Un procedimiento (400) para monitorizar un parámetro de tráfico que está circulando por el interior de una red de comunicaciones (300),

comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: medir (402) el parámetro, mi, del tráfico, y determinar (404) si el valor del parámetro medido, mi, es diferente de un valor de una media de parámetros previamente medidos, avgi-1, en el que dicha etapa de determinación utiliza un proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde "x" es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica; si lo es, adaptar rápidamente (406) el valor de una media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, o si no lo es, adaptar lentamente (408) el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere en general al campo de las comunicaciones y, en particular, a un nodo de red (por ejemplo, nodo de borde, enrutador) y a un procedimiento para proporcionar información rápida y exacta de tráfico durante fluctuaciones de tráfico en una red, y también durante un cambio grande y repentino en las condiciones de tráfico de la red.

ANTECEDENTES

Se utilizan acrónimos comunes en la descripción que sigue de la técnica anterior y de la presente invención. Por conveniencia, se proporciona este glosario:

En una red de comunicaciones, la medición de las características de tráfico (ancho de banda, pérdida de paquetes, retardo, o fluctuación), es una tarea importante de gestión de red y también es importante para procedimientos que proporcionan una Calidad de Servicio (QoS). Las características de tráfico pueden ser altamente variables. Por ejemplo, se conoce bien el hecho de que el tráfico de Internet es de naturaleza a ráfagas. Pero, no se conoce del todo bien que el tráfico agregado por sesiones de telefonía que entran y salen dinámicamente sea también variable, lo que es especialmente cierto cuando las sesiones de telefonía son en sí mismas variables (por ejemplo, si se utilizan técnicas de supresión de silencio, entonces la corriente resultante será una corriente VBR que es similar a la de una fuente de encendido/ apagado). Esta clase de variación de las características de tráfico es una propiedad inherente al tráfico

5 de telefonía, y se considera, por lo tanto, normal.

De ese modo, las decisiones de control de admisión o de congestión de la red de comunicación y las indicaciones de alarma, no se verán influenciadas por esta variación “normal” de las características de tráfico de telefonía. Para ayudar a lograr esto, las herramientas de monitorización de tráfico implementan con frecuencia en la actualidad alguna clase de técnica de media móvil, en la que los valores medidos de las características de tráfico durante intervalos de tiempo consecutivos son promediados y alisados de modo que las decisiones de control de admisión o de congestión y las indicaciones de alarma pueden ser realizadas sin que se vean influenciadas innecesariamente por esta variación “normal” del tráfico de telefonía. Dos técnicas de

15 medias móviles bien conocidas van a ser expuestas en lo que sigue con respecto a las Figuras 1-2 (TÉCNICA ANTERIOR). La primera técnica se conoce como técnica de media móvil de ventana deslizante (SWMA), en la que los valores de “n” mediciones de tráfico consecutivas son promediados después de la iésima medición (mi) de cuerdo con la siguiente ecuación:

i Σ mi

j=i-n

avgi = -------. (1) n

Como puede apreciarse, una “n” más alta en la ecuación da como resultado una media resultante global más lisa debido a que la medición más reciente tiene un impacto más pequeño cuando se compara con las mediciones anteriores que han sido utilizadas también para calcular la media global resultante (avgi). Por supuesto, la técnica SWMA requiere que los “n” valores anteriores medidos de las características de tráfico sean almacenados en una memoria con el fin de estar en condiciones de calcular la media global resultante (avgi). La Figura 1 (TÉCNICA ANTERIOR) es un gráfico que ilustra una curva real de característica de tráfico medida y dos curvas de la media global resultante de las mediciones de tráfico cuando se utilizan diferentes números de parámetros medidos tales como n=3 y n=5 cuando se implementa la técnica SWMA.

La segunda técnica se conoce como técnica de media móvil ponderada exponencialmente (EWMA). En este caso, la media global resultante (avgi) se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación:

Avgi = (1-w)·avgi-1 + w·mi (2)

en la que 0 < w < 1 es el parámetro de ponderación, e i es el intervalo medido. Como puede apreciarse, cuanto más pequeño es el parámetro “w” de ponderación, más lisa va a ser la media global resultante (avgi), puesto que la medición más reciente tiene un menor impacto cuando se compara con las mediciones anteriores que se utilizan también para calcular la media global resultante (avgi). La Figura 2 (TÉCNICA ANTERIOR) es un gráfico que ilustra una curva real del tráfico medido y dos curvas de la media global resultante (avgi) de las mediciones de tráfico cuando se utilizan diferentes parámetros de ponderación de w=1/8 y w=1/2 cuando se implementa la técnica EWMA.

Desafortunadamente, estas técnicas de medias móviles pueden adaptarse demasiado rápido y tener fluctuaciones respecto a cambios normales de las características de tráfico, o pueden estar configuradas de modo que no tengan fluctuaciones durante los cambios normales de las características de tráfico, pero entonces las mismas se adaptarían de forma demasiado lenta a cualquier cambio súbito y grande de las características de tráfico (véanse las Figuras 1 y 2). En particular, si la técnica de media móvil está estructurada de modo que se adapte de forma lenta, entonces la herramienta de monitorización de tráfico no puede detectar rápidamente los cambios grandes y repentinos del modelo de tráfico debidos a un fallo (pérdida súbita de algo de tráfico), a re-enrutamiento o a ataques DoS (incremento súbito de demanda de tráfico en algunos enlaces). Así, los impulsos grandes y repentinos pueden permanecer ocultos incluso aunque a los operadores de red les gustaría probablemente conocer estos grandes impulsos (véase la Figura 1 cuando SWMA n = 5 y la Figura 2 cuando EWMA w = 1/8). Por el contrario, si la técnica de media móvil estás estructurada para adaptarse de forma rápida, entonces su salida puede fluctuar como las mediciones reales, lo que puede provocar que la herramienta de monitorización de tráfico dispare innecesariamente alarmas o avisos (véase la Figura 1 cuando SWMA n = 3 y la Figura 2 cuando EWMA w = 1/2).

Como tales, las herramientas de monitorización de tráfico (y los sistemas de control de admisión) van a tener, o bien una notificación de congestión lenta o bien van a provocar un número innecesario de terminaciones de flujo debido a las fluctuaciones de carga. Esto es especialmente problemático en redes de IP a gran escala que implementan arquitectura DiffServ de la IETF (por ejemplo, véase S. Blake et al., “Una Arquitectura para Servicios Diferenciados”, RFC 2475, 1998). Además, esto es problemático en redes de IP a gran escala que implementan el protocolo de notificación de pre-congestión del DiffServ de la IETF (por ejemplo, véase B. Brisco et al., “Una Infraestructura para Control de Admisión sobre DiffServ que utiliza Notificación de Pre-Congestión”, Proyecto de internet, trabajo en curso, Marzo de 2006). Además, esto es problemático en redes de IP a gran escala que implementan el protocolo RMD de NSIS (véase, por ejemplo: (1) M. Brunner, “Requisitos para Protocolos de Señalización”, RFC3726, Abril de 2004; (2) A. Bader et al., “RMD-QOSM: Un Modelo de Política de Señalización para Redes que utilizan Gestión de Recursos en DiffServ (RMD)”, proyecto IEFT, trabajo en curso; y (3) A. Császár, et al., “Manejo de congestión en un dominio de red conmutada por paquetes”, documento WO 2006052174). Además, puede ser un problema que la interfaz/ monitor humano de la herramienta de monitorización de tráfico oculte o no presente los cambios grandes y repentinos en las características de tráfico que puedan ocurrir en las medias móviles adaptadas de forma lenta a los cambios grandes y repentinos de las características de tráfico. En consecuencia, existe una necesidad de direccionar este inconveniente y otros inconvenientes asociados a las herramientas de monitorización de tráfico (y sistemas de control de admisión) que utilizan técnicas de medias móviles (por ejemplo, la técnica SWMA o la técnica EWMA). Esta necesidad particular y otras necesidades, son direccionadas por el nodo de red y el procedimiento de la presente invención

1. Un procedimiento (400) para monitorizar un parámetro de tráfico que está circulando por el interior de una red de comunicaciones (300), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

medir (402) el parámetro, mi, del tráfico, y

determinar (404) si el valor del parámetro medido, mi, es diferente de un valor de una media de parámetros previamente medidos, avgi-1, en el que dicha etapa de determinación utiliza un proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica;

si lo es, adaptar rápidamente (406) el valor de una media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, o

si no lo es, adaptar lentamente (408) el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de determinación incluye además utilizar el proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más bajo que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es menor que el valor de la media de parámetros medidos, avgi-a, multiplicado por (1 – x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de determinación incluye además utilizar el proceso de verificación de diferencia relativa con un umbral predeterminado que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando: 1) el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el umbral predeterminado, y 2) el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el valor de la media de parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de adaptar rápidamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además:

igualar los valores de todos los parámetros previamente medidos, utilizados para generar el valor de la media de los parámetros previamente medidos, avgi-1;

sustituir cada uno de los valores igualados de todos los parámetros previamente medidos, por el valor del parámetro medido, mi, e

implementar una técnica incrementada de media móvil de ventana deslizante, SWMA, utilizando el parámetro medido, mi, y el valor sustituido de la media de los parámetros previamente medidos, avgi-1.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de adaptar rápidamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica incrementada de media móvil exponencialmente ponderada, EWMA, en la que el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, se establece como igual al valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-a, multiplicado por (1,0 – wadaptación) más el valor del parámetro medido, mi, multiplicado por wadaptación, donde wadaptación es mayor que la wnormal que se utilizaría en la etapa de adaptación lenta.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de adaptar lentamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica tradicional de media móvil de ventana deslizante, SWMA, en la que la media actualizada de parámetros medidos, avgi, se calcula promediando el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, y el valor del parámetro medido, mi.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha etapa de adaptar lentamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica tradicional de media móvil exponencialmente ponderada, EWMA, estableciendo el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, como igual al valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, multiplicado por (1,0 – wnormal) más el valor del parámetro medido, mi, multiplicado por wnormal, donde wnormal es menor que la wadaptación que se utilizaría en la etapa de adaptación rápida.

8. Un nodo de red (302a, 302b, 302c, 302d, 304a y 304b), que comprende:

una función de medición de tráfico (308) que facilita lo siguiente:

medir (402) un parámetro, mi, de un tráfico, y

determinar (404) si el valor del parámetro medido, mi, es diferente de un valor de una media de parámetros previamente medidos, avgi-1, en el que dicha operación de determinación utiliza un proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica;

si lo es, adaptar rápidamente (406) el valor de una media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, o

si no lo es, adaptar lentamente (408) el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi. 9. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha operación de determinación

incluye además utilizar el proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más bajo que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es menor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 – x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica.

10. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha operación de determinación incluye además utilizar el proceso de verificación de diferencia relativa con un umbral predeterminado que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando: 1) el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el umbral predeterminado, y 2) el valor del parámetro medido, mi,, es mayor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una deviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica.

11. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha operación de adaptar rápidamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además:

igualar los valores de todos los parámetros previamente medidos utilizados para generar el valor de la media de los parámetros previamente medidos, avgi-1;

sustituir cada uno de los valores igualados de todos los parámetros previamente medidos, por el valor del parámetro medido, mi, e

implementar una técnica incrementada de media móvil de ventana deslizante, SWMA, utilizando el parámetro medido, mi, y el valor sustituido de la media de los parámetros previamente medidos, avgi-1.

12. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha operación de adaptar rápidamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica incrementada de media móvil exponencialmente ponderada, EWMA, en la que el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, se establece como igual al valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, multiplicado por (1,0 – wadaptación) más el valor del parámetro medido, mi, multiplicado por wadaptación, donde wadaptación es mayor que la wnormal que se utilizaría en la etapa de adaptación lenta.

13. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha operación de adaptar lentamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica tradicional de media móvil de ventana deslizante, SWMA, donde la media actualizada de parámetros medidos, avgi, se calcula promediando el valor de la media de parámetros previamente medidos y el valor del parámetro medido, mi.

14. El nodo de red de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de adaptar lentamente el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, incluye además implementar una técnica tradicional de media móvil exponencialmente ponderada, EWMA, estableciendo el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, como igual al valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, multiplicado por (1,0 – wnormal) más el valor del parámetro medido, mi, multiplicado por wnormal, donde wnormal es menor que la wadaptación que se utilizaría en la etapa de adaptación rápida.

15. Una herramienta de visualización (307), que comprende una interfaz humana para presentar una salida a partir de un procedimiento que monitoriza un parámetro de tráfico que está circulando por el interior de una red de comunicaciones (300), llevando a cabo las siguientes etapas:

medir (402) el parámetro, mi, del tráfico, y

determinar (404) si el valor del parámetro medido, mi, es diferente del valor de una media de parámetros previamente medidos, avgi-1, en el que dicha operación de determinación utiliza un proceso de verificación de diferencia relativa que determina que el valor del parámetro medido, mi, es más alto que el valor de la media de parámetros previamente medidos, avgi-1, cuando el valor del parámetro medido, mi, es mayor que el valor de la media de los parámetros medidos, avgi-1, multiplicado por (1 + x%), donde “x” es un valor constante preestablecido, una función de una desviación estándar de un modelo de tráfico conocido, o una función de una varianza empírica;

si lo es, adaptar rápidamente (406) el valor de una media actualizada de parámetros 10 medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi, o si no lo es, adaptar lentamente (408) el valor de la media actualizada de parámetros medidos, avgi, de modo que sea más próximo al valor del parámetro medido, mi.