ES2882705T3 - Gestión de las conexiones de nodos repetidores para formar una red ad hoc - Google Patents

Abstract

1- Método realizado en un nodo repetidor actual (RSc) para gestionar el establecimiento de un número fijo N de conexiones con nodos repetidores detectados para formar una red ad hoc (RA1, RA2) con amplia cobertura, comprendiendo el método: - establecer (S2) una primera lista (L1) de nodos repetidores vecinos detectados (RSv1, ..., RSvm), siendo almacenada dicha primera lista (L1) en una memoria (UM) del nodo repetidor actual (RSc), al escribir en la primera lista (L1), para cada nodo repetidor vecino detectado (RSvm), su identidad (ID-RSvm), su eficiencia espectral medida (SEvm) obtenida teniendo en cuenta la potencia o la relación señal/ruido de la señal que se origina en el nodo repetidor vecino detectado (RSvm) y su indicador de accesibilidad (IAvm), que inicialmente está configurado como no accesible "NA" del nodo repetidor actual (RSc); - seleccionar (S3) N nodos repetidores vecinos que tengan las mejores eficiencias espectrales, y establecer inicialmente (S4) un enlace a cada uno de ellos, mientras se configura (S5) su indicador de accesibilidad en "A" accesible; recibir (E2) a través de los enlaces establecidos y analizar (E4) los vectores de estado del enlace (VCi) originarios de y asociados a los nodos repetidores (RSi) a los que se ha establecido un enlace, comprendiendo cada vector de estado del enlace (VCi) al menos: - una identidad (ID-RSi) de un nodo repetidor asociado (RSi) que ha construido el vector de estado del enlace, - identidades (ID-RSv1,i, ..., ID-RSvn,i) de los nodos repetidores vecinos (RSv1,i, RSvn,i) conectados directamente al nodo repetidor asociado (RSi), y - indicadores de accesibilidad (IAv1,i, ⋯ IAvn,i) de los nodos repetidores vecinos (RSv1,i, ..., RSvn,i), estando almacenados dichos indicadores de accesibilidad (IAv1,i, ⋯ IAvn,i) para cada nodo repetidor vecino (RSv1,i, ..., RSvn,i) en una memoria y que tienen un estado que indica, si dicho nodo repetidor vecino (RSv1,i, ..., RSvn,i), es accesible "A" o accesible con mejora "AS" desde el nodo repetidor asociado (RSi), - para cada vector de estado del enlace (VCi) analizado, actualizar (E4) una segunda lista (L2) que representa la topología de la red ad hoc cuando un nodo repetidor es identificado, comprendiendo dicha identificación leer la identidad (ID-RSi) del nodo repetidor asociado (RSi) o una identidad de las identidades (ID-RSv1,i, ..., ID-RSvn,i) de los nodos repetidores vecinos (RSv1,i, ⋯ RSvn,i) del vector de estado del enlace (VCi), estando almacenada dicha segunda lista (L2) en una memoria (UM) del nodo repetidor actual (RSc), comprendiendo dicha actualización añadir o modificar, en la segunda lista (L2), al menos un indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado, estando dicho indicador fijado en la primera lista (L2 ) al estado: - accesible "A" desde el nodo repetidor actual (RSc) si, en el vector de estado del enlace (VCc) del nodo repetidor actual (RSc), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es no accesible "NA" y, en al menos uno de los otros vectores de estado del enlace recibidos (VCi), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica dicho nodo repetidor identificado como accesible "A" o accesible con mejora "AS", o - accesible con mejora "AS" desde el nodo repetidor actual (RSc), si, en el vector de estado del enlace (VCc) del nodo repetidor actual (RSc), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es accesible con mejora "AS" y, en los otros vectores de estado del enlace recibidos (VCi), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es no accesible "NA" o accesible con mejora "AS"; - para cada nodo repetidor identificado en la primera lista (L1) y en la segunda lista (L2) y estando indicado como accesible "A", no accesible "NA" o accesible con mejora "AS" en la segunda lista (L2), copiar (E6) el indicador de accesibilidad en la segunda lista (L2) de manera idéntica en la primera lista (L1) de los nodos repetidores vecinos detectados (RSVm); - determinar (E7) los valores de eficiencia espectral total (SETvm) para los nodos repetidores vecinos detectados de la primera lista (L1), correspondiendo dichos valores de eficiencia espectral total (SETvm) a la suma de los valores de eficiencia espectral medidos (SEvm) y valores fijos determinados (MJvm), siendo dicho valor fijo determinado (MJvm) un valor fijo predeterminado (D) mayor que cero si el indicador de accesibilidad del nodo repetidor detectado se fija en el estado no accesible "NA" o accesible con mejora "AS" en la primera lista (L1), y en caso contrario, cero si se fija en el estado accesible "A": - realizar un reordenamiento (E7) de los nodos repetidores vecinos detectados (RSv1 - RSvM) de la primera lista (L1) 0 en orden descendente de acuerdo con los valores de eficiencia espectral total previamente determinados (SETvm) y seleccionar (E8) los primeros N nodos vecinos detectado nodos (RSv1, ⋯ RSvn) de las estaciones repetidoras vecinas detectadas (RSv1, ⋯RSvm) en la primera lista (L1); y, - establecer además (E9) las conexiones respectivas entre los nodos repetidores detectados nuevamente seleccionados y el nodo repetidor actual (RSc).

Description

DESCRIPCIÓN

Gestión de las conexiones de nodos repetidores para formar una red ad hoc

La presente invención se refiere a una gestión de las conexiones de nodos repetidores para formar una red ad hoc. La invención se recoge en las reivindicaciones y se refiere a un método ejecutado en un nodo repetidor actual (Rsc) para gestionar el establecimiento de un número fijo N de conexiones, un nodo repetidor y un programa de ordenador. Más particularmente, la invención describe una gestión en un nodo repetidor de las conexiones a establecer con otros nodos repetidores vecinos. La invención es aplicable en el despliegue rápido de una red de tipo ad hoc utilizada por profesionales de servicios de emergencia como bomberos, policía o incluso fuerzas militares en intervenciones en un emplazamiento con una infraestructura de red no segura.

Las redes ad hoc son redes inalámbricas, espontáneas, que no requieren la presencia de ninguna infraestructura fija y que son capaces de organizarse dinámicamente sin la intervención de los usuarios. La presencia de terminales, también llamados nodos, equipados con un interfaz de radio, ya sean microordenadores, asistentes digitales personales, dispositivos montados en vehículos o incluso sensores, es suficiente para poder crear una red ad hoc. En una red móvil ad hoc, formada por nodos provistos de un interfaz de radiocomunicación, un nodo de la red puede comunicarse directamente con sus vecinos, es decir, aquellos que se encuentran dentro del alcance de su propio interfaz, y sirve como encaminador para los otros nodos móviles de las redes. Un nuevo nodo que llega a la red debe darse a conocer al resto de la red y descubrir la topología de la red. Para ello, se anuncia a los nodos vecinos de la red mediante la difusión de uno o más elementos de información que lo definen y que se transmiten de un nodo a otro. El recibe, escuchando la red, elementos de información que definen los otros nodos que forman la red y así establece la topología de la red. Este tipo de red es particularmente útil cuando no hay una conexión por cable disponible, por ejemplo, en intervenciones en el lugar de un desastre y, de manera más general, para el despliegue rápido de una red.

La invención se basa en un protocolo de encaminamiento proactivo conocido que permite que cada nodo conozca la topología de la red. En tal protocolo, las tablas de encaminamiento definen respectivamente para cada nodo las rutas que unen los nodos de la red a los que puede llegar. Estas tablas de encaminamiento se construyen automáticamente en cada uno de los nodos de la red y hacen posible identificar la topología de la red en todo momento.

Muchos trabajos sobre protocolos de encaminamiento proactivo para una red móvil ad hoc, denominados MANET ("Mobile Ad hoc NETworks"), han sido validados por el grupo de trabajo internacional IETF (Internet Engineering Task Force) que participa en la creación de normas para Internet. Estos trabajos se refieren en particular a los siguientes protocolos de encaminamiento:

- el NHDP (Neighborhood Discovery Protocol (Protocolo de Descubrimiento de Vecinos)) que es un protocolo para descubrir los nodos vecinos de la red mediante el intercambio de tablas de encaminamiento entre cada uno de los nodos de la red,

- el OLSR (Optimized Link State Routing Protocol (Protocolo de Encaminamiento de Estado del Enlace Optimizado)), que es un protocolo para optimizar las conexiones entre nodos, entre los que se eligen algunos nodos para transmitir las tablas de encaminamiento, y

- el TBRPF (Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (Difusión Basada en el Reenvío de Ruta Inversa)), que es un protocolo de encaminamiento en el que solo las modificaciones, y no toda la tabla de encaminamiento, se intercambian entre los nodos.

Los documentos US 5,949.760 A titulados "Simultaneous channel access transmission method for a multi-hop communications radio network” y US 6,456.599 B1 titulado " Distribution of potential neighbor information through an ad hoc network" son conocidos desde la técnica anterior.

Teniendo en cuenta los casos prácticos de redes ad hoc sobre el terreno, el número de conexiones que se pueden establecer para cada nodo con otros nodos de una red es limitado. Por tanto, un primer conjunto de nodos que forman una primera red ad hoc puede aislarse de otro conjunto de nodos que forman una segunda red ad hoc. Esto se debe, en particular, a una mala gestión de las conexiones entre los nodos, mediante el uso de los protocolos conocidos. El objetivo de la invención es establecer, para cada nodo, las conexiones más relevantes para formar una red ad hoc que tenga una amplia cobertura de red.

En sitios con riesgos, como desastres naturales u operaciones militares, no es siempre posible conectar una red ad hoc a, por ejemplo, una infraestructura de red fija. La seguridad de los ciudadanos y/o del personal militar depende de las comunicaciones entre los usuarios de la red. En consecuencia, la conectividad de la red debe optimizarse para que sea lo más amplia posible. Esta optimización se ejecuta en cada nodo repetidor de la red mediante un método para gestionar el establecimiento de un número fijo de conexiones entre los nodos repetidores vecinos detectados para formar una red ad hoc con amplia cobertura, ejecutándose el método en cada nodo repetidor actual y comprende una clasificación de los nodos repetidores vecinos de acuerdo con un parámetro específico, una selección de los números fijos de los primeros nodos repetidores vecinos clasificados y un establecimiento de las conexiones entre los nodos repetidores vecinos seleccionados y el nodo repetidor actual. El método comprende, antes de la selección del número fijo de primeros nodos repetidores vecinos, una mejora de los nodos repetidores vecinos identificados como no accesibles o accesibles con mejora en la red ad hoc desde el nodo repetidor actual para que se puedan seleccionar.

De acuerdo con una característica de la invención, el parámetro específico comprende una eficiencia espectral específica para cada nodo repetidor vecino medida por el nodo repetidor actual y de acuerdo con la cual la mejora de los nodos repetidores vecinos identificados como no accesibles o accesibles con mejora comprende una mejora de sus respectivas eficiencias espectrales medidas agregando un valor dado.

De acuerdo con otra característica de la invención, en cada nodo repetidor actual se construye un vector de estado del enlace que comprende al menos las identidades de los nodos repetidores vecinos con los que el nodo repetidor actual ha establecido conexiones, y comprende, para cada nodo repetidor vecino. una accesibilidad de red de dicho nodo considerado desde el nodo repetidor actual, transmitiendo el vector de estado del enlace a los otros nodos repetidores de la red a través de los nodos repetidores vecinos seleccionados y conectados. De acuerdo con el protocolo de encaminamiento proactivo, una tabla de encaminamiento transmitida de un nodo a otro contiene las rutas de enlace que hacen posible llegar a otro nodo en la red desde un nodo en particular. El mapa de la red se define en la tabla de encaminamiento. El nodo se refiere a la tabla de encaminamiento para llegar a otro nodo. De manera diferente, de acuerdo con la invención, cada nodo repetidor transmite a todos los otros nodos de la red las identidades de los nodos repetidores vecinos con los que está conectado. Basándose en los vectores de estado del enlace recibidos, cada nodo construye su propio mapa de conectividad entre todos los nodos de la red y por lo tanto su propia tabla de encaminamiento. Así, cuando un nodo repetidor tiene que contactar con otro nodo repetidor de la red, determina, sobre la base de los vectores de estado del enlace de los nodos de la red, la mejor ruta de enlace para llegar a ella.

De acuerdo con otra característica de la invención, cada nodo repetidor actual identifica una accesibilidad de red para cada nodo repetidor vecino en base a un análisis de los vectores de estado del enlace de los nodos repetidores que forman la red ad hoc, recibidos y validados por el nodo repetidor actual, y del enlace vector de estado construido por el nodo repetidor actual, un nodo repetidor vecino se identifica como:

- no accesible desde el nodo repetidor actual si la identidad del nodo repetidor vecino no está incluida en ninguno de los vectores de estado del enlace analizados,

- accesible desde el nodo repetidor actual,

- si el vector del nodo repetidor vecino es analizado por el nodo repetidor actual, o

- si, en al menos uno de los vectores analizados por el nodo repetidor actual, la accesibilidad a la red del nodo repetidor vecino indica dicho nodo como accesible, o

- si, en el vector de estado del enlace del nodo repetidor actual, la accesibilidad a la red del nodo repetidor vecino indica que dicho nodo no es accesible y, en al menos uno de los otros vectores de estado del enlace recibidos, la accesibilidad a la red del nodo repetidor vecino indica que dicho nodo es accesible con mejora, o

- accesible con mejora desde el nodo repetidor actual, si, en el vector de estado del enlace del nodo repetidor actual, la accesibilidad a la red del nodo repetidor vecino indica que dicho nodo es accesible con mejora y, en los otros vectores de estado del enlace recibidos, la accesibilidad a la red del nodo repetidor vecino indica que dicho nodo no es accesible o accesible con mejora.

La invención también se refiere a un nodo repetidor capaz de gestionar el establecimiento de un número fijo de conexiones a nodos repetidores vecinos detectados para formar una red ad hoc con amplia cobertura, y que comprende medios para clasificar los nodos repetidores vecinos de acuerdo con un parámetro específico, medios para seleccionar un número fijo de primeros nodos repetidores vecinos clasificados y medios para establecer conexiones entre los nodos repetidores vecinos seleccionados y dicho nodo repetidor. El nodo repetidor también comprende un medio para ascender, antes de la selección del número fijo de primeros nodos repetidores vecinos, los nodos repetidores vecinos determinados como no accesibles o accesibles con mejora en la red ad hoc desde dicho nodo repetidor para hacerlos capaces de ser seleccionados.

De acuerdo con una característica de la invención, los medios para establecer un número fijo de conexiones entre los nodos repetidores vecinos son unidades de radiocomunicación que funcionan como terminales móviles que se registran y conectan a las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas.

Finalmente, la invención se refiere a un programa de ordenador que se puede ejecutar en un nodo repetidor, comprendiendo dicho programa instrucciones que, cuando el programa se ejecuta en dicho nodo repetidor, realizan la gestión del establecimiento de un número fijo de conexiones entre los nodos repetidores vecinos detectados para formar una red ad hoc con amplia cobertura, de acuerdo con el método de la invención.

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán más claramente aparentes a partir de la lectura de la siguiente descripción de una serie de realizaciones de la invención dadas como ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos correspondientes en los que:

- La figura 1 muestra un sistema de comunicación ad hoc de acuerdo con la invención,

- La figura 2 muestra un diagrama de bloques de un nodo repetidor de acuerdo con la invención, y

- Las figuras 3 y 4 son algoritmos de un método para gestionar conexiones de un nodo repetidor de acuerdo con la invención.

Los diversos elementos mostrados en las distintas figuras conservan las mismas referencias, a menos que se especifique lo contrario.

Con referencia a la figura 1, un sistema de comunicación de ejemplo de acuerdo con la invención comprende una o más redes ad hoc RA1 y RA2 formadas por varias estaciones repetidoras RS1 a RS1, también denominadas nodos repetidores. Cada red ad hoc, por ejemplo, RA1, está formada por una o más estaciones repetidoras, RS¹ a RS⁴ en el ejemplo, que se comunican por canal de radio directamente entre sí o indirectamente a través de otras estaciones repetidoras. Una estación repetidora es un elemento de equipo semimóvil, por ejemplo, montado en un vehículo estacionado, como un camión de bomberos o un coche de policía, o colocado en la parte superior de un edificio. Cada estación repetidora establece conexiones bidireccionales con estaciones móviles cercanas, tales como terminales móviles, por ejemplo, y redirige datos particularmente en la red ad hoc desde una estación móvil de origen a una estación móvil de destino que puede estar registrada con otra estación repetidora de la misma red, las estaciones móviles no se comunican directamente entre sí. Las estaciones repetidoras están adaptadas para transmitir y recibir señales de radiofrecuencia a dispositivos móviles. estaciones repetidoras y a las estaciones repetidoras, denominadas estaciones repetidoras vecinas, incluidas en un área de cobertura determinada.

La invención se refiere más particularmente, en cada estación repetidora, a la gestión de los enlaces bidireccionales a establecer con otras estaciones repetidoras vecinas incluidas en un área de cobertura determinada. En funcionamiento normal, cada estación repetidora solicita establecer directamente, como máximo, N enlaces -también llamados conexiones- con N estaciones repetidoras vecinas distintas, que han sido previamente clasificadas y seleccionadas por la estación repetidora - en adelante en la descripción denominada estación repetidora actual. - de acuerdo con parámetros específicos que caracterizan dichas estaciones repetidoras vecinas. En la realización de ejemplo de la invención descrita a continuación en la descripción, el parámetro para clasificar y seleccionar estaciones repetidoras vecinas corresponde a la eficiencia espectral específica de cada estación repetidora vecina y medida desde la estación repetidora actual. Se pueden considerar otros parámetros.

El sistema de comunicación de acuerdo con el ejemplo comprende varias redes ad hoc distintas que no se comunican entre sí. Las estaciones repetidoras de una red no se comunican con las estaciones repetidoras de la otra red, ya sea porque están demasiado separadas y que no se detectan, o porque ninguna estación repetidora de una de las dos redes está conectada con al menos una estación repetidora de la otra red, que es el caso, por ejemplo, cuando todos los N enlaces de las estaciones repetidoras cercanas de las dos redes están ocupados. Por tanto, ninguna estación móvil incluida en una de las dos redes se comunica con una estación móvil de la otra red.

El objetivo de la presente invención es, por tanto, optimizar, en cada estación repetidora actual, la gestión de los N enlaces a establecer con otras estaciones repetidoras vecinas para ampliar la cobertura de la red ad hoc. Para hacer esto, cada estación repetidora actual selecciona N primeras estaciones repetidoras vecinas de un conjunto de M estaciones repetidoras vecinas detectadas de acuerdo con un criterio específico por la estación repetidora actual y clasificado de acuerdo con un parámetro específico. Se considera que una estación repetidora es accesible por la estación repetidora actual cuando se establece un enlace, o una ruta de enlaces entre varias estaciones repetidoras, entre las dos estaciones y les permite comunicarse entre sí. Cuando una estación repetidora vecina detectada se identifica como no accesible desde la estación repetidora actual, la estación repetidora actual asciende, en el conjunto de estaciones repetidoras vecinas, la estación repetidora no accesible para que tenga la posibilidad de ser seleccionada. Después de la clasificación, si la estación repetidora es parte de las N primeras estaciones repetidoras, se selecciona y se establece un enlace bidireccional, denominado como como marcado, entre la estación repetidora mejorada y la estación repetidora actual. El enlace marcado pertenece a los N enlaces establecidos por la estación repetidora actual y tiene la ventaja de ampliar la red ad hoc interconectando la red ad hoc que contiene la estación repetidora actual con la red ad hoc que contiene la estación repetidora mejorada y seleccionada para formar solo una red única ad hoc con cobertura más amplia.

Con referencia a la figura 1, dos estaciones repetidoras RS¹ y RSi que pertenecen respectivamente a las dos redes ad hoc distintas RA1, RA2, y que están bastante cerca una de la otra, de modo que al menos una de las dos estaciones repetidoras detecte la presencia de la otra, estarán conectadas a través de un enlace bidireccional marcado, representado en la figura 1 por una flecha bidireccional de línea de puntos. Para hacer esto, si los enlaces N de la estación repetidora RS¹ están ocupados, la estación repetidora RS¹ intentará liberar uno de sus enlaces ya establecidos con otra estación repetidora mejorando la estación repetidora vecina detectada RS¹ y conectándose a ella a través del enlace marcado. Este enlace marcado tiene la ventaja de interconectar las dos redes ad hoc RA1 y RA2 para formar una única red ad hoc RA3 con una cobertura más amplia y así permite que las estaciones móviles de la red RA3 se comuniquen.

Un ejemplo de realización de la invención se describe con referencia a las figuras 2 a 4. En este ejemplo, el parámetro para seleccionar y clasificar las estaciones repetidoras vecinas detectadas por la estación repetidora actual comprende la eficiencia espectral específica de cada estación repetidora vecina, medida por la estación repetidora actual. La mejora de una estación repetidora vecina identificada como no accesible por la estación repetidora actual en la red se realiza mediante una mejora de la eficiencia espectral medida específica para esa estación repetidora vecina sumando dicha eficiencia espectral medida a un valor dado.

Dado que todas las estaciones repetidoras son equivalentes para la invención, se hará referencia a continuación en la descripción a una determinada estación repetidora RSc mostrada en la figura 2, perteneciente al conjunto de las estaciones repetidoras I 1 del sistema de comunicación y en adelante en la descripción denominada estación repetidora actual. La estación repetidora actual RSc es una estación base BS que incorpora como máximo N unidades de conexión radioeléctrica UC¹ - UCⁿ que funcionan como estaciones móviles para conectarse a otras estaciones repetidoras vecinas. La estación base BS comprende un interfaz de comunicación IC, una unidad de detección UD, una unidad UG y una unidad de almacenamiento UM. Los elementos UC¹ - UCⁿ , IC, UD, UG y UM incluidos en la actual estación repetidora RSc son bloques funcionales, la mayoría de los cuales manejan funciones asociadas a la invención y pueden corresponder a módulos de software ejecutados en al menos un procesador y/o a módulos de hardware exclusivos y/o programables.

Cada unidad de conexión UCⁿ de la estación repetidora actual RSc se comporta como una estación móvil para ser registrada con una estación repetidora vecina, por ejemplo, de acuerdo con la norma IEEE 802.16j y establece un enlace de radio bidireccional entre la unidad de conexión UCⁿ y el interfaz de comunicación de la estación repetidora vecina.

El interfaz de comunicación por radio IC de la estación repetidora actual RSc recibe y procesa las solicitudes de registro de las unidades de conexión de otras estaciones repetidoras vecinas. Se establece un enlace bidireccional entre dos estaciones repetidoras entre una unidad de conexión UCⁿ de una primera estación repetidora y el interfaz de comunicación IC de la segunda estación repetidora y/o viceversa. Por tanto, se pueden establecer dos enlaces bidireccionales distintos entre las dos estaciones repetidoras. El interfaz de comunicación IC de la estación repetidora actual RSc también recibe y procesa las solicitudes de registro de las estaciones móviles incluidas en un área de cobertura determinada.

La unidad de detección UD de la estación RSc detecta la presencia de M estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSv^m situadas en el área de cobertura de la estación repetidora actual RSc - siendo M un número entero que varía en el tiempo de acuerdo con el número de estaciones repetidoras vecinas ubicadas en las proximidades de la estación repetidora actual RSc. Por ejemplo, la detección se realiza mediante la transmisión y recepción de datos de sincronización a través del interfaz de comunicación IC. La unidad de detección UD suministra y recibe de las otras estaciones repetidoras vecinas todos los datos necesarios para una sincronización completa, tales como las identidades ID-RSv¹ a ID-RSv^m de las estaciones repetidoras vecinas y datos relacionados con su eficiencia espectral. Con estos datos, la unidad UD mide la eficiencia espectral SEv^m para cada estación repetidora vecina detectada RSv^m. Solo las estaciones repetidoras vecinas cuya eficiencia espectral medida por UD sea mayor que un umbral de eficiencia espectral dado SE1 se consideran detectadas. La detección de las estaciones repetidoras vecinas y la medición de su eficiencia espectral se realizan de manera conocida, por ejemplo, teniendo en cuenta la potencia de la señal recibida que se origina en cada estación repetidora vecina o la relación señal/ruido de la señal recibida.

La unidad de gestión UG comprende, por ejemplo, uno o más procesadores que controlan la ejecución de los algoritmos A1 y A2 del método para gestionar un establecimiento de conexiones de una estación repetidora de acuerdo con la invención. En la estación repetidora actual RSc, la unidad de gestión UG gestiona las unidades de conexión UC¹ - UCⁿ de la estación repetidora RSc para establecer los enlaces con otras estaciones repetidoras vecinas. La unidad UG selecciona como máximo N estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSvⁿ de las M estaciones repetidoras vecinas detectadas RSv¹ a RSv^m , con N < M, y que tienen las mejores eficiencias espectrales medidas o mejoradas. La estación repetidora actual RSc intentará registrarse con las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas a través de las N unidades de conexión. En el caso de N > M, la unidad de gestión UG seleccionará las M estaciones repetidoras. En adelante en la descripción, se supondrá la siguiente desigualdad: N < M, ya que el objetivo de la presente invención es ampliar al máximo la cobertura de la red ad hoc seleccionando de manera óptima N estaciones repetidoras entre un mayor número de estaciones repetidoras vecinas.

La unidad de almacenamiento UM, en lo sucesivo denominada memoria UM en la descripción, es un medio de almacenamiento en el que se pueden memorizar programas y datos de usuario. La memoria UM está conectada a la unidad de gestión UG y comprende memorias volátiles y/o no volátiles, como EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM y otras memorias similares. Los algoritmos A1 y A2 que ejecutan el método para gestionar las conexiones de la estación repetidora RSc se almacenan en la memoria UM. La memoria UM también comprende una primera lista L1 que contiene datos que definen las M estaciones repetidoras vecinas detectadas por la unidad UD, una segunda lista L2 que contiene datos que definen las estaciones repetidoras I que forman la red ad hoc, los vectores de estado del enlace VC¹ a VCⁱ respectivamente específicos de las estaciones repetidoras I de la red, el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual, las identidades ID-MS¹ -ID-MS^p respectivamente específicas de las P estaciones móviles conectadas por ondas de radiofrecuencia al interfaz de comunicación IC de la estación RSc -siendo P un número entero que es variable en el tiempo - y una identidad ID-RSc de la estación repetidora RSc.

La estación repetidora actual RSc identifica cada estación repetidora RS^¡ de la red de acuerdo con un indicador de accesibilidad IA^í que comprende uno de los siguientes tres estados distintos:

- IA^í = A, que indica que la estación repetidora RSⁱ, vecina o no, es accesible desde la estación repetidora actual RSc, desde el interfaz de comunicación IC o desde una de las unidades de conexión UCⁿ, uno o más enlaces establecidos en la red que enlace las dos estaciones RSⁱ y RSc directamente o indirectamente a través de otras estaciones repetidoras de la red,

- I A^í = AS, que indica que la estación repetidora vecina RSⁱ ha sido mejorada por la estación repetidora actual RSc y que se ha establecido un enlace marcado directamente entre la estación repetidora actual RSc y la estación repetidora RSⁱ, y

- IA; = NA, lo que indica que la estación repetidora RSⁱ, vecina o no, no es accesible desde la estación repetidora actual RSc. Ningún enlace en la red enlaza la estación repetidora actual RSc con la estación repetidora RSⁱ.

Basándose en estos indicadores de accesibilidad específicos de las estaciones repetidoras definidas en las listas L1 y L2, la unidad de gestión UG decide si o no mejorar una estación repetidora vecina.

La lista L1 define, en un instante dado, una clasificación de las estaciones repetidoras vecinas RSvⁱ a RSv^m detectadas por la unidad de detección UD y cuyas respectivas eficiencias espectrales medidas son mayores que el umbral de eficiencia espectral SE1. La lista L1 comprende en particular para cada RSv^m de estas estaciones repetidoras vecinas, el siguiente conjunto de elementos - con 1 < m < M:

- una identidad ID-RSv^m de la estación RSv^m,

- un indicador de accesibilidad lAv^m de la estación RSv^m en relación con la estación repetidora actual RSc, y

- una eficiencia espectral total SETv^m = SEv^m + MJv^m de la estación RSv^m, siendo SEv^m la eficiencia espectral medida de RSv^m y MJv^m siendo una mejora que puede ser igual, dependiendo del estado del indicador de accesibilidad asociado lAv^m, ya sea a un valor cero, o a un valor dado D mayor que cero. Por lo tanto:

- para lAv^m = A: MJv^m = 0, la estación repetidora vecina RSv^m no se mejora ya que es directa o indirectamente accesible a la estación repetidora actual RSc,

- para lAv^m = NA: MJv^m = D, la estación repetidora vecina RSv^m se mejora ya que actualmente no es accesible desde la estación repetidora actual RSc, no se establece ningún enlace entre las dos estaciones, y

- para lAv^m = AS: MJv^m = D, la estación repetidora vecina RSvm se actualiza ya que solo se puede acceder a ella con una mejora, también se dice que es accesible con una mejora, desde la estación repetidora actual RSc a través de un enlace marcado entre las dos estaciones. Si este enlace marcado se desconecta, la estación repetidora vecina RSv^m no está conectada a ninguna otra estación repetidora de la red ad hoc que contenga la estación repetidora actual RSc y, por lo tanto, ya no forma parte de esta red. Por lo tanto, la estación repetidora vecina se vuelve inaccesible.

El valor D puede ser un porcentaje del umbral de eficiencia espectral SE1. Como variante, el valor D puede elegirse en función de la tasa mínima garantizada para la interconexión de dos redes ad hoc mediante un enlace marcado. El valor D se define de acuerdo con las características de la red ad hoc requeridas por los operadores de red. El valor óptimo de D debe ser un compromiso entre la estabilidad de la red y el alcance de la cobertura de la red. Para un valor alto de D, se mejora un gran número de estaciones repetidoras vecinas no accesibles, lo que implica una alta interconexión entre las redes ad hoc, es decir, una amplia cobertura de red. Para un valor bajo de D, un número menor de estaciones repetidoras no accesibles se mejoran, lo que implica una baja interconexión entre las redes ad hoc.

Los conjuntos de elementos de la lista L1 que definen respectivamente las estaciones repetidoras vecinas detectadas se clasifican en orden descendente de acuerdo con el valor de las eficiencias espectrales totales asociadas SETv¹ a SETv^m . La unidad de gestión UG seleccionará las primeras N estaciones repetidoras que, respectivamente, tengan las N mejores eficiencias espectrales totales. Cuando la estación repetidora RSc actual llega a la red ad hoc, todas las estaciones repetidoras vecinas se inicializan en la lista L1 como no accesibles, forzándose los indicadores de accesibilidad asociados al estado "NA". Del mismo modo, todas las eficiencias espectrales totales son inicialmente iguales a las eficiencias espectrales medidas: SETv¹ = SEv¹ a SETv^m = SEv^m .

La lista L2 define, en un instante dado, todas las estaciones repetidoras l de la red ad hoc identificadas en ese instante por la estación repetidora actual RSc - siendo l un número entero variable en el tiempo. La lista L2 es representativa de la topología de la red en ese instante dado y comprende, para cada estación repetidora RS identificada, el siguiente conjunto de elementos, con 1 < i < l:

- la identidad ID-RSⁱ de la estación repetidora RS^i,

- el indicador de accesibilidad IA^í asociado a la estación repetidora RS, y definido en relación con la estación repetidora actual RSc,

- las identidades ID-MSi,¡ - ID-MSp,¡ de las estaciones móviles P conectadas al interfaz de comunicación IC de la estación repetidora RS, y

- al menos una identidad de acceso a la red relativa a una identidad ID-RSvn de una estación repetidora vecina conectada directamente a la estación repetidora actual RSc a través de una unidad de conexión UCn y desde la que la estación repetidora RSi es directa o indirectamente accesible desde la estación repetidora actual RSc, siendo la estación repetidora RSi posiblemente una de las N estaciones repetidoras vecinas RSvn conectadas. Como variante, las identidades de acceso a la red también incluyen identidades de estaciones repetidoras vecinas RSvn conectadas a la estación repetidora actual RSc por el interfaz de comunicación IC y desde el que la estación repetidora RSi es accesible directa o indirectamente desde la estación repetidora actual RSc. En todos los casos, si el indicador de accesibilidad IAi = NA indica que la estación repetidora RSi no es accesible desde la estación repetidora actual RSc, no se incluye ninguna identidad de acceso a la red en relación con la estación repetidora RSi en la lista L2.

La lista L2 se establece y modifica de acuerdo con los vectores del estado del enlace VC¹ a VCi construidos respectivamente por las estaciones repetidoras de la red, transmitidos de una estación repetidora a otra en la red ad hoc y almacenados al recibirlos en la memoria UM de cada estación repetidora de la red. Cada vector VCi asociado con una estación repetidora RSi comprende en particular los siguientes elementos:

- un dato de tiempo que proporciona información sobre la fecha y hora de construcción del vector,

- un período de validez del vector, después del cual el vector ya no es válido,

- la identidad ID-RSi de la estación repetidora RSi, que construyó el vector

- las identidades ID-MS¹i, a ID-MSp.i de las estaciones móviles conectadas al interfaz de comunicación IC de la estación repetidora RSi,

- las identidades ID-RSv¹,¡ a ID-RSvn,¡ de las estaciones repetidoras vecinas RSvg a RSvn,¡ conectadas directamente a la estación repetidora RS¡ a través de las unidades de conexión UC¹ - UCn de la estación RS¡, y

- los indicadores de accesibilidad IAv¹,¡ a IAvn,¡ respectivamente de las estaciones repetidoras vecinas RSv¹,¡ a RSvn,¡ conectadas directamente a la estación repetidora RS¡ e indicando si estas estaciones repetidoras vecinas son accesibles "A" o accesibles con mejora "AS" desde la estación repetidora RS¡.

La eficiencia espectral SEvn,¡ de cada estación RSvn,¡ medida por la estación repetidora RS¡ también puede incluirse en el vector VCi.

Con referencia al ejemplo de la figura 2, la estación repetidora actual RSc construye su vector de estado del enlace VCc. Este vector de estado del enlace incluye en particular las identidades ID-RSv¹ a ID-RSvn de las estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSvn con los que la estación RSc ha establecido enlaces bidireccionales desde las unidades de conexión UC¹ a UCn, y los indicadores de accesibilidad asociados IAv¹ a IAvn. Una vez construido, el vector VCc se almacena en la memoria UM. El vector VCc se transmite a las estaciones repetidoras vecinas RSv¡ a RSvn a través de las unidades de conexión UC¹ a UCn. La estación repetidora actual RSc también puede transmitir su vector de estado del enlace VCc a las estaciones repetidoras vecinas conectadas desde el interfaz de comunicación IC.

El método de gestión de conexiones en una estación repetidora se divide en dos algoritmos específicos A1 y A2 ejecutados por la unidad de gestión UG de la estación RSc. El primer algoritmo A1, que se muestra en la figura 3, se activa cuando la estación repetidora actual RSc llega a la red ad hoc y comprende las etapas S1 a S8. El segundo algoritmo A2, mostrado en la figura 4, se activa al final de la última etapa del primer algoritmo A1 y estará activo mientras la estación repetidora RSc esté presente en la red ad hoc. El segundo algoritmo A2 comprende las etapas E1 a E11 y realiza la gestión de las N unidades de conexión en particular de acuerdo con la topología actualizada de la red ad hoc.

Los algoritmos se describen a continuación de una manera más detallada de acuerdo con un ejemplo de realización que no limita el alcance de las reivindicaciones de la invención.

Con referencia a la figura 3, cuando la estación repetidora RSc actual llega a la red, en la etapa S1, la unidad de detección UD de la estación RSc detecta las estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSvm presentes en las proximidades de la estación repetidora actual. La unidad UD recibe de estas estaciones repetidoras, y para cada una de ellas, la identidad de la estación ID-RSvm y los datos relativos a la eficiencia espectral de la estación. Basándose en estos datos, la unidad de detección UD mide, para cada estación repetidora vecina RSvm, su eficiencia espectral SEvm y considera que la estación RSvm se detectará si la eficiencia espectral medida es mayor que el umbral de eficiencia espectral SE1.

En la etapa S2, la unidad de gestión UG establece la lista L1 de las estaciones repetidoras vecinas detectadas. La unidad UG escribe, en la lista L1, para cada estación repetidora RSvm, su identidad ID-RSvm recibida previamente, su eficiencia espectral total SETvm igual, en esta etapa, a la eficiencia espectral medida SEvm de la estación RSvm, y su indicador de accesibilidad IAvm indicando, en esta etapa, que la estación RSvm no es accesible desde la estación RSc: IAv^m = NA. Después de todos los conjuntos de elementos que definen respectivamente todas las estaciones repetidoras vecinas RSv^1, RSv^m se han escrito en la lista L1, o como y cuando se han escrito en la lista L1, la unidad de gestión UG los clasifica en orden descendente de acuerdo con las eficiencias espectrales totales correspondientes SETv^m = SEv^m. No se agrega ninguna mejora a las eficiencias espectrales medidas durante la ejecución de este primer algoritmo: MJv¹ = 0 a MJv^m = 0. La lista clasificada L1 se almacena en la memoria UM. De acuerdo con una realización de ejemplo de la clasificación, se marcan los conjuntos de elementos que definen respectivamente las estaciones repetidoras vecinas sucesivamente en la lista L1 en orden descendente de su eficiencia espectral total asociada y se escriben en este orden en una lista auxiliar. Al final de la operación de clasificación, la lista auxiliar se considera como la nueva lista L1 y se guarda en la memoria UM sobrescribiendo la antigua lista L1.

En la etapa S3, la unidad UG selecciona las N estaciones repetidoras RSv¹ a RSvⁿ de las M estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSvⁿ presentes en la lista L1. Más particularmente, la unidad de gestión UG selecciona de la lista clasificada L1 las identidades de estas estaciones repetidoras vecinas que tienen las mejores eficiencias espectrales totales y, en consecuencia, las mejores eficiencias medidas. Estas estaciones repetidoras se denominan estaciones repetidoras seleccionadas.

En la etapa S4, la unidad de gestión UG controla el establecimiento de los N enlaces entre, respectivamente, las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ de la estación repetidora actual y los interfaces de comunicación de las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas previamente. De acuerdo con una realización conocida, cada unidad de conexión UCⁿ de la estación repetidora RSc se comporta como una estación móvil e intentará conectarse a una estación repetidora vecina seleccionada registrándose con ella. Si falla el establecimiento de una conexión, la unidad de gestión UG deselecciona dicha estación repetidora vecina y selecciona de la lista L1 la siguiente estación repetidora vecina aún no seleccionada para intentar establecer un enlace bidireccional con ella. Esta estación repetidora, a su vez, será seleccionada.

En la etapa S5, después de cada establecimiento de un enlace o después del establecimiento de todos los enlaces entre las unidades UC¹ a UCⁿ de la estación repetidora actual y los interfaces de comunicación de las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas RSv¹ a RSvⁿ , de acuerdo con una realización elegida, la unidad de gestión UG modifica en la lista L1 los indicadores de accesibilidad IAv¹ a IAvⁿ respectivamente asociados con las estaciones repetidoras RSv¹ a RSvⁿ que se encuentran en el estado "A", indicando que las estaciones vecinas son accesibles sin mejorar desde la estación repetidora actual, en esta etapa. En la lista L1, los indicadores de accesibilidad de las otras estaciones repetidoras vecinas no seleccionadas y no conectadas permanecen en el estado no accesible "NA".

En la etapa S6, la unidad de gestión UG construye el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual RSc de acuerdo, por un lado, con elementos de la lista L1 y, por otro lado, con otros datos almacenados en la memoria UM. En la lista L1, la unidad de gestión UG lee los elementos relativos a las N estaciones repetidoras vecinas conectadas directamente a la estación RSc a través de las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ y escribe, para cada una, su identidad ID-RSv¹ a ID-RSvⁿ en el vector VCc y el indicador de accesibilidad asociado IAv¹ a IAvⁿ . La unidad UG también puede escribir, en el vector VCc, las eficiencias espectrales medidas de estas N estaciones repetidoras SEv¹ a SEvⁿ . En la memoria UM, la unidad de gestión UG lee las identidades ID-MS¹ a ID-MS^p de las estaciones móviles MS¹ a MS^p que están conectadas al interfaz de comunicación IC de la estación RSc y la identidad ID-RSc de la estación repetidora RSc, y escribe estas identidades en el vector VCc. La unidad de gestión UG también escribe en el vector VCc un dato de marca de tiempo generado por la unidad UG y correspondiente a la fecha y hora de creación del vector, y un período de validez para el vector. A continuación, el vector VCc se almacena en la memoria UM.

En la etapa S7, la unidad de gestión UG establece la lista L2 de acuerdo con los elementos incluidos en el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual. Cuando se ejecuta este primer algoritmo, la lista L2 comprende solo los elementos relacionados con las estaciones repetidoras vecinas conectadas a la estación repetidora actual, las identidades ID-RSⁱ y las identidades de acceso a la red de las estaciones repetidoras RSⁱ en L2 siendo idénticas a las identidades ID-RSvⁿ de las estaciones repetidoras RSvⁿ incluidas en el vector VCc. Como variante, la lista L2 se establece de acuerdo con los elementos relacionados con las estaciones repetidoras vecinas conectadas RSv¹ a RSvⁿ incluidas en la lista L1. De acuerdo con esta variante, la etapa S7 puede ejecutarse entre la etapa S5 y la etapa S6.

En la etapa S8, la unidad de gestión UG transmite el vector VCc a cada estación repetidora vecina directamente vinculada a la estación repetidora actual mediante las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ y por el interfaz de comunicación IC. Al final de la etapa S8, la unidad de gestión UG de la estación RSc desactiva el algoritmo A1 y activa el algoritmo A2.

Con referencia a la figura 4, la ejecución del algoritmo A2 por parte de la unidad de gestión UG permite optimizar, para cada estación repetidora, el establecimiento de los N enlaces desde las unidades de conexión a otras estaciones repetidoras seleccionadas en particular de acuerdo con la topología de la red actualizada.

Así, las etapas E1 a E3 realizan la recepción y procesamiento de los vectores de estado del enlace VC¹ a VC ⁱ que se originan en las estaciones repetidoras de la red. En la etapa E4, la lista L2 que representa la topología de la red ad hoc se actualiza de acuerdo con los vectores de estado del enlace VC¹ a VC ⁱ y VCc. En las etapas E5 a E7, la lista L1 se actualiza o sustituye por una nueva lista L1 establecida de acuerdo, en la etapa E5, con una nueva detección de las estaciones repetidoras vecinas, en la etapa E6, a la lectura de la lista actualizada L2 y en la etapa E7, a la determinación de las eficiencias espectrales totales de las estaciones repetidoras vecinas. En las etapas E8 a E11, se seleccionan las primeras N estaciones repetidoras de la lista actualizada L1, se establecen los N enlaces y se construye el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora y se envían a las estaciones repetidoras vecinas conectadas a la estación repetidora actual.

El algoritmo se describe a continuación de una manera más detallada de acuerdo con un ejemplo de realización que no limita el alcance de las reivindicaciones de la invención.

En la etapa E1, el interfaz de comunicación IC o una de las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ de la estación repetidora actual RSc reciben un vector de estado del enlace VC ⁱ originado directa o indirectamente de una de las estaciones repetidoras RSⁱ de la red.

En la etapa E2, la unidad de gestión UG de la estación retransmisora actual RSc comprueba si el vector VC ⁱ es válido. Por ejemplo, el vector VC ⁱ es válido si no ha transcurrido el período de validez definido en el vector VC ⁱ. El vector VC ⁱ también es válido si no hay otro vector VC ⁱ que incluya la misma identidad ID-RSⁱ de una estación repetidora RS^i, se almacena en la memoria UM, o, en el caso de que un vector VC ⁱ ya almacenado en UM incluya la misma identidad ID-RSⁱ, si la comparación de los datos con marca de tiempo de los dos vectores indica que el vector recibido es más reciente que el vector almacenado. Tan pronto como el vector VC ⁱ se comprueba y se determina que es válido, se almacena en la memoria UM sobrescribiendo el vector antiguo VC ⁱ, si es necesario. La unidad UG también puede almacenar en la memoria UM, en asociación con el vector VCⁱ recibido, una identidad de acceso a la red correspondiente a la identidad de la estación repetidora vecina conectada a la estación repetidora actual RSc a través del interfaz IC o mediante una de las unidades de conexión UCⁿ y que ha encaminado el vector VC ⁱ a la estación repetidora actual RSc. Se pueden almacenar varias identidades de acceso a la red diferentes en asociación con el vector VC ⁱ en la memoria UM. En la práctica, un mismo vector VC ⁱ puede transportarse a través de diversas trayectorias de enlace diferentes.

Si el vector VC ⁱ no es válido, la unidad de gestión UG no lo procesa y las etapas posteriores no se ejecutan. La unidad UG repite la ejecución de la etapa E1.

Si el vector VCⁱ es válido, en la etapa E3, se le transmite a las otras estaciones repetidoras de la red desde el interfaz de comunicación IC para estaciones repetidoras vecinas RSv, y desde las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ para las estaciones repetidoras vecinas ya seleccionadas y conectadas RSv¹ a RSvⁿ .

Las etapas E1 a E3 se repiten cada vez que se recibe un vector de estado del enlace durante el período durante el cual se activa el algoritmo A2.

Como variante, cada vez que se recibe un vector de estado, la unidad UG lo almacena en una memoria intermedia. Las etapas E1 a E3 se activan cuando se activan en un evento particular, como el final de un período de tiempo transcurrido o al final de la etapa E11, para procesar los vectores de estado del enlace recibidos almacenados en la memoria intermedia.

En la etapa E4, la unidad de gestión UG analiza cada vector recibido de estado del enlace VC¹ a VC ⁱ y el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual RSc y actualiza la lista L2 de acuerdo con estos vectores. Durante esta etapa, la unidad de gestión UG de la estación repetidora actual RSc identifica la accesibilidad de la red, es decir el indicador de accesibilidad, para cada estación repetidora de la red, y más particularmente para cada estación repetidora vecina.

De acuerdo con una realización de ejemplo, la lista L2 se actualiza cada vez que se dispara un evento particular, tal como un período de tiempo transcurrido t. La unidad de gestión UG congela la memoria UM, por ejemplo, duplicando todos los vectores de estado contenidos en la memoria UM y la lista L2 en una memoria auxiliar, realizando el procesamiento de los datos de la lista L2 incluidos en la memoria auxiliar y almacenando, al final de la etapa E4, la lista L2 en la memoria UM, sobrescribiendo la antigua lista L2, si es necesario. El temporizador t es reiniciado por la unidad de gestión UG al final de la ejecución de la etapa E4, o tras la ejecución de una etapa posterior.

De acuerdo con otra realización, la lista L2 puede actualizarse cada vez que se recibe un vector válido en la estación repetidora actual, no gestionando la unidad de gestión en este caso el temporizador t.

Para cada VC de vector de estado del enlace, verificado como válido y analizado por la unidad UG de acuerdo con los otros vectores de estado del enlace almacenados, la unidad UG escribe o actualiza en L2 los elementos que definen la estación RSⁱ definidos por el vector VC ⁱ, pero también los elementos que definen las estaciones repetidoras RSv¹,ⁱ a RSvⁿ ,^í incluidos en el vector VC ⁱ.

Al leer, en cada vector VC ⁱ, una identidad ID-RSⁱ de una estación repetidora RSⁱ o una identidad ID-RSvⁿ,ⁱ de una estación repetidora vecina de la estación RSⁱ, la unidad de gestión UG verifica, y si es necesario agrega o modifica, en la lista L2, un conjunto de elementos que definen la estación repetidora identificada y que comprende :

- una nueva identidad ID-RSⁱ o ID-RS^n,i de la estación identificada RSⁱ o RS^n,i si la identidad no está presente en la lista L2,

- el indicador de accesibilidad IA^¡ o IA^n,¡ de la estación identificada, cuyo estado depende de los estados de los indicadores de la estación identificada que están potencialmente incluidos en los vectores de estado del enlace VC¹ -VC ⁱ y VCc analizados por la emisora actual,

- para la estación identificada RSⁱ, las identidades ID-MS^g a ID-MS^{p ,¡} de las estaciones móviles conectadas a la estación RSⁱ, y que están contenidas en el vector VCⁱ, y

- al menos una identidad de acceso a la red relacionada con la identidad de la estación repetidora vecina conectada a la estación repetidora actual RSc y almacenada en asociación con el vector VC ⁱ, en la memoria UM o en la memoria auxiliar, de acuerdo con el caso. La identidad o identidades de una o más de dichas estaciones repetidoras vecinas, estando estas identidades almacenadas en asociación con vectores de estado del enlace, cada uno de los cuales comprende el indicador de accesibilidad IAⁱ o IA^n,i en el estado "A" accesible o accesible con mejora del estado "AS", pueden ser definidas como identidades de acceso a la red.

Más particularmente, en la lista L2, el estado del indicador de accesibilidad a la red IAⁱ o IA^n,i de la estación identificada RSⁱ o RS^n,i dependerá en parte del estado de este mismo indicador, si está presente, en los vectores de estado del enlace recibido VC ⁱ - VC ⁱ de las estaciones repetidoras de la red y en el estado del vector de enlace VCc de la emisora actual.

La unidad de gestión UG fija dicho indicador IAⁱ o IA^n,i en el estado accesible "A" en la lista L2:

- si el vector de la estación repetidora identificada es almacenado y analizado por la estación repetidora actual, lo que indica que la estación repetidora identificada es de hecho accesible ya que la estación repetidora actual ha recibido dicho vector de estado del enlace, o

- si, en al menos uno de los vectores VC ⁱ - VC ⁱ, VCc analizados por la estación repetidora actual, el indicador de accesibilidad a la red de la estación identificada indica que dicha estación identificada es accesible "A", o

- si, en el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual, el indicador de accesibilidad de la red de la estación repetidora identificada indica que dicha estación identificada es no accesible "NA" y, en al menos uno de los otros vectores de estado del enlace recibidos VC ⁱ - VC ⁱ, el indicador de accesibilidad a la red de la estación identificada indica que dicha estación debe ser accesible con la mejora "AS".

La unidad de gestión UG fija el indicador de accesibilidad IAⁱ o IA^n,i como accesible con estado de mejora "AS" en la lista L2, si, en el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual, el indicador de accesibilidad a la red de la estación repetidora identificada indica que dicha estación es accesible con la mejora "AS" y, en los otros vectores de estado del enlace recibidos VC ⁱ - v C^¡, el indicador de accesibilidad a la red de la estación identificada indica que dicha estación es no accesible "NA" o accesible con la mejora "AS". Una estación repetidora identificada por la estación repetidora actual como accesible con mejora es una estación repetidora vecina RSvⁿ a la estación actual y solo está conectada a la estación repetidora actual a través de un enlace marcado. Por lo tanto, esta estación repetidora RSvⁿ debe permanecer actualizada.

La unidad de gestión UG fija dicho indicador en el estado no accesible "NA" en la lista L2, si la identidad ID-RSⁱ, ID-RSv^m,i de la estación repetidora identificada no está presente en ninguno de los vectores de estado del enlace analizados. VC ⁱ - VC ⁱ y VCc.

La lectura simultánea de los vectores del estado del enlace por la unidad de gestión UG para definir los indicadores del estado del enlace se puede realizar de una manera conocida utilizando punteros.

La lista L2, una vez actualizada, se almacena en la memoria UM.

Las etapas E5 a E7 corresponden a la mejora de la lista Li de acuerdo con, en la etapa E5, una nueva detección de las estaciones repetidoras vecinas, en la etapa E6, a la lectura de la lista actualizada L2, y, en la etapa E7, a la determinación de las eficiencias espectrales totales de las estaciones vecinas detectadas. De acuerdo con una realización de la invención, descrita más adelante, la actualización de la lista Li comprende la formación de una nueva lista Li que inicialmente está vacía y se completa a medida que avanzan las etapas E5 a E7. La nueva lista Li se almacena en la memoria ME sobrescribiendo la antigua lista L i .

De manera similar a las etapas Si y S2 descritas anteriormente, en la etapa E5, la unidad de detección UD de la estación repetidora actual RSc detecta las estaciones repetidoras vecinas RSvⁱ a RSv^m y mide, para cada una de ellas, su eficiencia espectral SEvⁱ a SEv^m . Luego, la unidad de gestión UG completa la lista L i , inicialmente vacía, con las estaciones repetidoras vecinas debidamente detectadas. Los elementos se escriben en la lista Li para cada una de las estaciones repetidoras vecinas detectadas, es decir, cuando su eficiencia espectral medida es mayor que el umbral de eficiencia espectral S E i. La unidad de gestión inicializa las actualizaciones MJvⁱ a MJv^m en la lista Li con el valor cero y los indicadores de accesibilidad IAvⁱ a IAv^m con el estado "NA", considerándose entonces no accesibles las M estaciones repetidoras vecinas. Estos elementos MJvⁱ a MJv^m y IAvⁱ a IAv^m se actualizan en la etapa E6, al leer la lista actualizada L2.

i0

En la etapa E6, la unidad de gestión actualiza los elementos de la lista L1 de acuerdo con los elementos actualizados en la lista L2 para cualquier estación repetidora RSv^m/RS ⁱ identificada en las dos listas ID-RSv^m, = ID-RSⁱ. Para cada estación repetidora identificada en las dos listas y se indica como accesible "A" o accesible con mejora "AS" en la lista L2, el indicador de accesibilidad IAⁱ = A o AS en la lista L2 se copia de manera idéntica en la lista L1: IAv^m = A o AS. Para cada indicador de accesibilidad IAw^m en la lista L1 indica que la estación repetidora vecina asociada RSv^m no es accesible "NA" o es accesible con mejora "AS" a la actual estación repetidora RSc, la unidad de gestión UG mejora la estación repetidora RSv^m modificando la mejora asociada MJv^m al valor fijo D: MJv^m = D.

En la etapa E7, la unidad de gestión UG determina las eficiencias espectrales totales en la lista L1. Cada eficiencia espectral total se determina de acuerdo con la siguiente ecuación: SETv^m = SEv^m + MJv^m.

Después de actualizar cada conjunto de elementos que definen cada estación repetidora vecina en la lista L1, o cuando se actualizan, la unidad de gestión UG los clasifica en orden descendente de acuerdo con los valores de eficiencia espectral total previamente fijados SETv^m = SEv^m + MJv^m . Una vez se clasifica la lista L1, se almacena en la memoria UM. En la lista L1, una estación repetidora vecina RSv^m indicada como IAv^m = NA no accesible o accesible con mejora IAv^m = AS está, o permanece, mejorada. Por tanto, una estación repetidora mejorada puede formar parte de las primeras N estaciones repetidoras enumeradas en la lista L1.

De manera similar a la etapa S3, la unidad de gestión UG selecciona, en la etapa E8, las primeras N estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSvⁿ desde las M estaciones repetidoras vecinas RSv¹ a RSv^m escritas en la lista L1.

En la etapa E9, de manera similar a las etapas S4 y S5 descritas anteriormente, la unidad de gestión UG controla el establecimiento de los N enlaces de cada unidad de conexión UC¹ a UCⁿ de la estación repetidora actual RSc a los interfaces de comunicación de las estaciones repetidoras vecinas previamente seleccionados. Más particularmente, la unidad de gestión UG desconecta los enlaces a las estaciones repetidoras vecinas que ya no están seleccionadas y establece nuevos enlaces a las estaciones repetidoras vecinas nuevamente seleccionadas. Los enlaces a las estaciones vecinas que están seleccionadas y ya conectadas no se modifican.

Después de cada establecimiento de un enlace o después del establecimiento de todos los enlaces entre las unidades UC¹ a UCⁿ y las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas RSv¹ a RSvⁿ , la unidad de gestión UG modifica, en la lista L1, los indicadores de accesibilidad IAv¹ a IAvⁿ respectivamente asociados con las estaciones repetidoras RSv¹ a RSvⁿ , indicando que estas estaciones son accesibles "A" o accesibles con mejora "AS" a la actual estación repetidora RSc. Cada indicador IAvⁿ de una estación repetidora mejorada y conectada, que tiene la mejora de calificación MJⁿ = D, está fijado para ser accesible con el estado de mejora "AS". En la lista L1, los indicadores de accesibilidad de las estaciones repetidoras vecinas no seleccionadas y no conectadas están en el estado no accesible "NA".

En la etapa E10, similar a la etapa S6 descrita anteriormente, la unidad de gestión UG construye el vector de estado del enlace VCc de la estación repetidora actual de acuerdo con, por un lado, los elementos de la lista L1 y, por otro lado, con los datos almacenados en la memoria UM. Este nuevo vector de estado del enlace VCc se almacena en la memoria UM sobrescribiendo el antiguo vector VCc y se tendrá en cuenta durante una nueva actualización de la lista L2 en la etapa E4.

Basándose en los elementos de la lista L1, la unidad UG actualiza los elementos de la lista L2, más particularmente la accesibilidad a la red de las estaciones repetidoras vecinas previamente conectadas a la estación repetidora actual. Esta actualización de la topología de la red descrita en la lista L2 es necesaria para el establecimiento de comunicaciones entre las estaciones móviles de la red ad hoc.

En la etapa E11, la unidad de gestión UG transmite el vector VCc a cada estación repetidora vecina vinculada directamente a la estación repetidora actual por las unidades de conexión UC¹ a UCⁿ y por el interfaz de comunicación IC. Al final de la etapa E11, la unidad de gestión UG ejecuta de nuevo la etapa E1.

Las etapas E1 a E11 se repiten siempre que la estación repetidora actual está activa.

Se pueden ejecutar otras realizaciones de la invención en cada estación repetidora para extender de manera óptima la cobertura de la red ad hoc mejorando las estaciones repetidoras vecinas detectadas e identificadas como no accesibles o accesibles con mejora en la red, haciendo posible la mejora de estas estaciones que las mismas puedan ser seleccionadas posteriormente y establecidas de acuerdo con los vectores de estado del enlace que se originan en las estaciones repetidoras que forman la red ad hoc. Además, es obvio para los expertos en la técnica que el concepto inventivo descrito aquí se puede realizar de acuerdo con diversas ejecuciones diferentes. La invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

La invención aquí descrita se refiere a un método, un sistema de comunicación y al menos un nodo repetidor, tal como una estación repetidora, para gestionar conexiones con otros nodos repetidores. De acuerdo con una realización, las etapas del método de la invención vienen determinadas por las instrucciones de un programa de ordenador incorporado en el nodo repetidor. El programa de ordenador que se puede ejecutar en el nodo repetidor comprende instrucciones de programa que, cuando dicho programa se ejecuta en el nodo repetidor, cuyo funcionamiento es entonces controlado por la ejecución del programa, realizan una gestión de la conexión de nodo repetidor de acuerdo con el método de la invención.

En consecuencia, la invención también se aplica a un programa de ordenador, en particular un programa de ordenador almacenado en o en un medio de almacenamiento que puede ser interpretado por un ordenador y cualquier dispositivo de procesamiento de datos, adecuado para ejecutar la invención. Este programa puede utilizar cualquier lenguaje de programación, y estar en forma de código fuente, código objeto o código intermedio entre el código fuente y el código objeto tal como en una forma parcialmente compilada, o en cualquier otra forma deseable para ejecutar el método de acuerdo con la invención. El programa se puede descargar en el dispositivo a través de una red de comunicación tal como Internet.

El medio de almacenamiento puede ser cualquier entidad o dispositivo capaz de almacenar el programa. Por ejemplo, el medio puede comprender un medio de almacenamiento en el que se almacena el programa de ordenador de acuerdo con la invención, tal como una ROM, por ejemplo, un CD ROM o un circuito de microelectrónica ROM, o incluso un dispositivo USB, o un medio de almacenamiento magnético, por ejemplo, un disquete o un disco duro.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1- Método realizado en un nodo repetidor actual (RSc) para gestionar el establecimiento de un número fijo N de conexiones con nodos repetidores detectados para formar una red ad hoc (RA1, RA2) con amplia cobertura, comprendiendo el método:

   - establecer (S2) una primera lista (L1) de nodos repetidores vecinos detectados (RSv¹ , ..., RSv^m), siendo almacenada dicha primera lista (L1) en una memoria (UM) del nodo repetidor actual (RSc), al escribir en la primera lista (L1), para cada nodo repetidor vecino detectado (RSv^m), su identidad (ID-RSv^m), su eficiencia espectral medida (SEv^m) obtenida teniendo en cuenta la potencia o la relación señal/ruido de la señal que se origina en el nodo repetidor vecino detectado (RSv^m) y su indicador de accesibilidad (IAv^m), que inicialmente está configurado como no accesible "NA" del nodo repetidor actual (RSc);

   - seleccionar (S3) N nodos repetidores vecinos que tengan las mejores eficiencias espectrales, y establecer inicialmente (S4) un enlace a cada uno de ellos, mientras se configura (S5) su indicador de accesibilidad en "A" accesible; recibir (E2) a través de los enlaces establecidos y analizar (E4) los vectores de estado del enlace (VCi) originarios de y asociados a los nodos repetidores (RSi) a los que se ha establecido un enlace, comprendiendo cada vector de estado del enlace (VCi) al menos:

   • una identidad (ID-RSi) de un nodo repetidor asociado (RSi) que ha construido el vector de estado del enlace,

   • identidades (ID-RSv¹,ⁱ, ..., ID-RSvⁿ,ⁱ) de los nodos repetidores vecinos (RSv^1,i, RSv^n,i) conectados directamente al nodo repetidor asociado (RSi), y

   • indicadores de accesibilidad (IAv^1,i, ... IAv^n,i) de los nodos repetidores vecinos (RSvu, ..., RSv^n,i), estando almacenados dichos indicadores de accesibilidad (IAv^1,i, ... IAv^n,i) para cada nodo repetidor vecino (RSv^1,i, ..., RSv^n,i) en una memoria y que tienen un estado que indica, si dicho nodo repetidor vecino (RSv^1,i, ..., RSv^n,i), es accesible "A" o accesible con mejora "AS" desde el nodo repetidor asociado (RSi),

   - para cada vector de estado del enlace (VCi) analizado, actualizar (E4) una segunda lista (L2) que representa la topología de la red ad hoc cuando un nodo repetidor es identificado, comprendiendo dicha identificación leer la identidad (ID-RSi) del nodo repetidor asociado (RSi) o una identidad de las identidades (ID-RSv^u , ..., ID-RSv^n,i) de los nodos repetidores vecinos (RSv^1,i, ... RSv^n,i) del vector de estado del enlace (VCi), estando almacenada dicha segunda lista (L2) en una memoria (UM) del nodo repetidor actual (RSc), comprendiendo dicha actualización añadir o modificar, en la segunda lista (L2), al menos un indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado, estando dicho indicador fijado en la primera lista (L2 ) al estado: • accesible "A" desde el nodo repetidor actual (RSc) si, en el vector de estado del enlace (VCc) del nodo repetidor actual (RSc), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es no accesible "NA" y, en al menos uno de los otros vectores de estado del enlace recibidos (VCi), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica dicho nodo repetidor identificado como accesible "A" o accesible con mejora "AS", o

   • accesible con mejora "AS" desde el nodo repetidor actual (RSc), si, en el vector de estado del enlace (VCc) del nodo repetidor actual (RSc), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es accesible con mejora "AS" y, en los otros vectores de estado del enlace recibidos (VCi), el indicador de accesibilidad del nodo repetidor identificado indica que dicho nodo repetidor identificado es no accesible "NA" o accesible con mejora "AS";

   - para cada nodo repetidor identificado en la primera lista (L1) y en la segunda lista (L2) y estando indicado como accesible "A", no accesible "NA" o accesible con mejora "AS" en la segunda lista (L2), copiar (E6) el indicador de accesibilidad en la segunda lista (L2) de manera idéntica en la primera lista (L1) de los nodos repetidores vecinos detectados (RSV^m);

   - determinar (E7) los valores de eficiencia espectral total (SETv^m) para los nodos repetidores vecinos detectados de la primera lista (L1), correspondiendo dichos valores de eficiencia espectral total (SETv^m) a la suma de los valores de eficiencia espectral medidos (SEv^m) y valores fijos determinados (MJv^m), siendo dicho valor fijo determinado (MJv^m) un valor fijo predeterminado (D) mayor que cero si el indicador de accesibilidad del nodo repetidor detectado se fija en el estado no accesible "NA" o accesible con mejora "AS" en la primera lista (L1), y en caso contrario, cero si se fija en el estado accesible "A":

   - realizar un reordenamiento (E7) de los nodos repetidores vecinos detectados (RSv¹ - RSv^m ) de la primera lista (L1) en orden descendente de acuerdo con los valores de eficiencia espectral total previamente determinados (SETv^m) y seleccionar (E8) los primeros N nodos vecinos detectado nodos (RSv¹, ... RSvⁿ) de las estaciones repetidoras vecinas detectadas (RSv¹, .R S v ^m) en la primera lista (L1); y,

   - establecer además (E9) las conexiones respectivas entre los nodos repetidores detectados nuevamente seleccionados y el nodo repetidor actual (RSc).

   2 - Método de acuerdo con la reivindicación 1, de acuerdo con el cual, en cada nodo repetidor actual (RSc), se construye un vector de estado del enlace y comprende al menos las identidades de los nodos repetidores vecinos (RSvⁱ - RSvⁿ ) con los que el nodo repetidor actual (RSc) tiene conexiones establecidas (UCⁱ - UCⁿ) y comprende, para cada nodo repetidor vecino (RSvn), el indicador de accesibilidad a la red de dicho nodo considerado desde el nodo repetidor actual, transmitiéndose el vector de estado del enlace a los otros nodos repetidores de la red (RS ⁱ -RSⁱ) a través de los nodos repetidores vecinos seleccionados y conectados (RSvⁱ - RSvⁿ).

   3 - Nodo repetidor (RSc) capaz de gestionar el establecimiento de un número fijo de conexiones a los nodos repetidores detectados para formar una red ad hoc con amplia cobertura, y que comprende:

   - medios para realizar las etapas del método de acuerdo con la reivindicación 1.

   4 - Nodo repetidor (RSc) de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende medios para realizar las etapas del método de acuerdo con la reivindicación 2.

   5 - Nodo repetidor de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 4, en el que los medios (UCⁱ - UCⁿ ) para establecer el número fijo de conexiones entre los nodos repetidores vecinos son unidades de radiocomunicación que funcionan como terminales móviles para ser registrados y conectados a las estaciones repetidoras vecinas seleccionadas (RSvⁱ - RSvⁿ).

   6 - Programa de ordenador ejecutado en un nodo repetidor para gestionar el establecimiento de un número fijo de conexiones a los nodos repetidores detectados con el fin de formar una red ad hoc con amplia cobertura, comprendiendo dicho programa instrucciones que, cuando el programa se ejecuta en dicho nodo repetidor, realizan las etapas del método de acuerdo con una de las reivindicaciones i o 2.