ES2305901T3 - Transferencia en una red inalambrica de area local (wlan). - Google Patents
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Abstract
Un método para determinar la transferencia mediante una unidad de transmisión/recepción, de un conjunto de servicios básicos actuales, BSS, en una red inalámbrica de área local, WLAN, que comprende: determinar (S42) un requerimiento de clase más alta de servicio de tráfico, y una calidad de servicio, QoS, de dicha clase más alta de una baliza de BSS, estando asociada dicha clase de servicio de tráfico con un umbral superior de la intensidad de la señal recibida y/o de la relación señal ruido, RSS/SNRmax, y un umbral inferior de la intensidad de la señal recibida y/o de la relación señal ruido, RSS/SNR min; comparar la intensidad de la señal recibida actual y/o de la relación señal ruido, RSS/SNR max, y terminar la transferencia si la RSS/SNR actual es superior a RSS/SNR max; si la RSS/SNR actual no es superior a la RSS/SNR max, entonces se compara la RSS/SNR actual con la RSS/SNR min, y se realizan los siguientes pasos si la RSS/SNR es igual o superior a RSS/SNRmin, obtener (S56) la tasa de utilización de canal y de pérdida de tramas de un elemento de carga QBSS proporcionado en la baliza; obtener (S58) el parámetro QoS fijado y el retraso medio en un BSS actual contenido en la baliza; calcular (S60) un índice QoS utilizando una lista de los parámetros QoS que incluyen uno :1: o más de la utilización del canal, la tasa de pérdida de tramas y el retraso medio del BSS actual, y en el que el paso de calcular el índice QoS comprende además: fijar (S90) un índice QoS en cero (0); crear (S92) una lista de parámetros QoS; seleccionar (S94) uno de los parámetros QoS; comparar (S96, S100) el parámetro seleccionado QoS con un umbral de QoS superior y un umbral de QoS inferior de ese parámetro QoS; incrementar (S98) el índice QoS cuando el parámetro QoS seleccionado es mayor que el umbral de QoS superior de ese parámetro QoS; reducir (S102) el índice QoS cuando el parámetro QoS es menor que el umbral inferior de QoS para ese parámetro; y dejar el QoS sin cambiar cuando el parámetro seleccionado QoS no es mayor que el umbral superior de QoS y no es menor que el umbral inferior de QoS de ese parámetro QoS; y terminar la transferencia y retener la comunicación con el BSS actual cuando el índice QoS calculado es al menos igual a un umbral de índice QoS correspondiente al requerimiento de QoS.
Description
Transferencia en una red inalámbrica de área
local (WLAN).
El presente invento se refiere a sistemas de
comunicación inalámbricos. En particular, el invento se refiere a
la transferencia en tales sistemas.
La Figura 1 es una ilustración simplificada de
una unidad de transmisión/recepción (WTRU) 14_{1N} que
potencialmente realiza la transferencia entre dos grupos de
servicios básicos (BSS_{S}), BSS_{1} 12_{1} y BSS_{2}
12_{2}, en una red inalámbrica de área local (WLAN).
Originalmente, BSS_{1} 12_{1} tiene un punto de acceso (AP)
10_{1} y una pluralidad de WTRU_{S} 14_{11} a 14_{12}, y
BSS_{2} 12_{2} tiene un punto de acceso (AP) 10_{2} y una
pluralidad de WTRU_{S} 14_{21} a 14_{23}. La WTRU 14_{1N}
está en comunicación inalámbrica con AP 10_{1}. Como está
ilustrado en la Figura 1, ambos AP_{S} 10_{2}, 10_{1} están
conectados a un sistema de distribución 16. Para decidir si
transferir entre BSS_{S} 12, tal como BSS_{1} 12_{1} y BSS
12_{2}, la WTRU 14_{1N} mide la intensidad de la señal recibida
(RSS) o la relación señal ruido (SNR) para cada BSS 12_{1},
12_{2}. El BSS 12 que tiene el mejor RSS o SNR es elegido para
posterior comunicación. Si se selecciona BSS_{1} 12_{1}, se
mantienen los enlaces de comunicación actuales, como se ilustra con
línea continua. Si se selecciona BSS_{2} 12_{2}, se establece un
nuevo enlace con BSS_{2}, como se ilustra con línea
discontinua.
A pesar de que este enfoque más probable provee
a la WTRU 14_{1N} con el enlace más fuerte, otros criterios
pueden hacer tal conexión no deseable. Para ilustrarlo, el BSS que
tiene el enlace más fuerte puede ser sobrecargado y no puede
cumplir algunos requerimientos de calidad de servicio (QoS) de la
WTRU 14_{1N}. Por lo tanto, es conveniente disponer de planes de
transferencia alternativos.
El documento US 2003/0069018 expone un método
para proporcionar un mecanismo de activación en todo el sistema de
comunicación inalámbrico IP. Se establecen una pluralidad de
trayectos de comunicación entre un terminal móvil y un nodo
correspondiente para obtener al menos un parámetro QoS asociado con
cada trayecto de comunicación. Se identifica entonces cada trayecto
de comunicación que proporciona un nivel predeterminado de
funcionamiento aceptable. Se genera entonces un activador de
transferencia al trayecto de comunicación que proporciona el nivel
de funcionamiento más alto al terminal móvil.
El documento US 2003/0069018 expone un método
para estimar la QoS para realizar una decisión de activación de
transferencia para un terminal remoto en una red inalámbrica IP. Se
genera al menos un primero y segundo paquete de sonda con un
encaminador de acceso desde una pluralidad de puntos de acceso. Los
paquetes de sonda primero y segundo son después enviados desde los
encaminadores de acceso por una red básica fija que tiene una
pluralidad de encaminadores a un encaminador de acceso
correspondiente y después de vuelta a los encaminadores de acceso.
Al menos también se genera un paquete colector y se envía para
seguir los paquetes de sonda primero y segundo para deducir al
menos un parámetro QoS predeterminado de los encaminadores después
de que los paquetes de sonda primero y segundo hayan abandonado los
encaminadores. Los parámetros QoS son después procesados con los
encaminadores de acceso para realizar la decisión de activar la
transferencia.
El documento
EP-A-1206069 expone un método para
proporcionar transmisiones inalámbricas que implican QoS de señales
en tiempo real por un enlace WLAN. Desde un punto de acceso se
transmiten servicios varios a distintos dispositivos de recepción
de la WLAN, y se fija un umbral de QoS para cada servicio
individual. Los enlaces por debajo de este umbral se identifican
como enlaces degradados, y se mide la calidad de los otros canales
en el sistema para determinar los canales de transmisión
cualificados. Se inicial procedimientos automáticos de recuperación
de enlace para conmutar la transmisión a un nuevo canal de
transmisión para recuperar un enlace de calidad deseado en
respuesta al paso de medida y al paso de identificación.
En la activación de una transferencia por una
unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) desde un
conjunto de servicios básicos actuales (BSS) en una red inalámbrica
de área local (WLAN), se realiza lo siguiente. Se determina una
clase más alta de servicio de tráfico y de calidad de servicio (QoS)
de la clase más alta desde una baliza del conjunto de servicios
básicos. Se termina la transferencia y se retiene la comunicación
con un BSS actual cuando la relación señal ruido (SNR) es mayor de
un umbral alto de la clase más alta. Se valoran otros criterios
para determinar si se desea una transferencia cuando la SNR o RSS es
menor que un umbral alto.
El presente invento se entenderá a partir de la
consideración de las figuras que se acompañan, en las que elementos
iguales están designados por números iguales, y en el que:
la Figura 1 es una ilustración de una WTRU en
transferencia potencial,
la Figura 2 es un diagrama de flujos de una
realización de una RSS/SNR y de otro algoritmo de transferencia de
estadísticas del sistema,
la Figura 3 es un diagrama simplificado de una
realización de una WTRU capaz de transferencia de RSS/SNR y de
otras estadísticas del sistema.
La Figura 4 es un diagrama de flujos de un
RSS/SNR y de otra realización de algoritmo de entrega de
estadísticas del sistema.
La Figura 5 es un diagrama de flujos de una
realización de un algoritmo para el cálculo de un índice QoS, que
puede ser empleado por la Figura 4.
A pesar de que las características y elementos
del presente invento están descritas en las realizaciones preferidas
en combinaciones particulares, cada característica o elemento puede
usarse solo (sin las otras características y elementos de las
realizaciones preferidas) o en combinaciones variadas con o sin
otras características y elementos del presente invento.
A partir de aquí, una unidad
transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) incluye, pero no está
limitada a, un equipo de usuario, estación, estación móvil, unidad
de abonado fijo o móvil, búsqueda por radio, o cualquier otro tipo
de dispositivo capaz de operar en un entorno inalámbrico. Cuando se
hace referencia a esto de ahora en adelante, un punto de acceso
incluye, pero no está limitado a, una estación base,
Nodo-B, controlador de ubicación, o a cualquier
otro tipo de dispositivo que funciona como interfaz en un entorno
inalámbrico. A pesar de que lo siguiente se discute con respecto a
WLANs, el invento puede ser aplicado a otras redes inalámbricas.
La Figura 2 es una realización de una RSS/SNR y
de otra transferencia estadística del sistema. Una WTRU, tal como
la WTRU 14_{1N} de la Figura 1, inicia el algoritmo de
transferencia para determinar si es deseable transferir entre
BSS_{S} 12, tal como desde BSS_{1} 12_{1} a BSS_{2}
12_{2}, paso S30. Las RSS y/o SNR medidas para cada BSS 12, que
incluyen el BSS actual y cualquier transferencia potencial
BSS_{S}, paso S32. Otras estadísticas del sistema se miden para
cada BSS 12, paso S34. Las otras estadísticas del sistema pueden
referirse a la calidad de servicio, tal como retardos límite,
requerimientos de anchura de banda (es decir, velocidad de datos),
y tasa de errores de tramas. Basado en la RSS/SNR y en otras
estadísticas del sistema, se toma una decisión de transferencia,
paso S36. Normalmente, las otras estadísticas del sistema están
basadas en la clase de tráfico de los servicios de las WTRUs.
La Figura 3 es una realización de una WTRU 18
capaz de tal transferencia. Los componentes de la Figura 3 pueden
ser aplicados en un único circuito integrado (IC), tal como un
circuito integrado específico de aplicación (ASIC), en ICs
múltiples por componentes discretos o en una combinación de ICs y de
componentes discretos. Las señales inalámbricas son recibidas y
transmitidas a través de una antena 20 o disposición de antenas y
de un transceptor (Xceptor) 22 de la WTRU 18. Un dispositivo medidor
RSS/SNR 24 mide la RSS y/o SNR de cada BSS 12. Un controlador de
transferencia 26 recibe las medidas RSS/SNR y otras estadísticas del
sistema y determina si se desea una transferencia a otro BSS 12.
Las otras estadísticas del sistema pueden recuperarse de las
comunicaciones recibidas, como se muestra en la Figura 3 o por otros
medios.
La Figura 4 es una ilustración de una
realización preferida de RSS/SNR y otra transferencia de
estadísticas del sistema. Para cada canal de tráfico se definen las
características de QoS, tales como retardos límite, requerimientos
de anchura de banda (velocidad de datos), y tasa de errores de
tramas. Los valores mínimo y máximo de cada parámetro se definen
para cada clase de tráfico. También se define un valor mínimo y
máximo de SNR para cada clase de tráfico. La Tabla 1 ilustra un
ejemplo de características de QoS y de valores SNR de las
diferentes clase de tráfico.
El algoritmo de transferencia se activa cuando
el valor de SNR cae por debajo de un umbral superior de SNR, es
decir, SNR max, para la clase de tráfico dada (TC) asociada con la
entidad que busca una transferencia, paso S40. El TC puede ser uno
de los mostrados en la Tabla 1. El algoritmo compara el valor de SNR
con un umbral inferior de SNR y dependiendo del resultado actúa,
generalmente, de la siguiente forma.
Si el valor de SNR está entre los umbrales
inferior y superior, el algoritmo comprueba el índice QoS de esta
clase de tráfico. El índice QoS puede obtenerse a partir de
cualquiera de los criterios de la Tabla 1 o, alternativamente, se
pueden usar otros criterios. Si el índice QoS es inferior al índice
QoS umbral, la WTRU comienza a explorar las celdas contiguas para
activar una transferencia. Si el valor SNR es mayor que el umbral
SNR superior el algoritmo termina ya que la calidad del enlace es
buena y no hay necesidad de transferencia. Para valores de SNR por
debajo del umbral inferior, la WTRU comienza explorando los BSSs
contiguos sin comparar el índice QoS con el umbral del índice QoS.
A pesar de que lo anterior se refiere a SNR, se puede usar RSS o a
una combinación de RSS y SNR.
Con referencia a la Figura 4, se examinan la
clase más alta de servicio de tráfico en la monitorización de WTRU
18 y de los requerimientos de QoS de la WTRU, paso S42. Si la SNR es
igual o mayor que el umbral inferior, paso S44, se determina la
utilización del canal y la tasa de pérdida de tramas del elemento de
carga QBSS, paso S48. Se comprueba el elemento de fijación del
parámetro QoS, paso S50, y se calcula el índice QoS, paso S52. Si
el índice QoS es mayor que un umbral índice QoS, el algoritmo de
transferencia termina, pasos S54, S86. Si el índice QoS es menor o
igual al umbral, el algoritmo prosigue para determinar una lista de
BSSs 12 contiguos para explorar como se describe posteriormente,
para los pasos S62 a S84.
Si el SNR está por debajo del umbral inferior,
paso S44, se determina la utilización del canal y se deduce la tasa
de pérdida de tramas del elemento de carga QBSS, paso S56. El
parámetro QoS fija el elemento que se comprueba, paso S58, y se
calcula el índice QoS, paso S60.
Se determina una lista de BSSs 12 contiguos,
paso S62, y se inicia una rutina de sonda contigua, paso S64. Se
explora el primer BSS 12 de la lista, paso S66. Se obtiene la
respuesta de la sonda del primer BSS 12 y la tasa de pérdida de
tramas, la utilización del canal y los parámetros QoS se obtienen de
la respuesta de la sonda, paso S68. Se comprueban los elementos de
los parámetros SNR y QoS, paso S70. Se realiza un cálculo del
índice QoS del primer BSS 12 de los contiguos que se van a explorar,
paso S72.
En el caso de que haya más BSSs 12 en la lista,
paso S74, se coge el siguiente BSS 12, paso S76. Para el siguiente
BSS 12 se repiten los pasos S68 a S74.
Cuando no hay más BSSs para ser explorados, se
coge el BSS 12 con el índice QoS más alto, en el paso S78. Se toma
una diferencia entre el índice QoS del BSS 12 seleccionado y el QoS
del BSS 12 actual. Para mantener la WTRU 18 fuera de las frecuentes
transferencias entre los BSSs 12, se compara el valor de la
diferencia del índice QoS con una histéresis para determinar si es
mayor que la histéresis, paso S80. La histéresis es preferiblemente
una función de la clase de tráfico (TC), aunque puede deducirse por
medio de otras técnicas. Si la diferencia calculada es mayor que la
última histéresis guardada, se inicia la transferencia a la nueva
celda y el valor de la histéresis se vuelve a fijar en su valor
original, paso S82. Termina el algoritmo de transferencia, paso
S86. Si la diferencia entre los índices QoS de la celda actual y
objetivo es menor que la histéresis, se actualiza el valor de la
histéresis, paso S84. Preferiblemente, el valor de la histéresis es
disminuido con el fin de permitir que la WTRU 18 que utiliza el
algoritmo de transferencia tenga unas mayores posibilidades de
obtener una transferencia a una nueva celda en el caso de que la
WTRU 18 continúe experimentando un servicio mediocre.
En la Figura 5 se muestra una realización de un
algoritmo de cálculo del índice QoS. A pesar de que el algoritmo
puede usarse para otras aplicaciones, se usa preferiblemente con los
pasos S52 y S72 de la Figura 4. El índice QoS es inicialmente
fijado en cero, pasos S88, S90, y se crea una lista de parámetros
QoS disponibles, paso S92. Se selecciona el primer parámetro QoS de
la lista, paso S94. Se compara el parámetro seleccionado QoS con el
umbral superior tomado de la clase de tráfico (TC) asociada, paso
S96. Si el parámetro seleccionado es mayor que el umbral superior,
se incrementa el índice QoS, paso S98. Alternativamente, si el
parámetro QoS es menor que el umbral superior y no es menor que el
umbral inferior, paso S100, el índice QoS permanece sin cambiar. Si
el parámetro QoS es menor que los umbrales superior e inferior, el
índice actual QoS se disminuye en n+1, donde n es el número total
de BSSs que se están examinando, paso S102. Después de haber
realizado uno de estos tres (3) pasos, S98, S100, S102, se
determina si hay algunos parámetros QoS más para examinar, paso
S104. En el caso de que haya más parámetros QoS, se selecciona el
siguiente parámetro QoS, paso S106. Se repiten los pasos S96 a S104
hasta que se hayan examinado todos los parámetros QoS. Después de
haber sido evaluados todos los parámetros QoS, se genera el índice
QoS, paso S108.
Aunque la Figura 5 es una realización para
generar un índice QoS, se pueden usar otros. Por ejemplo, el índice
QoS puede generarse ponderando los parámetros QoS.
Una aplicación de los algoritmos de las Figuras
4 y 5 puede ser con una AP y WTRU de acuerdo con la 802.11e.
Adicionalmente, otra aplicación es con una AP y WTRU de acuerdo con
la 802.11b con los parámetros necesarios del algoritmo añadidos a
las tramas de respuesta de baliza y sonda o a través de la
señalización patentada. Estos algoritmos también pueden aplicarse a
otros entornos inalámbricos.
Claims (5)
1. Un método para determinar la transferencia
mediante una unidad de transmisión/recepción, de un conjunto de
servicios básicos actuales, BSS, en una red inalámbrica de área
local, WLAN, que comprende:
- \quad
- determinar (S42) un requerimiento de clase más alta de servicio de tráfico, y una calidad de servicio, QoS, de dicha clase más alta de una baliza de BSS, estando asociada dicha clase de servicio de tráfico con un umbral superior de la intensidad de la señal recibida y/o de la relación señal ruido, RSS/SNR_{max}, y un umbral inferior de la intensidad de la señal recibida y/o de la relación señal ruido, RSS/SNR_{min};
- \quad
- comparar la intensidad de la señal recibida actual y/o de la relación señal ruido, RSS/SNR_{max}, y terminar la transferencia si la RSS/SNR actual es superior a RSS/SNR_{max};
- \quad
- si la RSS/SNR actual no es superior a la RSS/SNR_{max}, entonces se compara la RSS/SNR actual con la RSS/SNR_{min}, y se realizan los siguientes pasos si la RSS/SNR es igual o superior a RSS/SNR_{min},
- \quad
- obtener (S56) la tasa de utilización de canal y de pérdida de tramas de un elemento de carga QBSS proporcionado en la baliza;
- \quad
- obtener (S58) el parámetro QoS fijado y el retraso medio en un BSS actual contenido en la baliza;
- \quad
- calcular (S60) un índice QoS utilizando una lista de los parámetros QoS que incluyen uno :1: o más de la utilización del canal, la tasa de pérdida de tramas y el retraso medio del BSS actual, y en el que el paso de calcular el índice QoS comprende además:
- fijar (S90) un índice QoS en cero (0);
- crear (S92) una lista de parámetros QoS;
- seleccionar (S94) uno de los parámetros QoS;
- comparar (S96, S100) el parámetro seleccionado QoS con un umbral de QoS superior y un umbral de QoS inferior de ese parámetro QoS;
- incrementar (S98) el índice QoS cuando el parámetro QoS seleccionado es mayor que el umbral de QoS superior de ese parámetro QoS;
- reducir (S102) el índice QoS cuando el parámetro QoS es menor que el umbral inferior de QoS para ese parámetro; y
- dejar el QoS sin cambiar cuando el parámetro seleccionado QoS no es mayor que el umbral superior de QoS y no es menor que el umbral inferior de QoS de ese parámetro QoS; y
- terminar la transferencia y retener la comunicación con el BSS actual cuando el índice QoS calculado es al menos igual a un umbral de índice QoS correspondiente al requerimiento de QoS.
2. El método de la reivindicación 1, que además
comprende:
- \quad
- continuar (S54) una operación de transferencia cuando el índice calculado QoS es menor que el umbral del índice QoS del BSS actual.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
la operación de transferencia continuada comprende:
- \quad
- obtener (S62) una lista de BSSs contiguos;
- \quad
- calcular (S72) un índice QoS para cada BSS de la lista;
- \quad
- seleccionar (S78) el BSS contiguo que tiene el índice QoS más alto;
- \quad
- comparar el índice QoS del BSS contiguo seleccionado con el índice QoS del BSS actual;
- \quad
- iniciar (S82) la transferencia al BSS contiguo seleccionado cuando el índice QoS del BSS contiguo seleccionado es mayor que un valor de histéresis mayor que el índice QoS del BSS actual.
\vskip1.000000\baselineskip
4. El método de la reivindicación 3, que además
comprende, si la transferencia no se hubiera iniciado, disminuir
(S84) el valor de histéresis con el fin de permitir que la WTRU
tenga más posibilidades de obtener una transferencia en el caso en
que la WTRU continúe experimentando un servicio mediocre.
5. Una unidad transmisora/receptora inalámbrica,
WTRU, (18), que comprende:
- \quad
- un dispositivo de medición RSS/SNR (24), para medir la intensidad de la señal recibida RSS y/o la relación señal ruido SNR de los conjuntos de servicios básicos, BSSs; y
- \quad
- un controlador de transferencia (26) para recibir las medidas RSS/SNR y para realizar el método definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-4 en respuesta a dichas medidas RSS/SNR.
Applications Claiming Priority (4)
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