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ES2325407T3 - Procedimiento para transmision de señales en un sistema de comunicacion por radio. - Google Patents

Procedimiento para transmision de señales en un sistema de comunicacion por radio. Download PDF

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ES2325407T3
ES2325407T3 ES05708041T ES05708041T ES2325407T3 ES 2325407 T3 ES2325407 T3 ES 2325407T3 ES 05708041 T ES05708041 T ES 05708041T ES 05708041 T ES05708041 T ES 05708041T ES 2325407 T3 ES2325407 T3 ES 2325407T3
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ES
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station
frequency
transmission
stations
fcc
Prior art date
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ES05708041T
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Matthias Lott
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Gigaset Communications GmbH
Original Assignee
Gigaset Communications GmbH
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Abstract

Procedimiento para la transmisión de señales en un sistema de comunicación por radio sin entidad central, que proporciona al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...) para una transmisión de comunicación (d) entre al menos dos estaciones de funcionamiento asíncrono (S1, S2) sin entidad central, caracterizado porque la disponibilidad de emisión y/o recepción entre al menos dos estaciones (S1, S2) se sintoniza en uno (fcc) de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f, f2, f3,...), antes de que se produzca la transmisión de comunicación (d) entre al menos dos estaciones (S1, S2) en otro (f1, f2, f3,...) de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...).

Description

Procedimiento para transmisión de señales en un sistema de comunicación por radio.
La invención se refiere a un procedimiento para transmisión de señales en un sistema de comunicación por radio, en especial en un sistema de comunicación por radio organizado de forma descentralizada.
Los sistemas de radio futuros funcionarán con velocidades de transmisión de datos muy elevadas, para poder manejar por ejemplo aplicaciones multimedia con una calidad de servicio requerida. Además de esto cabe esperar un número de abonados en continuo ascenso, de tal modo que puedan habilitarse bandas de frecuencia adicionales para ser utilizadas por sistemas de radio. Para un uso eficiente de estas bandas de frecuencia, sin embargo, es necesario que los sistemas de radio operen en un margen de frecuencias grande.
En los sistemas de radio se utilizan diferentes procedimientos para dividir los recursos y para multiplexados. Aparte del multiplexado por división de de tiempos (Time Division Multiplex, TDM) y por división de código (Code Division Multiplex, CDM), se materializan diferentes canales de frecuencia mediante el procedimiento FDM (Frecuency Division Multiplex). En el procedimiento FDM se divide un espectro de frecuencias ancho en muchos canales de frecuencia separados en el margen de frecuencias en cada caso con una anchura de banda estrecha, con lo que se obtiene un entramado de canales de frecuencia definido por las distancias entre las frecuencias portadoras. Por medio de esto es posible atender de forma ventajosa simultáneamente a varios abonados en diferentes canales de frecuencia y adaptar mejor los recursos a las necesidades individuales de los abonados. A este respecto, una distancia suficiente entre los canales de frecuencia garantiza que puedan reducirse y controlarse perturbaciones entre los canales.
Asimismo pueden ofrecerse, mediante la separación en varios canales de frecuencia, servicios con diferentes requisitos de calidad de servicio (QoS - Quality of Service). Los servicios con mayor prioridad no compiten en este caso con servicios con menor prioridad, con lo que pueden garantizarse ventajosamente requisitos de calidad de servicio mediante una distribución de recursos en márgenes de frecuencias.
Para el uso de canales de frecuencia en banda estrecha por parte de un procedimiento de acceso correspondiente, llamado FDMA (Frecuency Division Multiple Access), los emisores y los receptores tienen que seleccionar de forma coordinada, en cada caso, una frecuencia portadora correspondiente. Antes de un uso del recurso correspondiente, es decir, del canal de frecuencias o de radio, es necesario comprobar asimismo si el recurso seleccionado no está siendo utilizado ya por otras estaciones. A continuación, se reserva el recurso y la reserva se comunica dado el caso a otras estaciones potenciales, de tal modo que estas estaciones a continuación no accedan al mismo tiempo al recurso y provoquen colisiones. A este respecto existe el reto de configurar el uso de estas frecuencias de la forma más eficiente posible, con poca complejidad y en lo posible sólo un emisor y receptor (transceptor) por estación. A esto hay que añadir, dado el caso, la condición marginal de que todas las estaciones tengan el mismo derecho, es decir, que ninguna estación asuma funciones de control sobre varias estaciones para la adjudicación de los canales de
frecuencia.
En especial en redes auto-organizativas y redes sin infraestructura, las llamadas redes ad-hoc, existen con frecuencia estaciones con el mismo derecho que llevan a cabo los mismos algoritmos y protocolos. Un ejemplo conocido de este tipo de redes es la red local inalámbrica (Wireless LAN) según el estándar IEEE 802.11.
Si en estas redes las estaciones no están informadas sobre el uso de los canales de frecuencia por parte de otras estaciones, ya que las informaciones correspondientes no son reunidas y distribuidas por una estación central, una estación no puede decidir qué canal de frecuencia debe proponer o seleccionar para una comunicación con otra estación. Además de esto una estación no sabe cuándo otra estación está lista para recibir y a qué frecuencia. De este modo una estación no podría normalmente establecer un enlace con otra estación, si se seleccionaran a voluntad los canales de frecuencia de ambas. Además de esto, un servicio de distribución (Broadcast) a una frecuencia sólo alcanzaría una parte de las estaciones, que estén casualmente listas para recibir a esta frecuencia.
Por ello es necesario coordinar el uso de estos recursos ortogonales. Si con este fin se quiere usar una frecuencia determinada en tiempos prefijados fijamente, es decir, que todas las estaciones estén listas para recibir a esta frecuencia, no pueden usarse las frecuencias disponibles en paralelo a ello. En este caso, estos recursos no serían aprovechables ni estarían disponibles para estas estaciones.
En los sistemas de telefonía móvil celulares existentes se adjudican las frecuencias a través de una estación central, la estación base (BS - Base Station), las estaciones móviles (MS - Mobile Station) situadas en la celda de radio de la estación base. En GSM (Global System for Mobile Communication) se utiliza por ejemplo un canal de frecuencia central por celda de radio para emitir informaciones generales, que es usado por las estaciones móviles para ser informadas acerca de un canal de frecuencia para la solicitud y demanda de recursos. Si una estación, en especial una estación móvil, quisiera transmitir datos, demanda estos en el canal de frecuencia conocido por ella a la estación base. La estación base comunica después a la estación móvil la frecuencia portadora correspondiente, a la que quiere comunicarse con la estación base. La adjudicación y la gestión de los recursos disponibles se controlan centralmente en un controlador de estación base (BSC - Base Station Controller) de orden superior respecto a la estación base y se señalizan desde la estación base. Lo mismo es aplicable a sistemas de la tercera generación UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), que también señalizan la asignación de frecuencias según el procedimiento centralizado con ayuda de una estación base. A causa del control central, este procedimiento no puede aplicarse en un sistema organizado de forma descentralizada sin entidad central.
Otros sistemas, como p.ej. los sistemas WLAN (Wireless Local Area Network) según el estándar HIPERLAN tipo 2, conocido por ejemplo del documento ETSI/BRAN ``Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN tipo 2 Functional Specification Data Link Control (DLC) Layer; Part 4 - Extension for Home Environments, Draft DTR/BRAN-0020004-4, ETSI, Sophia Antipolis, Francia, abril de 2000, o según el estándar IEEE 802.11, utilizan para la comunicación entre dos o más estaciones sólo una única frecuencia portadora. Un cambio a otra frecuencia sirve para desviar perturbaciones, a causa por ejemplo de un uso ya existente de la frecuencia seleccionada por parte de otras estaciones. Si se encuentra una nueva frecuencia portadora aprovechable, todas las estaciones que anteriormente se comunicaban entre ellas cambian a esta frecuencia, para emitir y recibir a esta frecuencia. En HIPERLAN/2 se conoce este procedimiento con el término Dynamic Frecuency Selection (DFS). Sin embargo, no está previsto un uso simultáneo en función de la necesidad de varias frecuencias por parte de cualquier estación, para aumentar la posible capacidad total del sistema o de un enlace individual. La velocidad de transmisión de datos máxima está limitada de este modo a un canal de frecuencia.
De forma similar al procedimiento DFS según el estándar HIPERLAN/2, se conoce un sistema en el que vehículos forman grupos que utilizan diferentes frecuencias. Los vehículos contiguos comparten a este respecto la misma frecuencia portadora. Mediante la medición de los canales de frecuencia activos es posible participar al mismo tiempo en varios grupos y cambiar grupos, para tener en cuenta las topologías variables de la red. A este respecto se parte de la base de que una estación normalmente sólo usa una frecuencia para el intercambio de datos, mientras que en las otras frecuencias sólo se recibe, para preparar la ocupación y un posible cambio de frecuencia. Para poder recibir simultáneamente en otras frecuencias, se propone para esto utilizar dos transceptores, uno para el intercambio de datos y el segundo para la medición de otras frecuencias potencialmente utilizables. Sin embargo, un uso de varias frecuencias disponibles para la comunicación con estaciones contiguas para el intercambio de datos tampoco se describe aquí.
En el estándar telefónico inalámbrico DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone) se especifica un uso flexible de los recursos, incluyendo diferentes canales de frecuencia. El procedimiento para usar los recursos se llama Dynamic Channel Selection (DCS). En el sistema, una estación base controla en el llamado "Basic Mode" exclusivamente la adjudicación de recursos, apoyándose la transmisión (en inglés relaying) de paquetes de datos. Para esto se prueba y confirma la disponibilidad de los recursos, de forma similar a un sistema distribuido descentralizado.
A causa del papel especial de la estación base, los mecanismos del sistema DECT no pueden aplicarse a sistemas organizados de forma descentralizada. Además de esto, en el DECT no está prevista una comunicación directa entre las estaciones y tampoco el establecimiento de varios enlaces paralelos en diferentes canales de frecuencia. Por lo contrario, una estación busca un canal de frecuencia y reduce o aumenta la velocidad de transmisión de datos mediante la selección de un número de segmentos de tiempo.
De M. Lott, M. Meincke, R. Halfmann, "Exploitation of Multiple Frecuency Channels in WLAN", en Proc. of WIT (Int. Workshop on Intelligent Transportation), Hamburgo, Alemania, marzo de 2004, se conoce un procedimiento en el que para transmitir señales en un sistema de comunicación por radio con al menos dos canales de frecuencia, una estación accede según un patrón de tiempo constante a uno de los canales de frecuencia para emitir y/o recibir señales o datos. En un sistema de comunicación por radio asíncrono de este tipo, cada estación selecciona un mismo tamaño de trama o duración de una trama virtual y periodo para la transmisión de mensajes de alta prioridad a través de un canal de frecuencia de alta prioridad. El punto inicial en el tiempo de una trama virtual así puede definirse independientemente desde cada estación. Este procedimiento garantiza que todos los mensajes importantes se reciben a una frecuencia de coordinación en todas las estaciones a más tardar después de una trama virtual y, al mismo tiempo, las diferentes estaciones pueden usar para comunicarse entre ellas cualquier otra frecuencia. Cada estación sólo tiene que presentar ventajosamente un único dispositivo de emisión/recepción para acceder a un único canal de frecuencia, lo que hace que las estaciones puedan producirse económicamente.
En este procedimiento existe el inconveniente de la pérdida de eficiencia a causa de la asincronía de los abonados. Conforme a este procedimiento cada estación tiene que cambiar, durante un tiempo de ausencia asíncrono, de un canal de frecuencia usado momentáneamente al canal de frecuencia de coordinación. La duración de la ausencia de la estación, es decir, durante cuánto tiempo una estación escucha a la frecuencia de coordinación, tiene importancia para la eficiencia.
La figura 4 representa una estación con diez estaciones S1 - S10 que se comunican, las cuales durante el 20% de la trama virtual cambian a la frecuencia de coordinación. La figura 5 muestra la pérdida correspondiente de la máxima velocidad de transmisión de datos posible, es decir el rendimiento resultante, con el tiempo de ausencia aclarado como parámetro de las diferentes curvas. De este modo se ha representado el rendimiento respecto a la oferta de datos a emitir que se ofrecen realmente en el canal de radio transmitida en un canal físico. El valor 1 se corresponde a este respecto con el 100%. Puede verse que con un tiempo de ausencia de 10 ms (0,1) en una trama virtual de 100 ms, que se corresponde con el 10% de tiempo de ausencia, se obtiene una pérdida de aprox. el 25% de rendimiento en comparación con un funcionamiento de referencia sin cambio de frecuencia. La pérdida aumenta en otro 10% o 40% si se aumentan los tiempos de ausencia al 20% o al 50% (0,2 ó 0,5).
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En este caso no se ha contestado por cálculo en un 10% de los casos, suponiendo un handshake de 4 vías con una solicitud de emisión o una señal de listo para emitir (Request-To-Send/RTS) por parte de una estación que desea enviar datos, y una señal de listo para recibir (Clear-To-Send/CTS) de una estación, que ha recibido la señal y está lista para la recepción. Esto conduce a una duplicación de la ventana de contenidos para determinar un backoff, es decir, un tiempo pasivo, y repetidos intentos de transmisión de la estación emisora después de un time-out correspondiente (español: proceso de vigilancia de tiempo). En el peor de los casos la estación de destino está ausente durante los siguientes 10 ms, lo que conduce a que una estación con necesidad de emisión realiza muchos nuevos intentos de transmisión y aumenta innecesariamente la ventana de backoff. Un mecanismo de este tipo se conoce de la IEEE082.11, para evitar un atasco y reducir la tasa de intentos de acceso en condiciones de carga elevada y reducir al mismo tiempo la probabilidad de colisión de paquetes de control RTS. En el escenario de conmutación asíncrono, las respuestas ausentes se interpretan erróneamente como atasco. Aparte de esto las transmisiones RTS sin éxito e inútiles aumentan la carga en el sistema y en consecuencia reducen el rendimiento alcanzable.
El objetivo de la invención consiste por lo tanto en permitir en un sistema organizado de forma descentralizada, un uso lo más eficiente posible de varios canales de frecuencia disponibles. Este objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones subordinadas se indican respectivamente variantes de la invención.
Conforme al procedimiento es especialmente ventajoso un procedimiento para la transmisión de señales en un sistema de comunicación por radio asíncrono, que proporciona al menos dos canales de frecuencia y está diseñado para una transmisión de comunicación entre al menos dos estaciones que funcionan asíncronamente a través de los canales de frecuencia, y en el que para las dos estaciones para la transmisión de comunicación se define un dominio de tiempo común para la disponibilidad de emisión y/o recepción para un intercambio de datos asíncrono.
Conforme a una configuración autónoma y a un aspecto autónomo de la invención es ventajoso en especial un procedimiento, en el que una de las estaciones antes de la transmisión de comunicación, para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, emite una señal de listo para emitir enintervalos variables que disminuyen o aumentan en el tiempo. Un procedimiento de este tipo es también autónomo e independiente del procedimiento descrito anteriormente.
Es especialmente ventajoso un procedimiento de este tipo si la estación emisora, después de obtener una respuesta de la otra estación, señaliza su trama de tiempo para adaptarse a la trama de tiempo de la otra estación, y/o adapta su propia trama de tiempo a la trama de tiempo de la estación receptora. En un procedimiento de este tipo, conforme a una primera variante, la estación emisora o la estación que desea señalizar o enviar datos se adapta de forma ventajosa, en cuanto a su propia trama de tiempo a la trama de tiempo de la estación receptora. Conforme a una segunda variante, la estación receptora adapta su trama de tiempo a la de la estación emisora. Conforme a una tercera variante también es posible una adaptación mutua. A este respecto se adaptan mutuamente los puntos de inicio de las tramas de tiempo, en especial sólo aproximadamente con relación a tiempos de emisión y recepción comunes sintonizados, manteniendo la verdadera asincronía.
Es especialmente ventajoso un procedimiento así cuando los máximos intervalos que aumentan o disminuyen en el tiempo son más cortos y/o igual de largos que la duración de la recepción. La duración de la recepción se corresponde con el tiempo durante el cual las estaciones están listas para recibir a una frecuencia prefijada, para recibir con preferencia paquetes de broadcast de alta prioridad.
Conforme a una configuración autónoma de la invención es especialmente ventajoso un procedimiento en el que, para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, una de las estaciones señala a otra de las estaciones antes de la transmisión de comunicación un momento de inicio de la transmisión de comunicación o una disponibilidad de recepción en un canal de frecuencia correspondiente.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que, para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, una de las estaciones señala a otra de las estaciones antes de una transmisión de comunicación de este tipo un cambio a un canal de frecuencia, que se utiliza a continuación, de los canales de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que, para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, una de las estaciones señala a otra de las estaciones un momento de la transmisión de comunicación y/o un momento de un cambio del canal de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento de este tipo si el momento se determina con relación al momento de emisión de la señalización.
Es especialmente ventajoso un procedimiento de este tipo con una señalización, si la señalización se transmite a través de un paquete de radiodifusión, a través de un paquete de datos, a través de una señal de listo para emitir y/o a través de una señal de listo para recibir.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que se transmiten señales para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción de la transmisión de comunicación a través de un primer canal de frecuencia de los canales de frecuencia, y en el que la transmisión de comunicación se lleva a cabo a través de otro canal de frecuencia de los canales de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que se transmiten señales para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción de la transmisión de comunicación a través de un canal de frecuencia de coordinación de los canales de frecuencia, y en el que la transmisión de comunicación se lleva a cabo a través de otro canal de frecuencia de los canales de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que las estaciones se sintonizan sólo mientras dura la transmisión de comunicación y/o mientras dura una secuencia de transmisiones de comunicación entre estas estaciones.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que las estaciones, durante la preparación y/o durante la transmisión de comunicación, tienen en cuenta que la otra estación, respectivamente, tiene un desplazamiento de sintonización restante.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que otra estación, que no se comunica con las estaciones que se comunican, lleva a cabo un cambio del canal de frecuencia utilizado y/o un cambio de tiempos de recepción y/o emisión de forma asíncrona y desplazada respecto a las estaciones que se comunican entre sí con una transmisión de comunicación.
Es especialmente ventajoso un procedimiento según una reivindicación anterior, en el que todas las estaciones acceden según un patrón de tiempo al menos a uno de los canales de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que una de las estaciones y al menos otra estación usan patrones de tiempo individuales de la estación para acceder a los canales de frecuencia.
Es especialmente ventajoso un procedimiento en el que como sistema de comunicación por radio se utiliza un sistema de comunicación por radio organizado de forma descentralizada.
Conforme al dispositivo es especialmente ventajosa una estación para un sistema de comunicación por radio asíncrono, estando equipada la estación al menos con un dispositivo de emisión/recepción para acceder a voluntad en cada caso a un canal de frecuencia de al menos dos canales de frecuencia del sistema de comunicación por radio, para emitir y/o recibir señales, estando configurada la estación de forma sintonizable para una transmisión de comunicación provisionalmente con otra estación, que se comunica para la transmisión de comunicación. Una estación así es especialmente ventajosa si ésta puede usarse para realizar uno de los procedimientos descritos.
Especialmente ventajosa es según esto una estación que presenta un temporizador para emitir una señal de listo para emitir en intervalos variables, que disminuyen o aumentan en el tiempo.
Además de esto es especialmente ventajosa según esto una estación, con un temporizador para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción de la transmisión de comunicación y/o de un cambio del canal de frecuencia, y para señalizar el momento del cambio a las otras estaciones.
Mediante el procedimiento conforme a la invención se permite de forma ventajosa el uso de varios canales de frecuencia con sólo un dispositivo de emisión/recepción, en un sistema asíncrono sin entidad central.
Las estaciones en sí mismas son en sentido estricto todavía asíncronas, si bien se han sincronizado aproximadamente, es decir, se han aproximado en el tiempo. No se trata de una sincronización, que es necesaria para poder intercambiar datos entre sí, como sería el caso p.ej. para una sincronización de una trama o segmento de tiempo, que sería necesaria en sistemas sincrónicos, p.ej. GSM. Aquí se trata por lo contrario de una sintonización o coordinación de tiempos de disponibilidad de emisión o recepción y con ello sólo de forma limitada de una verdadera "sincronización". Para simplificar y facilitar la comprensión, sin embargo, se utiliza también el término sincronización.
A continuación se explica la invención con más detalle con ayuda de ejemplos de realización. A este respecto muestran
la figura 1 un acceso opcional a modo de ejemplo de estaciones de radio a dos canales de frecuencia,
la figura 2 dos tramas a modo de ejemplo para una señal de listo para emitir o una señal de listo para recibir,
la figura 3 un modelo de acceso a modo de ejemplo de dos estaciones a dos diferentes canales de frecuencia, conforme a una segunda forma de realización autónoma,
la figura 4 un esquema de acceso de un gran número de estaciones a un canal de frecuencia, que sirve para coordinar el acceso, conforme al estado de la técnica,
la figura 5 un diagrama para visualizar el rendimiento en un procedimiento de este tipo conforme al estado de la técnica,
la figura 6 un esquema de acceso al canal de frecuencia para coordinación, de forma correspondiente a la segunda forma de realización conforme a la figura 3 y
la figura 7 un diagrama para visualizar el rendimiento en un procedimiento de este tipo.
Bajo el término estación se entiende en el ámbito de la invención un terminal de abonado móvil o estacionario, que puede comunicarse a través de radio, y también una estación de radio asociada por ejemplo a una máquina. Los ejemplos siguientes se basan en las siguientes condiciones marginales, pero sin estar limitados a las mismas. De este modo, para llevar a cabo el procedimiento conforme a la invención en cada estación sólo se necesita una unidad de emisión/recepción (transceptor), lo que reduce ventajosamente costes. Asimismo se produce un acceso a medios de transmisión, es decir canales de frecuencia, según un protocolo de acceso opcional conocido por el término Random Access. Además de esto no existe una entidad central para un control central del uso de recursos, y el acceso mediante varias estaciones se produce asincrónicamente, es decir las estaciones no están sincronizadas entre ellas.
Después de un acceso aleatorio a un canal de frecuencia de varios canales de frecuencia disponibles, la estación emite por ejemplo uno o varios paquetes de datos. Después de la emisión la estación lleva a cabo un cambio de frecuencia y recibe en otro canal de frecuencia uno o varios paquetes de datos de otra estación. Después de esta recepción la estación accede a su vez, p.ej. mediante un acceso aleatorio, a un tercer canal de frecuencia y emite uno o varios paquetes de datos. El acceso se realiza según esto opcionalmente. A causa de la condición marginal de sólo un dispositivo de emisión/recepción, la estación puede emitir o recibir en los canales de frecuencia. El cambio de frecuencia y la conmutación entre emisión y recepción están ligados generalmente a un cierto retardo temporal.
Para evitar un derroche de la capacidad o anchura de banda, se proponen a continuación mejoras con ayuda de dos formas de realización, pudiendo aplicarse las mismas de forma especialmente ventajosa en una forma de realización mixta y en unión a un sistema FDMA descentralizado.
Conforme a la primera forma de realización, una primera estación S1 emite una señal de listo para emitir R, en especial en forma de un paquete de disponibilidad de emisión (Request-To-Send, RTS) conocido de por sí en un canal de frecuencia. A este respecto se trata con preferencia de un canal de frecuencia de coordinación fcc, cuya ocupación puede verse en la figura 1. Cada estación accede conforme a una trama de acceso virtual y unitaria del sistema en intervalos de tiempo prefijados a este canal de frecuencia fcc.
El tiempo restante, la estación respectiva puede acceder a cualquier otro canal de frecuencia disponible, por lo que el tiempo de acceso al canal de frecuencia de coordinación fcc se designa a continuación también como tiempo de ausencia X. Este tiempo de ausencia X es una porción menor que un periodo de tiempo Y de la trama. En el ejemplo de realización representado en la figura 1, el tiempo de ausencia X conforme a las variantes c) - e) es la mitad del periodo de tiempo Y/2 de la duración Y de la trama.
Si después de la emisión de una señal de listo para emitir R desde la primera estación S1 no se recibe ninguna señal de listo para recibir C (Clear-To-Send, CTS) de una segunda estación S2 adicional, la primera estación S1 pasa a una transmisión repetida de la señal de listo para emitir R, para señalizar que desea enviar datos o comunicarse de otro modo.
La transmisión repetida de la señal de listo para emitir R no se realiza a este respecto en intervalos discretos y fijados con la misma separación en el tiempo, como se ilustra conforme a la variante a) y se conoce de la Exploitation of Multiple Frecuency Channels in WLAN, M. Lott, M. Meincke, R. Halfmann, in Proc. of WIT (International Workshop on Intelligent Transportation), Hamburgo, Alemania, marzo de 2004.
La transmisión repetida de la señal de listo para emitir R tampoco se realiza según un principio puramente aleatorio, como se ilustra conforme a la variante b) y se conoce tomado de por sí del estándar IEEE 802.11.
Para mejorar el rendimiento se utiliza frente a esto un esquema de transmisión, en el que no se llevan a cabo momentos ni aleatorios ni igual distanciados para la transmisión repetida de la señal de listo para emitir R, sino intentos de transmisión repetidos en el tiempo en intervalos crecientes o decrecientes, como se ha ilustrado en las variantes c) - e) en la figura 1. A este respecto se parte de un tiempo de ausencia X, que se corresponde a modo de ejemplo con la mitad del periodo de tiempo Y de la trama virtual.
Después de una primera transmisión de una señal de listo para emitir R y la ausencia de una señal de listo para recibir C se realiza una transmisión repetida de la señal de listo para emitir R con un intervalo temporal prefijado. Este intervalo temporal prefijado se corresponde a modo de ejemplo con la mitad del tiempo de ausencia esperado, es decir X/2 ms. En las variantes c) - e) la duración se corresponde, hasta una primera transmisión repetida, solamente con una sexta parte del tiempo de ausencia, es decir x/6. Si después de esto tampoco se recibe una señal de listo para recibir C, se produce una transmisión nuevamente repetida de la señal de listo para emitir, y precisamente esta vez después de un periodo de tiempo mayor, p.ej. una quinta parte del tiempo de ausencia, es decir x/5 ms. Se producen otras transmisiones repetidas por ejemplo después de una cuarta parte del tiempo de ausencia, es decir x/4 ms, después de la mitad del tiempo de ausencia, es decir X/2 ms, y después de la duración de todo el tiempo de ausencia X. Gracias a ello, durante el periodo de tiempo Y de una trama completa la primera estación S1 emite como máximo seis veces una señal de listo de emitir R. Como muy tarde después de la emisión de la sexta señal de listo para emitir R la segunda estación S2 debería, en la constelación representada, haber recibido la señal de listo para emitir R de la primera estación y, en el caso de la disponibilidad de recepción, emitir por su parte una señal de listo para recibir C.
En cuanto la primera estación S1 después de la emisión de una señal de listo para emitir R detecta energía, en especial detecta energía por encima de un umbral definido, se lleva a cabo una transmisión o repetición de transmisión, como se especifica p.ej. conforme al estándar IEEE 802.11, y no se espera ningún otro periodo de tiempo hasta una transmisión repetida retardada de este modo. Después de la recepción de la señal de listo para recibir C, la estación S1 inicia de este modo los pasos necesarios para transmitir datos a través del enlace de comunicación, de tal modo que se produce una transmisión de comunicación d desde la primera estación S1 a la segunda estación S2. Esta transmisión de comunicación d se lleva a cabo con preferencia en otro canal de frecuencia f1, para mantener libre un canal de frecuencia especial como canal de frecuencia de coordinación fcc con fines de coordinación.
Conforme a la variante c) el tiempo de ausencia X de la segunda estación S2, es decir el periodo de tiempo durante el cual la segunda estación S2 emite o recibe en el canal de frecuencia de coordinación fcc, está situado en la segunda mitad de la trama de la segunda estación S1. De esta forma, la segunda estación S2 recibe sólo la quinta señal de listo para emitir R emitida desde la primera estación S1. Después de su recepción, la segunda estación S2 emite una señal de listo para recibir C a la primera estación S1, para lo que la segunda estación S2 utiliza también el canal de frecuencia de coordinación fcc. La primera estación S1 se conmuta después de cada emisión de una señal de listo para emitir R al estado de recepción, de tal modo que puede recibir estas señales de listo para recibir C de otra estación en el canal de frecuencia de coordinación fcc.
Naturalmente la primera estación S1 puede cambiar entretanto también a otro canal de frecuencia, para recibir o emitir en otro de los canales de frecuencia f1, ... disponibles el periodo de tiempo entre la posible recepción de una señal de listo para recibir C ausente, como respuesta a una señal de listo para emitir R, y la emisión de la siguiente señal de listo para emitir R.
Conforme a la variante d), el tiempo de ausencia X de la segunda estación S2 ya se encuentra al principio del periodo de tiempo Y de la trama virtual de la primera estación S1. En consecuencia la segunda estación S2 emite una señal de listo para recibir C ya después de la primera emisión de una señal de listo para emitir R desde la primera estación S1, de tal modo que a continuación puede realizarse la transmisión de comunicación d de datos.
La variante e) muestra un caso en el que el tiempo de ausencia X de la segunda estación S2, es decir el tiempo de recepción de la segunda estación S2 en el canal de frecuencia de coordinación fcc, empieza de forma desplazada en el tiempo después del inicio del periodo de tiempo Y de la trama virtual de la primera estación S1. Para esto ambas estaciones cambian a su vez juntas a otro canal de frecuencia, por ejemplo al primer canal de frecuencia f1 representado. Por un cambio simultáneo debe entenderse a este respecto, con relación a la configuración asíncrona del sistema, opcionalmente también un cambio desplazado en el tiempo del canal de frecuencia, en donde se tiene en cuenta de forma correspondiente un desplazamiento en el tiempo de este tipo de las dos estaciones S1, S2 afectadas y que se comunican entre sí.
La variante e) muestra un caso en el que el tiempo de ausencia X de la segunda estación S2 comienza claramente desplazado con relación al inicio del periodo de tiempo Y de la trama de la primera estación S1. De forma correspondiente la segunda estación S2 recibe sólo la tercera repetición de la señal de listo para emitir R, tras lo cual la segunda estación S2 reenvía una señal de listo para recibir C a la primera estación S1. Las dos estaciones cambian a su vez después de esto, según un principio de cambio prefijado, al primer canal de frecuencia f1 para llevar a cabo la transmisión de comunicación d de datos.
Aparte de los intervalos crecientes en el tiempo de la emisión de la señal de listo para emitir R, también pueden usarse intervalos que se reducen en el tiempo a partir de grandes intervalos.
Aparte de la posibilidad del inicio inmediato de una transmisión de comunicación d en el mismo o con preferencia otro canal de frecuencia, existe naturalmente también la posibilidad de una transmisión de comunicación desplazada en el tiempo, de tal modo que la transmisión de comunicación entre dentro de la trama siguiente o de la que viene después, o bien en una todavía posterior. En especial en el caso de una transmisión de comunicación d desplazada en el tiempo de este tipo es muy ventajosa una coordinación en el tiempo de la transmisión y, dado el caso, de un cambio de frecuencia correspondiente entre las estaciones S1 y S2 que se comunican. Para una coordinación de este tipo se intercambian o señalizan los momentos tw de un cambio o inicio de transmisión y/o las frecuencias o los números de canal de un canal de frecuencia fj, al que se cambia, entre las estaciones S1 y S2. Una señalización de este tipo del momento y/o del canal de frecuencia, en el que una estación está lista para transmitir o cambia otra frecuencia, es objeto de la segunda forma de realización preferida.
Conforme a esta segunda forma de realización, una estación Si, i = 1, 2, 3, ...señaliza a otra estación Si datos, que se utilizan para una sincronización provisional de estas estaciones que se comunican entre sí momentánea o subsiguientemente. Estos datos señalizados pueden referirse al momento de una transmisión de comunicación. Adicional o alternativamente estos datos pueden referirse a una frecuencia o a un canal de referencia fj, que se utilizan para una transmisión de comunicación d de datos. Aparte de la transmisión de momentos en los que empieza o se realiza la verdadera transmisión de comunicación d de datos, se transmiten con preferencia momentos en el tiempo en los que se lleva a cabo un cambio de frecuencia desde la estación que señaliza.
La transmisión de estas informaciones puede realizarse en especial de dos modos preferidos. Conforme a la primera variante se señala la información Huckepack (Piggyback). La transmisión de esta información o estos datos puede señalizarse con preferencia como parte de una señal de listo para emitir R, de una señal de listo para emitir C o de un verdadero paquete de datos de una transmisión de comunicación d.
La figura 2 representa un ejemplo de paquetes de datos configurados de forma correspondiente. Una señal de listo para emitir R comprende por ejemplo, aparte de los habituales datos de identificación ID y una identificación como señal de listo para emitir R, opcionalmente también una información que indica a qué otra estación Si debe enviarse este paquete de datos o esta señal de listo para emitir R. Aparte de esto se comunica el momento tw de una acción, en especial el momento tw del inicio de la transmisión de comunicación d de los verdaderos datos y/o de un cambio a un canal de frecuencia fj determinado. Si se permanece en el canal de frecuencia determinado se transmite también convenientemente esta información del canal de frecuencia momentáneo. De forma correspondiente en una señal de listo para recibir C se incluye, aparte de una información de identificación ID habitual y de la marcación como señal de listo para recibir C, opcionalmente una estación Si a la que está dirigida la señal de listo para recibir C así como, en caso necesario, un momento tw de un cambio o de una disponibilidad de recepción así como una información de un canal de frecuencia fj utilizado a continuación.
Los momentos tw se codifican con preferencia con relación al momento de emisión del paquete RC correspondiente. Con una granularidad de sólo un bit pueden colocarse, en una trama virtual con una duración Y de 100 ms, por ejemplo intervalos de 0,4 ms.
Conforme a una segunda variante se comunican los momentos tw, en los que una estación cambia a una frecuencia determinada o a un canal de frecuencia fj determinado, en especial a la frecuencia de coordinación o al canal de frecuencia de coordinación fcc, a una frecuencia apropiada para ello, p.ej. la frecuencia de coordinación fcc, mediante un paquete de señalización a modo de una comunicación de radiodifución (Broadcast).
De forma ventajosa las dos formas de realización alternativas pueden utilizarse de modo independiente entre ellas o combinadas. El beneficio potencial de la segunda forma de realización con la señalización de momentos de conmutación de frecuencia tw es igual a una coordinación de los momentos de conmutación de frecuencia, es decir, los momentos tw de un cambio de frecuencia o de una conmutación de frecuencia se sincronizan en el sistema asíncrono entre las estaciones implicadas. Conforme a una variante preferida cambian grupos de estaciones Si, que se comunican entre sí o desean comunicarse, en los mismos momentos tw la frecuencia. Por momentos tw iguales deben entenderse a este respecto también ventanas de tiempo, que pueden ser necesarias con relación a la asincronía del sistema.
De forma ventajosa cambian las estaciones Si, i = 1, 2, ..., que no desean comunicarse con las estaciones que se comunican entre sí, la frecuencia en otros momentos, es decir de forma intencionadamente asíncrona, para evitar el riesgo de colisiones.
La figura 3 muestra un desarrollo de procedimiento para ilustrar a modo de ejemplo una variante de la segunda forma de realización. El sistema de comunicación por radio presenta un canal de frecuencia de coordinación fcc como un canal de frecuencia fj para coordinar las diferentes estaciones Si, i = 1, 2, ..., y un gran número de canales de frecuencia f1, f2, f3 para una verdadera transmisión de comunicación d de datos.
Las diferentes estaciones S1 - S4 asíncronas acceden en cada caso durante un tiempo X, de forma correspondiente al tiempo de ausencia X de la primera forma de realización dentro del periodo de tiempo Y de una trama, al canal de frecuencia de coordinación fcc en el modo de recepción. El acceso se produce ventajosamente de tal modo que cada una de las estaciones tiene un solape, al menos parcial, del tiempo de recepción con posibles tiempos de emisión de las otras estaciones. Se ha representado un desarrollo de emisión y recepción a modo de ejemplo durante el tiempo t.
En un primer momento una cuarta estación S4 envía una señal de listo para emitir R, que contiene informaciones correspondientes al paquete de datos representado en la figura 2. Estas informaciones contienen que la información de listo para emitir R de la cuarta estación S4 está dirigida a la primera estación S1 y que comunica a ésta que la cuarta estación S4, después de una unidad de tiempo, va a llevar a cabo una transmisión de comunicación d en el primer canal de frecuencia f1. Como respuesta la primera estación S1 envía una señal de listo para recibir C con informaciones correspondientes al paquete de datos representado en la figura 2. Estas informaciones están dirigidas de forma correspondiente a la cuarta estación S4 e informan a la misma sobre la disponibilidad de recepción de la primera estación S1, en cero unidades de tiempo en el primer canal de frecuencia f1. A continuación, las dos estaciones S1, S4 cambian al primer canal de frecuencia f1, en el que la cuarta estación S4 inicia la transmisión de comunicación d para transmitir datos a la primera estación S1.
En un momento desplazado en el tiempo con relación a las estaciones primera y cuarta S1, S4, tiene lugar una señalización correspondiente en el canal de frecuencia de comunicación fcc entre una tercera y una segunda estación S3, S2 con el intercambio de señal de listo para emitir R y señal de listo para recibir C y la subsiguiente transmisión de comunicación d en el tercer canal de frecuencia f3 entre estas estaciones S3, S2. Naturalmente puede prescindirse alternativamente de la emisión de una señal de listo para recibir C de este tipo, conforme a otras variantes, también parcialmente o por completo.
Conforme a la forma de realización más preferida, las estaciones que se comunican entre sí cambian como muy tarde después de transcurrir el periodo de tiempo Y de la trama virtual, de aquella estación cuyo periodo de tiempo Y de la trama virtual transcurre en primer lugar, para recibir de vuelta al canal de frecuencia de coordinación fcc. Esto garantiza que a cada estación individual puede llegar cualquier otra estación a través del canal de frecuencia de coordinación fcc dentro del periodo de tiempo Y de una trama virtual, de tal modo que pueden transmitirse lo más rápidamente posible señales de emergencia o datos de alta prioridad. Conforme a formas de realización alternativas, sin embargo, es en principio posible y ventajoso también un cambio a otra frecuencia fj para una transmisión de comunicación d con una duración mayor que el periodo de tiempo Y de una trama de tiempo.
En el desarrollo de procedimiento a modo de ejemplo se supone que, después de las dos transmisiones de comunicación d en el primer o tercer canal de frecuencia f1, f3, no se produce ninguna transmisión de datos directamente subsiguiente. Con un desplazamiento en el tiempo la primera estación S1 desearía enviar datos a la segunda estación S2. De forma correspondiente envía la primera estación S1, mientras dura su permanencia en el canal de frecuencia de coordinación FCC, una señal de listo para emitir R a la segunda estación S2. Aparte de esto se comunica que la primera estación S1 después de once unidades de tiempo tw pretende realizar una transmisión de comunicación s en el primer canal de frecuencia f1. La segunda estación S2 envía una señal de listo para recibir C correspondiente a la primera estación S1 y confirma la disponibilidad de recepción después de diez unidades de tiempo en el primer canal de frecuencia f1. Debido a que el momento tw se ha aplicado en este ejemplo más tarde que el periodo de tiempo Y de una trama, ambas estaciones S1, S2 pasan antes de nuevo al canal de frecuencia de coordinación fcc. Después de haber tenido lugar, dado el caso, una nueva señalización, las dos estaciones S1, S2 cambian al primer canal de frecuencia f1 para la transmisión de comunicación d.
Debido a que la trama de tiempo virtual de la segunda estación S2 empieza claramente más tarde que la trama de tiempo virtual de la primera estación S1, interrumpe la segunda estación S2 el tiempo de ausencia X después de un tiempo de ausencia X* menor, es decir después de una disposición de recepción más corta en el canal de frecuencia de coordinación fcc, y cambia prematuramente al primer canal de frecuencia s1. La segunda estación S2 adapta con preferencia a este respecto su propia trama de tiempo virtual, con relación a su momento de inicio, a la trama de tiempo virtual de la primera estación S1, de tal modo que estas dos estaciones S1, S2 están sincronizadas relativamente entre sí desde este momento.
Dado el caso permanece a este respecto un desplazamiento residual con relación a la sincronización. Conforme a otras variantes esta sincronización adaptada puede mantenerse sin embargo también hasta una adaptación posterior.
Se prefieren formas de realización, en las que durante una transmisión de comunicación d entre dos o más estaciones S1, S2, p.ej. la cuarta estación S4, que no participan en esta transmisión de comunicación d, llevan a cabo otra banda de frecuencia f2 y/o una sincronización desplazada en el tiempo de su trama de tiempo virtual. En la variante de realización representada la cuarta estación S4 cambia, a causa de la transmisión de comunicación d prevista de la primera y de la segunda estación S1, S2, provisionalmente a la segunda banda de frecuencia f2 libre. Aparte de esto la cuarta estación S4, que estaba sincronizada mediante la anterior transmisión de comunicación d con la primera estación S1, reconoce que es conveniente una nueva sincronización de su trama de tiempo virtual. De forma correspondiente cambia la cuarta estación S4, en un momento anterior después de un periodo de tiempo Z* menor, de vuelta al canal de frecuencia de coordinación fcc y adapta además de nuevo, de forma correspondiente, el inicio del periodo de tiempo Y de su propia trama de tiempo virtual. Gracias a ello, la cuarta estación S4 se hace asíncrona con relación a su trama de tiempo virtual, con respecto a las tramas de tiempo virtuales de las estaciones primera y segunda S1, S2.
La figura 6 muestra una variante con una combinación de las dos formas de realización. En total diez estaciones
S1 - S10 se comunican en un sistema de comunicación por radio asíncrono con un canal de frecuencia de coordinación fcc y una pluralidad de canales de frecuencia fj, que sirven para verdaderas transmisiones de comunicación de datos. En la variante representada se ha esquematizado el desarrollo a lo largo del tiempo t para el periodo de tiempo Y de una longitud de trama virtual. Se ha representado en cada caso el tiempo de ausencia X como cuadro punteado para las diez estaciones. Por tiempo de ausencia X debe entenderse de nuevo el tiempo durante el cual las diferentes estaciones S1 - S10 no se encuentran para emitir o recibir en uno de los canales de frecuencia, sino en el canal de frecuencia de coordinación fcc. El tiempo de ausencia X es por ejemplo el 50% del periodo de tiempo Y de la trama virtual. Las diferentes tramas virtuales de las diferentes estaciones S1 - S10 son ventajosamente asíncronas unas con otras, estando sincronizadas entre ellas en cada caso las estaciones que se comunican entre sí S1, S2; S3, S4; S5, S6; S7, S8; S9, S10.
El rendimiento alcanzable con un procedimiento FDMA descentralizado asíncrono de este tipo, con sincronización provisional de estaciones que se comunican entre sí, se ilustra en la figura 7. Las diferentes curvas esquematizan a este respecto el rendimiento dependiente de la duración del respectivo tiempo de ausencia X. Puede verse que el rendimiento alcanzable es casi independiente de la duración del tiempo de ausencia X. Aparte de esto es sólo mínima la pérdida con respecto al caso representado como curva de referencia, en el que no se realiza ningún cambio de frecuencia. Las ganancias del rendimiento en comparación con el funcionamiento asíncrono y descoordinado conforme a la figura 5 pueden reconocerse claramente de forma comparativa.
Conforme a esto es ventajoso en especial un sistema de comunicación por radio descentralizado asíncrono o un procedimiento para hacer funcionar estaciones en uno de este tipo, si se prefija un patrón de conmutación de frecuencia con cambios definidos de la frecuencia, en donde las estaciones del sistema asíncrono cambian entre las frecuencias disponibles. Aparte de esto se señalizan los momentos tw, en los que una estación Si cambia la frecuencia fj, de tal modo que en último término se lleva a cabo una señalización del patrón de conmutación de frecuencia. Las estaciones que desean comunicarse entre ellas seleccionan ventajosamente los mismos momentos tw para un cambio de frecuencia. Las estaciones que no desean comunicarse entre ellas seleccionan ventajosamente diferentes momentos, para usar lo más uniformemente posible los recursos de transmisión disponibles. Los intervalos para la recepción y la emisión se prefijan a este respecto ventajosamente en todo el sistema, pero también pueden variar unos con relación a otros. En especial pueden adaptarse los puntos iniciales de nombres de transmisión virtuales con relación al tiempo de inicio, con relación a las tramas de transmisión virtuales de otras estaciones.
Un sistema de este tipo ofrece muchas ventajas. En un sistema asíncrono se permite el uso de varios canales de frecuencia fcc, fj, j = 1, 2,..., con un solo transceptor, sin suponer la existencia de una entidad central. Mediante el procedimiento utilizado se permiten la recepción y la emisión en canales con diferente prioridad. Aparte de esto, puede garantizarse que determinadas señales o informaciones pueden recibirse en todas las estaciones dentro de un tiempo definido. En los espacios de tiempo en los que las estaciones no tienen que trabajar en canales de alta prioridad y/o en un canal de frecuencia de coordinación, pueden utilizarse los canales restantes. En el ejemplo de realización representado actualmente el canal de frecuencia de coordinación fcc es por ejemplo una especie de canal de alta prioridad, mientras que los restantes canales de frecuencia fi, i = 1, 2, 3 representan canales no priorizados. Sin embargo, también pueden usarse otros canales priorizados.
La asincronía del sistema no influye negativamente en la funcionalidad del procedimiento. Por el contrario no se produce ninguna fase, en la que tengan que permanecer sin utilizar canales aislados, ya que cada estación puede elegir libremente la posición temporal de sus fases de trabajo en los canales priorizados, dentro del espacio de tiempo contemplado del periodo de tiempo Y más de la trama de tiempo virtual.
Mediante la coordinación de los puntos de conmutación o del cambio entre diferentes canales de frecuencia fcc, fi, puede aumentarse claramente la eficiencia con respecto a un funcionamiento asíncrono sin la aplicación de un procedimiento de este tipo. Pueden usarse al mismo tiempo varias frecuencias, sin que se produzcan pérdidas importantes del rendimiento, en comparación con un sistema que haga necesarios varios transceptores por estación, para poder trabajar con varios canales de frecuencia.
La influencia del tiempo de ausencia X es casi despreciable para la eficiencia del procedimiento. Mediante la asincronía de diferentes grupos formados por estaciones que se comunican entre sí puede usarse, mediante un multiplexado estadístico, todos los canales de frecuencia fj. En los tiempos, en los que un grupo está ausente de un canal de frecuencia fj, puede utilizar otra estación u otro grupo el canal de frecuencia correspondiente.
La sincronización de las diferentes estaciones entre sí se realiza, no necesariamente pero ventajosamente, conforme a un patrón y teniendo en cuenta una trama virtual unitaria del sistema. El patrón determina de este modo para una estación, cuándo y con qué frecuencia la estación tiene que recibir, dentro de la trama virtual, en canales de frecuencia con datos o señales de alta prioridad, y cuándo y durante cuánto tiempo tiene que emitir datos o señales priorizados de forma correspondiente. Los intervalos de tiempo entre emisión y recepción están prefijados por ejemplo en todo el sistema, pero pueden variar unos con relación a otros.
El procedimiento conforme a la invención puede materializarse ventajosamente en el sistema DSRC (Dedicated Short Range Communication) situado actualmente en el proceso de estandarización. El sistema DSRC debe hacer posible una comunicación digital entre vehículos y margen de la vía de circulación, así como entre vehículos entre sí. A este respecto sirve para aplicaciones tanto de técnica de seguridad, por ejemplo transmisión de mensajes de peligro, como privadas o públicas, como por ejemplo detección de peajes, acceso a internet en el vehículo, etc.
Como base para el acceso radio del sistema DSRC está previsto el estándar IEEE 802.11, que sin embargo se pretende ampliar en la trama de la estandarización a un llamado Road Acces Standard 802.11aR/A. El sistema pone a disposición, como se ha representado en la figura 5, siete canales de frecuencia en el espectro de frecuencias de 5.850 a 5.925 MHz. Uno de los canales de frecuencia se define a este respecto como un canal de control, que pretende utilizarse predominantemente para transmitir informaciones importantes para la seguridad como por ejemplo mensajes de peligro. Los otros canales de frecuencia sirven de canales de servicio para la transmisión de datos adicionales, por ejemplo para controlar el flujo de tráfico, comunicación entre vehículos o detección de peajes. El canal de control debe utilizarse también para anunciar la hora, clase y el alcance de estas informaciones. Característico de las informaciones importantes para la seguridad es una emisión que se repite periódicamente, para garantizar su recepción por parte de los vehículos.
El acceso al medio, es decir el llamado Medium Access Control (MAC), dentro de los canales, se realiza controlado aleatoriamente según el conocido procedimiento CSMA/CA (Carrieer Sense Multiple Access/Collision Avoidance) del estándar IEEE-802.11. Esto significa que el acceso es asíncrono y descentralizado, sin control por parte de una entidad central.
El procedimiento conforme a la invención puede materializarse en un sistema DSRC, que con preferencia prevé un funcionamiento FDMA para sistemas basados en IEEE 802.11a. El canal de frecuencia con la máxima prioridad sería según esto el canal de control fcc del sistema DSRC, y el canal de frecuencia f1 con la siguiente prioridad más baja el canal para aplicaciones públicas de seguridad. Todos los otros canales no están priorizados y de este modo se corresponden con el segundo o tercer canal de frecuencia f2, f3 de los ejemplos anteriores.

Claims (20)

1. Procedimiento para la transmisión de señales en un sistema de comunicación por radio sin entidad central, que proporciona al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...) para una transmisión de comunicación (d) entre al menos dos estaciones de funcionamiento asíncrono (S1, S2) sin entidad central, caracterizado porque la disponibilidad de emisión y/o recepción entre al menos dos estaciones (S1, S2) se sintoniza en uno (fcc) de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f, f2, f3,...), antes de que se produzca la transmisión de comunicación (d) entre al menos dos estaciones (S1, S2) en otro (f1, f2, f3,...) de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una primera estación (S1) de al menos dos estaciones, antes de la transmisión de comunicación (d), para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, emite una señal de listo para emitir (R, RTS) en intervalos variables que disminuyen o aumentan en el tiempo.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la primera estación (S1), después de obtener una respuesta de una segunda estación (S2) de al menos dos estaciones señaliza una trama de tiempo para adaptar la trama de tiempo de la segunda estación (S2), y/o adapta su trama de tiempo a la trama de tiempo de la segunda estación
(S2).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque los máximos intervalos que aumentan o disminuyen en el tiempo son más cortos y/o igual de largos que un tiempo de ausencia (X).
5. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, la primera estación (S1) señala a la segunda estación (S2) antes de la transmisión de comunicación (d) un momento (tw) de inicio de la transmisión de comunicación (d) o una disponibilidad de recepción.
6. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, la primera estación (S1) señala a la segunda estación (S2) antes de la transmisión de comunicación (d) un canal de frecuencia (f1) a utilizar para la transmisión de comunicación (d) de los canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3, ...).
7. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, la primera estación (S1) señala a la segunda estación (S2) antes de la transmisión de comunicación (d) un cambio a un canal de frecuencia (f1) a utilizar a continuación de los canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3, ...).
8. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, la primera estación (S1) señala a la segunda estación (S2) un momento de la transmisión de comunicación (d) y/o un momento de un cambio del canal de frecuencia.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que se elige el momento relativo al momento de emisión de la señalización.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 9, en el que la señalización se transmite a través de un paquete de radiodifusión, a través de un paquete de datos (d), a través de una señal de listo para emitir (R, RTS) y/o a través de una señal de listo para recibir (C, CTS).
11. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que se transmiten señales (R, RTS, C, CTS) para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción de la transmisión de comunicación (d) a través de un primer canal de frecuencia (fcc) de los canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...), y la transmisión de comunicación (d) se lleva a cabo a través de otro canal de frecuencia (f1) de los canales de frecuencia.
12. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que se transmiten señales (R, RTS, C, CTS) para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción de la transmisión de comunicación (d) a través de un canal de frecuencia de coordinación (fcc) de los canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...), y la transmisión de comunicación (d) se lleva a cabo a través de otro canal de frecuencia (f1) de los canales de frecuencia.
13. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que las estaciones (S1, S2) se sintonizan sólo mientras dura la transmisión de comunicación (d) y/o mientras dura una secuencia de transmisiones de comunicación (d) entre las estaciones (S1, S2).
14. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que las estaciones (S1, S2), durante la preparación y/o durante la transmisión de comunicación (d), tienen en cuenta que la en cada caso otra estación (S1, S2) tiene un desplazamiento de sintonización restante.
15. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que otra estación, que no se comunica con las estaciones primera y segunda (S1, S2), lleva a cabo un cambio del canal de frecuencia utilizado y/o un cambio de tiempos de recepción y/o emisión de forma asíncrona y desplazada respecto a las estaciones que se comunican entre sí con una transmisión de comunicación (d).
16. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que las estaciones (S1, S2, S3,...) acceden según un patrón de tiempo (X, Y) al menos a uno de los canales de frecuencia (fcc).
17. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que la primera estación (S1) y al menos la segunda estación (S2) usan patrones de tiempo individuales de la estación para acceder a los canales de frecuencia.
18. Estación (S1) que funciona asíncronamente para un sistema de comunicación por radio sin entidad central, con al menos un dispositivo de emisión/recepción para acceder a uno de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...) del sistema de comunicación por radio, para emitir y/o recibir señales, caracterizada por medios para sintonizar la disponibilidad de emisión y/o recepción respecto a al menos otra estación (S2) en un canal de frecuencia (fcc) de al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...), antes de que se produzca una transmisión de comunicación (d) entre ella y al menos otra estación (S2) en otro canal de frecuencia (f1, f2, f3,...) de los al menos dos canales de frecuencia (fcc, f1, f2, f3,...).
19. Estación según la reivindicación 18, caracterizada porque antes de la transmisión de comunicación (d), para sintonizar la disponibilidad de emisión o recepción, emite una señal de listo para emitir (R, RTS) a intervalos variables que disminuyen o aumentan en el tiempo.
20. Estación según la reivindicación 18 ó 19, con medios para controlar un cambio del canal de frecuencia y para controlar una señalización del momento del cambio a la otra estación (S2).
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