El método para controlar la velocidad de flujo de transmisión de bits de datos en una sesión de transferencia de bits de datos desde una entidad de servicio (104,

Ser de Transmisión en tiempo real) a un cliente (VE, 102), implicando la sesión la transferencia de bits sobre un enlace de comunicaciones inalámbrico, comprendiendo el método: ajustar la sesión proporcionando un nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) para establecer parámetros de velocidad de flujo relativos al enlace inalámbrico, en el que el ajuste incluye:

resolver el direccionamiento entre el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) y la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real), enviando parámetros de configuración de control al nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés), generando en el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) un mensaje del control de velocidad (RC) inicial incluyendo parámetros de velocidad iniciales, enviando al menos (226) un mensaje del control de velocidad inicial para permitir que la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) ajuste las velocidades de transmisión iniciales para la sesión de acuerdo con al menos uno de los parámetros de velocidad de flujo iniciales; monitorizar el enlace de comunicación inalámbrico;

basándose en la monitorización, enviar (236) nuevos parámetros de velocidad de flujo de manera que la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) pueda actualizar la velocidad de transmisión de la sesión de acuerdo con los nuevos parámetros de control de velocidad.

Método y sistema para el servicio de control de velocidad en una red

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a sistemas y métodos de comunicaciones, y más particularmente a controlar la transmisión de bits de datos en una sesión de transferencia de bits.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las redes de comunicación para la comunicación de información basada en paquetes en forma de bits de datos son bien conocidas para el experto en la materia. Ciertamente la Internet es la red de comunicación de datos más ampliamente conocida. Una gran variedad de protocolos de comunicación han sido desarrollados para manejar la comunicación de datos. Los protocolos de transporte UDP (User Datagram Protocol, en inglés – Protocolo de Datagrama) y TCP (Transmission Control Protocol, en inglés – Protocolo de Control de Transmisión) se utilizan en la Internet. El UDP es un protocolo sin conexión sin mecanismos de control de flujo, mientras que el TCP es un protocolo orientado a la conexión con mecanismos de control de flujo que proporciona una transferencia de datos fiable entre dos anfitriones.

La creciente importancia de la comunicación mediante telefonía móvil crea la demanda de transferir datos sobre conexiones inalámbricas. La transferencia de datos sobre enlaces inalámbricos puede dar lugar a muchos problemas y dificultades que no se tienen en cuenta cuando se transfieren datos sobre conexiones por cable fijas. El ancho de banda sobre la interfaz aérea es un recurso escaso y limitado. Por lo tanto, resulta de interés hacer un uso eficiente de los recursos de radio. El ancho de banda que está disponible para una conexión de radio en una red de comunicación mediante telefonía móvil puede variar rápidamente debido a cambios en las características de la interfaz aérea provocados, por ejemplo, por inclinaciones de desvanecimiento o sombreado, o debido a la redistribución de un ancho de banda asignado a los usuarios de una celda. El limitado ancho de banda sobre la interfaz aérea y el cambiante ancho de banda pueden hacer difícil proporcionar una calidad de servicio (QoS – Quality of Service, en inglés) aceptable para un usuario final que reside en un sistema de telefonía móvil. El limitado ancho de banda puede, por ejemplo, resultar en largas latencias que el usuario final experimenta como molestas.

Muchas de las soluciones de la técnica anterior se dirigen a resolver el problema de optimización de la QoS para el usuario final en una red de telefonía móvil, principalmente para servicios basados en UDP tales como servicios de Transmisión en tiempo real/Video. Por ejemplo en el documento EP1126716, se presenta una solución que está dirigida a servicios basados en UDP. No obstante, estos métodos no resuelven el problema de la optimización de aplicaciones basadas en protocolos de transporte con mecanismos de control del flujo, tales como el TCP.

En el documento WO 02/052800, se describe un método para ajustar un flujo de datos desde una red externa hasta un terminal de usuario. Un algoritmo de control del flujo de datos ejecutado por una unidad de control de paquetes trabaja con un nodo de red desde el cual la unidad de control de paquetes recibe paquetes de datos. La unidad de control de paquetes indica al nodo de red la velocidad de transmisión real de un flujo de datos especificado y la capacidad de almacenamiento temporal para el flujo de datos. De manera más específica, la velocidad de envío desde un SGSN a un BSC es controlada para evitar la sobrecarga y el desaprovechamiento de memorias temporales en el BSC. La tasa de bits real para controlar las memorias temporales en el BSC y el SGSN utiliza señalización de capa 2 a capa 2.

En el documento WO02/093866 se describe un método para comunicar información de multimedios sobre una red. Los problemas que resuelve se refieren a la velocidad de transmisión disponible del canal de enlace descendente. D2 proporciona un método para estimar la velocidad de transmisión disponible en un canal de enlace descendente calculando una relación del tiempo de ida y vuelta continuo de paquetes enviados al receptor y una ventana de congestión continua asociada con el canal de enlace descendente.

Además, muchas de las soluciones de la técnica anterior están centradas en el cliente, es decir, hacen uso de mensajes de respuesta desde el usuario final en el sistema de telefonía móvil para controlar la calidad de servicio para el usuario final. Un inconveniente con las soluciones centradas en el cliente es que pasa un tiempo bastante largo hasta que el cliente, con certeza, detecta un cambio en el ancho de banda disponible en la conexión sobre la interfaz aérea. Puesto que el entorno de radio es inestable al cliente se le solicita que lleve a cabo un filtrado o cálculos de media sobre periodos de tiempo largos antes de que pueda enviar mensajes de respuesta fiables. Además, los mensajes de respuesta desde el usuario final deben ser transmitidos sobre una conexión de radio al sistema de control que añade un retardo adicional a los datos introducidos al sistema de control.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Las realizaciones de la presente invención se refieren a tratar problemas y a “establecer” un servicio de control de velocidad. Específicamente, las realizaciones de la presente invención establecen un mecanismo de control del flujo

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o de control de velocidad para una sesión de transferencia de bits entre un cliente de un sistema de telefonía móvil y un servidor de aplicación por medio de un transporte. El mecanismo de control de velocidad puede estar asociado con un número de parámetros de control de velocidad. Se describen varias realizaciones que “ajustan” o configuran la dirección para los mecanismos de control de velocidad dentro de una red. Las realizaciones de la invención hacen uso de información de respuesta desde una entidad de gestión de recursos de radio para establecer y actualizar parámetros del control de flujo durante la sesión. Una vez que el mecanismo de control de velocidad está configurado o “ajustado”, una entidad de gestión de recursos de radio puede comunicarse con una entidad de red para optimizar los parámetros del control de velocidad, lo que permite una QoS mejorada y un uso eficiente de los recursos de radio disponibles.

El objeto se logra mediante el asunto principal de las reivindicaciones independientes. Se definen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones adjuntas. Además, se proporcionan ejemplos para facilitar la comprensión de la invención.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un método para establecer el control de la transmisión de bits de datos en una sesión de transferencia de bits para transmitir información de datos desde un servidor de aplicación a un cliente, implicando la sesión de transferencia de bits la transferencia de bits sobre un enlace de comunicaciones inalámbrico por medio de un protocolo de transporte con un mecanismo de control del flujo o de la velocidad. El método incluye el ajuste de una entidad de red de manera que pueda recibir información desde una entidad de gestión de recursos de radio acerca del ancho de banda disponible para el enlace inalámbrico, actualizando entonces la entidad de red al menos un parámetro relativo al mecanismo del control de velocidad del protocolo de transporte en respuesta a la recepción de la información para que la velocidad de transmisión de la sesión pueda ser controlada de acuerdo con la información recibida.

Una ventaja de la presente invención es que “ajusta” servicios de control de velocidad para que las entidades de red puedan equilibrar de manera óptima el tráfico ofrecido sobre la interfaz aérea con el extremo trasero para servicios de persona a contenido y de persona a persona sobre un dominio de paquetes conmutados, lo que conduce a una mejor utilización de los recursos de radio escasos.

Otra ventaja de algunas de las realizaciones de la presente invención es que puesto que la información de respuesta que es utilizada para controlar los parámetros del control de velocidad puede ser proporcionada de manera continua durante la sesión desde la entidad de gestión de recursos de radio que está situada en la red de acceso de radio, los parámetros del control de flujo pueden ser actualizados basándose en la información actual. Esto permite mejores ajustes de parámetros en comparación con las soluciones de la técnica anterior, en las que los parámetros del control de flujo... [Seguir leyendo]

1. El método para controlar la velocidad de flujo de transmisión de bits de datos en una sesión de transferencia de bits de datos desde una entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) a un cliente (VE, 102) , implicando la sesión la transferencia de bits sobre un enlace de comunicaciones inalámbrico, comprendiendo el método: ajustar la sesión proporcionando un nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) para establecer parámetros de velocidad de flujo relativos al enlace inalámbrico, en el que el ajuste incluye:

resolver el direccionamiento entre el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) y la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) , enviando parámetros de configuración de control al nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , generando en el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) un mensaje del control de velocidad (RC) inicial incluyendo parámetros de velocidad iniciales, enviando al menos (226) un mensaje del control de velocidad inicial para permitir que la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) ajuste las velocidades de transmisión iniciales para la sesión de acuerdo con al menos uno de los parámetros de velocidad de flujo iniciales; monitorizar el enlace de comunicación inalámbrico;

basándose en la monitorización, enviar (236) nuevos parámetros de velocidad de flujo de manera que la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) pueda actualizar la velocidad de transmisión de la sesión de acuerdo con los nuevos parámetros de control de velocidad.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende también examinar, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , cada cabecera de mensaje en el flujo entre el cliente y la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) para obtener parámetros de configuración del control de velocidad dentro de los mensajes examinados.

3. El método de la reivindicación 2, que comprende también activar un conjunto de información de capa intermedia entre el cliente y un nodo de puerta de enlace; enviar, el nodo de puerta de enlace, un mensaje de capa de aplicación a la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) , incluyendo la dirección de IP del cliente;

recibir, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , un mensaje de iniciación del control de radio desde la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) , incluyendo la dirección de IP de la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) para permitir que el nodo de control de radio (RNC -Radio Network Controller, en inglés) envíe mensajes a la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) ; y

enviar, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) un mensaje de control de velocidad a la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) , en el que el mensaje de control de tasa contiene parámetros de velocidad de flujo.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

iniciar una sesión, el cliente, enviando una orden de capa de aplicación a la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) ,

enviar, la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) , una orden de capa de transporte al cliente,

examinar, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , las cabeceras de las órdenes de capa de transporte desde la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) para obtener parámetros de configuración del control de velocidad dentro de la orden de la capa de transporte,

enviar, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , una respuesta del control de velocidad en respuesta a encontrar parámetros de configuración del control de velocidad en la orden de la capa de transporte.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste comprende también:

iniciar la sesión de acuerdo con un protocolo de nivel de aplicación,

recibir, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , los parámetros de configuración del control de velocidad de acuerdo con un primer protocolo de capa intermedia;

ligar los primeros parámetros de configuración del control de capa intermedia a los parámetros de acuerdo con un segundo protocolo de capa intermedia;

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generar los parámetros ligados; e

incluir los parámetros ligados en el mensaje del control de velocidad inicial.

6. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste comprende también:

iniciar la sesión de acuerdo con un protocolo de nivel de aplicación,

recibir, el nodo de control de radio (RNC - Radio Network Controller, en inglés) , los parámetros de configuración del control de velocidad de acuerdo con un protocolo de capa intermedia;

enviar la velocidad inicial a la dirección de IP del control de velocidad especificada en los parámetros de configuración.

7. El método de las reivindicaciones 5 ó 6, que comprende también activar un conjunto de información de capa intermedia entre el cliente y un nodo de soporte de servicio en la red.

8. El método de la reivindicación 1, en el que la entidad de de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) es un servidor de aplicación o un servidor de transmisión en tiempo real.

9. El método de la reivindicación 1, en el que la entidad de servicio (104, Ser de Transmisión en tiempo real) es un proxy en comunicación con el servidor de aplicación.

10. El método de la reivindicación 1, en el que le cliente es una estación de telefonía móvil.

11. El método de la reivindicación 1, en el que los parámetros de configuración del control de velocidad son seleccionados de un grupo que consiste en un indicador de método del control de velocidad, un identificador del control de velocidad, una dirección de IP del control de velocidad y números de puerto del control de velocidad.

12. El método de la reivindicación 1, en el que los parámetros de la velocidad de flujo son seleccionados de un grupo que consiste en un identificador del control de velocidad y una tasa de bits.

13. El método de la reivindicación 5, en el que el protocolo de capa de aplicación es el Protocolo de Transmisión en Tiempo Real (RTSP – Real Time Streaming Protocol, en inglés) , el primer protocolo intermedio es una Parte de Aplicación de Red de Acceso por Radio (RANAP – Radio Access Network Application Part, en inglés) , y el segundo protocolo intermedio es el Iu UP o GTP sobre IP.

14. El método de la reivindicación 1, en el que la sección ocurre dentro de una red que es un Sistema de Telefonía Móvil Universal (UMTS – Universal Mobile Telephony System, en inglés) , un sistema de Servicio de Radio en paquetes General – General Packet Radio Service, en inglés) , o una red WLAN.

15. Un método para controlar la velocidad de transcodificación de una puerta de enlace a medios durante una sesión de transferencia de bits de datos desde la puerta de enlace a medios a un cliente (VE, 102) , implicando la sesión de transferencia de bits la transferencia de bits sobre un enlace de comunicaciones inalámbrico, comprendiendo el método:

ajustar la sesión proporcionando un nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) para establecer parámetros de velocidad de transcodificación relativos al enlace inalámbrico, en el que el establecimiento incluye:

resolver el direccionamiento entre el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) y la puerta de enlace a medios, enviando los parámetros de configuración del control de velocidad al nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) ,

generar en el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) un mensaje del control de velocidad inicial incluyendo parámetros de velocidad de transcodificación inicial,

enviar (226) al menos un mensaje del control de velocidad inicial de manera que la puerta de enlace a medios pueda enviar velocidades de transcodificación iniciales para la sesión de acuerdo con al menos uno de los parámetros de velocidad de transcodificación iniciales;

monitorizar el enlace de comunicación inalámbrico;

basándose en la monitorización, enviar nuevos parámetros de velocidad de transcodificación de manera que la puerta de enlace a medios pueda actualizar la velocidad de transmisión de la sesión de acuerdo con los nuevos parámetros de velocidad de transcodificación.

16. El método de la reivindicación 15, que comprende también examinar, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , cada cabecera de mensaje en el flujo entre el cliente y la puerta de enlace a medios para obtener los parámetros de configuración del control de velocidad dentro de los mensajes examinados.

17. El método de la reivindicación 16, que comprende también:

activar un conjunto de información de capa intermedia entre el cliente y un nodo de puerta de enlace en la red;

enviar, el nodo de puerta de enlace, un mensaje de capa de aplicación a la puerta de enlace a medios, incluyendo la dirección de IP del cliente; y

recibir, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , un mensaje de iniciación del control de velocidad, incluyendo la dirección de IP de la puerta de enlace a medios para permitir que el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) envíe mensajes a la puerta de enlace a medios.

18. El método de la reivindicación 15, que comprende también:

iniciar una sesión, el cliente, enviando una orden de capa de aplicación a la puerta de enlace a medios,

enviar, la puerta de enlace a medios, una orden de capa de transporte al cliente en la que la orden de capa de transporte incluye parámetros de configuración de control de velocidad; y

examinar, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , las cabeceras de las órdenes de capa de transporte para obtener parámetros de configuración de control de velocidad dentro de las órdenes de la capa de transporte.

19. El método de la reivindicación 15, en el que el ajuste comprende también: iniciar la sesión de acuerdo con un protocolo de nivel de aplicación, recibir, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , los parámetros de configuración

de control de velocidad de acuerdo con un primer protocolo de capa intermedia;

ligar los primeros parámetros de configuración de control de capa intermedia a los parámetros de acuerdo con un segundo protocolo de capa intermedia; generar los parámetros ligados; e incluir los parámetros ligados en el mensaje de control de velocidad inicial.

20. El método de la reivindicación 15, en el que el establecimiento comprende también: iniciar la sesión de acuerdo con un protocolo de nivel de aplicación, recibir, el nodo de control de radio (RNC – Radio Network Controller, en inglés) , los parámetros de configuración

de control de velocidad de acuerdo con un protocolo de capa intermedia; enviar la velocidad inicial a la dirección de IP de control de velocidad especificada en los parámetros de configuración.

21. El método de las reivindicaciones 19 ó 20, que comprende también activar un conjunto de información de capa intermedia entre el cliente y un nodo de soporte de servicio en la red.

22. El método de la reivindicación 15, en el que el cliente es una estación de telefonía móvil.

23. El método de la reivindicación 15, en el que los parámetros de configuración del control de velocidad son seleccionados del grupo que consiste en un indicador del método del control de velocidad, un identificador del control de velocidad, una dirección de IP del control de velocidad y números de puerto del control de velocidad.

24. El método de la reivindicación 15, en el que los parámetros de velocidad de transcodificación son seleccionados del grupo que consiste en un identificador de control de velocidad y una velocidad de bits.

25. El método de la reivindicación 19, en el que el protocolo de capa de aplicación es el SI [Protocolo de Iniciación de Sesión – Session Initiated Protocol, en inglés], el primer protocolo intermedio es la Parte de Aplicación de Red de Acceso de Radio (RANAP – Radio Access Network Application Parten inglés) y el segundo protocolo intermedio es el Iu UP.

26. El método de la reivindicación 15, en el que la sesión ocurre dentro de una red que es un Sistema de Telefonía Móvil Universal (UMTS – Universal Mobile Telephony System, en inglés) , un sistema de Servicio de Radio en paquetes General (GPRS – General Packet Radio Service, en inglés) o una red WLAN.

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