Método de ejecución de una recuperación de errores basada en temporizadores de retransmisión en un nodo emisor de una red de comunicaciones que implementa conexiones del protocolo de control de transmisión TCP entre por lo menos un nodo emisor y por lo menos un nodo receptor utilizando un control de flujo de ventana deslizante,

que comprende las etapas de: (a) recibir un segmento de acuse de recibo ACK desde el nodo receptor (330); y (b) reinicializar un temporizador de retransmisión REXMT asociado a una sesión entre el nodo emisor y el nodo receptor con un valor que compensa el tiempo transcurrido desde el tiempo de transmisión de un segmento transmitido previamente desde el emisor al receptor (310)

ANTECEDENTES

La presente invención se refiere a sistemas y métodos para la transferencia de datos en redes de comunicación por conmutación de paquetes. Más particularmente, 5 la presente invención se refiere a sistemas y métodos para mejorar la velocidad de

transferencia de datos en redes de comunicación por conmutación de paquetes.

Las redes de comunicación se pueden clasificar como redes o bien por conmutación de circuitos o bien por conmutación de paquetes. Las redes por conmutación de circuitos, usadas tradicionalmente en redes de comunicación de voz tales como las redes telefónicas, funcionan estableciendo una conexión lógica entre dos puntos en la red. Típicamente, la conexión es de un ancho de banda o capacidad fijos con independencia de la velocidad deseada de transferencia de datos del emisor. Las redes por conmutación de circuitos se consideran ampliamente como rígidas en cuanto a su funcionamiento e ineficaces en cuanto a su asignación de ancho de banda, o capacidad, por toda la red. Por contraposición, las redes por conmutación de paquetes, usadas tradicionalmente en comunicaciones de datos, funcionan conformando la información en paquetes, que a continuación son enviados a través de la red a un nodo destinatario deseado. Las redes por conmutación de paquetes pueden ser orientadas a conexión, de tal manera que se mantiene una conexión lógica entre el emisor y el receptor, o sin conexión, de tal manera que no se mantiene ninguna conexión lógica entre un emisor y un receptor en la red. Las redes por conmutación de paquetes se consideran ampliamente como más flexibles y sustancialmente más eficaces, en la asignación del ancho de banda, que las redes por conmutación de circuitos. Debido en parte a estos factores, la demanda de servicios de redes por conmutación de paquetes ha crecido drásticamente durante las últimas dos décadas. Se prevé que la demanda de redes por conmutación de paquetes continúe con su drástico crecimiento.

Las redes de datos por conmutación de paquetes están diseñadas y basadas en normativas de datos de ámbito industrial tales como el modelo de interfaz de 30 sistemas abiertos (OSI) o una implementación de la pila del Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP). Según el modelo OSI, un sistema de red se representa típicamente mediante una pila de protocolos multicapa. Los protocolos TCP/IP se modelan comúnmente como una pila de protocolos de cuatro capas. La capa 1, a la que se hace referencia como el enlace, enlace de datos, o capa de 35 interfaz de red, gestiona las interfaces y los controladores de dispositivos para comunicarse por interfaz con los elementos físicos de la red. La capa 2, a la que se hace referencia como capa de red o capa de Internet, es responsable del encaminamiento de paquetes de datos en la red. El Protocolo de Internet (IP) es un protocolo de la capa de red. La capa 3, a la que se hace referencia como capa de 5 transporte, es responsable de conformar los datos a transmitir en paquetes de tamaño apropiado, para su transmisión a través de la red. La capa de transporte gestiona además procesos de recuperación de errores y de control de congestión, el acuse de recibo de paquetes recibidos y la fijación de tiempos de espera para garantizar que el receptor deseado recibe datos transmitidos. El Protocolo de Control de Transmisión 10 (TCP) es un protocolo de la capa de transporte. La capa 4, a la que se hace referencia como capa de aplicación, es responsable de la gestión de aplicaciones TCP/IP particulares. Las aplicaciones TCP/IP ejemplificativas incluyen SMTP para correo electrónico, FTP para transferencias de archivos, Telnet para conexión remota, etcétera. El conjunto de protocolos TCP/IP es el conjunto principal de protocolos de 15 comunicaciones aplicable a la transferencia de información digital a través de múltiples redes de ordenadores conectadas, tales como Internet. El funcionamiento de una red según los protocolos TCP/IP se puede explicar, a nivel conceptual, de la manera siguiente: las aplicaciones TCP trasladan datos para su transmisión hacia procesos en la capa de transporte. La capa de transporte recibe datos para su transmisión desde 20 una aplicación tal como, por ejemplo, el correo electrónico, y conforma los datos en paquetes de tamaño apropiado, a los que se hace referencia como segmentos. A continuación, la capa de transporte traslada los segmentos de datos a una utilidad de protocolo de la capa de red, que compila paquetes de datos según protocolos de la capa de red como el IP, a los que se hace referencia como datagramas, y encamina

25 los datagramas, a través de una o más redes, hacia el receptor deseado. A su vez, la capa de red solicita a los servicios de utilidades de protocolos de la capa de enlace que gestionen un medio físico particular tal como, por ejemplo, una conexión de ethernet. El IP posibilita un servicio de entrega no fiable, sin conexión, que puede ser usado por numerosos protocolos de la capa de transporte, incluyendo el TCP. La capa IP es sin conexión por cuanto el IP no mantiene ninguna relación lógica entre datagramas sucesivos transmitidos a través de la red. Cada datagrama es tratado por la red como un elemento individual de información. De este modo, aun cuando una transferencia de archivos de gran tamaño puede requerir el envío de cientos, incluso miles, de datagramas, la capa IP de la red no tiene conocimiento, durante la

transferencia, de que los paquetes están relacionados. Los paquetes individuales se pueden encaminar a través de trayectos diferentes por la red y/o pueden llegar al destino en cualquier secuencia. El IP no es fiable en el sentido de que, en la capa IP, no se implementan procedimientos robustos de recuperación de errores.

5 El TCP es un protocolo orientado a conexión. En la capa TCP (de transporte), se establece una conexión lógica entre un emisor TCP y un receptor TCP. Tal como se ha descrito anteriormente, en el nodo emisor la capa TCP es responsable de dividir datos en segmentos de tamaño apropiado, para su transmisión. En el nodo receptor, la capa TCP es responsable del acuse de recibo de segmentos recibidos y de volver a ensamblar segmentos relacionados. Las funciones adicionales implementadas en la capa TCP incluyen la recuperación de errores y el control de la congestión. En términos amplios, recuperación de errores se refiere al proceso de garantizar que los paquetes transmitidos por un emisor, como mínimo, fueron recibidos por el destinatario deseado. La recuperación de errores puede incluir algoritmos adicionales para

15 garantizar que el destinatario recibió los datos correctos. El TCP usa una función de retransmisión como uno de los procedimientos de recuperación de errores. Según el TCP, un emisor TCP retransmite paquetes de datos para los cuales no se recibe un paquete de acuse de recibo en un periodo de tiempo predeterminado. El TCP mantiene un temporizador de retransmisión (REXMT) para implementar el procedimiento de recuperación de errores. Para cada segmento de acuse de recibo (ACK) devuelto por el receptor, el emisor reinicializa el REXMT con un valor de temporizador de retransmisión (RTO) que es una función del tiempo de ida y vuelta (RTT). En muchas implementaciones del TCP, el emisor TCP mide continuamente el RTT. En realizaciones alternativas, el RTT se puede actualizar basándose en mediciones reales del RTT. El Protocolo de Enlace de Radiocomunicaciones (RLP), un protocolo de la capa de enlace para comunicaciones inalámbricas, implementa también un procedimiento de recuperación de errores basado en un temporizador de retransmisión, similar a la rutina implementada por el TCP.

30 La estimación del temporizador de retransmisión en el TCP según se ha descrito anteriormente se presenta en “Computer Networks” 1996, de A. S. Tanenbaum, PRENTICE HALL PTR, New Jersey. El temporizador de retransmisión se inicia con el valor RTO, cuando se recibe un acuse de recibo correspondiente al segmento enviado. La estimación de RTO se basa en las mediciones continuas del tiempo de ida y vuelta (RTT).

Un algoritmo presentado en “Explicit loss indication and accurate RTO estimation for TCP error recovery using satellite links” Samaraweera N ET AL, IEE Proceedings: Communications, vol. 144, n.º1, 1 de febrero de 1997, páginas 47 a 53, XP 000687134, considera también mediciones continuas del tiempo de ida y vuelta (RTT). La estimación del RTO se mejora usando el tiempo de transmisión de cada segmento para el cual se recibe un acuse de recibo. Este algoritmo permite muestrear el RTT muchas veces por ventana de transmisión. En la técnica convencional,...

1. Método de ejecución de una recuperación de errores basada en temporizadores de retransmisión en un nodo emisor de una red de comunicaciones que implementa conexiones del protocolo de control de transmisión TCP entre por lo menos un nodo emisor y por lo menos un nodo receptor utilizando un control de flujo de ventana deslizante, que comprende las etapas de:

(a) recibir un segmento de acuse de recibo ACK desde el nodo receptor (330); y

10 (b) reinicializar un temporizador de retransmisión REXMT asociado a una sesión entre el nodo emisor y el nodo receptor con un valor que compensa el tiempo transcurrido desde el tiempo de transmisión de un segmento transmitido previamente desde el emisor al receptor (310).

2. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa (b) comprende:

15 determinar un valor del temporizador de retransmisión RTO; y reinicializar el temporizador de retransmisión REXMT con un valor que se corresponde con el valor del temporizador de retransmisión RTO menos el tiempo transcurrido entre el tiempo de transmisión de un segmento transmitido previamente desde el nodo emisor al nodo receptor.

20 3. Método según la reivindicación 2, en el que la etapa de determinar el valor del temporizador de retransmisión RTO incluye remitirse a una posición de memoria asociada al nodo emisor.

4. Método según la reivindicación 2, en el que la etapa de determinar el valor del temporizador de retransmisión RTO se

25 ejecuta mediante un módulo lógico independiente que funciona sobre un procesador asociado al nodo emisor.

5. Método según la reivindicación 2, en el que: el valor del temporizador de retransmisión RTO se determina en función del tiempo de ida y vuelta RTT entre el nodo emisor y el nodo receptor.

30 6. Método según la reivindicación 2, en el que: el valor del temporizador de retransmisión RTO se determina en función de la variación del tiempo de ida y vuelta RTT entre el nodo emisor y el nodo receptor.

7. Método según la reivindicación 2, en el que: 35 el valor del temporizador de retransmisión RTO se determina en función del tiempo requerido para que el nodo emisor reciba un número predeterminado de segmentos duplicados de acuse de recibo DUPACKS desde el nodo receptor.

8. Método según la reivindicación 2, en el que el valor del temporizador de retransmisión RTO incluye un componente que se determina en función del tiempo de ida y vuelta RTT entre el nodo emisor y el nodo receptor y de la variación del tiempo de ida y vuelta RTT entre el nodo emisor y el nodo receptor; y si el número de segmentos sin acuse de recibo transmitidos por el nodo emisor hacia el nodo receptor supera un número predeterminado, entonces el valor del

10 temporizador de retransmisión RTO incluye un componente que se determina en función del tiempo requerido para recibir un número predeterminado de segmentos duplicados de acuse de recibo DUPACKS desde el nodo receptor.

9. Método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:

repetir la etapa (b) para cada segmento de acuse de recibo recibido desde el 15 nodo receptor.

10. Método según la reivindicación 1, en el que: el segmento transmitido previamente se corresponde con el segmento más antiguo almacenado temporalmente para su retransmisión desde el nodo emisor al nodo receptor.

20 11. Método según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:

(a) abrir una conexión del protocolo de control de transmisión TCP entre el nodo emisor y un nodo receptor (300);

(b) inicializar un temporizador de retransmisión REXMT con un valor de 25 temporizador de retransmisión RTO predeterminado (310);

(c) transmitir segmentos de datos desde el nodo emisor al nodo receptor (320);

(d) recibir segmentos de acuse de recibo ACK desde el nodo receptor (330); y

(e) tras la recepción de cada segmento de acuse de recibo ACK desde el nodo receptor, reinicializar el temporizador de retransmisión REXMT con un valor

30 correspondiente al valor del temporizador de retransmisión RTO menos el tiempo transcurrido desde el tiempo de transmisión de un segmento transmitido previamente almacenado temporalmente en una memoria asociada al emisor, para su retransmisión hacia el receptor (310).

12. Método de funcionamiento de una red de comunicaciones por conmutación de 35 paquetes que implementa conexiones lógicas entre nodos emisores y nodos receptores en la red, en donde nodos emisores se configuran para utilizar un control de flujo de ventana deslizante y una recuperación de errores basada en temporizadores de retransmisión, que comprende las etapas de:

(a) establecer conexiones lógicas entre nodos emisores y nodos receptores 5 respectivos en la red;

(b) inicializar, para una conexión lógica, un temporizador de retransmisión con un valor de temporizador de retransmisión que es una función de parámetros del tráfico de la red;

(c) transmitir paquetes de datos desde nodos emisores a nodos receptores 10 respectivos en la red;

(d) recibir, en los nodos emisores, paquetes de acuse de recibo desde sus nodos receptores respectivos; y

(e) tras la recepción de un paquete de acuse de recibo, reinicializar el temporizador de retransmisión asociado a la conexión entre el emisor y el

15 receptor con un valor correspondiente al valor del temporizador de retransmisión menos el tiempo transcurrido desde el tiempo de transmisión de un paquete transmitido previamente almacenado temporalmente en una memoria asociada al emisor, para su retransmisión hacia el receptor.

13. Método según la reivindicación 12, en el que:

20 el paquete transmitido previamente se corresponde con el paquete más antiguo almacenado temporalmente para su retransmisión desde un nodo emisor a un nodo receptor.

14. Método según la reivindicación 12, en el que: la etapa de determinar el valor del temporizador de retransmisión RTO se

25 ejecuta mediante un módulo lógico independiente que funciona sobre un procesador asociado a un nodo emisor.

15. Método según la reivindicación 12, en el que el valor del temporizador de retransmisión incluye un componente que se determina en función del tiempo de ida y vuelta entre el nodo emisor y el nodo receptor y de la variación del tiempo de ida y vuelta entre el nodo emisor y el nodo receptor; y si el número de segmentos sin acuse de recibo transmitidos por el nodo emisor hacia el nodo receptor supera un número predeterminado, entonces el valor del temporizador de retransmisión incluye un componente que se determina en función del tiempo requerido para recibir un número predeterminado de paquetes

retransmisión, que comprende:

(a) medios para establecer conexiones lógicas entre nodos emisores y nodos receptores respectivos en la red;

(b) medios para inicializar, para una conexión lógica, un temporizador de

5 retransmisión con un valor de temporizador de retransmisión que es una función de parámetros del tráfico de la red;

(c) medios para transmitir paquetes de datos desde nodos emisores a nodos receptores respectivos en la red;

(d) medios para recibir, en los nodos emisores, paquetes de acuse de recibo 10 desde sus nodos receptores respectivos; y

(e) medios para reinicializar el temporizador de retransmisión asociado a la conexión entre el emisor y el receptor con un valor correspondiente al valor del temporizador de retransmisión menos el tiempo transcurrido desde el tiempo de transmisión de un segmento transmitido previamente almacenado

15 temporalmente en una memoria asociada al emisor, para su retransmisión hacia el receptor.