplar operando de acuerdo con un programa 10 de intervalo de sub-ráfaga (Figura 1A) muestra cómo una transmisión que durante el intervalo `1 de sub-ráfaga altera la retícula de instantes de inicio de oportunidad de transmisión inicial para los intervalos de sub-ráfaga posteriores al intervalo `1 de sub-ráfaga. Como se representa en la Figura 1B, los instantes de inicio STb2, STb3 y STb4 son incrementados en

x, la parte de la transmisión transmitida durante el intervalo de sub-ráfaga '1', la cual sobrepasa la duración del intervalo de sub-ráfaga original d1.

En una red que utiliza el método CA/CSMA descrito anteriormente, todos los nodos de red participantes reciben el MAP y extraen del mismo sus relativas oportunidades de transmisión. A continuación utilizan la detección física de portadora (PCS) para monitorizar o vigilar las transmisiones que se producen sobre la red, de modo que, después de cada transmisión, pueden sincronizarse con un programa de oportunidades de transmisión actualizado (TXOPs) que representa los desplazamientos inducidos por la transmisión en la retícula de instantes de inicio de una oportunidad de transmisión.

En la Publicación de Solicitud de Patente de EE.UU. US2007/0091925 A1, de Miyazaki et al., se describe que "El adaptador PLC 20 correspondiente a un aparato de comunicaciones por línea de corriente eléctrica presenta cuatro puentes de PLC 30A a 30D, cada uno de los cuales está correspondientemente conectado a conectores de comunicación Ethernet 26A a 26D, a conmutadores de configuración del modo de operación 27A a 27D y a unidades de visualización 28A a 28D. Cada puente de PLC 30A a 30D incluye una unidad 301 de módem de PLC, una unidad de puente 302, una unidad 303 de IF de Ethernet, y una unidad 304 de control de comunicación. La unidad de control de comunicación 304 obtiene información del tipo de datos en base a las condiciones de configuración de los conmutadores 27A a 27D correspondiente a cada puerto de comunicación. Debido a que el intervalo de tiempo requerido para el enlace de comunicación correspondiente al puerto de comunicación de la red de PLC puede ser obtenido en base a la información del tipo de datos, se puede transmitir la petición de reserva hacia el terminal de control".

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es mejorar la técnica anterior.

Para ello se proporciona, por tanto, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, un método que incluye recibir un programa de intervalos de inicio de transmisión en un nodo de red, donde los intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de las oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas para iniciar una transmisión de datos por parte de al menos uno de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando las oportunidades reservadas asociadas a dispositivos de red específicos, y estando las oportunidades no reservadas disponibles para un uso no reservado por parte de cualquier dispositivo de red en la red, y ajustar el programa de acuerdo con transmisiones con éxito por parte de otros nodos de red.

Adicionalmente, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el método incluye además intentar transmitir de acuerdo con un intervalo de inicio de transmisión que representa una oportunidad de inicio de transmisión no reservada.

Todavía más, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el método... [Seguir leyendo]

1. Un método que comprende:

recibir un programa (100) de intervalos de inicio de transmisión en un nodo de red (60) , en el que dichos intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de as oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) para iniciar una transmisión de datos por parte de al menos uno de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) asociadas a dichos dispositivos de red específicos, y estando dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) disponibles para un uso no reservado por parte de cualquiera de dichos dispositivos de red en dicha red; y, ajustar dicho programa (100) de acuerdo con transmisiones con éxito (210, 215) por parte de otros nodos de red; caracterizado porque dichas ambas oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) son ampliables de modo tal que una transmisión (210, 215) iniciada dentro de dicho intervalo de inicio de transmisión se prolonga más allá de su duración de intervalo programada.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además:

intentar la transmisión (215) de acuerdo con dicho un intervalo de inicio de transmisión que representa dicha una oportunidad de inicio de transmisión no reservada (115) .

3. El método según la reivindicación 2 y que comprende además:

detectar al menos un intento de transmisión éxito; renunciar de acuerdo con un número aleatorio a dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115C, 115D) de acuerdo con dicho programa (100) ; y reintentar una transmisión de acuerdo con dicha un intervalo de inicio de transmisión que representa dicha una subsiguiente oportunidad de inicio de transmisión no reservada (215) de acuerdo con dicho programa (100) .

4. El método según la reivindicación 3, en el que dicha detección comprende:

transmitir una petición para transmitir (RTS) (150) ; y esperar un periodo de tiempo predefinido para recibir un "permiso para emitir" (CTS) (155) en respuesta a dicha RTS (150) .

5. El método según la reivindicación 3, en el que dicha detección comprende:

utilizar detección de colisión física basada en cancelación de eco.

6. El método según la reivindicación 2 y que comprende además:

transmitir una señal de utilización; ampliar dicho intervalo de inicio de transmisión a una ventana de renuncia de dimensión normalizada; renunciar dentro de dicha ventana de renuncia de acuerdo con una duración aleatoria; trasmitir datos; y, solucionar cualquier colisión detectada posterior dentro de dicha ventana de renuncia tal como sea necesario.

7. Un método que comprende:

generar un programa (100) de intervalos de inicio de transmisión en un nodo maestro, en el que dichos intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de las oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) para iniciar una transmisión de datos por parte de al menos uno de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) asociadas a nodos de red específicos, y estando dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) disponibles para un uso no reservado por parte de cualquiera de dichos dispositivos de red en dicha red; y distribuir dicho programa a dichos dispositivos de red; caracterizado porque dichas ambas oportunidades de inicio de transmisión reservada y no reservada (110, 115) son ampliables de modo tal que una transmisión (210, 215) iniciada dentro de dicho intervalo de inicio de transmisión se prolonga más allá de su duración de intervalo programada.

8. El método según la reivindicación 7 y que comprende además:

realizar un seguimiento de las transmisiones por dichos dispositivos de red de acuerdo con dicho programa 5

(100) ; y ajustar dicho programa (100) reprogramando dichos intervalos de inicio de transmisión de acuerdo con al menos una duración de dichas transmisiones bajo seguimiento (210, 215) .

9. El método según la reivindicación 8, en el que dicho seguimiento comprende además:

(1) detectar transmisiones no reservadas (215) de entre dichas transmisiones bajo seguimiento; y añadir oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) para dichos dispositivos de red (60) asociados con dichas transmisiones no reservadas detectadas a un nuevo programa para ser distribuido a dichos dispositivos de red; y/o

(2) detectar una ausencia de transmisiones reservadas de entre dichas transmisiones bajo seguimiento; y retirar oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) para dichos nodos de red asociados a dicha ausencia de transmisiones reservadas de un nuevo programa (200) para ser distribuido a dichos dispositivos de red.

10. Un nodo maestro que comprende:

un mecanismo programador para generar un programa (100) de intervalos de inicio de transmisión, en el que dichos intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de las oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) para iniciar una transmisión de datos por parte de al menos una de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) asociadas a dichos dispositivos de red específicos, y estando dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) disponibles para un uso no reservado por parte de cualquiera de dichos dispositivos de red en dicha red; y medios para distribuir dicho programa a dichos dispositivos de red; caracterizado porque dichas ambas oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) son ampliables de modo tal que una transmisión (210, 215) iniciada dentro de dicho intervalo de inicio de transmisión se prolonga más allá de su duración de intervalo programada.

11. Nodo maestro según la reivindicación 10 y que además comprende:

medios para realizar un seguimiento de las transmisiones (210, 215) por parte de dichos dispositivos de red de acuerdo con dicho programa; y un ajustador de programa para ajustar dicho programa (100) mediante la reprogramación de dichos intervalos de inicio de transmisión de acuerdo con al menos una duración de dichas transmisiones bajo seguimiento (210, 215) .

12. Nodo maestro según la reivindicación 11 y en el que dicho ajustador de programa comprende además medios para añadir dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) para dichos nodos de red (60) asociados con dichas transmisiones no reservadas (215) a dicho un nuevo programa para ser distribuido a dichos dispositivos de red.

13. Nodo maestro según la reivindicación 11 y en el que dicho ajustador de programa comprende además medios para retirar dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) de dicho un nuevo programa (200) para ser distribuidas a dichos nodos de red (60) , en el que dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) están asociadas a dichos nodos de red (60) a los cuales no están asociadas dichas transmisiones reservadas detectadas.

14. Nodo de red, que comprende:

medios para recibir un programa (100) de unos intervalos de inicio de transmisión en un nodo de red (60) , en el que dichos intervalos de inicio de transmisión representan al menos una de las oportunidades de inicio de transmisión reservadas y no reservadas (110, 115) para iniciar la transmisión de datos por parte de al menos uno de una pluralidad de dispositivos de red en una red, estando dichas oportunidades de inicio de transmisión reservadas (110) asociadas a dichos nodos de red específicos, y estando dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) disponibles para un uso no reservado por parte de cualquiera de dichos dispositivos de red en dicha red; y un ajustador de programa para ajustar dicho programa (100) de acuerdo con transmisiones con éxito (210, 215) por parte de otros nodos de red (60) ; caracterizado porque dichas ambas oportunidades de inicio de transmisión reservada y no reservada (110, 115) son ampliables de modo tal que una transmisión (210, 215) iniciada dentro de dicho intervalo de inicio de transmisión se prolonga más allá de su duración de intervalo programada.

15. Nodo según la reivindicación 14 y que además comprende:

medios para transmitir (215) de acuerdo con dicho un intervalo de inicio de transmisión que representa a 11

dicha oportunidad de inicio de transmisión no reservada (115) .

16. Nodo según la reivindicación 15 y que comprende además:

medios para detectar al menos un intento de transmisión sin éxito; y un mecanismo de renuncia para reintentar la transmisión de acuerdo con una "renuncia" aleatoria de acuerdo con dichas oportunidades de inicio de transmisión no reservadas (115) de acuerdo con dicho programa (100) .

17. Nodo según la reivindicación 16 y el que dichos medios de detección comprenden además: 10

(1) medios para transmitir una RTS (150) ; y medios para procesar un CTS (155) que se espera recibir en respuesta a dicha RTS (150) ; y/o (2) un detector de colisiones físicas para utilizar cancelación de eco para detectar colisiones.

18. Método según las reivindicaciones 1 ó 7, ó nodo según la reivindicación 10 ó la 14, en el que dicha red utiliza un medio de línea de corriente de alimentación.