Método para generar un vector de compartición de carga.

Método para generar un vector de compartición de carga para compartición de carga de una pluralidad de objetivos de comunicación en una red de comunicación, estando el método caracterizado por las etapas de:

- proporcionar

(101) un vector de distribución de objetivo que comprende un número de entradas por objetivo de comunicación, indicando cada entrada el objetivo de comunicación, apareciendo cada objetivo de comunicación en el vector de distribución de objetivo con una frecuencia relativa conforme a la capacidad del objetivo de comunicación, determinando el vector de distribución de objetivo un patrón de distribución de objetivo para la pluralidad de objetivos de comunicación, y

- generar (103) el vector de compartición de carga en base a entradas activas del vector de distribución de objetivo, indicando cada una de las entradas activas un objetivo de comunicación que está disponible a efectos de compartición de carga en la red de comunicación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/055123.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: DRENSKI,BERNARDIN, SCHEURICH,JAN, SAUERMANN,JÜRGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/56

PDF original: ES-2491616_T3.pdf

 

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Método para generar un vector de compartición de carga.

Fragmento de la descripción:

Método para generar un vector de compartición de carga CAMPO TÉCNICO

La presente invención pertenece a compartición de carga en redes de comunicación.

ANTECEDENTES

En sistemas de comunicación modernos, la compartición de carga ha resultado tener un papel importante para distribuir eficientemente el tráfico en una red de comunicación entre múltiples rutas o hacia diferentes nodos que pueden manejar la misma aplicación con diferentes capacidades de procesamiento. Los planteamientos de compartición de carga dirigidos a la distribución de tráfico a diferentes nodos de red de recepción se basan en la suposición de que un nodo de comunicación está capacitado para distribuir tráfico entre los nodos de red de recepción según su capacidad de procesamiento, lo que da como resultado una compartición de carga de capacidad ponderada. Un ejemplo de planteamiento de compartición de carga de ese tipo es el proceso de puerta de enlace de señalización (SGP) de M3UA (Capa de Adaptación de Usuario de Nivel 3 de Parte de Transferencia de Mensaje) que distribuye tráfico a un servidor de aplicación (AS) de M3UA en un modo de compartición de carga. A la inversa, los planteamientos de compartición de carga que se basan en distribución de tráfico entre diferentes trayectorias, suponen que un nodo distribuidor de comunicación reenvía mensajes a un único nodo de red de recepción a través de un número de rutas o trayectorias de señalización alternativas que están respectivamente asociadas a su capacidad. Un ejemplo de planteamiento de compartición de carga de ese tipo puede ser el ASP de M3UA que conecta con un punto extremo de señalización (SEP) de un SS7 (Sistema de Señalización núm. 7) remoto a través de un número de SGPs de M3UA.

Según planteamientos convencionales de compartición de carga, los mensajes pertenecientes al mismo flujo de mensajes pueden ser enviados al mismo nodo de red receptora por la misma ruta. En el caso de protocolos de transporte orientados a conexión, tal como SUA o TCP, se puede conseguir el envío mediante conocimiento de conexión del nodo distribuidor de comunicación, lo que da como resultado una distribución de estado. En algunos casos, la identidad del nodo receptor de red que termina la conexión puede estar codificada en algún parámetro de protocolo de transporte de modo que el distribuidor pueda reenviar todos los mensajes posteriores directamente al nodo receptor de red apropiado sin tener que mantener un estado de conexión, lo que da como resultado una distribución de estado.

Para protocolos de transporte sin conexión, sin embargo, un flujo de mensajes puede no ser identificable unívocamente por medio de parámetros de protocolo directamente visibles para el nodo de distribución de comunicación, es decir, compartición de carga, tal como M3UA. En ese caso, puede ser necesaria la inspección por paquetes en el nodo de comunicación para determinar el flujo de mensajes y seleccionar la ruta o el nodo receptor apropiado.

En redes SS7 y SIGTRAN (M3UA), se puede usar el parámetro SLS (Selección de Enlace de Señalización) para flujos de mensajes de compartición de carga de diversas maneras. La SGP de M3UA puede, por ejemplo, compartir flujos de mensaje de compartición de carga entre los ASPs en un AS con el fin de asegurar que todos los mensajes del flujo son transmitidos al mismo ASP. El SEP, ASP, STP o SGP pueden ser flujos de mensajes de compartición de carga entre rutas/enlaces hada un destino dado con el fin de mantener un suministro en secuencia hasta el destino. Para estos objetivos, la capa de aplicación puede proporcionar un valor de SLS con cada mensaje que vaya a ser enviado. Se puede usar el mismo valor de SLS para todos los mensajes pertenecientes a una transacción de señalización específica, por ejemplo una llamada en el caso de ISUP, o una transacción TCAP, que puede requerir un suministro en secuencia. El parámetro SLS puede estar incluido en la cabecera de MTP/M3UA y ser usado para compartición de carga en cada salto a lo largo de la ruta de señalización.

Sin embargo, de acuerdo por ejemplo con el estándar ITU-T (ETSI), la SLS es solamente un parámetro de cuatro bits, lo que significa que no puede ser usada para compartición de carga entre más de 16 ASPs o rutas. Puede presentarse otro problema con respecto al reenrutamiento. Cuando se activa en sí mismo un ASP sobre SGP, o si una ruta resulta estar disponible, entonces puede iniciarse un reenrutamiento controlado. Por lo tanto, el tráfico completo se almacena en una memoria intermedia de reenrutamiento controlado hasta que expire un temporizador. La redistribución de valores de SLS respecto a ASPs o rutas disponibles, lo que se conoce como cambio de patrón de compartición de carga, es un tema de ¡mplementación y puede que no mantenga eficientemente las ponderaciones de capacidad ni minimice la complejidad de reenrutamiento.

El documento US 6768718 ha direccionado este problema distribuyendo un vector de capacidad en el sistema adaptado para la carga real de recursos. El vector de capacidad tiene una entrada para cada recurso que muestre la capacidad disponible de ese recurso que un nodo puede usar en enrutamiento de tráfico. Las peticiones sobre una ruta son concedidas siempre que exista capacidad, la capacidad se reduce con cada petición concedida con la cantidad de tráfico de la petición. Si se deja sin capacidad se toma otro recurso en base a al menos un mecanismo de coste. Aunque D1 ha resuelto parte del problema, la carga no es compartida de igual modo puesto que una ruta

se planifica en primer lugar a su capacidad máxima y después se toma la siguiente ruta.

SUMARIO

La invención se basa en el hallazgo de que se puede lograr un concepto eficiente de compartición de carga cuando, por ejemplo, de forma preliminar, se determinan objetivos de comunicación que estén disponibles para compartición de carga en una red de comunicación. A este respecto, el término "objetivo de comunicación" puede referirse a una ruta de comunicación o a una trayectoria de comunicación o a un nodo de red.

Según un aspecto, la invención se refiere a un método para generar un vector de compartición de carga que indique una pluralidad de objetivos de comunicación para compartición de carga en una red de comunicación. El método comprende proporcionar un vector de distribución de objetivo que comprende un primer número de entradas que indican un primer objetivo de comunicación, y que comprende un segundo número de entradas que indica un segundo objetivo de comunicación, y generar el vector de compartición de carga sobre la base de entradas activas del vector de distribución de objetivo, indicando las entradas activas el objetivo de comunicación del primer o del segundo objetivo de comunicación que esté disponible para compartición de carga en la red de comunicación.

El vector de distribución de objetivo puede formar una base para generar el vector de compartición de carga. Según algunas implementaciones, las entradas del vector de compartición de carga pueden estar almacenadas en caché, lo que proporciona un vector de compartición de caché que constituye una realización del vector de compartición de carga. En particular, el vector de compartición de carga puede formar en sí mismo una caché para los objetivos disponibles en el vector de distribución de objetivo. Con el fin de determinar si el objetivo de comunicación respectivo está disponible para compartición de carga en la red de comunicación, se pueden comunicar por ejemplo, mensajes de señalización.

El vector de distribución de objetivo y/o el vector de compartición de carga pueden ser proporcionados usando matrices de memoria, en las que las entradas respectivas pueden ser almacenadas como valores... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Método para generar un vector de compartición de carga para compartición de carga de una pluralidad de objetivos de comunicación en una red de comunicación, estando el método caracterizado por las etapas de:

- proporcionar (11) un vector de distribución de objetivo que comprende un número de entradas por objetivo de comunicación, indicando cada entrada el objetivo de comunicación, apareciendo cada objetivo de comunicación en el vector de distribución de objetivo con una frecuencia relativa conforme a la capacidad del objetivo de comunicación, determinando el vector de distribución de objetivo un patrón de distribución de objetivo para la pluralidad de objetivos de comunicación, y

- generar (13) el vector de compartición de carga en base a entradas activas del vector de distribución de objetivo, indicando cada una de las entradas activas un objetivo de comunicación que está disponible a efectos de compartición de carga en la red de comunicación.

2.- El método de la reivindicación 1, en el que la etapa de proporcionar (11) el vector de distribución de objetivo comprende:

- determinar el número de entradas por objetivo de comunicación en base a una capacidad del objetivo de comunicación respectivo.

3.- El método de la reivindicación 2, en donde la etapa de determinar el número de entradas se basa en la siguiente fórmula:

wi-M

Wtot

en donde W¡ indica una capacidad del i° objetivo de comunicación, en donde M indica un número total de entradas en el vector de distribución de objetivo, y en donde Wtot indica una capacidad de todos los objetivos de comunicación indicados en el vector de distribución de objetivo.

4.- El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de proporcionar el vector de distribución de objetivo comprende reordenar aleatoriamente entradas en el vector de distribución de objetivo, o insertar aleatoriamente entradas en el vector de distribución de objetivo para obtener un vector de distribución de objetivo aleatorizado.

- El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de proporcionar un vector de distribución de objetivo se ejecuta cuando: se define un objetivo de comunicación y debe ser insertado, se anula la definición de un objetivo de comunicación y debe ser borrado, o por cualquier cambio en la capacidad de los objetivos de comunicación.

6 - El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de generar (13) el vector de compartición de carga comprende explorar el vector de distribución de objetivo en cuanto a entradas asociadas a objetivos de comunicación que estén disponibles para compartición de carga.

7.- El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de generar (13) el vector de compartición de carga comprende copiar las entradas que indiquen objetivos de comunicación que estén disponibles para compartición de carga desde el vector de distribución de objetivo hacia el vector de compartición de carga.

8.- El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de generar (13) el vector de compartición de carga comprende:

- comparar entradas del vector de compartición de carga con entradas del vector de distribución de objetivo,

y

- actualizar entradas del vector de compartición de carga con entradas del vector de distribución de objetivo que estén asociadas a objetivos de comunicación que estén disponibles en cuanto a compartición de carga, para obtener las entradas activas en el vector de compartición de carga.

9.- El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de generar (13) el vector de compartición de carga comprende:

- comparar (21) una entrada del vector de compartición de carga con una entrada del vector de distribución de objetivo;

- si la entrada del vector de distribución de objetivo indica un objetivo de comunicación que esté disponible para compartición de carga, y si la entrada del vector de distribución de objetivo difiere de la entrada del vector de compartición de carga, reemplazar (27) la entrada del vector de compartición de carga por la

entrada del vector de distribución de objetivo para obtener una entrada activa en el vector de compartición de carga, o

- si la entrada del vector de distribución de objetivo indica un objetivo de comunicación que no esté disponible en cuanto a compartición de carga, comparar (21) la entrada del vector de compartición de carga con una entrada subsiguiente adicional del vector de distribución de objetivo.

1.- El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de generar (13) el vector de compartición de carga se ejecuta cada vez que cambia la disponibilidad de un objetivo de comunicación o cuando se recalcula el vector de distribución de objetivo.

11.- El método de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, donde la etapa de generar comprende además:

- establecer un estado de almacenamiento en memoria intermedia para cada entrada afectada por un objetivo de comunicación que esté disponible o no disponible, en el vector de compartición de carga,

- establecer un temporizador de reenrutamiento, y

- establecer un estado de reenvío para una entrada afectada por un objetivo de comunicación que esté disponible o no disponible en el vector de compartición de carga, cuando la memoria intermedia correspondiente esté vacía tras la expiración del temporizador.

12.- El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el método:

- determinar (31) un objetivo de comunicación a partir del vector de compartición de carga, y

- reenviar (33) un mensaje de comunicación hacia el objetivo de comunicación determinado.

13.- El método de la reivindicación 12, comprendiendo la etapa de determinar (31):

- determinar un valor de índice sobre la base del mensaje de comunicación en base a una cabecera del mensaje de comunicación, o proporcionar un valor de índice mediante un contador de mensajes, y

- seleccionar la entrada activa del vector de compartición de carga usando el valor de índice para determinar el objetivo de comunicación.

14 - El método de la reivindicación 13, en donde la etapa de determinar (31) el valor de índice comprende calcular un valor hash a partir de al menos una entrada de cabecera de mensaje de la cabecera del mensaje de

comunicación.

- El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el objetivo de comunicación es una ruta de comunicación, una trayectoria de comunicación, un nodo de red, o una aplicación distribuida sobre un número de nodos de red.

16.- Un nodo de comunicación para generar un vector de compartición de carga que comprende una pluralidad de objetivos de comunicación a efectos de compartición de carga en una red de comunicación, estando el nodo de comunicación caracterizado por un procesador (41) que está configurado:

- para proporcionar (43) un vector de distribución de objetivo que comprende un número de entradas por objetivo de comunicación, indicando cada entrada el objetivo de comunicación, apareciendo cada objetivo de comunicación en el vector de distribución de objetivo con una frecuencia relativa según la capacidad del objetivo de comunicación, determinando el vector de distribución de objetivo un patrón de distribución de objetivo para la pluralidad de objetivos de comunicación, y

- para generar (45) el vector de compartición de carga en base a entradas activas del vector de distribución de objetivo, indicando cada una de las entradas activas un objetivo de comunicación que está disponible a efectos de compartición de carga en la red de comunicación.

17.- El nodo de comunicación de la reivindicación 16, en donde el procesador (41) está configurado además para:

- determinar (31) un objetivo de comunicación a partir del vector de compartición de carga, y

- en donde el nodo de comunicación comprende además un redireccionador (47) para reenviar el mensaje de comunicación hacia el objetivo de comunicación determinado.

18.- El nodo de comunicación de la reivindicación 16 ó 17, en donde el procesador (41) está configurado además para:

- determinar un valor de índice en base al mensaje de comunicación basado en una cabecera del mensaje de comunicación, o proporcionar un valor de índice mediante un contador de mensajes, y

- seleccionar la entrada activa del vector de compartición de carga usando el valor de índice para determinar el objetivo de comunicación.

19.- El nodo de comunicación de la reivindicación 18, en donde el procesador (41) está configurado además para determinar el valor de índice, en base a un mensaje de comunicación que va a ser reenviado, calculando un valor hash a partir de al menos la cabecera del mensaje de comunicación.

2.- El nodo de comunicación de la reivindicación 16, en donde el procesador (41) está configurado además para reordenar aleatoriamente entradas en el vector de distribución de objetivo, o para insertar aleatoriamente entradas en el vector de distribución de objetivo para obtener un vector de distribución de objetivo aleatorizado.

21.- Un nodo de comunicación según la reivindicación 16, dispuesto además para llevar a cabo todas las etapas de

los métodos de las reivindicaciones 2 y 3.

22.- Un nodo de comunicación según la reivindicación 18, dispuesto además para llevar a cabo todas las etapas de los métodos de las reivindicaciones 5 a 11.