Un procedimiento de gestión de una conexión entre un primer nodo de punto de acceso y un segundo nodo de punto de acceso viajando dicha conexión a través de una red basada en paquetes que comprende una pluralidad de nodos de agregación intermedios,

comprendiendo el procedimiento las etapas de: en el primer nodo de punto de acceso: para cada uno de una pluralidad, M, de tipos de tráfico identificados por un código de tráfico respectivo, enviar durante un cierto período de tiempo T, una pluralidad de paquetes IP respectivos al segundo nodo de punto de acceso; para cada uno de dichos paquetes IP recibidos en dicho segundo nodo de punto de acceso, recibir desde dicho segundo nodo de punto de acceso un paquete IP respectivo en respuesta a dicho paquete IP recibido previamente, y calcular el retardo total experimentado por cada par de paquetes IP; el procedimiento también comprende las etapas de: para cada uno de los M tipos de tráfico, seleccionar el retardo mínimo de dichos retardos calculados; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, calcular un retardo promedio; almacenar dichas M mediciones de retardo mínimo y dichas M mediciones de retardo promedio; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, tomar una decisión sobre si rechazar dicha conexión basándose en dichas M mediciones de retardo mínimo almacenadas y dichas M mediciones de retardo promedio

Procedimiento de gestión de ancho de banda en redes de paquetes.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la gestión de ancho de banda en redes IP.

Estado de la técnica

Una posible evolución para operadores de redes de telecomunicaciones móviles es proporcionar cobertura 3G en interiores mejorada en el hogar u oficina de un cliente final, con la posibilidad de ofrecer diferentes servicios (tanto voz como datos) a través de la cobertura 3G utilizando las líneas DSL (Digital Subscriber Loop, bucle de abonado digital) existentes.

Uno de los aspectos más difíciles de implementar en un sistema extremo a extremo que incluye una red IP es cómo calcular el ancho de banda (BW) disponible en tal red IP cuando hay llamadas entrantes. Basándose en el ancho de banda disponible, un punto de acceso (AP) deberá poder determinar si una solicitud entrante específica se admite o se desestima. Esto significa que, si hay falta de ancho de banda (BW), deben desestimarse conexiones sensibles a retardo, mientras que el tráfico no sensible a retardo podría aceptarse y procesarse siguiendo la estrategia de calidad de servicio (QoS) aplicada por los operadores de red.

La solicitud de patente europea EP-1919229-A2 da a conocer un procedimiento y aparato para gestionar el ancho de banda de vídeo y datos sobre DSL. En esta descripción se muestra una memoria intermedia responsable de gestionar el ancho de banda local asociado a un cliente o usuario específico. El aparato dado a conocer para gestionar el ancho de banda se refiere a congestión en los hilos de cobre de par trenzado que conectan la residencia del abonado individual al DSLAM o primer punto de acceso desde el abonado, pero no a los nodos centrales que distribuyen conteni- dos.

De forma similar, el documento US2007/0127489-A1 da a conocer un aparato y procedimiento para optimizar el uso y entrega de múltiples aplicaciones sobre un bucle de abonado digital. De nuevo, este documento no se refiere a la congestión en la red IP externa.

Desafortunadamente, en la actualidad no hay mecanismos precisos que permitan el cálculo del ancho de banda disponible en relación con la red IP externa (al contrario que el ancho de banda disponible desde el abonado al punto de acceso), puesto que en sistemas basados en paquetes hay fluctuaciones muy rápidas que podrían provocar un fuerte impacto sobre la estrategia QoS.

Por tanto, hay una necesidad de proporcionar un mecanismo para resolver problemas de congestión en tales redes IP.

Sumario de la invención

La presente invención tiene como objetivo abordar la necesidad anteriormente mencionada por medio de un mecanismo basado en retardos de paquetes para tanto enlace descendente como enlace ascendente.

En un primer aspecto de la presente invención se proporciona un procedimiento de gestión de una conexión entre un primer nodo de punto de acceso (en inglés, access point node) y un segundo nodo de punto de acceso viajando dicha conexión a través de una red basada en paquetes que comprende una pluralidad de nodos de agregación intermedios. El procedimiento comprende las etapas de, en el primer nodo de punto de acceso: para cada uno de una pluralidad de M tipos de tráfico identificados por un código de tráfico respectivo, enviar durante un cierto período de tiempo T, una pluralidad de paquetes IP respectivos al segundo nodo de punto de acceso; para cada uno de dichos paquetes IP recibidos en dicho segundo nodo de punto de acceso, recibir desde dicho segundo nodo de punto de acceso un paquete IP respectivo en respuesta a dicho paquete IP recibido previamente y calcular el retardo total experimentado por cada par de paquetes IP.

El procedimiento puede comprender adicionalmente: para cada uno de los M tipos de tráfico, seleccionar el retardo mínimo de dichos retardos calculados; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, calcular un retardo promedio; almacenar dichas M mediciones de retardo mínimo y dichas M mediciones de retardo promedio; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, tomar una decisión sobre si rechazar dicha conexión basándose en dichas M mediciones de retardo mínimo almacenadas y dichas M mediciones de retardo promedio.

En una realización particular, si dicha conexión solicitada requiere tráfico sensible al retardo, dicha decisión se toma como sigue: si dicho retardo promedio almacenado para un cierto tipo de tráfico es superior o igual a un cierto umbral o si dicho retardo mínimo para dicho cierto tipo de tráfico es superior a dicho cierto umbral, entonces dicha conexión se rechaza.

En otra realización particular, si dicha conexión requiere tráfico no sensible a retardo, dicha decisión se toma como sigue: si dicho retardo promedio almacenado para un cierto tipo de tráfico es superior o igual a un cierto umbral, entonces dicha conexión se rechaza.

El ancho de banda asignado si dicha conexión se acepta se calcula preferentemente según la siguiente fórmula:

en la que BW denota el ancho de banda total disponible en dicho primer nodo de punto de acceso en Kbps, i denota un código de tráfico dado y Peak_Rate (tasa pico) denota el BW máximo que puede conseguirse en el enlace para cualquier tipo de tráfico entre dicho primer nodo de punto de acceso y dicho segundo nodo de punto de acceso.

El retardo promedio se calcula preferentemente según la siguiente expresión:

en la que N denota el número de mediciones asociadas al código de tráfico i tomadas dentro de dicho cierto período de tiempo T y z denota el número de mediciones tomadas dentro de un período de tiempo, pudiendo z adoptar cualquier valor natural entre 1 y N. En una realización particular, las z mediciones son las z mediciones más recientes.

La etapa de enviar repetidamente un paquete IP respectivo desde dicho nodo de punto de acceso hasta dicho nodo de destino comprende preferentemente enviar repetidamente un mensaje ping. De forma conveniente, la etapa de calcular el retardo experimentado por cada uno de los paquetes IP enviados por dicho nodo de destino en respuesta a un paquete IP respectivo recibido previamente puede comprender enviar un mensaje de respuesta a cada uno de dichos mensajes de ping. Más preferentemente, dicho mensaje de ping es un mensaje de solicitud de eco ICMP y dicho mensaje de respuesta es un mensaje de respuesta de eco ICMP.

Preferentemente, el procedimiento también comprende, en dicho segundo nodo de punto de acceso: enviar para dicho cierto período de tiempo T, una pluralidad de paquetes IP respectivos a dicho primer nodo de punto de acceso; para cada uno de dichos paquetes IP recibidos desde dicho segundo nodo de punto de acceso en dicho primer nodo de punto de acceso, recibir un paquete IP respectivo en respuesta a dicho paquete IP recibido previamente, y calcular el retardo total experimentado por cada par de paquetes IP; para cada uno de los M tipos de tráfico, seleccionar el retardo mínimo de dichos retardos calculados; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, calcular un retardo promedio; almacenar dichas M mediciones de retardo mínimo y dichas M mediciones de retardo promedio; para cada uno de dichos M tipos de tráfico, tomar una decisión sobre si rechazar dicha conexión basándose en dichas M mediciones de retardo mínimo almacenadas y dichas M mediciones de retardo promedio.

En un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un nodo de punto de acceso que comprende medios para llevar a cabo el procedimiento anteriormente mencionado. Este nodo de punto de acceso esta configurado preferentemente para proporcionar cobertura 3G en un hogar de un cliente final utilizando líneas DSL existentes.

En un aspecto adicional de la presente invención se proporciona un sistema que comprende el nodo de punto de acceso anteriormente mencionado, y comprendiendo adicionalmente una red basada en paquetes a la que se conecta dicho nodo de punto de acceso, y una red de comunicaciones móviles a la que se conecta dicha red basada en paquetes.

En un aspecto final de la presente invención se proporciona un programa informático que comprende medios de código de programa...

1. Un procedimiento de gestión de una conexión entre un primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322) y un segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321) viajando dicha conexión a través de una red basada en paquetes (110, 310) que comprende una pluralidad de nodos de agregación intermedios (101, 102, 103, 104, 105, 106, 107), comprendiendo el procedimiento las etapas de, en el primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322):

- para cada uno (i) de una pluralidad, M, de tipos de tráfico identificados por un código de tráfico respectivo, enviar durante un cierto período de tiempo T, una pluralidad de paquetes IP respectivos al segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321);

- para cada uno de dichos paquetes IP recibidos en dicho segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321), recibir desde dicho segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321) un paquete IP respectivo en respuesta a dicho paquete IP recibido previamente, y calcular el retardo total experimentado por cada par de paquetes IP;

estando caracterizado el procedimiento por las etapas de:

- para cada uno (i) de los M tipos de tráfico, seleccionar el retardo mínimo (Min_Delay_i) de dichos retardos calculados;

- para cada uno (i) de dichos M tipos de tráfico, calcular un retardo promedio (Av_Delay);

- almacenar dichas M mediciones de retardo mínimo (Min_Delay_i) y dichas M mediciones de retardo promedio (Av_Delay_i);

- para cada uno (i) de dichos M tipos de tráfico, tomar una decisión sobre si rechazar dicha conexión basándose en dichas M mediciones de retardo mínimo (Min_Delay_i) almacenadas y dichas M mediciones de retardo promedio (Av_Delay_i).

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que, si dicha conexión solicitada requiere tráfico sensible a retardo, dicha decisión se toma como sigue:

- si dicho retardo promedio (Av_Delay_i) almacenado para un cierto tipo de tráfico (i) es superior o igual a un cierto umbral (X) o si dicho retardo mínimo (Min_Delay_i) para dicho cierto tipo de tráfico (i) es superior a dicho cierto umbral (X), entonces se rechaza dicha conexión.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que, si dicha conexión requiere tráfico no sensible a retardo, dicha decisión se toma como sigue:

- si dicho retardo promedio (Av_Delay_i) almacenado para un cierto tipo de tráfico (i) es superior o igual a un cierto umbral (Y), entonces dicha conexión se rechaza.

4. El procedimiento según o bien la reivindicación 2 o bien la 3, en el que el ancho de banda asignado si dicha conexión se acepta se calcula según la siguiente fórmula:

en la que BW denota el ancho de banda total disponible en dicho primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322) en Kbps, i denota un tipo de tráfico dado y Peak_rate denota el ancho de banda máximo que puede conseguirse en el enlace para cualquier tipo de tráfico entre dicho primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322) y dicho segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321).

5. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho retardo promedio (Av_Delay_i) se calcula según la siguiente expresión:

en el que N denota el número de mediciones asociadas al código de tráfico i tomadas dentro de dicho cierto período de tiempo T y z denota las últimas mediciones tomadas dentro de un período de tiempo, pudiendo z adoptar cualquier valor natural entre 1 y N.

6. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa de enviar repetidamente un paquete IP respectivo desde dicho primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322) hasta dicho segundo nodo de punto de acceso (105, 205) comprende enviar repetidamente un mensaje ping.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa de calcular el retardo experimentado por cada uno de los paquetes IP enviados por dicho segundo nodo de punto de acceso (105, 205) en respuesta a un paquete IP respectivo recibido previamente comprende enviar un mensaje de respuesta a cada uno de dichos mensajes de ping.

8. El procedimiento según o bien la reivindicación 6 o bien la 7, en el que dicho mensaje de ping es un mensaje de solicitud de eco según el protocolo de mensajes de control de Internet.

9. El procedimiento según o bien la reivindicación 7 o bien la 8, en el que dicho mensaje de respuesta es un mensaje de respuesta de eco según el protocolo de mensajes de control de Internet.

10. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, comprendiendo adicionalmente, en dicho segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321):

- enviar durante dicho cierto período de tiempo T, una pluralidad de paquetes IP respectivos a dicho primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322);

- para cada uno de dichos paquetes IP recibidos desde dicho segundo nodo de punto de acceso (121, 221, 321) en dicho primer nodo de punto de acceso (122, 222, 322), recibir un paquete IP respectivo en respuesta a dicho paquete IP recibido previamente, y calcular el retardo total experimentado por cada par de paquetes IP;

- para cada uno (i) de los M tipos de tráfico, seleccionar el retardo mínimo (Min_Delay_i) de dichos retardos calculados;

- para cada uno (i) de dichos M tipos de tráfico, calcular un retardo promedio (Av_Delay_i);

- almacenar dichas M mediciones de retardo mínimo (Min_Delay_i) y dichas M mediciones de retardo promedio (Av_Delay_i);

- para cada uno (i) de dichos M tipos de tráfico, tomar una decisión sobre si rechazar dicha conexión basándose en dichas M mediciones de retardo mínimo (Min_Delay_i) almacenadas y dichas M mediciones de retardo promedio (Av_Delay_i).

11. Un nodo de punto de acceso (122, 222, 322) conectado a una red basada en paquetes (110, 310), comprendiendo el nodo de punto de acceso (122, 222, 322) medios para llevar a cabo el procedimiento según cualquier reivindicación anterior.

12. El nodo de punto de acceso (322) según la reivindicación 11, estando configurado dicho nodo de punto de acceso (322) para proporcionar cobertura 3G en un hogar de un cliente final utilizando líneas DSL existentes.

13. Un sistema que comprende el nodo de punto de acceso (322) según la reivindicación 12, y que comprende adicionalmente una red basada en paquetes (310) a la que se conecta dicho nodo de punto de acceso (322), y una red de comunicaciones móviles (330) a la que se conecta dicha red basada en paquetes (310).

14. Un programa informático que comprende medios de código de programa informático adaptados para realizar las etapas del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador, un procesador de señal digital, una disposición de puertas programables en campo, un circuito integrado de aplicación específica, un microprocesador, un microcontrolador, o cualquier otra forma de hardware programable.