Procedimiento de transmisión en una red multi-destinatarios.

Procedimiento de transmisión de mensajes desde un nodo expedidor (12) hacia varios nodos destinatarios (14) en una red (10) en el cual:

- el mismo mensaje se envía desde el nodo expedidor (12) a varios nodos destinatarios (14),

- el nodo destinatario (14) de un mensaje devuelve un mensaje de acuse de recibo al nodo expedidor (12) tras la recepción del mensaje,

caracterizado por el hecho de que comprende una etapa (114, 122) de reparto, por el nodo expedidor (12), de los nodos destinatarios (14) en al menos dos grupos (G1, G2) de nodos destinatarios según un criterio de reparto predeterminado considerando los tiempos de recorrido de ida y vuelta del mensaje entre el envío del mensaje y la recepción del mensaje de acuse de recibo del nodo destinatario, y

- una etapa de envío (102, 104) de mensajes a los nodos destinatarios de un mismo grupo con un retardo de latencia entre el envío de dos mensajes sucesivos hacia unos mismos nodos destinatarios del mismo grupo, siendo estos retardos de latencia, cada uno perteneciente a un grupo y que definen el caudal del grupo, diferentes de uno a otro grupo.

Procedimiento de transmisión en una red multi-destinatarios

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de transmisión en el cual:

- el mismo mensaje se envía desde el nodo expedidor a varios nodos destinatarios,

- el nodo destinatario de un mensaje devuelve un mensaje de acuse de recibo al nodo expedidor tras la recepción del mensaje.

[0002] El procedimiento es válido incluso para las redes filares e incluso para 1 único salto. Basta tener entre los destinatarios nodos conectados a través de enlaces de caudales diferentes y/o que tienen capacidades de tratamiento de cálculo diferentes.

[0003] La invención se sitúa en el ámbito de las redes multi-destinatario en las cuales un mismo mensaje debe ser dirigido a varios nodos destinatarios que tienen propiedades de conexiones diferentes a través eventualmente de varios nodos intermedios, siendo las velocidades de transmisión en los diferentes enlaces diferentes así como los tiempos de tratamiento por los nodos destinatarios y/o intermedios. Se aplica más generalmente a cualquier red multi-destinatario donde las características de las comunicaciones para alcanzar los nodos destinatarios son diferentes. Esto puede deberse a las razones siguientes:

- Los enlaces que unen el nodo expedidor con cada uno de los nodos destinatarios tienen capacidades y caudales diferentes. Esto produce retardos de transmisión y de propagación variables para cada nodo destinatario;

- Los nodos tienen capacidades de cálculo y de tratamiento diferentes. En estas situaciones, el tiempo de respuesta varía para cada nodo destinatario;

- en el caso de una red multi-salto, los nodos destinatarios pueden encontrarse con números de saltos diferentes del nodo expedidor; La asimetría de la topología de la red añadida a las dos razones anteriormente citadas, hacen que los retardos de comunicación sean diferentes para cada nodo destinatario.

[0004] Así, en las redes inalámbricas multi-destinatarios multi-saltos, los nodos destinatarios pueden situarse a un único o a varios saltos de la fuente.

[0005] Los paquetes o mensajes son dirigidos por el nodo expedidor con una determinada cadencia de envío hacia varios nodos destinatarios. Esta cadencia de envío debe tener en cuenta capacidades de velocidad de transmisión en cada uno de los enlaces hacia todos los nodos destinatarios potenciales. En particular, esta cadencia debe tener en cuenta capacidades de los diferentes enlaces y congestiones eventuales debidas a los mensajes concurrentes que deben transitar en los mismos enlaces. La fiabilidad de los enlaces también ¡mpacta en la calidad de la transmisión.

[0006] Con el fin de buscar aportar una solución a este problema de fiabilidad y de congestión, se han propuesto varias soluciones a través de protocolos.

[0007] En particular, el protocolo NORM (RFC 5740) gestiona la fiabilidad y el control de congestión con ayuda de dos módulos separados. Se utilizan unos acuses de recibo negativos (NACK) para dotar de fiabilidad a la transmisión y se utiliza un mecanismo basado en TFRC (TCP Fríendly Rate Control) para el control de las congestiones. Este mecanismo prevé, según el protocolo NORM, el cálculo de una misma cadencia hacia cada nodo destinatario a partir de los acuses de recibo recibidos y define una cadencia de transmisión de los mensajes para el conjunto de los nodos destinatarios con el fin de satisfacer el nodo destinatario más lento.

[0008] El protocolo NORM penaliza de manera muy importante los nodos destinatarios que se benefician de capacidades de transporte elevadas, puesto que su caudal se alinea con el caudal del nodo más lento.

[0009] Esta solución no está adaptada para la optimización de la banda pasante.

[0010] Se conoce por otro lado el protocolo SMCC (Smooth Multirate Multicast Congestión Control publicado en la conferencia IEEE Infocom 03). Este protocolo propone transmitir desde un mismo nodo expedidor varios flujos del mismo tráfico de datos por varios canales con caudales crecientes. Un nodo destinatario, en función de sus capacidades, se abona al canal más adaptado.

[0011] El protocolo SMCC propone adaptar el caudal en cada canal con una técnica basada en el protocolo TFRC. Permite también a un nodo destinatario pasar dinámicamente de un canal a otro canal. Este protocolo no gestiona la fiabilidad de los intercambios y se contenta con crear un número fijado de canales, sin que el nodo expedidor o los nodos destinatarios que utilizan los canales que proporcionan los datos puedan influir en los caudales de cada canal.

[0012] Así, el protocolo SMCC no optimiza la banda pasante durante transmisiones puesto que el nodo expedidor transmite el máximo de datos posible y en todos los canales con el objetivo de alcanzar el máximo de nodos destinatarios.

[0013] Los documentos siguientes:

US 2009/141631,

"TCP with gateway adaptive pacing for multihop wireless networks with Internet connectivity", de ELRAKABAWY ET AL, COMPUTER NETWORKS, ELSEVIER

SCIENCE PUBLISHERS B.V., AMSTERDAM, NL,"A Survey on Congestión Control for MobileAd-Hoc Networks", Christian Lochert publicado en Wireless Communications and mobile Computing, 12 abril de 2007, también divulgan soluciones esencialmente basadas en la adaptación de caudal con la finalidad de evitar las congestiones y alisar el caudal de datos.

[0014] La invención tiene como objetivo el de proponer un procedimiento, un nodo expedidor y una red de transmisión de informaciones en una red multi-destinatarios que permite un control de la fiabilidad de las transmisiones y simultáneamente una optimización de la banda pasante.

[0015] A tal efecto, la invención tiene por objeto un procedimiento de transmisión de mensajes del tipo precitado, caracterizado por el hecho de que comprende:

- una etapa de reparto, por el nodo expedidor, de los nodos destinatarios en al menos dos grupos de nodos destinatarios según un criterio de reparto predeterminado considerando los tiempos de recorrido de ida y vuelta del mensaje entre el envío del mensaje y la recepción del mensaje de acuse de recibo del nodo destinatario, y

- una etapa de envío de mensajes a los nodos destinatarios de un mismo grupo con un retardo de latencia entre el envío de dos mensajes sucesivos hacia unos mismos nodos destinatarios del mismo grupo, siendo estos retardos de latencia, cada uno perteneciente a un grupo y que definen el caudal del grupo, diferentes de uno a otro grupo.

[0016] Según unos modos particulares de realización, el procedimiento de transmisión comprende una o varias de las características siguientes:

- dicho criterio de reparto predeterminado se refiere a la comparación del tiempo de recorrido del mensaje de ida y vuelta con un intervalo de tiempo característico propio del grupo considerado;

- el retardo de latencia para un grupo determinado es inferior o igual al límite superior del intervalo de tiempo característico propio del grupo;

- para al menos un grupo, el retardo de latencia es igual al tiempo de recorrido de ida y vuelta más largo para el mensaje precedente de todos los nodos destinatarios del grupo;

- dicho criterio de reparto predeterminado se recalcula en el transcurso del tiempo en función del reparto de los nodos destinatarios entre los grupos;

- el recálculo del criterio de reparto predeterminado se realiza periódicamente;

- el recálculo del criterio de reparto predeterminado se realiza para maximizar el caudal total de la red;

- el recálculo del criterio predeterminado se realiza en el caso de M grupos para hacer máxima la función

M j^ i1

'£tNL----------avec 1 < Nt < Total

¡=1 ^mtni-i+1 y=l

donde M es el número de grupos, Ni el número de nodos destinatarios pertenecientes al grupo i, K es el tamaño de los mensajes enviados, Total eI número total de nodos destinatarios, y Tm¡n¡-¡+i es el valor utilizado para el criterio de reparto entre los grupos I e 1+1;

- el recálculo del criterio predeterminado se realiza en el caso de dos grupos para hacer máxima la función (N.K I Tmmi-2) + L.K / Tmax), donde N es el número de nodos destinatarios que han enviado un acuse de recibo, K es una constante, Tm¡ni-2 es el valor utilizado para el criterio de reparto entre los dos grupos, L es el número de nodos destinatarios que no han enviado su acuse de recibo, TmaX es un valor superior a Tm¡ni-2;

- comprende una etapa de reaslgnaclón de un nodo destinatario de un grupo de origen a un grupo de destino por el nodo expedidor a solicitud del nodo destinatario.

[0017] La Invención también tiene por objeto un nodo expedidor para una red de transmisión de mensajes multi-... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de transmisión de mensajes desde un nodo expedidor (12) hacia varios nodos destinatarios (14) en una red (10) en el cual:

- el mismo mensaje se envía desde el nodo expedidor (12) a varios nodos destinatarios (14),

- el nodo destinatario (14) de un mensaje devuelve un mensaje de acuse de recibo al nodo expedidor (12) tras la recepción del mensaje,

caracterizado por el hecho de que comprende una etapa (114, 122) de reparto, por el nodo expedidor (12), de los nodos destinatarios (14) en al menos dos grupos (G1, G2) de nodos destinatarios según un criterio de reparto predeterminado considerando los tiempos de recorrido de ida y vuelta del mensaje entre el envío del mensaje y la recepción del mensaje de acuse de recibo del nodo destinatario, y

- una etapa de envío (102, 104) de mensajes a los nodos destinatarios de un mismo grupo con un retardo de latencia entre el envío de dos mensajes sucesivos hacia unos mismos nodos destinatarios del mismo grupo, siendo estos retardos de latencia, cada uno perteneciente a un grupo y que definen el caudal del grupo, diferentes de uno a otro grupo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho criterio de reparto predeterminado se refiere a la comparación del tiempo de recorrido del mensaje de ida y vuelta con un intervalo de tiempo característico propio del grupo considerado.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el retardo de latencia para un grupo determinado es inferior o igual al límite superior del intervalo de tiempo característico propio del grupo.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que para al menos un grupo, el retardo de latencia es igual al tiempo de recorrido de ida y vuelta más largo para el mensaje precedente de todos los nodos destinatarios del grupo.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho criterio de reparto predeterminado se recalcula en el transcurso del tiempo en función del reparto de los nodos destinatarios entre los grupos.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el recálculo del criterio de reparto predeterminado se realiza periódicamente.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por el hecho de que el recálculo del criterio de reparto predeterminado se realiza para maximizar el caudal total de la red (10).

8. Procedimiento según la reivindicación 7 junto con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el recálculo del criterio predeterminado se realiza en el caso de M grupos para hacer máxima la función

M v íl

2X--------avec 1 < < Total -

®1 ^ mío iÍXl I=\

donde M es el número de grupos, Ni el número de nodos destinatarios pertenecientes al grupo i, K es el tamaño de los mensajes enviados, Total el número total de nodos destinatarios, y Tm¡n ¡-¡+1 es el valor utilizado para el criterio de reparto entre los grupos i e i+1.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el recálculo del criterio predeterminado se realiza en el caso de dos grupos para hacer máxima la función (N.K / TmM-2) + L.K / Tmax), donde N es el número de nodos destinatarios que han enviado un acuse de recibo, K es una constante, Tmini-2 es el valor utilizado para el criterio de reparto entre los dos grupos, L es el número de nodos destinatarios que aún no han enviado su acuse de recibo, Tmax es un valor superior a Tm¡ni-2.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende una etapa de reasignación de un nodo destinatario de un grupo de origen a un grupo de destino por el nodo expedidor a solicitud del nodo destinatario.

11. Nodo expedidor (12) apto para la transmisión de mensajes hacia varios nodos destinatarios (14) en una red (10), comprendiendo el nodo:

- medios para dirigir el mismo mensaje a varios nodos destinatarios (14),

- medios para recibir de cada nodo destinatario (14) un mensaje, un mensaje de acuse de recibo tras la recepción del mensaje,

caracterizado por el hecho de que comprende:

- medios de reparto, de los nodos destinatarios (14) en al menos dos grupos (G1, G2) de nodos destinatarios según un criterio de reparto predeterminado considerando los tiempos de recorrido de ¡da y vuelta del mensaje entre el envío del mensaje y la recepción del mensaje de acuse de recibo del nodo destinatario,

- medios de envío de mensajes a los nodos destinatarios de un mismo grupo con un retardo de latencia entre el

envío de dos mensajes sucesivos hacia unos mismos nodos destinatarios del mismo grupo, siendo estos retardos de latencia, cada uno perteneciente a un grupo y que definen el caudal del grupo, diferentes de uno a otro grupo.

12. Red (10) de transmisión de mensajes que comprende al menos un nodo expedidor (12) y varios nodos 10 destinatarios (14) en el cual, cada nodo destinatario (14) comprende medios para devolver un mensaje de acuse de

recibo al nodo expedidor (12) tras la recepción de un mensaje, caracterizado por el hecho de que el o cada nodo expedidor (12) es según la reivindicación 11.

13. Red (10) según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que cada nodo destinatario (14) comprende 15 medios para dirigir al nodo expedidor (12) una solicitud de cambio de grupo y por el hecho de que el nodo

expedidor (12) comprende medios de reasignación del nodo destinatario (14) de un grupo de origen a un grupo de destino en función de la solicitud de cambio de grupo.