Método y sistema para sincronizar un grupo de terminales finales.

Método para sincronizar la transmisión de flujos recibidos por terminales finales que están conectados a nodos dered,

cuyo método comprende las etapas de:

- recibir una primera información de hora de llegada de un paquete en un flujo que llega a un primer nodo de red(AN1) y una segunda información de hora de llegada de un paquete en el flujo que llega a un segundo nodo de red(AN2);

- calcular información de retardo en función de las primera y segunda información de hora de llegada;

- proporcionar al primer nodo de red (AN1) y al segundo nodo de red (AN2), la información de retardo que permite auna o más unidades de retardo variables, en el primero y segundo nodos de red, retardar la transmisión del flujo aterminales finales conectados al primero y segundo nodos de red, de modo que los flujos recibidos por losterminales finales estén sincronizados.

Método y sistema para sincronizar un grupo de terminales finales

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método y sistema para sincronizar un grupo de terminales finales. La invención se refiere, además, a una unidad de sincronización y a un nodo de red para uso en dicho sistema.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Nuevas técnicas multimedia, tales como las de voz sobre IP (VoIP) y Televisión de Protocolo de Internet (IPTV) abren una gama completa de nuevos servicios multimedia. Un tipo de estos servicios permiten a un grupo de usuarios observar, por separado, el mismo canal de TV y comunicarse entre sí utilizando texto, audio y/o vídeo. Dichos servicios requieren que la señal de salida de los terminales finales sea transmitida, al mismo tiempo, a todos los usuarios en el grupo. Dicho de otro, las salidas de los dispositivos de presentación visual en el grupo, p.e., aparato de televisión, asistentes digitales PDAs, dispositivos móviles, ordenadores personales PCs o una de sus combinaciones, deben estar sincronizadas.

En un sistema de IPTV, la señal de canal de TV se suele transmitir como uno o más flujos en paquetes a través de una red IP de alto ancho de banda de un operador por intermedio de nodos de red, tales como extremos de cabecera, encaminadores de bordes operativos y nodos de acceso a los terminales finales de los abonados a dichos servicios. Durante la transmisión de los flujos, los paquetes se someten a retardos desconocidos en la red, tales como retardos de transmisión, diferencia en rutas de redes y diferencias en retardos de codificación y de decodificación. Como consecuencia, se perturbará la relación temporal entre paquetes de flujos de audio y de vídeo recibidos en un terminal final y los recibidos en otro terminal final.

Para el flujo de contenido de IPTV a los terminales finales se suele utilizar el denominado Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP) . El protocolo RTP proporciona una numeración en secuencia y marcas de tiempo. Utilizando RTP, se restablece la relación temporal en un flujo (sincronización intra-flujo) y entre flujos asociados (sincronización inter-flujos) .

Con el fin de conseguir una sincronización de grupo o sincronización inter-destino (según se requiera por los servicios en la forma anteriormente referida) se necesitan medidas adicionales. Varias técnicas son conocidas y todas ellas emplean marcas de tiempo y memorizaciones intermedias de retardo variable en los terminales finales. Una memoria intermedia de retardo variable es capaz de retardar un flujo durante una determinada cantidad de tiempo.

En el artículo “Una comparación de QoS a nivel de aplicación de sistemas de sincronización inter-destino para multidifusión multimedia continua” por Nunome et al (IEICE trans. Commun. vol. 87, 2004, páginas 3057- 3067) se describen dos tipos de sistemas de sincronización inter-destino. Un primer tipo utiliza una unidad maestra de sincronización central, que recoge información de temporización desde todos los terminales finales en el grupo y ajusta la temporización de salida distribuyendo paquetes de control a los terminales finales. Un segundo tipo se refiere a un sistema de control distribuido, en donde cada terminal efectúa la multidifusión de toda la información de temporización para todos los demás terminales finales en el grupo. La puesta en práctica de dichos sistemas, en un sistema de IPTV típico, introduce, sin embargo, algunos problemas.

Un primer problema se refiere a la escalabilidad limitada de los sistemas propuestos. Una unidad maestra de sincronización central solamente es capaz de gestionar un número limitado de terminales finales. Además, un sistema distribuido requiere una multitud de canales de multidifusión, que es un recurso limitado.

Un segundo problema se refiere al uso de memorias intermedias de retardo variable controlables en los terminales finales. Estas memorias intermedias y la funcionalidad adicional para recibir y transmitir información de temporización implican mayores costes del terminal final y la incapacidad para utilizar terminales de legado que no tengan estas capacidades. Además, si un usuario de un terminal final incorpora un grupo sincronizado, la memorización intermedia local, en los terminales finales, necesita un tiempo de adaptación importante antes de que el usuario esté en sincronización con los demás terminales finales en el grupo.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Es un objetivo de la invención reducir o eliminar al menos uno de los inconvenientes de los sistemas de sincronización conocidos en la técnica anterior y dar a conocer un método para sincronizar la transmisión de flujos recibidos por los terminales finales, estando los terminales finales conectados a nodos de red, cuyo método comprende las etapas de:

-recibir una primera información de hora de llegada de un paquete en un flujo que llega a un primer nodo de red y una segunda información de hora de llegada de un paquete, en el flujo que llega a un segundo nodo de red;

-calcular información de retardo sobre la base de la primera y segunda información de hora de llegada;

-proporcionar, al primer nodo de red y al segundo nodo de red, la información de retardo que permite a una o más unidades de retardo variable, en el primero y segundo nodo de red, retardar la transmisión del flujo a los terminales finales conectados al primero y segundo nodo de red, de modo que los flujos recibidos por los terminales finales estén prácticamente sincronizados.

En una forma de realización, el método, según la invención, se utiliza en un sistema que comprende una estación que transmite un flujo en paquetes a al menos un primer nodo de red, preferentemente un primer nodo de acceso, conectado a un primer conjunto de terminales finales en el grupo y a un segundo nodo de red, preferentemente un segundo nodo de acceso, conectado a un segundo conjunto de terminales finales en el grupo. Cada nodo de red comprende una unidad de retardo variable y es capaz de determinar el tiempo de llegada de paquetes en el flujo. Además, cada nodo de red está conectado a al menos una unidad de sincronización para calcular la información de retardo.

El método comprende las etapas de: (i) recibir la primera información de hora de llegada de un paquete que llega al primer nodo de red, preferentemente un primer nodo de acceso y la segunda información de hora de llegada de un paquete que llega al segundo nodo de red, preferentemente un segundo nodo de acceso; (ii) calcular información de retardo para el primero y segundo nodo de red sobre la base de la primera y segunda información de hora de llegada y

(iii) proporcionar el primer nodo de red y el segundo nodo de red con la información de retardo que permite a la unidad de retardo variable del nodo de red retardar la transmisión del flujo a los terminales finales, de modo que la salida del grupo de terminales finales esté prácticamente sincronizada.

El método sincroniza efectivamente la salida de los terminales finales conectados a los nodos de red. Preferentemente, los nodos de acceso están sincronizados, puesto que los retardos de red se generan principalmente dentro de la red y menos en las líneas de acceso que conectan los nodos de acceso a los terminales finales. Sincronizando la totalidad o al menos un gran grupo de nodos de acceso en la red del operador, todos los usuarios conectados con un terminal final, p.e., una caja auxiliar de conexión, a estos nodos de acceso sincronizados son capaces de ver el programa difundido, tal como un juego de fútbol en directo, al mismo tiempo. La invención permite así, a grandes grupos de usuarios observar un canal de TV en una forma sincronizada.

El método según la invención elimina, además, la necesidad de una memoria intermedia de retardo adaptativo y los circuitos electrónicos asociados en los terminales finales. Cada flujo transmitido por los nodos de red, a través de la línea de acceso a los terminales finales, está en sincronismo. Además, cuando se cambia a otro canal de TV, la salida del terminal final está automáticamente en sincronización con los demás terminales finales en el grupo que observa ese canal de TV particular.

En una forma de realización de la invención, las primera y segunda información de la hora de llegada se determinan sobre la base de la hora de un reloj central, a modo de ejemplo, un servidor NTP o un reloj sincronizado NTP. El uso de un reloj central en la red permite un cálculo sencillo y exacto de los retardos. Además, utilizando un reloj central, los nodos de red no necesitan tener conocimiento de sus estados mutuos.

En otra forma de realización de la invención, la primera y la segunda... [Seguir leyendo]

1. Método para sincronizar la transmisión de flujos recibidos por terminales finales que están conectados a nodos de red, cuyo método comprende las etapas de:

-recibir una primera información de hora de llegada de un paquete en un flujo que llega a un primer nodo de red (AN1) y una segunda información de hora de llegada de un paquete en el flujo que llega a un segundo nodo de red (AN2) ;

-calcular información de retardo en función de las primera y segunda información de hora de llegada;

-proporcionar al primer nodo de red (AN1) y al segundo nodo de red (AN2) , la información de retardo que permite a una o más unidades de retardo variables, en el primero y segundo nodos de red, retardar la transmisión del flujo a terminales finales conectados al primero y segundo nodos de red, de modo que los flujos recibidos por los terminales finales estén sincronizados.

2. El método según la reivindicación 1, en donde la primera y segunda información de hora de llegada se determinan en función de la hora de un reloj central.

3. El método según la reivindicación 1, en donde la primera y segunda información de hora de llegada se determinan en función de la hora de un primer reloj situado en el primer nodo de red y un segundo reloj situado en el segundo nodo de red.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el primer y segundo nodos de red están conectados a al menos una unidad de sincronización para proporcionar información de retardo a los nodos de red.

5. El método según la reivindicación 4, en donde la unidad de sincronización realiza, además, la etapa de:

-calcular, a partir de la información de retardo, un primer retardo para uso en el retardo variable del primer nodo de red y un segundo retardo para uso en el retardo variable del segundo nodo de red;

-transmitir el primer retardo al primer nodo de red y/o el segundo retardo al segundo nodo de red.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la unidad de sincronización está situada en un servidor, en el primer nodo de red o en el segundo nodo de red.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el primero y segundo nodo de red comprenden una primera y segunda unidad de sincronización respectivamente, en donde cada nodo de red comprende un medio para comunicar información de la hora de llegada al otro nodo de red, cuyo método comprende las etapas de:

-la recepción, por la primera unidad de sincronización, de la segunda información de hora de llegada transmitida por la segunda unidad de sincronización;

-la recepción, por la segunda unidad de sincronización, de la primera información de hora de llegada transmitida por la primera unidad de sincronización;

-el cálculo, por la primera y segunda unidades de sincronización, de un primer y de un segundo retardo, respectivamente, en función de las primera y segunda información de hora de llegada que permite a la unidad de retardo variable, en el primero y segundo nodo de red, retardar la transmisión del flujo a los terminales finales de tal modo que la salida del grupo de terminales finales esté sincronizada.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde al menos una unidad de sincronización realiza, además, las etapas de:

-la obtención de la tasa de transmisión del flujo;

-la selección de un paquete de referencia,

-el cálculo de la hora de llegada del paquete de referencia a cada nodo de red;

-la determinación de la información de retardo calculando los retardos para cada nodo de red con respecto al nodo de red de mayor magnitud de retraso.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el paquete, en el flujo, comprende una marca de tiempo y/o un número de trama.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el nodo de red es un nodo de acceso, un extremo de cabecera, un encaminador central u otro elemento funcional que sea parte de la función de transporte de una red y que esté situado en la ruta operativa del flujo.

11. El método según la reivindicación 10, en donde el nodo de acceso es un Multiplexor de Acceso a Línea de Abonado Digital (DSLAM) , un Sistema de Terminación de Cable Módem (CMTS) , un nodo de acceso óptico o un encaminador de borde operativo.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el método comprende, además, la etapa de 10 recibir una demanda de sincronización, preferentemente con origen en un terminal final.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde un dominio de sincronización comprende un grupo de unidades de retardo variables, cuyo método comprende las etapas 15 de:

- la recepción de información de retardo sobre un dominio de sincronización;

-el cálculo de un retardo para el dominio de sincronización; 20

-proporcionar, al dominio de sincronización, dicho retardo que permite a las unidades de retardo variable pertinentes retardar la transmisión del flujo a los terminales finales, de tal modo que los flujos recibidos, por los terminales finales, estén sincronizados.

14. Un sistema para sincronizar la salida de un grupo de terminales finales, que comprende:

- una estación de difusión (BS) que trasmite un flujo en paquetes;

- al menos un primer nodo de red (AN1) , preferentemente un primer nodo de acceso, conectado a un primer conjunto

de terminales finales (6a, 6b) en el grupo y un segundo nodo de red (AN2) , preferentemente un segundo nodo de acceso, conectado a un segundo conjunto de terminales finales (7a, 7b) en el grupo, comprendiendo cada nodo de red al menos una unidad de retardo variable y es capaz de determinar la información de la hora de llegada de un paquete en el flujo;

- al menos una unidad de sincronización (SU) conectada a los nodos de red, comprendiendo la unidad de sincronización: un medio para recibir la primera información de la hora de llegada de un paquete que llega en el primer nodo de red (AN1) , preferentemente un primer nodo de acceso, un medio para la recepción de la segunda información de la hora de llegada de un paquete que llega al segundo nodo de red (AN2) , preferentemente un segundo nodo de acceso, un medio para calcular la información de retardo para el primero y segundo nodo de red

sobre la base de la primera y segunda información de hora de llegada y un medio para proporcionar la información de retardo al primer nodo de red y al segundo nodo de red.

15. Una unidad de sincronización (SU) , preferentemente un servidor de sincronización para sincronizar la transmisión del flujo recibido por terminales finales, que comprende: 45

- un medio de recepción de la primera información de hora de llegada de un paquete en un flujo que llega a un primer nodo de red (AN1) y la segunda información de hora de llegada de un paquete en el flujo que llega a un segundo nodo de red (AN2) ;

-un medio para calcular la información de retardo sobre la base de la primera y segunda información de la hora de llegada;

-un medio para proporcionar al primer nodo de red (AN1) y al segundo nodo de red (AN2) , la información de retardo que permite a una o más unidades de retardo variable en el primero y segundo nodo de red, para retardar la 55 transmisión del flujo a terminales finales conectados al primero y segundo nodo de red, de modo que los flujos

recibidos por los terminales finales estén sincronizados.

16. Un nodo de red para uso en un sistema según la reivindicación 14 que comprende:

- al menos una unidad de retardo variable;

-un medio para transmitir información de la hora de llegada de un paquete en un flujo para una unidad de sincronización (SU) y

-un medio para la recepción de información de retardo para una al menos unidad de retardo variable, desde la unidad de sincronización (SU) que permite al nodo de red transmitir el flujo a los terminales finales en un punto predeterminado en el tiempo.

17. Un producto de programa informático que comprende partes de código de software configuradas para, cuando se ejecutan en un procesador de un nodo de red, ejecutar las etapas del método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

Figura 1

Demandar hora llegadaTrama 6389 en T1

Trama 6395 en T212 Recibir hora llegadaTrama 6375 en T3

Retardo D3Retardo D2

Transmitir retardo Retardo D1

Figura 2 Figura 3 Figura 4

SynchS

Demanda iniciación sincronización (BCServiceld) (1)

Respuesta iniciación sincronización (2) Iniciación sesión sincronización

Información estado sincronización (3) Repetir

(4) Calcular ajustes sincronización Sesión sincronización e cursoInstrucción ajustes sincronización (5)

Demanda terminación sincronización (6)

Respuesta terminación sincronización (7) Terminación sesión sincronización Figura 5

Figura 6

IMS Central

Función control

transporte

Función procesamientotransporte Transporte Figura 7A Figura 7B

Dominio administrativo deOperador 2

Servidor de sincronización

Pasarela de sincronización

Clientesincronización Dominio administrativo deOperador 1

Servidor de sincronización

Pasarela de sincronización

Clientesincronización Figura 8