Procedimiento para la optimización de una transmisión de datos orientada a paquetes y producto de programa informático.

Procedimiento para la optimización de una transmisión de datos entre puntos terminales de comunicación en una red con puntos terminales de comunicación,

comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

- establecer una relación de comunicación o intentar establecer una relación de comunicación entre un punto terminal de comunicación y un punto terminal de comunicación adicional, estando prevista para la relación de comunicación una transmisión de datos orientada a paquetes, en la que se forma o debe formarse un flujo de datos que comprende paquetes de datos intercambiados,

- proporcionar una disposición de optimizador asociada a la relación de comunicación, que se forma con al menos un optimizador, y

- optimizar la transmisión de datos orientada a paquetes entre el punto terminal de comunicación y el punto terminal de comunicación adicional simulando, para la relación de comunicación, por medio de la disposición de optimizador, para el punto terminal de comunicación y/o el punto terminal de comunicación adicional, una continuación o una iniciación de la relación de comunicación durante una interrupción de la transmisión, concretamente un periodo, en el que entre el punto terminal de comunicación y el punto terminal de comunicación adicional no pueden intercambiarse paquetes de datos, en el que durante la simulación se continúa o se comienza una transmisión de paquetes de datos desde la disposición de optimizador al punto 20 terminal de comunicación y/o al punto terminal de comunicación adicional.

Procedimiento para la optimización de una transmisión de datos orientada a paquetes y producto de programa informático.

La invención se encuentra en el campo de la transmisión de datos orientada a paquetes.

Antecedentes de la invención Se considera una relación de comunicación entre dos o más instancias, que funcionan como origen y/o sumidero de datos útiles en el marco de esta relación de comunicación. En cada caso un origen transmite datos útiles a uno o varios sumideros. Los datos útiles son unidades de información aleatorias. Además el origen y/o el sumidero pueden transmitir entre sí de manera aleatoria informaciones de control. Los datos útiles transmitidos representan, de manera análoga a la carga útil de un vehículo, las informaciones, para cuya transmisión las instancias se comunican entre sí en realidad. Las informaciones de control representan según el protocolo utilizado informaciones de características diferentes, que son necesarias para el desarrollo del protocolo correcto y/o satisfactorio y/o eficiente y/o que cumpla con otros requisitos (y de este modo para la transmisión de los datos útiles) . La relación de informaciones de control necesarias con respecto a la carga útil real se denomina sobrecarga. La sobrecarga se produce también, cuando los datos útiles o informaciones de control, directa o indirectamente, se transmiten de manera múltiple, como puede ocurrir en el caso de repeticiones de emisión (ARQ) , corrección de errores hacia delante (FEC) , codificación de red o procedimientos similares.

Los datos útiles pueden transmitirse según la aplicación y/o función realizada sólo en una dirección (unidireccional) o en varias direcciones (bidireccional) . Lo mismo se aplica para informaciones de control. Mientras que la mayoría de redes permiten en principio la transmisión en ambos sentidos, existen tecnologías de red (por ejemplo DVB-S/C/T) que, independientemente de las aplicaciones, sólo permiten una transmisión unidireccional y/o por motivos de coste u otros motivos hacen que sea útil una transmisión unidireccional y/o en las que la dirección de retorno se realiza por separado mediante los mismos y/u otros procedimientos de transmisión y/o redes; estas limitaciones y/o condiciones proceden por regla general del diseño del sistema. En algunos casos los datos de control y los datos útiles pueden transmitirse sólo en una dirección o para la dirección de retorno se utilizan otros procedimientos de transmisión y/o redes, pudiendo intercambiarse también datos útiles y/o informaciones de control o subcantidades de datos útiles y/o informaciones de control por diferentes redes.

Generalmente en la actualidad los datos ya no se transmiten de manera analógica y tampoco sólo como secuencia de bits o secuencia de bytes por líneas de datos, sino que para la transmisión y el procesamiento se dividen en paquetes de datos individuales, esto se denomina a menudo también transmisión de datos orientada a paquetes. Un paquete de datos contiene informaciones (también denominadas informaciones de control) , que son o pueden ser necesarias para el desarrollo del protocolo de transmisión y opcionalmente datos útiles.

Un paquete de datos contiene a este respecto por ejemplo una o varias cabeceras de paquete o cabecera de protocolo y/o cola de paquete o protocolo. Todas éstas se denominarán a continuación simplemente “cabeceras”. Estas cabeceras contienen las informaciones de control, que por ejemplo pueden ser informaciones de direccionamiento. A las cabeceras les siguen en parte los datos útiles reales (datos de voz, partes de texto, partes de archivos, etc.) . Pero también los datos de control de capas de protocolo más altas, también a menudo incluyendo las propias cabeceras, se denominan desde el punto de vista de las capas de protocolo situadas por debajo con frecuencia datos útiles. Para dentro de una cabecera poder identificar y/o interpretar las informaciones de control, una cabecera está compuesta por un o a menudo varios “campos”, en los que están contenidas las informaciones de control. Esta disposición de campos dentro de una cabecera se denomina a continuación también estructura de cabecera de una cabecera. Sirve entre otros para identificar y/o interpretar los campos individuales y así también las informaciones de control dentro de una cabecera.

Así, con frecuencia se obtiene un modelo de varias capas de protocolo, que se sitúan una sobre otra: una pila de protocolos o una jerarquía de protocolos, tal como se describe entre otros en [1] International Standard ISO/IEC 7498-1, “Information technology, Open Systems Interconnection, Basic Reference Model: The Basic Model, (Second edition 1994-11-15 Corrected and reprinted 1996-06-15) .

El Internet actual se basa en una transmisión de datos orientada a paquetes. También en este caso se utilizan protocolos y por regla general se forma una jerarquía de protocolos (similar pero no idéntico a lo descrito en [1]) .

Las bases de una forma original del protocolo de Internet IP así como algunas jerarquías de protocolos posibles (“Relaciones de protocolo”) se describen entre otros en [2] IETF RFC 0791, Internet Protocol DARPA Internet Program, Protocol Specification septiembre de 1981. Existiendo para este protocolo IP (Version 4/IPv4) un gran número de normas adicionales/relacionadas y bibliografía relacionada. Entre tanto también la normalización e introducción de nuevas versiones del protocolo IP ha progresado mucho. Las bases de la versión 6 del protocolo IP (IPv6) se describen entre otros en

[3] IETF RFC 2460, Internet Protocol, Version 6 (IPv6) , Specification, S. Deering, R. Hinden, diciembre de 1998.

Dentro de una pila de protocolos pueden distinguirse diferentes capas de protocolo. A este respecto los protocolos de las capas de protocolo individuales a menudo se agregan, aunque también paralelos unos al lado de otro en capas de protocolo individuales o pilas de protocolos secundarias pueden realizar funciones propias o también relacionadas entre sí. Según el caso de aplicación concreto o el modelo seleccionado de jerarquías de protocolos también varios protocolos pueden considerarse de manera concurrente o también situarse unos sobre otros como una capa de protocolo.

Una posible perspectiva de usuario de la transmisión de datos es la realización de servicios de datos. Entre éstos se encuentran entre otros la telefonía, videotelefonía y (vídeo) conferencias a través de Internet (a continuación resumido con el término “VoIP”) , presentación en flujo continuo de audio/vídeo, el acceso a páginas web (“navegación por la web”) , transferencias de archivos, correo electrónico, chat, aplicaciones de igual a igual etc. A continuación, sin limitación de la generalidad, a menudo se utilizan VoIP y navegación por la web como ejemplos para servicios de datos.

1er ejemplo: navegación por la web

A continuación a menudo se utiliza la navegación por la web (con los protocolos HTTP y HTTPS) en el Internet actual como escenario de ejemplo o aplicación de ejemplo. Al mismo tiempo sirve como ejemplo para jerarquías de protocolos. La selección de estos ejemplos se produce entre otros, porque la bibliografía existente de esta área temática a menudo se refiere directamente al caso de aplicación de la navegación por la web, al mismo tiempo estos escenarios de ejemplo también son adecuados para explicar tanto la problemática como la invención; sin embargo, estos escenarios de ejemplo sólo representan un gran número de otros posibles campos de aplicación. Del mismo modo a continuación con frecuencia se utiliza el protocolo de Internet (IP) , un protocolo de la capa de red (capa 3 del modelo OSI [1]) , como ejemplo. Sin embargo, la presente invención también es independiente de la utilización del protocolo de Internet.

La navegación por la web (o también el acceso a la web en general) se produce en el Internet actual en gran parte con ayuda de los protocolos HTTP (“protocolo de transferencia de hipertexto”) y HTTPS (“HTTP seguro”) . Las bases de HTTP y HTTPS se describen entre otros en [4] IETF RFC 2616, Hypertext Tranfer Protocol, HTTP/1.1, R. Fielding, J. Gettys, ..., junio de 1999

[5] IETF RFC 2818, HTTP Over TLS, E. Rescorla, mayo de 2000.

En la utilización de HTTP, HTTPS en el Internet actual se produce igualmente con frecuencia una jerarquía de protocolos ya bastante amplia:

HTTP, HTTPS en sí mismos se clasifican con frecuencia como protocolos de aplicación. A este respecto por ejemplo el HTTP se inserta por regla general por encima del protocolo TCP (protocolo de control de transmisión [RFC 793]) , al que... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la optimización de una transmisión de datos entre puntos terminales de comunicación en una red con puntos terminales de comunicación, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

- establecer una relación de comunicación o intentar establecer una relación de comunicación entre un punto terminal de comunicación y un punto terminal de comunicación adicional, estando prevista para la relación de comunicación una transmisión de datos orientada a paquetes, en la que se forma o debe formarse un flujo de datos que comprende paquetes de datos intercambiados,

- proporcionar una disposición de optimizador asociada a la relación de comunicación, que se forma con al menos un optimizador, y

- optimizar la transmisión de datos orientada a paquetes entre el punto terminal de comunicación y el punto terminal de comunicación adicional simulando, para la relación de comunicación, por medio de la disposición de optimizador, para el punto terminal de comunicación y/o el punto terminal de comunicación adicional, una continuación o una iniciación de la relación de comunicación durante una interrupción de la transmisión, concretamente un periodo, en el que entre el punto terminal de comunicación y el punto terminal de comunicación adicional no pueden intercambiarse paquetes de datos, en el que durante la simulación se continúa o se comienza una transmisión de paquetes de datos desde la disposición de optimizador al punto terminal de comunicación y/o al punto terminal de comunicación adicional.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende una etapa destinada a retener datos del flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende unas etapas para generar localmente datos en la disposición de optimizador y para enviar los datos generados localmente al punto terminal de comunicación y/o al punto terminal de comunicación adicional.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende una etapa destinada a predecir propiedades de interrupción de la interrupción de la transmisión de la relación de comunicación.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la optimización comprende una etapa destinada a solicitar de manera adicional y/o anticipada datos del flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende una etapa destinada a aplicar el mecanismo de optimización a paquetes de datos seleccionados del flujo de datos, seleccionándose los paquetes de datos seleccionados, incluyendo al menos un criterio de selección de entre el siguiente grupo de criterios de selección:

- configuración de los puntos terminales de comunicación,

- regla de selección estática,

- regla de selección dinámica,

- propiedad de paquete de datos,

- secuencia de paquete de datos e

- información de tiempo relativa al flujo de datos.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende además las etapas siguientes:

- determinar, si cabe esperar un fallo o una interrupción de la transmisión de la transmisión de datos orientada a paquetes con respecto a la disposición de optimización en un trayecto de comunicación asociado al punto terminal de comunicación o en un trayecto de comunicación asociado al punto terminal de comunicación adicional, y

- adaptar el mecanismo de optimización al trayecto de comunicación determinado.

8. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende además al menos una etapa seleccionada de entre el siguiente grupo de etapas:

- transmitir informaciones redundantes para al menos un paquete de datos del flujo de datos,

- introducir una información de corrección de errores hacia delante por medio de un paquete de datos adicional en el flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes,

- añadir una información de corrección de errores hacia delante a un paquete de datos del flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes,

- entrelazar para al menos una parte de los paquetes de datos del flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes y

- restablecer al menos parcialmente un orden de paquetes de datos para los paquetes de datos del flujo de datos de la transmisión de datos orientada a paquetes.

9. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes se realiza combinada con al menos una etapa de entre el siguiente grupo de etapas:

- procedimiento de mejora de rendimiento,

- compresión de datos,

- cifrado de datos y

- transcodificación de datos.

10. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la optimización de la transmisión de datos orientada a paquetes comprende una etapa destinada a controlar una funcionalidad de optimización del mecanismo de optimización en función de señales de red.

11. Producto de programa informático con un código de programa, que opcionalmente está almacenado en un medio de almacenamiento legible por ordenador y que, cuando se ejecuta en un dispositivo informático, es apto para realizar un procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores.