ES2257054T3 - Sistema para facturar el uso de una red de telecomunicaciones por paquetes. - Google Patents
Sistema para facturar el uso de una red de telecomunicaciones por paquetes.Info
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Abstract
Sistema para cargar, en una red de telecomunicación basada en paquetes, como la red MTA o PI, la carga de paquetes por conexión, caracterizado por un dispositivo de medición (2) para calcular el período de tiempo (t) necesario para la llegada de un número fijado, N, de paquetes recibidos y transmitidos pertenecientes a la misma conexión.
Description
Sistema para facturar el uso de una red de
telecomunicación por paquetes.
La invención se refiere a un sistema para
facturar el uso de una red de telecomunicación por paquetes, tales
como una red orientada MTA o PI.
La MTA es una técnica de red relativamente nueva
para proporcionar de manera uniforme conexiones con características
muy diferentes. Cada conexión MTA debe ser abonada. El importe
facturado por la conexión refleja preferentemente tanto el
rendimiento proporcionado por la red como el rendimiento
experimentado por el cliente. En una red telefónica, se consigue
algo similar a esto permitiendo que el importe dependa de la
duración de la conexión (calculada en segundos, minutos u otras
unidades, tales como "ticks") y de la distancia cubierta. No
obstante, una llamada telefónica es prácticamente siempre una
conexión con una capacidad fija (por ejemplo, 64 kbit/s con ISDN).
Por el contrario, el MTA es mucho más flexible y existen más
parámetros y variables de conexión que en las conexiones basadas en
PSTN o ISDN.
- -
- Con el MTA, pueden establecerse conexiones con capacidad variable (desde unos pocos de Kbit/s hasta centenares de Mbit/s).
- -
- Con el MTA, pueden establecerse conexiones con diversas garantías de la red en relación con la pérdida de células, retraso de las células, variación en el retraso de las células y rendimiento, a través de la elección de una "Capacidad de Transferencia MTA" (CTA) [2] y clase de Calidad de Servicio (clase CdS) [3]. El importe cargado por una conexión MTA debería también reflejar preferentemente esta flexibilidad adicional, que es el objeto de la presente invención. Para determinar la manera de facturar las conexiones MTA, un aspecto importante es el de la dirección (incentivo) que proporciona la facturación a la manera de uso de la red. En una red telefónica tradicional, la tarificación relacionada con el tiempo suele asegurar que el cliente no ocupa innecesariamente la conexión. En una red de datos tradicional, se suele utilizar la tasa de volumen, por lo que se concede un incentivo por el hecho de no recargar la red con un tráfico innecesario. Otro ejemplo es el de la aplicación de una tarifa fuera de las horas punta, con el fin de desviar parte del tráfico de la red a períodos no coincidentes con las horas punta, de manera que la red pueda ser dimensionada con menor tamaño y ser, por consiguiente, más económica.
El estado actual de la técnica contempla
normalmente basar la facturación de una conexión MTA en dos
variables: es decir, un componente de tiempo, la duración del
tiempo de conexión (sesión), y un componente de volumen, el número
total de células MTA transmitidas y/o recibidas durante la conexión
[1]. Ambas variables pueden ser fácilmente medidas, registradas y
procesarse en un cargo durante la conexión. Al procesar los valores
del componente de tiempo, el precio por unidad puede depender de
diversas cantidades. Ejemplos de estas cantidades son la distancia
cubierta y la hora del día o el día de la semana, de manera similar
a la facturación habitual del teléfono. Ejemplos de otras
cantidades son los parámetros del MTA tales como la velocidad máxima
de células de la conexión,
etc.
etc.
Existen diferentes CTA normalizadas en la
recomendación I.371 del ITU-T. Aquí a continuación
se indica cuáles son las limitaciones para que algunas de las CTA
elijan una facturación que se base en el componente de tiempo y
volumen, tal como se ha descrito arriba.
El artículo de Lindberg: "Analytical methods
for the traffical problems with statistical multiplexing in
ATM-Networks" (Procedimientos analíticos para
los problemas de tráfico con multiplexaje estadístico en las redes
MTA), Actas del Decimotercero Congreso Internacional de
Telegráfico, Copenhague, 19-26 de Junio de 1991,
expone un principio de facturación basado en la medición individual
del número medio de paquetes por cada período de facturación (por
ejemplo, 10 segundos).
Un cargo que se base exclusivamente en el
componente de tiempo y volumen, tal como se indica arriba, tiene
como consecuencia que sólo intervienen en la facturación la duración
total de la conexión y únicamente el número total de células
mientras dure la conexión. Para estas cantidades (y por consiguiente
para la facturación) no importa que se ofrezcan todas las células
uniformemente mientras dure la conexión ("Velocidad de Bit
Constante") o que estén concentradas en una o más ráfagas de
células ("Velocidad de Bit Variable"). Para la red, es
conveniente que las células ofrecidas se distribuyan el máximo
posible. Las conexiones MTA que utilizan SBR (Velocidad de Bit
Estadística) se caracterizan por dos parámetros adicionales, la
Velocidad de Células Sostenible (SCR) y el Tamaño Máximo de Ráfaga
(MBS). No obstante, la esencia de la situación arriba expuesta no
cambia: el usuario no siente interés alguno por extender o
distribuir las células lo más uniformemente posible, aunque esto
representa un beneficio para la capacidad total de la red y, por
consiguiente, es algo que desea conseguir el operador de la red. La
cuestión es, pues, la manera en que puede impulsarse al usuario a
ofrecer un tráfico lo más uniformemente posible. En otras palabras,
se necesita un procedimiento para urgir al usuario de la red, a
través del mecanismo de facturación, para que ofrezca el tráfico con
menos cantidades de ráfagas. Si se utiliza una red MTA formada por
un mecanismo de control de la ABR (Velocidad de Bit Disponible), la
red asigna dinámicamente capacidad a cada conexión. No obstante,
puede ocurrir que la red asigne capacidad a una conexión, pero que
el usuario no utilice o no utilice totalmente dicha capacidad, por
ejemplo, si el usuario envía menos células de lo que permite la
capacidad asignada. Con los actuales mecanismos de facturación
(basados en una componente de tiempo total y volumen total del
cargo), el hecho de no utilizar la capacidad asignada por la red
permite un cargo inferior. No existe incentivo alguno, sin embargo,
para utilizar la capacidad asignada, ni incentivo para hacer que
coincida la capacidad con la necesidad actual real.
El PI es una técnica conmutada en paquete y sin
conexiones que se utiliza para Internet. Las actuales redes de PI
suministran exclusivamente el servicio denominado "del mejor
esfuerzo". Las redes se comprometen a realizar un esfuerzo por
entregar el paquete (datagrama) a un punto de destino, pero no se
concede garantía alguna; en caso de congestión, el paquete podría
perderse. Es habitual cobrar el acceso al Internet solamente, por
ejemplo, por medio de una cantidad fija al mes (tarifa única), o por
una tarifa fija por unidad de tiempo (hora) durante el cual el
usuario está conectado a su Proveedor de Servicio Internet. En este
tipo de facturación, no existe relación con la cantidad de datos
que un usuario solicita u ofrece.
Dado que el PI es una técnica sin conexiones, no
existe la cuestión de las "conexiones", en el mismo sentido
que ocurre con una conexión telefónica o por MTA. En consecuencia,
el aspecto del tiempo es en sí mismo inadecuado para servir como
medida de la carga impuesta a la red. Con el fin de poder relacionar
el uso de una red PI con la carga impuesta a la red por el usuario
de la misma, debe utilizarse otra cantidad.
La cantidad de datos puede expresarse en PI en
unidades diferentes, tales como número de datagramas por unidad de
tiempo y número de bites (o bits) por unidad de tiempo de los que
están formados los datagramas.
Se ha estudiado recientemente una ampliación de
los servicios que puede ofrecer una red de PI. El objetivo es,
además del servicio para obtener "los mejores esfuerzos" arriba
expuestos, el de permitir que una red de PI proporcione garantías
en cuanto a rendimiento y retraso experimentados en la red,
comparable con las posibilidades que ofrece una red MTA. La
normalización de estos nuevos servicios con garantías se encuentra
todavía en una etapa inicial de estudio.
Una de las posibilidades propuestas es la de
utilizar reservas, por ejemplo, con el protocolo RSVP [4]. En ese
caso, es conveniente que en el cargo cobrado se indique la medida de
la reserva solicitada o realizada y la duración de la reserva.
En otro enfoque propuesto, se utilizan algunos
bits de la parte inicial del PI para indicar a qué clase de
servicio pertenece el paquete de PI, por ejemplo, "el mejor
esfuerzo posible" o "garantizado con breve retardo". En ese
caso, conviene que en la facturación se indique igualmente la clase
de servicio.
Todas las consideraciones arriba mencionadas para
MTA/DBR y MTA/SBR son también aplicables, mutatis mutandis
(cambiando lo que haya que modificar) a estos nuevos servicios PI
con garantías.
La invención proporciona un sistema de
facturación según la reivindicación 1, en el que la facturación
proporciona un incentivo para un uso eficiente de la red. Con esta
finalidad, la invención propone no medir y cobrar el número total
de unidades datos (células, datagramas PI, bites en datagramas PI)
durante toda la conexión (sesión), sino subdividir una conexión en
períodos más cortos o más largos de medición, con el fin de medir el
número de unidades de datos durante los citados períodos de
medición y basar en ellos la facturación. La invención comprende
para ello un dispositivo de medición que permite medir el número de
unidades de datos recibidas y/o transmitidas durante un determinado
período de tiempo, inferior al tiempo durante el cual dicha conexión
de telecomunicación se encuentra abierta o activa. En lugar de
medir el número de unidades de datos durante un período fijo, es
también posible, por el contrario, medir la duración tiempo entre la
recepción o transmisión de un número específico de unidades de
datos. Además, la invención comprende un dispositivo de cálculo para
poder estimar, respecto a cada conjunto o período medido de tiempo,
el número de unidades de datos por unidad de tiempo y para ofrecer
que el cálculo dé como resultado un sistema de facturación. El
dispositivo de cálculo estima así por período û más corto o û más
largo la relación unidades reales de datos/tiempo, con lo cual la
facturación sigue con mayor precisión la carga real de la red. Así,
para el usuario, se puede crear el incentivo de no ofrecer los
datos en ráfagas sino de manera más uniforme, contribuyendo de ese
modo a un uso más eficiente de la red.
El período de medición puede ser igual al
intervalo entre las llegadas de dos células consecutivas de una
misma conexión. La velocidad durante el período que va desde ti
hasta ti + 1 inclusive, es entonces igual a 1/(tl + 1 û ti): en
otras palabras, la inversa de la diferencia de los tiempos de
llegada y envío de dos células consecutivas. El período de medición
puede ser también más prolongado, por ejemplo, el tiempo entre el
número de células I y el número de células I + n, en donde n>1.
El período de medición puede también consistir en un período fijo,
por ejemplo, 100 ms. Se comprenderá que cuanto más breve sea el
período de medición, más precisas serán las mediciones, pero
también debe ser mayor la capacidad de cálculo del ordenador
encargado de la facturación. Por otra parte, exige un tráfico entre
los puntos de medición de la carga y el ordenador encargado de la
facturación.
El registro de toda la información medida para
todas las conexiones puede permitir una gran cantidad de datos
entre el dispositivo de registro y el sistema de facturación. Se
puede conseguir una disminución de la cantidad de datos sumando los
datos en un dispositivo de suma y transmitiendo los datos sumados al
sistema de factura-
ción.
ción.
Si una corriente de datos la controla el
mecanismo ABR en el método MTA, la velocidad de células asignada
(dinámicamente) por la red se menciona en el campo ECR (Velocidad
Explícita de Célula) de las denominadas células RM en retroceso.
Para basar la facturación, no sólo en la velocidad real de células
transmitidas por período de medición, como se ha propuesto
anteriormente, sino también en la capacidad asignada por la red, el
sistema puede ser ampliado con un dispositivo que lea el valor
escrito en el campo ECR. De esa misma manera, la velocidad de
células que desea el usuario, mencionada en el campo ECR de las
células denominadas RM hacia adelante, puede ser detectada y
procesada. De esa manera, la facturación se basa no sólo en la
capacidad deseada por el usuario, sino también en la capacidad que
la red asigna al mismo. En una red PI se consigue una función
similar a través de la lectura y registro del tamaño de las reservas
deseadas o efectuadas a partir de mensajes de reserva (por ejemplo,
mensajes RESV de RSVP [4]), o por lectura y registro de la
indicación de prioridad en la cabecera del datagrama PI,
ajustándose la facturación en consecuencia.
La figura 1 presenta un ejemplo de realización de
la invención.
Una línea física de comunicación 1 transporta
células MTA. Las células pueden pertenecer a diferentes conexiones
virtuales (canales, vías). Un dispositivo de medición 2 detecta en
la cabecera de una célula entrante la conexión virtual a la que
pertenece la célula. En el dispositivo de medición 2 para cada
conexión (virtual), se conserva actualizada una lectura del
contador con el número de células entrantes. Un generador de reloj 3
genera impulsos periódicos de reloj. Un dispositivo de cálculo 4
calcula por conexión la relación entre el número de células que han
llegado y el número de impulsos de reloj y pasa esta relación a un
sistema de facturación 5. Según la invención, dicha relación no se
calcula durante todo el tiempo en que se encuentra activa una
conexión sino durante períodos más reducidos. Existen así dos
posibilidades, a saber, empezar (por conexión) a partir de un
período fijo de medición T y contar el número n de células que
llegan en ese período, en donde la relación r = n/T, o empezar a
partir de un número fijo de células N y medir el tiempo t que se
necesita para la llegada de dichas células, en donde r = n/t.
Con el fin de facturar un suministro en ráfagas
de células a mayor precio que un suministro uniforme, los períodos
fijos de medición T o el número fijo de células N se elige de manera
que la relación n/T o N/t sea elevada en el tráfico que tiene un
carácter de "ráfaga" (temporal). Para crear un incentivo a
favor de un suministro de tráfico más uniforme, los períodos de
medición en los que el valor de r es elevado se cobran más caros
que los períodos que tienen un bajo valor de r.
A fin de permitir que, en una conexión que
utiliza ABR, la facturación dependa también de la capacidad deseada
por el usuario, el citado valor r1 lo lee el dispositivo 2 en las
células RM (Gestión de Recursos) que pasan, y es transmitido, a
través del dispositivo de cálculo 4, al sistema de facturación 5. De
la misma manera, a través de una conexión de retorno 1', en la que
se incluyen el dispositivo de medición 2', un generador de reloj 3'
y un dispositivo de cálculo 4, se extrae un valor r2 de las células
RM en "retroceso", lo que representa una indicación de la
velocidad máxima de células asignadas (dinámicamente) por la red al
usuario. Ese valor es pasado igualmente al sistema de facturación y
se incluye, junto con el valor r1, en el precio que debe cargarse
al usuario.
Para utilizarlo en una red PI (en la que puede
variar el tamaño de los paquetes), el dispositivo de medición (2)
puede además medir y registrar el tamaño del paquete (datagrama). El
registro incluye entonces el número de datagramas de PI y el número
acumulado de bites que existen en tales datagramas. Un dispositivo
de cálculo 4 calcula por conexión la relación entre el número de
datagramas/bites que han llegado y el número de impulsos de reloj,
y pasa ambas relaciones a un sistema de facturación 5. De igual
manera, a través de una conexión de retorno 1', en la que se
incluyen un dispositivo de medición 2', un generador de reloj 3' y
un dispositivo de cálculo 4, un valor r2 es extraído en la
dirección opuesta de los mensajes de reserva, lo que representa una
indicación para la reserva prometida por la red. Ese valor se pasa
igualmente al sistema de facturación y se incluye, junto con el
valor de r1, en el precio que debe cargarse al usuario. En lugar de
guardar relación con la capacidad, los parámetros r1 y r2 pueden
también relacionarse y depender de la prioridad (solicitada o
asignada) de los datagramas. Como opción, tal como se indica en la
figura, se puede añadir un dispositivo de suma 6. Este dispositivo
suma los datos generados periódicamente por los dispositivos de
cálculo 4 y 4', por lo que se reduce la tarea que debe efectuar el
sistema de facturación 5, y se disminuye la cantidad de datos de
facturación que deben ser transportados.
\newpage
[1] Marion
Raffall-Schreinermachers et al:
"Charging and billing issues in high speed heterogeneous
net-working environments" (Los aspectos de cargo
y facturación en entornos de redes heterogéneas a gran velocidad).
Actas del Congreso InterWorking'96; 1-3 de Octubre
de 1996; Nara, Japón; pp. 97-108.
[2] ITU-T I. 371: "Traffic
Control and Congestion Control in B-ISDN"
(Control de Tráfico y Control de la Congestión en
B-ISDN''; recomendación del ITU-T nº
I. 371 (08/96); Ginebra, Agosto 1996.
[3] ITU-T I. 356:
"B-ISDN ATM layer cell transfer performance"
(Rendimiento de la transferencia de células por capas MTA del
B-ISDN''; recomendación de la
ITU-T I. 356 (10/96); Ginebra, Octubre
1996.
[4] Braden, R. (Ed.), et al: "Resource
ReSerVation Protocol (RVSP) Version 1, Functional Specification"
(Protocolo de Reserva de Recursos (RVSP) Versión 1, Especificación
Funcional); Grupo de Estudio de Ingeniería de Internet, RFC 2205,
Septiembre 1997.
Claims (6)
1. Sistema para cargar, en una red de
telecomunicación basada en paquetes, como la red MTA o PI, la carga
de paquetes por conexión, caracterizado por un dispositivo de
medición (2) para calcular el período de tiempo (t) necesario para
la llegada de un número fijado, N, de paquetes recibidos y
transmitidos pertenecientes a la misma conexión.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado por un dispositivo de cálculo (4) para calcular
el número de paquetes por dicho período de tiempo (t) y proporcionar
el resultado de dicho cálculo (r) a un sistema de facturación
(5).
3. Sistema según la reivindicación 2, para uso en
una red de telecomunicación, que comprende paquetes del sistema que
incluyen una indicación (r1) de la capacidad o prioridad solicitada
por el usuario, y caracterizado porque el sistema comprende
un dispositivo de detección (2) para leer dicha indicación en los
paquetes del sistema y transferir la citada indicación al sistema de
facturación.
4. Sistema según la reivindicación 2, para uso en
un sistema de telecomunicación que comprende paquetes del sistema
que incluyen una indicación (r2) de la capacidad o prioridad
asignada por el sistema de telecomunicación, y caracterizado
porque el sistema incluye un dispositivo de detección (2') para leer
dicha indicación en los paquetes del sistema y transferir dicha
indicación al sistema de facturación.
5. Sistema según la reivindicación 2,
caracterizado por un dispositivo de suma (6) para sumar el
resultado del cálculo (r) y pasar el resultado total (ra) al sistema
de facturación.
6. Sistema según las reivindicaciones 3 ó 4,
caracterizado por un dispositivo de suma (6) para sumar
dichas indicaciones de capacidad o prioridad (r1, r2) y pasar al
sistema de facturación el total de las indicaciones (r1a, r2a).
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| NL1009342 | 1998-06-08 | ||
| NL1009342 | 1998-06-08 | ||
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Family
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Family Applications (1)
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| ES99927918T Expired - Lifetime ES2257054T3 (es) | 1998-06-08 | 1999-06-07 | Sistema para facturar el uso de una red de telecomunicaciones por paquetes. |
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