ES2339893T3 - Procedimiento para organizar una red de objetos comunicantes, y objeto comunicante para la puesta en practica del procedimiento. - Google Patents
Procedimiento para organizar una red de objetos comunicantes, y objeto comunicante para la puesta en practica del procedimiento. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para organizar una red de objetos comunicantes, en al menos una partición que comprende una pluralidad de celdas de comunicación cubiertas respectivamente por una pluralidad de nodos líderes adecuados para comunicar entre sí, disponiendo la red de un conjunto de direcciones a asignar escindido en una pluralidad de conjuntos de direcciones que serán gestionados de forma distribuida por los nodos líderes de la red, procedimiento en el que, cuando un nuevo nodo llega a la red, el procedimiento comprende una fase a) de detección de nodo líder seguida, llegado el caso, por una fase b) de detección de nodo miembro, de modo que: - durante la fase a), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo líder, dicho nodo líder le asigna una dirección extraída de un conjunto de direcciones que gestiona y el nuevo nodo asume el papel de nodo miembro en la celda del nodo líder, estando los mensajes procedentes de o con destino a un nodo miembro que pertenecen a una celda dada, destinados a transitar por medio del nodo líder que cubre dicha celda; caracterizado porque: - si el nuevo nodo no detecta nodo líder en sus proximidades, pasa a la fase b), - durante la fase b), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo miembro que pertenece a una primera celda, asume el papel de líder que cubre una segunda celda, obtiene un conjunto disponible de direcciones a gestionar y se asigna una de las direcciones de dicho conjunto obtenido.
Description
Procedimiento para organizar una red de objetos
comunicantes, y objeto comunicante para la puesta en práctica del
procedimiento.
La invención se refiere a un procedimiento para
organizar una red de objetos comunicantes.
Una red de objetos comunicantes está formada por
una pluralidad de entidades comunicantes adecuadas para comunicar
entre si directamente de manera ad hoc, sin pasar por medio
de una estación de base o de un servidor centralizado, generalmente
mediante tecnologías de comunicación inalámbrica de bajo coste.
Puede tratarse de objetos comunicantes estáticos (ordenador de mesa)
o bien móviles (ordenador portátil, PDA, sensor, teléfono móvil,
etc.). Dicha red puede crearse de manera espontánea y no posee
tecnología definida previamente. Ni servidores de direcciones, ni
routers están preconfigurados para la asignación de direcciones y el
enrutamiento de los mensajes. Después de su despliegue, la red de
objetos se auto-configura y se
auto-organiza de manera dinámica, durante una fase
de establecimiento de las comunicaciones. Como ejemplos no
limitantes de dichas redes, pueden mencionarse redes de sensores o
también las redes domésticas.
La auto-configuración de la red
pretende particularmente asignar direcciones a los nodos de la red,
mientras que la auto-organización pretende organizar
la infraestructura de la red, estructurarla, definiendo los papeles
respectivos de los diferentes nodos de la red, con el fin de mejorar
la eficacia de las comunicaciones y facilitar la puesta en práctica
de los servicios. El prefijo "auto" hace referencia a un
proceso ejecutado por los propios nodos de la red, sin intervención
de una fuente externa a la red. La
auto-configuración y la
auto-organización son dos mecanismos distintos.
Habitualmente, la auto-configuración precede a la
auto-organización: cuando se forma una red, en un
primer momento, los nodos ponen en práctica un algoritmo de
asignación dinámica de direcciones para configurar sus interfaces de
red y a continuación, en un segundo momento, participan en una
organización general de la red, generalmente basada en las
direcciones configuradas previamente.
El mecanismo de asignación de direcciones debe
garantizar, ante todo, la unicidad de cada una de las direcciones de
nodo en toda la red. Existen diferentes enfoques para la asignación
de direcciones en una red de objetos comunicantes. Uno de estos
enfoques, descrito en los documentos P. Patchipulusu. Dynamic
address allocation protocole for mobile ad hoc networks.
Master's thesis, Texas A&M University, 2001, y Y. Sun and E.
Belding-Royer. Dynamic address configuración in
mobile ad hoc networks. Technical Report, University of
California, Junio de 2003, se basa en nodos líderes: uno o más
nodos líderes de la red se encargan de la asignación o de la
grabación de las direcciones y aseguran la unicidad de las
direcciones en toda la red. En caso de pluralidad de nodos líderes,
estos últimos sincronizan de manera distribuida la información sobre
las direcciones asignadas y/o sobre las disponibles.
En una red ad hoc de objetos
comunicantes, el protocolo de auto-organización debe
implementarse de manera distribuida en los nodos. Cada nodo toma una
decisión local después de recoger informaciones locales. Estas
decisiones locales desembocan a una organización global que tiene
las propiedades deseadas. Existen en particular protocolos de
auto-organización basados en la constitución de
"clusters", dicho de otro modo de grupos de
comunicación. En cada grupo, un jefe de grupo se encarga de
funcionalidades especificas para todos los objetos comunicantes del
grupo. Generalmente, el jefe de grupo elegido corresponde al que
tenga el identificador más bajo, como se describe en el documento
A. Ephremides, J. Wieselthier and D. Baker. A design concept for
reliable mobile radio networks with frequency hopping signalling.
Proc of the IEEE, 75 (1): 56-73, 1987. Este tipo
de protocolo de auto-organización necesita, por lo
tanto, que la auto-configuración se haya realizado
antes que todos los nodos lancen la elección de los jefes de grupo
en la red. También se conocen sistemas en los que la
auto-configuración es jerárquica, tal como el que se
expone en el documento US 2005/0045423.
La puesta en práctica de de la fase inicial de
auto-configuración y de
auto-organización de una red de objetos comunicantes
necesita la emisión y la recepción por estos últimos, generalmente
por vía aérea, de una importante cantidad de datos. Esto viene
acompañado por un gran gasto energético. Como ejemplo ilustrativo,
algunos sensores consumen hasta la mitad de su batería durante esta
fase inicial. El punto critico en el desarrollo de las redes de
objetos comunicantes reside esencialmente en la longevidad
energética de los objetos comunicantes. Una de las vías de
desarrollo de las redes de objetos comunicantes pasa, por
consiguiente, por el desarrollo y la utilización de mecanismos de
auto-configuración y de
auto-organización que consuman menos electricidad,
con el fin de aumentar la autonomía energética de los objetos
comunicantes. Esto es lo que propone la presente invención.
Para ello, la invención se refiere a un
procedimiento para organizar una red de objetos comunicantes, en al
menos una partición que comprende una pluralidad de celdas de
comunicación cubiertas respectivamente por una pluralidad de nodos
líderes adecuados para comunicar entre sí, disponiendo la red de un
conjunto de direcciones a asignar, escindido en una pluralidad de
conjuntos (pools) de direcciones que serán gestionadas de
forma distribuida por los nodos líderes de la red, procedimiento en
el que, cuando un nuevo nodo llega a la red, el procedimiento
comprende una fase a) de detección de nodo líder seguida, llegado el
caso,
\hbox{por una fase b) de detección de nodo miembro, tales
que:}
- -
- durante la fase a), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo líder, dicho nodo líder le asigna una dirección extraída de un conjunto de direcciones que gestiona y el nuevo nodo asume el papel de nodo miembro en la celda del nodo líder, estando los mensajes procedentes de o con destino a un nodo miembro que pertenece a una celda dada destinados a transitar por medio del nodo líder que cubre a dicha celda;
- -
- si el nuevo nodo no detecta nodo líder en sus proximidades, pasa a la fase b),
- -
- durante la fase b), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo miembro que pertenece a una primera celda, asume el papel de líder que cubre una segunda celda, obtiene un conjunto disponible de direcciones a gestionar y se asigna una de las direcciones de dicho conjunto obtenido.
El procedimiento de la invención permite
establecer una estructura virtual de red de objetos comunicantes
basada en nodos líderes, que disponen de y gestionan cada uno al
menos un conjunto de direcciones, y en nodos miembros conectados a
estos nodos líderes. Cada nuevo nodo que llega a la red descubre sus
proximidades y a continuación, en función de sus proximidades,
determina de forma local su papel y obtiene una dirección. De este
modo, el consumo de energía de un nodo se reduce enormemente durante
la fase de auto-configuración y de
auto-organización: basta con que el nodo detecte si
un nodo líder está presente en sus proximidades, por ejemplo
observando la recepción de un mensaje de líder difundido
regularmente por éste y, en el caso en que el nuevo nodo no está en
la zona de cobertura de un nodo líder, detectar si un nodo miembro
está presente en las proximidades del nuevo nodo, para deducir de
esto a la vez su dirección y su papel (líder o miembro). Gracias a
la invención, la auto-configuración y la
auto-organización ya no son dos mecanismos
diferentes, ejecutados sucesivamente, sino que se fusionan en un
solo mecanismo: desde el momento en que un nuevo nodo llega a la
red, obtiene a la vez una dirección y un papel (líder o miembro),
dicho de otro modo se auto-configura y se
auto-organiza ejecutando un solo mecanismo. Las
operaciones de auto-configuración y de
auto-organización se realizan conjuntamente, dicho
de otro modo se fusionan en un solo mecanismo. Cuando el nuevo nodo
llega a la red, aprovecha el conocimiento de sus proximidades para
decidir localmente su papel (líder o miembro) en la estructura y
obtener su dirección según su papel y su
ubicación.
ubicación.
Ventajosamente, el nodo miembro detectado por el
nuevo nodo en sus proximidades durante la fase b) se convierte en un
nodo pasarela entre los dos nodos líderes de las primera y segunda
celdas próximas, estando dichos nodos líderes destinados a comunicar
entre sí por medio del nodo pasarela.
De este modo, cuando un nodo miembro pertenece a
una primera celda cubierta por un líder detecta la llegada de un
nuevo nodo líder que cubre una segunda celda próxima, asume también
el papel de pasarela entre los dos nodos líderes para asegurar la
comunicación entre estos dos nodos líderes a su través.
Ventajosamente también, si dicho nuevo nodo no
detecta ni nodo líder, ni nodo miembro en sus proximidades durante
las fases a) y b) respectivamente, la fase b) viene seguida por una
fase c) durante la cual el nuevo nodo se atribuye un conjunto de
direcciones a gestionar, asume el papel de primer nodo líder de una
nueva partición de red y atribuye un identificador a dicha
partición. Preferiblemente, para determinar el identificador de la
nueva partición, dicho primer nodo líder genera un número de forma
aleatoria. Si el identificador de una partición está codificado en
un número x suficientemente grande, el riesgo de conflicto entre dos
identificadores respectivos de dos particiones distintas es
despreciable. La generación aleatoria de los números permite de este
modo generar muy fácilmente identificadores distintos para las
diferentes particiones que se crean, sin que sea necesario para una
nueva partición conocer los identificadores de las particiones
existentes.
En una realización particular, durante la fase
a), el nuevo nodo observa la recepción de un mensaje difundido
regularmente por los nodos líderes para detectar la presencia de un
nodo líder en sus proximidades y, durante la fase b), el nuevo nodo
difunde con destino en sus proximidades un mensaje de petición de un
nodo miembro y observa la recepción de un mensaje de aviso de nodo
miembro. De este modo, en un primer momento, un nuevo objeto que
llega a la red escucha si recibe un mensaje difundido regularmente
por los nodos líderes y a continuación, en un segundo momento, si no
recibe dicho mensaje de líder, solicita un nodo miembro. Gracias a
esto, los gastos energéticos de los nodos existentes de la red así
como los de los nodos que llegan a la red se reducen
fuertemente.
La invención también se refiere a un objeto
comunicante adecuado para integrar una red de objetos comunicantes,
que comprende:
- \bullet
- primeros medios funcionales adecuados para asegurar un papel de líder que cubra una celda de comunicación, un nodo líder que está encargado de asignar direcciones de un conjunto de direcciones a los nodos situados en su celda y de enrutar los mensajes procedentes de o con destino a nodos miembros que pertenecen a su celda;
- \bullet
- segundos medios funcionales adecuados para asegurar un papel de miembro en una celda cubierta por un nodo líder;
- \bullet
- primeros medios de configuración, para poner en práctica una fase a) de detección de nodo líder, dispuestos para:
- -
- detectar si un nodo líder está presente en las proximidades del objeto, y
- -
- en caso de detección de un nodo líder próximo, obtener una dirección de dicho nodo líder y desencadenar la activación de los segundos medios funcionales;
- \bullet
- segundos medios de configuración, para poner en práctica una fase b) de detección de nodo miembro, dispuestos para:
- -
- detectar si un nodo miembro está presente en las proximidades del objeto, y
- -
- en caso de detección de un nodo miembro próximo, obtener un conjunto de direcciones a gestionar, asignarse una dirección de dicho conjunto y desencadenar la activación de los primeros medios funcionales;
estando destinados los segundos medios de
configuración a ser puestos en práctica después de los primeros
medios de configuración, en el caso en que el objeto no haya
detectado nodo líder en sus proximidades.
La invención se refiere finalmente a una red de
objetos comunicantes que comprende una pluralidad de objetos tales
como se han definido anteriormente, que forman al menos una
partición.
La invención se entenderá mejor con ayuda de la
siguiente descripción de una realización particular del
procedimiento, del nodo y de la red de la invención, en referencia a
los dibujos adjuntos en los que:
- la figura 1 representa una red de objetos
comunicantes obtenida mediante el procedimiento de la invención;
- la figura 2 representa un organigrama de
diferentes etapas de la realización particular descrita del
procedimiento de la invención;
- la figura 3 representa la descomposición en
conjuntos de la totalidad de las direcciones de la red y la
asignación de una parte de estos conjuntos a diferentes nodos
líderes de la red;
- las figuras 4A y 4B representan la llegada de
un nuevo nodo miembro a la red;
- las figuras 5A y 5B representan la llegada de
un nuevo nodo líder a la red;
- las figuras 6A a 6D representan las etapas de
reconfiguración que siguen a la salida de un nodo líder.
En la figura 1, se ha representado una red 1 de
objetos comunicantes cuya organización resulta de la puesta en
práctica del procedimiento de la invención. De entrada, se observará
que se denominará de forma indiferente en lo sucesivo "objeto"
o "nodo" a los objetos comunicantes de la red. En el ejemplo
particular descrito, estos objetos comunicantes utilizan medios de
comunicación por radio.
La red resultante de la puesta en práctica del
procedimiento de la invención puede comprender varias
"particiones" que corresponden respectivamente a
sub-redes independientes, es decir no
interconectadas entre si. Las particiones son susceptibles de
fusionarse debido a un cambio en la red, tal como el desplazamiento
de uno o de más nodos o la llegada de nuevos nodos. Una partición
también puede disponerse para escindirse en varias particiones
debido a cambios en la partición tales como salida de uno o varios
nodo(s) o bien el desplazamiento de un nodo o de un grupo de
nodos. Las operaciones de fusión de varias particiones y escisión de
una partición se explicarán a continuación.
En referencia a la figura 3, la red 1 dispone de
una totalidad de direcciones de red P. En este caso concreto, este
conjunto P comprende un intervalo de direcciones sucesivas, el cual
se divide en una pluralidad de sub-intervalos
sucesivos disjuntos. En lo sucesivo, se denominará a estos
sub-intervalos "conjuntos de direcciones" y se
les denominará p_{n} (con 1 \leq n \leq 8 en el ejemplo
particular de la figura 3). En el ejemplo particular descrito en
este documento, los conjuntos de direcciones tienen todos la misma
longitud, denominada AL, dicho de otro modo, contienen todos el
mismo número AL de direcciones. Además, el conjunto numerado n,
p_{n}, contiene las siguientes direcciones sucesivas:
(n-1).AL+1, (n-1).AL+2, ...,
(n-1).AL+x,..., n.AL. Como variante, podría preverse
descomponer todas las direcciones de la red en conjuntos de
diferentes longitudes.
La organización aplicada en la red 1
representada en la figura 1 se basa en nodos "líderes" L_{i},
que cubren celdas respectivas de comunicación, denominadas C_{i}
(con 1 \leq i \leq 5 en el ejemplo particular de la figura 3), y
en nodos "miembros" M_{ij} que pertenecen a las celdas
C_{i}. Una celda C_{i} asociada a un nodo líder L_{i}
corresponde a la zona de cobertura, o de comunicación, de este nodo
líder L_{i}.
Existen tres posibles papeles para los nodos, u
objetos comunicantes, en esta organización: líder, miembro y
pasarela.
Una celda C_{i} comprende un único nodo líder,
denominado L_{i}, adecuado para recibir en su celda C_{i} uno o
más nodos próximos, miembro(s) o pasarela(s). Por
definición, en el ejemplo particular descrito en este documento, un
nodo está próximo a otro nodo, si los dos nodos están separados por
un solo salto, dicho de otro modo, si los dos nodos pueden comunicar
directamente uno con el otro. Podría preverse, en una variante,
considerar que dos nodos están próximos cuando están separados por
un máximo de dos, incluso de más de dos, saltos. El nodo líder
L_{i} tiene el papel de tomar el mando de las operaciones de
asignación de direcciones y de enrutamiento de las comunicaciones
para los nodos que pertenecen a su celda C_{i}, como se explicará
a continuación.
Un nodo líder L_{i} tiene varios papeles
activos en la organización. Un primer papel del nodo líder L_{i}
es atribuirse u obtener uno o más conjunto(s) de direcciones
p_{n} a gestionar y gestionar este(os) conjunto(s)
asignando las direcciones que estos contienen a si mismo y a los
nodos que integran su celda C_{i}. Los nodos líderes actúan de
este modo como servidores DHCP frente a nuevos nodos que llegan a la
red. Los diferentes nodos líderes de la red se reparten los
conjuntos de direcciones p_{n}, pudiendo un conjunto de
direcciones otorgarse solamente a un único nodo líder en una
partición dada. Gracias a esto, se garantiza la unicidad de cada una
de las direcciones en una misma partición. Por otro lado, cuando se
desea atribuir a un nuevo nodo líder un conjunto de direcciones a
gestionar, éste envía a todos los nodos líderes de su partición un
mensaje para informarles de la utilización de este nuevo conjunto de
direcciones. Este mensaje es suministrado únicamente a los nodos
líderes, lo que evita una amplia difusión de la información a través
de todos los nodos de la red. Un segundo papel del nodo líder
L_{i} es enrutar las comunicaciones entrantes y salientes de los
otros nodos de su celda C_{i}. Un tercer papel del nodo líder
L_{i} es difundir regularmente un mensaje "broadcast"
LDBR (Leader Broadcast) de notificación de presencia
que contiene la dirección del nodo líder L_{i}, un identificador
de partición, así como el número de líderes y el número de conjuntos
de direcciones ya otorgadas en la partición. Por mensaje
"broadcast", se entiende designar un mensaje enviado
hacia todos los nodos en las proximidades del nodo emisor, siendo el
mensaje broadcast tratado por cualquier nodo que lo reciba,
al contrario que un mensaje "unicast" que designa un
mensaje enviado a un único nodo, cuya dirección se indica en el
encabezamiento del mensaje como dirección de destino, estando el
mensaje unicast tratado por este único nodo. Un cuarto papel
del nodo líder es difundir con destino en todos los líderes de su
partición cualquier información de actualización, si existe
conocimiento localmente de un cambio en la red. La información de
actualización puede referirse en particular al número de líderes de
la partición y al número del conjunto de direcciones ya otorgadas en
la partición o también al identificador.
Un nodo miembro es un nodo próximo a un único
nodo líder en la estructura de comunicación y cuyas comunicaciones
entrantes y salientes son enrutadas mediante este nodo líder. Un
nodo miembro tiene un papel pasivo en la organización. Se observará
que un nodo miembro puede transformarse en nodo pasarela para
conectar un nuevo nodo líder a un nodo líder que ya existe en la
red.
En una partición, los nodos líderes no están
conectados directamente entre si, sino por medio de nodos pasarela.
Un nodo pasarela es, por lo tanto, un nodo próximo a al menos dos
nodos líderes y que tiene como papel asegurar la comunicación entre
estos dos nodos líderes. Para ello, los nodos pasarela tienen un
papel activo en la organización. Se observará que un nodo pasarela
entre dos nodos líderes de una misma partición está conectado a uno
solo de los dos nodos líderes que une, dicho de otro modo, pertenece
a la celda de uno de los dos nodos líderes. Un nodo pasarela es, por
lo tanto, también un nodo miembro que tiene una funcionalidad
suplementaria de interconexión de dos líderes, con respecto a los
nodos miembros ordinarios.
El conjunto de los nodos líderes, adecuados para
comunicar entre si por medio de nodos pasarela, y de nodos miembros
(incluyendo pasarelas) que pertenecen a las celdas de estos nodos
líderes forman lo que se denomina una partición.
Una función f(n) de asignación de
direcciones en una celda está implementada en todos los nodos de la
red, sea cual sea su papel. La función f(n) solamente
está activa en los nodos líderes. La utilización de esta función
f(n) permite a un nodo líder L_{i} generar una
dirección disponible en su celda, sin conflicto de direcciones con
otra dirección ya asignada a un nodo de la celda C_{i}, a partir
de una entrada correspondiente a la última asignación de dirección
realizada por este nodo líder L_{i}. En el ejemplo particular
descrito, la función f(n) es tal que:
f(n) = f(n-1)+1. De este modo, la
función f(n) comienza por asignar la primera dirección
de un conjunto p_{i} al primer nodo que llegó a la celda C_{i} y
termina cuando todas las direcciones del conjunto p_{i} se han
utilizado. Si, después del agotamiento de todas las direcciones del
conjunto p_{i} un nuevo nodo llega a la celda C_{i}, dicho de
otro modo bajo la cobertura del nodo líder L_{i}, un nuevo
conjunto de direcciones p_{i}' disponible la partición a la que
pertenece el nodo L_{i} es asignado al nodo líder L_{i}. Una
información de actualización referente a los conjuntos de
direcciones utilizados, que indica que el número total de conjuntos
utilizados en adelante en la partición, se difunde a continuación a
todos los nodos líderes de la partición. El intervalo de direcciones
P se gestiona de este modo de forma distribuida por los únicos nodos
líderes. Cuando un nuevo conjunto de direcciones es utilizado por un
nodo líder, basta con actualizar la información sobre el número
total de conjuntos de direcciones utilizados en comparación con
únicos nodos líderes para evitar conflictos de direcciones en la
partición.
En el caso en que un conjunto deja de ser
utilizado por un nodo líder, este último envía un mensaje a todos
los nodos líderes de su partición para informarles de que este
conjunto ha vuelto a quedar disponible.
A continuación se describirá el procedimiento
para organizar una red de objetos comunicantes tal como la red 1 en
una zona de servicio, de acuerdo con una realización particular de
la invención. Por "zona de servicio", se entiende designar una
zona predefinida en la que los usuarios desean que la red de objetos
comunicantes realice un servicio dado.
Cuando un nuevo nodo llega a la red 1, las
operaciones de asignación de una dirección y de integración en la
estructura de la red 1 se desarrollan en un máximo de tres fases. En
una primera fase a) de detección de nodo líder, el nuevo nodo
observa, es decir espera, la recepción de un mensaje LDBR
(Leader Broadcast) de notificación de presencia de un nodo
líder. Si lo recibe, inicia un procedimiento de asignación de
dirección comunicando directamente de forma unicast con el
nodo líder próximo y asume el papel de nodo miembro. En una segunda
fase b) de detección de nodo miembro, si no se detecta ningún nodo
líder, el nuevo nodo realiza el descubrimiento de sus proximidades
difundiendo un mensaje MBNS (Member Neighbor
Solicitation) de petición de nodo miembro, para buscar un nodo
miembro (incluyendo pasarela) en sus proximidades. Si recibe en
respuesta un mensaje de aviso MBNA (Member Neighbor
Advertisement) de un nodo miembro próximo, inicia un
procedimiento de asignación de un conjunto de direcciones
comunicando con un nodo líder por medio del nodo miembro próximo, y
asume el papel de nuevo nodo líder. En una tercera fase c) de
establecimiento de una nueva partición, si no se detecta ningún nodo
próximo (líder, miembro o pasarela), el nuevo nodo se asigna una
dirección utilizando la función f(n) y asume el papel
de "primer" nodo líder de una nueva partición. Genera también,
de forma aleatoria, un número que constituye un identificador de
partición que se insertará en los mensajes LDBR (Leader
Broadcast) que serán difundidos regularmente por éste y por el
conjunto de los futuros nodos líderes de esta nueva partición. De
este modo, aparece una nueva partición en la zona de servicio.
A continuación se describirán de manera más
detallada los protocolos puestos en práctica en las siguientes
situaciones: establecimiento de una partición, integración de un
nodo miembro en una partición existente, integración de un nodo
líder en una partición existente, salida de un nodo, división de una
partición y fusión de particiones.
En referencia a la figura 2, cuando un primer
objeto comunicante N llega a la red (etapa 1), durante una fase a)
de detección de nodo líder, observa, dicho de otro modo espera, la
recepción de un mensaje LDBR difundido por un nodo líder,
como máximo hasta que expire un plazo LDBR_TIMEOUT
predefinido (etapa 2). Como no hay ningún nodo líder en las
proximidades del primer objeto N, no se recibe ningún mensaje
LDBR. La fase a) viene seguida a continuación por una fase b)
de detección de nodo miembro. Durante esta fase b), el objeto N
difunde un mensaje MBNS de petición de nodo miembro en la
zona que cubre sus proximidades de un salto (etapa 3b) y observa la
recepción de un mensaje MBNA de aviso de nodo miembro, como
máximo hasta que expire el plazo MBNA_TIMEOUT predefinido
(véase etapa 4). Como el objeto N está solo en su zona de cobertura,
no se recibe ningún mensaje MBNA. La fase b) viene seguida a
continuación por una fase c) de establecimiento de una nueva
partición. Durante esta fase c), el objeto N asume entonces el papel
de primer nodo de una nueva partición. Durante una etapa 4b,
atribuye un identificador a su partición mediante generación de un
número aleatorio, determina un conjunto de direcciones, se asigna la
primera dirección de este conjunto y desencadena la difusión regular
de un mensaje LDBR. En el ejemplo particular descrito en este
documento, el conjunto de direcciones determinado por el primer
líder de la partición es el primer conjunto p_{1} de la totalidad
de conjuntos P.
En referencia a las figuras 2, 4A y 4B, cuando
un nuevo objeto comunicante N llega a la red (etapa 1), durante una
fase a) de detección de líder, observa la recepción de un mensaje
LDBR difundido por un nodo líder durante un periodo que no
puede superar el plazo LDBR_TIMEOUT predefinido (etapa 2). Si
hay un nodo líder L en las proximidades de un salto del nuevo objeto
N, éste recibe el mensaje LDBR difundido regularmente por
este nodo líder L. Si el nuevo objeto N recibe varios mensajes
LBDR procedentes de varios nodos líderes que pertenecen
respectivamente a varias particiones, selecciona el nodo líder de la
partición que tiene el mayor número de nodos líderes, recordándose
que el número de líderes de una partición se inserta en el mensaje
LDBR difundido por cada uno de los nodos líderes de esta
partición. El hecho de dar prioridad a la integración de un nuevo
objeto en la mayor partición antes que en la más pequeña tiene el
interés de que, de este modo, existe una probabilidad mayor de que
este nuevo objeto conserve su dirección después de la fusión, como
se verá a continuación en la descripción de una fusión. Si el nuevo
objeto N recibe varios mensajes LBDR procedentes de varios
nodos líderes de la misma partición, en este caso selecciona de
forma aleatoria uno de los nodos líderes. Como variante, podría
preverse un criterio de selección basado en la capacidad energética
de los líderes o en sus identificadores. El nuevo nodo N inicia
entonces con el nodo líder seleccionado L la ejecución de un
procedimiento de asignación de dirección directa con un salto (etapa
3b), durante la cual los dos nodos L y N, próximos en un salto,
comunican directamente uno con el otro. Durante este procedimiento
de asignación, el nuevo nodo N envía un mensaje unicast MBAR
(Member Address Request) de petición de dirección con destino
el nodo líder seleccionado L. En el momento de la recepción del
mensaje MBAR, el nodo líder L asigna una dirección al nuevo
nodo N, utilizando la función f(n), y le envía un
mensaje unicast LDAA (Leader Address Allocation) de
asignación de dirección por un líder. En el momento de la recepción
de la dirección asignada, el nuevo objeto N asume el papel de nodo
miembro M, asociado al nodo líder L, y configura sus interfaces de
red construyendo una ruta hacia su nodo líder L de manera que todos
los mensajes que salen del nodo miembro M transiten por el nodo
líder L. El nodo miembro M envía un mensaje MBAA (Member
Address Acknowledgement) de acuse de recibo de una dirección de
miembro a su nodo líder L. Entonces ha finalizado el procedimiento
de asignación.
En referencia a las figuras 2, 5A y 5B si,
durante la fase a), en la etapa E2, un nuevo objeto N no detecta
mensaje LDBR de nodo líder, considera que no está cubierto
por la celda de un nodo líder. La fase a) viene seguida a
continuación por una fase b) de detección de un nodo miembro
próximo. Durante esta fase b), el nuevo nodo descubre sus
proximidades. Para ello, difunde un mensaje MBNS de petición
de nodo miembro en la zona de sus proximidades de un salto (véase la
etapa E3a), en modo broadcast, y a continuación observa la
recepción de un mensaje MBNA de aviso de nodo miembro (etapa
E4). Un nodo miembro que recibe una petición envía un mensaje
MBNA para notificar su presencia. En el ejemplo descrito en
este documento, una vez finalizado el periodo máximo de observación
predefinido, denominado MBNA_TIMEOUT, el nuevo objeto
selecciona de forma aleatoria un nodo miembro que haya respondido a
la petición MBNS mediante el envío de un mensaje de presencia
MBNA. El nuevo objeto inicia a continuación con el nodo
miembro seleccionado M la ejecución de un procedimiento de
asignación de dirección con dos saltos, enviando al nodo miembro M
un mensaje unicast MBAR (Member Address Request) de
petición de dirección de miembro. El nodo miembro M pide a
continuación a su nodo líder L que asigne un nuevo conjunto de
direcciones, extraído del intervalo de direcciones de la red. Este
nuevo conjunto de direcciones es enviado por el nodo líder L al
nuevo objeto N, en un mensaje LDAA (Leader Address
Allocation), mediante el nodo miembro M. El nuevo objeto N asume
a continuación el papel de líder L', se asigna la primera dirección
del conjunto recibido y envía al nodo líder L un mensaje MBAA
(Member Address Acknowledgement) de acuse de recibo de una
dirección de miembro mediante el nodo miembro M. En el momento de la
recepción de este mensaje MBAA, el nodo miembro M intermedio
asume el papel de pasarela G entre los dos nodos líderes L y L'.
Cada uno de los nodos líderes L (L') añade en una tabla propia de
correspondencia Líder-Pasarela un nuevo par
Líder-Pasarela G-L'
(G-L). Por otro lado, después de asignar un nuevo
conjunto de direcciones al nodo líder L', el nodo líder L envía a
todos los nodos líderes, mediante las pasarelas de la partición, un
mensaje para actualizar a nivel de todos los líderes una información
relativa a la utilización de los conjuntos de direcciones en la
partición. En el ejemplo particular descrito, en el que los
conjuntos de direcciones tienen todos la misma longitud, esta
información relativa a la utilización de los conjuntos contiene el
número de conjuntos ya asignados (o utilizados) en la partición.
En la realización mencionada anteriormente, en
la que los conjuntos de direcciones pueden tener diferentes
longitudes, en lugar de enviar a todos los líderes el número de
conjuntos de direcciones ya asignados en la partición, el nodo líder
L envía a todos los nodos líderes de la partición la última
dirección del conjunto de direcciones que se haya asignado el nodo
líder L'.
También podría preverse que sea el nuevo nodo
líder L' el que envíe a todos los líderes de la partición el mensaje
para actualizar la información sobre la utilización de los conjuntos
de direcciones en la partición.
Si un nodo miembro sale de la red, todos los
mensajes que le son enviados se pierden, pero esto no tiene impacto
sobre la configuración y la organización de la red. El nodo líder
asociado detecta la ausencia del nodo miembro que ha salido de la
red y memoriza la dirección asignada a este nodo miembro con la
intención de reutilizarla.
Si un nodo pasarela G sale de la red, los nodos
líderes L y L' conectados anteriormente a este nodo pasarela G
solicitan a sus nodos miembros M, M' que entren en modo activo de
detección de mensajes LDBR. Los nodos miembros M, M' que
reciben los dos mensajes LDBR respectivamente difundidos por
los dos líderes L y L' se postulan como candidatos para el papel de
nueva pasarela. Uno de estos candidatos es seleccionado para
desempeñar el papel de nueva pasarela entre los líderes L y L'. El
criterio de selección puede ser, por ejemplo, el nodo candidato
situado en la celda que cuenta con el menor número de nodos
miembros.
Si un nodo líder L sale de la red sin avisar,
después de cierto número de periodos de duración predefinida sin
recepción de un mensaje LDBR, los nodos miembros M
anteriormente asociados a este nodo líder L desencadenan una
operación de reconfiguración abandonando sus direcciones y
reiterando las etapas de la figura 2 hasta obtener una nueva
dirección y asumir un papel a priori de miembro o de líder.
Cada nodo pasarela G de interconexión entre el nodo líder L y un
nodo líder L', gestionado anteriormente por el nodo L, se convierte
en un simple nodo miembro gestionado por el restante nodo líder L'.
De este modo, el conjunto de direcciones asignado al nodo líder L
vuelve a estar entonces disponible para una nueva asignación. Un
nodo pasarela que haya detectado la ausencia del líder L informa a
todos los nodos líderes de la partición de que este conjunto vuelve
a estar disponible.
Cuando una partición A se escinde en dos
particiones B y B', cada una de las dos particiones B y B' asimila
esta escisión a una salida de un grupo de nodos y actúan, en caso
necesario, para el mantenimiento de una estructura virtual de
comunicación. Los nodos líderes en la partición A conservan su papel
de líder en su nueva partición B o B'. Los nodos miembros no toman
ninguna iniciativa mientras sigan bajo la cobertura de su nodo
líder, es decir en la celda de éste. Por el contrario, si un nodo
miembro pierde el vínculo con su nodo líder, desencadena las
operaciones de asignación de una nueva dirección y de integración en
una nueva partición B o B', que comprenden una fase a) de detección
de un nodo líder próximo seguida, en caso necesario, por una fase b)
de descubrimiento de proximidad seguida a su vez, en caso necesario,
por una fase c) de establecimiento de una nueva partición, como se
ha descrito anteriormente. Si se rompe un vínculo entre un par
líder-pasarela, los líderes conectados anteriormente
uno al otro por medio de este pasarela ejecutan las mismas acciones
que las ejecutadas, descritas anteriormente, en caso de salida del
nodo pasarela.
La dinamicidad de un grupo de nodos (debida a la
movilidad, a los mecanismos de gestión de energía, etc.) que forman
una partición y la expansión de una partición son las dos razones
principales que conducen a la fusión de dos particiones. Esta fusión
es desencadenada por la detección previa, por al menos un nodo, de
dos particiones diferentes en sus proximidades, siendo estas
particiones identificadas por sus identificadores respectivos. En
este documento se recuerda que el identificador de una partición,
determinado por todo el primer nodo líder de esta partición, es un
número, codificado en x bits, generado de forma aleatoria. Si el
número x de bits en los que se codifican los identificadores de
partición es suficientemente grande, el riesgo de conflicto entre
dos identificadores respectivos de dos particiones distintas es
despreciable, en la medida en que el número de particiones en una
zona de servicio es muy inferior al número total de identificadores
diferentes que pueden estar codificados en los x bits.
La detección de dos particiones susceptibles de
fusionarse es realizado en este caso por un nuevo nodo N que llega a
la red, durante la fase a) de detección de nodo(s)
líder(es) (etapas E2 y E3b) en referencia a la figura 2).
Puesto que es realizada por un nuevo objeto que llega, la detección
de las dos particiones no necesita el mantenimiento permanente en
modo activo de los emisores/receptores de radio de todos los nodos
de la red, lo que representaría un gran gasto energético para la
red. Gracias a la invención, la detección de dos particiones es
económica en el plano energético.
En lo sucesivo, se denominará la partición
"pequeña", a la que tiene el menor número de nodos líderes, y
la partición "grande" a la que tiene el mayor número de nodos
líderes.
Durante la fase a), el nuevo nodo N que llega
detecta por lo tanto dos nodos líderes L1 y L2 que pertenecen
respectivamente a la partición grande y a la partición pequeña,
mediante la recepción de dos mensajes LBDR que contienen dos
identificadores ID1 e ID2 diferentes. El nuevo nodo N selecciona la
partición grande para proceder al procedimiento de asignación de
dirección con un salto con el nodo líder L1 detectado en esta
partición grande y a continuación se convierte en un nodo miembro
conectado a este nodo líder L1. Además, el nuevo nodo N asume el
papel de pasarela entre las dos particiones.
El nuevo nodo N informa:
- -
- por un lado, a los nodos líderes de la partición pequeña, por medio del nodo líder L2, de que conviene fusionar, mediante el envío de un mensaje MGNT (Merge Notification) de notificación de fusión, y
- -
- por otro lado, a los nodos líderes de la partición grande, por medio del nodo líder L1, de que conviene actualizar el número de conjuntos de direcciones utilizados y el número de líderes en la partición resultante de la fusión, mediante el envío de un mensaje LDAU (Leader Address Update).
El nodo líder L1 de la partición grande recupera
el número de conjuntos de direcciones ya asignados en la partición
pequeña por medio del nuevo objeto que llega N. A continuación,
calcula el número total de conjuntos de direcciones que serán
necesarios después de la fusión y envía el mensaje LDAU
(Leader Address Update) de actualización de las direcciones
con destino a los otro nodos líderes en la partición grande para
actualizar la información sobre el número de conjuntos de
direcciones utilizados y la información sobre el número de líderes
en la partición resultante de la fusión.
El nodo líder L2 envía un mensaje MGNT
(Merge Notification) de notificación de fusión que se difunde
a todos los nodos líderes de la partición pequeña. Esta notificación
de fusión contiene, en este caso, el número de conjuntos de
direcciones utilizados en la partición grande. Se recuerda en este
documento que, en una partición, los conjuntos de direcciones
sucesivos se asignan uno detrás de otro, en este caso en un orden
creciente a partir del primer conjunto p_{1} del intervalo de
direcciones P, a los nuevos nodos líderes que llegan a la partición
así como a los nodos líderes que necesiten un nuevo conjunto de
direcciones después de agotar su anterior conjunto de direcciones.
Por consiguiente, en el momento de la recepción de una notificación
de fusión MGNT, los nodos líderes de la partición pequeña
cambian de conjuntos de direcciones procediendo a un desfase de
conjuntos de un paso igual al número total de conjuntos utilizados
en la partición grande, para utilizar conjuntos no utilizados por la
partición grande. El líder que tiene en la partición pequeña el
conjunto numerado como n, p_{n}, utiliza en la partición
resultante de la fusión el conjunto numerado como N+n y se asigna a
sí mismo la primera dirección de este conjunto. De este modo,
después de la fusión, los conjuntos de direcciones gestionados por
los nodos líderes de la partición pequeña son los que siguen a los
conjuntos de direcciones gestionados por los nodos líderes de la
partición grande. En otras palabras, si el conjunto más elevado en
la partición grande lleva el número N, entonces los conjuntos de
direcciones asignados a los líderes de la partición pequeña son los
siguientes conjuntos numerados como N+1, N+2, etc. Una vez que los
líderes de la partición pequeña han desfasado sus conjuntos de
direcciones, cambian algunos parámetros, tales como el identificador
de partición y el número total de conjuntos de direcciones
utilizados en la partición (es decir la que resulta de la fusión),
en los mensajes LDBR que difunden regularmente. En el momento
de la recepción del nuevo identificador de partición contenido en
los mensajes LBDR difundidos por los nodos líderes, cada nodo
miembro (incluyendo los nodos pasarela) de la partición pequeña
desencadena la ejecución de un procedimiento de traducción de su
dirección, análogo al ejecutado por el nodo líder, que consiste en
determinar la dirección correspondiente a su dirección inicial en un
conjunto de direcciones desfasado del número N de conjuntos
suplementarios aportados por la partición grande. Por dirección
"correspondiente", se entiende designar la nueva dirección que
tiene la misma posición en el nuevo conjunto que la de la anterior
dirección en el antiguo conjunto. Los nodos miembros determinan su
nueva dirección a partir de su dirección antes de la fusión, de la
información sobre el número total de conjuntos utilizados antes de
la fusión y de la información recibida en los nuevos mensajes
LDBR sobre el número total de conjuntos utilizados después de
la fusión. A partir del número de conjuntos utilizado antes de la
fusión y del número de conjuntos utilizados después de la fusión,
cada nodo miembro deduce de ello el número de conjuntos utilizados
par la partición grande. Por motivos de claridad, tomamos el ejemplo
de un nodo líder L_{i} de la partición pequeña al que se le asigna
el conjunto de direcciones numerado como n, denominado p_{n}.
Después de la fusión, este mismo nodo líder L_{i} está a cargo del
conjunto de direcciones numerado como N+n, siendo N el número de
conjuntos utilizados en la partición grande junto antes de la
fusión. Un nodo miembro M_{ij} de la partición pequeña, situado en
la celda del nodo líder L_{i}, y que tiene en el conjunto p_{n}
la dirección que tiene la posición j, a saber
(n-1).AL+j, traduce esta dirección en una dirección
desfasada después de la fusión [(n-1)+N].AL+j. Este
procedimiento de traducción garantiza la unicidad de las direcciones
después de la fusión.
En una realización particular, un nodo puede
decidir en cualquier momento cambiar de papel, con el fin
particularmente de reducir su consumo de energía. De este modo, un
nodo líder o pasarela puede dejar que un nodo miembro asuma su
papel. Gracias a esto, los gastos energéticos de los nodos pueden
distribuirse de forma más equitativa en los diferentes nodos de la
red a lo largo del tiempo.
Los objetos comunicantes adecuados para integrar
la red 1 de objetos comunicantes, comprenden cada uno todos los
medios necesarios para poner en práctica los diferentes mecanismos y
protocolos que se acaban de describir, estando activos solamente los
medios necesarios para asegurar el papel asumido por el objeto en la
estructura virtual. En particular, cada objeto comprende:
- \bullet
- un primer módulo funcional adecuado para asegurar un papel de líder que cubra una celda de comunicación,
- \bullet
- un segundo módulo funcional adecuado para asegurar un papel de miembro en una celda cubierta por un nodo líder,
- \bullet
- un tercer módulo funcional adecuado para asegurar un papel de pasarela para la comunicación entre dos nodos líderes.
Estos tres módulos funcionales, de líder, de
miembro y de pasarela, se disponen para poner en práctica las
acciones descritas anteriormente en referencia a los nodos líderes,
a los nodos miembros y a los nodos pasarela.
Cada objeto también comprende:
- \bullet
- un primer módulo de configuración, para poner práctica la fase a) de detección de nodo líder tal como se ha descrito anteriormente, particularmente dispuesto para:
- -
- detectar si un nodo líder está presente en las proximidades del objeto, y
- -
- en caso de detección de un nodo líder próximo, obtener una dirección de dicho nodo líder y desencadenar la activación de los segundos medios funcionales;
- \bullet
- un segundo módulo de configuración, para poner en práctica una fase b) de detección de nodo miembro tal como se ha descrito anteriormente, particularmente dispuesto para:
- -
- detectar si un nodo miembro está presente en las proximidades del objeto, y
- -
- en caso de detección de un nodo miembro próximo, obtener un conjunto de direcciones a gestionar, asignarse una dirección de dicho conjunto y desencadenar la activación del primer módulo funcional.
El segundo módulo de configuración será activado
después del primer módulo de configuración, en el caso en que el
objeto no haya detectado nodo líder en sus proximidades.
El objeto comprende además un tercer módulo de
configuración, para poner en práctica la fase c) de establecimiento
de una partición descrito anteriormente, dispuesto para, si el
objeto no detecta ni nodo líder, ni nodo miembro en sus
proximidades, atribuirse un conjunto de direcciones a gestionar,
asumir el papel de primer nodo líder de una nueva partición de red y
atribuir un identificador a dicha partición. Este tercer módulo de
configuración será activado después de los primer y segundo módulos
de configuración, en el caso en que el objeto no haya detectado ni
nodo líder, ni nodo miembro en sus proximidades.
Finalmente, el objeto comprende un módulo de
control dispuesto para controlar la activación y el funcionamiento
de los módulos funcionales y de los módulos de configuración.
Claims (15)
1. Procedimiento para organizar una red de
objetos comunicantes, en al menos una partición que comprende una
pluralidad de celdas de comunicación cubiertas respectivamente por
una pluralidad de nodos líderes adecuados para comunicar entre sí,
disponiendo la red de un conjunto de direcciones a asignar escindido
en una pluralidad de conjuntos de direcciones que serán gestionados
de forma distribuida por los nodos líderes de la red, procedimiento
en el que, cuando un nuevo nodo llega a la red, el procedimiento
comprende una fase a) de detección de nodo líder seguida, llegado el
caso, por una fase b) de detección de nodo miembro, de modo que:
- -
- durante la fase a), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo líder, dicho nodo líder le asigna una dirección extraída de un conjunto de direcciones que gestiona y el nuevo nodo asume el papel de nodo miembro en la celda del nodo líder, estando los mensajes procedentes de o con destino a un nodo miembro que pertenecen a una celda dada, destinados a transitar por medio del nodo líder que cubre dicha celda;
caracterizado porque:
- -
- si el nuevo nodo no detecta nodo líder en sus proximidades, pasa a la fase b),
- -
- durante la fase b), si el nuevo nodo detecta en sus proximidades un nodo miembro que pertenece a una primera celda, asume el papel de líder que cubre una segunda celda, obtiene un conjunto disponible de direcciones a gestionar y se asigna una de las direcciones de dicho conjunto obtenido.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que, el nodo miembro detectado por el nuevo
nodo en sus proximidades durante la fase b) se convierte en un nodo
pasarela entre los dos nodos líderes de las primera y segunda celdas
próximas, estando dichos nodos líderes destinados a comunicarse
entre sí por medio del nodo
pasarela.
pasarela.
3. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 y 2, en el que, si dicho nuevo nodo no detecta ni
nodo líder, ni nodo miembro en sus proximidades durante las fases a)
y b) respectivamente, la fase b) viene seguida por una fase c)
durante la cual el nuevo nodo se atribuye un conjunto de direcciones
a gestionar, asume el papel de primer nodo líder de una nueva
partición de red y atribuye un identificador a dicha partición.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que, para determinar el identificador de la
nueva partición, dicho primer nodo líder genera un número de forma
aleatoria.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, durante la fase a), el nuevo
nodo observa la recepción de un mensaje difundido regularmente por
los nodos líderes para detectar la presencia de un nodo líder en sus
proximidades.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, durante la fase b), el nuevo
nodo difunde con destino a sus proximidades un mensaje de petición
de un nodo miembro y observa la recepción de un mensaje de aviso de
nodo miembro.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, durante la fase b), para
obtener un conjunto de direcciones a gestionar, el nuevo nodo
transmite una petición de direcciones al nodo líder que cubre la
primera celda por medio del nodo miembro próximo detectado en la
primera celda y, en respuesta, el nodo líder de la primera celda
notifica al nuevo nodo un conjunto de direcciones a gestionar por
medio de dicho nodo miem-
bro.
bro.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, durante la fase b), uno de
los dos nodos líderes que cubren respectivamente las primera y
segunda celdas transmite a los otros nodos líderes de la partición
un mensaje para informarles de la utilización de un nuevo conjunto
de direcciones por el nuevo nodo líder que cubre dicha segunda
celda.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, estando la totalidad de las
direcciones de la red escindida en una sucesión de conjuntos de
direcciones disjuntos y comprendiendo cada conjunto un intervalo de
direcciones sucesivas, los conjuntos de direcciones sucesivas se
atribuyen en un orden dado a los nodos líderes que integran
sucesivamente la partición y, en una celda, las direcciones
sucesivas del conjunto gestionado por el nodo líder de dicha celda
son asignadas en un orden dado a los nodos que integran
sucesivamente la
celda.
celda.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, en el caso en que la red
comprende al menos dos particiones independientes una de la otra
pero susceptibles de fusionarse, la detección de las dos particiones
es realizada por un nuevo nodo que llega a la red durante la fase a)
mediante la detección de dos nodos líderes próximos que pertenecen a
dos particiones diferentes.
\newpage
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que, para fusionar las dos particiones:
- -
- los nodos líderes de una primera de las dos particiones cambian de conjuntos de direcciones procediendo a un desfase de conjuntos de un paso igual al número total de conjuntos utilizados en la segunda de las dos particiones, para utilizar conjuntos no utilizados por la segunda partición, y difunden en sus respectivas celdas un mensaje que contiene una información sobre el número total de conjuntos utilizados después de la fusión, y
- -
- dichos nodos miembros de la primera partición determinan su nueva dirección a partir de su dirección antes de la fusión y del número de conjuntos de direcciones utilizados por la segundo partición.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que un mensaje de notificación de fusión es
enviado a los nodos líderes de la primera partición para
desencadenar un cambio de las direcciones en la primera partición,
mientras que un mensaje de actualización que contiene una
información relativa a los conjuntos de direcciones utilizados en la
partición después de la fusión y una información sobre el número de
líderes de la partición después de la fusión, es enviado a los nodos
líderes de la segunda partición.
13. Objeto comunicante adecuado para integrar
una red de objetos comunicantes, que comprende:
- \bullet
- primeros medios funcionales adecuados para asegurar un papel de líder que cubra una celda de comunicación, estando un nodo líder encargado de asignar direcciones de un conjunto de direcciones a los nodos situados en su celda y de enrutar los mensajes procedentes de o con destino a nodos miembros que pertenecen a su celda;
- \bullet
- segundos medios funcionales adecuados para asegurar un papel de miembro en una celda cubierta por un nodo líder;
- \bullet
- primeros medios de configuración, para poner en práctica una fase a) de detección de nodo líder, dispuestos para:
- -
- detectar si un nodo líder está presente en las proximidades del objeto, y,
- -
- en caso de detección de un nodo líder próximo, obtener una dirección de dicho nodo líder y desencadenar la activación de los segundos medios funcionales, estando el objeto;
estando caracterizado el objeto porque
comprende:
- \bullet
- segundos medios de configuración, para poner en práctica una fase b) de detección de nodo miembro, dispuestos para:
- -
- detectar si un nodo miembro está presente en las proximidades del objeto, y
- -
- en caso de detección de un nodo miembro próximo, obtener un conjunto de direcciones a gestionar, asignarse una dirección de dicho conjunto y desencadenar la activación de los primeros medios funcionales;
estando destinados los segundos medios de
configuración a ser puestos en práctica después de los primeros
medios de configuración, en el caso en que el objeto no ha detectado
nodo líder en sus proximidades.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Objeto de acuerdo con la reivindicación 13,
que comprende además terceros medios funcionales adecuados para
asegurar un papel de pasarela para la comunicación entre dos nodos
líderes, que se activarán en el caso en que el objeto que está en la
celda cubierta por un primer nodo líder, detecte en sus proximidades
un nuevo nodo que llega a la red y que asume el papel de líder.
15. Red de objetos comunicantes que comprende
una pluralidad de objetos de acuerdo con una de las reivindicaciones
13 y 14, que forman al menos una partición.
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Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0924228A2 (pt) * | 2009-01-22 | 2016-01-26 | Ericsson Telefon Ab L M | método para alocar endereço em uma rede, nó de rede, e, meio legível por computador |
| JP5434230B2 (ja) * | 2009-04-22 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラム |
| US8850067B2 (en) * | 2009-10-22 | 2014-09-30 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Internet protocol (IP) address pool management and allocation |
| US8296403B2 (en) * | 2009-10-23 | 2012-10-23 | Novell, Inc. | Network address allocation using a user identity |
| TWI432062B (zh) * | 2009-11-13 | 2014-03-21 | Ind Tech Res Inst | 組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法 |
| US9083762B2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-07-14 | Greg Saunders | System and method for providing hybrid on demand services to a work unit |
| US9756556B2 (en) | 2010-06-06 | 2017-09-05 | Lg Electronics Inc. | Method for a device to communicate with another device |
| WO2012106619A1 (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Telcordia Technologies, Inc. | System and method for group communications in 3gpp machine-to-machine networks |
| CN102761462A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-10-31 | 中兴通讯股份有限公司 | 个人网的合并方法及装置、个人网的拆分方法及装置 |
| US8855010B2 (en) * | 2011-05-20 | 2014-10-07 | International Business Machines Corporation | Assigning gateways for heterogeneous wireless mobile networks |
| WO2013000148A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Renesas Mobile Corporation | Method and apparatus for improved wireless sensor network interactions |
| US8732282B1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-05-20 | Emc Corporation | Model framework to facilitate robust programming of distributed workflows |
| US8725395B2 (en) * | 2012-01-10 | 2014-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for constructing a spanning forest in a vehicular network |
| US9306902B2 (en) | 2012-08-29 | 2016-04-05 | Qualcomm Incorporated | Embedded thin DHCP for wi-fi direct to provide an IP address during connection establishment |
| US9444580B2 (en) | 2013-08-06 | 2016-09-13 | OptCTS, Inc. | Optimized data transfer utilizing optimized code table signaling |
| US9455799B2 (en) | 2013-08-06 | 2016-09-27 | OptCTS, Inc. | Dynamic control of quality of service (QOS) using derived QOS measures |
| US10523490B2 (en) | 2013-08-06 | 2019-12-31 | Agilepq, Inc. | Authentication of a subscribed code table user utilizing optimized code table signaling |
| US10056919B2 (en) | 2014-07-02 | 2018-08-21 | Agilepq, Inc. | Data recovery utilizing optimized code table signaling |
| EP3281392B1 (en) * | 2015-04-08 | 2019-10-09 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Methods and devices for selecting network partition in untrusted wlan access |
| CN106921681B (zh) * | 2015-12-24 | 2019-08-13 | 中国电信股份有限公司 | 基于随机方式实现分群的方法、网络节点和系统 |
| JP2019518397A (ja) | 2016-06-06 | 2019-06-27 | アジャイルピーキュー， インコーポレイテッド | データ変換システムおよび方法 |
| CN107018521B (zh) * | 2017-02-16 | 2020-06-23 | 清华大学 | 无线传感网的组网方法、装置和系统 |
| EP4080848B1 (en) * | 2021-04-22 | 2024-01-17 | ABB Schweiz AG | Method and system for synchronizing configuration data in a plant |
| US11637808B2 (en) * | 2021-04-22 | 2023-04-25 | Centurylink Intellectual Property Llc | Generation and use of micro-pools to assign an IP address to a requesting computing device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020044549A1 (en) * | 2000-06-12 | 2002-04-18 | Per Johansson | Efficient scatternet forming |
| JP3447687B2 (ja) * | 2000-10-13 | 2003-09-16 | 日本電気株式会社 | 無線ネットワークシステム及びネットワークアドレス割当方法 |
| US7161923B2 (en) * | 2001-08-31 | 2007-01-09 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | System and method for establishing bluetooth communications |
| US7194002B2 (en) * | 2002-02-01 | 2007-03-20 | Microsoft Corporation | Peer-to-peer based network performance measurement and analysis system and method for large scale networks |
| KR100579834B1 (ko) * | 2003-10-20 | 2006-05-15 | 삼성전자주식회사 | 모바일 애드혹 네트워크에서 ｉｐ 사이트로컬 프리픽스풀을 이용한 주소 할당방법 |
| US20060221856A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Nokia Corporation | System and method for managing master-slave relationships within a network |
-
2007
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