TRANSMISIÓN DISTRIBUIDA DE INFORMACIONES EN UNA RED DE COMUNICACIONES SIN CONEXIÓN ORIENTADA A PAQUETES.

Procedimiento para transmitir flujos de transporte en una red de comunicaciones (100,

200, 300) sin conexión, orientada a paquetes, que incluye un conjunto de nodos de transmisión (301-315), que están conectados entre sí tal que existe un conjunto de vías entre los nodos de transmisión, - estando configurada al menos una parte de los nodos de transmisión como nodos de entrada (301-307, A, C, E) y/o como nodos de salida (301-307,B, D, F) de la red de comunicaciones y - enviándose los flujos de transporte desde los nodos de entrada hasta los nodos de salida, con las siguientes etapas: - los flujos de transporte se dividen en al menos dos clases de transporte, al menos uno sin prioridad y al menos uno con prioridad, - el flujo entrante de transporte prioritario en la red de comunicaciones se limita con ayuda de una prueba de admisión (AC), que se realiza para cada flujo de transporte prioritario en el correspondiente nodo de entrada y en el correspondiente nodo de salida, - para al menos uno de los nodos de transmisión, que recibe al menos una parte de los flujos de transporte enviados (301, 303-305, 308-315), se determina más de una vía restante que parte del mismo hasta al menos uno de los nodos de salida, - desde este nodo de transmisión se transmiten distribuidos los flujos de transporte enviados a este nodo de salida a través de al menos dos de las vías residuales determinadas

El objeto de la solicitud se encuentra, entre otros, también en el ámbito de redes unificadas para el transporte fiable de información codificada digitalmente para servicios de datos, voz, audio/video y otros servicios y aplicaciones, cumpliendo las correspondientes exigencias de Quality of Service (calidad del servicio) específicas del servicio y de la aplicación hasta la comunicación interactiva en tiempo real. Las solicitudes de patente DE 5 10146349.9, DE 10161508.6, DE 10161546.9, DE 10161547.7 se encuentran también en este ámbito.

En el pasado se han configurado dos tipos esenciales de redes de comunicaciones para transmitir informaciones alojadas en flujos de transporte: redes de datos orientadas a paquetes y redes de voz orientadas a la línea. Las mismas se diferencian entre otros en sus distintas exigencias de Quality of Service (QoS).

La Quality of Service o calidad del servicio se define de diferentes maneras en función del contexto y en 10 consecuencia se evalúa con distintas métricas en cada caso. Ejemplos conocidos de métricas para medir la calidad del servicio son la cantidad máxima transmisible de informaciones (Bandwith o anchura de banda), la cantidad de informaciones transmitidas, la cantidad de informaciones no transmitidas (Loss Rate), el retardo - dado el caso promediado - en la transmisión (Transmission Delay), la desviación - dado el caso promediada - de la distancia, por lo demás usual, entre dos transmisiones de información (Delay Jitter, Interarrival Jitter) o la cantidad de 15 informaciones no admitidas en absoluto para la transmisión (Blocking Rate).

Los servicios se denominan en redes multimedia también "aplicaciones multimedia". Bajo red multimedia se entiende al respecto una red en la que se realiza un conjunto de servicios diferentes. En sentido estricto se entiende bajo este concepto en particular una red de banda ancha, de servicios integrados (B-ISDN = Broadband Integrated Services Digital Network), en la que los flujos de transporte que resultan cuando se utilizan los servicios pueden 20 transmitirse mediante un mecanismo de transporte unificado, preferiblemente orientado a paquetes. En el concepto aplicación multimedia se incluyen al respecto tanto servicios como la telefonía usual (en redes de IP orientadas a paquetes denominadas también “Voice over IP (VoIP)”, como también servicios como fax, teleconferencia,videoconferencia, video sobre demanda (Video on Demand, VoD) y similares.

Las redes (de voz) orientadas a la línea están diseñadas para transmitir flujos de transporte en los que 25 están alojadas las informaciones (de voz) que fluyen continuamente. En el mundo especializado se denominan las mismas también "conversación", "llamada" o "sesión". La transmisión de las informaciones se realiza al respecto usualmente con una elevada calidad del servicio y seguridad. Por ejemplo, para la voz es importante un retardo (Delay) mínimo sin oscilaciones del tiempo de retardo (Delay-Jitter), ya que la voz necesita cuando se reproduce en el aparato receptor un flujo de información continuo. Por ello una pérdida de información no puede compensarse 30 repitiendo la transmisión de la información no transmitida y da lugar en el aparato receptor usualmente a un ruido seco perceptible acústicamente. En el mundo especializado se denomina la transmisión de voz en general también "servicio (de transmisión) en tiempo real" o bien "servicio de tiempo real" (Realtime-Service).

Se logra una baja tasa de bloqueo (Blocking Rate) por ejemplo mediante el correspondiente dimensionado y planificación de las redes de voz. Un Delay o bien Delay Jitter bajo y muy constante se consigue en la transmisión 35 común de varios flujos de transporte a través de un canal común usualmente utilizando un multiplexado estático (en el tiempo), denominado también TDM (Time Division Multiplex). Al respecto se segmentan los flujos de transporte en el emisor en unidades homogéneas de una longitud fija - también denominadas ranuras de tiempo o bien Timeslots y se transmiten entrelazadas en el tiempo. La asignación de las ranuras de tiempo a los correspondientes flujos de transporte se indica mediante su posición dentro del canal. Tras la transmisión común pueden así asignarse en el 40 receptor las ranuras de tiempo a sus correspondientes flujos de transporte y caso necesario también volver a ensamblarse de nuevo en los flujos de datos iniciales. Como consecuencia la capacidad de transmisión de los flujos de datos no está sometida en la transmisión orientada a la línea a oscilación alguna, sino que está fijada en un valor predeterminado (por ejemplo 64 kbps en las actuales redes telefónicas ISDN).

Las redes (de datos) orientadas a paquetes están diseñadas para transmitir flujos de transporte 45 configurados como flujos de paquetes, que en el mundo especializado se denominan también "flujos de paquetes de datos". Al respecto no tiene que garantizarse usualmente una calidad del servicio elevada. Por ejemplo, para un e-mail no es necesario ningún retardo (Delay) mínimo sin oscilaciones en el tiempo de retardo (Delay-Jitter), ya que un e-mail no tiene que reproducirse en el receptor en tiempo real. Aquí es importante mas bien una transmisión sin errores del e-mail. Una pérdida de información se compensa por lo tanto usualmente mediante una nueva 50 transmisión (Retransmission) de la información no transmitida o transmitida incorrectamente. El Delay de un e-mail varía en consecuencia en función de la frecuencia de retransmisión. También el Delay Jitter es en consecuencia más bien elevado. En el mundo especializado se denomina la transmisión de datos por ello también transmisión sin condiciones de tiempo real o bien "Non-Realtime-service".

Básicamente en las redes de datos orientadas a paquetes no hay ninguna tasa de bloqueo (Blocking Rate). 55 En principio se transmiten siempre todos los paquetes de todos los flujos de transporte. La transmisión de los flujos de transporte se realiza no obstante, ya con un grado de carga moderado de una red de datos, con retardos en el

tiempo significativamente oscilantes, ya que los distintos paquetes se transmiten usualmente en la secuencia de su acceso a la red, es decir, los retardos son tanto más grandes cuanto más paquetes han de transmitirse en una red de datos. Una transmisión común de varios flujos de transporte a través de un canal común se logra usualmente utilizando un multiplexado estadístico (en el tiempo). Entonces se transmiten los paquetes de los flujos de transporte en el emisor según reglas estadísticas entrelazados en el tiempo. La norma podría por ejemplo prescribir que los 5 paquetes se transmitan en la secuencia de su llegada (Best Effort o lo mejor que se pueda). Cuando llegan simultáneamente varios paquetes, se transmite uno de ellos, mientras que el resto - con la consecuencia de un elevado Delay Jitter - se memoriza transitoriamente (buffer) durante un breve tiempo. Cuando llegan a la vez más paquetes que los que pueden ser memorizados transitoriamente, se rechazan los paquetes excedentes. La asociación de los paquetes a los correspondientes flujos de transporte se indica mediante una información de 10 asociación en el Overhead (compuesto por Header o cabecera y/o Trailer cola) de los paquetes. Tras la transmisión común, pueden así asociarse en el receptor los paquetes a sus correspondientes flujos de transporte. La capacidad de transmisión de los flujos de transporte no está sometida en la transmisión orientada a paquetes a ninguna limitación, sino que puede presentar básicamente (dentro de la capacidad del canal común) en cada momento un valor distinto cualquiera. 15

En el curso de la convergencia de redes de datos orientadas a la línea, orientadas a la voz y a paquetes, se realizarán los servicios de transmisión de la voz, y en el futuro también los servicios de banda más ancha como por ejemplo la transmisión de informaciones de imágenes en movimiento (VoD, videoconferencia), en redes (multimedia) de servicios integrados orientadas a paquetes, denominadas también "redes de voz-datos", es decir, la transmisión de los servicios en tiempo real trasmitidos hasta ahora usualmente orientados a la línea se realiza en una red de 20 voz-datos convergente en flujos de paquetes. Estos se denominan también "flujos de paquetes en tiempo real". Entonces resulta el problema de que para una realización orientada a paquetes de un servicio en tiempo real es necesaria una elevada calidad de servicio y seguridad, para que la misma sea comparable cualitativamente a una transmisión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para transmitir flujos de transporte en una red de comunicaciones (100, 200, 300) sin conexión, orientada a paquetes, que incluye un conjunto de nodos de transmisión (301-315), que están conectados entre sí tal que existe un conjunto de vías entre los nodos de transmisión,

- estando configurada al menos una parte de los nodos de transmisión como nodos de entrada (301-307, A, C, E) y/o como nodos de salida (301-307,B, D, F) de la red de comunicaciones y 5

- enviándose los flujos de transporte desde los nodos de entrada hasta los nodos de salida,

con las siguientes etapas:

- los flujos de transporte se dividen en al menos dos clases de transporte, al menos uno sin prioridad y al menos uno con prioridad,

- el flujo entrante de transporte prioritario en la red de comunicaciones se limita con ayuda de una prueba de 10 admisión (AC), que se realiza para cada flujo de transporte prioritario en el correspondiente nodo de entrada y en el correspondiente nodo de salida,

- para al menos uno de los nodos de transmisión, que recibe al menos una parte de los flujos de transporte enviados (301, 303-305, 308-315), se determina más de una vía restante que parte del mismo hasta al menos uno de los nodos de salida, 15

- desde este nodo de transmisión se transmiten distribuidos los flujos de transporte enviados a este nodo de salida a través de al menos dos de las vías residuales determinadas.

2. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que desde al menos uno de los nodos de transmisión para al menos un flujo de transporte hasta un determinado nodo de salida, la distribución se realiza tal que sus paquetes se transmiten distribuidos. 20

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que desde al menos uno de los nodos de transmisión para al menos un nodo de salida la distribución se consigue tal que los flujos de transporte se transmiten distribuidos hasta este nodo de salida, mientras que los correspondientes paquetes de cada flujo de transporte se distribuyen sin distribuir.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, 25

en el que desde al menos uno de los nodos de transmisión para al menos un nodo de salida se logra la distribución tal que se transmiten distribuidas distintas agregaciones de flujos de transporte, mientras que los correspondientes flujos de transporte de cada agregación se transmiten sin distribuir.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que las vías restantes se determinan teniendo en cuenta al menos un haz de ramificación, en el que están 30 memorizadas las vías residuales adecuadas para la distribución de los flujos de transporte.

6. Procedimiento según la reivindicación 5,

en el que una vía restante ciertamente adecuada, pero que ha fallado y/o defectuosa, se señala correspondientemente en los haces de ramificación o bien se borra de los haces de ramificación.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, 35

en el que se determinan aquellas vías restantes para una transmisión distribuida que en cuanto a su anchura de banda, su distancia al nodo de partida, sus costes y/o su grado de carga actual, se encuentran dentro una gama de tolerancia predeterminada.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que la distribución de los flujos de transporte se realiza teniendo en cuenta el correspondiente grado de carga 40 de las vías restantes adecuadas y/o el correspondiente volumen de las partes del flujo de transporte ya transmitidas por las distintas vías restantes.

9. Procedimiento según la reivindicación 8,

en el que para determinar las partes del flujo de transporte se incluye la longitud de los correspondientes paquetes de datos transmitidos. 45

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que las clases de transporte con prioridad se transmiten estrictamente priorizadas en los nodos de transmisión.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que los flujos de transporte con prioridad se transmiten distribuidos. 5

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que ambas pruebas de admisión se realizan independientemente entre sí y el flujo de transporte analizado sólo se admite cuando ambas pruebas de admisión dan resultado positivo.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que se vigila si los flujos de transporte de mayor prioridad cumplen con al menos un parámetro de transporte 10 predeterminado.

14. Procedimiento según la reivindicación 13,

en el que se toleran desbordamientos del parámetro de transporte que son compensados correspondientemente mediante la distribución del tráfico.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 ó 14, 15

en el que cuando tienen lugar desbordamientos del parámetro de transporte que no son compensados correspondientemente por la distribución del tráfico, se trasmite la parte del tráfico que desborda el parámetro de transporte sin prioridad.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 15,

en el que al menos para una parte de los puertos (ports) de los nodos de acceso a través de los que se transmiten 20 los flujos de transporte priorizados en la red de comunicaciones, se comprueba si se cumple con al menos un límite total que debe transmitirse como máximo en la red de comunicaciones.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 16,

en el que al menos para una parte de los flujos de transporte se comprueba individualmente para cada flujo de transporte si se cumple el parámetro del transporte prescrito. 25

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que al menos para una parte de los nodos de salida, con ayuda de la correspondiente función de resecuenciado (Resequencing Function) RF asignada, al menos para los flujos de transporte transmitidos distribuidos, se restablece la secuencia inicial tal como la existente antes de su transmisión en la red de comunicaciones. 30

19. Red de comunicaciones (100, 200, 300) que incluye medios equipados para realizar todas las etapas de un procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento precedentes.

20. Dispositivo que incluye

- medios equipados para realizar aquellas etapas de un procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento precedentes que logra el dispositivo, 35

- medios que están equipados para realizar interacciones prescritas según el procedimiento del dispositivo con otros dispositivos que realizan las restantes etapas del procedimiento.

21. Dispositivo según la reivindicación precedente,

configurado como producto de programa de ordenador y cuyos medios están configurados como códigos de programa, que están realizados para ejecutar el procedimiento mediante al menos un procesador. 40