DISPOSITIVO GESTOR DE RECURSOS PARA UN SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES POR SATÉLITE.

Dispositivo gestor de recursos para un sistema de telecomunicaciones por satélite La invención se refiere a un dispositivo gestor de recursos para un sistema de telecomunicaciones por satélite, y especialmente un sistema en el cual se transmiten datos por paquetes, y se conmutan por un conmutador de paquetes embarcado a bordo de un satélite. Este satélite puede ser geoestacionario o no. Estos paquetes pueden ser células de modo de transferencia asíncrona (ATM, Asynchronous Transfert Mode), pero este dispositivo se puede adaptar para todo tipo de paquete de longitud fija o variable. Tal sistema de telecomunicaciones incluye una pluralidad de estaciones terrestres denominadas usuarias que comunican entre sí por al menos un satélite. Éstas compiten por utilizar los recursos de este satélite. Para cada satélite, tal sistema incluye un dispositivo gestor para gestionar los recursos del satélite, la banda de paso de cada radioenlace ascendente, la banda de paso de cada radioenlace descendente y los recursos del conmutador embarcado. El conmutador embarcado distribuye los paquetes de datos que llegan en una pluralidad de enlaces ascendentes, hacia una pluralidad de enlaces descendentes, en función de datos de encaminamiento. Tal sistema de telecomunicaciones incluye medios para asignar los recursos en tiempo y en frecuencia de los enlaces ascendentes (estaciones usuarias hacia el satélite). Pero esto no es suficiente: en cada una de sus salidas, el conmutador realiza un multiplexado estadístico. Los paquetes de datos no tienen en general una velocidad binaria constante, sino que se transmiten más bien por ráfagas. Cuando muchos paquetes tienen por destino la misma salida en el mismo instante Es decir que deben ser soportados por un mismo enlace descendente del satélite hacia una o más estaciones usuarias), el resultado es un conflicto. Este conflicto se resuelve mediante una memoria intermedia, generalmente una memoria intermedia por salida. Pero esta memoria intermedia tiene una capacidad limitada. La congestión de una memoria intermedia provoca la pérdida de paquete de datos. Para evitar al máximo las pérdidas de paquetes, tal sistema incluye un dispositivo de control de congestión que actúa sobre la estación usuaria que emite los paquetes, para ralentizar el aflujo de los paquetes de manera dinámica durante la transmisión. Asimismo, tal sistema incluye un dispositivo de admisión de las conexiones, que acepta el establecimiento de una nueva conexión solo si los recursos disponibles, en el momento considerado, son suficientes. El conjunto de estos dispositivos constituye un dispositivo gestor de recursos para un satélite. Este conjunto de dispositivos se puede situar en tierra, o bien ser compartido entre la tierra el satélite. Tal dispositivo gestor de recursos debe satisfacer las siguientes condiciones: optimizar el uso de los recursos de radio, tanto los de los enlaces ascendentes como los de los enlaces descendentes. Garantizar un nivel de pérdida aceptable en el conmutador embarcado, sobre todo en el caso en el que éste solo posea una capacidad reducida de memoria intermedia. Limitar la complejidad de los elementos de mando del conmutador embarcado. Ofrecer un flexibilidad y una reconfigurabilidad máximas Poder soportar un espectro de tipos de tráfico, muy grande y evolutivo. Poder ofrecer y garantizar diferentes cualidades de servicio. Permanecer coherente con los principios y las normas relativos a la capa ATM, situándose el protocolo de gestión en la capa de acceso al soporte (MAC, Medium Access Control) que se sitúa entre la capa ATM y la capa física. Para optimizar el uso de los recursos de radio de un satélite sin conmutador embarcado, se conoce la aplicación, en el dispositivo gestor de recursos, de un protocolo de asignación dinámica de recursos por demanda denominado DAMA (Demand Assignement Multiple Access), en modo de paquetes. En colaboración con un dispositivovo de admisión de conexiones, denominado CAC (Connection Admission Control), un controlador DAMA asigna respectivamente a las estaciones usuarias frecuencias e intervalos temporales en un enlace ascendente (y el enlace descendente asociado al mismo), en función de demandas expresadas explícita o implícitamente por estas estaciones. Las peticiones de todas las estaciones que utilizan un satélite dado se envían al controlador DAMA gestor de los recursos de este satélite, y se proporcionan según una disciplina de tipo al que llega primero se le sirve primero. Se conocen varios protocolos DAMA que difieren en los algoritmos usados para realizar la asignación por demanda. Por ejemplo, el documento Quality-of-srvice-oriented protocols for ressource management in packet switched satellite EMS Technologies, 4th Ka band utilization conference, 1988, describe un protocolo de tipo DAMA, denominado CFDANA (Combined Free and Demand Assignment Multiple Access). Éste administra los recursos dividiéndolos en cuatro partes: 2 E01401551 21-11-2011   una parte reservada (asignada constantemente) que no requiere solicitud y que se utiliza para todos los tipos de tráfico de velocidad binaria constante, o no que pueden soportar el tiempo de latencia debido a la asignación dinámica (tráficos denominados de velocidad binaria constante (CBBR),(Constant Bit Rate) de velocidad binaria variable y en tiempo real (VBRt), Variable Bit Rate real time). Una parte dinámica asignada en velocidad binaria (RNDC Rate-Based Dynamic Capacity) que funciona sobre un principio de solicitud/asignación), expresándose las solicitudes en velocidad binaria. Una parte dinámica asignada en volumen (VBDC Volume-Based Dynamic Capacity) que funciona basado en un principio de solicitud/asignación, expresándose las solicitudes en volumen. Una parte libre que es la capacidad restante después de la asignación de las capacidades anteriores. Estos tres últimos mecanismos se pueden aplicar a tráficos no en tiempo real que toleran retardos más importantes que en el primer caso. Para un satélite que incluye un conmutador de paquetes, basta con administrar los recursos de los enlaces ascendentes y descendentes, asimismo es necesario adaptar el protocolo de acceso para realizar un control de congestión, so pena de tener que aumentar la capacidad de memoria intermedia o aceptar un nivel elevado de pérdida de paquetes debido a la congestión en las memorias intermedias del conmutador embarcado. Un primer dispositivo gestor conocido, representado en la figura 1, realiza un control de congestión independiente del protocolo de asignación de recursos. Este dispositivo conocido incluye una entidad central, denominada OBMC!, que agrupa un controlador de asignación de recursos, de tipo DAMA, denominado DAMAC1; y un primer subconjunto del controlador de congestión denominado DCC1. Estos controladores se usan a bordo del satélite pero se podría también agrupar con el controlador de admisión de conexiones, en una estación central en tierra. En el dispositivo representado en la figura 1, la estación usuaria UES1 incluye un agente DAMA, denominada DAMAA1, y un segundo subconjunto SCC del controlador de congestión. Sabiendo que existe una necesidad de una velocidad binaria dada, el subconjunto SCC envía al subconjunto DCC1 del controlador de congestión, una solicitud RR que indica esta velocidad binaria requerida. El subconjunto DCC1 le responde indicándole una velocidad binaria autorizada AR, o una denegación CO cuando existe efectivamente una congestión de la memoria intermedia para la salida considerada. De manera independiente, el agente DAMAA1 envía al controlador DAMAC1 una solicitud RQ solicitando la asignación de algunos recursos. El controlador DAMAC1 le responde por un mensaje de asignación de recursos, BFTP (Burst Frequency Time Plan). El controlador de asignación DAMAC1 maximiza la carga de los enlaces ascendentes. El subconjunto DCC1 del controlador de congestión minimiza la congestión de las memorias intermedias del conmutador embarcado (no representado), limitando (por ejemplo mediante una control clásico de flujo) la llegada de tráfico al nivel de la capa MAC de la estación UES1. De este modo contribuye indirectamente a la modulación de las solicitudes de asignaciones de recursos emitidos por el agente DAMAA1, pero el asincronismo de los funcionamientos respectivos del controlador de asignación DAMAC1 y del subconjunto DCC1 del controlador de congestión tiene como consecuencia que la capacidad de los recursos asignados por el controlador de asignación DAMAC1 no corresponde siempre a la autorizada por el subconjunto DCC1 del controlador de congestión. Esta solución es por lo tanto poco eficaz. Ésta necesita de este modo memorias intermedias de gran capacidad, en el conmutador embarcado. En la figura 2 se ilustra un segundo dispositivo gestor conocido. En este dispositivo, el controlador de congestión... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo gestor de recursos para un sistema de telecomunicaciones por satélite, incluyendo este sistema una pluralidad de estaciones usuarias (UES) y al menos un satélite; incluyendo este dispositivo gestor un dispositivo de control de congestión, que asigna recursos en enlaces ascendentes; caracterizado porque incluye, para cada satélite, una entidad central (CE; OBMC) que incluye: un subconjunto (BACD) del dispositivo de controle de congestión, incluyendo este subconjunto medios para: - recibir solicitudes (RBCR) emitidas por estaciones usuarias (UES) del satélite considerado, expresando cada solicitud la velocidad binaria necesaria para un grupo de conexiones soportadas por una estación usuaria y por un mismo enlace descendente del satélite considerado, - y determinar la velocidad binaria autorizada para tal grupo de conexiones; y un subconjunto (DAMAC) del dispositivo de asignación de recursos a demanda, que incluye medios para asignar recursos en un enlace ascendente, a cada estación usuaria (UES), en función de la velocidades binarias autorizadas por el subconjunto (BACD) del dispositivo de control de congestión, y de manera global para el conjunto de las conexiones soportadas por esta estación usuaria. 2.- Dispositivo gestor según la reivindicación 1, caracterizado porque, para cada estación usuaria (UES), el subconjunto (DAMAC) del dispositivo de asignación de recursos a demanda, situado en la entidad central (CE; OBME), incluye medios para: recibir una solicitud (R1) de asignación de velocidad binaria adicional, emitida por una estación usuaria (UES) cuando detecta el sobrepaso de un umbral de llenado (L0) de una memoria intermedia (NRT) destinada al tráfico de velocidad binaria variable en tiempo no real, mientras que se le ha asignado una velocidad binaria mínima (MBR); enviar a esta estación mensajes de asignación de velocidad binaria (BFTP(NBR) que autorizan una velocidad binaria superior; recibir de esta estación una solicitud (R2) que indique que el llenado ha empezado a reducirse y que indique el nivel (L2) de este llenado; determinar por anticipación el instante (t11) en el cual este llenado será nulo; deducir de ello un instante (t9) en el cual podrá enviar a esta estación un mensaje de asignación de velocidad binaria (BFTP(MBR) que asigna de nuevo la velocidad binaria mínima, eligiéndose este instante de manera que el mensaje llegue a esta estación en un instante (t12) próximo al instante (t11) en el cual este llenado será nulo. 3.- Dispositivo gestor según la reivindicación 1, caracterizado porque, para cada estación usuaria (UES), el subconjunto (BACD) del dispositivo de asignación de recursos a demanda situado en el conjunto central (OBMC) incluye medios para asignar a demanda los recursos en los enlaces descendentes, de tal manera que la suma de las velocidades binarias asignadas a las diferentes conexiones soportadas por un mismo enlace descendente sea siempre inferior a la velocidad binaria máxima permitido por este enlace, con el fin de evitar una congestión en los enlaces descendentes. E01401551 21-11-2011   11 E01401551 21-11-2011   12 E01401551 21-11-2011   13 E01401551 21-11-2011   14 E01401551 21-11-2011   E01401551 21-11-2011