PROCEDIMIENTO PARA TRANSMITIR DATOS DE APLICACIONES CON DISTINTAS EXIGENCIAS DE CALIDAD.

Procedimiento para transmitir datos (6) de aplicaciones con distintas exigencias de transmisión en una red de comunicación de datos (1) con conmutación de paquetes con nodos de comunicación (2,

5, 7), presentando el procedimiento al menos las siguientes etapas: a. limitación de los datos (6) de cada aplicación a una velocidad de bits predeterminada en un nodo de comunicación (2, 5, 7) a atravesar durante la transmisión de los datos (6) de la correspondiente aplicación, b. creación y memorización de contextos específicos de la aplicación en todos los nodos de comunicación (2, 5, 7) a atravesar durante la transmisión de los datos (6) de la correspondiente aplicación, c. reserva de recursos de transmisión en todos los nodos de comunicación (2, 5, 7) a atravesar durante la transmisión de los datos (6) de la correspondiente aplicación en función de los contextos específicos de la aplicación, d. retransmisión de los datos (6) de cada aplicación desde un nodo de comunicación (2, 5, 7) a atravesar mediante la correspondiente aplicación a otro nodo de comunicación (2, 5, 7) a atravesar en función de los contextos específicos de la aplicación

Procedimiento para transmitir datos de aplicaciones con distintas exigencias de calidad.

La presente invención se refiere a un procedimiento para transmitir datos de aplicaciones con distintas exigencias en cuanto a la calidad de un servicio de transmisión en una red de comunicación de datos con conmutación de paquetes.

En redes de comunicación de datos con conmutación de paquetes con por ejemplo mecanismos de transmisión basados en IP, se transmiten distintos tipos de datos de diversas aplicaciones a través de una red desde una fuente hasta un destino. Al respecto varían las exigencias al tipo y forma de transmisión entre diversas aplicaciones muy fuertemente. Esto es así en particular para la transmisión de datos de aplicaciones que exigen una transmisión en tiempo real y/o con una velocidad de bits garantizada frente a una transmisión de datos en la que no se formula ninguna exigencia estricta de una transmisión en tiempo real y/o de una garantía de una velocidad de bits. Aplicaciones con una exigencia de transmisión en tiempo real y con una velocidad de bits garantizada son por ejemplo la telefonía de voz, la radio online y la transmisión de vídeo. Los servicios electrónicos de mail o las aplicaciones de Internet, como por ejemplo web-surfen, no tienen por el contrario ninguna exigencia comparable a la transmisión.

El documento US 2001/025310 A1 describe un método para el tratamiento de datos con distintas exigencias QoS (a la calidad del servicio) en una red. El principio aquí descrito consiste en dotar cada paquete de datos de una información sobre la calidad de transmisión exigida. Entonces se definen en una red de datos determinadas clases de calidad que reflejan de manera adecuada la exigencia a la transmisión. Cada paquete de datos se asigna a una clase de QoS y se dota de la correspondiente información. Cada nodo de la red que retransmite datos en una tal red, prioriza la retransmisión del paquete en base a la información de QoS que se encuentra en cada paquete de datos. Esto significa que en cada paquete de datos debe estar disponible explícitamente una información sobre la Quality of Service.

Una característica esencial de las redes de comunicación de datos con conmutación de paquetes consiste en que una transmisión de datos no tiene lugar a través de rutas de datos conmutadas dedicadas, sino a través de rutas de datos virtuales según el principio del multiplexado estadístico. Bajo multiplexado se entiende entonces la transmisión simultánea de varias informaciones a través de la misma ruta de transmisión sobre la base de la distribución estadística en el tiempo de las distintas informaciones. Los datos que se transmiten usualmente en tales redes se caracterizan por una llamada característica "burst" o de ráfagas, es decir, mediante oscilaciones en el tiempo de su anchura de banda. Para transmitir los datos de manera efectiva, se agregan los mismos en general entre nodos de comunicación de la red de comunicación de datos con conmutación de paquetes y se transmiten en base a hipótesis estadísticas conjuntamente a través de vías de transporte existentes, es decir, a través de rutas de datos virtuales de un nodo de comunicación a otro nodo de comunicación. No existe ninguna puesta a disposición exclusiva de recursos de transmisión para aplicaciones individuales sobre una base "punto a punto". Mediante el multiplexado estadístico se aprovechan de manera efectiva los recursos de transmisión existentes. Contrariamente a ello, en las redes de comunicación de datos con conmutación de linea se pone a disposición para cada aplicación una ruta propia a través de la red de comunicación de datos, sobre la cual se garantiza tanto el tiempo de transmisión como también la anchura de banda. En el caso de que aquí se transmitan datos con una velocidad de bits variable, no se explota por completo la anchura de banda disponible en el caso de pausas o periodos de baja velocidad de datos.

Cada aplicación de una red de comunicación de datos con conmutación de paquetes exige mientras dura la aplicación de la red de comunicación de datos determinados recursos en cuanto a capacidad de transferencia para hacer posible una comunicación "punto a punto". En redes móviles de comunicación de datos con conmutación de paquetes se coloca para ello en cada nodo de comunicación afectado que ha de atravesarse un llamado contexto con un bloque de parámetros correspondiente. Un contexto contiene todas las informaciones relevantes que describen suficientemente el servicio necesario para la transmisión de los datos. En particular exige cada aplicación de red de comunicación de datos un determinado servicio de transmisión con una determinada calidad (QoS, Quality of Service). Esta exigencia se caracteriza por los llamados parámetros QoS, como por ejemplo una velocidad máxima de bits, una velocidad de bits a garantizar y un retardo máximo admisible. Cuando se crea un contexto, gestiona cada nodo de comunicación en función de su recursos existentes estos parámetros QoS, tratándose los parámetros en cada caso escalonadamente. La transmisión de los datos de la correspondiente aplicación se realiza entonces sobre la base de estos parámetros QoS que son los mismos y que se tratan y memorizan en todos los nodos de comunicación a atravesar.

El problema de la transmisión de datos de aplicaciones con distintas exigencias a la calidad de la transmisión se resolvió hasta ahora de distintas maneras.

Existe una arquitectura QoS del 3GPP (TS 23.107) que describe determinadas funciones QoS para redes de telefonía móvil de la tercera generación (UMTS). No obstante, la realización en cada nodo de comunicación no se especifica con más exactitud. Además, hay principios que describen procedimientos de transmisión de datos de aplicaciones con distintas exigencias QoS en una red de comunicación de datos.

Un primer principio consiste en dotar cada paquete de datos de una información sobre la calidad de transmisión exigida. Entonces se definen en una red de comunicación de datos determinadas clases de calidad, que reflejan de manera adecuada las exigencias a la transmisión. Estas clases se denominan clases Quality of Service. Cada paquete de datos se asigna a una clase QoS y se dota de la correspondiente información. Cada nodo de comunicación a atravesar que retransmite datos en una tal red de comunicación de datos prioriza la retransmisión de un paquete de datos en base a la información QoS que se encuentra en cada paquete de datos. Un tratamiento usual consiste entonces en distribuir los paquetes en función de la información QoS allí contenida entre las correspondientes colas de espera (queues). Estas colas de espera se vacían y retransmiten en función de su clase QoS con distinta rapidez. Mediante este principio aumenta estadísticamente la probabilidad de que un paquete de datos de alta prioridad se conduzca a través de la red de comunicación de datos mucho más rápidamente que un paquete de datos con inferior prioridad. En este principio es un inconveniente que no da ningún tiempo de transmisión garantizado ni velocidad de transmisión garantizada dentro de la red de comunicación de datos. Otros inconvenientes consisten en que paquetes de datos con una exigencia de una transmisión en tiempo real se memorizan transitoriamente en cada cola de espera y con ello se retardan. Además es un inconveniente que la información sobre la pertenencia a una clase QoS ha de estar contenida en cada paquete de datos y que el formato de esta información ha de ser el mismo en toda la red de comunicación de datos. Este principio se describe por ejemplo en el estándar RFC 2474 de la IETF (Internet Engineering Task Force).

Un segundo principio para resolver el problema antes descrito consiste en establecer para cada clase de QoS distintas rutas de datos dentro de la red de comunicación de datos. Cuando un nodo de comunicación puede asociar un paquete de datos a una clase QoS, se retransmite este paquete de datos sobre una ruta de datos que corresponda a esta clase de QoS.

Un inconveniente en este procedimiento son los costes de establecimiento y servicio de una gran cantidad de rutas distintas de diferente calidad entre diversos nodos de comunicación. El establecimiento de distintas rutas de distintas clases QoS se ha definido en diversos estándares, por ejemplo en la especificación Traffic Management (Gestión del tráfico) del foro ATM, denominada también AF-TM-0121.000.

Un tercer principio consiste en limitar en el nodo de acceso en la red de comunicación de datos, un llamado Edge Node, el tráfico total a un tráfico previamente...

1. Procedimiento para transmitir datos (6) de aplicaciones con distintas exigencias de transmisión en una red de comunicación de datos (1) con conmutación de paquetes con nodos de comunicación (2, 5, 7), presentando el procedimiento al menos las siguientes etapas: