ES2248520T3 - Metodo para mantenimiento y aplicaciohn selectivamente de una compresion ppp en un sistema de comunicacion por cable. - Google Patents
Metodo para mantenimiento y aplicaciohn selectivamente de una compresion ppp en un sistema de comunicacion por cable.Info
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Abstract
Un método para mantener un estado de compresión y para aplicar una técnica de compresión después de una renegociación de protocolo punto a punto sobre una interfaz aérea Um de una red de comunicación inalámbrica, comprendiendo dicho método: recibir, en un dispositivo de comunicación (104, 106), datos empaquetados transmitidos desde un dispositivo terminal (102), dicho dispositivo terminal acoplado a dicho dispositivo de comunicación por medio de una interfaz interna (Rm); comprobar si dichos datos empaquetados recibidos comprenden datos comprimidos o descomprimidos y estando dicho método caracterizado por: determinar, en respuesta a comprobar que dichos datos empaquetados recibidos comprenden datos comprimidos, si la información de conexión que identifica el número de un intervalo de compresión en la entidad que realiza la descompresión (IWF) se incluye en dichos datos comprimidos y si dicho número supera un número máximo de intervalos de descompresión en la entidad que realiza la descompresión (IWF); y descomprimir, en respuesta a determinar que dicho número supera de dicho número máximo de intervalos de descompresión, dichos datos comprimidos empaquetados en un intervalo local de descompresión configurado en dicho dispositivo de comunicación (104, 106)
Description
Método para mantenimiento y aplicación
selectivamente de una compresión PPP en un sistema de comunicación
sin cable.
Esta invención generalmente se relaciona con el
campo de las comunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la
presente invención se refiere a un método novedoso para determinar
cuándo mantener un estado de compresión y aplicar eficientemente
técnicas de compresión correspondiente a un dispositivo comunicación
inalámbrica.
Innovaciones recientes en las técnicas de
comunicación inalámbrica y en las tecnologías relacionadas con
computadoras, así como también el crecimiento sin precedentes de
abonados de Internet, han preparado el terreno para la computación
móvil. En efecto, la popularidad de la computación móvil ha puesto
exigencias mayores sobre la actual infraestructura de Internet para
proveer a los usuarios móviles de más soporte. Una parte crucial
para enfrentarse con estas exigencias y proveer a los usuarios del
soporte necesario es el uso de la tecnología Acceso Múltiple por
División de Código (CDMA) en sistemas inalámbricos de
comunicación.
El CDMA es una técnica digital de canalización de
radio-frecuencia (RF) definida en la Norma
Provisional-95 de la Asociación de Industrias de
Telecomunicación / Asociación de Industrias Electrónicas (TIA / EIA
IS-95), titulada "ESTÁNDAR DE COMPATIBILIDAD DE
ESTACION MOVIL - ESTACION BASE PARA SISTEMA CELULAR DE MODO DUAL DE
ESPECTRO EXPANDIDO DE BANDA ANCHA", publicado en el Julio 1993.
Otros estándares que describen operaciones CDMA incluyen TIA
TR45/.5. El CDMA2000 ITU-R RTT Presentación de
Candidato, aprobada el 15 de Mayo de 1998 y el Proyecto de
Asociación de Tercera Generación - Grupo Técnico de Especificación -
Arquitectura de Protocolo de Acceso Radio de Interfaz Red / Radio,
Versión 99. Los sistemas inalámbricos de comunicación que emplean
tecnología CDMA asignan un código único a las señales de
comunicación y expanden estas señales de comunicación sobre un ancho
de banda común (banda ancha) de espectro expandido. Mientras el
aparato receptor en un sistema CDMA tenga el código correcto, puede
detectar exitosamente y seleccionar su señal de comunicación de las
otras señales transmitidas concurrentemente sobre el mismo ancho de
banda. El uso de CDMA produce un aumento en la capacidad de tráfico
del sistema, mejora total calidad de llamada y la reducción de
ruido, y provee un mecanismo fiable de transporte para el servicio
de trasporte de datos.
La Fig. 1 ilustra los elementos básicos de tal
sistema inalámbrico de comunicación de datos 100. Los
profesionales apreciarán fácilmente que estos elementos, y sus
interfaces, pueden modificarse, aumentarse, o someterse a diversos
estándares conocidos en el arte, sin limitar su alcance o función.
El sistema 100 permite a un equipo terminal móvil,
dispositivo TE2 102 (p. ej., Un equipo de terminal como una
computadora portátil o de mano) para comunicarse con una entidad de
acceso, tal como una Función Interfuncionamiento (IWF) 108 o
un Nodo de Servicio de Paquete Datos (PSDN). La IWF 108 sirve como
acceso entre la red inalámbrica y otras redes, tal como la Red
Pública Telefónica Conmutada (PSTN) o redes cableadas de paquetes de
datos que proveen acceso a Internet o basado en Intranet. El sistema
100 incluye un dispositivo inalámbrico de comunicación,
dispositivo MT2 104 (p. ej., teléfono inalámbrico), y una
Estación Base/Centro Conmutación Móvil (BS/MSC) 106 o una Red
de Acceso Radio (RAN). Frecuentemente, el IWF 108 estará
localizado junto con los BS/MSC 106. Una interfaz L puede
acoplar la IWF 108 al BS/MSC 106. El dispositivo TE2
102 se acopla electrónicamente al dispositivo MT2 104
por medio de la interfaz R_{m}. El dispositivo MT2 104
comunica con los BS/MSC 106 por medio de la interfaz
inalámbrica U_{m}. El dispositivo TE2 102 y el dispositivo
MT2 104 pueden integrarse en una unidad única (p. ej., el
dispositivo MT0) o pueden separarse, como en el caso de una unidad
instalada de teléfono móvil en que un portátil es el dispositivo TE2
102 y el transceptor es el dispositivo MT2 104. Es
importante hacer notar que, como se indica en la Fig. 2, la
combinación del dispositivo TE2 102 y el dispositivo MT2
104, bien integrados o separados, se denomina generalmente a
como estación móvil
(MS) 103.
(MS) 103.
Otro soporte se hace posible mediante la
aplicación de diversos protocolos bien conocidos para controlar,
gestionar, o de otra manera facilitar diferentes aspectos de las
comunicaciones inalámbricas. Por ejemplo, el fluido vital de la
infraestructura Internet, el Protocolo Internet (IP), se ha
incorporado en muchos servicios de comunicación inalámbrica para
alojar servicios orientados a paquetes. El protocolo IP especifica
el direccionamiento y el encaminamiento de paquetes (datagramas)
entre ordenadores centrales y se define en la Petición Para
Comentarios 791 (RFC 791) titulada "PROTOCOLO DARPA DE INTERNET
ESPECIFICACION DE PROTOCOLO DE PROGRAMA INTERNET," publicado en
Septiembre de 1981.
El protocolo IP es un protocolo de capa de red
que encapsula datos en paquetes IP para transmisión. En la cabecera
del paquete se añade la información de direccionamiento y
encaminamiento. Las cabeceras IP contienen direcciones de
32-bits que identifican a los computadores centrales
remitente y receptor. Estas direcciones son utilizadas por los
enrutadores intermedios para seleccionar una vía a través de la red
para el paquete hacia su destino definitivo a la dirección
destinada. Por tanto, el protocolo IP permite que paquetes que se
originan en cualquier nodo Internet del mundo ser encaminen a
cualquier otro nodo Internet del mundo.
Otro protocolo bien conocido incorporado a
sistemas inalámbricos de comunicaciones es el Protocolo Punto - a -
Punto (PPP), que provee, inter alia, acceso a Internet. El
protocolo PPP se describe de forma detallada en la Petición para
Comentarios 1661 (RFC 1661), titulada "EL PROTOCOLO PUNTO - A -
PUNTO (PPP)", publicado en Julio de 1994.
Esencialmente, el protocolo PPP especifica un
método para transportar datagramas multiprotocolo sobre enlaces
punto - a - punto y contiene tres componentes principales: un método
de encapsular datagramas multiprotocolo; un Protocolo de Control de
Enlace (LCP) para establecer, configurar, y probar una conexión de
enlace de datos; y una familia de Protocolos de Control de Red
(NCPs) para establecer y configurar red diferentes protocolos de
capa de red.
En un esfuerzo para proveer una gran cantidad de
servicios sobre sistemas inalámbricos de comunicación, se han
desarrollado varios estándares para adaptar la transmisión de datos
inalámbrica entre el dispositivo TE2 102 y la IWF 108.
Por ejemplo, el estándar TIA/EIA IS-707.5, titulado
"OPCIONES DE SERVICIO DE DATOS PARA SISTEMAS DE ESPECTRO EXPANDIDO
DE BANDA ANCHA: SERVICIOS DE PAQUETES DE DATOS," publicado en
Febrero de 1998, define requerimientos para soporte de capacidad de
transmisión de paquete de datos sobre sistemas TIA/EIA
IS-95 y especifica un conjunto de servicios
portadores de paquetes de datos. Igualmente, el estándar TIA/EIA
IS-707-A., titulado "OPCIONES DE
SERVICIO DATOS PARA SISTEMAS DE ESPECTRO EXPANDIDO: SERVICIOS DE
PAQUETES DE DATOS," y el estándar TIA/EIA
IS-707-A.9, titulado "OPCIONES DE
SERVICIOS DE DATOS PARA SISTEMAS DE ESPECTRO EXPANDIDO: SERVICIOS DE
PAQUETES DE DATOS DE ALTA VELOCIDAD," ambos publicados en Marzo
de 1999, también definen requerimientos para soporte de transmisión
de paquetes de datos sobre sistemas TIA/EIA IS-95.
Además, también definen requerimientos para soporte de transmisión
de paquetes de datos sobre sistemas CDMA nuevos estándares como
TIA/EIA IS -707-A-1 y
A-2, titulados "OPCIONES DE SERVICIO DE DATOS PARA
SISTEMAS DE ESPECTRO EXPANDIDO: SERVICIOS DE PAQUETES DE DATOS DE
ALTA VELOCIDAD CDMA2000," (Resolución Ballot Versión de
1999).
En particular, el estándar
IS-707.5 proporciona ciertos modos de servicio de
paquete de datos que pueden utilizarse para comunicar el dispositivo
TE2 102 y el IWF 108 vía BS / MSC 106. Al
hacerlo así, el IS-707.5 introduce el Modelo de Red,
que detalla los requerimientos de protocolo de paquete de datos para
las interfaces R_{m} y U_{m}. El modelo de red representa la
situación donde se establece un primer enlace PPP entre el
dispositivo TE2 102 y el dispositivo MT2 104, y un
segundo enlace PPP, independiente del primero, se establece entre el
dispositivo MT2 104 y el IWF 108. Este modelo hace al
dispositivo MT2 104 responsable de desentramar cualesquiera
paquetes PPP recibidos y reentramarlos antes de remitirlos a su
destino final así como también proveyendo gestión de movilidad y
gestión de dirección de red.
La Fig. 2 ilustra las pilas de protocolo 200 en
cada entidad del Modelo de Red IS-707.5. Más a la
izquierda de la Fig. 2 está una pila de protocolo, mostrada en el
formato vertical convencional, representando las capas de protocolo
que corren sobre el dispositivo TE2 102 (p. ej., el terminal
móvil, computadora portátil o de mano). La pila de protocolo TE2 se
ilustra como estando conectada lógicamente a la pila de protocolo
del dispositivo MT2 104 sobre la interfaz R_{m}. El
dispositivo MT2 104, se ilustra como estando conectado
lógicamente a la pila de protocolo BS/MSC 106 sobre la interfaz
U_{m}. La pila de protocolo de BS/MSC 106 está, a la vez,
mostrada como estando conectada lógicamente a la pila de protocolo
IWF 108 sobre la interfaz L.
A modo de ejemplo, los protocolos retratados en
la Fig. 2, operan como se indica a continuación: la capa PPP sobre
el dispositivo TE2 102 asociado con la interfaz R_{m} de
(es decir, PPP_{R} 208), codifica paquetes de los
protocolos de capas superiores 204, y del protocolo IP de
capa de red 206. La capa PPP_{R} 208 transmite
entonces los paquetes a través del interfaz R_{m} que utiliza un
protocolo aplicable, tal como, por ejemplo, el protocolo TIA/EIA
232- F 210, y los paquetes son recibidos por el puerto
compatible TIA/EIA-232-F de acceso
sobre el dispositivo MT2 104. El estándar
TIA/EIA-232-F está definido en
"INTERFAZ ENTRE EL EQUIPO TERMINAL DE DATOS Y EL EQUIPO DE
TERMINACIÓN DEL CIRCUITO DE DATOS QUE EMPLEA INTERCAMBIO DE DATOS
BINARIO SERIAL", publicado en Octubre de 1997. Debe entenderse
que las otras normas o los protocolos conocidos por los
"artesanos" de experiencia corriente en la técnica pueden
utilizarse para definir la transmisión a través de la interfaz
R_{m}. Por ejemplo, otros estándares aplicables a la interfaz
R_{m} pueden incluir, la "ESPECIFICACION BUS SERIAL UNIVERSAL
(USB), Revisión 1.1", publicada en Septiembre de 1998, y la
"ESPECIFICACION BLUETOOTH VERSION 1.0A NUCLEO", publicado en
Julio de 1999.
El protocolo TIA/EIA 232-F
212 en el dispositivo MT2 104 recibe los paquetes
desde el dispositivo TE2 102 y los pasa a la capa PPP_{R}
213 del dispositivo MT2 104. La capa PPP_{R}
213 desentrama los paquetes encapsulados en las tramas PPP y
típicamente, cuando una conexión de datos está en marcha, la capa
213 transfiere los paquetes a la capa PPP asociada con la
interfaz U_{m} (es decir, la capa PPP_{U} 217). La capa
PPP_{U} 217 formatea los paquetes en tramas PPP para la
transmisión al PPP_{U} pareja localizado en la IWF 108. El
Protocolo de Enlace de Radio (RLP) 216 y el protocolo IS- 95
214, ambos son bien conocidos en la técnica, se utilizan para
transmitir las tramas PPP encapsuladas en paquetes a los BS/MSC
106 sobre la interfaz U_{m}. El protocolo RLP 216
está definido en el estándar IS-707.2, titulado
"OPCIONES DE SERVICIO DE DATOS PARA SISTEMAS DE ESPECTRO EXPANDIDO
DE BANDA ANCHA: PROTOCOLO DE ENLACE RADIO", publicado en Febrero
de 1998, y el protocolo IS- 95 está definido en el estándar
IS-95 identificado arriba.
Un protocolo RLP correspondiente 222 y un
protocolo IS-95 220 en los BS/MSC 106
transfiere los paquetes al protocolo de capa de repetición
234 para la transmisión a través de la interfaz L al
protocolo de capa de repetición 224 sobre la IWF 108.
La capa PPP_{U} 232 desentrama luego los paquetes recibidos
y los transfiere al protocolo de capa de red IP 230, que a su
vez o los pasa a los protocolos de capas superiores 228 o los
avanza hacia su destino final.
Bajo el Modelo de Red IS-707.5,
la configuración, validación, y desactivación de módulos IP
206, 230 sobre ambos extremos del enlace PPP es
provista por el Protocolo de Control del Protocolo Internet (IPCP).
El IPCP es una parte de una familia de protocolos de control de red
incluidos en el protocolo PPP y descritos en la Petición de
Comentarios (RFC) 1332, "EL PROTOCOLO DE CONTROL (IPCP) DEL
PROTOCOLO INTERNET PPP", publicado en Mayo de 1992.
El IPCP utiliza mensajes de petición de
configuración para negociar diversas opciones de configuración. Una
de tales opciones es la Opción de Protocolo de Compresión IP. Cuando
se valida, esta opción generalmente emplea la metodología de
compresión Van Jacobson para comprimir las cabeceras TCP/IP en un
paquete PPP. La metodología de compresión Van Jacobson mejora la
eficiencia de un protocolo mediante reducción de sobrecarga en
cabeceras de paquetes y se describe en la RFC 1144 titulada
"COMPRESIÓN DE CABECERAS TCP/IP PARA ENLACES SERIALES DE BAJA
VELOCIDAD", publicada en Febrero de 1990. La metodología de
compresión Van Jacobson es un algoritmo de compresión que confía en
el conocimiento de las zonas en de cabeceras TCP/IP para determinar
cómo es de probable el cambio de paquete a paquete. La negociación
de la Opción de Protocolo de Compresión IP también requiere la
especificación de máxima compresión de intervalo de campo ID, que
determine el número máximo de los intervalos de descompresión y
compresión para un enlace PPP particular y si la ID de conexión
puede comprimirse.
Las negociaciones de opción de configuración IPCP
se producen separadamente para ambos la interfaz R_{m} y la
interfaz U_{m}. Esto es, la negociación sobre la interfaz R_{m}
es separada de la negociación sobre la interfaz U_{m}. El
dispositivo MT2 104 debe, por lo tanto, negociar
separadamente las opciones de configuración para el enlace PPP_{R}
sobre la interfaz R_{m} y del enlace PPP_{U} sobre la interfaz
U_{m} (ver Fig. 2).
Debido a que el dispositivo MT2 104 es
móvil, es posible que se pueda trasladar a una zona que es servida
por una diferente IWF 108. Cuando esto sucede, se producirá
un traspaso, entregando el dispositivo MT2 104 a la nueva IWF
108 para el servicio. Cuando un traspaso se produce, el
PPP_{U} de enlace debe renegociarse sobre la interfaz U_{m},
como trató arriba. Como el PPP de negociación para las interfaces
R_{m} y U_{m} son independientes, la renegociación necesita
únicamente producirse sobre la interfaz U_{m}.
De importancia clave es, sin embargo, la
renegociación del número máximo de intervalos de compresión de
interfaz U_{m} en la dirección inversa de enlace (es decir,
transmisiones desde el dispositivo MT2 104 a la IWF
108, referencia a la Fig. 2). Por ejemplo, cuando una llamada
se hace progresar inicialmente, el modelo de red puede intentar
optimizar el proceso de negociación intentando establecer las mismas
opciones de configuración IPCP para las interfaces U_{m} y R_{m}
en ambas direcciones de enlace inversa y directa. Esto incluye
establecer el mismo número de intervalos máximos de compresión para
las interfaces U_{m} y R_{m} en ambas direcciones y el mismo
estado de compresión ID, de modo que un paquete comprimido generado
por el dispositivo TE2 102 y con una ID específica de
conexión (es decir, ID de intervalo de compresión) pueda ser
seguidamente descomprimido por la IWF 108. Como tal, esta
optimización de modelo de red habilita al dispositivo MT2 104
para que no descomprima y recomprima, esto es, el paquete comprimido
se pasa por MT2 sin tener que aplicar ningún algoritmo de compresión
Van Jacobson.
Sin embargo, si, debido al movimiento del
dispositivo MT2 104, el PPP_{U} de enlace se renegocia, no
hay garantías de que el número máximo de intervalos de descompresión
que pueden ser soportadas por la nueva IWF 108 case con el
número de intervalos de compresión que se negociaron inicialmente
entre el dispositivo TE2 102 y el dispositivo MT2 104.
Es, por lo tanto, bastante posible que después de la renegociación,
el número máximo de intervalos de compresión sobre la interfaz
U_{m} sea menor que el número máximo de intervalos de compresión
sobre la interfaz R_{m}. Como tal, el dispositivo TE2 102
podría transmitir un paquete comprimido con una ID de conexión (es
decir, ID de intervalo de compresión) que sea mayor que la que puede
ser alojada por el intervalo de descompresión con la ID más alta
sobre
la IWF 108. En tales casos, el intervalo de compresión no será reconocido por la IWF 108 y el paquete se desechará.
la IWF 108. En tales casos, el intervalo de compresión no será reconocido por la IWF 108 y el paquete se desechará.
La diferencia entre el número máximo de
intervalos de compresión R_{m} y e intervalos de descompresión
U_{m}, en el mejor caso, disminuirá la eficiencia de transmisión
del sistema inalámbrico de comunicación por forzar la retransmisión
descomprimida de todos los paquetes con IDs de intervalo de
compresión mayores de la ID de intervalo de descompresión de más
alta numeración. En el peor de los casos, esta diferencia resultará
en la pérdida de todos los paquetes con IDs de intervalo de
compresión mayores de la ID de intervalo de descompresión de
numeración más alta.
KOODLI R ET AL: "Reubicación de Estado
de Compresión en Cabecera en Redes Móviles IP" IETF, 13 Junio
2000 (2000-06-13), XP002177582
desvela cabeceras de compresión de IP y transporte que se pueden
emplear para obtener mejor utilización de la capacidad disponible de
espectro. Cuando la compresión de cabecera se emplea junto con
traspasos en tales redes, el contexto de compresión de cabecera
necesita ser reubicado desde un punto de acceso IP (p. ej., un
enrutador) a otro con el fin de conseguir un funcionamiento
perfecto. No obstante, este funcionamiento no se logra
eficientemente.
Este documento revela todas las características
de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7.
El XP-002139708 busca también
describir técnicas de compresión de cabecera similares a aquellas de
XP-
002177582.
002177582.
Por tanto, lo que se necesita es un método y un
sistema novedosos que determine selectivamente cuándo mantener un
estado de compresión y aplicar técnicas de compresión a un
dispositivo de comunicación inalámbrica con el fin de optimizar la
eficiencia de trasmisión en un sistema de comunicación
inalámbrica.
La presente invención va dirigida a la necesidad
identificada más arriba para proveer un método que determine cuándo
mantener un estado de compresión y aplicar técnicas de compresión
sobre un dispositivo inalámbrico de comunicación.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención se provee un método como el reivindicado en la
reivindicación 1.
Según otro aspecto de la presente invención, se
provee un medio de almacenamiento legible por computador como el
reivindicado en la reivindicación 6.
Según un aspecto adicional de la presente
invención se provee un aparato de comunicación inalámbrica como el
reivindicado en la reivindicación 7.
Los métodos y aparatos consistentes con los
principios de la presente invención tal como aquí se realizan y
describen ampliamente incluyen un dispositivo de comunicación para
recibir datos empaquetados transmitidos desde un dispositivo
terminal que está acoplado con el dispositivo de comunicación vía
una interfaz R_{m}. El dispositivo de comunicación determina si
los datos empaquetados recibidos comprenden cabeceras comprimidas o
no comprimidas y entonces determina si está incluida una información
de conexión identificando un intervalo de compresión en los datos
comprimidos en respuesta a la determinación de que los datos
empaquetados recibidos comprenden datos comprimidos. El dispositivo
de comunicación determina además si la información de conexión
supera un número máximo de intervalos de descompresión a partir de
una pluralidad de intervalos de descompresión sobre dicha interfaz
U_{m}. El dispositivo de comunicación establece un intervalo local
de descompresión, en el dispositivo de comunicación, que corresponde
a la información de conexión con el fin de mantener dicho estado de
compresión, donde el intervalo local de descompresión se establece
en respuesta a la determinación de que la información de conexión
supera el número máximo de intervalos de descompresión. El
dispositivo de comunicación descomprime los datos empaquetados
comprimidos cuando recibe datos empaquetados comprimidos conteniendo
dicha información de conexión.
Los dibujos anexos, que se incorporan en y
constituyen una parte de esta Especificación, ilustran una
realización de la invención y, junto con la descripción, explican
los objetos, ventajas y principios de la invención. En los
dibujos:
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de alto de
nivel que representa diversos elementos de un sistema inalámbrico de
comunicación.
La Fig. 2 describe esquemáticamente las pilas de
protocolo de un sistema inalámbrico de comunicación.
Las Figs. 3A, 3B son diagramas de flujo que
describen una primera realización de la invención.
Las Figs. 4A, 4B son diagramas de flujo que
describen una segunda realización de la invención.
La siguiente descripción detallada de las
realizaciones de la presente invención se refiere a los dibujos
anexos que ilustran éstas. Otras realizaciones son posibles y pueden
hacerse modificaciones a las realizaciones sin apartarse del alcance
de la invención. Por lo tanto, la descripción detallada siguiente no
pretende limitar la invención. Más bien el alcance de la invención
se define por las reivindicaciones anexas.
Resultará evidente aquellos con experiencia en la
técnica que una realización de la presente invención, como se
describe más adelante, puede realizarse con variedad de
implementaciones, incluyendo el programa de computación, la
microprogramación, y el hardware de las entidades ilustrados en las
figuras (es decir, dispositivo TE2 102, dispositivo MT2
104, BS/MSC 106 e IWF 108). El código de
programa de computación real o el hardware de control utilizados
para implementar la presente invención no limita la presente
invención. Por tanto, la operación y el comportamiento de la
presente invención se describirán sin referencia específica al
código real de programa de computación o a los componentes hardware.
Tales referencias no específicas son aceptables porque se entiende
claramente que una persona de habilidad ordinaria en la técnica
sería capaz de diseñar el programa de computación y el hardware de
control para implementar la realización de la presente invención con
base en la descripción incluida.
1. Primera
realización
La Fig. 3 es un diagrama de flujo que representa
una primera realización de la presente invención. Como tal, la Fig.
3 detalla la operación 300 del dispositivo MT2 104 para
determinar cuándo aplicar técnicas de compresión.
Cuando un paquete llega desde el dispositivo TE2
102, el dispositivo MT2 104, en el paso S305,
primero determina si el paquete es un paquete TCP. Esto es porque la
Opción de Protocolo de Compresión IP, específicamente la técnica de
compresión Van Jacobson, solo opera sobre cabeceras de paquete
basados en TCP. Por lo tanto, si el paquete entrante no es un
paquete TCP, se encamina al formador de tramas PPP_{U} en el
dispositivo MT2 104 con anterioridad a ser transmitido al
interfaz U_{m}, como se indica en el paso S310. Si es un
paquete TCP, el dispositivo MT2 104, progresa hasta el paso
S315.
En el paso S315, el dispositivo MT2
104 determina si el paquete entrante es un paquete TCP no
comprimido. Generalmente, la llegada de un paquete TCP no comprimido
ocurre durante las etapas iniciales de una conexión para establecer
el estado de compresión o para restablecer el estado de compresión
después de la retransmisión de paquete. Si el paquete es un paquete
TCP no comprimido, el dispositivo MT2 104 salva la ID de
conexión y lo marca como visto, como se indica en el paso
S320. Luego el dispositivo MT2 104 determina, en el
paso S325, si la ID de conexión es mayor que N, donde N es el
número máximo de intervalos de descompresión sobre la interfaz
U_{m} (es decir, en la IWF 108). Como parte del proceso de
renegociación IPCP, el dispositivo MT2 104 está enterado del
número máximo de los intervalos de descompresión que la IWF
108 puede soportar. Por lo tanto, si el paquete contiene una
ID de conexión que no es mayor que N, la IWF 108 tiene
intervalos suficientes de descompresión para alojar a la ID de
conexión, y el dispositivo MT2 104 envía el paquete al
formador de tramas PPP_{U} para la transmisión, como en el paso
S310. Si, por otra parte, la ID de conexión de paquete es
mayor que N, el dispositivo MT2 104, en el paso S330,
establece un intervalo local de descompresión dentro del dispositivo
MT2 104, para que paquetes con la ID de conexión particular
puedan ser descomprimidos por el dispositivo MT2 104 con
anterioridad a la transmisión, a fin de enviarlos como paquetes
descomprimidos. La configuración de intervalo de descompresión
dentro del dispositivo MT2 104 es factible porque el paquete
TCP es no comprimido, y puede utilizarse para establecer los estados
de descompresión. En el paso S335, el dispositivo MT2
104 cambia el campo de protocolo de paquete PPP al protocolo
IP, y envía el paquete al formador de tramas PPP_{U} del paso
S310. Mediante el cambio del campo de protocolo y la
trasmisión del paquete no comprimido, el dispositivo MT2 104
asegura que el U_{m} no intentará de descomprimir el paquete y
simplemente remitirá el paquete.
Volviendo al paso S315, si el paquete
entrante es un paquete TCP comprimido (es decir, un paquete
comprimido Van Jacobson), el dispositivo MT2 104 determina,
en el paso S340, si el paquete contiene ID de conexión. Si el
paquete no contiene una ID de conexión, el dispositivo MT2
104, en el paso S345, chequea para ver si dispositivo
MT2 104 ha salvado una última ID de conexión. Si no lo hizo,
el dispositivo MT2 104 desechará el paquete porque no será
reconocido por la IWF 108, como indicó en el paso
S365. Si el dispositivo MT2 104 grabó una última ID de
conexión, determina, en el paso S350, si la última ID de
conexión es mayor que N (es decir, el número máximo de intervalos de
descompresión. Si la última ID de conexión no es mayor que N, el
dispositivo MT2 104 envía el paquete al formador de tramas
PPP_{U} para la transmisión, como en el paso S310. Si la
última ID de conexión es mayor que N, el dispositivo MT2 104
debe determinar entonces si existe estado de compresión para la ID
de conexión salvada, como se indica en el paso S355. Si no
hay estado de compresión, el dispositivo MT2 104 desecha el
paquete, como en el paso S365; si hay estado de compresión,
el dispositivo MT2 104, en el paso S360, descomprime
localmente la cabecera del paquete y envía el paquete al formador de
tramas PPP_{U} para la transmisión como un paquete IP, como en el
paso S310.
Volviendo al paso S340, si el paquete
comprimido Van Jacobson contiene una ID de conexión, el dispositivo
MT2 104 determina, en el paso S370, si la ID de
conexión es mayor que N. Si lo es, el dispositivo MT2 104
determina entonces, en el paso S375 si existe estado de
compresión para la ID de conexión, y si es así, el dispositivo MT2
104 descomprime el paquete como en el paso S360 y
envía el paquete al formador de tramas PPP_{U} para la
transmisión, como indica en el paso S310. Si en el paso
S370, el dispositivo MT2 104 determina que la ID de
conexión no es mayor que N, el dispositivo MT2 104 entonces
verifica, en el paso S380, si ha visto antes esta ID de
conexión. Si el dispositivo MT2 104 no vio anteriormente esa
ID de conexión, desechará el paquete como se indica en el paso
S365, porque el paquete no será reconocido por la IWF
108. Si el dispositivo MT2 104 ha visto esta ID de
conexión antes, la salva como la última ID de conexión vista, como
en el paso S385, y seguidamente envía el paquete al formador
de tramas PPP_{U} para la transmisión, como se indica en el paso
S310.
Por tanto, esta realización incorpora intervalos
de descompresión en el dispositivo MT2 104 para descomprimir,
por apoderamiento, paquetes TCP con IDs de intervalo de compresión
que exceden el rango de intervalos de descompresión renegociados
sobre la interfaz U_{m}. Como tal, esta realización provee un
sistema y un método que aplica eficientemente las técnicas de
compresión de cabecera PPP, que minimiza la retransmisión de
paquetes con IDs de intervalo de compresión mayores que los
intervalos de descompresión de más alta numeración o la pérdida de
tales paquetes. Además, esta realización permite al dispositivo MT2
para evitar el mantenimiento de tal estado mientras el número de
intervalos es el mismo en ambos lados.
2. Segunda
Realización
La Fig. 4 es un diagrama de flujo 400 que
representa una segunda realización de la presente invención. Según
un paquete llega desde el dispositivo TE2 102, el dispositivo
MT2 104, en el paso S405, primero determina si el
paquete es un paquete conforme a TCP. Como se estableció más arriba
con respecto a la realización primera, esto es porque la técnica de
compresión Van Jacobson solo opera sobre cabeceras de paquete
basados en TCP/IP. Por lo tanto, si el paquete que llega no es un
paquete TCP, se encamina al formador de tramas PPP_{U} en el
dispositivo MT2 104 con anterioridad a ser transmitido al
interfaz U_{m}, como se indica en el paso S410. Si el
paquete es un paquete TCP, el dispositivo MT2 104, progresa
hasta el paso S415.
En el paso S415, el dispositivo MT2
104 determina si el paquete entrante es un paquete TCP no
comprimido. Como se hizo notar anteriormente, la llegada de un
paquete TCP no comprimido ocurre durante la etapa de inicialización
o la etapa de reinicialización de paquete. Si el paquete es un
paquete TCP no comprimido, entonces el dispositivo MT2 104
salva la ID de conexión como se indicó en el paso S420.
En el paso S422, el dispositivo MT2
104 determina si todos los intervalos de descompresión de
interfaz U_{m} están ocupados, y por tanto, inhabilitado para
descomprimir más conexiones. A diferencia de la realización primera,
que incorpora intervalos de descompresión en el dispositivo MT2
104 para alojar IDs de intervalo de compresión que exceden el
rango de interfaz U_{m} de intervalos de descompresión, esta
realización primero de determina si existe cualquier intervalo de
descompresión de interfaz U_{m} desocupado (es decir, intervalos
en el IWF 108). Si existen intervalos de descompresión
U_{m} desocupados, el dispositivo MT2 104 mapea la ID de
conexión a uno de los intervalos de descompresión de interfaz
U_{m} desocupados. Esta realización, por lo tanto, solo establece
intervalos de descompresión local en el dispositivo MT2 104
si todo los intervalos de descompresión de interfaz U_{m} están
ocupados.
De aquí en adelante, si en el paso S422,
la interfaz U_{m} no ha acabado con los intervalos, el
dispositivo MT2 104 entonces determina si la ID de conexión
de paquete es mayor que N, como se indica en el paso S424. Si
lo es, el dispositivo MT2 104, en el paso S426, mapea
la ID de conexión de paquete a un intervalo libre de descompresión
de interfaz U_{m} a fin de alojar la descompresión subsiguiente
del paquete por el IWF 108. El dispositivo MT2 104
entonces cambia la ID de conexión de paquete a la ID mapeada de
intervalo de descompresión U_{m} y registra la ID de intervalo
U_{m} como estando ocupada, en los pasos S428 y
S432, respectivamente. El dispositivo MT2 104
seguidamente encamina el paquete al formador de tramas PPP_{U}
antes de transmitir el paquete a través del interfaz U_{m}, como
se indicó en el paso S410.
Si, en el paso S424, la ID de conexión de
paquete no es mayor que N, el dispositivo MT2 104 progresa
hasta el paso S430, donde verifica para ver si ese el
intervalo de compresión U_{m} está disponible. Si ese intervalo
está disponible, el dispositivo MT2 104 registra la ID de
intervalo U_{m} como estando ocupada y seguidamente encamina el
paquete al formador de tramas PPP_{U}, como se indicó en los pasos
S432 y S410, respectivamente. Si ese intervalo no es
disponible, el dispositivo MT2 104 avanza hasta el paso
S426.
Volviendo al paso S422, si el interfaz
U_{m} ha acabado con los intervalos para alojar la descompresión
del paquete con la ID de intervalo de compresión, el dispositivo MT2
104 avanza hacia los pasos S434 y S436, donde
respectivamente mapea la ID de intervalo de compresión desde la
interfaz R_{m} a una ID de intervalo de descompresión local y
establece el intervalo local de descompresión sobre en el
dispositivo MT2 104. Como se estableció más arriba con
respecto a la realización primera, la configuración del intervalo
local de descompresión es factible porque la información de cabecera
se expone en el paquete TCP no comprimido. En el paso S438,
el dispositivo MT2 104 cambia el campo de protocolo del
paquete PPP al protocolo IP (así como también cambia el campo de
protocolo en la cabecera IP a la ID de conexión y calcula la suma
de comprobación de cabecera IP) y entonces envía el paquete al
formador de tramas PPP_{U} del paso S410. Cambiando el
campo de protocolo y transmitiendo el paquete IP descomprimido, el
dispositivo MT2 104 asegura que la U_{m} no intentará
descomprimir el paquete y simplemente remitirá el paquete adelante,
según el protocolo IP.
En un esfuerzo por ahorrar memoria en el
dispositivo MT2 104, puede ser deseable restringir el número
de intervalos locales de descompresión. Así, puede ser empleada una
técnica de optimización para recircular el intervalo local de
descompresión en el dispositivo MT2 104. Tal técnica de
optimización es el algoritmo "el menos usado recientemente" por
medio del cual intervalos locales de descompresión que se reservan
para IDs particulares de intervalos de compresión R_{m}, pero se
utilizan raramente, se reclaman y mapean para atender a otras IDs de
intervalo de compresión. Es importante hacer notar que esta técnica
puede incidir el rendimiento de la conexión reclamada.
Volviendo al paso S415, si el paquete es
un paquete TCP comprimido, el dispositivo MT2 104 entonces
progresa hasta el paso S440, donde determina si el paquete
contiene una ID de conexión. Si es así, el dispositivo MT2
104 avanza hasta el paso S442, donde verifica para
ver si la ID de conexión corresponde a un intervalo local de
descompresión en el dispositivo MT2 104. Si son empleadas las
técnicas de optimización de memoria utilizadas en el paso
S434 (p. ej., el algoritmo menos utilizado recientemente), la
determinación del paso S442 puede requerir comprobar los
mapeados existentes para investigar si la ID corresponde a un
intervalo local de descompresión.
Si el intervalo de descompresión es local, el
dispositivo MT2 104, en el paso S450, descomprime el
paquete y encamina el paquete hacia el formador de tramas PPP_{U}
del paso S410. Si el intervalo de descompresión no es local,
el dispositivo MT2 104, en el paso S444, verifica para
ver si ha visto antes esta ID de conexión. Si el dispositivo MT2
104 no ha visto antes esta ID de conexión, desecha el paquete
en el paso S456, porque no será reconocido por el IWF
108. Si, por otra parte, ha visto antes la ID de conexión, el
dispositivo MT2 104, en el paso S446, guarda la ID de
conexión y entonces procede a verificar, en el paso S448, si
la ID de conexión se ha mapeado a una intervalo diferente de
descompresión en la interfaz U_{m} (ver, por ejemplo, pasos
S426 y S428). Si lo ha sido, el dispositivo MT2
104 cambia la ID de conexión a la ID de intervalo U_{m}
mapeado y seguidamente encamina el paquete al formador de tramas
PPP_{U}, como se indica en pasos S458 y S410,
respectivamente. Si la ID de conexión no ha sido mapeada, el
dispositivo MT2 104 simplemente encamina el paquete al
formador de tramas PPP_{U} del paso S410.
Volviendo al paso S440, si no existe una
ID de conexión en el paquete, el dispositivo MT2 104 continúa
hasta el paso S452, donde verifica para ver si grabó un valor
para la última ID de conexión. Si el dispositivo MT2 104 no
tiene tal valor, desecha el paquete, en el paso S456. Si
dispositivo MT2 104 tiene un valor para la última ID de
conexión, determina, en el paso S454, si este valor
corresponde a un intervalo local de descompresión en el dispositivo
MT2 104. Si es así, el dispositivo MT2 104, en el paso
S450, consecuentemente descomprime el paquete, y encamina el
paquete al formador de tramas PPP_{U} del paso S410. Si la
última ID de conexión no corresponde a un intervalo local de
descompresión en el dispositivo MT2 104, el dispositivo MT2
continúa hasta el paso S448, donde verifica para ver si la ID
de conexión se ha mapeado a un intervalo diferente de descompresión
en la interfaz U_{m} (ver, por ejemplo, pasos S426 y
S428). Si lo ha sido, el dispositivo MT2 104 cambia la
ID de conexión a la ID de intervalo U_{m} mapeado y seguidamente
encamina el paquete al formador de tramas PPP_{U}, como se indica
en los pasos S458 y S410, respectivamente. Si la ID de
conexión ha sido no se ha mapeado, el dispositivo MT2 104
simplemente encamina el paquete al formador de tramas PPP_{U} del
paso S410.
Por tanto, esta primera realización intenta
alojar paquetes TCP con IDs de intervalo de compresión R_{m} que
exceden los intervalos de descompresión de interfaz U_{m},
mapeando tales intervalos de compresión a un intervalo de
descompresión U_{m} desocupado. Si todos los intervalos de
descompresión U_{m} están ocupados, esta realización establece
intervalos locales de descompresión en el dispositivo MT2 e incluso
recircula estos intervalos si se necesita, para descomprimir, por
apoderamiento, los paquetes TCP con las IDs de intervalo de
compresión excedentes. Como tal, esta realización, provee un sistema
y un método que eficiente e inteligentemente aplica técnicas de
compresión de cabecera PPP. Haciéndolo así, esta realización
minimiza la retransmisión de paquetes con IDs de intervalo de
compresión mayores que el intervalo de descompresión de mayor
numeración o la pérdida de tales paquetes. Además, esta realización
permite al dispositivo MT2 eludir el mantenimiento de tal estado
mientras que el número de intervalos es el mismo a ambos lados.
Los procesos asociados con las realizaciones
presentadas pueden almacenarse en cualquier dispositivo de
almacenamiento, como por ejemplo, una memoria no volátil, un disco
óptico, una cinta magnética, o un disco magnético. Además, los
procesos pueden programarse cuando el sistema se fabrica o a través
de un medio legible por computador en una fecha posterior. Tal medio
puede incluir cualquier de las formas enumeradas arriba con respecto
a los dispositivos de almacenamiento y puede incluir además, por
ejemplo, un portador onda de modulada, o manipulado de otra forma,
para transmitir instrucciones que pueden leerse, demodularse /
decodificarse y ejecutarse por el sistema.
La descripción anterior de realizaciones
preferidas de la presente invención proporciona ilustración y
descripción, pero no está pensada para ser exhaustiva o para limitar
la invención a la forma precisa revelada. Son posibles
modificaciones y variaciones coherentes con las enseñanzas
anteriores o que puedan adquirirse a partir de la práctica de la
invención. Consiguientemente, el alcance de la invención es definido
por las reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un método para mantener un estado de
compresión y para aplicar una técnica de compresión después de una
renegociación de protocolo punto a punto sobre una interfaz aérea
U_{m} de una red de comunicación inalámbrica, comprendiendo dicho
método:
recibir, en un dispositivo de comunicación (104,
106), datos empaquetados transmitidos desde un dispositivo terminal
(102), dicho dispositivo terminal acoplado a dicho dispositivo de
comunicación por medio de una interfaz interna (R_{m});
comprobar si dichos datos empaquetados recibidos
comprenden datos comprimidos o descomprimidos y estando dicho método
caracterizado por:
determinar, en respuesta a comprobar que dichos
datos empaquetados recibidos comprenden datos comprimidos, si la
información de conexión que identifica el número de un intervalo de
compresión en la entidad que realiza la descompresión (IWF) se
incluye en dichos datos comprimidos y si dicho número supera un
número máximo de intervalos de descompresión en la entidad que
realiza la descompresión (IWF); y
descomprimir, en respuesta a determinar que dicho
número supera de dicho número máximo de intervalos de descompresión,
dichos datos comprimidos empaquetados en un intervalo local de
descompresión configurado en dicho dispositivo de comunicación (104,
106).
2. El método de la reivindicación 1, en donde
dicho datos empaquetados comprimidos y descomprimidos están
formateados según los protocolos TCP y Van Jacobson.
3. El método de la reivindicación 1, en donde, en
respuesta a comprobar que dichos datos empaquetados recibidos
comprenden datos descomprimidos, dicho dispositivo de comunicación
(104, 106) almacena información que identifica un intervalo de
compresión incluido en los datos empaquetados descomprimidos como
última información de conexión, marca dicha última información de
conexión como información identificativa ya vista, y establece un
intervalo local de descompresión en dicho dispositivo de
comunicación en respuesta a determinar que dicha última información
de conexión supera dicho número máximo de intervalos de
descompresión.
4. El método de la reivindicación 3, en donde, en
respuesta a determinar que dicha información de conexión no está
incluida en dichos datos comprimidos, dicho dispositivo de
comunicación (104, 106) determina si existe dicha última información
de conexión y si dicha última información de conexión supera dicho
número máximo intervalos de descompresión,
donde dicho dispositivo de comunicación (104,
106) desecha dichos datos empaquetados comprimidos cuando determina
que dicha última información de conexión no existe, y
donde, en respuesta a determinar que dicha última
información de conexión supera a dicho número máximo de intervalos
de descompresión, dicho dispositivo de comunicación (104, 106)
descomprime dichos datos empaquetados comprimidos utilizando dicho
intervalo de descompresión local si existe un estado de compresión
para dicha última información de conexión y dicho dispositivo de
comunicación desecha dichos datos empaquetados comprimidos si no
existe estado de compresión para dicha última información de
conexión.
5. El método de la reivindicación 4, donde, en
respuesta a determinar que dicha información de conexión está
incluida en dichos datos comprimidos, dicho dispositivo de
comunicación (104, 106) determina si dicha información de conexión
supera dicho número máximo de intervalos de descompresión,
donde, en respuesta a determinar que dicha
información de conexión supera dicho número máximo de intervalos de
descompresión, dicho dispositivo de comunicación (104, 106)
descomprime dichos datos empaquetados comprimidos utilizando dicho
intervalo de descompresión local si existe un estado de compresión
para dicha información de conexión y dicho dispositivo de
comunicación desecha dichos datos empaquetados comprimidos si no
existe estado de compresión para dicha información de conexión,
y
donde, en respuesta a determinar que dicha
información de conexión no supera dicho número máximo de intervalos
de descompresión, dicho dispositivo de comunicación desecha dichos
datos empaquetados comprimidos si éste no ha visto anteriormente
dicha información de conexión y dicho dispositivo de comunicación
salva dicha información de conexión como última información de
conexión vista si existe un estado de compresión para dicha
información de conexión.
6. Un medio de almacenamiento legible por
computador que almacena un conjunto de instrucciones ejecutables por
máquina, siendo dicho conjunto de instrucciones ejecutables por
máquina ejecutables por un computador para realizar los pasos del
método de las reivindicaciones 1 a 5.
7. Un aparato de comunicación inalámbrica para
mantener un estado de compresión y aplicar una técnica de compresión
después de una renegociación de protocolo punto a punto sobre una
interfaz aérea (U_{m}) de una red de comunicación inalámbrica,
comprendiendo dicho aparato:
un dispositivo de comunicación (104, 106), para
recibir datos empaquetados;
un dispositivo terminal (102) acoplado a dicho
dispositivo de comunicación por medio de un interfaz interno
(R_{m}) para transmitir dichos datos empaquetados al dispositivo
de comunicación;
medios de comprobación para comprobar si dichos
datos empaquetados recibidos comprenden datos comprimidos o
descomprimidos estando dicho aparato caracterizado por:
medios de determinación para determinar, en
respuesta a dicha comprobación si dichos datos empaquetados
recibidos comprenden datos comprimidos, si la información de
conexión que identifica el número de un intervalo de compresión en
la entidad que realiza la descompresión (IWF) se incluye en dichos
datos comprimidos y si dicho número supera un número máximo de
intervalos de descompresión en la entidad que realiza la
descompresión (IWF); y
medios de descompresión para descomprimir, en
respuesta a dicha determinación de que dicho número supera de dicho
número máximo de intervalos de descompresión, dichos datos
comprimidos empaquetados en un intervalo local de descompresión
configurado en dicho dispositivo de comunicación (104, 106).
8. El aparato de la reivindicación 7, donde, en
respuesta a dichos medios de comprobación que comprueban que dichos
datos empaquetados recibidos comprenden datos descomprimidos, dicho
dispositivo de comunicación (104, 106) es operable para almacenar
información que identifica un intervalo de compresión incluido en
los datos empaquetados descomprimidos como última información de
conexión, para marcar dicha última información de conexión como
información identificativa ya vista, y para establecer un intervalo
local de descompresión en dicho dispositivo de comunicación en
respuesta a determinar que dicha última información de conexión
supera dicho número máximo de intervalos de descompresión.
9. El aparato de la reivindicación 8, donde, en
respuesta a dichos medios de determinación que determinan que dicha
información de conexión no está incluida en dichos datos
comprimidos, dicho dispositivo de comunicación (104, 106) es
operable para determinar si existe dicha última información de
conexión y si dicha última información de conexión supera dicho
número máximo intervalos de descompresión,
donde dicho dispositivo de comunicación (104,
106) está preparado para desechar dichos datos empaquetados
comprimidos cuando determina que dicha última información de
conexión no existe, y
donde, en respuesta a determinar que dicha última
información de conexión supera a dicho número máximo de intervalos
de descompresión, dicho dispositivo de comunicación (104, 106) es
operable para descomprimir dichos datos empaquetados comprimidos
utilizando dicho intervalo de descompresión local si existe un
estado de compresión para dicha última información de conexión y
dicho dispositivo de comunicación es operable para desechar dichos
datos empaquetados comprimidos si no existe estado de compresión
para dicha última información de conexión.
10. El aparato de la reivindicación 9, donde, en
respuesta a dichos medios de determinación que determinan que dicha
información de conexión está incluida en dichos datos comprimidos,
dicho dispositivo de comunicación (104, 106) es operable para
determinar si dicha información de conexión supera dicho número
máximo de intervalos de descompresión,
donde, en respuesta a dichos medios de
determinación que determinan que dicha información de conexión
supera dicho número máximo de intervalos de descompresión, dicho
dispositivo de comunicación (104, 106) es operable para descomprimir
dichos datos empaquetados comprimidos utilizando dicho intervalo de
descompresión local si existe un estado de compresión para dicha
información de conexión y dicho dispositivo de comunicación es
operable para desechar dichos datos empaquetados comprimidos si no
existe estado de compresión para dicha información de conexión, y
para desechar dichos datos empaquetados comprimidos si éste no ha
visto anteriormente dicha información de conexión y dicho
dispositivo de comunicación es operable para salvar dicha
información de conexión como última información de conexión vista si
existe un estado de compresión para dicha información de
conexión.
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