Procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red conmutada por paquetes y red conmutada por paquetes.

Procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red (1) conmutada por paquetes,

con lasetapas de:

a) proporcionar una red (1) conmutada por paquetes con al menos tres nodos (10-30), teniendo un nodo(30) de retransmisión respectivo al menos una capa (31) de seguridad fiable y una capa (32) de codificaciónde red y teniendo un nodo (10, 20) de envío/recepción respectivo adicionalmente una capa (13, 23) detransporte fiable;

b) empaquetar al menos un mensaje de señalización en un paquete (G) de capa de transporte sin codificarrespectivo sin datos de usuario de capa de transporte en un nodo (10) de envío/recepción;

c) enviar con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a un nodo (30) deretransmisión predeterminado a través del nodo (10) de envío/recepción; y

d) retransmitir con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a través del nodo(30) de retransmisión.

Procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red conmutada por paquetes y red conmutada por paquetes

La invención se refiere a un procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red conmutada por paquetes y a una red conmutada por paquetes de este tipo.

El campo técnico de la invención se refiere a redes conmutadas por paquetes, como las redes WLAN, que soportan codificación de red.

La codificación de red se conoce por ejemplo por la publicación “Network Information Flow”, Rudolf Ahlswede et al., IE-EE Transactions on Information Theor y , vol. 46, n.º 4, julio de 2000. Mediante la utilización de codificación de red se reduce el número de transmisiones necesarias en la red respectiva.

Además se conoce la posibilidad de utilizar codificación de red en una red WLAN por la publicación “XORs in the Air, Practical Wireless Network Coding”, Sachin Katti et al., SIG-COMM 2006, 11 – 15 de septiembre de 2006, Pisa, Italia. Mediante esta solución, denominada a continuación COPE, es posible aplicar codificación de red directamente en una red WLAN. A este respecto se usan habitualmente confirmaciones en diferentes capas o layers. Por ejemplo además de las confirmaciones de capa MAC, que se usan por ejemplo en la norma 802.11, se utilizan confirmaciones de la propia capa de codificación de red.

Además, la capa TCP situada por encima también usa confirmaciones TCP para confirmar que el paquete de datos respectivo ha llegado al nodo de destino, como se da a conocer por ejemplo en el documento US 6757738. A este respecto las confirmaciones TCP representan una posibilidad para optimizar el rendimiento del sistema. Habitualmente el nodo de destino o el nodo de recepción envía una confirmación TCP o un paquete de confirmación TCP al nodo de origen, para confirmar la transmisión satisfactoria. En caso de que el nodo de origen o el nodo de envío en un periodo de tiempo predeterminado no reciba tal confirmación TCP, el paquete correspondiente debe volver a transmitirse de manera desventajosa al nodo de destino. Además el protocolo TCP puede reaccionar en caso de una pérdida de paquete con una disminución de la tasa de transmisión de datos.

Para ilustrar el uso de diferentes confirmaciones de diferentes capas en la transmisión de un segmento D de datos TCP, las figuras 1 y 2 muestran un diagrama de bloques esquemático de una red 1 con dos nodos 1 y 2 de envío/recepción y un nodo 3 de retransmisión que acopla los dos nodos 1 y 2 de envío/recepción.

El nodo 3 de retransmisión tiene al menos una capa 31 de seguridad fiable y una capa 32 de codificación de red.

Por el contrario, el primer nodo 10 de recepción y el segundo nodo 20 de recepción tienen en cada caso al menos una capa 11, 21 de seguridad fiable, una capa 12, 22 de codificación de red y adicionalmente una capa 13, 23 de transporte fiable.

En particular las figuras 1 y 2 muestran las transmisiones necesarias incluyendo las confirmaciones necesarias para el envío de un segmento D de datos TCP desde el primer nodo 10 de envío/recepción a través del nodo 30 de retransmisión al segundo nodo 20 de envío/recepción.

Los paquetes transmitidos entre los nodos 10, 20 y 30 se designan en cada caso con una letra y un número. Los números de los paquetes indican su orden cronológico.

Con respecto a las letras “D” designa un segmento de datos TCP, “M” una confirmación MAC, “C” una confirmación COPE y “T” una confirmación TCP. Por ejemplo la flecha designada con “2” y “M” representa el paquete de datos transmitido como segundo en el orden según las figuras 1 y 2. Este segundo paquete de datos M transmitido es una confirmación M MAC, que se transmite desde el nodo 30 de retransmisión como confirmación para el segmento D de datos de capa de transporte recibido por la capa 31 MAC del nodo 30 de retransmisión a la capa 11 MAC del primer nodo 10 de envío/recepción.

En total según las figuras 1 y 2 para la transmisión del segmento D de datos TCP, designado con “D” y “1” entre el primer nodo 10 de envío y el nodo 30 de retransmisión y con “D” y “5” entre el nodo 30 de retransmisión y el segundo nodo 20 de envío/recepción, se requieren dieciséis transmisiones, hasta que se confirma la recepción satisfactoria del segmento D de datos TCP al emisor original del segmento D de datos TCP, el primer nodo 10 de envío/recepción.

En total, los dieciséis paquetes transmitidos contienen según las figuras 1 y 2 sólo dos paquetes de datos, concretamente el segmento de datos TCP designado con “D” y “1” y el segmento de datos TCP designado con “D” y “5”. Los catorce paquetes restantes contienen mensajes de señalización, en particular confirmaciones.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es reducir o minimizar el número de mensajes de señalización

necesarios en una red conmutada por paquetes.

Según la invención, este objetivo planteado se soluciona mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1 para transmitir mensajes de señalización en una red conmutada por paquetes y/o mediante una red conmutada por paquetes con las características de la reivindicación 21.

Según esto, se propone un procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red 1 conmutada por paquetes, que tiene las siguientes etapas:

a) proporcionar una red conmutada por paquetes con al menos tres nodos, teniendo un nodo de retransmisión respectivo al menos una capa de seguridad fiable y una capa de codificación de red y teniendo un nodo de envío/recepción respectivo adicionalmente una capa de transporte fiable;

b) empaquetar al menos un mensaje de señalización en un paquete de capa de transporte sin codificar respectivo sin datos de usuario de capa de transporte en un nodo de envío/recepción;

c) enviar con prioridad el paquete de capa de transporte sin codificar respectivo a un nodo de retransmisión predeterminado a través del nodo de envío/recepción; y

d) retransmitir con prioridad el paquete de capa de transporte sin codificar respectivo a través del nodo de retransmisión.

Además se propone una red conmutada por paquetes para transmitir mensajes de señalización, que presenta al menos tres nodos, teniendo un nodo de retransmisión respectivo al menos una capa de seguridad fiable y una capa de codificación de red y teniendo un nodo de envío/recepción respectivo adicionalmente una capa de transporte fiable, estando configurado el nodo de envío/recepción respectivo para empaquetar al menos un mensaje de señalización en un paquete de capa de transporte sin codificar respectivo sin datos de usuario de capa de transporte y enviar con prioridad el paquete de capa de transporte sin codificar respectivo a un nodo de retransmisión predeterminado, retransmitiendo con prioridad el nodo de retransmisión predeterminado el paquete de capa de transporte sin codificar.

Una ventaja de la presente invención consiste en que mediante la utilización del paquete de capa de transporte sin codificar según la invención sin datos de usuario de capa de transporte, a continuación paquete GOHAR, se reduce el número de confirmaciones necesarias en la transmisión de paquetes de capa de transporte.

En particular mediante el envío con prioridad y mediante la retransmisión con prioridad del paquete GOHAR pueden suprimirse diferentes confirmaciones, en particular las confirmaciones de capa de seguridad y las confirmaciones de codificación de red. Esto se aclara por ejemplo al comparar la figura 2 con la figura 5, que se explicará a continuación con más detalle.

Además, el paquete GOHAR según la invención por la falta de datos de usuario de capa de transporte sólo presenta un volumen de datos reducido. De este modo se minimiza la carga necesaria de la red para la transmisión de los paquetes GOHAR.

Además los paquetes GOHAR según la invención, a diferencia de la transmisión de multidifusión o pseudodifusión habitual de las confirmaciones de capa de transporte, se envían o retransmiten en cada caso a un nodo predeterminado (transmisión de unidifusión) . Mediante la transmisión de unidifusión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para transmitir mensajes de señalización en una red (1) conmutada por paquetes, con las etapas de:

a) proporcionar una red (1) conmutada por paquetes con al menos tres nodos (10-30) , teniendo un nodo

(30) de retransmisión respectivo al menos una capa (31) de seguridad fiable y una capa (32) de codificación de red y teniendo un nodo (10, 20) de envío/recepción respectivo adicionalmente una capa (13, 23) de transporte fiable;

b) empaquetar al menos un mensaje de señalización en un paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo sin datos de usuario de capa de transporte en un nodo (10) de envío/recepción;

c) enviar con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a un nodo (30) de retransmisión predeterminado a través del nodo (10) de envío/recepción; y

d) retransmitir con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a través del nodo

(30) de retransmisión.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable respectiva de los nodos (10, 20, 30) se configura para transmitir una confirmación (M) de capa de seguridad para confirmar un paquete de capa de seguridad recibido al nodo (10, 20, 30) que envía el paquete de capa de seguridad.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la capa (13, 23) de transporte fiable respectiva de los nodos (10, 30) se configura para transmitir una confirmación (T) de capa de transporte para confirmar un paquete de capa de transporte recibido, codificado por medio de codificación de red, al nodo (10, 20) que envía el paquete de capa de transporte codificado.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo se envía con prioridad con respecto a paquetes de capa de transporte codificados por medio de codificación de red.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2-4, caracterizado porque la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable respectiva de los nodos (10-30) se configura para detectar el paquete (G) de capa de transporte sin codificar y en función de ello retransmitir con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar, detectado.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque en la detección de paquetes (G) de capa de transporte sin codificar se analizan los paquetes (G) de capa de transporte recibidos por la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable respectiva para detectar la falta de datos de usuario de capa de transporte.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el paquete de capa de transporte respectivo recibido por la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable, cuando faltan los datos de usuario de capa de transporte, se retransmite con prioridad por la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque un campo predeterminado (Type, Sub type) de la cabecera (H) del paquete (G) de capa de transporte sin codificar se dota de una información de indicación, que se configura para indicar a la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable respectiva de un nodo (10-30) que recibe el paquete (G) de capa de transporte sin codificar, que el paquete (G) de capa de transporte recibido es un paquete (G) de capa de transporte sin codificar sin datos de usuario de capa de transporte.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable respectiva de los nodos (10-30) se configura para interpretar el campo predeterminado (Type, Sub type) de la cabecera (H) del paquete (G) de capa de transporte sin codificar.

10. Procedimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2-9, caracterizado porque la capa (12, 22, 32) de codificación de red respectiva de los nodos (10-30) de la red (1) se configura para, al recibir un paquete de capa de transporte codificado, transmitir una confirmación (C) de codificación de red al nodo (10-30) de envío del paquete de capa de transporte codificado y al recibir un paquete (G) de capa de transporte sin codificar retransmitir el paquete (G) de capa de transporte sin codificar recibido sin la transmisión de una confirmación (C) de codificación de red.

11. Procedimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2-10, caracterizado porque cada mensaje de señalización se empaqueta en un paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo sin

datos de usuario de capa de transporte.

12. Procedimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2-11, caracterizado porque la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable presenta una capa MAC y una capa LLC y/o la capa (13, 33) de transporte fiable se configura como capa TCP.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque un TCP-ACK, un TCP-SYN y un TCP-FIN se empaquetan en un paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo sin datos de usuario de capa de transporte.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el campo predeterminado de la cabecera del paquete (G) de capa de transporte sin codificar se configura como campo Ethertype.

15. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el campo predeterminado (Type, Sub type) de la cabecera (H) del paquete (G) de capa de transporte sin codificar se configura como campo Type (Type) o como campo Sub-type (Sub-type) de la capa MAC.

16. Procedimiento según la reivindicación 8 o una de las reivindicaciones 9-15, caracterizado porque una confirmación (M) de capa de seguridad se genera entonces por la capa (11, 21, 31) de seguridad fiable como respuesta a un paquete de capa de transporte recibido y se transmite al nodo (10-30) de envío del paquete de capa de transporte, cuando el campo predeterminado (Type, Sub type) no presenta la información de indicación para indicar un paquete (G) de capa de transporte sin codificar.

17. Procedimiento según la reivindicación 9 o una de las reivindicaciones 9-15, caracterizado porque no se genera ninguna confirmación (M) de capa de seguridad como respuesta a un paquete de capa de transporte recibido ni se transmite al nodo (10-30) de envío del paquete de capa de transporte, cuando el campo predeterminado (Type, Sub type) indica un paquete de codificación de red en los datos de usuario del paquete de capa de transporte.

18. Procedimiento según la reivindicación 9 o una de las reivindicaciones 9-17, caracterizado porque sólo se genera una confirmación (C) de codificación de red por la capa (12, 22, 32) de codificación de red como respuesta a un paquete de capa de transporte recibido y se transmite al nodo (10-30) de envío del paquete de capa de transporte, cuando el campo predeterminado (Type, Sub type) indica un paquete de codificación de red en los datos de usuario del paquete de capa de transporte y cuando el paquete de codificación de red puede decodificarse por la capa (12, 22, 32) de codificación de red respectiva.

19. Procedimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2-18, caracterizado porque la etapa d) se configura al:

- retransmitir con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a través del nodo

(30) de retransmisión a un nodo de retransmisión predeterminado adicional o a un nodo de envío/recepción adicional.

20. Producto de programa informático, que en un dispositivo con control de programa da lugar a la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 19.

21. Red (1) conmutada por paquetes para transmitir mensajes de señalización, con:

- al menos tres nodos (10-30) , teniendo un nodo (30) de retransmisión respectivo al menos una capa (31) de seguridad fiable y una capa (32) de codificación de red y teniendo un nodo (10, 20) de envío/recepción respectivo adicionalmente una capa (13, 33) de transporte fiable;

- estando configurado el nodo (10, 20) de envío/recepción respectivo para empaquetar al menos un mensaje de señalización en un paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo sin datos de usuario de capa de transporte y enviar con prioridad el paquete (G) de capa de transporte sin codificar respectivo a un nodo (30) de retransmisión predeterminado; y

- retransmitiendo con prioridad el nodo (30) de retransmisión predeterminado el paquete (G) de capa de transporte sin codificar.

22. Red conmutada por paquetes según la reivindicación 21, caracterizada porque el nodo (30) de retransmisión respectivo tiene una capa de transmisión de bits, la capa (31) de seguridad fiable, la capa

(32) de codificación de red y una capa IP y/o el nodo (10, 20) de envío/recepción respectivo tiene una capa de transmisión de bits, la capa (11, 21) de seguridad fiable, la capa (12, 22) de codificación de red, una capa IP, la capa (13, 33) de transporte fiable y una capa de aplicación.