ES2636889T3 - Método y dispositivo para coordinar puntos de acceso para la agregación de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones - Google Patents
Método y dispositivo para coordinar puntos de acceso para la agregación de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones Download PDFInfo
- Publication number
- ES2636889T3 ES2636889T3 ES13382438.3T ES13382438T ES2636889T3 ES 2636889 T3 ES2636889 T3 ES 2636889T3 ES 13382438 T ES13382438 T ES 13382438T ES 2636889 T3 ES2636889 T3 ES 2636889T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- access points
- group
- access point
- backlink
- aggregation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 238000009448 modified atmosphere packaging Methods 0.000 description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- WCHSQACWYIQTKL-XPWFQUROSA-N [[(2r,3s,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2r,3r,4r,5r)-2-(6-aminopurin-9-yl)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@H]([C@@H](O)[C@H]1O)O[C@H]1N1C(N=CN=C2N)=C2N=C1 WCHSQACWYIQTKL-XPWFQUROSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101000588924 Anthopleura elegantissima Delta-actitoxin-Ael1a Proteins 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/08—Load balancing or load distribution
- H04W28/086—Load balancing or load distribution among access entities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
- H04W84/22—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks with access to wired networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/08—Access point devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
- H04W92/12—Interfaces between hierarchically different network devices between access points and access point controllers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
- H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Un método para coordinar los puntos de acceso para la agregación de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones, que comprende: a) monitorizar, mediante un punto de acceso (AP) en una red de telecomunicaciones, la información del tráfico de datos de red a partir de al menos un dispositivo informático de usuario conectado a la misma; y b) detectar, mediante dicho punto de acceso (AP), al menos un punto de acceso adyacente en dicha red de telecomunicaciones disponible para realizar la agregación de enlace de retroceso, caracterizado porque el método comprende: - realizar dichas etapas a) y b) mediante una pluralidad de puntos de acceso, formando dicha pluralidad de puntos de acceso un grupo; - obtener, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, un perfil de estado usando al menos dicha información del tráfico de datos de red monitorizada en la etapa a) y usando la información con respecto a dichos puntos de acceso adyacentes detectados encontrados en la etapa b), incluyendo el perfil de estado un estado de dicho al menos un dispositivo informático de usuario conectado, una estimación acerca de requisitos de tráfico de datos de red, una tasa de ocupación de canal y nivel de ruido, y una intensidad de señal del al menos un punto de acceso adyacente detectado; - informar, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, de un identificador propio a un servidor (10) remoto; - obtener, mediante dicho servidor (10) remoto, un registro que incluye las direcciones IP públicas correspondientes a los identificadores de cada punto de acceso en el grupo y transferir adicionalmente el registro obtenido a cada punto de acceso en el grupo; - crear, mediante todos los puntos de acceso en el grupo, una lista de puntos de acceso disponibles para realizar la agregación de enlace de retroceso considerando dichos puntos de acceso adyacentes detectados y el registro transferido; - seleccionar, mediante uno de dichos puntos de acceso que actúa como un coordinador de grupo, un subconjunto de puntos de acceso, dentro del grupo, para realizar la agregación de enlace de retroceso usando la información del tráfico de datos de red y/o intensidad de señal de todos los puntos de acceso, en el que dicho subconjunto de puntos de acceso se denomina como un sub-grupo de puntos de acceso, y establecer canales de control entre cada par de puntos de acceso disponibles que forman parte de un mismo sub-grupo de puntos de acceso.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Metodo y dispositivo para coordinar puntos de acceso para la agregacion de enlace de retroceso en una red de
telecomunicaciones
DESCRIPCION
Campo de la tecnica
La presente invencion se refiere, en general, a las comunicaciones inalambricas, y mas particularmente a un metodo para coordinar puntos de acceso para la agregacion de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones y un dispositivo para la agregacion de enlace de retroceso que proporciona por lo tanto un esquema de coordinacion/planificacion distribuido de alto nivel para soluciones de agregacion de enlace de retroceso basadas en AP.
Antecedentes de la invencion
La tecnologfa de Red de Area Local Inalambrica (WLAN) se esta adoptando a nivel mundial en el hogar de cualquier persona como un medio de conectividad imprescindible para nuestra vida diaria. Impulsadas por las necesidades del mercado, se han definido las normas del protocolo WLAN posteriores para el control de acceso al medio y la capa ffsica. IEEE libero el protocolo 802.11 original, RFC5416, en 1997 y se han publicado hasta seis versiones mas hasta entonces con objetivo de aumentar la capacidad y la distancia de cobertura de la senal. En 2014, se publica el 802.11ad para proporcionar un caudal de datos maximo teorico de hasta 7,0 Gbps.
Al contrario del rapido desarrollo de la tecnologfa WLAN, las tecnologfas de acceso a Internet de banda ancha de los clientes estan experimentando una notable ralentizacion en cuanto a nuevos descubrimientos. El nuevo ADSL2++ (52,0 Mbps de velocidad aguas abajo) esta todavfa en desarrollo despues de que la ultima version de ADSL2+, RFC4706, se liberara en el 2008. Aunque la tecnologfa de fibra proporciona una alternativa, el mayor coste de despliegue de la infraestructura hace que sea menos atractiva para los ISP.
Motivado por la tendencia actual en el desarrollo de la tecnologfa y los incentivos economicos, se han propuesto nuevos disenos de arquitectura de comunicacion para combinar las tecnologfas de banda ancha y WLAN existentes. Las nuevas soluciones combinadas proporcionan un mayor rendimiento sin requerir nuevos despliegues de infraestructura. Por ejemplo, Domenico Giustiniano et al, “Fair WLAN Backhaul Aggregation” [1] propone una solucion basada en el cliente para agregar la capacidad del enlace de retroceso de WLAN con una antena WIFI virtualizada que puede conectarse simultaneamente a multiples AP. Dicha antena virtualizada permite a los dispositivos WIFI (por ejemplo: un ordenador portatil o telefonos) conectar con multiples AP al mismo tiempo. Sin embargo, tal virtualizacion de la antena requiere un soporte de conjunto de chips y el desarrollo de un controlador espedfico por dispositivo, lo que implica costes elevados y prohibitivos en una adopcion masiva.
La solicitud de patente WO 2013/011088 propone capacidades de enlace de retroceso agregadas en un Punto de Acceso (AP) que permitan a un AP de radio unica comportarse tanto como un AP para los usuarios domesticos como un cliente de otros AP vecinos que pudieran estar en diferentes canales WLAN. Para conectar los AP vecinos, se propone usar el Vector de Asignacion de Red (NAV) para silenciar a todos los clientes, por lo que tendran tiempo para cambiar a otros AP para el intercambio de datos.
Por una parte, las soluciones basadas en AP tienen la ventaja de proporcionar la agregacion de enlace de retroceso sin ninguna modificacion en los clientes. Por otra parte, implica una coordinacion notable y un desaffo de planificacion. Por ejemplo, cada AP tiene que decidir con que puntos de acceso vecinos debe agregarse. Permitir a todos los AP colaborar con todos los AP vecinos no es una solucion practica, ya que puede degradar el rendimiento de todas las redes WLAN involucradas. Por ejemplo, en el documento WO 2013/011088 los AP pueden desactivar todas las WLAN vecinas mediante las tramas de control. En una solucion mas practica, se pueden asignar todos los AP en el mismo canal, por lo que se evitan desactivaciones innecesarias. Sin embargo, tal solucion limita la capacidad total de las diferentes WLAN vecinas y sufre el problema WIFI bien conocido en la degradacion del rendimiento debido a un mayor numero de dispositivos o a las grandes distancias de los clientes WIFI.
La patente EP-B1-2263398 propone un esquema de encaminamiento para la red de malla en la que multiples nodos de retransmision estan interconectados para acceder a Internet. El esquema propuesto calcula el mejor encaminamiento y la asignacion del ancho de banda de acuerdo con la informacion de red recopilada. De manera similar, la patente US-B2-8442003 propone usar la informacion de diferentes puntos de acceso y el caudal del enlace de retroceso para seleccionar el mejor punto de acceso en una red de malla. En cambio, la presente invencion se centra en las plataformas de agregacion de enlace de retroceso WLAN y en que no hay nodos de retransmision. Cada uno de los nodos en la presente invencion tiene conexion de enlace de retroceso independiente y el objetivo es optimizar la utilizacion general de todos los enlaces de retroceso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
La patente US-B2-6772199 describe una estructura de gestion de la QoS, en la que la informacion de QoS se difunde por diferentes nodos con tramas de gestion en una red de malla. Aunque la gestion de la QoS es importante para el buen funcionamiento del esquema de agregacion propuesto, la presente invencion no proporciona ninguna gestion de la QoS. Por lo tanto, el documento US-B2-6772199 podna ser totalmente complementary a la presente invencion. En el contexto de la red de malla, tambien hay propuestas relacionadas con el control de la transmision, tal como en la solicitud de patente WO-A2-2007/103891 en la que los marcos definen cuando y como los dispositivos acceden al medio de comunicacion. El mismo problema tambien es inherente a la propuesta de la presente invencion y otros sistemas basados en WIFI. Tambien se aplica el documento WO-A2-2007/103891 para la propuesta de la presente invencion. La patente WO2009/039012 se refiere a una red de malla que comprende puntos de acceso de malla, MAP, que estan en comunicacion con el nodo de estacion, STA. Algunos de estos MAP, denominados como MAP de enlace de retroceso, estan tambien conectados a la red alambrica. Cuando aumenta el numero de estaciones, STA, se alcanza la capacidad del MAP de enlace de retroceso y ha de introducirse un MAP de enlace de retroceso alternativo. En este caso, un MAP particular puede configurarse para operar como un MAP de enlace de retroceso adicional. Un servidor central puede activar y desactivar un mAp de enlace de retroceso adicional y reconfigurar conexiones entre los MAP y la red que opera el cambio de las condiciones. Se transmite un mensaje de informacion de estado desde un MAP que tiene capacidades de enlace de retroceso adicionales al servidor central o a otro MAP de la red de malla. Este mensaje de estado contiene informacion de capacidad de enlace de retroceso y otra informacion de capacidades. Cuando es necesario un MAP de enlace de retroceso adicional, el MAP de enlace de retroceso actual envfa consultas a otros MAP para aprender sus capacidades como un posible MAP de enlace de retroceso adicional. Durante el registro inicial, un MAP transmite informacion al servidor central para crear una lista de MAP de enlace de retroceso alternativos de modo que el servidor central puede crear una lista de MAP de enlace de retroceso alternativos basandose en la red y en las condiciones del trafico. En el contexto de red de malla, hay tambien propuestas relacionadas con el control de transmision, tal como en la solicitud de patente WO-A2-2007/103891 donde las estructuras definen cuando y como los dispositivos acceden al medio de comunicacion. El mismo problema es tambien intrmseco en la propuesta de la presente invencion y otros sistemas basados en WIFI. El documento WO-A2-2007/103891 tambien aplica la propuesta de la presente invencion.
[1] “Fair WLAN Backhaul Aggregation”, Domenico Giustiniano, Eduard Goma, Alberto Lopez Toledo, P.
Rodriguez, ACM/MOBICOM'10, septiembre de 2010.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona un metodo para coordinar puntos de acceso para la agregacion de enlace de retroceso de acuerdo con la materia objeto de la reivindicacion independiente 1 y un punto de acceso correspondiente de acuerdo con la materia objeto de la reivindicacion independiente 10. De acuerdo con un primer aspecto se proporciona un metodo para coordinar puntos de acceso para la agregacion de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones, que comprende, como es comunmente en el campo: a) monitorizar, mediante un punto de acceso en una red de telecomunicaciones, la informacion del trafico de datos de red a partir de al menos un dispositivo informatico de usuario conectado a la misma, y b) detectar, mediante dicho punto de acceso, un punto de acceso adyacente en dicha red de telecomunicaciones disponible para realizar la agregacion de enlace de retroceso.
Por contra de la propuesta conocida, el metodo del primer aspecto comprende: realizar dichas etapas a) y b) mediante una pluralidad de puntos de acceso que forman un grupo de puntos de acceso; obtener, mediante todos los puntos de acceso del grupo, un perfil de estado usando dicha informacion del trafico de datos de red monitorizada en la etapa a) y usando la informacion con respecto a dichos puntos de acceso adyacentes detectados encontrados en la etapa b); informar, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, de un identificador propio a un servidor remoto; obtener, mediante dicho servidor remoto, por medio de dichos informes, un registro que incluya el identificador correspondiente para cada punto de acceso; crear, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, por medio de dicha obtencion, una lista de puntos de acceso disponibles para realizar la agregacion de enlace de retroceso; establecer conexiones entre los puntos de acceso disponibles que forman sub-grupos de puntos de acceso; y hacer actuar uno de dichos puntos de acceso como un coordinador de grupo que coordina los sub-grupos de puntos de acceso formados para una agregacion de enlace de retroceso.
Cada uno de dichos sub-grupos tiene un coordinador de sub-grupo, que se ha designado por medio de un proceso de votacion realizado por todos los puntos de acceso que forman parte de dicho sub-grupo.
El coordinador del grupo, por otro lado, es el punto de acceso mas votado de dichos coordinadores de sub-grupo.
Ademas, se designa tambien un coordinador de sub-grupo de reserva en el proceso de votacion. El coordinador de sub-grupo de reserva sera, generalmente, el segundo punto de acceso mas votado en el proceso de votacion.
En una realizacion, el coordinador de grupo comprende realizar como parte de la etapa de coordinacion: seleccionar
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
a partir de dichos sub-grupos al menos un sub-grupo a cargo de la realizacion de la agregacion de enlace de retroceso; y decidir entre dicho sub-grupo seleccionado el canal inalambrico a traves del que se realiza dicha agregacion de enlace de retroceso. El sub-grupo se selecciona, preferentemente, teniendo en cuenta la informacion del trafico de datos de red y/o la intensidad de la senal de los puntos de acceso.
Podffa ser el caso de que un punto de acceso pertenezca o forme parte de diferentes sub-grupos de puntos de acceso. En este caso, el punto de acceso tiene la opcion de decidir en que sub-grupo de dichos diferentes sub- grupos residir. Preferentemente, el punto de acceso decide permanecer en el sub-grupo mas cargado.
El servidor remoto comprueba periodicamente el registro obtenido y ademas, elimina de este ultimo los puntos de acceso de los que no se ha informado del identificador propio en un cierto peffodo de tiempo.
El perfil de estado obtenido por cada uno de los puntos de acceso, ademas de la informacion del trafico de datos de red monitorizada y la informacion con respecto a dichos puntos de acceso adyacentes detectados, debeffa incluir ademas preferentemente: el estado del dispositivo informatico del usuario conectado; la estimacion acerca de los requisitos de trafico de datos de red; la tasa de ocupacion del canal y el nivel de ruido, y la intensidad de la senal de red de los puntos de acceso adyacentes detectados.
De acuerdo con un segundo aspecto, se proporciona un dispositivo para la agregacion de enlace de retroceso que comprende, como se conoce comunmente: medios para monitorizar la informacion del trafico de datos de red a partir de al menos un dispositivo informatico de usuario conectado a la misma; medios para detectar al menos un punto de acceso disponible para realizar la agregacion de enlace de retroceso; y medios para establecer un canal de control con al menos dicho punto de acceso detectado. Por contra de las propuestas conocidas, el dispositivo comprende ademas: medios para obtener un perfil de estado; medios para informar de un identificador propio a un servidor remoto, y medios para al menos actuar como un coordinador de grupo de una pluralidad de sub-grupos de dicho grupo para una agregacion de enlace de retroceso.
En una realizacion, el dispositivo del segundo aspecto es un punto de acceso que forma parte de una misma entidad ffsica de un encaminador de banda ancha asociado. Como alternativa, en otra realizacion, dicho dispositivo es un punto de acceso que forma parte de una entidad ffsica diferente de dicho encaminador de banda ancha asociado.
El dispositivo del segundo aspecto esta adaptado para implementar el metodo del primer aspecto.
Breve descripcion de los dibujos
Las anteriores y otras ventajas y caracteffsticas seran mas profundamente entendidas a partir de la siguiente descripcion detallada de las realizaciones, con referencia a los adjuntos, que deben considerarse de una manera ilustrativa y no limitativa, en los que:
La figura 1 es una ilustracion del modelo de arquitectura general del esquema de agregacion de enlace de retroceso WLAN propuesto.
La figura 2 es una ilustracion de los diferentes modulos que se incluyen en cada punto de acceso de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 3 es una ilustracion del modulo de monitorizacion del entorno del AP.
La figura 4 es una ilustracion del modulo de descubrimiento del AP.
La figura 5 ilustra un ejemplo en el que un punto de acceso es visible redprocamente en cuatro sub-grupos diferentes.
La figura 6 ilustra el proceso de seleccion de sub-grupo del AP activo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Descripcion de la invencion
La invencion esta compuesta por un conjunto de modulos de control que se ejecutan en los puntos de acceso que realizan la agregacion de enlace de retroceso WLAN, y un sistema de apoyo que funciona en la nube. Los modulos de control y el sistema de apoyo trabajan en colaboracion para optimizar el rendimiento de la agregacion de enlace de retroceso.
La figura 1 ilustra el modelo de arquitectura general del esquema de agregacion de enlace de retroceso WLAN propuesto. El modelo de arquitectura esta compuesto por un conjunto de puntos de acceso AP, estando cada punto de acceso AP asociado a un encaminador de banda ancha que proporciona el enlace de retroceso. En una realizacion, el punto de acceso AP y el encaminador de banda ancha podnan implementarse como entidades ffsicas diferentes o, como alternativa, podnan formar parte de una misma entidad ffsica.
Diferentes puntos de acceso AP pueden formar un grupo o comunidad de puntos de acceso AP y cada comunidad
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
puede contener multiples sub-grupos o vecindarios de puntos de acceso AP activos. Un vecindario de puntos de acceso AP activo se compone, en general, por mas de un punto de acceso AP, que comparten los enlaces de retroceso enviando el trafico de los usuarios domesticos monitorizado a multiples enlaces. La invencion no incluye ninguna polftica de encaminamiento para garantizar la equidad entre los usuarios domesticos. Se aplican propuestas como la [1] en el presente documento para resolver el problema de la equidad.
En una realizacion, cada grupo de puntos de acceso AP puede incluir uno o mas coordinadores de grupo o de comunidad. La seleccion del coordinador esta distribuida y se proporciona escalabilidad y tolerancia a fallos.
La figura 2 muestra los diferentes modulos o medios que pueden incluirse en cada punto de acceso AP. A continuacion, se describe cada uno de dichos diferentes modulos o medios en mas detalle.
Modulo monitor de entorno del AP: cada punto de acceso AP ejecuta un modulo que monitoriza constantemente el trafico del usuario domestico o la informacion del trafico de datos de red y explora el entorno WIFI del grupo para generar un perfil de estado. El perfil de estado incluye preferentemente: el estado de los dispositivos conectados del usuario domestico, la estimacion sobre los requisitos de trafico de los usuarios domesticos, la tasa de ocupacion del canal y el nivel de ruido y los puntos de acceso AP adicionales detectados (los AP vecinos visibles) y la intensidad de la senal de los mismos.
La figura 3 ilustra el diseno de detalle de este modulo monitor de entorno del AP. Toda la informacion del trafico de datos de red monitorizada se recoge mediante el modulo 1 monitor de entorno del AP para crear el perfil de estado del AP. Hay otros tres monitores que permiten generar toda la informacion requerida. El monitor 2 de enlace de retroceso que monitoriza constantemente el trafico del enlace de retroceso y genera informacion con respecto a: la capacidad 4 del enlace de retroceso, la utilizacion 5 del enlace y el trafico 6 local. Para medir la capacidad del enlace, se generan paquetes de prueba periodicos hacia los servidores de prueba de velocidad bien conocidos. Tambien pueden usarse tecnicas de medicion pasiva para proporcionar una estimacion mas precisa.
La utilizacion del enlace se mide contando el trafico al encaminador de banda ancha y el trafico de toda la red que se dividen por el trafico de usuario domestico local y el trafico de usuario remoto. El monitor 8 de trafico WIFI calcula la ocupacion 10 del canal en todos los canales disponibles realizando muestreos periodicos. El monitor 9 de visibilidad del AP genera la lista de los AP visibles (identificador del conjunto de servicios basicos BSSID) con la informacion correspondiente a la intensidad de la senal.
Modulo de descubrimiento de AP: todos los puntos de acceso AP en la presente invencion tienen su propio enlace de retroceso y cada uno de ellos tiene que hablar con los otros para intercambiar informacion. Para realizar esto, cada punto de acceso AP establece canales de comunicacion de enlace de retroceso con otros puntos de acceso AP vecinos. El modulo de descubrimiento del AP proporciona el mecanismo para conocer la direccion IP publica de cada punto de acceso AP.
La figura 4 ilustra el diseno de detalle de este modulo de descubrimiento del AP. Cada punto de acceso AP se conecta 20 periodicamente a un servidor remoto o directorio 10 centralizado de AP para informar del identificador propio o BSSID. A continuacion, el directorio 10 centralizado de AP construye un mapa o registro 30 para almacenar la direccion IP publica correspondiente a cada BSSID. En una realizacion, todas las entradas de dicho registro 30 se comprueban periodicamente, de manera que los AP que no han informado de su BSSID en mas de un penodo determinado de tiempo se eliminan del registro. Preferentemente, el valor de dicho periodo determinado de tiempo es de diez minutos, pero podna ser cualquier otro. A continuacion, dada la lista de los BSSID 50 visibles, el modulo 40 de resolucion del BSSID se conecta al directorio 10 centralizado de AP para recuperar la direccion IP publica correspondiente. Al final de todo el proceso, se construye la lista de todas las IP 60 visibles en cada AP.
Modulo de establecimiento de vecindario de AP: todos los pares de dos puntos de acceso AP visibles redprocamente son vecinos o lo que es lo mismo, forman parte del mismo sub-grupo. Para saber que dos puntos de acceso AP se ven entre sf, se establecen canales de control entre cada par de puntos de acceso AP. Por ejemplo, si un AP-A no ve a otro AP-B que esta tratando de establecer el canal de control, el AP-A rechaza la conexion.
Existen situaciones en las que el punto de acceso AP puede pertenecer a multiples sub-grupos o vecindarios posibles. La figura 5 muestra un ejemplo en el que nueve puntos de acceso AP son visibles redprocamente en cuatro sub-grupos diferentes. Mientras que el AP-A puede solo ver a los C-B-D, el AP-C puede ver los nodos que no son visibles para el AP-A, para instalar el nodo I. En tal situacion, C puede elegir a que sub-grupo o vecindario pertenecer. Una situacion similar ocurre con el AP-D que puede elegir cuatro vecindarios diferentes.
Para decidir a que sub-grupo AP pertenecer, cada punto de acceso AP puede elegir en primer lugar permanecer aleatoriamente en uno de los sub-grupos. A los otros sub-grupos, el punto de acceso AP informara de que esta “fuera”. Cuando un punto de acceso AP esta fuera, ningun punto de acceso AP le seleccionara para que reenvfe el trafico, pero el resto de la informacion de control se propagara al punto de acceso AP.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Periodicamente, cada punto de acceso AP que podna pertenecer a multiples sub-grupos calcula el trafico en cada sub-grupo y, como opcion preferida, selecciona el sub-grupo mas cargado para quedarse en el. La idea es aportar la capacidad del enlace de retroceso a los sub-grupos que realmente la necesitan.
Modulo de seleccion del coordinador de vecindario: para cada sub-grupo o vecindario, se seleccionara un punto de acceso AP para que sea el coordinador principal. El coordinador del grupo o de la comunidad es el encargado de coordinar toda la comunidad para proporcionar el rendimiento optimo. Para proporcionar la tolerancia a fallos, tambien puede seleccionarse un coordinador de reserva de sub-grupo.
El coordinador de sub-grupo se designa por medio de un proceso de votacion realizado por todos los puntos de acceso que forman parte de dicho sub-grupo. En dicho proceso de votacion, cada punto de acceso AP vota aleatoriamente dos puntos de acceso AP para que sean coordinadores. El punto de acceso AP que ha obtenido mas votos se seleccionara para que sea el coordinador del sub-grupo principal y el segundo sera el coordinador de sub- grupo de reserva. Por otro lado, el coordinador de grupo o de la comunidad es el punto de acceso mas votado de dichos coordinadores de sub-grupo.
Modulo de seleccion de vecindario del AP activo: una de las tareas del coordinador de grupo o de la comunidad es la seleccion del sub-grupo o vecindario activo. El coordinador del grupo decide el subconjunto de los puntos de acceso AP dentro del grupo que realiza activamente la agregacion de enlace de retroceso. El resultado de este proceso se afsla de los sub-grupos de puntos de acceso AP que comparten conexiones de enlace de retroceso. El coordinador del grupo usa principalmente las estadfsticas de trafico de todos los puntos de acceso AP para evitar sub-grupos con mas de un usuario muy consumidor. La idea es optimizar la oportunidad de agregacion en cada sub-grupo.
El coordinador del grupo no puede decidir los canales inalambricos que cada sub-grupo tiene que usar. La idea es distribuir la ocupacion por canal y optimizar el rendimiento de la WLAN.
La figura 6 ilustra todo el proceso de dicha seleccion de vecindario del AP activo. En base a los perfiles 100 de estado del AP, que se generan para todos los puntos de acceso AP incluidos en el grupo, dos modulos 200 y 300 competitivos e independientes proponen diferentes candidatos de pares de puntos de acceso AP. El modulo 200 selecciona los puntos de acceso AP de acuerdo con la informacion del trafico de datos de red (el trafico de usuario domestico local). La idea es hacer coincidir los pares de puntos de acceso AP con la diferente carga de trafico. El modulo 300, por otro lado, selecciona pares con una fuerte intensidad de senal. La idea es optimizar el caudal WIFI. Las salidas de los modulos 200 y 300 son una lista de pares de AP con un valor entre (0,0 - 1,0) que evalua lo bueno que es cada par. A continuacion, el modulo 400 combina los dos resultados para generar los candidatos 500 de pares de puntos de acceso AP finales. Una vez que se han seleccionado los pares de puntos de acceso AP, el modulo 600 de optimizacion de canal establece los canales que debena usar el par de puntos de acceso AP. La idea es evitar la interferencia de la senal entre los canales.
Diferentes aspectos de diseno de la invencion proporcionan una solucion escalable factible para coordinar multiples puntos de acceso AP para la agregacion de enlace de retroceso. El mecanismo de coordinacion del grupo o de la comunidad se distribuye por completo y solo se requiere una pequena cantidad de informacion para que se almacene en el directorio 1 centralizado de AP. El diseno de la invencion garantiza la escalabilidad para un gran numero de puntos de acceso AP. Tambien se proporciona la tolerancia a fallos seleccionando multiples coordinadores dentro de cada grupo.
El modulo de seleccion de AP de vecindario activo coordina un grupo de AP para usar de manera eficiente multiples canales inalambricos o WIFI, por lo tanto, reduce la contienda en cada canal WIFI. Ademas, el mecanismo optimiza la eficiencia del ancho de banda del enlace de retroceso emparejando usuarios domesticos muy consumidores con otros con menos trafico. El resultado global es un mejor rendimiento WLAN local mientras que se optimiza la utilizacion de la conexion del enlace de retroceso.
El alcance de la invencion esta dado por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Un metodo para coordinar los puntos de acceso para la agregacion de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones, que comprende:a) monitorizar, mediante un punto de acceso (AP) en una red de telecomunicaciones, la informacion del trafico de datos de red a partir de al menos un dispositivo informatico de usuario conectado a la misma; yb) detectar, mediante dicho punto de acceso (AP), al menos un punto de acceso adyacente en dicha red de telecomunicaciones disponible para realizar la agregacion de enlace de retroceso, caracterizado porque el metodo comprende:- realizar dichas etapas a) y b) mediante una pluralidad de puntos de acceso, formando dicha pluralidad de puntos de acceso un grupo;- obtener, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, un perfil de estado usando al menos dicha informacion del trafico de datos de red monitorizada en la etapa a) y usando la informacion con respecto a dichos puntos de acceso adyacentes detectados encontrados en la etapa b), incluyendo el perfil de estado un estado de dicho al menos un dispositivo informatico de usuario conectado, una estimacion acerca de requisitos de trafico de datos de red, una tasa de ocupacion de canal y nivel de ruido, y una intensidad de senal del al menos un punto de acceso adyacente detectado;- informar, mediante todos los puntos de acceso en dicho grupo, de un identificador propio a un servidor (10) remoto;- obtener, mediante dicho servidor (10) remoto, un registro que incluye las direcciones IP publicas correspondientes a los identificadores de cada punto de acceso en el grupo y transferir adicionalmente el registro obtenido a cada punto de acceso en el grupo;- crear, mediante todos los puntos de acceso en el grupo, una lista de puntos de acceso disponibles para realizar la agregacion de enlace de retroceso considerando dichos puntos de acceso adyacentes detectados y el registro transferido;- seleccionar, mediante uno de dichos puntos de acceso que actua como un coordinador de grupo, un subconjunto de puntos de acceso, dentro del grupo, para realizar la agregacion de enlace de retroceso usando la informacion del trafico de datos de red y/o intensidad de senal de todos los puntos de acceso, en el que dicho subconjunto de puntos de acceso se denomina como un sub-grupo de puntos de acceso, y establecer canales de control entre cada par de puntos de acceso disponibles que forman parte de un mismo sub-grupo de puntos de acceso.
- 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que:- cada uno de dichos sub-grupos comprende un coordinador de sub-grupo, designandose dicho coordinador de sub-grupo por medio de un proceso de votacion realizado por los puntos de acceso de dicho sub-grupo; y- siendo dicho coordinador de grupo el mas votado de dichos coordinadores de sub-grupo.
- 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende, en dicho proceso de votacion designar un coordinador de reserva de sub-grupo, siendo dicho coordinador de reserva de sub-grupo el segundo punto de acceso mas votado en el proceso de votacion.
- 4. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el coordinador de grupo comprende adicionalmente:- decidir entre dicho subconjunto seleccionado de puntos de acceso que forman parte de un mismo sub-grupo del canal inalambrico a traves del cual se realiza dicha agregacion de enlace de retroceso.
- 5. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que diferentes sub-grupos de puntos de acceso comparten un mismo punto de acceso disponible, decidiendo este ultimo en que sub-grupo de dichos diferentes sub-grupos residir.
- 6. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que dicho sub-grupo decidido tiene una carga de trafico mas alta que dichos otros diferentes sub-grupos.
- 7. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha monitorizacion de la informacion del trafico de datos de red se realiza continuamente.
- 8. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho informe del identificador propio se realiza periodicamente.
- 9. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho servidor remoto comprueba periodicamente dicho registro obtenido y ademas elimina de este ultimo los puntos de acceso de los que no se ha realizado dicho informe en mas de un cierto penodo de tiempo.5101520253035
- 10. Un punto de acceso (AP) para la agregacion de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones, que comprende:- medios para monitorizar la informacion del trafico de datos de red a partir de al menos un dispositivo informatico de usuario conectado a la misma y para detectar al menos un punto de acceso adyacente en dicha red de telecomunicaciones disponible para realizar agregacion de enlace de retroceso,Caracterizado porque:dicho punto de acceso (AP) forma parte de un grupo de otros puntos de acceso;dichos medios para monitorizar la informacion del trafico de datos de red y para detectar al menos un punto de acceso adyacente estan configurados adicionalmente y dispuestos para generar un perfil de estado usando al menos dicha informacion del trafico de datos de red monitorizada y usando la informacion con respecto a al menos un punto de acceso adyacente detectado, incluyendo el perfil de estado un estado de dicho al menos un dispositivo informatico de usuario conectado, una estimacion acerca de requisitos del trafico de datos de red, una tasa de ocupacion de canal y nivel de ruido y una intensidad de senal del al menos un punto de acceso adyacente detectado; y porque el punto de acceso comprende adicionalmente:- medios para informar un propio identificador a un servidor (10) remoto, y para crear una lista de puntos de acceso disponibles para realizar la agregacion de enlace de retroceso considerando dichos puntos de acceso adyacentes detectados y un registro transferido recibido desde dicho servidor (10) remoto, incluyendo el registro transferido las direcciones IP publicas correspondientes a los identificadores de cada punto de acceso de dicho grupo;- medios para establecer un canal de control con un punto de acceso disponible que forma parte de un mismo sub-grupo, y- medios para actuar al menos como un coordinador de grupo para seleccionar un subconjunto de puntos de acceso, dentro del grupo, para realizar la agregacion de enlace de retroceso usando la informacion del trafico de datos de red y/o intensidad de senal de todos los puntos de acceso, en el que este subconjunto de puntos de acceso se denomina como un sub-grupo de puntos de acceso.
- 11. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que dicho punto de acceso forma parte de una misma entidad ffsica de un encaminador de banda ancha asociado.
- 12. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que dicho punto de acceso forma parte de una entidad ffsica diferente de un encaminador de banda ancha asociado.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13382438.3A EP2869629B1 (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Method and device for coordinating access points for backhaul aggregation in a telecommunications network |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2636889T3 true ES2636889T3 (es) | 2017-10-10 |
Family
ID=49554181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES13382438.3T Active ES2636889T3 (es) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Método y dispositivo para coordinar puntos de acceso para la agregación de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9503933B2 (es) |
| EP (1) | EP2869629B1 (es) |
| ES (1) | ES2636889T3 (es) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2871804B1 (en) * | 2013-11-11 | 2017-02-01 | Telefonica Digital España, S.L.U. | A method for access points scheduling for backhaul aggregation in a telecommunications network and a device |
| CN106341907B (zh) * | 2015-07-09 | 2021-03-16 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据传输方法、装置和系统 |
| JP6560559B2 (ja) | 2015-08-10 | 2019-08-14 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、及びプログラム |
| WO2017114547A1 (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | Telecom Italia S.P.A. | Sharing network resources made accessible by a set of access gateways |
| US12542710B2 (en) * | 2016-03-18 | 2026-02-03 | Plume Design, Inc. | Optimizing clusters of Wi-Fi networks |
| GB2555610B (en) | 2016-11-04 | 2020-01-15 | Samsung Electronics Co Ltd | Data traffic management in a telecommunication network |
| CN108156011B (zh) * | 2016-12-02 | 2021-05-07 | 上海掌门科技有限公司 | 一种进行无线接入点聚类的方法与设备 |
| CN109996248A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 索尼公司 | 用于无线通信的电子设备和方法以及计算机可读存储介质 |
| US10887795B2 (en) * | 2018-12-13 | 2021-01-05 | Fortinet, Inc. | Over-the-air (OTA) Wi-Fi offloading |
| CN109618368B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-02-09 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种时延与功耗联合优化的无线传感网数据融合调度算法 |
| US11026285B2 (en) * | 2019-04-03 | 2021-06-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Systems and methods for establishing network connections |
| CN116017470B (zh) * | 2021-10-22 | 2025-06-27 | 南宁富联富桂精密工业有限公司 | 延伸网络讯号的方法、电子装置及存储介质 |
| US12372948B2 (en) * | 2022-04-01 | 2025-07-29 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling operational characteristics of a plurality of wireless access points of a manufacturing environment |
| CN114885400B (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-20 | 深圳博纳移动信息技术有限公司 | 一种网络设备的接入管理方法和系统 |
| US12408074B2 (en) * | 2022-12-02 | 2025-09-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus of data transmission for high capacity network |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6772199B1 (en) | 2000-09-14 | 2004-08-03 | International Business Machines Corporation | Method and system for enhanced cache efficiency utilizing selective replacement exemption |
| US20030191856A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-09 | Paul Lewis | Wireless networking with dynamic load sharing and balancing |
| US7848241B2 (en) * | 2006-01-31 | 2010-12-07 | Motorola Mobility, Inc. | Method and apparatus for handoff control in mobile communications systems |
| US20070214379A1 (en) | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Qualcomm Incorporated | Transmission control for wireless communication networks |
| US7792059B2 (en) * | 2007-09-04 | 2010-09-07 | Motorola, Inc. | Method and system for transitioning between a distributed ad hoc network architecture and a cluster ad hoc network architecture |
| US8442003B2 (en) | 2007-09-06 | 2013-05-14 | Qualcomm Incorporated | Routing in a mesh network |
| US8248949B2 (en) * | 2007-09-20 | 2012-08-21 | Motorola Solutions, Inc. | Method and device for providing an alternative backhaul portal in a mesh network |
| US7839771B2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-11-23 | Aerohive Networks, Inc. | Backhaul failover method and system for a wireless network |
| US20100322141A1 (en) | 2008-03-11 | 2010-12-23 | Hang Liu | Joint association, routing and rate allocation in wireless multi-hop mesh networks |
| US8498647B2 (en) * | 2008-08-28 | 2013-07-30 | Qualcomm Incorporated | Distributed downlink coordinated multi-point (CoMP) framework |
| US8825053B2 (en) * | 2009-05-11 | 2014-09-02 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Technique for instructing mobile stations communicating with cooperating access nodes |
| US8254949B2 (en) * | 2009-12-23 | 2012-08-28 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Active set modification to release backhaul capacity |
| JP5795809B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2015-10-14 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | バックホール選択をサポートする方法及び装置 |
| EP2498530A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-12 | NTT DoCoMo, Inc. | Method for coordinated multipoint (CoMP) transmission/reception in wireless communication networks with reconfiguration capability |
| EP2735191B1 (en) | 2011-07-21 | 2015-01-21 | Telefonica S.A. | Bandwidth aggregation in an access point |
| EP3142412A1 (en) * | 2011-09-16 | 2017-03-15 | OCT Circuit Technologies International Limited | Communication in a cellular network taking into account backhaul loading |
| US8634323B2 (en) * | 2011-10-14 | 2014-01-21 | Qualcomm Incorporated | Apparatuses and methods for facilitating simulcasting and de-simulcasting with a plurality of base stations |
| US8798021B2 (en) * | 2012-03-16 | 2014-08-05 | Nokia Siemens Networks Oy | Hierarchical network and interference management |
| EP2910060B1 (en) * | 2012-10-17 | 2016-12-07 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Selection of access points for coordinated multipoint uplink reception |
| US9155013B2 (en) * | 2013-01-14 | 2015-10-06 | Qualcomm Incorporated | Cell range expansion elasticity control |
| EP2984870B1 (en) * | 2013-04-12 | 2018-03-28 | Nec Corporation | Radio access management system and method |
-
2013
- 2013-10-31 EP EP13382438.3A patent/EP2869629B1/en not_active Not-in-force
- 2013-10-31 ES ES13382438.3T patent/ES2636889T3/es active Active
-
2014
- 2014-10-30 US US14/528,234 patent/US9503933B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2869629B1 (en) | 2017-06-07 |
| US9503933B2 (en) | 2016-11-22 |
| US20150117210A1 (en) | 2015-04-30 |
| EP2869629A1 (en) | 2015-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2636889T3 (es) | Método y dispositivo para coordinar puntos de acceso para la agregación de enlace de retroceso en una red de telecomunicaciones | |
| ES2624443T3 (es) | Un método para la programación de puntos de acceso para agregación de la red de retorno en una red y un dispositivo de telecomunicaciones | |
| Din et al. | A cluster-based data fusion technique to analyze big data in wireless multi-sensor system | |
| US8982708B1 (en) | Priority aware dynamic routing protocol for ad-hoc networks | |
| WO2015055871A1 (es) | Sistema y método de control descentralizado de redes inalámbricas | |
| Wang et al. | Forming priority based and energy balanced ZigBee networks—a pricing approach | |
| AU2005272107A1 (en) | Logical and physical mesh network separation | |
| CN106535207B (zh) | 一种小型化多业务无线移动自组网网络系统 | |
| Paul | Introduction to MANET and Clustering in MANET | |
| Li et al. | Always connected things: Building disaster resilience iot communications | |
| Cheng et al. | Ssdnet: Small-world super-dense device-to-device wireless networks | |
| Abdellatif et al. | Service oriented D2D efficient communication for post-disaster management | |
| Huynh et al. | A novel cross-layer framework for large scale emergency communications | |
| Al Sawafi et al. | Toward hybrid RPL based IoT sensing for smart city | |
| Veni et al. | Mobile ad hoc network | |
| Almaiah | An efficient smart weighted and neighborhood-enabled load balancing scheme for constraint oriented networks | |
| Yim et al. | Efficient multipath routing protocol against path failures in wireless sensor networks | |
| Sudarshan et al. | A survey on heterogeneous wireless sensor networks | |
| Sujitha et al. | Enhancement of Throughput and Energy Effeiciency Using Enhanced Dynamic Power Consumption MAC Protocol in MANET | |
| Baimukhanov et al. | Infrastructure-less long-range text-messaging system | |
| Trajcevski et al. | Improving the energy balance of field-based routing in wireless sensor networks | |
| Shanthi et al. | Detection of false alarm in handling of selfish nodes in MANET with congestion control | |
| Park et al. | Opportunistic discovery scheme for device-to-device communication | |
| Liu et al. | Scalable and robust data dissemination in wireless sensor networks | |
| Schnaufer et al. | Beacon-based short message exchange in an inner city environment |