Un algoritmo simple de puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable para nodos de red.

Un método, en un nudo de red, que comprende una memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable,

deajuste dinámico del retardo de la memoria intermedia de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase adaptablecuando recibe paquetes de flujo de medios de un flujo de medios procedente de una red de paquetes conmutados,en donde dicho método comprende los siguientes pasos:

- insertar (3:3) los paquetes que llegan al nodo de red en la memoria intermedia de fluctuación de fase,

- adaptar iterativamente (B) la memoria intermedia de fluctuación de fase en un intervalo, Trepin, cuando dichoflujo de medios está en una emisión de medios o de palabras, de modo que un tiempo de protección defluctuación de fase, Tjit se actualiza sobre la base de la variación, Nmax-Nmin del número de paquetes, N,pendientes en la memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde Tjit es un valor objetivo actual del retardode puesta en memoria intermedia máximo de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde cadaiteración es ejecutada:

- actualizando (5:5, 5:7) un valor mínimo, Nmin, y un valor máximo, Nmax, de N, en donde N es monitorizado en unintervalo de monitorización, ADAPT_INT, ADAPT_INT, que define un número de iteraciones predeterminado,

- calculando (5:8) un nuevo valor objetivo, Tj, sobre la base de la variación de N, en donde Tj es un indicador de laadaptación requerida de Tjit, de modo que:

Tj ≥ (Nmax - Nmin) * Trepiny

- ajustando (5:15, 5:16) Tjit con el valor Tj en el caso de que el número de iteraciones desde el último ajuste de Tjitsea igual a ADAPT_INT.

Un algoritmo simple de puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable para nodos de red

Campo técnico

La presente invención se refiere generalmente a un método simple de adaptación del retardo de una memoria 5 intermedia de fluctuación de fase de acuerdo con la variación del número de paquetes pendientes en la memoria intermedia.

Antecedentes Cuando un flujo de medios en un servicio de medios, tal como por ejemplo un servicio telefónico, es recibido por un nodo de red, tal como por ejemplo una pasarela de medios, procedente de una interfaz en la que el retardo del

transporte tiende a variar en un amplio intervalo, se requerirá una memoria intermedia de fluctuación de fase en la entrada del nodo de red con el fin de garantizar una velocidad continua y constante de la restitución procedente del nodo de red hacia otra interfaz, lo que puede requerir una variación muy limitada en la temporización de la salida.

Los principios generales de puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase en un nodo de red están descritos con referencia a la figura 1. Se ha de entender que solamente se muestran en la figura las partes que son esenciales para la comprensión de la puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase, en tanto que otras partes necesarias para las funciones de procesamiento de la voz, tales como los codificadores y decodificadores del habla, han sido omitidas por motivos de simplificación. Por los mismos motivos, la figura solamente describe cómo se ejecuta la transmisión de medios en una dirección, es decir en el enlace ascendente, y se omite la transmisión en el enlace descendente, lo que completa una conversación bidireccional.

En la figura 1, una fuente de voz 100, que está configurada para entregar datos en tiempo real en un flujo de medios, a uno o más usuarios, genera paquetes con un intervalo de tiempo constante, Trepin 102. A medida que los paquetes son encaminados a través de una red 101 de paquetes conmutados, en el flujo de medios se introducirá un retardo de transporte que no es constante. En la figura este fenómeno, denominado fluctuación de fase, está ilustrado como paquetes, que abandonan la red 101 a intervalos irregulares 103. Como varios paquetes pueden llegar a un nodo intermedio 104 de la red a intervalos de tiempo muy cortos, esto es en ráfagas, seguidos por un intervalo de tiempo en el que no llega paquete alguno, puede ser muy difícil de predecir y tratar el patrón con el que los paquetes llegan al nodo de red.

Una forma común de mantener controlada la fluctuación de fase es poner en práctica una memoria intermedia 105 de fluctuación de fase en el nodo de red intermedio 104. Además del retardo de transporte, causado por la red, la 30 memoria intermedia 105 de fluctuación de fase introducirá otro retardo que puede ser identificado como un tiempo Tjit 106 de protección de la fluctuación de fase, a medida que los paquetes llegan al nodo de red son puestos en memoria intermedia 107 en la memoria intermedia de fluctuación de fase antes de que sean restituidos 108 procedentes del nodo de red con un intervalo constante recuperado, Trepout 109, que es equivalente al Trepin. Los paquetes pueden ahora ser reenviados a una o más entidades terminales (no mostradas) por medio de otra red de transporte 110, típicamente una red de circuitos conmutados, que no tolera la fluctuación de fase.

Si Tjit 106 es una constante prefijada, la puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase se denomina puesta en memoria intermedia estática, y de este modo, todos los paquetes puestos en memoria intermedia experimentarán el mismo retardo de puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase. Si por otra parte se permite a Tjit cambiar sobre la base de algún tipo de análisis del comportamiento del retardo en la entrada del nodo de red, el método de puesta en memoria intermedia se denomina en cambio una puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable.

Con el fin de evitar retardos más largos de lo absolutamente necesario, se prefiere la puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable a la puesta en memoria intermedia estática. Con el fin de operar apropiadamente, una memoria intermedia de fluctuación de fase que permite una puesta en memoria intermedia estática tiene que ser

dimensionada para el peor caso de variación del retardo, y de este modo, el retardo causado por la puesta en memoria intermedia estática será típicamente mucho mayor que el requerido para la puesta en memoria intermedia dinámica, especialmente cuando el peor caso es relativamente poco frecuente.

Los algoritmos de puesta en memoria intermedia de fluctuación de fase adaptables están desarrollados usualmente para recibir extremos de terminales o de clientes, que típicamente están asignados a un único usuario final. No 50 obstante, en los nodos de red una unidad de procesamiento es típicamente compartida por decenas o incluso centenas de usuarios concurrentes, o de casos de flujos. En tal situación, la simplicidad del algoritmo de puesta en memoria intermedia será un asunto vital, con el fin de que el operador mantenga bajos los costes del procesamiento por canal.

Cuando se dimensionan memorias intermedias de la red, usualmente ay un compromiso entre la simplicidad y la 55 calidad perceptible que tiene que ser tenido en consideración. Esto significa que el algoritmo de puesta en memoria intermedia aplicado en un nodo de red debería ser lo más sencillo posible, pero lo suficientemente bueno en calidad, sin que la calidad tenga que alcanzar el nivel de calidad que es necesario en un típico terminal de usuario final. Una restitución escalonable requiere una función más bien compleja en los nodos de red, en comparación con la que es requerida en los terminales de usuario final. En nodos de red, la aceleración, o la igualación, es usualmente hecha mediante el salto de paquetes, o tramas, en tanto que el retardamiento se realiza insertando tramas, es decir paquetes de ocultación de errores.

En el documento EP 1.146.678 A1, se describe una memoria intermedia de fluctuación de fase autoadaptable y un método para poner en memoria intermedia un flujo de datos en su recepción. El método es ejecutado por un receptor. El flujo de datos es enviado por un emisor y transferido en una red sin conexiones en paquetes encapsulados en tramas. El método de puesta en memoria intermedia comprende los pasos de almacenar los paquetes en una memoria intermedia de un tamaño específico, B-S. Cuando el receptor ha recibido al menos uno de los paquetes, se mide su retardo (fluctuación de fase) y se compara con algún valor predefinido. Dependiendo del resultado de esa comparación, el tamaño B-S de la memoria intermedia será adaptado dinámicamente de un modo tal para optimizar la transferencia de los paquetes de acuerdo con algunos criterios predefinidos.

El documento EP 1.104.958 A2 describe un algoritmo de ajuste de la memoria intermedia de fluctuación de fase. Un controlador de la memoria intermedia de fluctuación de fase permite que la profundidad de la memoria intermedia de fluctuación de fase sea ajustada dinámicamente de acuerdo con la fluctuación de fase variable de la secuencia actual. El controlador de la memoria intermedia de fluctuación de fase mantiene una memoria oculta de valores de fluctuación de fase previos. Esta memoria oculta contiene unos valores promediados exponencialmente que representan el comportamiento a largo plazo de las características específicas de la fluctuación de fase del destino, es decir una memoria característica de fluctuación de fase. Estos valores se usan para iniciar la profundidad de la memoria intermedia de fluctuación de fase. La memoria oculta de fluctuación de fase impide que la profundidad de la memoria intermedia sea iniciada con un valor arbitrario que no tenga en cuenta las características específicas de fluctuación de fase del destino.

El documento US 2007/0064679 A1 describe una gestión de la memoria intermedia de fluctuación de fase en una red basada en paquetes. El método implica la transmisión de paquetes que representan una sesión. Se fijan para la sesión un valor de retardo de fluctuación de fase mínimo y máximo. El valor de retardo de fluctuación de fase mínimo está basado en el tiempo empleado por un algoritmo de detección de tonos para detectar el final de un suceso DTMF, y el valor de retardo de fluctuación de fase máximo está basado en el retardo de la red al que ha sido sometido el primer paquete. Los paquetes transmitidos son restituidos de la memoria intermedia de fluctuación de fase, sobre la base de un criterio predefinido. Los paquetes son restituidos de la memoria intermedia de fluctuación de fase sobre la base... [Seguir leyendo]

1. Un método, en un nudo de red, que comprende una memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable, de ajuste dinámico del retardo de la memoria intermedia de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable cuando recibe paquetes de flujo de medios de un flujo de medios procedente de una red de paquetes conmutados, en donde dicho método comprende los siguientes pasos:

-insertar (3:3) los paquetes que llegan al nodo de red en la memoria intermedia de fluctuación de fase,

-adaptar iterativamente (B) la memoria intermedia de fluctuación de fase en un intervalo, Trepin, cuando dicho flujo de medios está en una emisión de medios o de palabras, de modo que un tiempo de protección de fluctuación de fase, Tjit se actualiza sobre la base de la variación, Nmax–Nmin del número de paquetes, N, pendientes en la memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde Tjit es un valor objetivo actual del retardo de puesta en memoria intermedia máximo de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde cada iteración es ejecutada:

-actualizando (5:5, 5:7) un valor mínimo, Nmin, y un valor máximo, Nmax, de N, en donde N es monitorizado en un intervalo de monitorización, ADAPT_INT, ADAPT_INT, que define un número de iteraciones predeterminado,

-calculando (5:8) un nuevo valor objetivo, Tj, sobre la base de la variación de N, en donde Tj es un indicador de la adaptación requerida de Tjit, de modo que:

Tj = (Nmax - Nmin) * Trepin y

-ajustando (5:15, 5:16) Tjit con el valor Tj en el caso de que el número de iteraciones desde el último ajuste de Tjit sea igual a ADAPT_INT.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho paso de ajuste comprende el siguiente paso:

-incrementar (5:15) Tjit de acuerdo con Tj en el caso de que N sea mayor de lo que el Tjit actual puede tratar, o

-disminuir (5:16) Tjit de acuerdo con Tj, en el caso de que el Tjit actual esté dimensionado para una variación de N mayor que la variación actual.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde dicho paso de ajuste comprende los siguientes pasos:

-actualizar instantáneamente (5:15) Tjit para igualar a Tj, mediante la ejecución de un ataque rápido, en el caso de que Tj supere a Tjit, o

-disminuir gradualmente (5:16) Tjit hacia el Tj actual, mediante un deterioro lento, y

-abandonar gradualmente (7:7) el paquete más antiguo procedente de la memoria intermedia a una velocidad relajada hasta que Tjit se corresponda con la variación actual de N en el caso de que el tiempo de retardo máximo presente de la memoria intermedia, N*Trepin supere un umbral predeterminado, catchUpLimit.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde catchUpLimit se define como:

catchUpLimit = Tj + Trepin en el caso de que Tjit no haya sido actualizado y de que el Tj actual supere el Tjit actual, o como:

catchUpLimit = Tjit + Trepin en otro caso.

5. Un método, en un nodo de red que comprende una memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable, de ajuste dinámico del retardo de la memoria intermedia de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable cuando recibe paquetes de un flujo de medios de un flujo de medios procedente de una red de paquetes conmutados, en donde dicho método comprende los siguientes pasos para ser ejecutados durante un período de silencio o en el caso de que el paquete recibido más recientemente sea un SID:

-insertar (3:3) los paquetes que llegan al nodo de red en la memoria intermedia de fluctuación de fase,

-adaptar iterativamente (C) la memoria intermedia de fluctuación de fase en un intervalo, Trepin, de modo que un tiempo de protección de fluctuación de fase, Tjit, esté siendo actualizado sobre la base de la variación, Nmax– Nmin, del número de paquetes, N, pendientes en la memoria intermedia de fluctuación de fase en el caso de que el número de iteraciones durante una emisión de palabras desde la última adaptación de Tjit supere un límite de adaptación del período de silencio predeterminado, DTXLimit, en donde Tjit es un valor objetivo actual para el retardo máximo de puesta en memoria intermedia de dicha memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde dicha iteración es ejecutada:

-calculando (6:3) un valor objetivo actualizado, Tj para Tjit sobre la base de la variación de N, en donde Tj es un indicador de la adaptación requerida de Tjit, de modo que:

Tj = (Nmax - Nmin) * Trepin e

-incrementando (6:5) Tjit con el valor calculado de Tj en el caso de que la variación de N sea mayor de la que el Tjit puede tratar.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde dicho paso de ajuste comprende los siguientes pasos:

-actualizar instantáneamente (6:5) Tjit para igualar a Tj, mediante la ejecución de un ataque rápido, en caso de que Tj supere a Tjit, y

-abandonar gradualmente (7:7) el paquete más antiguo procedente de la memoria intermedia a una velocidad relajada hasta que Tjit corresponda a la variación actual de N, en el caso de que el tiempo de retardo presente de la memoria intermedia, N*Trepin supere un umbral predeterminado, catchUpLimit.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde catchUpLimit se define como:

catchUpLimit = Tj + Trepin

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde dicho flujo de medios es cualquiera de un audio o de un vídeo.

9. Un nodo de red (800) que comprende una memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable (803) para recibir paquetes de un flujo de medios procedente de una red de paquetes conmutados, en donde dicho nodo está adaptado para ajustar dinámicamente el retardo de la memoria intermedia de dicha memoria intermedia, en donde el nodo comprende además:

-una unidad receptora (801) adaptada para recibir los paquetes que llegan al nodo,

-una unidad de puesta en memoria intermedia (802) adaptada para insertar los paquetes que llegan al nodo de red en la memoria intermedia de fluctuación de fase (803) , y para adaptar iterativamente la memoria intermedia de fluctuación de fase en un intervalo Trepin cuando dicho flujo de medios está en una emisión de medios o de palabras, de modo que se actualice un tiempo de protección de fluctuación de fase, Tjit, sobre la base de la variación Nmax–Nmin del número de paquetes, N, pendientes en la memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde Tjit es un valor objetivo actual para el retardo máximo de puesta en memoria intermedia para dicha memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde dicha unidad de puesta en memoria intermedia está adaptada para ejecutar cada iteración:

-actualizando un valor mínimo, Nmin, y un valor máximo, Nmax, de N, monitorizando N en un intervalo de adaptación ADAPT_INT, ADAPT_INT que define un número predeterminado de iteraciones del procedimiento de adaptación,

-calculando un valor objetivo, Tj, sobre la base de la variación de N, en donde Tj es un indicador de la adaptación requerida de Tjit, de modo que:

Tj = (Nmax - Nmin) * Trepin y

-ajustando Tjit de acuerdo con Tj en el caso de que el número de iteraciones desde el último ajuste de Tjit sea igual a ADAPT_INT.

10. Un nodo (800) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde cuando se ejecuta dicho paso de ajuste, la unidad de memoria intermedia de fluctuación de fase (802) está además adaptada para ejecutar los siguientes pasos:

-incrementar Tjit de acuerdo con Tj en el caso de que la variación de N sea mayor de lo que el Tjit actual puede tratar, o

-disminuir Tjit de acuerdo con Tj en el caso de que el Tjit actual esté dimensionado para una variación de N mayor que la variación actual.

11. Un nodo (800) de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde dicha unidad (802) de puesta en memoria intermedia está además adaptada para ejecutar los siguientes pasos cuando se ejecuta el paso de ajuste:

-actualizar instantáneamente Tjit para igualar a Tj mediante la ejecución de un ataque rápido, en caso de que Tj supere a Tjit, o

-disminuir gradualmente Tjit hacia el Tj actual, mediante la realización de un deterioro lento, y

-abandonar gradualmente el paquete más antiguo procedente de la memoria intermedia a una velocidad relajada hasta que Tjit corresponda a la variación actual de N en el caso de que el tiempo de retardo máximo de la memoria intermedia, N*Trepin supere un umbral predeterminado, catchUpLimit.

12. Un nodo de acuerdo con la reivindicación 11, en donde dicha unidad (802) de puesta en memoria intermedia está adaptada para definir catchUpLimit como:

catchUpLimit = Tj + Trepin en el caso de que Tjit no haya sido actualizado y de que el Tj actual supere al Tjit actual, o como:

catchUpLimit = Tjit + Trepin en otro caso.

13. Un nodo de red (800) que comprende una memoria intermedia de fluctuación de fase adaptable (803) para recibir paquetes de un flujo de medios procedente de una red de paquetes conmutados, en donde dicho nodo está adaptado para ajustar dinámicamente el retardo de la memoria intermedia de dicha memoria intermedia, en donde el nodo comprende además:

-una unidad receptora (801) adaptada para recibir los paquetes que llegan al nodo,

-una unidad de puesta en memoria intermedia (802) adaptada para insertar los paquetes que llegan al nodo de red en la memoria intermedia de fluctuación de fase, y para adaptar iterativamente la memoria intermedia de fluctuación de fase en un intervalo Trepin, de modo que un tiempo de protección de fluctuación de fase, Tjit, es adaptado sobre la base de la variación Nmax–Nmin del número de paquetes, N, pendientes en la memoria intermedia de fluctuación de fase, en el caso de que el número de iteraciones durante una emisión de palabras desde la última adaptación de Tjit supere un límite predeterminado de adaptación del período de silencio, DTXLimit, en donde Tjit es un valor objetivo actual para el retardo de puesta en memoria intermedia máximo para dicha memoria intermedia de fluctuación de fase, en donde cada iteración es ejecutada:

-calculando un valor objetivo actualizado, Tj para Tjit, sobre la base de la variación de N, en donde Tj es un indicador de la adaptación requerida de Tjit, de modo que:

Tj = (Nmax - Nmin) * Trepin e

-incrementando Tjit con el valor calculado de Tj en el caso de que la variación de N sea mayor que la que el Tj actual puede tratar.

14. Un nodo (800) de acuerdo con la reivindicación 13, en donde durante dicho paso de ajuste, la unidad de puesta en memoria intermedia (802) está además adaptada para ejecutar los siguientes pasos:

-actualizar instantáneamente Tjit para igualar a Tj, mediante la ejecución de un ataque rápido, en el caso de que Tj supere a Tjit, y

-abandonar gradualmente el paquete más antiguo procedente de la memoria intermedia a una velocidad relajada hasta que Tjit corresponda a la variación actual de N, en el caso de que el presente retardo de la memoria intermedia, N*Trepin supere un umbral predeterminado, catchUpLimit.