- Procedimiento de optimización del reparto de una pluralidad de fuentes de red entre una pluralidad de flujos de datos generados por una pluralidad de aplicaciones,

siendo susceptibles dichos flujos de tomar un número n de caminos [ABi], i = 1 a n, que unen al menos un sitio A y al menos un sitio B en una red (6) de telecomunicaciones, procedimiento caracterizado porque comprende: - una primera fase que consiste en determinar a cada instante t para cada flujo un valor U(t) que representa la utilización por dicho flujo de al menos un recurso de red entre la pluralidad de recursos de red disponibles, un valor D(t) que representa la demanda de recurso de red necesaria y suficiente para que el flujo satisfaga un objetivo de rendimiento preestablecido para dicha aplicación, y un valor C(t) que representa una restricción que limita el recurso de red atribuible al flujo considerado, - una segunda fase que consiste en: • calcular, en función de dichos valores U(t), D(t) y C(t), un valor DE(t) que representa la cantidad de recurso de red efectivamente necesaria en un instante t para satisfacer el objetivo de rendimiento de dicho flujo en función de la restricción C(t), del tipo de aplicación que genera dicho flujo y del tipo de utilización de dicha aplicación, y en • calcular en función de los diferentes valores DE(t), y para cada camino de transmisión [ABi], i = 1 a n, un valor DDEi(t) que representa la densidad de demanda efectiva en dicho camino teniendo en cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B, - una tercera fase que consiste en repartir dinámicamente los flujos generados por las diferentes aplicaciones entre los diferentes caminos [ABi], i = 1 a n, en función de las densidades de demanda efectiva DDEi(t) en los caminos [ABi], i = 1 a n

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se sitúa en el campo de las telecomunicaciones y se refiere más específicamente a un procedimiento de optimización del reparto de una pluralidad de recursos de red entre una pluralidad de flujos de datos generados por una pluralidad de aplicaciones, siendo susceptibles 5 dichos flujos de tomar un número n de caminos [ABi], i = 1 a n, que unen al menos un sitio A y al menos un sitio B en una red de telecomunicaciones.

La invención se refiere igualmente a un dispositivo y un programa adaptados para poner en marcha el procedimiento.

Este procedimiento y este dispositivo pueden ponerse en marcha sea cual sea la extensión 10 geográfica de la red, sea cual sea el caudal encauzado por esta y sea cual sea el número de usuarios de esta red.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Las redes de telecomunicaciones en modo paquete se caracterizan porque las informaciones encauzadas se transportan en grupos llamados paquetes constituidos esencialmente por un 15 encabezamiento que contiene las informaciones para el encauzamiento del paquete en la red y unos datos a transmitir.

Se insertan informaciones de direccionamiento en los encabezamientos para permitir la identificación de los flujos de información por las aplicaciones finales. Los paquetes se transportan a través de la red, y toman a voluntad de esta red medios de transmisión y de conmutación variados. 20

La principal tecnología puesta en marcha actualmente para estas redes de telecomunicación en modo paquete es el protocolo IP (Internet Protocol). Este protocolo se utiliza de un extremo a otro, y puede utilizarse en redes de transmisión muy diversas. Un ejemplo de red en modo paquete es la red Internet, que funciona con el protocolo IP. Algunos ejemplos de medios de transmisión y de conmutación asociados al protocolo IP son las redes Ethernet, RNIS (Red Numérica de Integración de Servicio), FR 25 (Frame Relay), ATM (Asynchronous Transfer Mode), SDH (Synchronous Digital Hierarchy), SONET (Synchronous Optical Network), MPLS (Multiprotocol Label Switching), o incluso DWDM (Dense Wavelength Digital Multiplexing), etc.

Un ejemplo de uso de red que funciona con el protocolo IP está constituido por las VPN (Virtual Private Networks) o redes privadas virtuales. Estas redes ofrecen una interconexión a nivel IP de manera 30 exclusiva para un grupo de usuarios dado (típicamente una empresa o una organización que tiene varios establecimientos), utilizando una estructura de red repartida (por ejemplo Internet).

Los paquetes se emiten típicamente mediante un gran número de fuentes que funcionan independientemente unas de otras.

La figura 1 da un ejemplo de tal red 2. 35

Los usuarios 4 pueden ser o bien usuarios individuales o bien agencias, empresas que tienen su propia red local interna, etc.

La red 6 de tránsito representa la parte central, generalmente de gran capacidad y que cubre un gran territorio (el mundo entero en el caso de la red Internet). Esta red es compartida generalmente por una multitud de usuarios y/o de redes privadas. 40

Las redes 8 de acceso son generalmente de caudal medio o lento, y se comparten entre usuarios localizados en una zona geográfica limitada. El “bucle local”, unión de hilo, óptica, radio, etc. entre el usuario y el proveedor del servicio de acceso, se considera más adelante como que forma parte de la red de acceso.

La figura 2 muestra diferentes casos posibles de redes de acceso. Las convenciones de 45 escritura son las siguientes:

- Para las redes:

Carrier (en idioma inglés): transportador de grandes cantidades de información en distancias largas; realiza también la interconexión con otros carriers, que permite así en el caso de la red Internet una interoperabilidad entre los usuarios de los diferentes suministradores de servicio Internet ISP (Internet 50 Service Provider en idioma inglés).

IAP (Internet Acces Provider en idioma inglés): suministrador de acceso a la red; recolecta el tráfico para la cuenta del ISP, este último suministra típicamente a sus usuarios diversos servidores de autentificación, de hospedaje de sitio web, de tarifación, de mensajería, etc. así como el acceso a la red de tránsito.

Bucle local (Local Loop en idioma inglés): unión (de hilo, óptica, radio...) que une el usuario a la 5 red.

TELCO: operador telefónico, a menudo propietario del bucle local.

- Para los equipamientos:

CPE (Customer Premices Equipment en idioma inglés): equipamiento de usuario conectado a la red (en general un enrutador de acceso). 10

MUX: multiplexor/demultiplexor (hay de numerosas clases: telefónicos, xDSL, SDH, etc.).

NAS (Network Acces Server, en idioma inglés): servidor de acceso a la red; puede ser también un enrutador de acceso.

R: enrutador (o conmutador).

Se puede ver que hay numerosas configuraciones posibles. Cada uno de los equipamientos 15 (CPE, MUX, NAS, R...) corresponde a una función de concentración de tráfico y de puesta en común de recursos de telecomunicación.

Con el desarrollo prodigioso de los intercambios de informaciones a través de las redes de telecomunicación, se convierte en esencial para los operarios asegurar una calidad de servicio a sus clientes. La calidad de servicio está constituida por el conjunto de las características pertinentes que 20 afectan la transferencia de las informaciones entre dos puntos dados de una red. Se encuentra en particular:

- calidad del acceso al servicio;

- la disponibilidad del servicio;

- el tiempo de reposición en servicio en caso de fallo; 25

- calidad del servicio de transferencia de información;

- el retraso de transferencia de las informaciones entre la fuente y el destino;

- la variación del retraso de transferencia de las informaciones (la distorsión fortuita);

- la degradación de las informaciones transportadas (pérdidas, errores).

La calidad de servicio está principalmente unida al estado de congestión de los diferentes 30 elementos de la red tomados por las informaciones durante su transferencia. Aunque exista una infinidad de gradaciones, se puede esquematizar los casos de funcionamiento encontrados mediante estos dos modos:

- o bien no hay ninguna reserva de recurso, y la red hace lo mejor posible para trasladar las informaciones hasta el destinatario; 35

- o bien hay una reserva de recurso, y la cantidad de informaciones inyectadas en la red está más o menos estadísticamente controlada.

En todos los casos, unos sistemas de almacenamiento temporal en cola de espera (memorias), situados en cada punto de multiplexado, de concentración o de conmutación, permiten tratar las simultaneidades de llegada de los paquetes. La tasa instantánea de ocupación de memoria encontrada 40 por un paquete y la política de gestión (prioridad, número de colas de espera, regla de vaciado, rechazo...) puesta en marcha al nivel de cada cola de espera determinan el tiempo pasado por un paquete en este dispositivo, así como su rechazo eventual.

Rendimiento de un extremo a otro

El rendimiento de un extremo a otro, tal como es constatado por las aplicaciones de fuentes de 45 flujos y los usuarios (humanos o máquinas) que utilizan estas aplicaciones, depende no solamente del dimensionamiento de la red, sino también de los mecanismos de gestión del tráfico implementado en la red. Algunos de estos mecanismos son muy generales y presentan un funcionamiento con una granularidad importante, otros son muy finos, y presentan un funcionamiento diferenciado flujo por flujo. La productividad de estas aplicaciones está fuertemente unida a las características técnicas de la red de un extremo a otro, tales como retrasos, pérdidas y capacidad de intercambio en términos de banda pasante. 5

Congestión

Las uniones entre sitios sufren una carga variable en función, por una parte de la cantidad de comunicaciones que se transporta, y por otra parte del comportamiento efectivo de cada una de estas comunicaciones.

La carga presentada puede por supuesto ser superior a la capacidad de la unión: esto es lo 10 que se llama una congestión....

1. Procedimiento de optimización del reparto de una pluralidad de fuentes de red entre una pluralidad de flujos de datos generados por una pluralidad de aplicaciones, siendo susceptibles dichos flujos de tomar un número n de caminos [ABi], i = 1 a n, que unen al menos un sitio A y al menos un sitio B en una red (6) de telecomunicaciones, procedimiento caracterizado porque comprende: 5

- una primera fase que consiste en determinar a cada instante t para cada flujo un valor U(t) que representa la utilización por dicho flujo de al menos un recurso de red entre la pluralidad de recursos de red disponibles, un valor D(t) que representa la demanda de recurso de red necesaria y suficiente para que el flujo satisfaga un objetivo de rendimiento preestablecido para dicha aplicación, y un valor C(t) que representa una restricción que limita el recurso de red atribuible al flujo considerado, 10

- una segunda fase que consiste en:

• calcular, en función de dichos valores U(t), D(t) y C(t), un valor DE(t) que representa la cantidad de recurso de red efectivamente necesaria en un instante t para satisfacer el objetivo de rendimiento de dicho flujo en función de la restricción C(t), del tipo de aplicación que genera dicho flujo y del tipo de utilización de dicha aplicación, y en 15

• calcular en función de los diferentes valores DE(t), y para cada camino de transmisión [ABi], i = 1 a n, un valor DDEi(t) que representa la densidad de demanda efectiva en dicho camino teniendo en cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B,

- una tercera fase que consiste en repartir dinámicamente los flujos generados por las diferentes aplicaciones entre los diferentes caminos [ABi], i = 1 a n, en función de las densidades de 20 demanda efectiva DDEi(t) en los caminos [ABi], i = 1 a n.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que, para cada flujo intercambiado entre los sitios A y B, la fase de regulación comprende las siguientes etapas:

- medir el valor del uso U(t),

- determinar el valor de la demanda D(t), 25

- determinar el valor de la restricción C(t),

- calcular el valor de la demanda efectiva DE(t),

- calcular las densidades de demanda efectiva DDEi(t) en cada camino [ABi], i = 1 a n, teniendo en cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B,

- modificar el reparto de los flujos en los caminos [ABi], i = 1 a n, de manera que equilibran las 30 densidades de demanda efectiva en los caminos disponibles.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además las siguientes etapas cuando un flujo nuevo que debe ser intercambiado entre el sitio A y el sitio B aparece:

- identificar la naturaleza de la aplicación que genera dicho nuevo flujo,

- determinar el valor D(t) inicialmente asociado a este nuevo flujo, 35

- efectuar una proyección de la densidad de demanda efectiva Proj[DDEi(t)] en cada camino [ABi], i = 1 a n, en la hipótesis de que el nuevo flujo tomase cada uno de dichos caminos,

- orientar el nuevo flujo hacia el camino que tiene la proyección más pequeña de densidad de demanda efectiva [DDEi(t)].

4. Procedimiento según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque el 40 reparto de los flujos entre los diferentes caminos [ABi], i = 1 a n, se efectúa además en función del nivel de seguridad de cada uno de dichos caminos [ABi], i = 1 a n, y/o del nivel de calidad asegurado por cada uno de dichos caminos [ABi], i = 1 a n, y/o del coste financiero de la utilización de cada uno de dichos caminos [ABi], i = 1 a n.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada flujo intercambiado 45 entre los sitios A y B es un agregado de varios flujos individuales.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dichos flujos individuales se agregan en función de la topología de la red, y/o de la tipología de los flujos, y/o del número de flujos para cada aplicación, y/o de la criticidad de cada flujo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho recurso de red representa la banda pasante global disponible para intercambiar flujos durante una comunicación entre los sitios A y B y porque el valor U(t) representa el caudal efectivamente utilizado para transmitir un flujo 5 entre los sitios A y B, el valor D(t) representa el caudal necesario y suficiente para que el flujo generado satisfaga el objetivo de rendimiento preestablecido asociado a la aplicación que genera dicho flujo, el valor C(t) representa el valor máximo del caudal autorizado por la red para transmitir el flujo considerado, y el valor DE(t) representa el caudal efectivamente necesario por dicho flujo en función de limitaciones de caudal, del tipo de aplicación que genera dicho flujo y del tipo de utilización de dicha aplicación para 10 satisfacer el objetivo de rendimiento durante dicha comunicación entre los sitios A y B.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el valor DE(t) es variable en el tiempo y se define de la siguiente forma:

- cuando el recurso consumido por el flujo no está limitado por la red: DE(t)=Min[U(t), D(t)]; y

- cuando el recurso consumido por el flujo está limitado por la red con el valor C(t): DE(t)= D(t). 15

9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que para un camino dado [ABi], i = 1 a n, de banda pasante disponible BWi, tomado por una pluralidad de flujo Fj, j = 1 a F, el valor de la densidad de demanda efectiva DDEi(t) en el instante t es igual a la suma de las demanda efectivas DEj(t) de cada flujo dividido por la banda pasante total BWi de dicho camino:

DDEi(t) = [∑(j=1aF) DEj(t)]/BWi 20

10. Procedimiento según las reivindicaciones 3 y 10, caracterizado porque, si aparecen nuevos flujos que deben ser intercambiados entre los sitios A y B, la proyección de densidad de demanda efectiva para el camino [ABi] durante la llegada del nuevo flujo (nf) se calcula como sigue:

Proj[DDEi(t)]= DDEi(t) + Dnf(t)/BWi

representando BWi el recurso repartido entre las aplicaciones que generan los flujos en el camino [ABi]. 25

11. Dispositivo de optimización del reparto de una pluralidad de recursos de red entre una pluralidad de aplicaciones, siendo dichos flujos susceptibles de tomar un número n de caminos [ABi], i = 1 a n, que unen al menos un sitio A y al menos un sitio B en una red (6) de telecomunicaciones, dispositivo caracterizado porque comprende:

• unos medios (19) para determinar en cada instante t para cada flujo un valor U(t) que 30 representa la utilización por dicho flujo de al menos un recurso de red entre la pluralidad de recursos de red disponibles, un valor D(t) que representa la demanda de recurso de red necesaria y suficiente para que el flujo satisfaga un objetivo de rendimiento preestablecido para dicha aplicación, y un valor C(t) que representa una restricción que limita el recurso de red atribuible al flujo considerado, y para calcular, en función de dichos valores U(t), D(t) y C(t), un valor DE(t) que representa el recurso de red efectivamente 35 necesario en un instante t para que dicho flujo satisfaga el objetivo de rendimiento en presencia de la restricción C(t), del tipo de aplicación que genera dicho flujo y del tipo de utilización de dicha aplicación,

• unos medios para calcular en función de los diferentes valores DE(t), y para cada camino de transmisión [ABi], i = 1 a n, un valor DDEi(t) que representa la densidad de demanda efectiva de dicho recurso de red en dicho camino teniendo en cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios 40 A y B y para repartir dinámicamente los flujos generados entre los diferentes caminos [ABi], i = 1 a n, en función de las densidades de demanda efectiva DDEi(t) de los caminos [ABi], i = 1 a n.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos medios (19) comprenden:

- un módulo para medir el valor U(t) para cada flujo intercambiado en el transcurso de una 45 comunicación entre el sitio A y el sitio B,

- un módulo para determinar el valor D(t),

- un módulo para determinar el valor C(t),

- un módulo para calcular el valor DE(t),

- un módulo para calcular las densidades de demanda efectiva DDE(t) en cada camino [ABi], i = 50 1 a n, teniendo en cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B,

- un módulo para repartir los flujos en los caminos [ABi], i = 1 a n, de manera que equilibran las densidades de demanda efectiva de los caminos disponibles.

13. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos medios (19) comprenden además: 5

- un módulo para identificar un nuevo flujo que intercambia informaciones entre el sitio A y el sitio B,

- un módulo para determinar el valor D(t) asociado inicialmente a este nuevo flujo,

- un módulo para efectuar una proyección de la densidad de demanda efectiva en cada camino [ABi], i = 1 a n, en la hipótesis de que el nuevo flujo tomase cada uno de dichos caminos, 10

- un módulo para orientar el nuevo flujo hacia el camino i que tiene la proyección más pequeña de densidad de demanda efectiva Proj[DDEi(t)].

14. Dispositivo según la reivindicación 12 o la reivindicación 12, caracterizado porque consiste en un enrutador de acceso dispuesto en la entrada de una red de interconexión.

15. Dispositivo según la reivindicación 12 o la reivindicación 13, caracterizado porque consiste 15 en un multiplexor dispuesto en la red de interconexión.

16. Dispositivo según la reivindicación 12 o la reivindicación 13, caracterizado porque consiste en un servidor de acceso a la red.

17. Programa almacenado en un soporte conectable a una red de telecomunicaciones adaptado para la optimización del reparto de una pluralidad de flujos de datos generados por una 20 pluralidad de aplicaciones, siendo dichos flujos susceptibles de tomar un número n de caminos [ABi], i = 1 a n, que unen al menos un sitio A y al menos un sitio B en una red (6) de telecomunicaciones, caracterizado porque comprende:

- unas instrucciones para determinar en cada instante t para cada flujo un valor U(t) que representa la utilización por dicho flujo de al menos un recurso de red entre la pluralidad de recursos de 25 red disponibles, un valor D(t) que representa la demanda de recurso de red necesaria y suficiente para que el flujo satisfaga un objetivo de rendimiento preestablecido para dicha aplicación, y un valor C(t) que representa una restricción que limita el recurso de red atribuible al flujo considerado, y

- unas instrucciones para:

• calcular, en función de dichos valores U(t), D(t) y C(t), un valor DE(t) que representa la 30 cantidad de recurso de red efectivamente necesario en un instante t para satisfacer el objetivo de rendimiento de dicho flujo en función de la restricción C(t), del tipo de aplicación que genera dicho flujo y del tipo de utilización de dicha aplicación, y para

• calcular en función de los diferentes valores DE(t) y para cada camino de transmisión [ABi], i = 1 a n, un valor DDEi(t) que representa la densidad de demanda efectiva en dicho camino teniendo en 35 cuenta el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B, y

- unas instrucciones para repartir dinámicamente los flujos generados por las diferentes aplicaciones entre los diferentes caminos [ABi], i = 1 a n, en función de las densidades de demanda efectiva DDEi(t) en los caminos [ABi], i = 1 a n,

18. Programa según la reivindicación 17, que comprende además: 40

- unas instrucción para medir el valor U(t) para cada flujo intercambiado en el transcurso de una comunicación entre el sitio A y el sitio B,

- unas instrucciones para determinar el valor D(t),

- unas instrucciones para determinar el valor C(t),

- unas instrucciones para calcular el valor DE(t), 45

- unas instrucciones para calcular las densidades de demanda efectiva respectivas DDEi(t) de cada camino [ABi], i = 1 a n, para el conjunto de los flujos intercambiados entre los sitios A y B,

- unas instrucciones para repartir los flujos en los caminos [ABi], i = 1 a n, de manera que se equilibran las densidades de demanda efectivas en los caminos disponibles.

19. Programa según la reivindicación 17, que comprende además:

- unas instrucciones para identificar un nuevo flujo a intercambiar entre el sitio A y el sitio B,

- unas instrucciones para medir el valor D(t) asociado inicialmente a este nuevo flujo, 5

- unas instrucciones para calcular una proyección de la densidad de demanda efectiva Proj[DDEi(t)] de cada camino [ABi], i = 1 a n, en la hipótesis de que el nuevo flujo tomase cada uno de dichos caminos,

- unas instrucciones para orientar el nuevo flujo hacia el camino i que tiene la proyección más pequeña de la densidad de demanda efectiva Proj[DDEi(t)]. 10