sistmas cooperativos 1

SISTEMA COOPERATIVO SOBRE REDES
´
INALAMBRICAS GLOBALES
Jose Miguel Torres(1) , Luis Velarde(1) , Miguel Angel Mu˜ oz(1) , Fenando de la Cruz(1) , Ignacio Santamar´a(2)
n
ı
(1)

(2)

Motorola Espa˜ a, Madrid 28027.
n
Dpto. de Ingenier´a de Comunicaciones, Universidad de Cantabria, Santander 39005.
ı

Abstract— Strategies for cooperation between terminals have
been proposed toimprove the spatial coverage, reliability and
throughput of ad hoc and cellular wireless communication
systems. In this paper, we consider a scenario (rather common
in practice) in which a given user has access to several wireless
terminals (laptop, PDA and mobile phone, for instance), all
of them located in a close neighborhood. For this scenario
we propose the architecture and signalingprotocols of a new
cooperative system, which increases the overall throughput of
the user. The cooperative system consists of a Bluetooth-based
local network between the source and the cooperating terminals,
which is connected through a Resources Sharing Gateway with
the IP network core or IP service provider.

´
I. I NTRODUCCI ON

II. A RQUITECTURA
La soluci´ n cooperativa para el escenarioconsiderado est´
o
a
formada por dos partes: una en el lado del terminal, permitiendo la creaci´ n y gesti´ n de la red local; y otra en
o
o
el lado de la red, gestionando de manera transparente para
el usuario los diferentes caminos de transmisi´ n. Varias son
o
las alternativas que se pueden considerar teniendo en cuenta,
por ejemplo, las distintas tecnolog´as de red local (WiFi,
ıBluetooth, cable); as´ como el punto de la red en el que
ı
se realizar´ el ensamblado/desensamblado de los diferentes
a
caminos de transmisi´ n (Nodo B, RNC, GGSN, pasarela
o
externa). De todas esas alternativas, la soluci´ n aqu´ propuesta
o
ı
consiste en una red local con Bluetooth y una pasarela externa
(denominada Resources Sharing Gateway). Los motivos de
esta elecci´ n han sido,por una parte, el proporcionar la
o
mayor flexibilidad posible al usuario final y, por otra, hacerla
v´ lida para cualquier red inal´ mbrica global (sin necesidad
a
a
de modificar ning´ n elemento en la red core/acceso de los
u
operadores), permitiendo incluso combinar distintas redes. La
arquitectura descrita se muestra en la Fig. 1.
UE2
SlaveLender

ISP
Service Provider
2)

D ata (D1, D2, D 3)

Da
ta (D

TR
AN
S
SF
R
ER
(D
at
=
a=
D2
)

La cooperaci´ n entre terminales o usuarios permite increo
mentar la cobertura, la diversidad o la tasa de transmisi´ n en
o
redes inal´ mbricas [1], [2]. En su versi´ n m´ s sencilla, los tera
o
a
minales cooperativos se limitan a retransmitir la informaci´ n
o
recibida de la fuente o nodo principal aumentando as´la
ı
cobertura espacial. Posteriormente, protocolos de cooperaci´ n
o
m´ s sofisticados [3], [4] han sido propuestos para mejorar otras
a
caracter´sticas de la red.
ı
Uno de los problemas de car´ cter pr´ ctico que surgen a
a
a
la hora de proponer sistemas cooperativos es qu´ motivos
e
pueden conducir a un usuario a compartir sus recursos con
otro usuario de la red. Un escenario deinter´ s en el que
e
´
no se plantea este problema es aquel en el que un unico
usuario tiene a su disposici´ n distintos terminales inal´ mbricos
o
a
(PDAs, m´ viles, ordenadores) que pueden ser utilizados para
o
mejorar su velocidad de transmisi´ n o la calidad del enlace.
o
´
A´ n cuando los terminales disponen de una unica antena, el
u
sistema global se comporta en cierto modo comoun sistema
MIMO (multiple-input multiple-output) virtual o distribuido.
En este art´culo se propone una arquitectura global de
ı
sistema cooperativo para este tipo de escenarios. La idea b´ sica
a
consiste en crear una red local de terminales conectados entre
s´ mediante Bluetooth, y conectar esta red local al servidor
ı
deseado a trav´ s de la red inal´ mbrica correspondiente (que
e
a...