Control de congestión en una red de comunicación.

Un procedimiento para el control de congestión en un nodo de red (20) de una red de comunicación que utiliza un sistema de cola distribuida para la transmisión de unidades de datos, en el que dicho nodo de red

(20) tiene una cola de prioridad, PQ, (40) para unidades de datos de protocolo, PDUs, (50, 50a-n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión, y el procedimiento comprende:

- detectar (110) una condición indicativa de una congestión; y

- en respuesta a ello, manipular (120) una PDU (50, 50a-n) en la PQ (40),

caracterizado por que

el protocolo de retransmisión es un protocolo de retransmisión persistente, por que manipular (120) una PDU (50, 50a-n) comprende manipular (120) el contenido de una PDU, y por que manipular (120) el contenido de una PDU comprende alterar uno o varios bits de una carga útil (80) de unidad de datos de servicio, SDU, de la PDU (50, 50an), dejando intacta al mismo tiempo una cabecera (70) del protocolo de retransmisión persistente incluido en la PDU (50, 50a-n).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2010/051183.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: JONSSON, ANDERS, SKARVE,MARTIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/56
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Tráfico de red o gestión de recursos > H04W28/10 (Control de flujo)

PDF original: ES-2529304_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Control de congestión en una red de comunicación Sector técnico La presente invención se refiere al control de congestión en una red de comunicación, tal como una red de radiocomunicación.

Antecedentes En las redes radioeléctricas HS-DSCH (High-Speed Downlink Shared CHannel, canal compartido de enlace descendente de alta velocidad) de WCDMA (Wideband Code-Division Multiple Access, acceso múltiple por división de código de banda ancha) , el controlador de red radioeléctrica (RNC, radio network controller) es responsable de asegurar que hay datos disponibles en la estación base de radio (RBS, radio base station) para transmisión. Para facilitar esto, el RNC envía datos de control del radioenlace (RLC, radio link control) a través de una red de transporte (TN, transport network) a la RBS. Normalmente, el RNC controla el nivel de llenado de la memoria tampón en la RBS enviando unidades de datos de protocolo (PDUs, protocol data units) RLC a la RBS a través de un protocolo de trama (FP, frame protocol) de TN. Aunque la RBS envía asignaciones de capacidad (CA, capacity allocations) como entrada a esta conformación del tráfico, sigue siendo el RNC el que controla cuantos datos se envían a la RBS y con qué velocidad deberán hacerlo.

Cabe señalar que, dado que el RLC termina en el RNC y en el equipo de usuario (UE) , cualesquiera datos RLC que residan en una cola RBS se consideran retardados por las entidades RLC involucradas en la transmisión de datos. Como resultado de esto, el RNC puede consultar datos de consulta de expiración de temporizador que se han transmitido desde el RNC pero aún no han sido acusados por el UE. Por lo tanto, por ejemplo, si la cantidad de datos en la cola de prioridad (PQ, priority queue) de la RBS es grande en relación con la velocidad agregada sobre la interfaz aérea (Uu) , entonces la entidad RLC en el RNC puede consultar la entidad RLC en el UE debido a la acumulación de un retardo de transmisión, aunque en realidad no se haya perdido ningún dato. Por consiguiente, esto puede conducir a retransmisiones innecesarias de PDUs de RLC o POLL_SUFIs (SUper FIelds, super campos) enviados exclusivamente para consultar a la entidad RLC receptora.

Las retransmisiones RLC pueden constituir asimismo un desafío potencial. Si éstas se retardan mediante datos ya almacenados en memoria tampón en la PQ, esto puede conducir a múltiples solicitudes de los mismos datos, aunque los datos retransmitidos previamente estén ya en tránsito pero almacenados en memoria tampón en la PQ de la RBS. En esta situación con retransmisiones retardadas, el UE en puede tener tiempo para enviar un informe de estado de RLC adicional antes incluso de que la retransmisión inicial se haya transmitido al UE sobre la interfaz aérea, lo que conduce a una situación en la que se podrían enviar múltiples copias de los mismos datos sobre las interfaces TN y Uu. Esto tiene como resultado una utilización ineficiente de los recursos de las interfaces TN y aérea, dado que las copias adicionales de PDUs de RLC retransmitidas no contribuyen al rendimiento experimentado por el usuario puesto que serán descartadas por la entidad RLC receptora en el UE.

El documento US 6.965.565 B1 da a conocer la comunicación de un estado de evento, tal como un desbordamiento de cola, enviando una cabecera de unidad de datos de protocolo, PDU, de segmentación y reensamblado corruptos, SAR, a través de un canal de datos, donde la cabecera PDU es la parte de control de la unidad de datos.

Nadas, S., et al., en el documento "Providing congestions control in the Iub transport network for HSDPA", Global Telecommunications conference, 2007 Globecom '07, IEEE, dan a conocer control de congestión en la red de transporte.

Allman, M, et al., en el documento "TCP congestion control", RFC 2581, Internet Engineering Task Force, IETF, especifican cuatro algoritmos de control de congestión de TCP: arranque lento, evitación de congestión, retransmisión rápida y recuperación rápida.

Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de superar la utilización ineficiente de los recursos de interfaces TN y aérea.

Compendio Por consiguiente, existe una necesidad de medios para gestionar la congestión en redes de comunicación, tales como redes de radiocomunicación. Un objetivo general de las realizaciones de la presente invención es dar a conocer un control de congestión en un nodo de red, tal como una estación base de radio (RBS) , de una red de comunicación, tal como una red de radiocomunicación (por ejemplo, una red de radiocomunicación HS-DSCH WCDMA) .

Según un primer aspecto, se da a conocer un procedimiento para el control de congestión en un nodo de red de una red de comunicación que utiliza un sistema de cola distribuida para la transmisión de unidades de datos. Dicho nodo de red tiene una cola de prioridad (PQ) para unidades de datos de protocolo (PDUs) , de acuerdo con un protocolo

de retransmisión persistente. El procedimiento comprende detectar una condición indicativa de una congestión y, en respuesta a la misma, manipular el contenido de una PDU en la PQ.

Manipular el contenido de la PDU comprende alterar uno o varios bits de una carga útil unidades de datos de servicio (SDU, service data unit) de la PDU, mientras que se deja intacta (o "inalterada") una cabecera del protocolo de retransmisión persistente incluido en la PDU. Por ejemplo, alterar uno o varios bits de la carga útil de SDU de la PDU puede comprender alterar el último bit (posiblemente, solamente el último bit) de la PDU.

La PDU sujeta a manipulación puede ser, por ejemplo, una PDU en la cabeza de la PQ, o una PDU de la PQ a transmitir en el mismo intervalo de tiempo de transmisión (TTI, transmission time interval) que la PDU en la cabeza de la PQ.

La condición indicativa de congestión puede ser que se exceda a una longitud de memoria tampón objetivo o un tiempo de permanencia en la PQ. Alternativamente, la condición indicativa de congestión puede ser una pérdida de datos en la red de transporte (TN) entre un controlador de red y el nodo de red.

La red de comunicación puede ser una red de radiocomunicación, tal como una red radioeléctrica HS-DSCH WCDMA. El nodo de red puede ser una estación base de radio (RBS) . Dichas PDUs, de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente, pueden ser PDUs de control del radioenlace (RLC) . Dicho controlador de red puede ser un controlador de red radioeléctrica (RNC) .

De acuerdo con un segundo aspecto, se da conocer un producto de programa informático que comprende medios de código de programa informático para ejecutar el procedimiento acorde con el primer aspecto cuando dichos medios de código de programa informático son ejecutados mediante una unidad de control programable del nodo de red.

De acuerdo con un tercer aspecto, se da a conocer un nodo de red para su funcionamiento en una red de comunicación que utiliza un sistema de cola distribuida para la transmisión de unidades de datos. Dicho nodo de red tiene una PQ para PDUs, de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente. El nodo de red comprende una unidad de control configurada para detectar una condición indicativa de una congestión y, en respuesta a la misma, manipular el contenido de una PDU en la PQ. La unidad de control está adaptada para manipular el contenido de la PDU alterando uno o varios bits de una carga útil de SDU de la PDU, y para dejar intacta una cabecera del protocolo de retransmisión persistente incluido en la PDU. Por ejemplo, la unidad de control puede estar adaptada para manipular el contenido de la PDU alterando el último bit (posiblemente, solamente el último bit) de la PDU.

La PDU sujeta a manipulación puede ser una PDU en la cabeza de la PQ, o una PDU... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para el control de congestión en un nodo de red (20) de una red de comunicación que utiliza un sistema de cola distribuida para la transmisión de unidades de datos, en el que dicho nodo de red (20) tiene una cola de prioridad, PQ, (40) para unidades de datos de protocolo, PDUs, (50.

50. n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión, y el procedimiento comprende:

- detectar (110) una condición indicativa de una congestión; y -en respuesta a ello, manipular (120) una PDU (50.

50. n) en la PQ (40) , caracterizado por que el protocolo de retransmisión es un protocolo de retransmisión persistente, por que manipular (120) una PDU (50.

50. n) comprende manipular (120) el contenido de una PDU, y por que manipular (120) el contenido de una PDU comprende alterar uno o varios bits de una carga útil (80) de unidad de datos de servicio, SDU, de la PDU (50, 50an) , dejando intacta al mismo tiempo una cabecera (70) del protocolo de retransmisión persistente incluido en la PDU (50.

50. n) .

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la PDU (50a) sujeta a manipulación es una PDU (50a) en la cabeza de la PQ (40) .

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la PDU (50.

50. n) sujeta a manipulación es una PDU (50.

50. n) en la PQ (40) a transmitir en el mismo intervalo de tiempo de transmisión, TTI, que la PDU (50a) en la cabeza de la PQ (40) .

4. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la red de comunicación es una red de radiocomunicación, el nodo de red (20) es una estación base de radio, RBS, y dichas PDU (50.

50. n) , de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente, son PDUs de control del radioenlace, RLC.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la condición indicativa de congestión es una pérdida de datos en una red de transporte, TN, entre un controlador de red (10) y el nodo de red (20) , la red de comunicación es una red de radiocomunicación, el nodo de red (20) es una RBS, dichas PDUs (50.

50. n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente son PDUs de RLC, y dicho controlador de red (50) es un controlador de red radioeléctrica, RNC.

6. El procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, en el que la red de radiocomunicación es una red radioeléctrica de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad, HS-DSCH, de acceso múltiple por división de código de banda ancha, WCDMA.

7. Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa informático para ejecutar todas las etapas del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, cuando dichos medios de código de programa informático son ejecutados mediante una unidad de control programable (60) del nodo de red (20) .

8. Un nodo de red (20) para su funcionamiento en una red de comunicación que utiliza un sistema de cola distribuida para la transmisión de unidades de datos, en el que dicho nodo de red (20) tiene una cola de prioridad, PQ, (40) para unidades de datos de protocolo, PDUs, (50a-n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión, y comprende además una unidad de control (60) configurada para:

- detectar una condición indicativa de una congestión; y -en respuesta a ello, manipular una PDU (50.

50. n) en la PQ, en el que el nodo de red está caracterizado por que el protocolo de retransmisión es un protocolo de retransmisión persistente, por que la unidad de control está además configurada para manipular el contenido de la PDU (50, 50an) en la PQ, y por que manipular el contenido de la PDU (50.

50. n) comprende alterar uno o varios bits de una carga útil (80) de unidades de datos de servicio, SDU, de la PDU (50.

50. n) y dejar intacta una cabecera (70) del protocolo de retransmisión persistente incluido en la PDU (50.

50. n) .

9. El nodo de red (20) según la reivindicación 8, en el que la PDU (50a) sujeta a manipulación es una PDU (50a) en la cabeza de la PQ (40) .

10. El nodo de red (20) según la reivindicación 8, en el que la PDU (50.

50. n) sujeta a manipulación es una PDU (50.

50. n) en la PQ (40) a transmitir en el mismo intervalo de tiempo de transmisión, TTI, que la PDU (50a) en la cabeza de la PQ (40) .

11. El nodo de red (20) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que una condición indicativa de congestión que la unidad de control (60) está adaptada para detectar es que se exceda una longitud de memoria tampón objetivo o un tiempo de permanencia en la PQ (40) .

12. El nodo de red (20) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que una condición indicativa de congestión que la unidad de control (60) está adaptada para detectar es una pérdida de datos en una red de transporte, TN, entre un controlador de red (10) y el nodo de red (20) .

13. El nodo de red (20) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la red de comunicación es una red

de radiocomunicación, el nodo de red (20) es una estación base de radio, RBS, y dichas PDU (50.

50. n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente son PDUs de control del radioenlace, RLC.

14. El nodo de red (20) según la reivindicación 12, en el que la red de comunicación es una red de radiocomunicación, el nodo de red (20) es una RBS, dichas PDU (50.

50. n) de acuerdo con un protocolo de retransmisión persistente son PDUs de RLC, y dicho controlador de red (10) es un controlador de red radioeléctrica,

RNC.

15. El nodo de red (20) según la reivindicación 13 ó 14, en el que la red de radiocomunicación es una red radioeléctrica de canal compartido de enlace descendente de alta velocidad, HS-DSCH, de acceso múltiple por división de código de banda ancha, WCDMA.