Método para gestionar una red que comprende un conjunto de dispositivos (101,

102, 103, 201, 202, 203)para transmitir un flujo de tráfico usando recursos (11, 12) de red, estando cada dispositivo de dichoconjunto de dispositivos asociado individualmente con un tiempo de expiración, definiendo el tiempo deexpiración de un dispositivo dado entre dicho conjunto de dispositivos un intervalo máximo entre el envío dedos mensajes por el dispositivo dado, indicando dichos mensajes que dicho dispositivo dado estáconectado con dicha red, estando dicho método caracterizado porque comprende una etapa para:

- determinar, basándose en los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos, un tiempo dearrendamiento de transmisión que define la duración del uso de dichos recursos de red.

Métodos y dispositivos para gestionar una red

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a una técnica de red, y más particularmente al uso eficaz de recursos de red.

Antecedentes de la invención

La calidad de servicio (QoS) es un factor importante para que una red proporcione una buena experiencia de usuario, especialmente cuando todos los dispositivos de red de una red inalámbrica comparten (un) canal/canales. Por ejemplo, la red inalámbrica de IEEE 802.11g basada en modo de infraestructura que se usa ampliamente en la actualidad, tiene un ancho de banda de 54 Mbps.

Tal como se muestra en la figura 1, un servidor 102 de medios se conecta a una televisión 103 a través de un encaminador 101 inalámbrico. Dado que los paquetes enviados desde el servidor 102 de medios necesitan enviarse al encaminador 101 inalámbrico a través del canal 11 de enlace ascendente, y enviarse luego a la televisión 103 a través del canal 12 de enlace descendente, y dado que el canal de enlace ascendente y enlace descendente se multiplexan por división de tiempo, un flujo de vídeo desde el servidor 102 de medios hasta la televisión 103 tiene un ancho de banda máximo de 27 Mbps, y el ancho de banda realmente disponible para un flujo de vídeo es menor debido a la obstrucción y atenuación de las señales provocadas por el entorno de red.

Además, los experimentos muestran que un flujo de vídeo de alta definición típico, comprimido con H.264 de 1080p necesita un ancho de banda de 20 Mbps para la transmisión, como resultado, una red inalámbrica de 802.11g puede contener únicamente un flujo de vídeo de alta definición. Si al mismo tiempo otras aplicaciones que requieren un gran ancho de banda también usan la red para la transmisión y la red no proporciona ninguna QoS, es seguro que la reproducción del flujo de vídeo se verá afectada.

Se han propuesto muchas técnicas de QoS para resolver el problema de la asignación de recursos limitados en una red. Las técnicas de QoS predominantes actualmente pueden dividirse, en general, en dos tipos: QoS priorizada y QoS parametrizada.

La QoS priorizada marca los paquetes de datos que van a enviarse según las prioridades solicitadas por un usuario y los transmite en un orden de prioridad diferente, es decir los paquetes de datos marcados con prioridad superior se transmiten con preferencia sobre los paquetes de datos marcados con prioridad inferior. Un ejemplo de la QoS priorizada es EDCA (acceso de canal distribuido mejorado) en IEEE 802.11e. Aunque los paquetes de datos con alta prioridad se transmitan con preferencia, los paquetes de datos que tienen la misma prioridad aún siguen implicados en la contienda de transmisión.

En cambio, la QoS parametrizada reserva algunos recursos de red antes de que se inicie la transmisión, siendo HCCA (acceso de canal controlado híbrido) en IEEE 802.11e un ejemplo de esto. Cada uno de los flujos de tráfico necesita proporcionar una TSPEC (especificación de tráfico) para enviar una petición al coordinador híbrido en una red antes de que se inicie la transmisión. Dicho coordinador híbrido comprobará si el estado de red actual permite dicha petición; si es así, dicha petición se acepta por el flujo de tráfico, y el coordinador híbrido asigna a dicho flujo de tráfico un intervalo de tiempo específico para la transmisión de red, periodo en que no se permite que otro flujo compita con dicho flujo de tráfico, de modo que es un protocolo libre de contienda.

La eficacia de una técnica de QoS depende del soporte del/los protocolo (s) de capa inferior (por ejemplo, capa física y capa de acceso al medio en el modelo de interconexión de sistemas abiertos, OSI) . Sin embargo, un protocolo de capa inferior sólo sabe que hay paquetes de datos que deben transmitirse, pero no sabe de qué aplicación provienen dichos paquetes de datos, qué clase de prioridad debe usarse, o qué recursos deben reservarse. Por tanto, la cooperación de (un) protocolo (s) de capa superior, tal como la provisión de parámetros sobre el requisito de características de transmisión de los flujos de tráfico y la configuración de dispositivos de red según estos parámetros, es necesaria para implementar la QoS de manera eficaz.

La normalización de QoS llevada a cabo en UPnP (Plug and Play universal) e IGRS (compartición de recursos y agrupación inteligente) sirven para definir un conjunto de interfaces convencionales en una capa superior, de modo que una aplicación de capa superior puede invocar las funciones de QoS proporcionadas por una capa inferior a través de dichas interfaces de manera uniforme. La capa superior en el presente documento puede hacer referencia a la capa de red, capa de transmisión, capa de aplicación, etc.

Las especificaciones de QoS tanto de UPnP como IGRS son QoS basadas en políticas y definen tres tipos de servicios: servicio QosPolicyHolder, denominado a continuación en el presente documento servicio QPH, servicio QosManager, denominado a continuación en el presente documento servicio QM, y servicio QosDevice, denominado a continuación en el presente documento servicio QD.

El servicio QPH define un repositorio de políticas de un sistema de QoS; el servicio QM define funciones de gestión de un sistema de QoS; y el servicio QD de un dispositivo dado define una interfaz para configurar parámetros de QoS del dispositivo dado.

El servicio QM consulta a un titular con un descriptor de tráfico, que se proporciona por un punto de control cuando el punto de control solicita establecer un flujo de tráfico, y devuelve el descriptor de tráfico permitido por el titular del sistema actual; el punto de control ejecuta las acciones de QoS correspondientes invocando las funciones de QM; y el QM invoca las funciones de QD para configurar parámetros de QoS de todos los dispositivos que han implementado el servicio QD en la trayectoria de transmisión del flujo de tráfico. Los dispositivos correspondientes en redes pueden implementar los tres tipos de servicios mencionados anteriormente para proporcionar las correspondientes funciones. El punto de control en el presente documento puede hacer referencia a un programa o a un dispositivo definido en las especificaciones de UPnP e IGRS que tiene la función de controlar un dispositivo (es decir, invocar los servicios relevantes del dispositivo) . Por ejemplo, un punto de control puede ser una aplicación de audio/vídeo o un reproductor multimedia instalado con la aplicación de audio/vídeo.

La figura 2 representa la secuencia de funcionamiento general de los sistemas de QoS de UPnP e IGRS.

Un flujo de tráfico puede transmitirse directamente entre el dispositivo de origen y el dispositivo sumidero, y entonces sólo dos dispositivos están implicados en dicha trayectoria de transmisión.

El flujo de tráfico también puede encaminarse a través de varios nodos de red, en cuyo caso la trayectoria de transmisión va desde el dispositivo de origen hasta el dispositivo sumidero y a través de varios dispositivos intermedios, cuya trayectoria implica una pluralidad de dispositivos.

En la figura 2, un punto de control CP (que puede ser una aplicación o un dispositivo) inicia una transmisión de flujo de tráfico desde un dispositivo 201 de origen a través de un dispositivo 202 intermedio hasta un dispositivo 203 sumidero.

En una aplicación de audio/vídeo de UPnP/IGRS, por ejemplo, el punto de control CP puede ser una aplicación de control de audio/vídeo; el dispositivo 201 de origen es un dispositivo servidor de medios, y el dispositivo 203 sumidero es un dispositivo procesador de medios/reproductor de medios.

El punto de control CP proporciona un descriptor de tráfico (que puede incluir la dirección de IP del dispositivo 201 de origen/dispositivo 203 sumidero, el puerto de aplicación, y la tasa de transmisión de datos promedio, la tasa de transmisión de datos pico, la longitud de paquete máxima, el retardo de tiempo permitido máximo de un flujo de tráfico, etc.) al solicitar el servicio QM para establecer una transmisión.

El servicio QM usa el descriptor de tráfico (que puede estar incompleto) para solicitar el servicio QPH, el servicio QPH comprobará el titular y devolverá un descriptor de tráfico completo coincidente.

El servicio QD de un dispositivo puede proporcionar información de trayectoria del flujo de tráfico en el que está implicado el dispositivo según la información de enlace sobre interfaces de red del dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Método para gestionar una red que comprende un conjunto de dispositivos (101, 102, 103, 201, 202, 203) para transmitir un flujo de tráfico usando recursos (11, 12) de red, estando cada dispositivo de dicho conjunto de dispositivos asociado individualmente con un tiempo de expiración, definiendo el tiempo de expiración de un dispositivo dado entre dicho conjunto de dispositivos un intervalo máximo entre el envío de dos mensajes por el dispositivo dado, indicando dichos mensajes que dicho dispositivo dado está conectado con dicha red, estando dicho método caracterizado porque comprende una etapa para:

- determinar, basándose en los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos, un tiempo de arrendamiento de transmisión que define la duración del uso de dichos recursos de red.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicho tiempo de arrendamiento de transmisión se determina según uno de los siguientes criterios:

- el valor mínimo entre los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos;

- el valor promedio de los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos;

- el valor intermedio entre los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos.

3. Dispositivo gestor para gestionar una red que comprende un conjunto de dispositivos (101, 102, 103, 201, 202, 203) para transmitir un flujo de tráfico usando recursos (11, 12) de red, estando cada dispositivo de dicho conjunto de dispositivos asociado individualmente con un tiempo de expiración, definiendo el tiempo de expiración de un dispositivo dado entre dicho conjunto de dispositivos un intervalo máximo entre el envío de dos mensajes por el dispositivo dado, indicando dichos mensajes que dicho dispositivo dado está conectado con dicha red, estando dicho dispositivo gestor caracterizado porque comprende una unidad para determinar, basándose en los tiempos de expiración de dicho conjunto de dispositivos, un tiempo de arrendamiento de transmisión que define la duración del uso de dichos recursos de red.