Carga de tráfico y gestión de tentativas de transmisión.

Un método que comprende:

la asociación de una primera ventana de contención que tiene un primer tamaño con una primera aplicación que funciona en un nodo

(102) en una red (106);

la asociación de una segunda ventana de contención, que tiene un segundo tamaño, con una segunda aplicación que funciona en el nodo (102), en donde el primer tamaño es diferente del segundo tamaño y en donde las primera y segunda ventanas de contención están basadas en prioridades de las primera y segunda aplicaciones;

la transmisión de un paquete a partir de la primera aplicación en el nodo (102) en la red (106), siguiendo la transmisión a la terminación de la primera ventana de contención;

la espera de un periodo de temporización sin la recepción de una confirmación del recibo del paquete;

la obtención de una métrica de calidad de un enlace entre el nodo (102) y un nodo de destino (102) del paquete transmitido;

la comprobación de una densidad de tráfico de una parte de la red (106) incluyendo el enlace;

la reducción de un máximo de cuenta de tentativa corta y de un máximo de cuenta de tentativa larga si la métrica de calidad es inferior a un primer umbral y la densidad de tráfico supera un segundo umbral;

la información de una capa superior de un protocolo de transmisión de la métrica de calidad;

el redimensionamiento de la primera ventana de contención a partir del primer tamaño, estando el redimensionamiento basado en entradas que comprenden la métrica de calidad del enlace y la densidad de tráfico, en donde el redimensionamiento de la primera ventana de contención comprende:

la distinción entre fallos de transmisión debidos a colisiones de tráfico y fallos de transmisión debidos a problemas de calidad del enlace;

el redimensionamiento de la primera ventana de contención si los fallos de la transmisión se deben a colisiones del tráfico y la retransmisión del paquete después de que concluya la primera ventana de contención redimensionada.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12158320.

Solicitante: ITRON, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2111 North Molter Road Liberty Lake, WA 99019 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: NGUYEN,VIET HUNG, VAN WYK,HARTMAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para detectar o evitar errores en la... > H04L1/18 (Sistema de repetición automática, p. ej. sistema Van Duuren)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado... > H04W74/08 (Acceso no planificado p. ej. acceso aleatorio, ALOHA o CSMA [Carrier Sense Multiple Access])

PDF original: ES-2527765_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Carga de tráfico y gestión de tentativas de transmisión ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Una red de mallas puede incluir una pluralidad de nodos, muchos de los cuales pueden incluir una o más aplicaciones Informáticas que generan y/o recopilan datos para la transmisión. Algunas de las aplicaciones informáticas pueden estar en comunicación con dispositivos, Incluyendo sensores, medidores, etc., que pueden agrupar datos. De forma colectiva, los nodos pueden generar una cantidad considerable de datos a enviarse flujo arriba a un nodo raíz para su transmisión a una oficina central.

Las redes y los sistemas existentes pueden permitir algunas aplicaciones para abrumar operativamente a partes de la red y en particular, para crear `cuellos de botella en algunos nodos flujo arriba. En algunas circunstancias, lo que antecede puede dar lugar a retardos en la transmisión y problemas relativos a la calidad de servicio.

La gestión de ventanas de contención convencional no resuelve este problema. Además, la tecnología actual no distingue los fallos de transmisión debidos a colisiones de tráfico con respecto a los fallos debidos a conexiones de enlace deficientes, tales como los causados por interferencia de radio. Bajo dichas condiciones, la rutina de doblar las ventanas de contención, según se Indica por algunos algoritmos, puede ser contraproducente y puede degradar realmente el rendimiento de la red.

El documento US2005/122902A1 describe un método que da a conocer una calidad de servicio diferenciada (QoS) proporcionando actualizaciones adaptatlvas para parámetros de capas de control de acceso multimedia (MAC) sobre una base distribuida.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En un aspecto de la idea inventiva, se da a conocer un método y en otro aspecto de la ¡dea inventiva, se da a conocer un nodo de una red, según se define en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La descripción detallada se proporciona haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En dichos dibujos, los dígitos más a la Izquierda de un número de referencia identifica la Figura en la que aparece primero el número de referencia. Los mismos números se utilizan a través de todos los dibujos para referencias tales como características y componentes. Además, las figuras están previstas para ilustrar conceptos generales y no para indicar elementos requeridos y/o necesarios.

La Figura 1 es un diagrama que ilustra una red, a modo de ejemplo, que tiene una pluralidad de nodos, algunos detalles de un nodo a modo de ejemplo, una conexión a una red adicional tal como Internet y una oficina central.

La Figura 2 es un diagrama que ilustra detalles, a modo de ejemplo, de una unidad de procesamiento de un nodo individual.

La Figura 3 es una tabla que ilustra, a modo de ejemplo, una pluralidad de aplicaciones, ventanas de contención originales asignadas a la pluralidad de aplicaciones y ventanas de contención redimensionadas que pueden establecerse en el caso de un error de transmisión.

La Figura 4 es una tabla que ilustra, a modo de ejemplo, una relación entre la calidad del enlace, la densidad de tráfico y una decisión con respecto al redimensionamiento de la ventana de contención.

La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra, un método, a modo de ejemplo, mediante el que puede realizarse la gestión de la carga de red y la gestión de las tentativas (p.e., retransmisión de un mensaje de RF).

La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra una pluralidad de operaciones, a modo de ejemplo, mediante las cuales pueden dimenslonarse las ventanas de contención y puede realizarse la gestión de la carga de la red.

La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método, a modo de ejemplo, mediante el cual puede obtenerse una métrica de la calidad, tal como para su uso en el redimensionamiento de una ventana de contención como parte de la gestión de tentativas.

La Figura 8 es un diagrama de flujo que ¡lustra un método, a modo de ejemplo, mediante el que puede medirse la densidad de tráfico de la red, tal como para su uso en el redimensionamiento de una ventana de contención como parte de la gestión de tentativas.

La Figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un método, a modo de ejemplo, mediante el cual puede realizarse el redimensionamiento de una ventana de contención, como una técnica en la gestión de tentativas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Visión general

Según se indicó con anterioridad, las redes existentes no proporcionan una forma efectiva de gestionar las tasas de transmisión de datos mediante aplicaciones y pueden permitir transmisiones de datos excesivas por nodos particulares o aplicaciones particulares para desacelerar partes de una red. Además, en el caso de un fallo de la transmisión, algoritmos de tentativas de transmisión existentes pueden gestionar las ventanas de contención de una manera ineficiente. En particular, las redes existentes pueden dejar de distinguir entre los fallos de transmisión debidos a colisiones de tráfico y los fallos de transmisión debidos a conexiones de enlace deficiente, tal como los causados por interferencia de radio. En ese caso, el ajuste de las ventanas de contención en respuesta a métricas de circulación por carretera existentes puede exacerbar estos problemas y degradar el rendimiento de la red.

Esta idea inventiva describe técnicas para proporcionar la gestión de la carga de la red y un algoritmo de gestión de tentativas de transmisión de RF. La gestión de carga de la red puede incluir técnicas para dimensionar las ventanas de contención asociadas con una o más aplicaciones sobre la base, en parte, de un cálculo que ejecuta las limitaciones de ancho de banda en la transmisión de datos por las una o más aplicaciones. La gestión de tentativas de transmisión de RF puede incluir un algoritmo y/o técnicas para redimensionar ventanas de contención sobre la base, en parte, de la entrada que incluye representantes de la calidad del enlace (p.e., un nivel de interferencias de RF) y densidad de tráfico (p.e., un nivel de transmisiones de RF locales).

Las técnicas aquí descritas pueden adaptarse para su uso en cualquier tipo de red. A modo de ejemplo y sin carácter limitativo, la red puede incluir nodos puestos en práctica como contadores de servicios públicos inteligentes (p.e., contadores de electricidad, gas y/o agua), sensores (p.e. sensores de temperatura, estaciones meteorológicas, sensores de frecuencias, etc ), dispositivos de control, transformadores, enrutadores, servidores, relés (p.e., relés celulares), conmutadores, válvulas y otros dispositivos de red y los datos generados y/o transmitidos desde cualquiera de los dispositivos precedentes. Un nodo raíz puede identificarse dentro de un área de enrutamiento autónoma (ARA) de contadores inteligentes de servicios públicos y puede configurarse para la transmisión de datos a través de una red adicional para su transporte a una oficina central. A modo de ejemplo, el nodo raíz puede configurarse como un enrutador celular dentro de un contexto de un área de enrutamiento autónoma (ARA) de medidores inteligentes de servicios públicos, pueden recibir datos desde la red de mallas y pueden transmitir esos datos a servidores dentro de la red Internet para su transferencia a una oficina central, servidor u otra localización deseada.

A modo de ejemplo, y sin limitación, la carga de la red puede gestionarse, en parte, regulando una magnitud de ancho de banda de red disponible para uno o más nodos y/o aplicaciones que funcionan en uno o más nodos. A modo de ejemplo, la magnitud del ancho de banda puede controlarse, en parte, dlmenslonando y controlando las ventanas de contención para cada nodo o para cada una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método que comprende:

la asociación de una primera ventana de contención que tiene un primer tamaño con una primera aplicación que funciona en un nodo (102) en una red (106);

la asociación de una segunda ventana de contención, que tiene un segundo tamaño, con una segunda aplicación que funciona en el nodo (102), en donde el primer tamaño es diferente del segundo tamaño y en donde las primera y segunda ventanas de contención están basadas en prioridades de las primera y segunda aplicaciones; la transmisión de un paquete a partir de la primera aplicación en el nodo (102) en la red (106), siguiendo la transmisión a la terminación de la primera ventana de contención;

la espera de un periodo de temporización sin la recepción de una confirmación del recibo del paquete;

la obtención de una métrica de calidad de un enlace entre el nodo (102) y un nodo de destino (102) del paquete

transmitido;

la comprobación de una densidad de tráfico de una parte de la red (106) incluyendo el enlace; la reducción de un máximo de cuenta de tentativa corta y de un máximo de cuenta de tentativa larga si la métrica de calidad es inferior a un primer umbral y la densidad de tráfico supera un segundo umbral; la información de una capa superior de un protocolo de transmisión de la métrica de calidad;

el redimensionamiento de la primera ventana de contención a partir del primer tamaño, estando el redimensionamiento basado en entradas que comprenden la métrica de calidad del enlace y la densidad de tráfico, en donde el redimensionamiento de la primera ventana de contención comprende:

la distinción entre fallos de transmisión debidos a colisiones de tráfico y fallos de transmisión debidos a problemas de calidad del enlace;

el redimensionamiento de la primera ventana de contención si los fallos de la transmisión se deben a colisiones del tráfico y

la retransmisión del paquete después de que concluya la primera ventana de contención redimensionada.

2. El método según la reivindicación 1, en donde la obtención de la métrica de calidad del enlace comprende:

la utilización de un algoritmo de tiempo de transmisión previsto en el nodo (102) y

el cálculo de la métrica de calidad sobre la base del algoritmo de tiempo de transmisión previsto.

3. El método según la reivindicación 1, en donde la comprobación de la densidad de tráfico comprende:

la medida de un tiempo durante el cual un soporte, dentro del que se define el enlace, está ocupado y

la expresión de la densidad de tráfico como un porcentaje del tiempo medido durante el cual el soporte está

ocupado.

4. El método según la reivindicación 1, en donde el redimensionamiento de la primera ventana de contención comprende doblar una longitud de la primera ventana de contención solamente en una segunda y posteriores tentativas, pero no en una primera tentativa de transmisión.

5. El método según la reivindicación 1, que comprende, además:

la determinación de una prioridad de cada una de entre una pluralidad de aplicaciones en el nodo (102) incluyendo las primera y segunda aplicaciones; y

la asociación de los tamaños de las ventanas de contención con cada una de entre la pluralidad de aplicaciones sobre la base de la prioridad de cada una de entre la pluralidad de aplicaciones;

en donde el primer tamaño de la primera ventana de contención es uno de los tamaños de ventana de contención asociados con una de las aplicaciones.

6. El método según la reivindicación 1, que comprende, además:

el dimensionamiento de la primera ventana de contención para el primer tamaño sobre la base de un cálculo que ejecuta una pluralidad de limitaciones de ancho de banda sobre una pluralidad de aplicaciones en el nodo (102), respectivamente.

7. El método según la reivindicación 1, que comprende, además:

el dimensionamiento de la primera ventana de contención para el primer tamaño sobre la base de un cálculo que proporciona más ancho de banda a la primera aplicación que a la segunda aplicación.

8. Uno o más soportes legibles por ordenador de un nodo (102) que memoriza las instrucciones que, cuando se ejecutan por uno o más procesadores (114) del nodo (102), configuran el nodo (102) para realizar el método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

9. Un nodo (102) de una red (106), que comprende: uno o más procesadores (114);

una memoria (116), en comunicación con los uno o más procesadores (114); una pluralidad de aplicaciones, definidas en la memoria (116);

un gestor de carga de tráfico (118), definido en la memoria (116) y ejecutable por los uno o más procesadores (114), en donde el gestor de la carga de tráfico (118) está programado para:

determinar una prioridad de cada una de la pluralidad de aplicaciones; y

asociar cada una de la pluralidad de aplicaciones definidas en la memoria (116) del nodo (102) con una de entre una pluralidad de ventanas de contención, siendo la asociación realizada en conformidad con una prioridad de cada aplicación, en donde diferentes aplicaciones desde entre la pluralidad de aplicaciones que tienen diferente prioridad tienen ventanas de contención de diferentes tamaños;

un gestor de tentativas de transmisión (120), definido en la memoria (116) y ejecutable por los uno o más procesadores (114) para redimensionar una ventana de contención, siendo la ventana de contención una de entre la pluralidad de ventanas de contención y asociada con una aplicación de entre la pluralidad de aplicaciones, en conformidad con las entradas que incluyen una métrica de calidad y una densidad de tráfico a través de una parte de la red (106), en donde el redimensionamiento de la ventana de contención comprende:

distinguir entre fallos de transmisión debidos a colisiones de tráfico y calidad del enlace;

redimensionar la ventana de contención si los fallos de la transmisión son debidos a colisiones de tráfico;

reducir un máximo de cuenta de tentativa corta y reducir un máximo de cuenta de tentativa larga si la métrica de

calidad es inferior a un primer umbral y la densidad de tráfico supera un segundo umbral; e

informar a una capa superior de un protocolo de transmisión de la métrica de calidad y un transmisor de paquetes, definido en la memoria (116) y ejecutable por los uno o más procesadores (114) para transmitir el paquete a un segundo nodo (102).