Procedimiento y red de comunicación jerárquica para el control adaptativo de fuentes de red.

Método para el control adaptativo de recursos de red en una red de comunicación jerárquica,

que comprende las etapas siguientes:

- proporcionar en un elemento de red predeterminado (90) de un primer nivel subordinado de red (10), datos de pronóstico de tráfico de datos con respecto al primer nivel de red subordinado;

- proporcionar en un elemento de red predeterminado (150) de un segundo nivel de red subordinado (11) datos de pronóstico de tráfico de datos con respecto al segundo nivel de red subordinado;

- transferencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos a un elemento de red predeterminado (130) de un nivel de red de nivel superior (20);

- control de los recursos de red del nivel de red superior (20) en dependencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos recibidos del primer y segundo nivel de red subordinado (10, 11);

- la transmisión de los datos de pronóstico de tráfico de datos del primer y segundo nivel de red subordinados (10, 11) desde el elemento de red predeterminado (130) del nivel de red de nivel superior (20) a un elemento de red predeterminado (170) de un nivel de la red de orden inmediatamente superior (30), y

- control de los recursos de red del nivel de la red de orden inmediatamente superior (30) en dependencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos recibidos del primer y segundo nivel de red subordinados (10, 11).

Procedimiento y red de comunicación jerárquica para el control adaptativo de fuentes de red

La invención se refiere a un método para el control adaptativo o la asignación de recursos de red en una red de comunicación jerárquica, así como tal red de comunicación jerárquico para implementar el método.

En el campo de las telecomunicaciones se utilizan sistemas de TIC (TIC es sinónimo de Tecnología de Información y Comunicación) jerárquicos para poder satisfacer de manera eficiente las necesidades de servicio que los clientes residenciales y de negocios demandan de las redes y los sistemas. Clientes residenciales, por ejemplo, tienen terminales o disponen de redes domésticas complejas, mientras que los clientes empresariales suelen requerir grandes redes corporativas. En las redes domésticas pueden estar conectados teléfonos, ordenadores, receptor de medios, etc. Las redes de los clientes se conectan a través de redes de acceso a las redes públicas. A la red de acceso puede ser conectada una red de agregación, que sirve para la concentración de tráfico y la transición a una red central o red troncal. La red de núcleo, a su vez, proporciona el transporte de datos a través de largas distancias de forma segura y permite la conexión de redes contiguas – también redes internacionales – y la conexión de plataformas de servicios (centros de datos) .

Como un factor crítico en el diseño de sistemas de TIC cada vez más se ve el consumo de energía, lo que podría limitar el crecimiento de los sistemas TIC. Los avances tecnológicos conocidos de dispositivos electrónicos u ópticos pueden mejorar la eficiencia energética de los elementos de red en los sistemas de TIC.

Una visión general del consumo de energía en las redes de comunicación, por ejemplo, se da en "La eficiencia energética de las redes de acceso óptico frente electrónica" de A. Gladisch et al., IEEE 34ª Conferencia Europea deComunicaciones Ópticas, anunciado en 2008.

Del documento US 2002/0007464 A1 se conoce un método para la gestión energética de los servidores y clústeres de servidores en la que el consumo de energía se ajusta, en particular, en función de la carga y de QoS (Calidad de Servicio) , mediante la activación de diferentes modos de potencia entre los que se conmuta al alcanzar un umbral particular para el uso de la CPU, y en donde los límites para el uso de la CPU pueden ser ajustados dinámicamente en respuesta a una carga futura proyectada. La superación de un valor umbral para la carga de la CPU se comunicada por cada servidor a un módulo maestro, donde el servidor y los módulos maestro y pueden estar dispuestos en subredes diferentes.

El documento EP 1981218 A1 describe un método para la conmutación entre diferentes modos de transmisión de una conexión DSL, en particular, se analizan los datos de subida y al detectar una petición de usuario, tal como una solicitud HTTP o IGMP, la que sugiere que pronto se transmite una gran cantidad de datos en la dirección de bajada, se conmuta el modo de transmisión a un mayor ancho de banda de bajada.

La presente invención se basa en el objeto de proporcionar un método para el control adaptativo de recursos de red en una red de comunicación jerárquica, con el que se puede reducir al mínimo el consumo de energía en una red de comunicación jerárquico.

Como una idea central de la invención hay que ver la determinación del tráfico previsto en una red de comunicación jerárquica y, en respuesta, el control de los recursos de la red en los diferentes niveles de la red de comunicación jerárquico, de manera que el consumo de energía se puede minimizar. Para este propósito, se puede determinar la cantidad de tráfico en el nivel más bajo de la red, también conocido como nivel jerárquico, y a partir de ello se crea un pronóstico de tráfico para el nivel más bajo de la red. Desde el tráfico futuro esperado se puede deducir directamente el requisito de energía del nivel más bajo de la red. La previsión de tráfico se señala entonces a los niveles superiores de la red. En cada nivel de red entonces se activan o se desactivan los recursos de red respectivos en función de las previsiones de tráfico. De esta manera a cada nivel de la jerarquía de la red de comunicación se le asignan los recursos de la red, que son necesarios con el fin de manejar la demanda de tráfico prevista. Por lo tanto, la invención proporciona un método basado en el pronóstico de tráfico, con el que ya de antemano, es decir, sin conocer los volúmenes de tráfico actuales, se puede realizar una adaptación de los recursos de la red sobre la base de los pronósticos de tráfico elaborados.

El problema técnico antes mencionado se resuelve por un lado por las etapas de proceso del método de la reivindicación 1.

Por consiguiente, se proporciona un método para el control adaptativo de recursos de red en una red de comunicación jerárquica. En un elemento de red predeterminado de un primer nivel a nivel de red se proporcionan los datos de previsión de tráfico relacionados con el primer nivel de red. Estos datos de pronóstico de tráfico se transfieren a un elemento de red predeterminado de un nivel de red superior. En dependencia de los datos de pronóstico de tráfico recibidos de la primera sub-red de nivel inferior se controlan los recursos de red de la red de nivel superior, de tal manera que el consumo de energía se puede minimizar en el nivel superior de la red.

En los recursos de la red puede tratarse de tiempo de CPU proporcionado de un elemento de red, de la tasa de bits proporcionado para una conexión, del número de puertos activables o desactivables de elementos de red y similares. Bajo el control adaptativo de recursos de red se entiende también la activación o desactivación de tarjetas de puerto, la conexión o desconexión de los elementos de la red en sí, o el correspondiente desvío de tráfico de datos dependiendo de la situación predicha de carga de tráfico.

La etapa de proceso del control de recursos de red también incluye el caso de que los recursos de red en función de los datos de pronóstico de tráfico se asignan en una cantidad suficiente a los elementos de red del nivel de red respectivo.

En este punto hay que señalar que el nivel de red inferior y el nivel de red superior pueden ser cualesquier nivel de red interconectados entre sí de una red de comunicación de múltiples capas jerárquicas. Solamente a modo de ejemplo, el nivel de la red subordinada puede corresponder al nivel de red más bajo de una red de comunicación jerárquica.

La red de comunicación puede configurarse de manera que una pluralidad de niveles de red subordinados estén conectados con el nivel de red superior. En este caso en un elemento de red predeterminado de al menos un segundo nivel de red subordinado se proporcionan datos de pronóstico de tráfico relativos al segunda nivel de red subordinado. Estos datos de pronóstico de tráfico se transfieren al elemento de red predeterminado del nivel de la red superior. Los recursos de red del nivel de red superior se controlan entonces en dependencia de los datos de pronóstico de tráfico recibidos del primer y del segundo nivel de red, y de nuevo de tal manera que el consumo de energía en el nivel de red superior puede ser minimizado.

La red de comunicaciones puede comprender otro nivel de red adicional, que es superior al nivel de la red superior. Este nivel está designado sólo para la mejor diferenciación como el nivel de red superior siguiente. Los datos de pronóstico de tráfico proporcionados con respecto al primer y segundo nivel de red subordinado se transmiten desde el elemento de red predeterminado del nivel de la red superior a un elemento de red predeterminado del siguiente nivel de red más alto. En dependencia de los datos de pronóstico de tráfico recibidos del primer y segundo nivel de red subordinado se controlan los recursos de red del siguiente nivel de red superior, otra vez de tal manera que el consumo de energía puede ser minimizado en el siguiente nivel de red más alto, y así en toda la red de comunicación jerárquica entera.

El elemento de red predeterminado del nivel de red superior puede agregar los datos de pronóstico de tráfico recibidos del primer y segundo nivel subordinado de red antes de la transmisión al elemento de red predeterminado del siguiente nivel de red más alto.

El paso de proporcionar los datos de pronósticos de tráfico con respecto al primer y/o segundo nivel de red subordinado comprende las etapas siguientes:

Supervisión y estimación del tráfico previsto en el respectivo nivel de red subordinado, y la determinación de un pronóstico de tráfico de datos correspondiente.

1. Método para el control adaptativo de recursos de red en una red de comunicación jerárquica, que comprende las etapas siguientes:

- proporcionar en un elemento de red predeterminado (90) de un primer nivel subordinado de red (10) , datos de pronóstico de tráfico de datos con respecto al primer nivel de red subordinado;

- proporcionar en un elemento de red predeterminado (150) de un segundo nivel de red subordinado (11) datos de pronóstico de tráfico de datos con respecto al segundo nivel de red subordinado;

- transferencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos a un elemento de red predeterminado (130) de un nivel de red de nivel superior (20) ;

- control de los recursos de red del nivel de red superior (20) en dependencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos recibidos del primer y segundo nivel de red subordinado (10, 11) ;

- la transmisión de los datos de pronóstico de tráfico de datos del primer y segundo nivel de red subordinados (10, 11) desde el elemento de red predeterminado (130) del nivel de red de nivel superior

(20) a un elemento de red predeterminado (170) de un nivel de la red de orden inmediatamente superior (30) , y

- control de los recursos de red del nivel de la red de orden inmediatamente superior (30) en dependencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos recibidos del primer y segundo nivel de red subordinados (10, 11) .

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho elemento de red predeterminado (130) del nivel de la red superior agrega los datos recibidos los datos de pronóstico de tráfico de datos del primer y segundo nivel de red subordinados (10, 11) antes de la transmisión.

3. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la etapa de proporcionar datos de pronóstico de tráfico de datos con respecto al primer y/o segundo nivel de red subordinados (10, 11) comprende las etapas de:

seguimiento y estimación el tráfico de datos previsto en el respectivo nivel de red subordinado y la determinación de un pronóstico de tráfico de datos correspondiente.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que la etapa de seguimiento y la estimación del tráfico de datos que se espera en el respectivo nivel de red subordinado comprende las siguientes etapas:

almacenar los parámetros predeterminados para cada elemento de red (60, 70, 80, 100, 110) del nivel de red subordinado respectivo (10) ;

la detección de la activación o desactivación de elementos de red del respectivo nivel de red subordinado y el cálculo de la tasa de bits esperado, en función de los parámetros de los elementos de la red.

5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por los siguientes pasos:

- control, con respecto a cada nivel de red, de los recursos de la red del elemento de red predeterminado y/u otros elementos de red del respectivo nivel de red en respuesta a los datos de pronóstico de tráfico de datos proporcionados.

6. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los datos proporcionados de pronóstico de tráfico de datos se actualizan a horas predeterminadas.

7. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los datos de pronóstico de tráfico de datos se transmiten según un protocolo de señalización definido desde un nivel de red subordinado a un nivel de red superior.

8. Red de comunicación jerárquica para el control adaptable de los recursos de red, con un primer elemento de red (90) , asociado a un nivel de red subordinado (10) y un segundo elemento de red de un nivel de red superior, en donde el primer elemento de red presenta medios (94) para proporcionar datos de pronóstico de tráfico de datos en relación con el nivel de la red subordinado y medios (92) para la transferencia de los datos de pronóstico de tráfico de datos al segundo elemento de red (130) , en donde el segundo elemento de red (130) presenta medios (131) para controlar los recursos de red del segundo elemento de red y/u otros elementos de red del nivel de red superior, en función de los datos de pronóstico de tráfico de datos, y

en donde el segundo elemento de red (130) está adaptado para transmitir los datos de pronóstico de tráfico de datos a un tercer elemento de red asociado a un nivel de red de nivel inmediatamente superior.