ES2290327T3 - Metodo y disposicion en una red ip. - Google Patents
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Abstract
Red IP (200) que comprende una pluralidad de dominios, que incluye un dominio fuente (E) y un dominio de destino (F); el dominio fuente (E) comprende un terminal fuente (207) y un primer Gestor de Recursos de Red, denominado aquí NRM (e); el dominio de destino (F) comprende un terminal de destino (204) y un segundo NRM (f); El terminal fuente (207) del dominio fuente (E) comprende medios para enviar al terminal de destino (204), paquetes IP que requieren una QoS predeterminada; El primer NRM (e) del dominio fuente (E) comprende medios para solicitar un recurso de un segundo NRM (f), siendo suficiente para la transmisión de los paquetes IP que pueda satisfacer dicha QoS; dicha red IP (200) está caracterizada porque el segundo NRM (f) comprende medios para anunciar al primer NRM (e), una etiqueta de propiedad de dominio del dominio de destino (F); y el primer NRM (e) y el segundo NRM (f) comprenden, respectivamente, medios para efectuar una acción apropiada, para transmitir paquetes IP con dicha QoS, entre el terminal fuente (207) y el terminal de destino (204), de acuerdo con la etiqueta de propiedad de dominio anunciada.
Description
Método y disposición en una red IP.
La presente invención se refiere a un método y
una disposición en una red IP. En particular, está relacionada con
reservar recursos para obtener una predeterminada Calidad de
Servicio QoS (Quality of Service) de
extremo-a-extremo para una cierta
corriente de paquetes IP.
Internet está basada en los Protocolos Internet
(IP) normalizados por el IETF (IETF = Internet Engineering Task
Force = Fuerza de Tareas de Ingeniería Internet). Algunos objetivos
iniciales de los protocolos IP fueron interconectar diferentes
clases de redes físicas en una gran red virtual, y proporcionar una
plataforma uniforme para soportar una gran variedad de
aplicaciones. Algunas razones técnicas para el tremendo éxito al
alcanzar estos objetivos son:
- \bullet
- Envío de paquetes sin información de estado anterior: El envío de datagramas IP es sin información de estado anterior con respecto a corrientes de datos de aplicaciones. El envío se efectúa según una tabla de prefijos de direcciones de destino.
- \bullet
- Encaminamiento dinámico y graduable: Las rutas son establecidas por protocolos de encaminamiento intradominios e interdominios, distribuidos y dinámicos, tales como Abrir Primero el Camino Más Corto (OSPF = Open Shortest Path First) y el Protocolo de Pasarela de Frontera (BGP = Border Gateway Protocol). Estos protocolos de encaminamiento detectan automáticamente fallos de red y establecen nuevas rutas para evitar fallos. El encaminamiento interdominios se gradúa bien debido a la agregación de prefijos de direcciones de red en el árbol de hundir destino encaminado.
El IP está diseñado para ser usado en redes
donde diferentes flujos de tráfico comparten recursos de redes
igualmente. Esto significa que la QoS recibida depende de la carga
de la red en ese momento.
Actualmente, Internet se hace más heterogénea,
tanto en lo que respecta a las tecnologías de los enlaces, que van
desde fibra óptica a transmisión inalámbrica, como en lo que
respecta a demandas de servicios de aplicaciones, que van desde
interactivos en tiempo real a transferencia de datos masiva
asíncrona, y en lo que respecta a demandas de usuario, que van
desde uso profesional crítico a entretenimiento doméstico sin
estructurar. Este desarrollo conduce a la necesidad de
diferenciación de los servicios en la red. Un requisito de los
mecanismos de QoS es que deben ser desarrollados de acuerdo con los
principios básicos de envío de paquetes sin información de estado y
agregación graduable, como se describió anteriormente.
A continuación se describe el estado de la
técnica de la QoS en redes IP:
La arquitectura IntServ y RSVP es una
arquitectura señalizada para proporcionar garantías de QoS de
extremo-a-extremo, para corrientes
de datos de aplicaciones individuales. La solución proporciona
garantías de servicio de gran precisión al precio de clasificación
compleja de paquetes por estado de flujo en encaminadores a lo largo
del
camino.
camino.
Para el RSVP, hay propuestas para establecer
túneles agregados entre un agregador y un desagregador. Aunque esto
es más graduable, todavía es un modelo donde se establecen túneles
agregados entre pares de encaminadores de borde. Esos encaminadores
de borde adolecen, por lo menos, de la misma complejidad que los
encaminadores IntServ/RSVP estándar. Para la gestión de políticas
de redes, el RSVP confía en servidores de políticas.
La arquitectura DiffServ estandariza el soporte
de encaminador para envío basado en la clase. El envío DiffServ en
encaminadores troncales es sin información de estado con respecto a
corrientes de datos de aplicaciones. Se usan acondicionadores de
tráfico en fronteras de dominios para proteger un dominio contra las
sobrecargas.
El problema de DiffServ es satisfacer las
demandas de QoS para una gran variedad de aplicaciones. Los recursos
(anchura de banda) para las diversas clases de tráfico pueden ser
aprovisionados semi-estáticamente, dimensionados
según las características de servicio esperadas y estadísticas de
uso supuestas. Sin embargo, para proporcionar niveles de servicio
predecibles mediante aprovisionamiento solamente, los recursos deben
ser sobre-aprovisionados. Esto puede ser posible en
redes homogéneas con aplicaciones y demandas de usuario homogéneas.
En redes reales, en las que están interconectados enlaces con
características enormemente diferentes (por ejemplo, acceso de
fibra óptica y acceso inalámbrico) y aplicaciones/usuarios con
diversas demandas, el sobre-aprovisionamiento en
todos los saltos constituye un gran reto.
\global\parskip0.800000\baselineskip
Para proporcionar servicios predecibles en
entornos heterogéneos, el DiffServ debe confiar en la Gestión
dinámica de Recursos de Redes (NRM = Network Resource Management)
para controlar la calidad de servicio y el uso de los recursos
aprovisionados, Para satisfacer las demandas de graduación, la
gestión de recursos debe soportar la agregación de peticiones de
recursos.
El MPLS es un método que extiende el
encaminamiento de capas de redes IP tradicionales y protocolos de
control con envío de etiquetas conmutadas. La MPLS proporciona
conmutación orientada a la conexión, en redes IP. Las etiquetas son
asociadas con corrientes específicas de datos (conocidas como Clases
de Equivalencias de Envíos (FEC = Forwarding Equivalence Classes)).
Las etiquetas y sus uniones FEC son distribuidas por la red, el
dominio MPLS, para establecer un camino de etiquetas conmutadas. Al
entrar en el dominio, se asignan una o más etiquetas (una pila de
etiquetas) a los paquetes. Al pasar a través del dominio, los
paquetes son enviados basándose en las etiquetas. El MPLS se puede
usar para proporcionar QoS asignando recursos a caminos específicos
de etiquetas conmutadas. El MPLS funciona solamente dentro de
dominios individuales de etiquetas conmutadas. Las reservas de
recursos interdominios no son soportadas actualmente.
Todos los métodos descritos anteriormente
necesitan soporte adicional para el aprovisionamiento de recursos
interdominios. Esto puede ser proporcionado por una arquitectura
basada en servidores. Para RSVP, se ha sugerido una arquitectura de
servidores de políticas. Para DiffServ, se han sugerido agentes de
QoS e intermediarios de bandas ancha. Para MPLS se podrían usar
agentes que entiendan la semántica de MPLS.
En la Tesis Doctoral de O. Schelen, "Quality
of Service Agents in the Internet", Department of Computer
Science and Electrical Engineering, Division of Computer
Communication, Lulea University of Technology, Lulea, 1998, se
introduce un Gestor de Recursos de Redes (NRM = Network Resource
Manager). Un NRM puede proporcionar aprovisionamiento de recursos
interdominios y control de admisión de llamadas, ya sea
independientemente de los mecanismos descritos anteriormente, o en
cooperación con ellos. Entre éstos, la combinación de envío
diferenciado y NRM funciona a lo largo de las líneas fundamentales
de envío sin información de estado y agregación interdominios, como
se describió. El NRM tiene control de admisión sensible al camino,
planificación de recursos en el tiempo, capacidad de manejar
peticiones de recursos para uso inmediato y futuro, señalización de
recursos entre entidades gestoras de recursos (es decir,
comunicación interdominios) y agregación de peticiones de recursos
hacia un dominio de destino identificado por un prefijo de
dirección. El NRM tiene conocimiento de la topología y
características de la red y, por tanto, puede seguir la pista de
recursos que existen en un dominio de encaminamiento basándose en
la topología. Para cada dominio de la red hay un NRM responsable del
control de admisión. Ejemplos de NRM pueden efectuar control de
admisión en su propio dominio y reservar recursos con NRMs vecinos
para otros destinos. Por lo tanto, el NRM puede proporcionar una QoS
predecible.
El concepto de embudo también se introduce en un
documento de Schelen, véase, por ejemplo, el artículo de O. Schelen
y S. Pink: "Resource sharing in advance reservation agents",
Journal of High Speed Networks, Special Issue on Multimedia
Networking, Vol 7, No 3-4. El concepto de embudo es
un modelo graduable para agregación de peticiones de recursos. El
concepto de embudo usa los NRMs, y los NRMs piden recursos de otros
NRMs. Las reservas desde fuentes diferentes para el mismo destino
son agregadas donde se agrupan a lo largo de los caminos, de modo
que cada NRM tiene, como mucho, una reserva por dominio de destino
con sus agentes vecinos. Un NRM a cargo del dominio donde está
situado el punto de destino puede generalizar peticiones de reserva
recibidas para ese punto, con el fin de cubrir cualquier punto
extremo en su dominio. La Figura 1 muestra cómo son agregadas las
peticiones de recursos hacia el dominio de destino. La Figura 1 es
una red 100 que comprende 4 dominios, A, B, C y D. Cada dominio
tiene un NRM, a, b, c, y d. Dx, Dy y Dz pueden ser una
sub-red o un controlador de estación base en una
red de acceso inalámbrico. El NRM, a, y el NRM, b, necesitan
recursos en el dominio D; el NRM, a, para Dy, y el NRM, b, para Dx.
Gracias a que los NRMs tienen conocimiento de la topología de la
red, saben que los paquetes han de ser transmitidos a través del
dominio C. En este ejemplo, el NRM, a, transmite, 109, una petición
de 20 unidades de recurso al NRM, c, y el NRM, b, transmite, 111,
una petición de 10 unidades de recurso al NRM, c. El NRM, c,
necesita 10 unidades de recurso en el dominio D para su propio
dominio y, por lo tanto, envía al NRM, d, una petición de 40
unidades de recurso. Después, el NRM, d, transmite, 114, una
confirmación al NRM, c, de que se reservan 40 unidades de recurso en
el dominio D, y el NRM, c, también transmite, 110, una confirmación
al NRM, a, y transmite, 112, una confirmación al NRM, b. Los
paquetes que usan una reserva son marcados por aplicaciones o
encaminadores de borde y son comprobados y/o remarcados por puntos
de políticas. Esto es para asegurar que sólo los paquetes con
clase-QoS permitida utilizan el camino
reservado.
En el concepto de embudo, se supone que el
dominio de destino está bien aprovisionado o se usa otro mecanismo
para asegurar la QoS en el dominio de destino. En grandes redes, no
sería preferible usar el anteriormente descrito concepto de embudo
hasta el punto extremo, puesto que no sería lo bastante graduable.
En cambio, se usan embudos para alcanzar un dominio de destino (por
ejemplo, una sub-red) de tamaño adecuado. No se
reservan recursos para la parte final del camino dentro del dominio
de destino. Por lo tanto, el concepto de embudo no puede
proporcionar por sí mismo QoS de
extremo-a-extremo, es decir, desde
un punto extremo fuente hasta un punto extremo de destino, si el
dominio de destino está sub- aprovisionado. Sin embargo, existen
destinos que no están conectados a un dominio de destino bien
aprovisionado. Un ejemplo de dicho dominio es una red de acceso
inalámbrico, donde el último salto, es decir, entre la estación base
y el terminal, es un enlace de cuello de botella. Otro problema
surge cuando los anfitriones son terminales móviles. El mecanismo de
QoS debe permitir una rápida repetición del cálculo local de QoS en
el traslado de llamadas en curso entre estaciones base en una red de
acceso inalámbrico.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El problema objetivo es proporcionar una
solución graduable para reservar recursos con el fin de obtener una
QoS predecible extremo-a-extremo en
una red IP heterogénea.
El problema es resuelto por una red IP que tiene
las características de la reivindicación 1 y por una unidad de
Gestor de Recursos de Red (NRM) que tiene las características de la
reivindicación 16. El problema también es resuelto por un método
que tiene las características de la reivindicación 27 y por un
producto de programa de ordenador que tiene las características de
las reivindicaciones 42 y 44.
El método implementado en la red IP
proporcionada por la presente invención comprende las etapas de
que:
- -
- un segundo NRM anuncia una etiqueta de propiedad de dominio de un destino, al primer NRM;
- -
- efectuando el primer NRM y el segundo NRM, respectivamente, acciones apropiadas para transmitir paquetes IP con una QoS predeterminada, entre un terminal fuente y un terminal de destino, según la etiqueta de propiedad de dominio anunciada,
se hace posible reservar recursos para obtener
una QoS predecible,
extremo-a-extremo, en una red IP
heterogénea.
Una red IP, en la que el segundo NRM comprende
medios para anunciar a un primer NRM una etiqueta de propiedad de
dominio del dominio de destino, y en la que el primer NRM y el
segundo NRM comprenden, respectivamente, medios para efectuar una
acción apropiada, a fin de transmitir paquetes IP con una QoS
predeterminada entre un terminal fuente y un terminal de destino,
según la etiqueta de propiedad de dominio anunciada,
hace posible reservar recursos para obtener una
QoS predecible, extremo-a-extremo,
en una red IP heterogénea.
Una ventaja de la presente invención es que el
vector de camino de NRM funciona como una herramienta para
identificar NRMs en el dominio de destino solicitado, y NRMs a lo
largo del camino.
Otra ventaja de la presente invención es que el
vector de camino de NRM proporciona una herramienta para detectar
denegaciones y fallos a lo largo del camino hacia el punto
extremo.
Otra ventaja es que la presente invención
proporciona una herramienta para distinguir entre dominios de
destino con características diferentes.
Otra ventaja es que la presente invención puede
utilizar las propiedades graduables del modelo de embudo en redes
con dominios de destino sub-aprovisionados.
La Figura 1 muestra un ejemplo de la técnica
anterior, en el que las peticiones de recursos son agregadas hacia
el dominio de destino usando el concepto de embudo.
La Figura 2 muestra una red que comprende dos
dominios según la presente invención.
La Figura 3 describe un ejemplo de reserva de
recursos interdominios, según la presente invención.
La Figura 4 representa un diagrama secuencial de
la reserva de recursos según la presente invención.
La Figura 2 muestra una red IP 200 según una
primera realización de la presente invención. La red 200 comprende
un primer dominio E y un segundo dominio F. Un dominio es una parte
lógica de una red IP, y la división se efectúa por razones
administrativas. En la presente invención, un dominio se refiere a
un dominio de encaminamiento.
El dominio E comprende un encaminador 201, un
Gestor de Recursos de Red (NRM), e, un servidor 210 y una
sub-red 208 que comprende un terminal 207. En el
ejemplo descrito en la Figura 2, el dominio E puede ser un dominio
fuente. O el dominio fuente puede ser un tercer dominio que
transmite paquetes a través del dominio E para alcanzar un dominio
de destino F. El dominio, en el que está situado el terminal del
emisor, se denomina dominio fuente.
El dominio de destino F comprende un servidor
211, un encaminador 202, un NMR, f, una sub-red 203
y un punto extremo dentro de una de las sub-redes
203. Un dominio, en el que están situados los puntos extremos, se
denomina dominio de destino.
Cada sub-red 203, 208 también
comprende, por lo menos, un terminal 204, 207. A cada terminal 204
se asigna una dirección IP dinámica o estática mediante la
sub-red 203, 208. El terminal 204, adonde se intenta
enviar los paquetes, se denomina punto extremo. La
sub-red 203, 208 puede ser, ejemplarmente, una LAN
(Local Area Network = Red de Área Local) que comprenda, por lo
menos, una pasarela, por lo menos, un servidor y, por lo menos, un
terminal; o una red inalámbrica que comprenda, por lo menos, un
Controlador de Red de Radio (RCN = Radio Network Controller), por
lo menos, una Estación Base (BS) y, por lo menos, un terminal móvil.
El terminal 204, 207 puede ser, preferiblemente, un ordenador
personal (PC) o un teléfono IP en una red de líneas de conductores
metálicos, o un teléfono móvil o un ordenador portátil en una red
inalámbrica.
Los encaminadores 201, 202 interconectan
respectivamente 206, 212, 209 diferentes redes 203, 208, por
ejemplo, diferentes LANs que comprenden terminales. Un NRM, e, f,
comprende un programa de ordenador para, por ejemplo, reservar
recursos, y puede ser implementado, por ejemplo, en un respectivo
servidor 210, 211, o alternativamente, en un respectivo encaminador
201, 202. Un servidor es, sustancialmente, un dispositivo para
almacenar y procesar datos, mientras que el encaminador encamina
paquetes, principalmente.
El NRM tiene las características descritas
anteriormente en "Antecedentes de la Invención" que efectúan,
por ejemplo, control de admisión y comunicación 205, 210
interdominios, y agregación de peticiones de recursos usando el
concepto de embudo hasta el NRM del dominio de destino. Los NRMs
también son responsables de la agregación del prefijo de dirección
de destino, anunciando el prefijo apropiado de dirección de destino,
y, según la presente invención, etiquetar esos destinos con una
etiqueta de propiedad de dominio. Categorizando cada dominio con
una etiqueta de propiedad de dominio, es posible separar entre
dominios con diferentes características tales como disponibilidad
de recursos, por ejemplo, anchura de banda. La etiqueta de propiedad
de dominio comprende información acerca del método a usar en este
dominio para obtener QoS para un punto extremo dentro del dominio.
El concepto de embudo funciona bien para reservar recursos de una
manera graduable hasta el NRM del dominio de destino, pero lo que
permanece es el camino desde el NRM hasta el punto extremo dentro
del dominio de destino. Por lo tanto, son las propiedades, es
decir, las etiquetas de propiedad de dominio del dominio de
destino, las que son de interés especial. Un NRM, f, dentro de un
dominio de destino F que ha recibido una petición de recurso
transmite un mensaje de confirmación (con tal que la petición esté
concedida) al NRM, e, y, en algunos casos, a otras unidades
implicadas en la petición. El mensaje de confirmación informa al
NRM de destino, F, que está reservada una cierta cantidad de
recursos de modo que se pueda satisfacer una QoS solicitada. La
etiqueta de propiedad de dominio es añadida en el mensaje de
confirmación, o puede ser enviada en un mensaje separado. Leyendo
la etiqueta de propiedad de dominio, los NRMs y, en algunos casos,
dichas otras unidades implicadas en la petición, son informados de
si son requeridos o no para reservar recursos. Si se han de
reservar recursos debido a que el dominio de destino está
sub-aprovisionado, la etiqueta de propiedad de
dominio dice cómo se debe manejar la reserva de
recursos.
recursos.
\vskip1.000000\baselineskip
La etiqueta de propiedad de dominio está
definida en un campo de etiquetas de propiedad de dominio. El campo
de etiquetas puede comprender, por ejemplo, 16 bits, y puede ser una
parte de los datos transmitidos entre los NRMs. El campo de
etiquetas permite que pueda ser definido un gran número de etiquetes
de propiedad de dominio. Los NRMs comunican con un protocolo de
aplicación sobre el Protocolo de Control de Transmisión (TCP =
Transmission Control Protocol), y el protocolo de aplicación define
el campo de etiquetas de propiedad de dominio. La información es
encaminada de la manera normal y puede haber recursos reservados
previamente para la transmisión de la etiqueta de propiedad de
dominio. A continuación se dan definiciones de cuatro tipos de
etiquetas de
propiedad:
propiedad:
- \bullet
- La etiqueta de propiedad de dominio "Aprovisionada" proporciona la información de que el dominio está bien aprovisionado de recursos, y no se requieren reservas de recursos para proporcionar QoS al punto extremo dentro del dominio. Esto aparece, por ejemplo, en Redes de Área Local (LAN) bien aprovisionadas. No se requiere ninguna acción por parte de las unidades de petición tales como, por ejemplo, un terminal 207 o un NRM, e.
- \bullet
- La etiqueta de propiedad de dominio "Atendida" proporciona la información de que el dominio maneja el establecimiento de QoS localmente a través de un NRM llamado, por ejemplo, por el punto extremo, un representante ("proxy"), o un Controlador de Red de Radio (RNC). En caso de que el punto extremo esté situado dentro de una red de acceso de radio (RAN = Radio Access Network), donde los recursos son manejados por un Controlador de Red de Radio (RNC) en cooperación con un gestor local de recursos IP, el RNC negocia los recursos con un NRM local. El RNC controla el terminal (punto extremo) y tiene conocimiento de cuándo el terminal solicita un servicio que demande QoS de extremo-a-extremo.
- \bullet
- La etiqueta de propiedad de dominio "Solicitada" proporciona la información de que el dominio maneja la QoS a través de un NRM que puede ser llamado por una unidad solicitante, por ejemplo, el terminal emisor 207, un NRM, e, o un representante, para extender la QoS al punto extremo particular desde el NRM. La dirección del NRM es conocida a través de un vector de camino de NRM. El vector de camino de NRM también se describe más adelante en "Vector de camino de NRM".
- \bullet
- La etiqueta de propiedad de dominio "Señalizada" proporciona la información de que la QoS dentro del dominio es manejada por señalización. La entidad emisora transmite mensajes de "camino de Protocolo de Reserva de Recursos (RSVP)" dentro de los datos, para permitir que el terminal receptor 204 solicite QoS en el dominio de destino; y la entidad receptora transmite mensajes de "reserva de RSVP". Esto implica que las entidades emisoras (y las receptoras) tienen que estar situadas a lo largo del camino del tráfico, como el terminal 207. Sin embargo, el NRM, e, no puede enviar estos mensajes RSVP, pero tiene que decir al encaminador 201 que los mensajes deben ser transmitidos al destino a través de un representante.
Las cuatro etiquetas de propiedad de dominio
descritas anteriormente se dan para hacer posible distinguir entre
dominios de destino con características diferentes. Aunque se pueden
definir y usar otras etiquetas de propiedad de dominio en relación
con el método descrito.
Un vector de camino de Gestor de Recursos de Red
(NRM) es introducido, según la presente invención, para permitir la
identificación de gestores de recursos de red a lo largo del camino
a un destino. Para cada embudo hacia un destino dado, el vector de
camino de NRM expresa la secuencia de NRMs que han concedido los
recursos. El vector de camino de NRM es una herramienta para
identificar NRMs en dominios de destino solicitados. Denegaciones y
fallos también pueden ser detectados por el vector de camino de NRM;
por ejemplo, si una solicitud es denegada, el vector de camino
muestra dónde ocurrió la denegación, o si un NRM es inaccesible,
dicho vector de camino muestra dónde está localizado el problema.
El vector de camino de NRM se usa para la etiqueta solicitada. Sin
embargo, el vector de camino de NRM puede ser usado para etiquetas
señalizada, aprovisionada y atendida, para identificar NRMs.
En la Figura 3 se describe una red IP 300 según
una segunda realización de la invención. La red IP 300 comprende
cinco dominios de encaminamiento G, H, I, J, K, en donde un dominio
G es un dominio fuente y un dominio I es un dominio de destino. El
dominio fuente G comprende un NRM, g, y un punto extremo que
constituye un terminal 301; y el dominio de destino I comprende un
NRM, i, una unidad de destino 311 y un punto extremo 302. Además,
el dominio intermedio H comprende un NRM, h, un punto extremo 312 y
un dispositivo 313; el dominio J comprende un NRM, j, y el dominio
K comprende un NRM, k. Cada NRM puede comunicar con otros NRMs
dentro de otros dominios y con los puntos extremos.
Con referencia a la Figura 3, el terminal 301
quiere enviar al terminal 302 paquetes IP que requieren una QoS
predeterminada. Según la topología de la red de este ejemplo, los
paquetes IP necesitan pasar por el dominio H para alcanzar el
dominio I. Para satisfacer la QoS solicitada, los recursos, en este
ejemplo diez unidades, son reservados desde el terminal 310 hasta
el punto extremo (terminal 302) en el dominio de destino I. (También
se pueden solicitar más recursos de los que son necesarios para
satisfacer la QoS solicitada). La cantidad de recursos puede ser
medida en anchura de banda y/o requisitos en retardo y/o en
fluctuación de fase (jitter). Se efectúan las siguientes etapas:
- -
- el terminal 301 solicita primero diez unidades del NRM, g, y después
- -
- el NRM, g, solicita, 303, diez unidades del NRM, h, para el punto extremo 302. Esta segunda petición es agregada con otras peticiones de otros dominios, por ejemplo, el dominio J envía una petición 307 de cinco unidades para un punto extremo situado en el dominio K, que tiene datos que enviar que también deben pasar a través del dominio H y tienen su destino en el dominio I o más allá, por ejemplo, el dominio K. Cada NRM comprende solamente una o unas pocas reservas por dominio de destino. Por ejemplo, la QoS puede ser dividida en diferentes clases en lo que respecta a, por ejemplo, retardo, velocidad de bits, etc. Por tanto, esto podría ser una reserva por dominio de destino y por clase de QoS.
Subsiguientemente, el NRM, g, solicita, 303,
recursos del NRM adyacente, h; se pueden usar dos métodos diferentes
para reservar recursos hasta el NRM, i. Se usa "Alt 1" cuando
el NRM, h, ha reservado previamente recursos para el dominio I, y
se usa "Alt 2" cuando el NRM, h, no ha reservado previamente
recursos para el dominio I.
Alt 1: En la mayoría de las operaciones se
pueden conceder recursos hasta el dominio de destino en un primer
NRM, puesto que un NRM puede efectuar reservas previas de recursos
según sobre-asignaciones objetivo y heurística para
peticiones en el tiempo, por ejemplo, hora del día y día de la
semana. Por tanto, una petición sería concedida inmediatamente por
un primer NRM, h, para recursos hasta el NRM, i, en el dominio de
destino.
- -
- Un mensaje de confirmación es enviado 304 por el NRM adyacente después de cada negociación de recursos, por ejemplo, desde el NRM, h, hasta el NRM, g, y desde el NRM, h, hasta el NRM, j, 308.
- -
- El NRM, h, y el NRM, i, añaden sus propias identidades, por ejemplo, sus direcciones IP, a un vector de camino de NRM, para actualizar el vector.
- -
- El vector de camino de NRM se incluye en el mensaje de confirmación.
- -
- El NRM, h, anuncia al NRM, g, la etiqueta de propiedad de dominio del dominio I. El NRM, h, recibió la etiqueta de propiedad de dominio del dominio I cuando se efectuó la reserva previa de recursos para el dominio I.
- -
- El terminal 301 ha dado la anunciada etiqueta de propiedad de dominio del NRM, g, y una confirmación de que se han reservado recursos para el dominio I.
Alt 2: En algunos casos, cuando no se efectúan
reservas previas, una petición 303 daría lugar a una cadena de
peticiones entre NRMs adyacentes para establecer recursos. Después,
las confirmaciones se propagan retrocediendo hacia el origen. Una
confirmación significa que los recursos están disponibles para el
dominio de destino, como se indica en el mensaje de
confirmación.
- -
- El NRM, h, solicita, 305, cinco más diez unidades del NRM, i.
- -
- El NRM, i, recibe la petición y avisa que el destino está situado en su dominio.
- -
- El NRM, i, envía 306 al NRM, h, un mensaje de confirmación donde el NRM, i, responde que se reservan 15 unidades para h.
- -
- El NRM, i, es añadido en el vector de camino de NRM, y el vector es enviado en el mensaje de confirmación, 306.
- -
- El NRM, i, anuncia al NRM, h, la etiqueta de propiedad de dominio del dominio I.
- -
- El NRM, h, envía 304 al NRM, g, un mensaje de confirmación donde el NRM, h, responde que se reservan 10 unidades para g.
- -
- El NRM, h, añade su propia identidad al vector de camino de NRM que ahora contiene la identidad de NRM, i, y NRM, h.
El vector es incluido en el mensaje de
confirmación 304.
- -
- El NRM, h, anuncia al NRM, g, la etiqueta de propiedad de dominio.
- -
- El terminal 301 ha dado la anunciada etiqueta de propiedad de dominio del NRM, g, y una confirmación de que se reservan recursos para el dominio I.
Cuando se efectúa alt 1 o alt 2, se realizan
acciones apropiadas según la etiqueta de propiedad de dominio
anunciada.
Si la etiqueta de propiedad de domino es
aprovisionada:
No se reservan recursos en el dominio de
destino.
- -
- Los paquetes IP son encaminados al punto extremo 302 de acuerdo con protocolos de encaminamiento convencionales en caminos sin reservar.
Si la etiqueta de propiedad de dominio es
atendida:
El dominio de destino I maneja el
establecimiento de QoS localmente a través de un NRM, i.
- -
- Una unidad de destino 311, que puede ser, por ejemplo, el punto extremo, un representante o, preferiblemente, un Controlador de Red de Radio (RNC) en una red inalámbrica, llama al NRM, i, dentro del dominio de destino. (El RNC controla los recursos de radio del terminal extremo).
- -
- La unidad de destino 311 negocia con el NRM de destino los recursos solicitados. Cada unidad de destino 311 debe reconocer su NRM más local. Eso se puede hacer configurando cada unidad de destino 311.
Si la etiqueta de propiedad de dominio es
solicitada:
- -
- Una unidad solicitante, por ejemplo, un punto extremo 301, un representante o el NRM, g, desde donde se originan los paquetes IP, llama al NRM, i. Después, la QoS es manejada a través del NRM, i, para extender más la QoS a un punto extremo particular 302.
La dirección del NRM, i, es conocida por la
unidad solicitante a través del vector de camino de NRM.
Si la etiqueta de propiedad de dominio es
señalizada:
- -
- El emisor 301 transmite un mensaje de "camino de RSVP" para permitir que el receptor 302 solicite QoS para el punto extremo 302.
- -
- Después, el receptor transmite un mensaje de "reserva de RSVP" para reservar recursos en el dominio de destino I.
\newpage
La Figura 4 muestra, de un modo general, un
diagrama de flujo de un método según la invención. El método es
llevado a cabo en una red IP y está destinado a la transmisión de
paquetes IP desde un terminal fuente, situado en un dominio fuente,
hasta un terminal de destino, situado en un dominio de destino,
donde el dominio fuente y el dominio de destino comprenden,
respectivamente, un NRM. El método comprende las siguientes
etapas:
401. Un primer NRM, e, situado dentro de dicho
dominio fuente E, solicita un recurso de un segundo NRM, f, situado
dentro de dicho dominio de destino F.
402. El NRM, f, añade su identidad al vector de
camino de NRM, para actualizar el vector.
403. El NRM, f, anuncia una etiqueta de
propiedad de dominio del dominio de destino F, al primer NMR, e.
404. El NRM, e, y el NRM, f, efectúan una acción
apropiada para transmitir paquetes IP con una predeterminada QoS de
extremo-a-extremo.
El método es llevado a cabo por medio de un
producto de programa de ordenador que comprende los medios de
códigos de software para efectuar las etapas del método. El producto
de programa de ordenador se ejecuta en medios de proceso en un
servidor o un encaminador. El programa de ordenador es cargado
directamente, o desde un medio utilizable por ordenador, tal como
un disco flexible, un disco compacto (CD), Internet, etc.
La presente invención no está limitada a las
realizaciones preferidas descritas anteriormente. Se pueden usar
varias alternativas, modificaciones y equivalentes. Por lo tanto,
las realizaciones anteriores no deben considerarse como limitadoras
del ámbito de la invención, que está definida por las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (45)
1. Red IP (200) que comprende una pluralidad de
dominios, que incluye un dominio fuente (E) y un dominio de destino
(F); el dominio fuente (E) comprende un terminal fuente (207) y un
primer Gestor de Recursos de Red, denominado aquí NRM (e); el
dominio de destino (F) comprende un terminal de destino (204) y un
segundo NRM (f);
El terminal fuente (207) del dominio fuente (E)
comprende medios para enviar al terminal de destino (204), paquetes
IP que requieren una QoS predeterminada;
El primer NRM (e) del dominio fuente (E)
comprende medios para solicitar un recurso de un segundo NRM (f),
siendo suficiente para la transmisión de los paquetes IP que pueda
satisfacer dicha QoS;
dicha red IP (200) está caracterizada
porque
el segundo NRM (f) comprende medios para
anunciar al primer NRM (e), una etiqueta de propiedad de dominio del
dominio de destino (F); y
el primer NRM (e) y el segundo NRM (f)
comprenden, respectivamente, medios para efectuar una acción
apropiada, para transmitir paquetes IP con dicha QoS, entre el
terminal fuente (207) y el terminal de destino (204), de acuerdo con
la etiqueta de propiedad de dominio anunciada.
2. Red IP (300) según la reivindicación 1, en la
que los paquetes IP de dicho dominio fuente (G) son transmitidos a
dicho dominio de destino (I) a través de un dominio intermedio
(H);
comprendiendo dicho dominio intermedio (H), por
lo menos, un NRM (h) adaptado para comunicación interdominios con un
NRM (g; i) dentro de un dominio adyacente (G; I).
3. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-2, que comprende medios para usar
un vector de camino de NRM, para identificar dicho NRM (f) dentro
del dominio de destino (F).
4. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, que comprende medios para usar
un vector de camino de NRM, para identificar dichos NRMs (e, f) a lo
largo de un camino desde el terminal fuente (207) hasta el terminal
extremo (204).
5. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, que comprende medios para usar
un vector de camino de NRM, para detectar denegaciones y/o fallos a
lo largo de un camino, desde el terminal fuente (207) hasta el
terminal extremo (204).
6. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en la que el segundo NRM (f)
comprende medios para añadir su propia identidad a un vector de
camino de NRM.
7. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-6, en la que el segundo NRM (f)
comprende medios para enviar un mensaje (210) al NRM (e) adyacente,
comprendiendo dicho mensaje (210) dicho vector de camino de NRM.
8. Red IP (300) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-7, en la que un NRM (h) comprende
medios para agregar dicha petición de recursos (303) con otras
peticiones desde un otro dominio (J).
9. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es aprovisionada; los medios para efectuar una
acción apropiada comprenden medios para transmitir paquetes IP en
recursos no reservados.
10. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es atendida; los medios para efectuar una acción
apropiada comprenden un dispositivo en el dominio de destino que
comprende, además, medios para llamar a un NRM (f) del dominio de
destino, a fin de asegurar la QoS al terminal extremo.
11. Red IP (200) según la reivindicación 10, en
la que dicho dispositivo es un Controlador de Red de Radio (RNC), y
el terminal extremo (204) es un terminal móvil.
12. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es solicitada; los medios para efectuar una
acción apropiada comprenden un dispositivo solicitante que
comprende, además, medios para llamar a otro NRM, y el otro NRM
comprende medios para extender reservas de recursos desde dicho NRM
local hasta un terminal de destino particular (204).
13. Red IP (200) según la reivindicación 12, en
la que el dispositivo solicitante es el dispositivo solicitante
original (207) o un NRM (e).
14. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 12-13, en la que la red IP (200)
comprende medios para usar el vector de camino de NRM con el fin de
identificar una dirección de dicho otro NRM.
15. Red IP (200) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es señalizada; los medios para efectuar una
acción apropiada comprenden el terminal fuente (207) que comprende,
además, medios para transmitir mensajes de "camino de Protocolo de
Reserva de Recursos (RSVP)" al terminal de destino (204); y el
terminal de destino (204) que comprende, además, medios para
transmitir mensajes de "reserva de RSVP" con el fin de reservar
recursos dentro del dominio de destino (F).
16. Gestor de Recursos de Red, denominado aquí
unidad (h) de NRM, en un dominio (H) dentro de una red IP (300),
según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende
medios para recibir una petición de recursos (306) desde un segundo
NRM (i) situado dentro de un segundo dominio (I);
dicho NRM está caracterizado porque
el NRM (h) comprende medios para anunciar una
etiqueta de propiedad de dominio, del dominio (H), al segundo NRM
(i); y
medios para efectuar una acción apropiada, para
proporcionar una QoS
extremo-a-extremo, entre un primer
punto extremo (312) y un segundo punto extremo (302), de acuerdo con
la etiqueta de propiedad de dominio anunciada.
17. Unidad (h) de NRM, según la reivindicación
16, que también comprende medios para usar un vector de camino de
NRM, para identificar un tercer NRM (g) dentro del tercer dominio
(G).
18. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-17, que también comprende medios
para usar un vector de camino de NRM, para detectar denegaciones y/o
fallos a lo largo de un camino, entre un primer punto extremo (312)
y un tercer punto extremo (302).
19. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18, que también comprende medios
para añadir su propia identidad en un vector de camino de NRM.
20. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-19, que también comprende medios
para enviar un mensaje (305) al segundo NRM (m), comprendiendo dicho
mensaje (305) dicho vector de camino de
NRM.
NRM.
21. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-20, que también comprende medios
para agregar dicha petición de recursos (306) con otras peticiones
desde un otro dominio (J).
22. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-21, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es atendida, y en la que los medios para
efectuar una acción apropiada comprenden medios para recibir una
llamada desde un dispositivo (313) dentro del dominio (H), en la que
la llamada también comprende una petición a dicho NRM (h) para
asegurar QoS al terminal extremo (312).
23. Unidad (h) de NRM según la reivindicación
22, en la que dicho dispositivo (313) es un Controlador de Red de
Radio (RNC) y el terminal extremo (312) es un terminal móvil.
24. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 16-21, en la que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es solicitada, y en la que los medios para
efectuar una acción apropiada comprenden medios para recibir una
llamada desde un dispositivo solicitante, y extender reservas de
recursos desde la unidad (h) de NRM hasta un punto extremo
particular (312).
25. Unidad (h) de NRM según la reivindicación
24, en la que el dispositivo solicitante es un punto extremo (312)
dentro del dominio (I), o un NRM (i).
26. Unidad (h) de NRM según cualquiera de las
reivindicaciones 24-25, que también comprende medios
para tener su dirección identificada por el vector de camino de
NRM.
27. Método para reservar recursos dentro de una
red IP (200), según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
para obtener una QoS predeterminada entre un terminal fuente (207),
dentro de un dominio fuente (E), y un terminal de destino (204),
dentro de un dominio de destino (F), comprendiendo el método las
etapas de que:
- -
- un primer Gestor de Recursos de Red llamado aquí NRM, (e), situado dentro de dicho dominio fuente (E), solicita desde un segundo NRM (f), situado dentro de dicho dominio de destino (F), un recurso requerido para satisfacer dicha QoS, estando destinado dicho recurso a la transmisión de paquetes IP; caracterizado porque el método comprende las etapas adicionales de que:
- -
- el segundo NRM (f) anuncia al primer NRM (e) una etiqueta de propiedad de dominio del destino;
- -
- el primer NRM (e) y el segundo NRM (f) efectúan, respectivamente, acciones apropiadas para transmitir dichos paquetes IP con dicha QoS, entre el terminal fuente (207) y el terminal de destino (204), de acuerdo con la etiqueta de propiedad de dominio anunciada.
28. Método según la reivindicación 27, en el que
los paquetes IP desde dicho dominio fuente (G) son transmitidos a
dicho dominio de destino (I) a través de un tercer dominio (H);
comprendiendo dicho tercer dominio (H), por lo menos, un NRM (h)
adaptado para comunicación interdominios con un NRM (g; i) dentro de
un dominio adyacente (G; I).
29. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-28 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- usar un vector de camino de NRM para identificar dicho NRM (f) dentro del dominio de destino (F).
30. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-29 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- usar un vector de camino de NRM para identificar dichos NRMs (e, f) a lo largo de un camino desde el terminal fuente (207) hasta el terminal extremo (204).
31. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-30 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- usar un vector de camino de NRM para detectar denegaciones y/o fallos a lo largo de un camino desde el terminal fuente (207) hasta el terminal extremo (204).
32. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-31 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- añadir la identidad del NRM (f) a un vector de camino de NRM.
33. Método según la reivindicación 32, que
comprende las etapas adicionales de:
- -
- enviar un mensaje (210) al NRM (e) adyacente; e
- -
- incluir dicho vector de camino de NRM en el mensaje (210).
34. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-33 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- agregar dicha petición de recurso (303) con otras peticiones de otro dominio (J) dentro de la red IP (300).
35. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-34, en el que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es aprovisionada; comprendiendo la acción
apropiada la etapa de:
- -
- transmitir paquetes IP en recursos no reservados.
36. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-34, en el que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es atendida; comprendiendo la acción apropiada
la etapa de:
- -
- llamar a un NRM (f) dentro del dominio de destino (F) para asegurar QoS al terminal extremo (204).
37. Método según la reivindicación 36, en el que
un Controlador de Red de radio (RNC) llama a dicho NRM (f) dentro
del dominio de destino (F) para asegurar QoS al terminal extremo, y
el terminal extremo (204) es un terminal móvil.
38. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-34, en el que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es solicitada; comprendiendo la acción apropiada
la etapa de:
- -
- llamar a otro NRM que extiende reservas de recursos desde dicho otro NRM hasta un terminal de destino particular (204).
39. Método según la reivindicación 38, en el que
el dispositivo solicitante original o un NRM (e) llama a dicho otro
NRM.
40. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 38-39 que comprende la etapa
adicional de:
- -
- usar el vector de camino de NRM para identificar una dirección de dicho otro NRM.
\newpage
41. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 27-34, en el que dicha etiqueta de
propiedad anunciada es señalizada; comprendiendo la acción apropiada
las etapas de que:
- -
- el terminal fuente (207) transmite mensajes de "camino de Protocolo de Reserva de Recursos (RSVP)" al terminal de destino (204) del dominio de destino (F).
- -
- el terminal de destino (204) transmite mensajes de "reserva de RSVP" para reservar recursos dentro del dominio de destino (F).
42. Un producto de programa de ordenador que se
puede cargar directamente en unos medios de proceso dentro de un
servidor y/o un encaminador, en una red IP, que comprende los medios
de códigos de software para efectuar todas las etapas de cualquiera
de las reivindicaciones 27-41.
43. Un producto de programa de ordenador que se
puede cargar directamente en unos medios de proceso dentro de un
servidor y/o un encaminador, en una red IP según la reivindicación
42, en el que los medios de proceso también están situados dentro de
un Controlador de Red de Radio, representante o terminal.
44. Un producto de programa de ordenador
almacenado en un medio utilizable por ordenador, que comprende un
programa legible para hacer que unos medios de proceso en una red
IP, controlen la ejecución de todas las etapas de cualquiera de las
reivindicaciones 27-41.
45. Un producto de programa de ordenador
almacenado en un medio utilizable por ordenador, que comprende un
programa legible para originar unos medios de proceso dentro de un
servidor y/o un encaminador, en una red IP, según la reivindicación
44, en el que los medios de proceso también están situados dentro de
un Controlador de Red de Radio, representante o terminal.
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