ES2285090T3 - Esquema de conmutacion rapida de canal para redes wlan ieee 802.11. - Google Patents
Esquema de conmutacion rapida de canal para redes wlan ieee 802.11. Download PDFInfo
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Abstract
Método para conmutar al menos un nodo inalámbrico situado dentro del área de cobertura de un conjunto de servicios básicos (BSS1) o conjunto de servicios básicos de infraestructura IBSS en una red de área local inalámbrica WLAN desde un primer canal de comunicación a un segundo canal de comunicación, comprendiendo el método las etapas de: (a) determinar si se necesita dicho segundo canal de comunicación que va utilizarse por dicho al menos un nodo inalámbrico; (b) emitir mediante un nodo fuente (AP1) una trama de gestión que incluye un elemento (31) de anuncio de conmutación de canal CSAE a dicho al menos un nodo inalámbrico cuando se determina en la etapa (a) que se necesita dicho segundo canal de comunicación, incluyendo dicho CSAE (31) al menos un tiempo de conmutación de canal y un identificador de segundo canal de comunicación; y, (c) conmutar, en dicho al menos un nodo inalámbrico que recibe dicha trama de gestión que incluye dicho CSAE (31), desde dicho primer canal de comunicación adicho segundo canal de comunicación dentro de un tiempo de cuenta atrás correspondiente a dicho tiempo de conmutación de canal, en el que en un primer modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal indica cuántas balizas aparecerán antes de que se realice la conmutación de canal; caracterizado porque: el método incluye: en un segundo modo de conmutación, insertar en un campo (33) de modo de conmutación en dicha trama de gestión un código para seleccionar un modo de funcionamiento para realizar la conmutación rápida de canal en dicha WLAN; en el que en dicho segundo modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal se especifica en microsegundos independientemente de un intervalo de baliza utilizado.
Description
Esquema de conmutación rápida de canal para
redes WLAN IEEE 802.11.
La presente invención se refiere a un mecanismo
de conmutación rápida de canal en una red de área local inalámbrica
(WLAN, Wireless Local Area Network) 802.11 (h), en el que la
conmutación de canal se realiza independientemente del periodo de
intervalo de baliza.
Las características de la capa de control de
acceso al medio (MAC, Medium Access Control) y la capa física
(PHY) para redes de área local inalámbricas están especificadas en
la norma IEEE 802.11(h), que se define en la norma
internacional ISO/IEC 8802-111, "Information
Technology-Telecommunications and information
exchange between systems - Local and metropolitan area
networks-Specific Requirements, Part 11: Wireless
LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY)
specifications", edición de 1999. La norma proporciona un
mecanismo para el anuncio de una conmutación de canal realizada en
la capa MAC. Específicamente, la capa MAC proporciona un elemento
de anuncio de conmutación de canal que se utiliza por un AP en una
red BSS o por una STA en una red IBSS para anunciar cuándo está
cambiando a un nuevo canal y el número de canal del nuevo canal. El
elemento de anuncio de conmutación de canal incluye un campo de
"cuenta de conmutación de canal" que se fija igual al número
de tiempos de transmisión de baliza objetivo (TBTT, Target Baliza
Transmission Time) que deben pasar antes de que se conmute la
red a un nuevo canal.
Un inconveniente de realizar una conmutación de
canal según la norma IEEE 802.11 es que en ciertos casos podría
haber una cantidad considerable de latencia, es decir, retardo, en
tener que esperar que pasen al menos uno o múltiples TBTT antes de
que se permita una conmutación de canal. Además, esta latencia puede
no satisfacer el requisito DFS para redes WLAN que funcionan en la
banda de 5GHz en algunos dominios reguladores en Europa.
Específicamente, el requisito DFS exige que una WLAN evite
interferir con otros sistemas situados próximamente, tales como
sistemas de radar que realizan funciones de misiones críticas. Para
evitar tal interferencia, todas las comunicaciones deben
interrumpirse en las bandas en las que se detectan otros usuarios
principales dentro de un tiempo especificado. Interrumpir las
comunicaciones dentro del tiempo especificado puede no ser
alcanzable en vista de la latencia descrita.
Cevello G et al: "Dynamic Channel
Selection (DCS) Scheme for 802.11" IEEE
802.11-00/195, 12 de julio de 2000, páginas 1 a 7
describe un mecanismo de selección dinámica de canal para WLAN
802.11. Un punto de acceso puede determinar el mejor canal en el
que trabajar e iniciar la conmutación de todas las estaciones
asociadas con su conjunto de servicios básicos al canal
seleccionado recientemente. Puede transmitir una trama de emisión
varias veces indicando cuándo y a qué canales deberían saltar las
estaciones.
Por consiguiente, existe una necesidad de un
esquema de conmutación de canal que pueda incorporarse en la norma
IEEE 802.11, en la capa MAC, que venza la latencia de conmutación de
canal descrita y que también satisfaga el requisito regulador DFS
impuesto sobre las redes WLAN que funcionan en la banda de 5GHz en
Europa.
La presente invención se dirige por tanto a un
método y sistema rápidos de conmutación de canal en una red de área
local inalámbrica (WLAN), para realizar "conmutación rápida de
canal" para minimizar la latencia de conmutación de canal e
impedir de ese modo la interferencia con las operaciones de otros
sistemas situados próximamente, tales como sistemas de radar que
realizan funciones de misiones críticas, particularmente en la
banda de 5 GHz. Debería observarse que aunque la invención encuentra
aplicación adecuada para el uso con redes WLAN que funcionan en la
banda de 5 GHz, es igualmente aplicable para el uso en otras bandas
tales como la banda de 2,4 GHz.
La presente invención proporcionar un número de
realizaciones para realizar conmutación rápida de canal en una
WLAN. En todas las realizaciones, el nodo fuente podría ser un AP en
un BSS o una STA en un IBSS.
Según una realización de la invención, se da a
conocer un modo "rápido" de canal que es un método para
realizar conmutación rápida de canal para una pluralidad de
estaciones (STA) situadas dentro del área de cobertura de un
conjunto de servicios básicos (BSS, Basic Service Set) o un
conjunto de servicios básicos independientes (IBSS, Independent
Basic Service Set). Según el modo "rápido" de canal, todas
las STA se conmutan desde un canal de funcionamiento actual en el
BSS o IBSS a un canal de funcionamiento anunciado en un periodo de
tiempo, que se especifica en divisiones granulares precisas de
tiempo (en microsegundos). Esto permite que produzca la conmutación
de canal en menos de un único periodo de baliza. El método incluye
las etapas de: determinar si se necesita un nuevo canal que va a
utilizarse por una pluralidad de STA; emitir, mediante un nodo
fuente, un elemento de anuncio de conmutación de canal (CSAE,
Channel Switch Announced Channel), el CSAE incluye un canal
y un tiempo de conmutación de canal anunciados; y conmutar las STA
al canal anunciado antes del vencimiento del tiempo de conmutación
de canal, que es independiente del intervalo de baliza.
Según una característica de esta realización,
especificando un tiempo de conmutación de canal con una granularidad
más precisa que un intervalo de baliza, puede conseguirse una
latencia de conmutación de canal de cualquier valor deseado.
Además, según otra característica de esta realización, están
permitidos los intercambios de transmisión desde todas las STA para
continuar en el canal actual hasta el vencimiento del tiempo de
conmutación de canal.
En una realización adicional, la presente
invención proporciona otro método para realizar conmutación rápida
de canal para una pluralidad de estaciones (STA) situadas dentro del
área de cobertura de un conjunto de servicios básicos (BSS) o un
conjunto de servicios básicos independientes (IBSS), al que se hace
referencia en el presente documento como el modo "silencioso"
de canal. En el modo "silencioso" de canal, se proporciona un
método para interrumpir rápidamente todas las transmisiones
adicionales en un canal de funcionamiento actual tras recibir un
CSAE desde un nodo fuente (es decir, un AP en un BSS o una STA en un
IBSS) que incluye un conjunto de bits "silenciosos". El método
incluye las etapas de: determinar si se necesita un nuevo canal que
va a utilizarse por una pluralidad de STA; emitir un CSAE mediante
el nodo fuente, incluyendo el CSAE un canal y un tiempo de
conmutación de canal anunciados; tras recibir el CSAE en las STA,
interrumpir todos los intercambios de trama adicionales en el canal
actual; y conmutar todas las STA al nuevo canal en un periodo de
tiempo definido por el tiempo de conmutación de canal.
Según una característica de esta realización, el
tiempo en el que se produce una conmutación al canal anunciado
puede especificarse en intervalos de baliza. En contraste con la
realización previa en la que la conmutación se producía
independientemente del intervalo de baliza, se permite especificar
el tiempo de conmutación de canal en intervalos de baliza. Tal
especificación permite un tiempo de conmutación mayor para permitir
a la red primero examinar la calidad de canal de los otros canales
en la red y la posible existencia de usuarios principales
preexistentes en los otros canales. Sin embargo, se satisfacen los
requisitos reguladores debido al hecho de que no se permiten
intercambios de trama normales adicionales en el canal actual.
Según todavía otra realización preferida, se da
a conocer una mejora de la realización previa, a la que se hace
referencia en el presente documento como el modo de
"repetición". El modo de "repetición" es una mejora al
modo "silencioso" de la realización previa. El modo de
"repetición" tiene en consideración la posibilidad de que una
o más STA que no escucharon el CSAE emitido o transmitido por el
nodo fuente en el modo "silencioso" silencien el canal. De tal
manera, aquellas STA que no escucharon el CSAE emitido continuarán
transmitiendo erróneamente tramas MAC por la red. Para impedir que
continúen estas transmisiones erróneas en el canal actual, se
contempla el permitir que cualquier STA que reciba una trama MAC
errónea retransmita el CSAE una vez antes de que venza el tiempo de
conmutación de canal anunciado. De esta manera, se cree que el CSAE
que se ha vuelto a emitir desde una STA se escuchará por aquellas
STA que no escucharon el CSAE emitido inicialmente desde el nodo
fuente. Si, mientras que se realiza una reducción de potencia
aleatoria, se recibe un CSAE perteneciente al mismo BSS o IBSS, no
tendrá que hacerse la transmisión. Esto resuelve la discusión de
retransmitir los CSAE mediante múltiples STA.
Otro aspecto de la invención proporciona un
sistema para realizar "conmutación rápida de canal" en una
WLAN. El sistema incluye medios para determinar si se necesita un
nuevo canal que va a utilizarse por una pluralidad de STA; medios
para emitir, mediante un nodo fuente, un elemento de anuncio de
conmutación de canal que incluye un tiempo de conmutación de canal
que tiene un valor independiente del intervalo de baliza; y medios
para conmutar las STA a un nuevo canal de funcionamiento en el
vencimiento del tiempo especificado por el tiempo de conmutación de
canal anunciado.
El sistema puede incluir adicionalmente en
realizaciones alternativas medios para interrumpir todos los
intercambios de trama adicionales en el canal actual tras recibir
el elemento de anuncio de conmutación de canal en las STA; y medios
para retransmitir el elemento de anuncio de conmutación de canal
mediante una STA en el caso en el que una o más STA no escuchen el
CSAE transmitido inicialmente emitido por el nodo fuente.
Puede tenerse un entendimiento más completo del
método y aparato de la presente invención mediante referencia a la
siguiente descripción detallada cuando se toma junto con los dibujos
adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra la arquitectura de un
sistema de comunicación inalámbrico al que van a aplicarse
realizaciones de la presente invención;
la figura 2 ilustra un diagrama de bloques
simplificado de un punto de acceso (AP, Access Point) y cada
estación (STA) dentro de un conjunto de servicios básicos (BSS)
particular según la realización de la presente invención;
la figura 3(a) ilustra el formato de un
elemento de anuncio de conmutación de canal para transmitir
información desde un AP a cada estación (STA) según una realización
de la presente invención; y,
la figura 3(b) ilustra el formato del
subcampo de modo de conmutación del canal del elemento de anuncio
de conmutación de canal de la figura 3(a) según una
realización de la presente invención.
En la siguiente descripción, con fines de
explicación más que de limitación, se exponen detalles específicos
tales como la arquitectura, interfaces, técnicas, etc. particulares,
con el fin de proporcionar un entendimiento riguroso de la presente
invención. Por fines de simplicidad y claridad, se omiten
descripciones detalladas de dispositivos, circuitos y métodos
ampliamente conocidos para no confundir la descripción de la
presente invención con detalles innecesarios.
La presente invención se refiere a un esquema de
conmutación rápida de canal para reducir la latencia de conmutación
de canal para impedir la interferencia con las operaciones de otros
sistemas situados próximamente, tales como sistemas de radar que
realizan funciones de misiones críticas en la banda de 5 GHz.
Debería ser evidente para los expertos en la técnica que esta
invención puede extenderse fácilmente a otras bandas de frecuencia,
tales como 2,4 GHz, utilizando diferentes especificaciones de la
capa física, tal como la especificación IEEE 802.11b PHY.
La figura 1 ilustra una red representativa a la
que van a aplicarse realizaciones de la presente invención. Según
el principio de la invención, se proporciona un esquema de
conmutación rápida de canal que habilita un punto de acceso (AP) en
una red BSS, tal como se muestra, (o una STA en una red IBSS) para
minimizar la latencia de conmutación de canal e impedir de ese modo
la interferencia con las operaciones de otros sistemas situados
próximamente, tales como sistemas de radar que realizan funciones de
misiones críticas, particularmente en la banda de 5 GHz. Debería
observarse que la red mostrada en la figura 1 es pequeña con el fin
de ilustración. En la práctica, la mayoría de las redes incluirían
un número mucho mayor de STA móviles. También se observa que aunque
la figura 1 y la siguiente descripción se proporcionan con
referencia a una red BSS, los principios de la invención se aplican
igualmente a una red IBSS.
La presente invención tiene aplicación para una
red de área local inalámbrica (WLAN) habilitando que el AP inicie
rápidamente una conmutación de canal o un silenciamiento de canal
para todas o algunas estaciones (STA) asociadas con su BSS en
respuesta a la interferencia desde otros usuarios no asociados. Por
ejemplo, la STA_{3} del BSS_{1} puede estar en una región de
solapamiento con un BSS_{2} vecino, experimentando por tanto
contenciones desde la STA_{2} en el BSS_{2} vecino. Como
alternativa, la STA_{3} puede experimentar interferencias a
partir de un dispositivo cercano que no cumple la 802.11
perteneciente a otros usuarios principales tales como satélites o
sistemas de radar. Con este fin, la presente invención introduce
cambios en la especificación 802.11 MAC que permitiría o bien una
transición rápida a un nuevo canal de frecuencia o bien un
silenciamiento rápido de un canal de frecuencia actual. Estos
cambios facilitarían cumplir los requisitos impuestos por el Comité
Europeo de Radiocomunicaciones (ERC, European Radio
Communications Commitee), y mejorarían el rendimiento del
funcionamiento de una WLAN 802.11 en la banda de 5 GHz u otras
bandas, por ejemplo, 2,4 GHz. Debería ser evidente para los
expertos en la técnica que esta invención puede extenderse
fácilmente a otras bandas de frecuencias, tales como 2,4 GHz,
utilizando diferentes especificaciones de la capa física, tal como
la especificación IEEE 802.11b PHY.
En referencia a la figura 2, el AP y cada STA
dentro de la WLAN mostrada en la figura 1 pueden incluir un sistema
con una arquitectura que se ilustra en el diagrama de bloques de la
figura 2. Tanto el AP como la STA pueden incluir un visualizador
20, una CPU 22, un transmisor/receptor 24 (Tx/Rx), un dispositivo 26
de entrada, un módulo 28 de almacenamiento, una memoria 30 de
acceso aleatorio (RAM, Random Access Memory), una memoria
(32) de sólo lectura, y un bus 40 común. Aunque la descripción puede
hacer referencia a términos utilizados comúnmente al describir
sistemas informáticos particulares, la descripción y conceptos se
aplican igualmente a otros sistemas de procesamiento, incluyendo
sistemas que tienen arquitecturas diferentes a la mostrada en la
figura 2. El transmisor/receptor 24 está acoplado a una antena (no
mostrada) para transmitir los datos deseados y su receptor
convierte las señales recibidas en datos digitales correspondientes.
La CPU 22 funciona bajo el control de un sistema operativo
contenido en la ROM 32 y utiliza la RAM 30 para realizar la
selección de frecuencia dentro de una red de área local inalámbrica
(WLAN), habilitando que el AP proporcione un nuevo canal o enlace
inalámbrico para algunas o todas las estaciones (STA) asociadas con
su BSS.
Antes de describir las diversas realizaciones
para realizar la conmutación rápida de canal según la presente
invención, se describirá una implementación para seleccionar las
diversas realizaciones en el contexto de una modificación del
elemento de anuncio de conmutación de canal en la capa MAC. Una
manera de implementar las diversas realizaciones de conmutación de
"canal rápido" de la invención es modificar el elemento de
anuncio de conmutación de canal (CSAE), que es un tipo de elemento
de información que puede incluirse tal como el componente de una
trama de gestión para proporcionar servicios en una red inalámbrica.
Tal como se conoce ampliamente en la técnica, un CSAE define un
nuevo canal de frecuencia y cuándo conmutar a él, lo que se define
en la norma IEEE P802.11/D0.1, Draft Supplement to Standard for
Telecommunications and Information Exchange Between
Systems.
En referencia a la figura 3a, se muestra un
formato para un elemento 31 de anuncio de conmutación de canal
(CSAE), modificado según la invención. El CSAE 31 modificado se
muestra para contener dos campos convencionales y un campo añadido,
es decir, el campo de "modo de conmutación" además de los
campos de "ID de elemento" y "longitud". Los campos
convencionales incluyen: un campo de "canal a conmutar" que
indica el número de un canal de frecuencia al que moverse. También
se muestra una "cuenta de conmutación de canal" que indica
convencionalmente cuántas balizas (incluyendo la trama de baliza
actual) aparecerán antes de que se produzca la conmutación de canal
del BSS. Sin embargo, según las realizaciones descritas en el
presente documento, la "cuenta de conmutación de canal" tiene
una representación alternativa, concretamente, la "cuenta de
conmutación de canal", tal como se describe en el presente
documento, representa un tiempo de cuenta atrás en microsegundos, al
vencimiento del cual las STA deben conmutar desde un canal de
funcionamiento actual al canal anunciado. El campo añadido es un
campo de "modo de conmutación", que se muestra como un octeto
único para seleccionar una de las realizaciones que se describen
posteriormente.
La figura 3b ilustra una posible implementación
para el byte de "modo de conmutación" de la figura 3a en la
que los campos de bits del octeto único se utilizan para seleccionar
las diversas realizaciones. Tal como se muestra, el campo del bit
cero se utiliza para seleccionar el modo de funcionamiento
"rápido", el campo del bit uno se utiliza para seleccionar el
modo de funcionamiento "silencioso" y el campo del bit dos se
utiliza para seleccionar el modo de funcionamiento de
"repetición". Sin embargo, debe apreciarse que la invención no
está limitada a esta implementación de hardware o software
particular y puede utilizar cualquier técnica apropiada para
implementar la funcionalidad de las realizaciones descritas en el
presente documento.
Cada una de las realizaciones se describe
ahora.
En una realización de la invención, se describe
un modo de funcionamiento "rápido" en el que todas las STA se
conmutan rápidamente desde un canal actual (primero) a un nuevo
canal (segundo), al vencimiento del tiempo de "cuenta de
conmutación de canal", independiente del periodo de intervalo de
baliza.
Con referencia continuada a la figura 1, puede
surgir un requisito para conmutar rápidamente canales en la
situación en la que una STA, tal como la STA_{4}, por ejemplo,
puede experimentar interferencias desde un dispositivo cercano que
no cumple la 802.11 perteneciente a otros usuarios principales tales
como satélites o sistemas de radar. Con este fin, la presente
invención introduce una modificación a la especificación
802.11-MAC que permitiría una respuesta rápida a la
interferencia detectada haciendo una transición de un canal actual
a un nuevo canal en un periodo de tiempo especificado en
microsegundos, independiente del intervalo de baliza. Se observa
que la conmutación de canal según la presente invención vence una
restricción de la técnica anterior por la que en la técnica
anterior la conmutación debe producirse sobre algún número de
periodos de intervalo de baliza y sólo en los límites de los
intervalos de baliza.
Se describe ahora una modificación de la
especificación 802.11-MAC que permitiría una rápida
transición desde un canal actual a un nuevo canal para el
funcionamiento de la red.
En funcionamiento, en el modo "rápido",
tras detectar interferencias en un canal de funcionamiento actual,
el AP emite el CSAE 31 a las STA en la red, con el campo de bits de
"modo de conmutación" correspondiente al modo "rápido"
fijado, es decir, 1. Tras recibir el CSAE 31 en las STA, se detecta
el modo de funcionamiento "rápido" y el campo de "cuenta de
conmutación de canal" se interpreta como un tiempo de cuenta
atrás (en microsegundos), que es un tiempo que se cuenta hacia
atrás en cada STA para conmutar desde un canal actual al canal
anunciado. El tiempo de cuenta de conmutación de canal se cuenta
hacia atrás desde el punto en el que se detecta en la STA el final
del MPDU que transporta el CSAE 31 (véase el punto "A").
Debería observarse que el tiempo de cuenta atrás para la
conmutación de canales según la presente invención es independiente
del periodo de intervalo de baliza. Se observa además que se
permite continuar los intercambios de trama en el canal actual hasta
el vencimiento del tiempo de "cuenta de conmutación de canal".
Es decir, el silenciamiento en el canal actual no se realiza tras
recibir el CSAE 31. En su lugar, el silenciamiento en el canal
actual se produce en su lugar después del vencimiento del tiempo de
cuenta atrás.
En una realización adicional, se describe un
modo de funcionamiento "silencioso" que es distinto de la
realización "rápida" previa en dos aspectos. Primero, en el
presente modo, el silenciamiento en el canal actual se realiza tras
recibir el CSAE 31. Un primer punto de distinción entre las dos
realizaciones es que, en la presente realización, no hay que
esperar un tiempo de cuenta atrás para silenciar el canal; esto es
sustancialmente inmediato, tal como se describirá posteriormente.
En contraste adicional con la realización previa, la conmutación de
canal puede producirse sobre un periodo de varios intervalos de
baliza. Es decir, no es sustancialmente inmediata, tal como es
cierto en la realización previa. Este tiempo de conmutación de canal
mayor puede ser deseable por razones que incluyen: (1) examinar
todos los canales de control en funcionamiento en la WLAN para
encontrar el "mejor" canal de control. Cuando se encuentra un
canal de control con calidad de recepción buena, la WLAN puede
elegir conmutar a ese canal y (2) ciertas STA en la red pueden estar
en un modo de ahorro de energía, y por lo tanto no disponibles para
conmutarse inmediatamente a un nuevo canal.
En funcionamiento, en el modo "silencioso",
tras detectar interferencias en un canal de funcionamiento actual
(es decir, de un usuario principal), el AP emite el CSAE 31 a las
STA en la red con el campo de bits de "modo de conmutación"
correspondiente fijado al modo "silencioso", es decir, bit 1 de
la figura 3b. Tras recibir el CSAE 31 en las STA, se detecta el
modo de funcionamiento "silencioso" y se interpreta el campo de
"cuenta de conmutación de canal" como un tiempo de cuenta
atrás (en microsegundos o intervalos de baliza dependiendo de lo
fijado en el bit 0), que es un tiempo que se cuenta hacia atrás en
cada STA para conmutar a un nuevo canal. A diferencia de la
realización previa, el tiempo de cuenta atrás puede ser del orden de
varios intervalos de baliza. Esta distinción se debe al hecho de
que la presente realización se dirige principalmente a silenciar
rápidamente el canal y permitir que se produzca una conmutación de
canal en un momento posterior.
Para silenciar rápidamente el canal actual, se
detecta un final del CSAE 31 recibido en las STA. En un punto en el
tiempo coincidente con la detección del final del CSAE 31, no se
permiten nuevas secuencias de intercambios de trama en el canal
actual. Sólo se permite a las STA empezar a transmitir secuencias de
intercambio de trama adicionales en el canal anunciado sólo después
de que haya vencido el tiempo de cuenta de conmutación de canal.
Dicho de otro modo, sólo se permiten transmisiones adicionales en el
canal anunciado después del vencimiento del tiempo de cuenta de
conmutación de canal. Además, en una red BSS, una STA esperará a
escuchar una baliza o respuesta de prueba desde el AP antes de
transmitir cualquier trama de clase 2 o clase 3.
En otra realización se describe un modo de
funcionamiento de "repetición". Este modo se describe ahora con
referencia a la red de la figura 1. El modo de "repetición" es
una mejora al modo "silencioso" descrito anteriormente puesto
que considera la posibilidad de que una o más de las STA, es decir,
la STA_{1} pueda no escuchar el CSAE 31 emitido por el nodo
fuente, es decir, AP_{1} para silenciar el canal. Cuando se
produce esto, la STA_{1}, que no escucha el CSAE 31 emitido por
AP_{1}, continuará transmitiendo tramas MAC en el canal actual
yendo en contra por tanto del objetivo de silenciar el canal. Para
impedir que se transmitan estas transmisiones de tramas MAC, se
permite a cualquier otra STA, es decir, (STA_{2}, STA_{3}) que
no escuche el CSAE 31 emitido inicialmente desde el nodo fuente
AP_{1}, y que también reciba posteriormente una trama MAC desde
una STA_{1}, volver a emitir el CSAE 31 un tiempo antes de que
venza el tiempo de conmutación de canal anunciado. Por ejemplo,
suponiendo que STA_{2} y STA_{3} escuchan el CSAE 31 emitido
originariamente desde el nodo fuente AP_{1}, tanto la STA_{2}
como la STA_{3} intentarían volver a emitir el CSAE 31. Sin
embargo, antes de volver a emitir el CSAE 31, tanto la STA_{2}
como la STA_{3} esperarán durante un intervalo de reducción de
potencia aleatorio tal como se realiza según la norma IEEE 802.11.
Durante el tiempo de reducción de potencia, la STA que tiene el
intervalo de reducción de potencia aleatorio más corto, por
ejemplo, STA_{2}, volverá a emitir el CSAE 31 y las otras STA, por
ejemplo, STA_{3}, tras escuchar la reemisión interrumpirán sus
transmisiones. De esta manera, se espera que el CSAE 31 que se ha
vuelto a emitir desde la STA_{2} se escuche ahora por la
STA_{1}.
Tal como es evidente a partir de lo anterior, la
presente invención tiene una ventaja en que se minimiza la
interferencia con usuarios principales en la banda o se elimina
completamente empleando uno de los modos de funcionamiento
descritos anteriormente, es decir, o bien silenciando rápidamente el
canal o bien conmutando rápidamente a un nuevo canal. Debería
observarse que la descripción previa de las realizaciones preferidas
se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica
hacer o utilizar la presente invención. Las diversas modificaciones
de estas realizaciones serán evidentes para los expertos en la
técnica, así como otras realizaciones, sin el uso de la facultad
inventiva. Por tanto, la presente invención no está prevista para
limitarse a las realizaciones mostradas en el presente documento si
no que ha de otorgársele el alcance más amplio compatible con los
principios y características novedosas dadas a conocer en el
presente documento.
Claims (18)
1. Método para conmutar al menos un nodo
inalámbrico situado dentro del área de cobertura de un conjunto de
servicios básicos (BSS_{1}) o conjunto de servicios básicos de
infraestructura IBSS en una red de área local inalámbrica WLAN
desde un primer canal de comunicación a un segundo canal de
comunicación, comprendiendo el método las etapas de:
- (a)
- determinar si se necesita dicho segundo canal de comunicación que va utilizarse por dicho al menos un nodo inalámbrico;
- (b)
- emitir mediante un nodo fuente (AP_{1}) una trama de gestión que incluye un elemento (31) de anuncio de conmutación de canal CSAE a dicho al menos un nodo inalámbrico cuando se determina en la etapa (a) que se necesita dicho segundo canal de comunicación, incluyendo dicho CSAE (31) al menos un tiempo de conmutación de canal y un identificador de segundo canal de comunicación; y,
- (c)
- conmutar, en dicho al menos un nodo inalámbrico que recibe dicha trama de gestión que incluye dicho CSAE (31), desde dicho primer canal de comunicación a dicho segundo canal de comunicación dentro de un tiempo de cuenta atrás correspondiente a dicho tiempo de conmutación de canal, en el que en un primer modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal indica cuántas balizas aparecerán antes de que se realice la conmutación de canal;
caracterizado porque:
el método incluye:
- en un segundo modo de conmutación, insertar en un campo (33) de modo de conmutación en dicha trama de gestión un código para seleccionar un modo de funcionamiento para realizar la conmutación rápida de canal en dicha WLAN; en el que en dicho segundo modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal se especifica en microsegundos independientemente de un intervalo de baliza utilizado.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
dicha etapa (c) de conmutar dicho al menos un nodo inalámbrico
comprende adicionalmente la etapa de detectar el final de la trama
de gestión recibida (punto "A") en dicho al menos un nodo
inalámbrico para iniciar una cuenta atrás de dicho tiempo de
conmutación de canal.
3. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho nodo fuente es uno de un punto de acceso (AP_{1}) situado
en un área de cobertura de dicho BSS y una estación (STA) situada en
un área de cobertura de dicho IBSS.
4. Método según la reivindicación 1, en el que
dicha etapa (a) de determinar si se necesita dicho segundo canal de
comunicación se basa en la interferencia a la calidad del canal en
dicho primer canal de comunicación o en cumplir otros requisitos
reguladores.
5. Método según la reivindicación 1, que
comprende adicionalmente la etapa de permitir que continúen
intercambios de trama en dicho primer canal de comunicación antes
del vencimiento de dicho tiempo de conmutación de canal.
6. Método según la reivindicación 1, que
comprende adicionalmente la etapa de, tras recibir dicha primera
trama de gestión emitida que incluye dicho CSAE (31) en dicho al
menos un nodo inalámbrico, interrumpir todos los intercambios de
trama adicionales en dicho primer canal de comunicación para
silenciar dicho primer canal de comunicación.
7. Método según la reivindicación 6, que
comprende adicionalmente la etapa de conmutar desde dicho primer
canal de comunicación a un segundo canal de comunicación, en dicho
al menos un nodo inalámbrico que recibe dicha primera trama de
gestión que incluye dicho CSAE (31) dentro de un tiempo de cuenta
atrás correspondiente a dicho tiempo de conmutación de canal, en el
que dicho tiempo de conmutación de canal puede ser del orden de
varios intervalos de baliza y es independiente de un intervalo de
baliza utilizado.
8. Método según la reivindicación 7, en el que
la etapa de conmutación comprende adicionalmente la etapa de
detectar el final de la primera trama de gestión que incluye dicho
CSAE (31), recibida en dicho al menos un nodo inalámbrico para
iniciar dicho tiempo de cuenta atrás.
9. Método según la reivindicación 6, en el que
dicho nodo fuente (AP_{1}) es uno de un punto de acceso (AP) en
dicho BSS y una STA en dicho IBSS situada dentro de dicho área de
cobertura.
10. Método según la reivindicación 6, en el que
dicha etapa (a) de determinar si se necesita dicho segundo canal de
comunicación se basa en la interferencia a la calidad del canal en
dicho primer canal de comunicación o en cumplir otros requisitos
reguladores.
11. Método según la reivindicación 6, que
comprende adicionalmente las etapas de:
- determinar que dicha primera trama de gestión que incluye dicho CSAE (31) no se recibió por uno de al menos un nodo inalámbrico; y,
- volver a transmitir dicha primera trama de gestión que incluye dicho CSAE (31) desde uno de dicho al menos un nodo inalámbrico que recibe dicha primera trama de gestión que incluye dicho CSAE (31).
12. Método según la reivindicación 11, en el que
dicha etapa de determinación comprende adicionalmente la etapa de
recibir una segunda trama de gestión desde dicho al menos un nodo
inalámbrico que recibe dicha primera trama de gestión.
13. Sistema para conmutar al menos un nodo
inalámbrico de WLAN situado dentro del área de cobertura de un
conjunto de servicios básicos (BSS_{1}) o conjunto de servicios
básicos de infraestructura IBSS en una red de área local
inalámbrica (WLAN) desde un primer canal de comunicación a un
segundo canal de comunicación, comprendiendo el sistema:
- medios para determinar si se necesita dicho segundo canal de comunicación que va a utilizarse por dicho al menos un nodo inalámbrico;
- medios para emitir mediante un nodo fuente (AP_{1}) una trama de gestión que incluye un elemento (31) de anuncio de conmutación de canal CSAE a dicho al menos un nodo inalámbrico cuando se determina que se necesita ese dicho segundo canal de comunicación, incluyendo dicha trama de gestión dicho CSAE (31) que incluye un tiempo de conmutación de canal y un identificador de segundo canal de comunica- ción; y
- medios para conmutar en dicho al menos un nodo inalámbrico que recibe dicha trama de gestión que incluye dicho CSAE (31) desde dicho primer canal de comunicación a dicho segundo canal de comunicación dentro de un tiempo de cuenta atrás correspondiente a dicho tiempo de conmutación de canal, en el que en un primer modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal indica cuántas balizas aparecerán antes de realizar la conmutación de canal;
caracterizado porque:
en un segundo modo de conmutación, dicha trama
de gestión incluye un campo (33) de modo de conmutación con un
código para seleccionar un modo de funcionamiento para realizar la
conmutación rápida de canal en dicha WLAN; en el que en dicho
segundo modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal se
especifica en microsegundos independientemente de un intervalo de
baliza utilizado.
14. Sistema según la reivindicación 13, en el
que dichos medios de conmutación comprenden adicionalmente medios
para detectar el final de la trama de gestión recibida (punto
"A") en dicho al menos un nodo inalámbrico para iniciar una
cuenta atrás de dicho tiempo de conmutación de canal.
15. Sistema según la reivindicación 13, en el
que el sistema comprende:
medios para interrumpir todos los intercambios
de trama adicionales en dicho primer canal de comunicación para
silenciar dicho primer canal de comunicación tras recibir dicha
primera trama de gestión emitida que incluye dicho CSAE (31) en
dicho al menos un nodo inalámbrico.
16. Sistema según la reivindicación 15, que
comprende adicionalmente medios para conmutar desde dicho primer
canal de comunicación al segundo canal de comunicación, en dicho al
menos un nodo inalámbrico que recibe dicha trama de gestión que
incluye dicho CSAE (31), dentro de un tiempo de cuenta atrás
correspondiente a dicho tiempo de conmutación de canal, en el que
dicho tiempo de conmutación de canal puede ser del orden de varios
intervalos de baliza y es independiente de intervalo de baliza
utilizado.
17. Elemento (31) de anuncio de conmutación de
canal CSAE para utilizar en una red de área local inalámbrica WLAN,
incluyendo el CSAE (31):
- incluyendo dicho CSAE (31) un tiempo de conmutación de canal y un identificador de segundo canal de comunicación; en el que en un primer modo de conmutación dicho tiempo de conmutación de canal indica cuántas balizas aparecerán antes de realizar la conmutación de canal;
caracterizado porque el CSAE (31) incluye
adicionalmente:
- un campo (33) de modo de conmutación para seleccionar un modo de funcionamiento para realizar la conmutación rápida de canal en dicha WLAN; en el que en dicho segundo modo de conmutación dicho tiempo de conmutación se especifica en microsegundos independientemente de un intervalo de baliza utilizado.
18. Elemento (31) de anuncio de conmutación de
canal (CSAE) según la reivindicación 17, en el que dicho campo (33)
de modo de conmutación incluye un subcampo para seleccionar un modo
"silencioso" que da instrucciones a un nodo inalámbrico en
dicha red de área local inalámbrica para interrumpir todos los
intercambios de trama adicionales en dicho primer canal de
comunicación para silenciar dicho primer canal de comunicación tras
recibir dicha primer trama de gestión emitida que incluye dicho
CSAE (31).
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