ES2255770T3 - Gestion eficaz de un flujo multienlace. - Google Patents
Gestion eficaz de un flujo multienlace.Info
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Abstract
Dispositivo de conmutación (3) para proporcionar una conexión multienlace entre un abonado (1) y una red (2), constando la conexión multienlace de una pluralidad de conexiones físicas asumidas por el abonado (1), que comprende: una pluralidad de medios de conversión (34, 35) que convierten, cada uno de ellos, al producirse la activación, conexiones físicas en una conexión lógica hacia la red (2) y que convierten una conexión lógica proveniente de la red (2) en conexión físicas, en los que cada uno de los medios de conversión (34, 35) comprende una pluralidad de unidades (PPP- 1 a PPP-N) de conexión; y medios de control (31, 32, 33) para aceptar una conexión del abonado (1), para detectar que la conexión es una conexión física perteneciente a una conexión multienlace, para activar una primera unidad de conexión de entre la pluralidad de unidades (PPP-1 a PPP-N) de conexión para la conexión multienlace detectada, para activar unidades de conexión adicionales pertenecientes a los mismos mediosde conversión como la primera unidad de conexión para conexiones físicas aceptadas subsiguientemente pertenecientes a la conexión multienlace detectada, y para dirigir la conexión aceptada y las conexiones físicas aceptadas subsiguientemente pertenecientes a la conexión multienlace detectada hacia la primera unidad de conexión y las unidades de conexión adicionales de los medios de conversión (34, 35) activados para esta conexión multienlace.
Description
Gestión eficaz de un flujo multienlace.
La presente invención se refiere a un método de
conmutación y a un dispositivo de conmutación para proporcionar una
conexión multienlace entre un abonado y una red, constando la
conexión multienlace de una pluralidad de conexiones físicas
asumidas por el abonado.
En particular, la presente invención se refiere a
un dispositivo que conecta, a Internet, abonados de una red
telefónica, por ejemplo, la PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada),
la ISDN (Red Digital de Servicios Integrados), el GSM (Sistema
Global para Comunicaciones Móviles) y el WCDMA (Acceso Múltiple por
División de Código de Banda Ancha).
En general, los dispositivos AS (Servidor de
Acceso) soportan conexiones multienlace de abonados de una red
telefónica a una red por conmutación de paquetes tal como Internet.
Un multienlace representa conexiones en las cuales un abonado usa
varios enlaces físicos en una conexión lógica con Internet. Cuando
se forman conexiones multienlace, el problema principal es que
típicamente las conexiones físicas entre el abonado y el dispositivo
AS terminan en entidades de hardware diferentes en el dispositivo
AS.
No obstante, debido al empaquetado de los datos
de usuario en una única conexión lógica de Internet, las diversas
conexiones físicas usadas para la conexión lógica única en realidad
deben terminar en una entidad de hardware en el dispositivo AS. De
este modo, la formación de una conexión lógica que consta de
diferentes conexiones físicas se puede gestionar únicamente usando
protocolos de tunelización. Por ejemplo, en el caso de una conexión
multienlace que contenga dos conexiones físicas, la primera conexión
física se tuneliza desde la entidad de hardware del dispositivo AS
en la cual finaliza a la entidad de hardware del dispositivo AS en
la cual finaliza la segunda conexión física. Esta tunelización puede
usar bien caminos de transmisión internos del dispositivo AS o bien
la propia Internet.
No obstante, el método de tunelización descrito
anteriormente da origen a varios problemas. La tunelización de datos
de usuario desde una entidad de hardware del dispositivo AS a otra
hace que aumente la carga de estos elementos. Por otra parte, con el
uso de Internet para la tunelización de los datos de usuario, pueden
aparecer problemas inmanejables debido al comportamiento
impredecible de Internet.
El documento WO 99 66690 A da a conocer un método
de conexión de un terminal de abonado a Internet, en el que la
conexión se realiza a través de una central de una red telefónica
pública y la central presenta una pluralidad de servidores de acceso
a Internet (IAS). En respuesta a una solicitud recibida desde el
terminal de abonado, se determina si en ese momento existe o no una
conexión activa para ese terminal a través de uno de los IAS. Si en
ese momento no existe ninguna conexión activa, el ancho de banda de
transmisión en uno de los IAS se asigna al terminal de abonado. Si
existe una conexión activa, se identifica el IAS en el cual está
asignado el ancho de banda de transmisión, y se asigna un ancho de
banda adicional al terminal en dicho IAS en caso de que hubiera
alguno disponible. Si no hay disponible un ancho de banda adicional
suficiente, la conexión activa se transfiere a un segundo IAS en el
cual hay disponible un ancho de banda suficiente.
Por otra parte, el documento WO 98 45993 A da a
conocer un sistema de comunicación bidireccional de datos que usa
multiplexores inversos para transmitir y recibir datos a altas
velocidades usando canales analógicos regulares. El multiplexor
inverso divide una señal digital de alta velocidad en señales
digitales de baja velocidad que se introducen en módems analógicos.
Los módems analógicos modulan las señales digitales de baja
velocidad en señales analógicas de baja velocidad para su
transmisión a través de los canales analógicos hacia la red
telefónica pública conmutada. En el extremo remoto, a los datos
transportados por los canales analógicos se les aplica una
multiplexación inversa invertida para obtener una señal digital de
alta velocidad por medio de un multiplexor inverso que funciona en
un modo de multiplexación inversa invertida.
Uno de los objetivos de la presente invención es
proporcionar un dispositivo para soportar una conexión multienlace
con una red, no debiéndose realizar, en dicho dispositivo, ninguna
tunelización entre entidades de hardware.
Este objetivo se alcanza por medio de un
dispositivo de conmutación según la reivindicación 1 y un método de
conmutación según la reivindicación 3.
Según la presente invención, la QoS (Calidad de
Servicio) de las conexiones multienlace se puede mejorar gracias al
hecho de que se eliminan retardos de la tunelización. Además, se
puede reducir la carga relacionada con el control de conexiones
multienlace y el consumo de recursos.
En las reivindicaciones dependientes se definen
otras características de la presente invención.
A continuación se describirá la presente
invención por medio de una forma de realización preferida de la
misma en relación con los dibujos adjuntos.
La Fig. 1 muestra un diagrama de bloques
esquemático que ilustra un sistema y las comunicaciones realizadas
en el sistema, incluyendo un dispositivo de conmutación según una
forma de realización preferida de la presente invención.
La Fig. 2 muestra un diagrama de flujo que
ilustra el funcionamiento del dispositivo de conmutación de la Fig.
1 según la forma de realización preferida de la presente
invención.
La Fig. 1 muestra un diagrama de bloques
esquemático de un sistema que incluye un Dispositivo de conmutación
3 según la forma de realización preferida de la presente invención.
Las características del Dispositivo de conmutación 3 se pueden
implementar, por ejemplo, en un dispositivo Servidor de Acceso
(dispositivo AS).
En la Fig. 1, un abonado 1 de una red telefónica
tal como la PSTN, la ISDN, el GSM y el WCDMA, se conecta a una red 2
por conmutación de paquetes tal como Internet a través del
dispositivo de conmutación 3.
El dispositivo de conmutación 3 comprende una
entidad 31 de conexión la cual gestiona conexiones entre el abonado
1 y el dispositivo de conmutación 3 así como las conexiones internas
del dispositivo de conmutación 3. El dispositivo de conmutación
comprende además una instancia PPP PPP-X 32 que
representa una instancia PPP libre con la cual se conecta en primer
lugar la entidad 31 de conexión. PPP significa protocolo punto a
punto el cual es un método para transmitir datagramas a través de
enlaces en serie de punto a punto. De este modo, una instancia PPP
es un nodo en el dispositivo de conmutación 3 el cual adapta el
protocolo punto a punto.
Tal como se muestra en la Fig. 1, el dispositivo
de conmutación 3 también incluye un administrador 33 de
agrupamientos el cual gestiona conexiones multienlace del
dispositivo de conmutación 3. El administrador 33 de agrupamientos
tiene conocimiento de las conexiones multienlace del sistema de la
Fig. 1 y de los estados correspondientes. Adicionalmente, el
administrador 33 de agrupamientos controla un conjunto multienlace
35.
El conjunto multienlace 35 en el interior del
dispositivo de conmutación 3 comprende una pluralidad de instancias
PPP PPP-1, PPP-2,...,
PPP-N, las cuales forman entidades de hardware
reservadas para el uso de los multienlaces. En la Fig. 1, se
muestran dos instancias PPP PPP-1 y
PPP-2 para una conexión multienlace que consta de
dos conexiones físicas que forman una conexión lógica con la red 2.
En particular, PPP-1 y PPP-2 forman
una entidad de hardware la cual conecta con una entidad multienlace
34 correspondiente.
La entidad multienlace 34 gestiona el servicio
multienlace del abonado. La entidad multienlace 34 reúne los enlaces
de transmisión físicos del abonado de la misma entidad hardware
(PPP-1 y PPP-2 en la Fig. 1) en una
conexión lógica con la red 2 y viceversa.
A continuación se describirán las comunicaciones
realizadas en el sistema de la Fig. 1.
En el caso de que el abonado 1 asuma una primera
conexión física con el dispositivo de conmutación 3 por medio de la
entidad 31 de conexión (C1), la entidad 31 de conexión forma una
conexión con una instancia PPP libre ubicada dentro del dispositivo
de conmutación 3 (C2). En este caso, a la instancia libre se le
denomina PPP-X. PPP-X no está
ubicada en el conjunto multienlace 35. La opción por defecto es que
la conexión asumida por el abonado 1 no es del tipo multienlace.
PPP-X detecta que el abonado solicita un servicio
multienlace y, por ello, informa al administrador 33 de
agrupamientos sobre la solicitud de conexión multienlace (C3). El
administrador 33 de agrupamientos posee información de todas las
conexiones multienlace del sistema completo. Puede averiguar, por
ejemplo, basándose en la información de usuario (por ejemplo, nombre
de usuario del abonado), que el abonado en cuestión no dispone de
recursos previos reservados, es decir, que la solicitud de conexión
del abonado 1 es la primera conexión física de una conexión
multienlace con el dispositivo de conmutación 3.
Después de haber comprobado los recursos del
abonado 1, el administrador 33 de agrupamientos comunica a la
instancia PPP PPP-X que reenvíe la información hacia
la entidad 31 de conexión, siendo requerida dicha información para
la reserva de recursos del conjunto multienlace 35 (C4). Como la
primera conexión física equipada con información multienlace del
abonado 1 está en duda, el administrador 33 de agrupamientos debe de
iniciar un objeto, es decir, la entidad multienlace 34
correspondiente, la cual debe de gestionar el agrupamiento de
conexiones multienlace
(C5).
(C5).
La PPP-X transmite hacia la
entidad 1 de conexión la información de conjunto multienlace
recibida desde el administrador 33 de agrupamientos y los parámetros
PPP negociados previamente a la entidad 31 de conexión 1 (C6).
Después de esto, la entidad 31 de conexión puede formar una conexión
con una instancia PPP reservada del conjunto multienlace 35. En este
caso, la entidad 31 de conexión forma una conexión con
PPP-1 y transmite los parámetros recibidos desde
PPP-X a PPP-1 (C7). Esto permite que
PPP-1 arranque en el mismo estado que el
correspondiente a PPP-X. A continuación,
PPP-1 está preparada para transmitir tráfico hacia
la entidad multienlace 34 (C8), siendo transmitido dicho tráfico
hacia la red 2 por la entidad multienlace 34 (C9), de manera que se
pueda transmitir tráfico entre el abonado 1 y la red 2.
Seguidamente, el abonado 1 asume otra conexión
física de la misma conexión multienlace con el dispositivo de
conmutación 3 a través de la entidad 31 de conexión (C10).
Nuevamente, la entidad 31 de conexión forma una conexión entre el
abonado 1 y una instancia PPP libre (PPP-X) del
dispositivo de conmutación 3 (C11). Nuevamente, se averigua el
requisito del multienlace.
PPP-X informa al administrador 33
de agrupamientos sobre el requisito de la conexión (C12). El
administrador de agrupamientos comprueba, basándose en la
información sobre todas las conexiones multienlace del sistema, si
el abonado 1 tiene reservados recursos anteriores. El administrador
33 de agrupamientos puede averiguar, basándose en la información de
identificación (por ejemplo, el nombre de usuario del abonado), que
el abonado 1 en cuestión ya dispone de recursos reservados,
reservados en concreto del conjunto multienlace 35 y de cierta
entidad de hardware física formada por PPP-1. De
este modo, el administrador 33 de agrupamientos reserva un recurso
para la otra conexión física, estando ubicado dicho recurso en la
misma entidad de hardware que el recurso PPP-1 de la
primera conexión física. Después de la reserva, el administrador 33
de agrupamientos informa a la instancia PPP PPP-X de
que la reserva se ha realizado (C13).
PPP-X transmite la información
multienlace recibida desde el administrador 33 de agrupamientos
junto con parámetros negociados por PPP-X hacia la
entidad 31 de conexión (C14). Esto permite que la entidad 31 de
conexión forme una conexión con una instancia PPP reservada del
conjunto multienlace 35. Según la Fig. 1, la entidad 31 de conexión
forma una conexión con PPP-2 y transmite los
parámetros recibidos desde PPP-X al
PPP-2 (C15) de manera que PPP-2
arranca en un estado similar al de PPP-X.
De este modo, la PPP-2 ubicada en
la misma entidad de hardware que PPP-1 está
preparada para transmitir tráfico hacia la misma entidad multienlace
34 que PPP-1 (C16). La entidad multienlace 34
transmite el tráfico de la segunda conexión física a la red 2 (C17).
Por esta razón, la entidad multienlace 34 puede transmitir tráfico
entre el abonado 1 y la red 2 usando una única dirección de red,
aunque se usen dos conexiones físicas.
Tal como se ha descrito anteriormente, con el uso
del conjunto multienlace 35, las conexiones multienlace de una
pluralidad de abonados se pueden dirigir a la misma entidad de
hardware respectiva la cual a su vez está en conexión con una
entidad multienlace 34 correspondiente.
El total de conexiones físicas desde el abonado 1
a la entidad multienlace no se limita a dos, aunque en el caso de
que se usen más conexiones físicas, se deben repetir las partes de
comunicación C10 a C17. En el ejemplo mostrado en la Fig. 1, las
instancias PPP PPP-1 y PPP-2 del
conjunto multienlace 35 están ubicadas en la misma entidad de
hardware. Esta situación es importante cuando se terminan
conexiones, las cuales de hecho pasan a través de diferentes
instancias PPP, en una única entidad multienlace.
Haciendo referencia al diagrama de flujo mostrado
en la Fig. 2, se describirá de una forma más general el
funcionamiento del dispositivo de conmutación 3.
Cuando el dispositivo de conmutación 3 de la Fig.
1 recibe una solicitud de conexión (física) del abonado 1 (etapa
S1), comprueba si la conexión solicitada pertenece a una conexión
multienlace que ya está establecida entre el abonado 1 y la red 2
por medio del dispositivo de conmutación 3.
Si en la etapa S2 se detecta que la conexión
representa una conexión multienlace nueva a establecer entre el
abonado 1 y la red 2, el dispositivo de conmutación 3 inicia una
entidad multienlace 34 nueva o libre para la nueva conexión
multienlace (etapa S3). A continuación, se reserva una instancia PPP
nueva o libre (PPP-1 en la Fig. 1) para la conexión
física solicitada en una entidad de hardware nueva (etapa S4). Como
consecuencia, se establece la conexión entre el abonado 1 y la red 2
a través de la entidad de hardware y de la entidad multienlace
correspondiente a esta entidad de hardware de manera que se puede
transmitir tráfico entre el abonado 1 y la red 2
(etapa S5).
(etapa S5).
En el caso de que en la etapa S2 se detecte que
la conexión solicitada pertenece a una conexión multienlace ya
establecida, esta conexión multienlace se determina (etapa S6) tal
como se ha descrito en relación con la Fig. 1. A continuación, se
reserva una instancia PPP libre en la entidad de hardware ya
existente para la conexión multienlace establecida (etapa S7). Según
la Fig. 1, PPP-2 se reserva para la conexión C10 en
la misma entidad de hardware a la cual pertenece
PPP-1. Como consecuencia, se establece la conexión
entre el abonado 1 y la red 2 a través de la entidad de hardware
existente y la entidad multienlace 34 correspondiente (etapa S5) la
cual ya ha sido iniciada para la conexión multienlace a la cual
pertenece la conexión física.
Según la presente invención, se puede evitar el
uso de protocolos de tunelización para tunelizar conexiones físicas
desde una entidad de hardware del dispositivo de conmutación a otra
entidad de hardware.
Teniendo en cuenta este hecho, se puede mejorar
la QoS (Calidad de Servicio) de las conexiones multienlace y se
puede reducir la carga relacionada con el control de conexiones
multienlaces y el consumo de recursos.
Aunque la invención se ha descrito haciendo
referencia a una forma de realización preferida, la descripción es
ilustrativa de la invención y no se debe considerar como limitativa
de esta última. Los expertos en la materia apreciarán que se pueden
realizar varias modificaciones y aplicaciones sin apartarse por ello
del alcance de la invención tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (4)
1. Dispositivo de conmutación (3) para
proporcionar una conexión multienlace entre un abonado (1) y una red
(2), constando la conexión multienlace de una pluralidad de
conexiones físicas asumidas por el abonado (1), que comprende:
una pluralidad de medios de conversión (34, 35)
que convierten, cada uno de ellos, al producirse la activación,
conexiones físicas en una conexión lógica hacia la red (2) y que
convierten una conexión lógica proveniente de la red (2) en conexión
físicas, en los que cada uno de los medios de conversión (34, 35)
comprende una pluralidad de unidades (PPP-1 a
PPP-N) de conexión; y
medios de control (31, 32, 33) para aceptar una
conexión del abonado (1), para detectar que la conexión es una
conexión física perteneciente a una conexión multienlace, para
activar una primera unidad de conexión de entre la pluralidad de
unidades (PPP-1 a PPP-N) de
conexión para la conexión multienlace detectada, para activar
unidades de conexión adicionales pertenecientes a los mismos medios
de conversión como la primera unidad de conexión para conexiones
físicas aceptadas subsiguientemente pertenecientes a la conexión
multienlace detectada, y para dirigir la conexión aceptada y las
conexiones físicas aceptadas subsiguientemente pertenecientes a la
conexión multienlace detectada hacia la primera unidad de conexión y
las unidades de conexión adicionales de los medios de conversión
(34, 35) activados para esta conexión multienlace.
2. Dispositivo de conmutación según la
reivindicación 1, en el que los medios de control detectan que una
conexión física pertenece a la conexión multienlace basándose en
información de identificación incluida en la conexión física.
3. Método de conmutación para proporcionar una
conexión multienlace entre un abonado (1) y una red (2), constando
la conexión multienlace de una pluralidad de conexiones físicas
asumidas por el abonado (1), que comprende las etapas
siguientes:
se acepta (S1) una conexión del abonado (1);
se detecta (S2) que la conexión es una conexión
física perteneciente a una conexión multienlace;
se activa (S3, S4) una primera unidad de conexión
de entre una pluralidad de unidades (PPP-1 a
PPP-N) de conexión de una pluralidad de medios de
conversión (34, 35) para la conexión multienlace detectada,
convirtiendo cada uno de los medios de conversión, al producirse la
activación, conexiones físicas en una conexión lógica hacia la red
(2) y convirtiendo una conexión lógica proveniente de la red (2) en
conexiones físicas;
se activan (S7) unidades de conexión adicionales
pertenecientes a los mismos medios de conversión que la primera
unidad de conexión para conexiones físicas aceptadas
subsiguientemente pertenecientes a la conexión multienlace
detectada; y
se dirigen (S4, S7) la conexión aceptada y las
conexiones físicas aceptadas subsiguientemente pertenecientes a la
conexión multienlace detectada hacia la primera unidad de conexión y
las unidades de conexión adicionales de los medios de conversión
(34, 35) activados para esta conexión multienlace.
4. Método de conmutación según la reivindicación
3, en el que se detecta (S6), en la etapa de detección, que una
conexión física pertenece a la conexión multienlace basándose en
información de identificación incluida en la conexión física.
Applications Claiming Priority (1)
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