PLANIFICACIÓN DE ACUSE DE RECIBO DE CORRIENTES MÚLTIPLES.

La invención se refiere, en general, al campo de las comunicaciones de red y, más concretamente, a la planificación de acuse de recibo de corrientes múltiples en comunicaciones de red. Antecedentes Muchos usuarios de Internet tienen enlaces asimétricos con Internet (por ejemplo, la Línea de Abonado Digital Asimétrica o ADSL). Por ejemplo en la ADSL, un ancho de banda de descarga del usuario es típicamente mayor que el ancho de banda de carga del usuario. La descarga está principalmente asociada con los paquetes de datos de recepción desde Internet; la carga está principalmente asociada con el envío de paquetes de datos hacia Internet, aunque pueden existir enlaces asimétricos en otras configuraciones. En muchos protocolos de transferencia de datos, un nodo de recepción debe enviar una forma de paquete de acuse de recibo para indicar que un paquete de datos ha sido recibido de forma satisfactoria. Cuando el nodo de transmisión recibe el paquete de acuse de recibo desde el nodo de recepción, puede enviar otro paquete de datos en la secuencia de transferencia. Por el contrario, si el nodo de transmisión no recibe un paquete de acuse de recibo desde el nodo de recepción, puede temporalmente suspender su actividad de transmisión y / o volver a enviar un paquete previamente transmitido después de un periodo de tiempo de espera, suponiendo que la transmisión previa no fue satisfactoria. Por consiguiente, la temporización y la recepción satisfactoria de los paquetes de recibo pueden afectar de manera considerable a la tasa a la cual los datos son transferidos desde un nodo de transmisión hasta un nodo de recepción. Así mismo, si un nodo de una conexión determinado está transmitiendo tanto paquetes de datos como paquetes de acuse de recibo (esto es, el nodo está procesando múltiples corrientes de transmisión), el funcionamiento de los datos de transmisión, particularmente de paquetes de datos de gran tamaño, desde el primer nodo puede retardar de manera considerable la transmisión de los paquetes de acuse de recibo desde ese nodo. De acuerdo con ello, dado que tanto la transmisión de paquetes de datos como la transmisión de acuses de recibo están compitiendo por una única fila de espera de transmisión, una fila de espera de transmisión de máxima ocupación que transmite un paquete de datos de gran tamaño puede reducir la tasa a la cual el nodo puede devolver los acuses de recibo a otro nodo de transmisión, reduciendo de esta forma la tasa a la cual el otro nodo de transmisión enviará más paquetes de datos. Por consiguiente, la actividad de transmisión de un nodo puede repercutir de manera considerable en la tasa a la cual el nodo recibirá los paquetes de datos. El efecto de un cuello de botella de los paquetes de acuse de recibo en un nodo determinado, el cual puede disminuir la tasa de transmisión de tráfico hacia ese nodo, puede ser simplificado mediante una conexión asimétrica (por ejemplo una descarga = 1024kbps respecto de una carga = 64kbps). Por ejemplo, cuando un nodo de destino de descarga está tanto recibiendo como transmitiendo paquetes de datos a través de una conexión de ADSL típica, la tasa de transferencia de recepción experimentada por el nodo puede estar limitada por la incapacidad del nodo para devolver a tiempo los acuses de recibo al nodo de la fuente de descarga - los acuses de recibo procedentes del nodo de destino de descarga están compitiendo con los paquetes de datos de carga procedentes del mismo nodo para el ancho de banda más pequeño del enlace de carga (en comparación con el enlace de descarga). Por consiguiente, la tasa de transferencia a través de la conexión de descarga mayor puede ser degradada por este cuello de botella en la conexión de carga. Kalampoukas L. et al. : Mejora de la tasa de transferencia del TCP sobre enlaces asimétricos de doble vía: análisis y soluciones [Improving TCP throughput over two-way asymetric links: analysis and solutions] En ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review, Vol. 26, No. 1, Junio 1998, páginas 78 - 89, estudian diversos esquemas para mejorar el rendimiento del tráfico del TCP de doble vía sobre enlaces asimétricos donde los anchos de banda de las dos direcciones pueden diferir sustancialmente, posiblemente por muchos órdenes de magnitud. El compartimiento de una memoria intermedia común por los segmentos de datos y de acuses de recibo en un entorno del tipo indicado produce el efecto de la compresión de los acuses de recibo (ack) provocando a menudo reducciones drásticas en la tasa de transferencia. Los autores, en primer término, demuestran la importancia del problema por medio de las mediciones sobre una red experimental y, a continuación, proceden a estudiar determinadas propuestas para mejorar la tasa de transferencia de las conexiones. Estas propuestas reducen el efecto de la compresión de los acuses de recibo mediante el cuidadoso control del flujo de los paquetes de datos y de los acuses de recibo. Los autores en primer término, examinan un esquema en el que los acuses de recibo son transmitidos con una prioridad más alta que los datos. Mediante análisis y simulación, se muestra que los acuses de recibo prioritarios pueden conducir a la inanición de la conexión del ancho de banda. La segunda propuesta utiliza un mecanismo de contrapresión del nivel de conexión para limitar la cantidad máxima de datos almacenados en la memoria intermedia en la fila de espera saliente del IP de la fuente de la conexión del ancho de banda bajo. Esta propuesta, al tiempo que reduce al mínimo el retardo en la fila de espera para los acuses de recibo, se muestra que se ha traducido en una asignación del ancho de banda injusto sobre el enlace lento. Así mismo, las tasas de 2   transferencia de la conexión son altamente sensibles a parámetros tales como los tamaños de los paquetes y de los acuses de recibo en una u otra dirección. Finalmente, la solución preferente utiliza un mecanismo de asignación del ancho de banda de nivel de la conexión. Se muestra que este esquema supera las limitaciones de las propuestas anteriores, proporciona aislamiento y permite el control preciso de las tasas de transferencia de la conexión. Balakrishnan H. et al.: Implicaciones del rendimiento del TCP de la Asimetría de la Trayectoria de Red, rfc3449.txt [TCP Performance Implications of Network Path Asymmetry: rfc3449.txt] IETF, STANDARD, INTERNET ENGINEERING TASK FORCE, IETF, CH. 1 de diciembre de 2002, describe los problemas de rendimiento del TCP que surgen debido a los efectos asimétricos. Estos problemas surgen en diversas redes de acceso, incluyendo redes asimétricas de ancho de banda y subredes de radio de paquetes, por distintas razones subyacentes. Sin embargo, el resultado final sobre el rendimiento del TCP es el mismo en el mismo caso: el rendimiento a menudo se degrada de manera considerable debido a la imperfección y a la viabilidad en la retroalimentación de los ACK desde el receptor hasta el emisor. La técnica anterior descrita en el documento detalla diversas mitigaciones a estos efectos, las cuales han sido, o bien propuestas o evaluadas en la literatura, o bien son actualmente desplegadas en redes. Estas soluciones utilizan una combinación de técnicas de capa de enlace local, subred, y mecanismos de extremo con extremo, consistentes en: (i) técnicas para gestionar el canal utilizado para el enlace del cuello de botella corriente arriba que acarrea los ACKs , utilizando típicamente una compresión de la cabecera o la reducción de la frecuencia de los ACKs del TCP, (ii) técnicas para manejar esta frecuencia reducida de los ACKs para retener la autosincronización del acuses de recibo desencadenados del emisor del TCP y (iii) técnicas para planificar los datos y los paquetes de ACKs en la dirección inversa para mejorar el rendimiento en presencia del tráfico de doble vía. Balakrishnan H. et al.: los Efectos del Rendimiento del TCP de Asimetría [The Effects of Asymmetry TCP Performance], En MOBILE NETWORKS AND APPLICATIONS, ACM, NEW YORK, NY., US, Vol. 4, No. 3, 1 de octubre de 1999, páginas 219 - 240, los autores estudian los efectos de la asimetría de red sobre un rendimiento del TCP de extremo con extremo y sugieren técnicas para mejorarla. Las redes investigadas incluyen una red de módem de cable inalámbrico y una red radio de paquetes las cuales pueden formar una parte importante de una red móvil ad hoc. Utilizando una combinación de experimentos en redes reales y de simulación, los autores analizan el rendimiento del TCP en dichas redes en las que la tasa de transferencia conseguida no es solamente una función de las características de los enlaces del tráfico en la dirección de la transferencia de datos (dirección directa), sino que depende de modo considerable de la dirección inversa también. Los autores centran su atención en las simetrías del ancho... [Seguir leyendo]

1.- Un procedimiento (400) para controlar un tráfico de red entre un primer nodo y un segundo nodo, comprendiendo el procedimiento: el mantenimiento de una fila de espera de transmisión para un flujo de comunicaciones, estando el flujo de comunicaciones asociado con una tasa de transmisión, conteniendo la fila de espera de la transmisión un primer paquete asociado con una primera corriente del flujo de comunicaciones y un segundo paquete asociado con una segunda corriente del flujo de comunicaciones, estando el primer paquete ordenado delante del segundo paquete en la fila de espera de transmisión; la predicción (404) de una duración de la transmisión del primer paquete cuando este es transmitido a una tasa más lenta que la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; la predicción (408) de una duración de la transmisión tanto del primero como del segundo paquetes cuando son transmitidos a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; y la reordenación (412) del primer paquete y del segundo paquete en la fila de espera de la transmisión, si el primer paquete y el segundo paquete satisfacen una condición de reordenación, siendo la condición de reordenación satisfecha si la duración de transmisión prevista del primero y del segundo paquetes a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones es inferior a la duración de transmisión prevista del primer paquete a una tasa más lenta. 2.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el flujo de comunicaciones está asociada con una tasa de transmisión procedente del primer nodo. 3.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el segundo paquete es más pequeño que el primer paquete. 4.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el segundo paquetes es un paquete de acuses de recibo. 5.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el segundo paquete es un paquete de datos. 6.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la fila de espera de transmisión incluye un tercer paquete del flujo de comunicaciones, no estando el tercer paquete asociado con la primera corriente, y que comprende así mismo: la predicción de una duración de transmisión del tercer paquete cuando este es transmitido a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones. 7.- El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la condición de reordenación se satisface si la duración de transmisión prevista de los primero, segundo y tercer paquetes a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones es inferior a la duración de transmisión prevista del primer paquete a la tasa más lenta. 8.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la fila de espera de transmisión incluye un tercer paquete en el flujo de comunicaciones y así mismo comprende: la predicción de una duración de transmisión del tercer paquete cuando este es transmitido a una tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; la predicción de una duración de transmisión del segundo paquete cuando este es transmitido a una tasa más lenta que la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; en el que la condición de reordenación se satisface si la transmisión de duración prevista de los segundo y tercer paquetes a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones es inferior a la transmisión prevista del segundo paquete a la tasa más lenta menos una cantidad de acarreo mediante la cual la duración de transmisión prevista del primer paquete difiere de la duración de la transmisión prevista del primer paquete a la tasa más lenta. 9.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que al menos uno de los primero y segundo paquetes es un paquete de acuses de recibo que acusa recibo de una cantidad de datos recibidos en un flujo de comunicaciones de recepción, y la condición de reordenación se satisface si la cantidad de datos cuyo recibo es acusado por al menos uno de los primero y segundo paquetes de datos se prevé que no excede la tasa de recepción del flujo de comunicaciones de recepción. 10.- Un medio legible por computadora que incorpora unas instrucciones ejecutables por computadora para llevar a cabo un proceso informático que implementa el procedimiento de la reivindicación 1. 11.- Un nodo de comunicaciones (202) para controlar un tráfico de red con un segundo nodo (204), comprendiendo el nodo de comunicaciones: una fila de espera de transmisión (215) para un flujo de comunicaciones, estando el flujo de comunicaciones asociado con una tasa de transmisión, conteniendo la fila de espera de transmisión un primer paquete asociado con 11   una primera corriente del flujo de comunicaciones y un segundo paquete asociado con una segunda corriente del flujo de comunicaciones, estando el primer paquete ordenado delante del segundo paquete en la fila de espera de transmisión; y un planificador dispuesto para: la predicción de una duración de transmisión del primer paquete cuando este es transmitido a una tasa más lenta que la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; la predicción de una duración tanto del primero como del segundo paquetes cuando son transmitidos a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones; y la reordenación del primer paquete y del segundo paquete de la fila de espera de transmisión, si el primer paquete y el segundo paquete satisfacen una condición de reordenación, siendo la condición de reordenación satisfecha si la duración de transmisión prevista de los primero y segundo paquetes a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones es inferior a la duración de transmisión prevista del primer paquete a la tasa más lenta. 12.- El nodo de comunicaciones de la reivindicación 11, en el que el flujo de comunicaciones está asociado con una tasa de transmisión desde el nodo de comunicaciones. 13.- El nodo de comunicaciones de la reivindicación 11, en el que el segundo paquete es un paquete de acuses de recibo. 14.- El nodo de comunicaciones de la reivindicación 11, en el que el segundo paquete es un paquete de datos. 15.- El nodo de comunicaciones de la reivindicación 11, en el que la fila de espera de transmisión incluye un segundo paquete del flujo de comunicaciones, no estando el tercer paquete asociado con la primera corriente, y el planificador está así mismo dispuesto para predecir una duración de transmisión del tercer paquete cuando este es transmitido a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones. 16.- El nodo de comunicaciones de la reivindicación 15, en el que la condición de reordenación se satisface si la duración de transmisión prevista de los primero, segundo y tercer paquetes a la tasa de transmisión del flujo de comunicaciones es inferior a la duración de transmisión prevista del primer paquete a la tasa más lenta. 12   13   14     16   17