Procedimiento de transmisión de datos multimedia en redes de comunicación ad hoc.

Procedimiento de transmisión de datos multimedia en una red de comunicación ad hoc que comprende al menosuna fuente S y varios nodos Ni que comunican entre sí por medio de enlaces Li,

siendo ejecutado dichoprocedimiento en un número Np de dichos nodos Ni y comprendiendo al menos las siguientes etapas:

Recibir (20) al 5 menos un paquete de datos multimedia, comprendiendo dicho paquete de datos uno o variosencabezados, una CRC de transporte, una CRC de encabezado del enlace, una CRC de radio,Realizar (21) un cálculo de la CRC de radio completa de dicho paquete recibido,

a) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado del enlace comprenda un error, entonces elpaquete es eliminado, (22)

b) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado del enlace está libre de errores, entonces lasiguiente etapa consiste en ver si el nodo en curso Ni es el nodo destinatariomarcar dicho paquete de datos con una etiqueta mediante la indicación CRC_Error_Flag (54) en el caso en elque la carga útil del paquete de datos es errónea,

c) Si el nodo actual es el nodo destinatario, entonces el procedimiento subirá el valor de la CRC de radiocompleta (25), testar (26) si el valor de la CRC de transporte es erróneo, eliminar el paquete (27) si este valores erróneo, en caso contrario, subir el paquete a la aplicación (30) para decodificación,

d) Si el nodo actual no es el nodo destinatario, entonces, (40), el procedimiento almacena el paquete en unapila temporal Q e inicializa un temporizador T (pkltd) correspondiente a una duración máxima de tratamientode los datos del paquete,

el procedimiento verifica a continuación el valor de la CRC de radio completa del paquete (41),si este último es correcto entonces el procedimiento modificará la pila Q y podrá a cero el temporizadorT(pkltd) (43) para envío del paquete (56, 57, 58), y a continuación el procedimiento pasa al tratamiento deotro paquete de datos multimedia,

si el valor de la CRC de radio completa de los datos es erróneo, entonces (44), el procedimiento lanza laactivación de un temporizador CKS_VER(Pkld) (45) para una verificación a nivel de la integridad de lacarga de los datos,

en paralelo, el procedimiento realiza la subida (46) del paquete de datos multimedia a las capas altas dela red de radio, eliminando los paquetes cuyo valor de la CRC de transporte es erróneo (48) y verifica siel valor de la CRC de transporte es exacto, y si el valor de la CRC de transporte es exacto sube losencabezados correctos para el paquete Pkld (51) para los paquetes cuyo valor de la CRC específico deRTP es correcto,

si el temporizador CKS_VER(Pkld) que corresponde a la verificación de la integridad del paquete, haexpirado, en todos los casos, el procedimiento modifica la pila Q eliminando el paquete (55),

e) al expirar el temporizador T(Pkld) (56) el procedimiento extraerá el paquete de la pila Q para transmitirlo enun nuevo salto, o a otro nodo de la red, para ello realizará un cálculo de nuevo de la CRC de radio completa(57), a continuación emitirá el paquete en el enlace físico (58) hacia el siguiente salto con destino a un nodode la red.

Procedimiento de transmisión de datos multimedia en redes de comunicación ad hoc

El objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de transmisión de datos en una red de comunicación que utiliza «proxy» inteligentes en cada punto de una red par a par. Por la palabra «proxy» se designa la retransmisión de las solicitudes entre un puesto cliente y un servidor o una fuente y por la expresión «red par a par», una red en la que hay reparto de los ficheros de par a par, expresión más conocida con el acrónimo anglosajón «Peer-to-Peer».

El procedimiento de acuerdo con la invención se refiere a las difusiones de flujos multimedia en un contexto de red de comunicación ad hoc de una fuente hacia múltiples clientes. Por razones de simplificación, en lo sucesivo en la descripción, la palabra «proxylite» se utilizará para designar de manera genérica el procedimiento de acuerdo con la invención, sea cual sea la realización prevista.

En el campo de las comunicaciones inalámbricas, estos últimos años se han introducido diferentes protocolos para permitir la propagación en las capas OSI (acrónimo de «Interconexión de sistemas abiertos») de paquetes cuyo contenido no es perfecto. Wimax, acrónimo para Worldwide Interoperability for Microwave Access, es el caso más notable para las capas de radio, en las que se ha introducido una suma de verificación reducida al encabezado del enlace y permite subir a la capa de red un paquete no perfecto. De forma similar, han aparecido protocolos de transporte como UDP-Lite que es muy similar al protocolo UDP. El protocolo UDP Lite permite controles parciales que cubren solamente una parte de los datos y puede suministrar paquetes parcialmente corrompidos. Éste es particularmente útil para transmisiones multimedia, tales como la difusión de flujos de video o de voz sobre IP, en el que es preferible recibir un paquete con una carga útil parcialmente dañada que no recibir ningún paquete en absoluto. El protocolo DCCP acrónimo de “Datagram Congestion Control Protocol” es un protocolo de comunicación de capa de transporte orientado a mensaje. Estos dos últimos protocolos, UDP-Lite y DCCP de transporte introdujeron sumas de verificación parciales que permiten verificar los encabezados de los paquetes mientras dejan pasar paquetes cuya carga útil o datos útiles son erróneos.

La técnica anterior conocida por el Solicitante presenta particularmente como inconveniente trabajar exclusivamente con soluciones de retransmisión en modo punto a punto o con soluciones de multicast (multidifusión) , emisión de difusión de la información de un emisor hacia un grupo (eventualmente con retransmisiones) para difusiones multipunto sincronizadas en el tiempo.

En las técnicas de la técnica anterior, no se aprovecha, por lo tanto, la capacidad que tienen los flujos multimedia para permitir decodificaciones incluso en flujos parcialmente corrompidos. Las técnicas conocidas en la técnica anterior no se adaptan, por lo tanto, a las limitaciones de las redes ad hoc, por ejemplo, sabiendo aprovechar eficazmente las capacidades particulares de los flujos multimedia.

El documento de Chakeres et al; «allowing bit errors in speech over wireless LANs», Computer Communications, Elsevier Science Publishers BV, Ámsterdam, Países Bajos, LNKD-DOI; 10.1016/J.COMCOM.2005.02.2009, vol. 28" n° 14, 1.9.2005, páginas 1643-1657, XP025273292ISSN:0140-3664 se refiere a la transmisión por voz sobre IP en una red de comunicación LAN inalámbrica. El autor intenta reducir el número de retransmisiones permitiendo errores en los datos útiles. Con este fin, la CRC de la capa MAC protege solamente los encabezados sensibles mientras que la carga de datos errónea es subida a la capa aplicativa para ser corregida en ella por el decodificador de voz.

El documento de Patrick Pat-Kit, «UDP-liter: an improved UDP protocol for real time multimedia applications over wireless links», Wireless Communication systems, 2004, 1ST International symposium on Mauritius, XP010780688 divulga un enfoque similar. La CRC tiene lugar en la capa de transporte. Todos los errores en los datos útiles son ignorados y las tramas asociadas son subidas a la aplicación, provistas de un indicador del hecho de que la carga de los datos está corrompida. Por consiguiente, el decodificador de audio/video puede disimular dichos errores sin necesitar la retransmisión de las tramas.

El documento WO 2006/122225 propone realizar un seguimiento de las tramas erróneas en la capa aplicativa indicando su corrupción para permitir la decodificación incluso en datos parcialmente corrompidos.

El objeto de la presente solicitud de patente se refiere a un procedimiento de difusión más eficaz que los procedimientos conocidos en la técnica anterior para flujos multimedia en un contexto de comunicación ad hoc de una fuente hacia múltiples clientes. El interés de considerar en particular las transmisiones multimedia se explica por el hecho de que los decodificadores de sonido, imagen o video son capaces de absorber una tasa de error residual. En efecto, estos decodificadores implementan, en general, técnicas de enmascaramiento que aprovechan las capacidades del ojo y el oído humanos para aceptar o compensar defectos residuales.

El objeto de la invención se refiere a un procedimiento de transmisión de datos multimedia en una red de comunicación ad hoc que comprende al menos una fuente S y varios nodos Ni que comunican entre sí por medio de enlaces Li, comprendiendo dicho procedimiento al menos las siguientes etapas implementadas en un número Np de dichos nodos.

Recibir al menos un paquete de datos multimedia,

Realizar un cálculo de la CRC de radio completa de dicho paquete recibido,

a) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado comprende un error, entonces el paquete es eliminado, b) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado está libre de errores, entonces la siguiente etapa consiste en ver si el nodo en curso Ni es el nodo destinatario c) Si el nodo actual es el nodo destinatario, entonces el procedimiento subirá el valor de la CRC de radio completa, testará si el valor de la CRC de transporte es erróneo, eliminará el paquete si este valor es erróneo, en caso contrario, subirá el paquete a la aplicación para decodificación, d) Si el nodo actual no es el nodo destinatario, entonces, el procedimiento almacena el paquete en una pila temporal Q e inicializa un temporizador T (pkltd) que corresponde a una duración máxima de tratamiento de los datos del paquete,

el procedimiento verifica a continuación el valor de la CRC de radio completa del paquete, si este último es correcto, entonces el procedimiento modificará la pila Q y volverá a poner a cero el temporizador T (pkltd) para envío del paquete, a continuación el procedimiento pasa al tratamiento de otro paquete de datos multimedia, si el valor de la CRC de los datos es erróneo, entonces el procedimiento lanza la activación del temporizador CKS_VER (Pkld) , para una verificación a nivel de la integridad de la carga de los datos, en paralelo, el procedimiento realiza la subida del paquete de datos multimedia a las capas altas de la red de radio, eliminando los paquetes cuyo valor de la CRC de transporte es erróneo y subiendo los encabezados correctos para el paquete Pkld para los paquetes cuyo valor de la CRC es correcto, si el temporizador CKS_VER (Pkld) que corresponde a la verificación de la integridad del paquete, ha expirado, en todos los casos, el procedimiento modifica la pila Q eliminando el paquete,

e) al expirar el temporizador T (Pkld) el procedimiento extraerá el paquete de la pila Q para transmitirlo en un nuevo salto, o a otro nodo de la red, para ello realizará un cálculo de nuevo de la CRC de radio completa, a continuación emitirá el paquete en el enlace físico al siguiente salto destinado a un nodo de la red.

En el transcurso de la etapa d) , si el temporizador CKS_VER (Pkld) no ha expirado, entonces el procedimiento puede modificar la pila o memoria temporal Q colocando un campo que indica la corrupción del paquete, por ejemplo mediante la indicación (CRC_Error_Flag) .

De acuerdo con una variante de realización, un paquete de datos comprende una etiqueta que corresponde a una información en una extensión específica del encabezado RTP del paquete, conteniendo dicho encabezado RTP específico una suma de verificación suplementaria que permite la validación del encabezado RTP y eventualmente de los primeros octetos de la carga útil, siendo eliminados los paquetes cuando este valor es erróneo.

El procedimiento puede comprender una etapa de memorización de información que incluye al menos las siguientes etapas:

cuando... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de transmisión de datos multimedia en una red de comunicación ad hoc que comprende al menos una fuente S y varios nodos Ni que comunican entre sí por medio de enlaces Li, siendo ejecutado dicho procedimiento en un número Np de dichos nodos Ni y comprendiendo al menos las siguientes etapas:

Recibir (20) al menos un paquete de datos multimedia, comprendiendo dicho paquete de datos uno o varios encabezados, una CRC de transporte, una CRC de encabezado del enlace, una CRC de radio, Realizar (21) un cálculo de la CRC de radio completa de dicho paquete recibido,

a) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado del enlace comprenda un error, entonces el paquete es eliminado, (22) b) en el caso en el que el valor de la CRC de encabezado del enlace está libre de errores, entonces la siguiente etapa consiste en ver si el nodo en curso Ni es el nodo destinatario marcar dicho paquete de datos con una etiqueta mediante la indicación CRC_Error_Flag (54) en el caso en el que la carga útil del paquete de datos es errónea, c) Si el nodo actual es el nodo destinatario, entonces el procedimiento subirá el valor de la CRC de radio completa (25) , testar (26) si el valor de la CRC de transporte es erróneo, eliminar el paquete (27) si este valor es erróneo, en caso contrario, subir el paquete a la aplicación (30) para decodificación, d) Si el nodo actual no es el nodo destinatario, entonces, (40) , el procedimiento almacena el paquete en una pila temporal Q e inicializa un temporizador T (pkltd) correspondiente a una duración máxima de tratamiento de los datos del paquete, el procedimiento verifica a continuación el valor de la CRC de radio completa del paquete (41) ,

si este último es correcto entonces el procedimiento modificará la pila Q y podrá a cero el temporizador T (pkltd) (43) para envío del paquete (56, 57, 58) , y a continuación el procedimiento pasa al tratamiento de otro paquete de datos multimedia, si el valor de la CRC de radio completa de los datos es erróneo, entonces (44) , el procedimiento lanza la activación de un temporizador CKS_VER (Pkld) (45) para una verificación a nivel de la integridad de la carga de los datos, en paralelo, el procedimiento realiza la subida (46) del paquete de datos multimedia a las capas altas de la red de radio, eliminando los paquetes cuyo valor de la CRC de transporte es erróneo (48) y verifica si el valor de la CRC de transporte es exacto, y si el valor de la CRC de transporte es exacto sube los encabezados correctos para el paquete Pkld (51) para los paquetes cuyo valor de la CRC específico de RTP es correcto, si el temporizador CKS_VER (Pkld) que corresponde a la verificación de la integridad del paquete, ha expirado, en todos los casos, el procedimiento modifica la pila Q eliminando el paquete (55) ,

e) al expirar el temporizador T (Pkld) (56) el procedimiento extraerá el paquete de la pila Q para transmitirlo en un nuevo salto, o a otro nodo de la red, para ello realizará un cálculo de nuevo de la CRC de radio completa (57) , a continuación emitirá el paquete en el enlace físico (58) hacia el siguiente salto con destino a un nodo de la red.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el transcurso de la etapa d) , si el temporizador CKS_VER (Pkld) no ha expirado, entonces el procedimiento modifica la pila o memoria temporal Q colocando un campo que indica la corrupción del paquete.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un paquete de datos comprende una etiqueta que corresponde a una información en una extensión específica del encabezado RTP del paquete, conteniendo dicho encabezado RTP específico una suma de verificación suplementaria que permite la validación del encabezado RTP y eventualmente primeros octetos de la carga útil, siendo los paquetes eliminados cuando este valor es erróneo.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una etapa de memorización de información que incluye al menos las siguientes etapas:

cuando el nodo en el que se reciben los datos es destinatario, simultáneamente el procedimiento sube el valor de la CRC de radio completa (25) , y realiza (61) una copia del paquete en una pila P para almacenamiento (62) en dicha pila P del identificador del paquete, de la carga útil del paquete y del estado del paquete, en el caso en el que el nodo no es destinatario, entonces, cuando el valor de la CRC de radio completa es incorrecto, el procedimiento sube (63) , la información errónea (63A) , para almacenamiento y activa el temporizador CKS_VER (Pkld) de verificación del paquete (52) , cuando el valor de la CRC de radio completa es correcto (41) y el valor del CRC_Error Flag es correcto (42) , dicho procedimiento transmite (65) la información correcta para almacenamiento, sube la información errónea

(64) para almacenamiento y, de acuerdo con las etapas de las reivindicaciones 1 ó 2, el procedimiento activa una solicitud de verificación de la integridad del paquete CKS_VER_REQ, y el lanzamiento del temporizador (44, 45) CKS_VER (Pkld) para verificación de la integridad del paquete,

durante la etapa de subida del paquete a las capas altas (46) , el procedimiento subirá (66) a la pila P la información de almacenamiento para el paquete Pkld, en el caso en el que la transmisión en el último salto ha corrompido el paquete, el módulo (70) de respuesta a las solicitudes de control CKS_VER_REQ es solicitado y, por lo tanto, en el lanzamiento del temporizador CKSVER (Pkld) , en paralelo a la subida (51) , interrogará (67) , a la pila P para verificar si esta última contiene una versión íntegra del paquete, en cuyo caso el temporizador CKS_VER (Pkld) se pone a cero, y el procedimiento sustituye a la carga útil errónea por la carga útil íntegra en la pila Q, al expirar el temporizador T (Pkld) , el procedimiento extraerá el paquete para transmisión habiendo recalculado previamente (57) la CRC de radio, si no se encuentra ningún paquete íntegro, el procedimiento espera la subida (51) del paquete y propaga el paquete cuando solamente ha sido corrompida la carga útil o datos.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque durante el almacenamiento en la pila P, el procedimiento memoriza los datos recibidos a nivel del nodo, así como la identificación de datos, información sobre su posible corrupción en cada subida en la pila P.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque un nodo realiza una función proxy y porque comprende al menos las siguientes etapas: dicho nodo intercepta solicitudes en vía ascendente, las solicitudes emitidas desde un cliente hacia la fuente de emisión, y por que comprende al menos las siguientes etapas:

en la recepción de una nueva solicitud de transmisión multimedia, el procedimiento:

- calcula el valor de la CRC de radio completa. -testa el valor de la CRC encabezado del enlace,

si este último es erróneo, entonces el paquete es eliminado si el valor de la CRC de encabezado está libre de errores: entonces

si el nodo es el destinatario: el paquete es subido a la aplicación si el nodo no es el destinatario, entonces:

el paquete es almacenado en una pila temporal Q con el temporizador T (pkltd) el paquete es subido a la aplicación, al expirar el temporizador el paquete es transmitido en un nuevo salto después del cálculo de nuevo de la CRC completa

A nivel de la aplicación:

-si los datos solicitados están almacenados en la pila P, la pila P envía la respuesta necesaria o comienza directamente la transmisión de los datos solicitados, en caso contrario envía un mensaje para eliminar el paquete de la pila Q.

7. Sistema de transmisión de datos multimedia en una red ad hoc, que comprende al menos una fuente emisora de datos multimedia y varios nodos Ni que comunican entre sí gracias a enlaces Li, comprendiendo dichos nodos una parte receptora (4) , que permite recibir un paquete de datos, una parte emisora (5) que tiene la función de transferir un paquete hacia uno de dichos nodos Ni, caracterizado porque un número Np de dichos nodos Ni están equipados con los siguientes elementos suplementarios: una pila Q que corresponde a una memoria de almacenamiento temporal, un procesador (6) adaptado para ejecutar las etapas del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque un nodo está equipado con una pila P o memoria a largo plazo adaptada para almacenar información sobre paquetes que han transitado por este nodo, para un nodo destinatario o un nodo de tránsito.