Un sistema que comprende:

un recurso (300) que tiene una medida de capacidad;

y

una pluralidad de usuarios (320), teniendo cada uno una tasa de utilización y un conjunto de vectores de persistencia,

en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario, y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

un medio para determinar la utilización del recurso por cada uno de entre la pluralidad de usuarios al menos en parte mediante la tasa de utilización de cada uno de entre la pluralidad de usuarios; y

medios para detectar (410) una condición de sobrecarga real o inminente cuando existe una relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad;

medios para generar un número aleatorio;

medios para comparar el número aleatorio con al menos un elemento de un vector de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del usuario; y

medios para disminuir la tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación es satisfactoria

Sistema y procedimiento para la modificación de tasas de utilización basada en vectores de persistencia.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a la distribución de la utilización de un recurso limitado entre múltiples usuarios. Más específicamente, la presente invención se refiere a la modificación de tasas de utilización según un conjunto de vectores de persistencia.

Un recurso compartido es uno que puede utilizarse por múltiples usuarios. Los recursos compartidos que tienen disponibilidad o capacidades limitadas incluyen ejemplos tan diversos como centrales eléctricas y otras plantas de energía, fuentes hídricas tales como depósitos y corrientes, sistemas de suministro para la distribución de productos y/o material, y redes y conductos de comunicaciones de datos. Los problemas asociados con la asignación de la utilización de un recurso compartido entre múltiples usuarios pueden surgir por tanto en muchos contextos diferentes. Independientemente del contexto particular, sin embargo, tales recursos pueden encontrarse en muchos sistemas en los que se dan al menos las siguientes condiciones:

Un modelo básico de un sistema de este tipo se muestra en la figura 1, en la que el recurso 100 se utiliza por los usuarios 120a-d con unas tasas 110a-d, respectivamente. Dependiendo de la implementación particular, la tasa R que caracteriza el recurso compartido puede indicar un límite real o estimado de la capacidad del recurso (por ejemplo en el caso de un conducto de comunicaciones) o, como alternativa, la tasa R puede ser un umbral que indica una carga máxima segura o permisible del recurso (por ejemplo en el caso de una instalación o dispositivo de generación de potencia). Asimismo, las tasas u_i de utilización pueden indicar una utilización real, una utilización esperada, o peticiones o demandas de utilización.

Una condición de sobrecarga surge cuando la suma de las n tasas u_i de utilización en cualquier momento dado supera el valor R. Con respecto a una central eléctrica, por ejemplo, una condición de sobrecarga puede surgir cuando la corriente total extraída supera la capacidad nominal. Con respecto a un conducto de comunicaciones de datos, una condición de sobrecarga puede surgir cuando la tasa de transferencia de datos total supera la capacidad real del conducto, corrompiéndose de este modo los datos en transmisión. En determinadas situaciones, tales como el abastecimiento de agua o el almacenamiento de materiales, una condición de sobrecarga también puede indicar que, aunque actualmente se están satisfaciendo las demandas de usuario, se está agotando la reserva o capacidad de almacenamiento intermedio.

Dependiendo de la naturaleza del recurso, las consecuencias de una condición de sobrecarga variarán, incluyendo posiblemente la necesidad de un periodo de interrupción para que se recupere el recurso (por ejemplo enfriamiento de un sistema de generación de potencia o rellenado de un depósito) o la necesidad de gastar capacidad presente con el fin de repetir una utilización que se intentó en el pasado pero que fracasó debido a la sobrecarga (por ejemplo retransmisión de un paquete de datos corrompido por una caída). El recurso puede incluso quedar temporal o permanentemente inhabilitado hasta recuperar su capacidad anterior. En cualquier caso, es deseable generalmente evitar condiciones de sobrecarga siempre que sea posible.

La patente estadounidense n.º 5,857,147 describe un procedimiento y un aparato para determinar la tasa de transmisión de datos en un sistema de comunicación de múltiples usuarios.

Sumario de la invención

Un sistema según una realización de la invención incluye un recurso y un número de usuarios del recurso. Cada usuario del recurso tiene una tasa de utilización y un conjunto de vectores de persistencia, y la utilización del recurso por parte del usuario se determina al menos en parte por la tasa de utilización del usuario. Cuando surge una relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y una determinada medida de la capacidad del recurso, entonces al menos uno de los usuarios cambia su tasa de utilización según al menos su conjunto de vectores de persistencia.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra un diagrama de un sistema que tiene un recurso compartido.

La figura 2 muestra un diagrama de un sistema que tiene un recurso compartido y una unidad de control.

La figura 3 muestra un diagrama de un sistema que tiene un consumidor, una pluralidad de productores y un canal común.

La figura 4 muestra un procedimiento según una primera realización de la invención.

La figura 5 muestra un procedimiento según una segunda realización de la invención.

La figura 6 muestra una variación del procedimiento de la figura 5.

La figura 7 muestra una variación adicional del procedimiento de la figura 5.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Cuando surge una condición de sobrecarga en un sistema según la figura 1, los usuarios 120 pueden no ser conscientes de que se ha producido una sobrecarga, especialmente si el recurso consume una capacidad de reserva con el fin de satisfacer demandas de usuario. Incluso aunque la condición de sobrecarga provoque que la disponibilidad del recurso para un usuario caiga por debajo de una expectativa o demanda del usuario, el usuario puede ser incapaz de verificar si la deficiencia se debe a una sobrecarga del recurso o al fallo de otro componente en el conducto de suministro. Además, en determinadas aplicaciones tales como comunicaciones de datos inalámbricas, es posible que no exista ningún mecanismo de realimentación mediante el que un usuario pueda obtener una notificación oportuna de una sobrecarga. Por tanto, el usuario puede continuar utilizando el recurso, sin ser consciente del problema. En una situación de este tipo, es deseable que el sistema incluya una capacidad para notificar a los usuarios acerca de la condición de sobrecarga a través de, por ejemplo, una señal de advertencia.

La figura 2 muestra un ejemplo de un sistema de este tipo, en el que la unidad 230 de control recibe información relativa a la utilización del recurso 200 por los usuarios 220a-d y envía información de realimentación tal como una señal de advertencia a los usuarios 220a-d sobre respectivos conductos 240a-d de comunicaciones. Obsérvese que es posible que la unidad 230 de control se implemente como parte del recurso 200 o alternativamente como parte de uno de los usuarios 220a-d.

Si un usuario llega a ser consciente de una condición de sobrecarga, entonces existe la posibilidad de una solución promovida por el usuario. En este caso, si al menos algunos de los usuarios son capaces de comunicarse entre sí, entonces puede negociarse una solución tal como una reducción en la tasa de utilización. En muchos casos, sin embargo, tal comunicación entre usuarios puede no estar disponible, no ser práctica, o ser de otro modo indeseable, en cuyo caso puede proporcionarse un mecanismo de control alternativo para controlar la utilización del recurso. Este mecanismo de control alternativo puede estar centralizado y/o descentralizado.

Si estuviese disponible un conocimiento completo de las necesidades de utilización futuras de los usuarios, entonces sería teóricamente posible construir un plan de utilización óptimo que satisficiese las necesidades de los usuarios en la medida de lo posible, evitando al mismo tiempo por completo toda condición de sobrecarga. En muchos sistemas en la práctica, sin embargo, las necesidades futuras de un usuario se desconocerán, incluso por el propio usuario. Una forma de evitar condiciones de sobrecarga en tales sistemas sería basándose en las necesidades...

1. Un sistema que comprende:

un recurso (300) que tiene una medida de capacidad; y

una pluralidad de usuarios (320), teniendo cada uno una tasa de utilización y un conjunto de vectores de persistencia,

en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario, y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

un medio para determinar la utilización del recurso por cada uno de entre la pluralidad de usuarios al menos en parte mediante la tasa de utilización de cada uno de entre la pluralidad de usuarios; y

medios para detectar (410) una condición de sobrecarga real o inminente cuando existe una relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad;

medios para generar un número aleatorio;

medios para comparar el número aleatorio con al menos un elemento de un vector de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del usuario; y

medios para disminuir la tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación es satisfactoria.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario.

3. El sistema según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que los medios para comparar están adaptados para comparar el número aleatorio con el elemento de un vector de persistencia del usuario correspondiente a la tasa de utilización del usuario.

4. El sistema según cualquier reivindicación anterior, en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene el mismo conjunto de tasas disponibles.

5. El sistema según la reivindicación 4, en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene el mismo conjunto de vectores de persistencia.

6. El sistema según cualquier reivindicación anterior, en el que la relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad existe cuando la suma de las tasas de utilización no es menor que la medida de capacidad.

7. El sistema según cualquier reivindicación anterior, en el que el número aleatorio de cada uno de entre la pluralidad de usuarios se extrae de un conjunto que tiene una distribución uniforme.

8. El sistema según cualquier reivindicación anterior, comprendiendo además dicho sistema una unidad de control, en el que la unidad de control envía una señal de advertencia a al menos uno de entre la pluralidad de usuarios cuando la relación predeterminada existe entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad.

9. El sistema según la reivindicación 8, en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios comprende un productor de datos, y cada una de entre las tasas de utilización comprende una tasa de producción de datos.

10. El sistema según la reivindicación 9, en el que el recurso es un canal inalámbrico para comunicaciones de datos; y en el que la utilización del recurso comprende transmitir datos sobre el canal inalámbrico.

11. El sistema según la reivindicación 10, en el que el recurso es el enlace inverso de un canal CDMA inalámbrico para comunicaciones de datos.

12. El sistema según la reivindicación 11, en el que el valor de al menos un miembro de un conjunto de tasas disponibles del usuario es sustancialmente igual a 19.200x2' bits/segundo, en el que i es un número entero.

13. El sistema según la reivindicación 10, en el que en el conjunto de tasas disponibles de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios, el valor de al menos un miembro del conjunto es sustancialmente igual al doble del valor de otro miembro del conjunto.

14. El sistema según la reivindicación 10, en el que la tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios es una tasa de utilización nula.

15. El sistema según la reivindicación 10, en el que una utilización real del recurso por al menos uno de entre la pluralidad de usuarios no es mayor que la tasa de utilización del usuario.

16. El sistema según la reivindicación 10, en el que la unidad de control modifica el conjunto de vectores de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios al menos indirectamente.

17. El sistema según cualquier reivindicación anterior, en el que la medida de capacidad es un umbral predeterminado, siendo dicho umbral predeterminado inferior a una capacidad real del recurso.

18. El sistema según la reivindicación 17, determinándose el umbral predeterminado por al menos la capacidad real del recurso, un retardo mínimo entre un envío de una señal de advertencia y la obtención de una reducción resultante en la utilización del recurso, y un aumento máximo en la utilización del recurso a lo largo de un periodo del retardo mínimo.

19. Un procedimiento que comprende:

utilizar un recurso compartido que tiene una medida de capacidad, compartiéndose el recurso compartido por una pluralidad de usuarios, que tienen cada uno una tasa de utilización y un conjunto de vectores de persistencia,

en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario, y

en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y

determinar la utilización del recurso al menos en parte por la tasa de utilización de cada uno de entre la pluralidad de usuarios; y

detectar (410) una condición de sobrecarga real o inminente cuando existe una relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad;

generar un número aleatorio;

comparar el número aleatorio con al menos un elemento de un vector de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del usuario; y

disminuir al menos una tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación es satisfactoria.

20. El procedimiento según la reivindicación 19, que comprende además recibir una señal de advertencia, refiriéndose dicha señal de advertencia a la utilización del recurso compartido.