Agregación de enlace radio.

Una entidad de red (10) para agrupar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida quecomprende una pluralidad de enlaces de salida (1 .

.. L), dicho tráfico que comprende una pluralidad de secuenciasde entrada (1 ... S+1 ... S+A), cada secuencia de entrada que transporta bloques de símbolos, la entidad de red queademás comprende un programador (100) para asociación, para todos los bloques de símbolos que van a sertransmitidos durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos a sertransmitidos con un enlace de salida correspondiente según una correspondencia uno a uno, en donde al menosuno entre dichos enlaces de salida (1 ... L) y dichas secuencias de entrada (1 ... S+1 ... S+A) tiene característicasque varían, y dicho programador está dispuesto para adaptarse a dichas características que varían; yestá caracterizada por

las características que varían que se reciben por la entidad de red (10) desde otra entidad de red (10) o unadministrador de red.

Agregación de enlace radio.

Campo técnico La presente invención se refiere a comunicación en una red y más concretamente a una entidad de red para agrupar tráfico sobre una conexión definida, una entidad de red para desagrupar tráfico en una red de comunicación desde una conexión definida, un sistema para intercambiar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida y los métodos correspondientes.

Antecedentes La presente invención se refiere a transmisiones en una red de comunicación y en particular se refiere a técnicas de multiplexación y agrupación para transmisión en una red de comunicación.

Las redes tradicionales están diseñadas para servicios TDM (por ejemplo SONET/SDH/PDH) . Estas redes están diseñadas típicamente para soportar un uso pico de requisitos de ancho de banda y requieren una fiabilidad elevada. Los sistemas TDM se deben diseñar con suficiente margen de enlace para garantizar la transmisión incluso bajo una condición de caso peor como lluvia y desvanecimiento. Adicionalmente los sistemas radio SONET/SDH típicamente instalan enlaces redundantes para conmutación de protección radio. De esta manera bajo circunstancias normales las redes TDM están infrautilizadas y tiene capacidad de repuesto. Además de la transmisión tradicional de servicios TDM hay una demanda en aumento para la transmisión de datos informáticos (por ejemplo Ethernet/IP) . Estos datos son “a ráfagas” y se transmiten en paquetes. Las redes de paquetes se aprovechan de los enlaces radio que usan modulación adaptativa para ofrecer un ancho de banda mayor bajo condiciones ambientales buenas.

Hay una demanda de soporte de puertos de interfaz más rápidos, también. Ejemplos son Gigabit Ethernet para servicios de paquetes o STM-4 para servicios TDM tradicionales. No obstante, los enlaces radio TDM tradicionales no están diseñados para tal elevado ancho de banda. Esto es debido a razones técnicas pero también debido a regulativas. Las razones técnicas comprenden la resolución limitada de los ADC (convertidores analógico a digital) y/o DAC (convertidores digital a analógico) disponibles, el diseño complejo de filtros de ancho de banda analógicos altamente selectivos, la modularidad del sistema deseada (es decir la posibilidad de extender la capacidad más tarde) , las soluciones de compromiso entre el orden de modulación y la sensibilidad de fase a ruido del oscilador, nuevas tecnologías como linealización de amplificador digital que requiere una velocidad de muestreo mucho más elevada que el ancho de banda de los datos de usuario, problemas térmicos, etc.… Las razones regulativas comprenden una asignación fija de potencia de transmisión y un ancho de banda de canal máximo por las autoridades de regulación regionales.

Bajo las circunstancias descritas anteriormente está claro que a menudo no es posible transmitir a velocidades de datos mayores sobre un enlace radio único. La agrupación de enlaces se puede usar para superar este cuello de botella. Esto permite la transmisión de GbE o STM-4.

Es conocido en la técnica el uso paralelo de servicios TDM y de paquetes. También es conocida la modulación y codificación adaptativas. No obstante, las técnicas conocidas sufren de una capacidad limitada de ancho de banda limitado a la capacidad del único enlace descrito y sugerido allí dentro.

Hoy en día existe un sistema radio que agrupa dos o más canales radio síncronos para formar un canal agregado con un ancho de banda mayor (por ejemplo para transmisión de un canal STM-4 sobre 2 o para 4 canales radio) . Estos sistemas de transmisión radio SDH y SONET generalmente requieren una fiabilidad elevada el uso de conmutación de protección radio. No obstante, la implementación mencionada conocida no es flexible y está limitada a casos muy especiales, a saber transmisión de ST-4 sobre 2 o más enlaces radio.

Hay también muchos sistemas documentados que agregan múltiples enlaces para formar un puerto independiente del servicio con un ancho de banda mayor según cada enlace único. Con una subcapa TDM como SDH los servicios de paquetes de velocidad elevada se transmiten sobre una agregación de enlaces TDM virtuales. El G.707 de la ITU-T y el G.783 de la ITU-T describen tal técnica de multiplexación inversa para redes SDM (ver VCAT) . El Esquema de Ajuste de Capacidad de Enlace (LCAS) especificado en el G.7042 de la ITU-T permite cambiar dinámicamente el ancho de banda de contenedores virtuales concatenados. Un sistema más flexible se describe en Hari Adiseshu, Guru M. Parulkar y George Varghese: “A Reliable and Scalable Stripping Protocol”, Actas del SIGCOMM 1996, páginas 131-141. Se señala que estos sistemas están diseñados inicialmente para enlaces asíncronos.

Las soluciones de la técnica anterior mencionadas sufren no obstante de una serie de problemas y desventajas como se resumió anteriormente y a continuación.

La VCAT y el LCAS descritos en el G.707 de la ITU-T/G.783 de la ITU-T/G.7042 de la ITU-T están diseñados para redes SDH. Estos sistemas no son muy efectivos (por ejemplo sobrecarga SDH, requisitos de recursos para manejo

de muchos miembros del VCG) . Debido a la jerarquía SDH estos sistemas están diseñados para ancho de banda de enlace fijo que limita el uso de modulación y codificación adaptativas.

Los sistemas de agrupación descritos en el documento de Adiseshu et al. se diseñan para enlaces asíncronos. Con un sistema de agregación asíncrono es muy complicado manejar una modulación y codificación adaptativas. Aunque podemos prever resolver este problema mediante transmisión de paquetes con números de secuencia, aún tal solución provocaría causar más latencia. En particular la transmisión de servicios TDM de baja velocidad en paquetes causa un elevado retardo.

D1: Alex C. Snoeren en “Adaptative Inverse Multiplexing for Wide-Area Wireless Networks” describe el uso de métricas de rendimiento relativas para ajustar la programación de tráfico a través de enlaces agrupados. El método quita paquetes a través de algún número de enlaces entrantes, encapsulándolos con una cabecera Multi-Enlace PPP. Los fragmentos resultantes se envían entonces usando un mecanismo de transporte sobre IP al demultiplexor, donde se vuelven a ensamblar. Esta técnica de programación usada se basa en la relación de promedios de corto plazo de flujo máximo observado para cada uno de los enlaces miembros en una agrupación. Esto ajusta dinámicamente la MTU de cada enlace en proporción al ancho de banda disponible.

D2: H. Adiseshu, G. Parulkar y G. Varghese en “A Reliable and Scalable Stripping Protocol” describe paquetes de tamaño variable con algoritmos de encolado razonable los cuales implementan algoritmos de compartición de carga. Usando un algoritmo de encolado razonable, el tráfico se divide en un canal de salida único equitativamente a partir de un conjunto de colas de entrada que alimentan ese canal. Usando un algoritmo de compartición de carga, el tráfico que llega en una cola de entrada única se divide equitativamente entre un conjunto de canales de salida.

En resumen, la técnica anterior no proporciona una solución eficiente y flexible de recursos para agregar datos sobre una red de comunicación. Con referencia a los enlaces radio, adicionalmente, no hay un sistema radio que haga un uso efectivo de los recursos.

Compendio de la Invención Un objeto de la presente invención es proporcionar mejoras sobre las técnicas conocidas de la técnica anterior de agrupamiento o desagrupamiento de tráfico sobre o desde una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces.

El objeto se logra mediante el tema objeto de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes. Se proporcionan ejemplos adicionales para facilitar la comprensión de la invención.

Según un primer ejemplo de la presente invención, se proporciona una entidad de red para agrupar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces de salida. La entidad de red es un componente de la red de comunicación adaptado para manejar tráfico. En un ejemplo la entidad de red es un nodo o dispositivo de red. En otros ejemplos, la entidad de red se puede distribuir sobre varios nodos o dispositivos de red o puede estar comprendida dentro de un nodo o dispositivo de red. La entidad de red se puede implementar en componentes físicos, soporte lógico y cualquier combinación adecuada de los mismos.

El tráfico comprende todo tipo de información que se puede comunicar sobre la red de comunicación. Ejemplos de tráfico son los datos,... [Seguir leyendo]

1. Una entidad de red (10) para agrupar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces de salida (1 … L) , dicho tráfico que comprende una pluralidad de secuencias de entrada (1 … S+1 … S+A) , cada secuencia de entrada que transporta bloques de símbolos, la entidad de red que además comprende un programador (100) para asociación, para todos los bloques de símbolos que van a ser transmitidos durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos a ser transmitidos con un enlace de salida correspondiente según una correspondencia uno a uno, en donde al menos uno entre dichos enlaces de salida (1 … L) y dichas secuencias de entrada (1 … S+1 … S+A) tiene características que varían, y dicho programador está dispuesto para adaptarse a dichas características que varían; y está caracterizada por las características que varían que se reciben por la entidad de red (10) desde otra entidad de red (10) o un administrador de red.

2. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el programador está dispuesto para determinar la correspondencia uno a uno por medio de un algoritmo en forma de parámetros de algoritmo.

3. La entidad de red (10) según la reivindicación 2, en donde dichos parámetros de algoritmo comprenden dichas características que varían de al menos uno de dichos enlaces de salida (1 … L) y secuencias de entrada (1 … S+1 … S+A) .

4. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho programador (100) para asociación según dicha correspondencia uno a uno además comprende una memoria para almacenar dicha correspondencia uno a uno y en donde al menos una parte de la correspondencia uno a uno almacenada se transmite a la entidad de red (10) anterior al almacenamiento.

5. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende:

un multiplexor para producir una secuencia de servicio a partir de la secuencia de entrada; un demultiplexor para distribuir la secuencia de servicio a los enlaces de salida, en donde dicho multiplexor y dicho demultiplexor están adaptados para ser operados según dicha correspondencia uno a uno.

6. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dichas secuencias de entrada comprenden al menos una secuencia de entrada de velocidad de datos constante (1 … S) y al menos una secuencia de entrada de velocidad de datos no constante (S+1) .

7. La entidad de red (10) según la reivindicación 6, en donde la suma de bloques de símbolos de dicha al menos una secuencia de entrada de velocidad de datos no constante (S+1) está adaptada según la diferencia entre la suma de bloques de símbolos de dichos enlaces de salida (1 … L) y la suma de los bloques de símbolos de dichas secuencias de entrada de velocidad constante (1 … S) .

8. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde una o ambas de dichas secuencias de entrada y enlaces de salida están dispuestos en tramas de un protocolo de multiplexación por división en el tiempo.

9. La entidad de red (10) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la entidad de red comprende uno o ambos de un transmisor radio punto a punto y un receptor radio punto a punto.

10. Una entidad de red (20) para desagrupar tráfico en una red de comunicación desde una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces de entrada (1 … L) sobre una pluralidad de secuencias de salida (1 … S’+1 … S’+A’) , cada enlace de entrada que transporta bloques de símbolos, la entidad de red que además comprende un programador para asociación, para todos los bloques de símbolos que se reciben durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos recibidos con una secuencia de salida correspondiente (1 … S’+1 … S’+A’) según una correspondencia uno a uno, en donde al menos uno entre dichas secuencias de salida (1 … S’+1 … S’+A’) y dichos enlaces de entrada (1 … L) tiene características que varían, y dicho programador está dispuesto para adaptarse a dichas características que varían; y está caracterizador por las características que varían que se reciben por la entidad de red (10) desde otra entidad de red (10) o un administrador de red.

11. Un sistema para intercambiar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces (1 … L) , el sistema que comprende:

una primera entidad de red para agrupar tráfico sobre dicha conexión definida, dicho tráfico que comprende una pluralidad de secuencias de entrada (1 … S+1 … S+A) , cada una de dichas secuencias de entrada (1 … S+1 … S+A) que transporta bloques de símbolos, la primera entidad de red que además comprende un primer programador para asociación, para todos los bloques de símbolos que van a ser transmitidos durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos a ser transmitido con un enlace correspondiente según una primera correspondencia uno a uno; una segunda entidad de red para desagrupar tráfico en dicha red de comunicación desde dicha conexión definida que comprende dicha pluralidad de enlaces (1 …L’) sobre una pluralidad de secuencias de salida (1 … S’+1 … S’+A’) , cada uno de dichos enlaces (1 … L’) que transporta bloques de símbolos, la segunda entidad de red que además comprende un segundo programador para asociar, para todos los bloques de símbolos que se reciben durante un intervalo de tiempo predeterminado, cada uno de dichos bloques de símbolos recibidos con una secuencia de salida correspondiente (1 … S’+1 … S’+A’) según una segunda correspondencia uno a uno, en donde al menos una entre dichas secuencias de salida (1 … S+1 … S+A) y dichos enlaces de entrada (1 … L) tiene características que varían, y dicho programador está dispuesto para adaptarse a dichas características que varían; y

caracterizador por

las características que varían que se reciben por la entidad de red (10) desde otra entidad de red (10) o un administrador de red.

12. Un método para agrupar tráfico en una red de comunicación sobre una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces de salida (1 … L) , dicho tráfico que comprende una pluralidad de secuencias de entrada (1 … S + 1 … S+A) , cada secuencia de entrada que transporta bloques de símbolos, el método que comprende el paso de asociación, en una entidad de red, para todos los bloques de símbolos que van a ser transmitidos durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos a ser transmitidos con un enlace de salida correspondiente según una correspondencia uno a uno, en donde al menos uno entre dichos enlaces de salida (1 … L) y dichas secuencias de entrada (1 … S + 1 … S+A) tiene características que varían, y dicho paso de asociación adapta a dichas características que varían,

caracterizador por

las características que varían que se reciben de otras entidades de red (10) o un administrador de red.

13. Un método para desagrupar tráfico en una red de comunicación desde una conexión definida que comprende una pluralidad de enlaces de entrada (1 … L’) sobre una pluralidad de secuencias de salida (1 … S’+1 … S’+A’) , cada enlace de entrada que transporta bloques de símbolos, el método que comprende el paso de asociación, en una entidad de red, para todos los bloques de símbolos que se reciben durante un intervalo de tiempo predeterminado, de cada uno de dichos bloques de símbolos recibidos con una secuencia de salida correspondiente (1 … S’+1 … S’+A’) según una correspondencia uno a uno, en donde al menos una entre dichas secuencias de salida (1 … S + 1 … S+A) y dichos enlaces de entrada (1 … L) tiene características que varían, y dicho paso de asociación adapta a dichas características que varían, caracterizador por las características que varían que se reciben de otras entidades de red (10) o un administrador de red.

14. Un producto de programa de ordenador que comprende partes de programa dispuestas para conducir el método de una o ambas reivindicaciones 12 y 13 cuando se ejecuta en un procesador programable.