ES2294468T3 - Procedimiento y emisor para la transmision de paquetes de datos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de una serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 y DATA3) desde un emisor (PROXY), dado el caso a través de uno o varios equipos que retransmiten los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 y DATA3) a un receptor (MS), utilizando un protocolo TCP, - enviando el emisor (PROXY) al comienzo de la transmisión de datos de usuario un primer conjunto de paquetes de datos de usuario DATA1, DATA2 y DATA3) al receptor (MS), - enviándose los paquetes de datos de usuario, cuando se envía un conjunto de paquete de datos de usuario como primer conjunto de paquetes de datos de usuario, en secuencia directa uno tras otro, caracterizado porque - el emisor (PROXY), tras el envío del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1), no envía durante un período de tiempo (ZS) ningún paquete de datos de usuario al receptor (MS), siendo superior este espacio del tiempo (ZS) a aquel espacio de tiempo que dado el caso transcurre entre el envío de los paquetes de datos de usuario individuales del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1), - enviando el emisor (PROXY) en un instante posterior (T) un segundo conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA2, DATA3) de la serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 DATA3) al receptor (MS) y - recibiendo el emisor (PROXY) del receptor (MS) una confirmación de recepción (ACK) enviada en base a la recepción del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1), - determinándose el instante posterior (T) tal que se encuentra antes del instante (TA) de la recepción de la confirmación de recepción (ACK) por parte del emisor (PROXY) de los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3).
Description
Procedimiento y emisor para la transmisión de
paquetes de datos.
La invención se refiere a un procedimiento para
transmitir una serie de paquetes de datos de usuario desde un
emisor, dado el caso a través de uno o varios equipos que
retransmiten los paquetes de datos de usuario, a un receptor,
utilizando un protocolo TCP según el preámbulo de la reivindicación
1.
Además, se refiere la invención a un dispositivo
para transmitir una serie de paquetes de datos de usuario a un
receptor, dado el caso a través de uno o varios equipos que
retransmiten los paquetes de datos de usuario según el preámbulo de
la reivindicación 8.
En los sistemas de comunicaciones por radio se
transmiten informaciones (por ejemplo voz, información de imagen,
información de vídeo, SMS (Short Message Service, servicio de
mensajes cortos) u otros datos de usuario) con ayuda de ondas
electromagnéticas a través de una interfaz de radio entre la
estación de radio emisora y el receptor. La emisión de las ondas
electromagnéticas se realiza entonces con frecuencias portadoras,
que se encuentran en la banda de frecuencias previstas para el
correspondiente sistema. Un sistema de comunicaciones por radio
incluye entonces estaciones de abonado, por ejemplo estaciones
móviles, estaciones de base, así como otros equipos por el lado de
la red.
En muchos sistemas de comunicaciones por radio,
como p.e. en sistemas según el estándar GPRS (General Packet Radio
System, servicio general de radio por paquetes), al igual que
también en muchas redes ligadas a línea, se transmiten datos de
usuario por bloques desde un emisor a un receptor en forma de
paquetes de datos de usuario. A menudo se utiliza entonces el
protocolo TCP (Transmission Control Protocol, protocolo de control
de transmisión), que usualmente se utiliza también para
transmisiones de datos en relación con Internet. Al comienzo de una
transmisión de datos de usuario utilizando el protocolo TCP, se
emplea entonces el llamado
"Slow-Start-Algorithmus"
(algoritmo de arranque lento) para evitar la sobrecarga de la
correspondiente red. Para ello envía el emisor primeramente uno o
unos pocos paquetes de datos de usuario. Una vez que el emisor ha
recibido la confirmación de recepción para este o estos paquetes de
datos de usuario, envía el mismo una cantidad mayor de paquetes de
datos de usuario. De esta manera aumenta con el tiempo la velocidad
de datos transmitida entre emisor y receptor. Una descripción del
algoritmo slow-start (arranque lento) se encuentra
por ejemplo en
- W. Richard Stevens: TCP/IP Illustrated, volumen 1, Los protocolos, Addison Wesley Longman, Inc., 1994, págs. 285-287.
El documento WO 01/37507 A2 describe una
transmisión de datos entre un emisor y un receptor utilizando el
WAP (Wireless Application Protocol, protocolo de aplicación
inalámbrica). El emisor envía paquetes por grupos. Es posible que
se envíen los paquetes "not stop and wait" (sin parada y
espera). Esto significa que los paquetes de un grupo pueden
enviarse antes de que se haya recibido una confirmación relativa a
paquetes de un grupo precedente por parte del emisor.
La invención tiene como tarea básica mostrar un
procedimiento del tipo citado al principio que posibilite una
transmisión efectiva de paquetes de datos de usuario entre un emisor
y un receptor en la fase inicial de la transmisión de datos de
usuario entre el emisor y el receptor. Además, debe mostrarse para
ello un dispositivo adecuado para la transmisión de paquetes de
datos de usuario del tipo citado al principio.
Esta tarea se resuelve en cuanto al
procedimiento mediante un procedimiento con las particularidades de
la reivindicación 1.
Ventajosos perfeccionamientos y mejoras son
objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Para transmitir una serie de paquetes de datos
de usuario desde un emisor, dado el caso a través de uno o varios
equipos que retransmiten los paquetes de datos de usuario a un
receptor, se utiliza un protocolo TCP. Al comienzo de la
transmisión de los datos de usuario envía el emisor una primera
cantidad de paquetes de datos de usuario de la serie de paquetes de
datos de usuario al receptor. Si esta primera cantidad de paquetes
de datos de usuario está compuesta por un conjunto de paquetes de
datos de usuario, entonces éstos se envían en secuencia directa
uno tras otro. Durante un espacio de tiempo tras el envío de la
primera cantidad de paquetes de datos de usuario, no envía el
emisor ningún paquetes de datos de usuario al receptor. En un
instante posterior, envía el emisor una segunda cantidad de
paquetes de datos de usuario de la serie de paquetes de datos de
usuario al receptor. El emisor recibe del receptor una confirmación
de recepción, que el receptor envía tras recibir el primer conjunto
de paquetes de datos de usuario.
En el marco de la invención se determina el
instante posterior tal que el mismo se encuentra antes del instante
de recepción de la confirmación de recepción por parte del emisor de
los paquetes de datos de usuario.
El protocolo TCP utilizado en la invención para
la transmisión de paquetes de datos es un protocolo fiable, que
puede utilizarse para poner a disposición un transporte seguro de
datos mediante diversas redes. En particular encuentra utilización
el protocolo TCP juntamente con el protocolo IP (Internet Protocol,
protocolo de Internet). En el modelo de capas OSI está situado el
protocolo TCP en la cuarta capa, es decir, la capa de transporte,
mientras que dentro del modelo de capas TCP/IP está dispuesto en la
tercera capa, es decir, la capa de transporte o capa
host-to-host (ordenador a
ordenador).
En el procedimiento se encuentran a disposición
del emisor los datos de usuario que han de transmitirse en forma de
un conjunto de paquetes de datos de usuario al receptor. Esta
transmisión puede realizarse bien de manera directa, es decir, sin
intercalar otros equipos, entre el emisor y el receptor, por ejemplo
a través de líneas fijas o a través de radio, pero los paquetes de
datos de usuario pueden también ser retransmitidos por uno o varios
equipos entre el emisor y el receptor. La transmisión de datos de
usuario comienza enviando el emisor un primer conjunto de paquetes
de datos de usuario al receptor. Los paquetes de datos de usuario
del primer conjunto de paquetes de datos de usuario se envían
entonces en lo posible directamente uno tras otro. El tiempo que
transcurre entre el envío de los distintos paquetes de datos de
usuario del primer conjunto de paquetes de datos de usuario depende
de las capacidades del emisor. Por ejemplo puede presentarse
entonces un retardo debido a que los paquetes deben generarse o
bien procesarse en el emisor en las distintas capas lógicas del
emisor.
Tras el envío del primer conjunto de paquetes de
datos de usuario, durante un espacio de tiempo no envía el emisor
ningún paquete de datos de usuario al receptor. Durante este espacio
de tiempo espera el receptor en cuanto a la transmisión de datos de
usuario al receptor. Este espacio de tiempo de espera es superior en
cualquier caso a aquel espacio de tiempo que transcurre dado el
caso entre la emisión de los distintos paquetes de datos de usuario
del primer conjunto de paquetes de datos de usuario. En un instante
posterior envía el emisor un segundo conjunto de paquetes de datos
de usuario al receptor. Aquí puede tratarse, al igual que en el
primer conjunto de paquetes de datos de usuario, de un único
paquete de datos de usuario o también de un conjunto de paquetes de
datos de usuario. El instante posterior se refiere al envío del
paquete de datos de usuario enviado primeramente del segundo
conjunto de paquetes de datos de usuario.
El emisor recibe del receptor una confirmación
de recepción que envía el receptor una vez que ha recibido el
primer conjunto de paquetes de datos de usuario. De esta
confirmación de recepción puede deducir así el emisor que se ha
realizado la recepción del primer conjunto de paquetes de datos de
usuario por parte del receptor, y que no ha tenido lugar por lo
tanto en este caso una pérdida de una parte del primer conjunto de
paquetes de datos de usuario ni tampoco de todos los paquetes de
datos de usuario del primer conjunto de paquetes de datos de
usuario. El emisor comienza con el envío del segundo conjunto de
paquetes de datos de usuario antes de que haya recibido la
confirmación de recepción del receptor relativa al primer conjunto
de paquetes de datos de usuario. El espacio de tiempo durante el
cual el emisor no envía ningún paquete de datos de usuario al
receptor, queda limitado así hacia arriba mediante esta
condición.
En un perfeccionamiento de la invención, se
determina el instante posterior tal que el receptor recibe el
segundo conjunto de paquetes de datos de usuario tras el envío de la
confirmación de recepción. Esto tiene la ventaja de que los
procedimientos usuales, como por ejemplo el conocido algoritmo
slow-start (arranque lento), en el que el receptor
sólo recibe un segundo conjunto de paquetes de datos de usuario tras
el envío de la confirmación de recepción relativa al primer
conjunto de paquetes de datos de usuario, sólo tiene que ser
modificado en una medida limitada para poder implementar el
procedimiento correspondiente a la invención. Por el lado del
receptor, no se necesita así en este perfeccionamiento de la
invención ninguna modificación respecto a los procedimientos
usuales citados. Por el contrario, sería necesaria una modificación
para el receptor cuando el instante posterior se determinase tal
que el receptor reciba el segundo conjunto de paquetes de datos de
usuario antes del envío de la confirmación de recepción, lo cual se
corresponde con otra forma constructiva del procedimiento
correspondiente a la invención.
Ventajosamente, depende el espacio el tiempo de
la diferencia en tiempo entre el envío un paquete de datos por
parte del emisor y la recepción de este paquete de datos por parte
del receptor. La diferencia en tiempo entre el envío de un paquete
de datos por parte del emisor y la recepción de este paquete de
datos por parte del receptor se corresponde por lo general con la
diferencia en tiempo entre el envío de un paquete de datos por
parte del receptor y la recepción de este paquete de datos por parte
del emisor, con lo que la dependencia puede formularse también a la
inversa. La dependencia del espacio de tiempo actúa según las
explicaciones anteriores de manera directa sobre la determinación
del instante posterior en el que se envía el segundo conjunto de
paquetes de datos de usuario, ya que el instante posterior
representa el punto final del espacio de tiempo. En particular
puede calcularse esta diferencia de tiempo antes de la transmisión
de los paquetes de datos de usuario, por ejemplo en el marco de una
rutina para establecer el enlace. Para ello puede medirse para el
cálculo del tiempo de recorrido completo aquel tiempo que transcurre
tras el envío de un paquete de datos por parte del emisor hasta la
recepción de un paquete de datos en el emisor que funciona como
respuesta a este paquete de datos. La diferencia en tiempo entre el
envío de un paquete de datos por parte del emisor y la recepción de
este paquete datos por parte del receptor es aproximadamente la
mitad de este tiempo de recorrido completo. El espacio de tiempo
durante el cual el emisor no envía ningún paquete de datos de
usuario al receptor, puede por ejemplo corresponder a la mitad del
tiempo de recorrido completo calculado o también a una fracción o a
un múltiplo de esta mitad de tiempo de recorrido completo.
En un perfeccionamiento de la invención, se
transmiten los paquetes de datos de usuario desde el emisor al
receptor, al menos parcialmente, a través de radio. Para ello puede
utilizarse por ejemplo el estándar de comunicaciones por radio GPRS
o UMTS. Los paquetes de datos de usuario pueden trasmitirse entonces
directamente por radio desde el emisor al receptor, pero también es
posible que los paquetes de datos de usuario se trasmitan desde el
emisor a través de una línea fija a un equipo que envía los paquetes
de datos de usuario por radio al receptor. También pueden
intercalarse otros equipos para retransmitir los paquetes de datos
de usuario.
Los paquetes de datos de usuario son
preferentemente datos de Internet.
En un perfeccionamiento de la invención, el
receptor es parte integrante de un sistema de comunicaciones de
telefonía móvil. Adicionalmente el emisor es un equipo conectado
tanto con el sistema de comunicaciones de telefonía móvil como
también con otra red que utiliza un protocolo TCP. Un ejemplo de un
receptor de este tipo es una estación móvil de un sistema de
comunicaciones por radio GPRS; un ejemplo de un emisor
correspondiente a la invención es un servidor
proxy-TCP, que funciona como enlace entre el sistema
de comunicaciones por radio GPRS e Internet.
Es posible que el segundo conjunto de paquetes
de datos de usuario tenga una cantidad mayor de paquetes de datos
de usuario que el primer conjunto. Esto es especialmente ventajoso
cuando el procedimiento correspondiente a la invención se utiliza
como algoritmo slow-start reelaborado.
La tarea antes citada se resuelve en cuanto al
dispositivo mediante un dispositivo con las particularidades de la
reivindicación 8.
Ventajosos perfeccionamientos y mejoras del
dispositivo son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
El dispositivo para la transmisión de una serie
de paquetes de datos de usuario a un receptor, dado el caso a
través de uno o varios equipos que retransmiten los paquetes de
datos de usuario, dispone de elementos para utilizar un protocolo
TCP para enviar paquetes de datos de usuario, así como elementos
para enviar un primer conjunto de paquetes de datos de usuario de
la serie de paquetes de datos de usuario para el receptor, cuando
se envía un conjunto de paquetes de datos de usuario como primer
conjunto de paquete de datos de usuario en secuencia directa uno
tras otro, y además elementos para enviar un segundo conjunto de
paquete de datos de usuario de la serie de paquetes de datos de
usuario al receptor en un instante posterior tras un espacio de
tiempo después del envío del primer conjunto de paquetes de datos de
usuario.
En el marco de la invención presenta el
dispositivo elementos para determinar el instante posterior, con lo
que el instante posterior se encuentra antes del instante de la
recepción de una confirmación de recepción en el dispositivo
enviada por el receptor en base a la recepción del primer conjunto
de paquetes de datos de usuario.
El dispositivo correspondiente a la invención es
especialmente adecuado para realizar el procedimiento
correspondiente a la invención. Para ello puede presentar el mismo
otros elementos.
En un perfeccionamiento de la invención,
presenta el dispositivo elementos para determinar el instante
posterior, con lo que el espacio de tiempo depende de la diferencia
de tiempo entre el envío de un paquete de datos por parte del
dispositivo y la recepción de este paquete datos por parte del
receptor.
En un perfeccionamiento de la invención el
dispositivo está conectado con un sistema de comunicaciones de
telefonía móvil de tal manera que los paquetes de datos de usuario
pueden trasmitirse a través del sistema de comunicaciones de
telefonía móvil al receptor.
A continuación se describirá la invención más en
detalle en base a un ejemplo de ejecución. Al respecto muestran
Figura 1: un sistema de comunicaciones por radio
GPRS en comunicación con Internet,
figura 2: un diagrama secuencial según el estado
de la técnica,
figura 3: un diagrama secuencial correspondiente
a la invención,
figura 4: un emisor correspondiente a la
invención.
La figura 1 muestra un sistema de comunicaciones
de telefonía móvil GPRS según el estándar GPRS, dentro del cual
pueden trasmitirse datos de usuario por paquetes. La invención puede
no obstante utilizarse también sobre otros sistemas de telefonía
móvil, como por ejemplo sistemas según el estándar UMTS. Parte
integrante del sistema de comunicaciones de telefonía móvil GPRS es
una estación móvil MS. Un abonado de telefonía móvil desea
descargar a través de la estación móvil MS datos de Internet
INTERNET. Para ello está conectado el sistema de comunicaciones de
telefonía móvil GPRS a través de un servidor proxy PROXY. con
Internet INTERNET. Se dispone de distintas aplicaciones
(applications) APP, como por ejemplo e-mail,
servicios de información, juegos, diversas descargas, así como
servicios de vídeo y audio. El servidor proxy PROXY se encuentra en
la interfaz Gi (de interacción) del sistema de comunicaciones de
telefonía móvil GPRS. Esta interfaz es el punto de referencia entre
la pasarela (gateway) GPRS unidad de soporte (GGSN) y la red IP
externa en forma de Internet INTERNET. Si dentro del sistema de
comunicaciones por radio GPRS se formula una consulta relativa a
datos de Internet, entonces no se dirige esta consulta directamente
a un servidor en Internet INTERNET, sino al servidor proxy PROXY.
Este llama a la página web solicitada en un servidor web en Internet
INTERNET, carga esta página, la memoriza sobre un disco duro y
retransmite a continuación los datos solicitados a la estación de
abonado en el sistema de comunicaciones por radio GPRS del que
procedía la consulta. No obstante, puede también suprimirse aquí
la memorización de los datos mediante el servidor proxy PROXY, por
ejemplo en base a una instrucción del servidor web o por
configuración.
La transmisión de datos útiles y de señalización
entre el servidor proxy PROXY y la estación móvil MS se realiza a
través de varios equipos intercalados. El servidor proxy PROXY está
conectado para ello a través de líneas con un equipo de la red
básica del sistema de comunicaciones por radio GPRS, desde el que se
trasmiten las informaciones a través de líneas a estaciones de
base, desde las cuales tienen lugar una transmisión por radio de las
informaciones a la estación móvil MS.
Los paquetes de datos de usuario se trasmiten
desde Internet INTERNET a través del servidor proxy PROXY a la
estación móvil MS utilizando el Transmission Control Protocol (TCP),
protocolo de control de transmisión. El protocolo de control de
transmisión de la capa de transporte se utiliza juntamente con el
protocolo de Internet (Internet Protocol, IP) de la capa de
conmutación. TCP es un protocolo punto a punto orientado al enlace
con transmisión de datos asegurada, control del enlace, control de
flujo, vigilancia del tiempo y múltiplex en la capa de transporte
de la arquitectura de protocolo TCP/IP. TCP es así responsable del
suministro correcto de datos.
Si deben trasmitirse datos útiles utilizando el
TCP a un abonado, entonces se utiliza el algoritmo llamado
slow-start (arranque lento). El sentido de este
algoritmo reside en que reduce el riesgo de una sobrecarga
(congestion) de una red. Para ello arranca el emisor la transmisión
de informaciones útiles con la transmisión de unos pocos paquetes
de datos, a continuación de lo cual el mismo, tras recibir una
confirmación positiva del receptor de los paquetes de datos, envía
más paquete de datos. Tras cada confirmación positiva relativa a la
recepción de paquetes de datos por parte del receptor, puede
enviarse una cantidad mayor de paquetes de datos desde el emisor al
receptor. De esta manera puede aumentar la velocidad de transmisión
de datos con el tiempo, hasta que se alcanza el máximo flujo de
datos posible en ese momento.
La figura 2 muestra un diagrama secuencial para
utilizar un algoritmo slow-start. La secuencia del
tiempo t se representa la figura 2 hacia abajo. En el ejemplo
considerado se transmiten paquetes de datos entre la estación móvil
MS y el servidor proxy PROXY. Puesto que el TCP es un protocolo
orientado al enlace, se establece el enlace entre la estación móvil
MS y el servidor proxy PROXY primeramente a través de un
3-Way-Handshake (negociación en 3
pasos). A través de este
3-Way-Handshake se intercambian
informaciones de control, que establecen el enlace lógico punto a
punto. Para ello envía primeramente la estación móvil MS un paquete
de señalización SYN. Mediante el paquete de señalización SYN
comunica la estación móvil MS al servidor proxy PROXY, entre otros,
que se desea establecer un enlace desde la estación móvil MS. Como
confirmación envía el servidor proxy PROXY seguidamente un paquete
de señalización SYN_ACK. De nuevo confirma la estación móvil MS esta
señal con un paquete de señalización SYN_ACK_ACK. Además, envía la
estación móvil MS al servidor proxy PROXY un paquete de
señalización HTTP_GET, en el que se contiene la solicitud concreta
de paquetes de datos de Internet.
Se denomina como tiempo de recorrido completo
RTT (Round Trip Time) por ejemplo el tiempo entre el envío de la
señal SYN desde la estación móvil MS y la recepción de la señal
SYN_ACK. La diferencia de tiempo RTP/2 entre el envío de un paquete
de datos y la recepción del mismo paquete de datos, se corresponde
aproximadamente, a excepción de retardos que se producen debido al
tratamiento y generación o bien procesamiento de paquetes de datos,
con la mitad del tiempo de recorrido completo RTT. Durante la rutina
para establecer el enlace, se calcula el tiempo de recorrido
completo RTT y/o la diferencia en tiempo entre el envío y la
recepción de una señal entre emisor y receptor por parte del
servidor proxy PROXY.
Una vez que se ha establecido el enlace entre la
estación móvil MS y el servidor proxy PROXY, en base a la solicitud
de la estación móvil MS de datos de Internet tras la recepción de
los datos solicitados por la estación móvil MS en el servidor proxy
PROXY, se encuentra a disposición de la estación móvil MS un
conjunto de datos dentro del servidor proxy PROXY. Estos datos son
procesados por el servidor proxy PROXY según el protocolo TCP y
enviados para estación móvil MS. En el ejemplo considerado se supone
que han de enviarse tres paquetes de datos de usuario con datos de
Internet a la estación móvil MS. Además, envía el servidor proxy
PROXY un primer paquete de datos de usuario DATA1 procedente del
conjunto de datos solicitados por la estación móvil MS a la
estación móvil MS. Tras la recepción del paquete de datos de usuario
DATA1 en la estación móvil MS, envía la misma una confirmación de
recepción ACK al servidor proxy PROXY. A continuación de la
recepción de la confirmación de recepción ACK en el servidor proxy
PROXY en el instante TA, envía éste inmediatamente otros dos
paquetes de datos de usuario DATA2 y DATA3 en el instante T a la
estación móvil MS. Tras el envío del primer paquete de datos de
usuario DATA1 y hasta el envío del segundo paquete datos de usuario
DATA2 transcurre el espacio del tiempo ZS, durante el cual el
servidor proxy PROXY espera, es decir, no envía ningún paquete de
datos de usuario a la estación
móvil MS.
móvil MS.
Según el algoritmo slow-start,
el servidor proxy PROXY sólo está autorizado para enviar otros
paquetes de datos de usuario a la estación móvil MS cuando se ha
recibido una confirmación de recepción ACK positiva del primer
paquete de datos de usuario. Esto significa que el instante TA se
encuentra, según el diagrama secuencial de la figura 2, antes del
instante T.
La finalización del enlace entre la estación
móvil MS y el servidor proxy PROXY se realiza una vez que ha
finalizado la transmisión de paquetes de datos de usuario utilizando
paquetes de datos de señalización FIN, FIN_ACK y FIN_ACK_ACK de
manera análoga al handshake (negociación) del establecimiento del
enlace. La señalización FIN puede enviarse entonces también
juntamente con el paquete de datos de usuario DATA3.
\newpage
Mientras que las señalizaciones para la
confirmación en forma de paquetes de datos SYN_ACK_ACK, FIN_
ACK_ACK y ACK en el marco del ejemplo descrito se han dotado de diferentes nombres, su estructura y su actuación son iguales por lo general cuando se utiliza TCP.
ACK_ACK y ACK en el marco del ejemplo descrito se han dotado de diferentes nombres, su estructura y su actuación son iguales por lo general cuando se utiliza TCP.
El tamaño de objetos que se descargan de
Internet es por lo general de unos 10 KB. Esto se corresponde
aproximadamente con unos 7 a 8 paquetes de datos de usuario dentro
del sistema de comunicaciones por radio GPRS. Debido a que esta
cantidad de paquetes de datos de usuario es baja, se transmite una
gran parte de estos paquetes de datos de usuario utilizando el
algoritmo slow-start. En esta fase durante la que se
utiliza el algoritmo slow-start la velocidad de
transmisión que puede alcanzarse es claramente inferior a la máxima
velocidad de transmisión que puede alcanzarse en base a la anchura
de banda disponible del sistema de comunicaciones por radio
GPRS.
La figura 3 muestra un diagrama secuencial de un
procedimiento correspondiente a la invención. De nuevo se considera
el caso de que tres paquetes de datos de usuario han de ser
transmitidos desde Internet a través de servidor proxy PROXY a la
estación móvil MS. El establecimiento del enlace entre el servidor
proxy PROXY y la estación móvil MS, se realiza de manera análoga a
en el diagrama secuencial de la figura 2.
La transmisión de datos de usuario entre el
servidor proxy PROXY y la estación móvil MS arranca cuando el
servidor proxy PROXY envía un primer paquete de datos de usuario
DATA1 a la estación móvil MS. Tras recibir este primer paquete de
datos de usuario DATA1, envía la estación móvil MS una confirmación
positiva de recepción ACK, que el servidor proxy PROXY recibe en el
instante TA. Durante el espacio del tiempo ZS no envía el servidor
proxy PROXY ningún paquete de datos de usuario a la estación móvil
MS. El servidor proxy PROXY no espera para enviar los otros
paquetes de datos de usuario DATA2 y DATA3 hasta la recepción de la
confirmación de recepción ACK en el instante TA. Tras transcurrir
el espacio de tiempo ZS, en el instante T, que se encuentra antes
del instante TA de la recepción de la confirmación de recepción ACK
en el servidor proxy PROXY, arranca el servidor proxy PROXY el envío
de los restantes paquetes de datos de usuario DATA2 y DATA3.
Entre la recepción de un paquete de datos y el
envío de un paquete de datos como respuesta al paquete de datos
recibido, existen en cada caso distintos tiempos de retardo, que
dependen de las capacidades del emisor y del receptor. Por ejemplo,
aparecen retrasos debido al procesamiento de las señales recibidas y
a la generación de las señales a enviar. Un ejemplo de tal retardo
resulta entre el envío del paquete de datos de usuario DATA2 y el
del paquete de datos de usuario DATA3. El espacio de tiempo ZS es no
obstante en el procedimiento correspondiente a la invención en
cualquier caso mayor que los tiempos de retardo provocados por las
capacidades de procesamiento del emisor.
La finalización del enlace entre el servidor
proxy PROXY y la estación móvil MS, se realiza de manera análoga a
en el diagrama secuencial de la figura 2.
El espacio del tiempo ZS que transcurre entre el
envío del primer paquete de datos de usuario DATA1 y el envío de
los demás paquete de datos de usuario DATA2 y DATA3, viene
determinado por el servidor proxy PROXY. Esto se corresponde de
manera directa con una determinación del instante de envío T de los
paquetes de datos de usuario DATA2 y DATA3. Este espacio de tiempo
ZS puede depender en particular del resultado previamente calculado
para el tiempo de recorrido completo RTT. Por ejemplo, ZS puede
determinarse tal que corresponda aproximadamente a la mitad RTT/2
del tiempo de recorrido completo RTT.
Una ventaja del procedimiento correspondiente a
la invención reside en que los paquetes de datos de usuario a
transmitir al principio de la transmisión de datos de usuario pueden
ser transmitidos en un tiempo más corto que el que sería posible si
se utilizase el algoritmo slow-start tradicional.
Esto se realiza acortando el tiempo durante el cual tanto la
estación móvil MS como también el servidor proxy PROXY esperan
listos para la recepción, es decir, el tiempo posterior al envío de
la confirmación de recepción por parte del receptor hasta el envío
de los otros paquetes de datos por parte del emisor en el instante
T.
Contrariamente a la transmisión de paquetes de
datos de usuario a través de líneas fijas, la proporción de
paquetes de datos de usuario que se pierden durante una transmisión
por radio mediante GPRS, es reducida. Cuando se pierde un paquete
de datos de usuario, no puede recibir el servidor proxy PROXY
ninguna confirmación de recepción ACK, ya que receptor no envía una
tal confirmación. En este caso se envía de nuevo el correspondiente
paquete de datos de usuario perdido durante la transmisión. Debido a
la reducida tasa de pérdida de paquetes dentro de un sistema de
comunicaciones por radio GPRS, sólo se presenta esporádicamente una
tal ausencia de una confirmación de recepción ACK. Por ello, la
aplicación del procedimiento correspondiente a la invención, en el
que el emisor no espera para transmitir otros paquetes de datos de
usuario hasta la recepción de la confirmación de recepción ACK, es
especialmente ventajosa en sistemas de comunicaciones de telefonía
móvil.
Además, la utilización del procedimiento
correspondiente a la invención en un sistema de comunicaciones de
telefonía móvil es especialmente ventajosa, ya que el tiempo de
recorrido completo en sistemas de comunicaciones de telefonía móvil
por lo general es muy elevado. Así, por lo general los tiempos de
recorrido completo entre la interfaz Gi (de interacción) y la
estación móvil son de 1,5 segundos. Esto trae como consecuencia que
cuando se utiliza un algoritmo slow-start no
modificado, transcurre bastante tiempo entre la recepción del primer
paquete de datos y la de los siguientes paquetes de datos en la
estación móvil. Esto da lugar a que en la fase inicial de una
transmisión de datos de usuario sólo puedan transmitirse pocos
paquetes de datos de usuario por unidad de tiempo. Mediante la
reducción del espacio de tiempo entre la transmisión de un primer
paquete de datos de usuario y la siguiente transmisión de paquetes
de datos de usuario en el marco de un algoritmo
slow-start modificado, permite el procedimiento
correspondiente a la invención un claro aumento del flujo de datos
al comienzo de una transmisión de datos de usuario.
La figura 4 muestra un emisor correspondiente a
la invención en forma de un servidor proxy PROXY. Este presenta
elementos M1 que le permiten recibir, procesar y enviar paquetes de
datos utilizando el protocolo TCP. Además, existen elementos M2 y
M3, en base a los cuales el servidor proxy PROXY puede enviar
paquetes de datos de usuario a un receptor según el procedimiento
correspondiente a la invención. Los elementos M4 permiten al emisor
determinar un instante en el que el mismo envía otros paquetes de
datos de usuario una vez que ha esperado sin enviar paquetes de
datos de usuario al receptor un espacio de tiempo tras el envío de
un primer paquete de datos o de un conjunto de primeros paquetes de
datos.
La modificación del algoritmo
slow-start para la transmisión de datos desde un
servidor proxy a una estación de abonado es entonces independiente
de la utilización del algoritmo slow-start para la
transmisión de datos entre Internet y el servidor proxy. Así puede
modificarse la pila de protocolo del servidor proxy por el lado de
la estación de abonado para implementar el procedimiento
correspondiente a la invención sin hacer necesaria una modificación
de la pila de protocolo por parte de Internet.
El procedimiento correspondiente a la invención
no necesita ninguna modificación de la estación de abonado que
recibe los datos del emisor. Más bien puede comportarse la estación
de abonado tal como exige el procedimiento
slow-start tradicional.
Claims (10)
1. Procedimiento para la transmisión de una
serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 y DATA3) desde
un emisor (PROXY), dado el caso a través de uno o varios equipos que
retransmiten los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 y DATA3)
a un receptor (MS), utilizando un protocolo TCP,
- -
- enviando el emisor (PROXY) al comienzo de la transmisión de datos de usuario un primer conjunto de paquetes de datos de usuario DATA1, DATA2 y DATA3) al receptor (MS),
- -
- enviándose los paquetes de datos de usuario, cuando se envía un conjunto de paquete de datos de usuario como primer conjunto de paquetes de datos de usuario, en secuencia directa uno tras otro,
caracterizado porque
- -
- el emisor (PROXY), tras el envío del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1), no envía durante un período de tiempo (ZS) ningún paquete de datos de usuario al receptor (MS), siendo superior este espacio del tiempo (ZS) a aquel espacio de tiempo que dado el caso transcurre entre el envío de los paquetes de datos de usuario individuales del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1),
- -
- enviando el emisor (PROXY) en un instante posterior (T) un segundo conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA2, DATA3) de la serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2 DATA3) al receptor (MS) y
- -
- recibiendo el emisor (PROXY) del receptor (MS) una confirmación de recepción (ACK) enviada en base a la recepción del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1),
- -
- determinándose el instante posterior (T) tal que se encuentra antes del instante (TA) de la recepción de la confirmación de recepción (ACK) por parte del emisor (PROXY) de los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el instante posterior (T) se determina tal que
el receptor (MS) recibe el segundo conjunto de paquetes de datos de
usuario (DATA2, DATA3) tras el envío de la confirmación de recepción
(ACK).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque
el espacio del tiempo (ZS) depende de la
diferencia en tiempo (RTT/2) entre el envío de un paquete de datos
por parte del emisor (PROXY) y la recepción de este paquete de datos
por el receptor (MS).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque
los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2,
DATA3) se transmiten del emisor (PROXY) al receptor (MS), al menos
parcialmente, mediante radio.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque
los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2,
DATA3) son datos de Internet (INTERNET).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque
- -
- el receptor (MS) es parte integrante de un sistema de comunicaciones de telefonía móvil (GPRS) y
- -
- porque el emisor (PROXY) es un equipo conectado tanto con el sistema de comunicaciones de telefonía móvil (GPRS) como también con otra red (INTERNET) que utiliza un protocolo TCP.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque
el segundo conjunto de paquetes de datos de
usuario (DATA2, DATA3) sobrepasa en número al primer conjunto de
paquetes de datos de usuario (DATA1).
8. Dispositivo (PROXY) para transmitir una serie
de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3) a un receptor
(MS), dado el caso a través de uno o varios equipos que retransmiten
los paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3),
- -
- con elementos (M1) para utilizar un protocolo TCP para enviar paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3),
- -
- con elementos (M2) para enviar un primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1) de la serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3) al receptor (MS), enviando un conjunto de paquetes de datos de usuario como primer conjunto de paquetes de datos de usuario en secuencia directa uno tras otro,
caracterizado por
- -
- elementos (M3) para enviar un segundo conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA2, DATA3) de la serie de paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3) al receptor (MS) en un instante posterior (T) una vez transcurrido un espacio de tiempo (ZS) tras el envío del primer paquete de datos de usuario (DATA1), siendo este espacio de tiempo (ZS) superior al espacio de tiempo que transcurre dado el caso entre el envío de los paquetes de datos de usuario individuales del primer conjunto de paquetes de datos de usuario,
- -
- y elementos (M4) para determinar el instante posterior (T) tal que el instante posterior (T) se encuentra antes del instante (TA) de la recepción de una confirmación de recepción (ACK) del receptor (MS) en base a la recepción del primer conjunto de paquetes de datos de usuario (DATA1) en el dispositivo (PROXY).
9. Dispositivo (PROXY) según la reivindicación
8,
caracterizado porque
el dispositivo (PROXY) dispone de elementos (M4)
para determinar el instante posterior (T) tal que el instante
posterior (ZS) depende de la diferencia de tiempo (RTT/2) entre el
envío de un paquete de datos por el dispositivo (PROXY) y la
recepción de este paquete de datos por el receptor (MS).
10. Dispositivo (PROXY) según la reivindicación
8 ó 9,
caracterizado porque
el dispositivo (PROXY) está conectado con un
sistema de comunicaciones de telefonía móvil (GPRS) tal que los
paquetes de datos de usuario (DATA1, DATA2, DATA3) pueden
transmitirse a través del sistema de comunicaciones de telefonía
móvil (GPRS) al receptor (MS).
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