ES2808348T3 - Método y sistema para medición de latencia en sistemas de comunicación - Google Patents

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Abstract

Un método que comprende: determinar (201), por un primer dispositivo de comunicación, un estado de gestión de potencia de un segundo dispositivo de comunicación, el segundo dispositivo de comunicación operable de acuerdo con una pluralidad de estados de gestión de potencia de uso de potencia mayor o menor que corresponden a niveles variables de actividad, donde la determinación del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación comprende recuperar información de estado del segundo dispositivo de comunicación; transmitir (202), por el primer dispositivo de comunicación, uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación a través de un enlace de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia; recibir (203), del segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes; y determinar (204) una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema para medición de latencia en sistemas de comunicación
Aviso de derechos de autor
Una porción de la divulgación del presente documento de patente contiene material que está sujeto a protección de derechos de autor. El propietario de los derechos de autor no tiene objeciones a la reproducción en facsímil, por persona alguna, del documento de patente o la divulgación de patente tal y como aparece en el archivo o en los registros de la Oficina de Patentes y Marcas, pero se reserva por lo demás todos los derechos de autor.
Campo técnico
La materia objeto descrita en el presente documento se refiere en general al campo de la informática, y más particularmente, a un método y sistema para medición y/o diagnóstico de enlace de comunicación, que incluye medición de latencia y diagnósticos de conectividad.
Antecedentes
Se usa el rendimiento de monitorización de un enlace de comunicación, por ejemplo, para tratar de manera proactiva y evitar las quejas de los usuarios, para decidir cuándo mejorar hardware asociado con el enlace de comunicación, para decidir cuándo activar un algoritmo de optimización para optimizar el enlace de comunicación, para verificar que el algoritmo de optimización de hecho ha dado como resultado un rendimiento mejorado, etc.
El término "rendimiento" en el presente documento hace referencia en general a caudal de red (por ejemplo, TCP/UDP), latencia, interferencia, conectividad, tasas de error, consumo de potencia, potencia de transmisión, etc. Mejorar el rendimiento del sistema de comunicación incluye aumentar el caudal, reduciendo la tasa de error y la latencia, mejorando la interferencia, consumo de potencia, etc., para el sistema de comunicación. Monitorizar el rendimiento se refiere en general a determinar y/o calcular uno o más de los parámetros de rendimiento anteriores asociados con el enlace de comunicación. El término "TCP" indica el protocolo de control de transmisión. El término "UDP" hace referencia al protocolo de datagrama de usuario.
El rendimiento del sistema de comunicación puede evaluarse usando aplicaciones de software de prueba tradicionales tales como iperf, netperf, ttcp, etc. Tales aplicaciones de software necesitan instalarse en al menos dos dispositivos de comunicación donde la aplicación de software en un dispositivo de comunicación genera y transmite datos de prueba al otro dispositivo de comunicación, y donde la aplicación de software en el otro dispositivo de comunicación recibe los datos de prueba.
Después de transmitir y recibir los datos de prueba, se evalúan estadísticas del transporte de datos de prueba para determinar el rendimiento del enlace de comunicación entre los dos dispositivos de comunicación. La prueba de un sistema o red de comunicación para calibrar su rendimiento mediante tales aplicaciones de software de prueba tradicionales requiere que se instalen aplicaciones de software compatibles o que estén disponibles en ambos dispositivos de comunicación que forman el enlace de comunicación.
Por ejemplo, un usuario con un portátil visita un sitio web de prueba de rendimiento, y posteriormente se carga una aplicación de software de prueba en el explorador web del usuario. A continuación se mide el rendimiento entre el portátil y un servidor en internet usando la aplicación de software de prueba que ya estaba disponible en el servidor. En algunos casos, sin embargo, puede ser difícil, si no imposible, tener aplicaciones de software de prueba disponibles en ambos dispositivos de comunicación que están en extremos del enlace de comunicación de interés, por ejemplo, cuando un gestor de red está interesado en iniciar una medición de rendimiento de un punto de acceso (AP) Wi-Fi a un teléfono inteligente, el gestor de red no tiene ningún medio de instalar una aplicación de software en el teléfono inteligente. Por lo tanto, el gestor de red no puede iniciar la medición de rendimiento entre el AP de Wi-Fi y el teléfono inteligente. En general, es difícil tener aplicaciones disponibles en dispositivos de comunicación acoplados a una red o iniciar la instalación del lado del usuario de aplicaciones de software como un gestor de red. El documento US 2004/063454 proporciona una unidad de obtención de retardo de extremo a extremo en un terminal de radio que mide tiempo de retardo de extremo a extremo, que es el tiempo de retardo requerido para la transmisión y recepción de extremo a extremo, usando paquetes PING en una red de IP o la función de indicación de tiempo de RTCP durante comunicación de VoIP. "A first look at traffic on smartphones" por Hossein Falaki et al.; "Proceedings of the 10th annual conference on Internet measurement": DOI: 10.1 145/1879141.1879179, usando datos de 43 usuarios a través de dos plataformas presenta un vistazo detallado en el tráfico de teléfonos inteligentes.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones de la divulgación se entenderán más completamente a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación y a partir de los dibujos adjuntos de diversas realizaciones de la divulgación, que no deben tenerse en cuenta para limitar la divulgación a las realizaciones específicas, sino que son para explicación y entendimiento únicamente.
Las Figuras 1a-1c ilustran redes de comunicación que son operables para determinar métricas de enlace de comunicación, de acuerdo con las realizaciones.
La Figura 2 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización.
La Figura 3 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, que incluye transmitir uno o más paquetes iniciales a un dispositivo de comunicación a través de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización,
La Figura 4 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, que incluye recuperar información de estado de un dispositivo de comunicación, de acuerdo con una realización.
La Figura 5 es un diagrama de flujo para determinar una métrica de conectividad de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización.
La Figura 6 es un sistema basado en procesador de acuerdo con el cuál pueden operarse, instalarse, integrarse o configurarse las realizaciones.
Descripción detallada
Se describen en el presente documento sistemas y métodos para determinar métricas de enlace de comunicación. Medir o determinar métricas para enlaces de comunicación, que incluyen diagnósticos de latencia y conectividad, puede proporcionar datos que son útiles para una diversidad de aplicaciones. Por ejemplo, determinar los diagnósticos de latencia y/o conectividad para un enlace de comunicación puede usarse para: identificar causas de problemas de rendimiento, tratar y/o evitar de manera proactiva las quejas de los usuarios, determinar cuándo mejorar hardware y/o software, determinar cómo y/o cuándo realizar las optimizaciones para un enlace de comunicación o dispositivos de comunicación, y/o verificar optimizaciones que dan como resultado un rendimiento mejorado.
La latencia es una métrica de enlace de comunicación que puede ser importante en aplicaciones que incluyen envío por flujo continuo de vídeo (por ejemplo, televisión de Protocolo de Internet (IPTV)), aplicaciones de tiempo real (por ejemplo, Voz sobre IP (VoIP), juego en línea, y otras aplicaciones en tiempo real), aplicaciones en dispositivos móviles, y otras aplicaciones que se ven impactadas por la latencia.
En algunos sistemas de comunicación en los que puede medirse la latencia, un dispositivo de comunicación entrará un estado en reposo si no hay actividad para conservar potencia. Un dispositivo en un estado en reposo puede no responder inmediatamente a paquetes de entrada, que puede impactar en las mediciones de latencia. Las estaciones Wi-Fi (por ejemplo, teléfonos inteligentes, dispositivos móviles, y otros dispositivos cliente) son un ejemplo de dispositivos de comunicación que pueden entrar en un estado en reposo. Los retardos en las respuestas provocados por estados en reposo pueden añadir sesgo y aleatorización significativos a los resultados de prueba de latencia (puesto que, por ejemplo, el tiempo de espera debido al estado en reposo domina el tiempo de ida y vuelta (RTT) de los paquetes).
La conectividad es otra métrica de enlace de comunicación, y puede indicar la estabilidad de un enlace de comunicación. Ejemplos de aplicaciones en las que pueden ser útiles los diagnósticos de conectividad incluyen: envío por flujo continuo de vídeo, aplicaciones en tiempo real, aplicaciones en dispositivos móviles, y otras aplicaciones que se ven impactadas por problemas de conectividad.
Las aplicaciones de envío por flujo continuo de vídeo pueden requerir caudal promedio grande entre los dispositivos de comunicación. Los problemas de conectividad pueden dar como resultado desbordamientos de paquetes dentro de las memorias intermedias internas, que puede provocar inestabilidad al software del dispositivo de comunicación. Las aplicaciones de tiempo real tales como VOIP pueden requerir envío de flujo continuo de tasa de bits constante (CBR) entre los dispositivos de comunicación, y los problemas de conectividad pueden crear pérdida de paquetes o interferencias de latencia que son perjudiciales a las aplicaciones de CBR.
Los dispositivos móviles (por ejemplo, teléfonos inteligentes, portátiles, y otros dispositivos informáticos móviles) pueden tener múltiples interfaces de comunicación (por ejemplo, Wi-Fi, 3G/4G, y otras interfaces de comunicación) y tienen la capacidad para conmutar entre las diferentes redes. Los problemas de conectividad de enlace en una red (por ejemplo, Wi-Fi) podrían provocar que el dispositivo de comunicación conmute automáticamente a la otra red (por ejemplo, 3G o 4G) sin el conocimiento del usuario. El usuario, cuando usa banda ancha, podría estar agotando su uso de datos móvil, mientras piensa que en realidad está usando la red de acceso de Wi-Fi ilimitada. Adicionalmente, las desconexiones y reconexiones de enlace frecuentes pueden dar como resultado retardos de red que tienen un impacto directo en las aplicaciones de usuario.
Las realizaciones incluyen sistemas y métodos para determinar la latencia de enlaces de comunicación entre dispositivos de comunicación, al menos uno de los cuales incluye características de gestión de potencia. Las características de gestión de potencia incluyen software y/o hardware para posibilitar estados de mayor o menor uso de potencia que corresponden a niveles de actividad variables. Por ejemplo, las características de gestión de potencia posibilitan uno o más "estados en reposo" que corresponden a niveles de actividad reducidos, y uno o más "estados no en reposo" que corresponden a niveles de actividad de operación superior o normal. En una realización, el estado en reposo de un dispositivo de comunicación se detecta y/o evita cuando se mide la latencia de un enlace de comunicación. Por ejemplo, un agente (por ejemplo, un agente en un dispositivo de comunicación o externo al dispositivo de comunicación) puede emitir comandos a un segundo dispositivo de comunicación para medir la latencia, y también proporciona maneras para detectar y/o evitar el estado en esposo del segundo dispositivo. En una realización de este tipo, puede medirse la latencia del enlace de comunicación sin requerir la disponibilidad de aplicaciones de software de prueba en ambos lados de un enlace de comunicación.
El estado en reposo de un dispositivo de comunicación puede evitarse realizando sondas activas. La expresión "realización de sondas activa" en general hace referencia a la prueba de una red de comunicación enviando el patrón/datos de prueba a través de la red desde un dispositivo de comunicación a otro dispositivo de comunicación. En una realización, la realización de sondas activa implica que un agente inyecte tráfico generado a un dispositivo de comunicación objetivo. Por ejemplo, en una realización, un agente en un punto de acceso Wi-Fi inyecta tráfico de segundo plano en la capa 2 que tiene como objetivo una estación. Aunque el tráfico inyectado se rechazará de la capa superior de la estación, el tráfico alanzará la capa de Wi-Fi de la estación y mantendrá la estación en un estado no en reposo, o provocará que la estación salga de un estado en reposo. En una realización, el agente emite comandos de medición de latencia (por ejemplo, comandos ping, comandos de sincronización/reseteo de TCP, y/u otros comandos de medición de latencia) después y/o durante el tráfico inyectado. En una realización, el agente mide el tiempo de ida y vuelta (RTT) de los paquetes de medición de latencia y correspondientes paquetes de respuesta. En una realización, el tráfico constante evita que el dispositivo de comunicación de destino pase a un estado en reposo mientras el agente mide latencia.
De acuerdo con una realización, el volumen del tráfico inyectado puede ajustarse para mantener y/o provocar que un dispositivo de comunicación esté en un estado no en reposo. En una realización de este tipo, el volumen de tráfico inyectado no provoca que el enlace esté excesivamente ocupado o sobrepasado por el tráfico inyectado. Limitar el tráfico inyectado para evitar la inundación del enlace de comunicación puede evitar el sesgo sustancial en las mediciones de latencia provocadas por el tráfico inyectado. Una vez que se obtienen las mediciones de latencia deseadas, el agente puede dejar de inyectar tráfico. En una realización, medir la latencia durante y/o inmediatamente después del tráfico inyectado elimina imprecisiones en mediciones de latencia provocadas por tiempos de espera impredecibles debido a estados de gestión de potencia.
En una realización, un agente emite comandos de prueba de latencia sucesivamente sin un tiempo de espera entre ellos. Los comandos de prueba de latencia sucesivos dan como resultado un flujo continuo de paquetes y evitan que el dispositivo de comunicación objetivo pase a un estado en reposo. En una realización de este tipo, si el dispositivo de comunicación objetivo está en un estado en reposo cuando el agente emite los comandos de prueba de latencia, el dispositivo de comunicación objetivo puede no pasar a un estado no en reposo antes de recibir unos pocos paquetes (por ejemplo, 2 paquetes, 3 paquetes o más paquetes). El agente puede comprobar el estado del dispositivo de comunicación objetivo para determinar si se hace una medición de latencia dada cuando el dispositivo de comunicación objetivo está en un estado en reposo o un estado no en reposo. Por ejemplo, el agente puede leer el campo de datos de información de estado actual antes de un paquete de sonda de latencia, después de un paquete de sonda de latencia, o antes y después un paquete de sonda de latencia. En una realización, un punto de acceso Wi-Fi tiene información sobre el estado actual de cada estación conectada al punto de acceso Wi-Fi (por ejemplo, si la estación está en un estado en reposo, en un estado no en reposo, y/u otra información de estado relacionada con la estación) debido al diseño de sistemas según se especifican en la norma IEEE 802.11. Por lo tanto, puede usarse información de estado para filtrar las mediciones y/o para interpretar mediciones de manera precisa.
En una realización, un agente inyecta tráfico inicial (por ejemplo, para reactivar un dispositivo de comunicación objetivo o para mantener el dispositivo de comunicación objetivo en un estado no en reposo), y comprueba el estado del dispositivo de comunicación objetivo (por ejemplo, lee el campo de datos de información de estado). Por lo tanto, en las realizaciones, el agente puede determinar cuándo un dispositivo de comunicación objetivo está en un estado no en reposo o un estado en reposo, y determinar mediciones de latencia con mayor precisión.
Las aplicaciones de usuario que se ejecutan en un dispositivo de comunicación pueden dar como resultado una diversidad de patrones de tráfico. En una realización, algunas aplicaciones de usuario que se ejecutan en un dispositivo de comunicación dan como resultado actividad regular de modo que el dispositivo de comunicación es probable que esté en un modo no en reposo. Si un agente mide latencia durante un tiempo de este tipo, inyectar tráfico artificial para provocar que el dispositivo esté en un estado no en reposo puede ser innecesario. En una realización, algunas aplicaciones de usuario pueden provocar que el dispositivo de comunicación entre en un estado en reposo durante periodos de tiempo. Por ejemplo, si un dispositivo de comunicación ejecuta una aplicación que no requiere un ancho de banda grande, el dispositivo de comunicación puede estar configurado para entrar en un estado en reposo entre la recepción y/o transmisión de datos para la aplicación.
De acuerdo con una realización, un agente mide el comportamiento de latencia para una aplicación. En una realización de este tipo, el agente genera un flujo de tráfico artificial que tiene las características estadísticas de la aplicación, y mide latencia en los momentos que son de interés para evaluar experiencia de usuario de uso de la aplicación. Por lo tanto, puede medirse latencia en momentos de tiempo que se eligen relativos al patrón de tráfico. Para el ejemplo anterior donde un dispositivo de comunicación ejecuta una aplicación que no requiere un ancho de banda grande, un agente puede generar tráfico similar a la aplicación, que permite que el dispositivo de comunicación entre en un estado en reposo durante periodos de tiempo. La latencia de un enlace de comunicación puede medirse en diversos tiempos durante el tráfico generado, por ejemplo, en tiempos cuando el dispositivo de comunicación puede estar en un estado en reposo.
Si la latencia es grande incluso después de tener en cuenta el estado de gestión de potencia de un dispositivo de comunicación objetivo, indica que el enlace puede no estar funcionando correctamente (por ejemplo, debido a pérdidas de paquete frecuentes, reenvíos de paquete, retroceso de la transmisión debido a la naturaleza del sistema inalámbrico donde el aire del medio común está compartido, u otras causas de gran latencia). Cuando se detecta una latencia grande de este tipo, puede desearse y puede activarse una medida correctiva, tal como la optimización de la configuración. Las optimizaciones de configuración se analizan en mayor detalle a continuación con respecto a las Figuras 1a-1c.
En una realización, detectando y/o evitando estados en reposo, los sistemas y métodos determinan la latencia de enlaces de comunicación con mayor precisión.
Las realizaciones incluyen sistemas y métodos para determinar diagnósticos de conectividad de enlaces de comunicación. En una realización, los diagnósticos de conectividad del enlace de comunicación pueden determinarse sin requerir disponibilidad de aplicaciones de software de prueba en ambos lados de un enlace de comunicación. En una realización, se usa un parámetro operacional relacionado con el enlace de comunicación para diagnosticar conectividad. Los dispositivos de comunicación, tales como puntos de acceso Wi-Fi (AP) o equipo de instalaciones del cliente (CPE), proporcionan parámetros operacionales (OP) (por ejemplo, parámetros operacionales 110 de las Figuras 1 a y 1 b, y parámetros operacionales 110a-110n de la Figura 1 c) como un subproducto de operación de sistema normal. De acuerdo con una realización, los OP de obtención y monitorización no requieren que se inyecte tráfico de prueba en la red, y por lo tanto no son intrusivos para el tráfico de usuario. Uno de los OP disponibles en algunos dispositivos de comunicación es la asociación-duración para enlaces que están activos en ese dispositivo de comunicación. En una realización, este OP de asociación-duración se proporciona para cada enlace de comunicación en forma de un contador de tiempo. Cuando un sistema se conecta o reconecta a un dispositivo de comunicación objetivo (por ejemplo, cuando se establece un nuevo enlace activo), se generan instancias de un OP de nueva asociación para ese enlace específico en el sistema objetivo con el contador de duración inicializado a cero. El contador de duración a continuación empieza a incrementarse de manera acumulativa hasta que se desconecta el enlace. Tras la desconexión de enlace, el correspondiente OP de asociación se borra.
En una realización, un agente (por ejemplo, un agente en el dispositivo de comunicación o externo al dispositivo de comunicación) realiza una monitorización de alta precisión de conectividad monitorizando los OP de asociación periódica y/o frecuentemente (por ejemplo, cada un minuto en una base en curso, cada cinco minutos durante un periodo de tiempo, u otras frecuencias y/o tiempos). De acuerdo con una realización, el agente mantiene un registro de los enlaces activos actuales y sus duraciones de asociación, y rastrea de manera frecuente los OP de sistema para comprobar si los enlaces previamente registrados están aún activos, si sus contadores de duración son crecientes de manera continua, y/o si se han iniciado cualesquiera enlaces nuevos. Durante este proceso de monitorización, el agente observa y puede registrar eventos críticos, que incluyen: eventos de generación de instancias (es decir, la generación de instancias de un OP de asociación, que identifican una nueva conexión de enlace de comunicación), eventos de borrado (es decir, el borrado de un OP de asociación, que identifica una desconexión de enlace), y/o eventos de reseteo (es decir, no se registró la generación de instancias o borrado, sino que el contador se reseteó, que identifica una reconexión rápida de un enlace existente que tuvo lugar entre las mediciones de agente).
De acuerdo con una realización, además de observar eventos críticos, el agente determina el tiempo de ocurrencia de eventos críticos y/o actividad de tráfico durante la ocurrencia de eventos críticos, que también puede obtenerse de manera no intrusiva usando los OP.
En una realización, el agente carga los eventos registrados periódicamente a un servidor central, donde se archivan para análisis de datos a gran escala. El servidor (por ejemplo, una aplicación que se ejecuta en el servidor) analiza, en una base periódica (por ejemplo, cada hora, diariamente, semanal u otros periodos de tiempo), una o más estadísticas para proporcionar diagnósticos de conectividad para enlaces de comunicación. En una realización, un agente en el dispositivo de comunicación puede analizar eventos de conectividad.
De acuerdo con una realización, el agente puede determinar el número total de eventos de generación de instancias, borrado y reseteo. Un contador alto puede sugerir problemas de conectividad que dependen posiblemente de la correlación con otras estadísticas. En otro ejemplo, el agente determina la duración promedio entre eventos de generación de instancias y borrado sucesivos, y entre eventos de borrado y generación de instancias sucesivos. Las duraciones largas entre eventos de generación de instancias y borrado sin eventos de reseteo frecuentes puede indicar un enlace estable, independientemente del número total de eventos. Las duraciones largas entre eventos de borrado y generación de instancias sucesivos puede indicar un enlace inactivo, y el porcentaje de periodos de enlace inactivo puede considerarse para los diagnósticos globales. Un número bajo de eventos críticos puede indicar que el enlace estaba inactivo durante periodos de tiempo largos en lugar de que fuera inestable. Varios eventos de reseteo seguidos por inactividad de enlace indicaría problemas de conectividad graves, donde el sistema de comunicación ha declarado que el enlace es inestable para mantener la conectividad.
De acuerdo con una realización, el patrón de tiempo de los eventos críticos puede analizarse para proporcionar diagnósticos de conectividad. Si los eventos críticos ocurren de manera frecuente y continua en el tiempo, puede indicar problemas de conectividad. Si los eventos críticos están espaciados en el tiempo y/o si hay un patrón de tiempo específico para la ocurrencia de los eventos, entonces podría indicar un cierto comportamiento del dispositivo de comunicación en lugar de problemas de conectividad de enlace. Ejemplos de comportamiento de dispositivo de comunicación que pueden crear los eventos críticos incluyen: estados en reposo u otros de ahorro de energía de dispositivos de comunicación, reinicios periódicos de dispositivos de comunicación, la movilidad de dispositivos inalámbricos, exploración de canal/radio en dispositivos inalámbricos, operación de batería baja y/o problemas de controlador.
En una realización, un servidor de análisis (por ejemplo, entidad de gestión) o agente establece una tendencia de línea de base para un enlace de comunicación basándose en patrones de tiempo de los eventos críticos. El servidor puede a continuación distinguir entre comportamiento de dispositivo de comunicación y problemas de enlace de comunicación reales, y diagnosticar problemas de conectividad.
De acuerdo con una realización, se realizan diagnósticos de conectividad durante horas pico de uso de red, que pueden correlacionarse más directamente con la experiencia de usuario. Un servidor o agente de análisis puede correlacionar tiempos de inestabilidad con volumen y/o patrones de tráfico.
En una realización, un servidor o agente de análisis pueden definir diagnósticos de conectividad mediante la correlación con parámetros tales como un RSSI (Indicador de Intensidad de Señal Recibida), interferencia y/u otros parámetros de rendimiento, para determinar una causa raíz de problemas de conectividad. Por ejemplo, un RSSI bajo en eventos críticos puede indicar una disociación a largo alcance.
En una realización, un servidor o agente de análisis pueden perfeccionar los diagnósticos de conectividad leyendo la identificación de los dispositivos de comunicación que están asociados a tiempos diferentes. Por ejemplo, una estación Wi-Fi puede estar entre dos AP, y estar asociada de ida y vuelta entre los dos. En otro ejemplo, la asociación puede alternarse para estar sobre Wi-Fi y sobre una red celular.
De acuerdo con una realización, pueden usarse diagnósticos de conectividad para dirigir acciones de control y/o realizar optimizaciones
En una realización, los sistemas y métodos posibilitan medios no intrusivos y ligeros (por ejemplo, no requiriendo uso intensivo de memoria y/o de procesador o procesadores) de medición y estimación del rendimiento de conectividad de un enlace de comunicación, que pueden desplegarse fácilmente en sistemas existentes.
En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos tales como ejemplos de sistemas específicos, lenguajes, componentes, etc., con el fin de proporcionar una comprensión profunda de las diversas realizaciones. Será evidente, no obstante, a un experto en la materia que no es necesario que se empleen estos detalles específicos para poner en práctica las realizaciones divulgadas. En otros casos, no se han descrito con detalle materiales o métodos bien conocidos con el fin de evitar confundir innecesariamente las realizaciones divulgadas.
Las expresiones "acoplado con", "acoplado a", "conectado con", "conectado a" y similares se usan en el presente documento para describir una conexión entre dos elementos y/o componentes y se tiene por objeto que signifiquen acoplado/conectado o bien directamente entre sí, o bien indirectamente, por ejemplo, por medio de uno o más elementos intermedios o por medio de una conexión cableada/inalámbrica. Se tiene por objeto que las referencias a un "sistema de comunicación", en donde sea aplicable, incluyan una referencia a cualquier otro tipo de sistema de transmisión de datos.
Los algoritmos y visualizaciones que se presentan en el presente documento no están inherentemente relacionados con ningún ordenador particular u otro aparato ni son realizaciones descritas con referencia a lenguaje de programación particular alguno. Se apreciará que una diversidad de lenguajes de programación se puede usar para implementar las enseñanzas de las realizaciones tal como se describe en el presente documento.
Las Figuras 1a-1c ilustran redes de comunicación que son operables para determinar métricas de enlace de comunicación, de acuerdo con las realizaciones. Las realizaciones en la Figura 1 a y Figura 1 b ilustran redes de comunicación 100a y 100b, que incluyen un primer dispositivo de comunicación 102 comunicativamente acoplado con un segundo dispositivo de comunicación 104 mediante un enlace de comunicación 103. Cada uno del primer dispositivo de comunicación y el segundo dispositivo de comunicación pueden seleccionarse a partir del grupo de dispositivos que incluyen: un dispositivo compatible de telefonía celular, un dispositivo compatible con la tercera generación (3G); un dispositivo compatible con la cuarta generación (4G); un dispositivo compatible con la Evolución a Largo Plazo (LTE); un dispositivo de Wi-Fi; un punto de acceso de Wi-Fi; una estación de Wi-Fi; un módem; un encaminador; una pasarela; un módem de equipo en las instalaciones del cliente (CPE) de línea de abonado digital (DSL); un dispositivo de línea de alimentación en casa; un dispositivo basado en la Alianza de Redes Telefónicas para Hogares (HPNA); un dispositivo de distribución coaxial en casa; un dispositivo compatible con G.hn; un dispositivo de comunicación de medición en casa; un aparato en casa interconectado comunicativamente con la LAN; una estación de base de femtocélula inalámbrica; una estación de base de picocélula inalámbrica; una estación de base de célula pequeña inalámbrica; una estación de base compatible inalámbrica; un repetidor de dispositivo móvil inalámbrico; una estación de base de dispositivo móvil inalámbrica; una pasarela de Ethernet; un dispositivo informático conectado con la LAN; un dispositivo HomePlug; un dispositivo de banda ancha a través de línea de alimentación (BPL) de acceso compatible con las normas IEEE P1901; un dispositivo periférico de ordenador conectado a Ethernet; un encaminador conectado a Ethernet; un puente inalámbrico conectado a Ethernet; un puente de red conectado a Ethernet; y un conmutador de red conectado a Ethernet.
La red de comunicación 100b también incluye un centro de optimización 106 comunicativamente acoplado con el primer dispositivo de comunicación 102 mediante el enlace de comunicación 109. La Figura 1c ilustra una red de comunicación 100c, que incluye uno o más primeros dispositivos de comunicación 102a-102n, que pueden estar comunicativamente acoplados con uno o más segundos dispositivos de comunicación 104a-104m mediante los enlaces de comunicación 103aa-103nm, donde 'n' y 'm' son números enteros positivos. La red de comunicación 100c incluye un centro de optimización 106, que puede estar acoplado con uno o más dispositivos de comunicación 102a-102n mediante los enlaces de comunicación 109a-109n. La red de comunicación 100c también incluye el sistema celular 112 (por ejemplo, un sistema de 3G/4G) que puede acoplarse comunicativamente con los segundos dispositivos de comunicación 104a-104m mediante los enlaces de comunicación 107a-107m.
En una realización, los primeros dispositivos de comunicación 102, y 102a-102n pueden incluir: un punto de acceso (AP); una estación base; un dispositivo de red de área local inalámbrica (LAN); un multiplexor de acceso por línea de abonado digital (DSLAM); una pasarela; un dispositivo de mejora de rendimiento; un módem de CPE de línea digital de abonado (DSL); un dispositivo de línea de alimentación en casa; un dispositivo basado en la Alianza de Redes Telefónicas para Hogares (HPNA); un dispositivo de distribución coaxial en casa; un dispositivo compatible con G.hn (Norma de Interconexión en Red Doméstica); un dispositivo de comunicación de medición en casa; un aparato en casa interconectado comunicativamente con la LAN; una estación de base de femtocélula inalámbrica; a una estación base compatible con Wi-Fi inalámbrica; un repetidor de dispositivo móvil inalámbrico; una estación de base de dispositivo móvil inalámbrica; nodos en una red ad-hoc/de malla; un dispositivo de electrónica del cliente decodificador de salón (STB)/unidad de decodificador de salón (STU); una televisión habilitada para el Protocolo de Internet (IP); un reproductor de medios habilitado para IP; una consola de juegos habilitada para IP; una pasarela de Ethernet; un dispositivo informático conectado con la LAN; un dispositivo periférico de ordenador conectado a Ethernet; un encaminador conectado a Ethernet; un puente inalámbrico conectado a Ethernet; un puente de red conectado a Ethernet; y/o un conmutador de red conectado a Ethernet. En una realización, los primeros dispositivos de comunicación 102, y 102a-102n incluyen parámetros operacionales 110, y 110a-110n, que pueden recuperarse para ayudar a determinar métricas de enlace de comunicación, como se describe a continuación. En una realización, los segundos dispositivos de comunicación 104 y 104a-104m son estaciones Wi-Fi.
En algunas realizaciones, lo siguiente puede describir operaciones realizadas por un agente. El agente al que se hace referencia puede residir en uno de los dispositivos de comunicación (por ejemplo, los agentes 108, y 108a-108n de las Figuras 1a-1c), o ser externo a los dispositivos de comunicación. Por ejemplo, el agente al que se hace referencia puede residir en el centro de optimización 106, o en otra entidad externa. En una realización, las operaciones a las que se hace referencia como realizadas por el agente se realizan parcialmente por un agente en uno de los dispositivos de comunicación, y se realizan parcialmente por un agente externo a los dispositivos de comunicación (por ejemplo, por el centro de optimización 106). En una realización de este tipo, los agentes 108, y 108a-108n envían datos relevantes al centro de optimización 106, y el centro de optimización 106 realiza análisis en los datos. El centro de optimización 106 de las Figuras 1b y 1c es un dispositivo informático (por ejemplo, un servidor, entidad de gestión, y/u otra entidad operable para realizar optimizaciones para los dispositivos de comunicación.
En una realización, las redes de comunicación 100a-100c son operables para determinar latencia de los enlaces de comunicación 103, y 103aa-103nm, y/o determinar métricas de conectividad para los enlaces de comunicación 103, y 103aa-103nm. Aunque algunos de los siguientes párrafos con respecto a determinaciones de métrica de latencia y conectividad pueden hacer referencia a un único primer dispositivo de comunicación y un único segundo dispositivo de comunicación acoplados mediante un único enlace de comunicación (por ejemplo, como se ilustra en la red de comunicación 100a de la Figura 1a y la red de comunicación 100b de la Figura 1b), la siguiente descripción puede aplicarse también a una realización tal como la red de comunicación 100c ilustrada en la Figura 1c con uno o más primeros dispositivos de comunicación 102a-102n, y uno o más segundos dispositivos de comunicación 104a-104m. En una realización donde las redes de comunicación 100a y 100b son operables para determinar la latencia del enlace de comunicación 103, las redes de comunicación 100a y 100b son operables para detectar un estado en reposo del segundo dispositivo de comunicación 104 durante las mediciones de latencia, y/o evitar que el segundo dispositivo de comunicación 104 esté en un estado en reposo durante las mediciones de latencia. Por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 es operable (por ejemplo, mediante el agente 108) para determinar un estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104. En una realización, posibles estados de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación incluyen un estado en reposo y un estado no en reposo.
En una realización, el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 es un estado de gestión de potencia de una interfaz de comunicación del segundo dispositivo de comunicación 104. En una realización, el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 es un estado de gestión de potencia de cualquier componente del segundo dispositivo de comunicación 104 que influencia la medición de latencia.
De acuerdo con una realización, el primer dispositivo de comunicación 102 es para transmitir uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación 104 a través del enlace de comunicación 103, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación 104 mientras está en el estado de gestión de potencia. En una realización, el primer dispositivo de comunicación 102 inyecta un conjunto de paquetes para hacer múltiples mediciones de latencia. El primer dispositivo de comunicación 102 es para recibir, del segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes. El primer dispositivo de comunicación 102 determina la latencia del enlace de comunicación 103 cuando el segundo dispositivo de comunicación 104 está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
En una realización, determinar la latencia del enlace de comunicación 103 incluye medir un tiempo desde cuando se transmiten el uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación 104 hasta cuando se reciben los correspondientes uno o más paquetes de respuesta por el primer dispositivo de comunicación 102. Puede realizarse una o más mediciones de latencia basándose en los múltiples paquetes transmitidos al segundo dispositivo de comunicación 104 para medir latencia y correspondientes paquetes de respuesta.
De acuerdo con una realización, el uno o más paquetes transmitidos por el primer dispositivo de comunicación 102 son paquetes de solicitud eco de ICMP, y el uno o más paquetes de respuesta transmitidos por el segundo dispositivo de comunicación 104 son paquetes de respuesta de ICMP. Por ejemplo, puede usarse Ping, una aplicación/método de software para medir el tiempo de ida y vuelta (RTT) entre dispositivos. Ping requiere que tanto los dispositivos emisor como receptor tengan el software disponible en la capa de aplicación. Ping usa paquetes de ICMP e informa RTT promedio, mínimo y máximo además de RTT de cada paquete. Ping está incluido y puesto a disposición en muchos sistemas operativos (SO).
En una realización, el uno o más paquetes transmitidos por el primer dispositivo de comunicación 102 son paquetes de sincronización de TCP (SYN) enviados a un puerto no alcanzable del segundo dispositivo de comunicación 104, y el uno o más paquetes de respuesta transmitidos por el segundo dispositivo de comunicación 104 son paquetes de reseteo de t Cp (RST). Por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 envía de manera intencionada un paquete TCP SYN a un puerto no alcanzable del segundo dispositivo de comunicación 104. Cuando se bloquea el paquete TCP SYN, por defecto el receptor envía un paquete TCP RST a menos que esté configurado de otra manera. Por lo tanto, la duración RTT entre el tiempo que se envía el paquete TCP SYN hasta el tiempo que se recibe el paquete TCP RST puede usarse para medir la latencia. En una realización, pueden usarse paquetes TCP SYN/RST para medir latencia en dispositivos de comunicación donde la capa de MAC subyacente soporta TCP y el ajuste del cortafuegos no bloquea tales paquetes TCP SYN.
De acuerdo con una realización, determinar el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 implica inyectar tráfico para provocar que el segundo dispositivo de comunicación 104 esté en un estado no en reposo para la medición de latencia. Por ejemplo, determinar el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 incluye determinar que el segundo dispositivo de comunicación 104 está en un estado no en reposo después de transmitir uno o más paquetes iniciales al segundo dispositivo de comunicación 104, donde el uno o más paquetes iniciales provocan que el segundo dispositivo de comunicación 104 pase a un estado no en reposo cuando está recibiendo en un estado en reposo, y permanezca en el estado no en reposo cuando recibe en el estado no en reposo.
En una realización, en lugar de inyectar en primer lugar tráfico para provocar que el segundo dispositivo de comunicación 104 esté en un estado no en reposo, el primer dispositivo de comunicación 102 detecta en qué estado de gestión de potencia está el segundo dispositivo de comunicación 104, y mide la latencia del enlace de comunicación 103 en ese estado de gestión de potencia. Por ejemplo, en una realización, determinar el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 incluye recuperar información de estado del segundo dispositivo de comunicación 104. La información de estado puede estar disponible en el dispositivo de comunicación 102 (por ejemplo, en un sistema Wi-Fi de acuerdo con la implementación en la norma IEEE 802.11). La información de estado recuperada puede incluir parámetros operacionales que indican si el segundo dispositivo de comunicación 104 está en un estado en reposo o un estado no en reposo, y/u otros parámetros operacionales. En una realización, las redes de comunicación 100a y 100b son operables tanto para inyectar tráfico como para influenciar si el segundo dispositivo de comunicación 104 está en un estado no en reposo o un estado en reposo, y para recuperar información de estado para ayudar a determinar si el segundo dispositivo de comunicación 104 está en un estado no en reposo o un estado en reposo.
En una realización, las redes de comunicación 100a y 100b son operables adicionalmente para determinar características de latencia del enlace de comunicación 103 basándose en múltiples mediciones de latencia y múltiples determinaciones del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104. Las características de latencia son, por ejemplo, estadísticas basadas en múltiples mediciones de latencia. Pueden aprovecharse múltiples mediciones de latencia o combinarse de otra manera. En una realización, se descartan algunas de las mediciones de latencia basándose en el estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 en el tiempo de medición. Por ejemplo, si se desean mediciones de latencia que no se vean influenciadas por estados en reposo, se descartan las mediciones de latencia realizadas cuando el segundo dispositivo de comunicación 104 está en un estado en reposo.
En una realización, el dispositivo de comunicación 102 transmite el uno o más paquetes para generar un flujo de tráfico que tiene características estadísticas. Por ejemplo, el dispositivo de comunicación 102 o cualquier otro servidor o dispositivo externo pueden generar un flujo de tráfico que tiene características estadísticas de aplicaciones particulares (por ejemplo, aplicaciones de usuario). En una realización de este tipo, determinar características de latencia del enlace de comunicación 103 con el flujo de tráfico está basado en múltiples mediciones de latencia y múltiples determinaciones del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación 104 mientras continúa el flujo de tráfico.
Por lo tanto, en una realización, un método y sistema para determinar la latencia de enlaces de comunicación entre dispositivos de comunicación da como resultado mediciones de latencia con mayor precisión.
En una realización donde las redes de comunicación 100a y 100b son operables para determinar una métrica de conectividad del enlace de comunicación 103, un agente consulta al primer dispositivo de comunicación 102 en tiempos sucesivos para leer parámetros operacionales en estos tiempos. Por ejemplo, el agente consulta al primer dispositivo de comunicación 102 en un primer tiempo para determinar si un segundo dispositivo de comunicación 104 está conectado al primer dispositivo de comunicación 102 y para determinar un valor de un parámetro operacional en el primer tiempo. El parámetro operacional está relacionado con el enlace de comunicación 103 entre el segundo dispositivo de comunicación 104 y el primer dispositivo de comunicación 102. Por ejemplo, el parámetro operacional puede ser un contador que se resetea en la conexión y/o desconexión del enlace de comunicación 103; un contador global, que existe independientemente de la conectividad del segundo dispositivo de comunicación 104 al primer dispositivo de comunicación 102; u otros parámetros operacionales relacionados con el enlace de comunicación 103.
Ejemplos de contadores incluyen: contadores de duración de asociación que indican una duración de conexión del enlace de comunicación 103, contadores de tráfico que indican el número de paquetes y/o tamaño de datos transmitidos entre el primer dispositivo de comunicación 102 y el segundo dispositivo de comunicación 104, y un contador de baliza que indica un número de balizas transmitidas por el segundo dispositivo de comunicación 104. En una realización donde el parámetro operacional a consultar es un contador de baliza, el agente determina si tuvo lugar un evento de desconexión basándose tanto en el valor del contador de baliza como el valor del intervalo de baliza. El valor de intervalo de baliza puede ser conocido por el agente, o el agente puede consultar al primer o segundo dispositivo de comunicación para determinar el valor de intervalo de baliza.
En una realización, el agente consulta al primer dispositivo de comunicación 102 en un segundo tiempo para determinar si el segundo dispositivo de comunicación 104 está conectado al primer dispositivo de comunicación 102 y para determinar un valor del parámetro operacional en el segundo tiempo.
Si el segundo dispositivo de comunicación 104 estaba conectado tanto en el primer tiempo como en el segundo tiempo, y si el parámetro operacional en el segundo tiempo está dentro de un intervalo de valores umbral, el agente puede determinar que ha tenido lugar un evento de desconexión. Por ejemplo, el agente determina que el segundo dispositivo de comunicación 104 se desconectó del primer dispositivo de comunicación basándose en la detección de que el segundo dispositivo de comunicación estaba conectado al primer dispositivo de comunicación 102 tanto en el primer tiempo como en el segundo tiempo, y en la detección de que el valor del parámetro operacional en el segundo tiempo está dentro de un intervalo de valores umbral basándose en el parámetro operacional en el primer tiempo. En una realización donde el parámetro operacional es un contador, puede identificarse un evento de desconexión si el valor del contador en el segundo tiempo es menor que un valor esperado, y/o menor que el valor del contador en el primer tiempo. El valor esperado del contador en el segundo tiempo puede determinarse basándose en el valor del contador en el primer tiempo y el tiempo transcurrido desde el primer tiempo hasta el segundo tiempo.
Aunque la descripción anterior hace referencia a la determinación de parámetros operacionales en un primer tiempo y un segundo tiempo, los parámetros operacionales pueden monitorizarse en múltiples tiempos, y/o de manera continua. Por ejemplo, los parámetros operacionales pueden determinarse en una base periódica (por ejemplo, cada segundo, cada minuto, cada cinco minutos o cualquier otra base periódica).
En una realización, el agente determina los tiempos de conexión y eventos de desconexión. Por ejemplo, el agente determina tiempos en los que el segundo dispositivo de comunicación 104 se conectó y desconectó del primer dispositivo de comunicación 102. El agente determina adicionalmente una duración promedio entre eventos de conexión y desconexión para el enlace de comunicación 103 basándose en estos tiempos (es decir, los tiempos que el segundo dispositivo de comunicación 104 se conectó y desconectó del primer dispositivo de comunicación 102). En una realización, el agente determina una duración promedio entre eventos de desconexión y reconexión para el enlace de comunicación 103 basándose en los tiempos de los eventos de conexión y desconexión (es decir, basándose en los tiempos en los que el segundo dispositivo de comunicación 104 se conectó y desconectó del primer dispositivo de comunicación 102).
De acuerdo con una realización, el agente detecta actividad de tráfico que tiene lugar en tiempos de eventos de conexión y desconexión. Por ejemplo, el agente consulta al primer dispositivo de comunicación 102 para recuperar un segundo parámetro operacional del primer dispositivo de comunicación 102 que indica actividad de tráfico a través del enlace de comunicación 103. La actividad de tráfico detectada puede usarse al diagnosticar problemas de conectividad. En una realización, el enlace de comunicación 103 se determina que es inestable basándose en datos estadísticos relacionados con los eventos de conexión y desconexión. En una realización, el agente diagnostica problemas de conectividad para el enlace de comunicación 103. Por ejemplo, el agente determina que el enlace de comunicación 103 es inestable para mantener la conectividad basándose en actividad de tráfico durante los eventos de desconexión y reconexión. En una realización, el agente determina que el enlace de comunicación 103 es inestable para mantener la conectividad para la QoE deseada (Calidad de Experiencia de Usuario) en respuesta a la determinación de que un número de tiempos que el segundo dispositivo de comunicación 104 se desconectó y reconectó al primer dispositivo de comunicación 102 supera los valores umbral. De acuerdo con una realización, el agente determina que el enlace de comunicación 103 es inestable para mantener conectividad basándose en la duración promedio entre los eventos de conexión y desconexión que son menores que un valor umbral.
En una realización, el agente identifica un patrón de tiempo en las desconexiones y reconexiones del segundo dispositivo de comunicación al primer dispositivo de comunicación 102. El agente a continuación determina si el enlace de comunicación 103 es inestable para mantener QoE basándose en el patrón de tiempo. Por ejemplo, el agente determina que el enlace de comunicación 103 es inestable basándose en que las desconexiones y reconexiones del segundo dispositivo de comunicación tienen lugar de manera continua en el tiempo. En una realización, el agente identifica un comportamiento del segundo dispositivo de comunicación 104 resultante en el patrón de tiempo, incluyendo el comportamiento identificado uno de: entrar el segundo dispositivo de comunicación 104 en un estado en reposo, entrar el segundo dispositivo de comunicación 104 en un estado de potencia inferior, entrar el segundo dispositivo de comunicación 104 en reseteo periódico, salir el segundo dispositivo de comunicación 104 de un alcance de cobertura para la conectividad con el primer dispositivo de comunicación 102, realizando el segundo dispositivo de comunicación 104 una exploración de canal, y/o teniendo el segundo dispositivo de comunicación 104 un funcionamiento incorrecto de controlador.
En una realización, el agente establece un comportamiento de línea de base del segundo dispositivo de comunicación 104 (por ejemplo, basándose en patrones de tiempo identificados de eventos de conexión y desconexión). El agente puede determinar a continuación si el enlace de comunicación 103 es inestable para mantener conectividad o QoE basándose en si el comportamiento de la conectividad se desvía del segundo dispositivo de comunicación 104.
De acuerdo con una realización, el agente consulta al primer dispositivo de comunicación 102 para recuperar un segundo parámetro operacional del primer dispositivo de comunicación 102, indicando el segundo parámetro operacional al menos uno de: actividad de tráfico a través del enlace de comunicación, intensidad de señal recibida e interferencia. El agente puede a continuación analizar el segundo parámetro operacional en tiempos de eventos de conexión y eventos de desconexión y determinar si los eventos de desconexión son provocados por una condición indicada en el segundo parámetro operacional.
Volviendo a la Figura 1c, en una realización, cuando hay múltiples primeros dispositivos de comunicación 102a-102n disponibles a los que conectar, los segundos dispositivos de comunicación 104a-104m pueden realizar itinerancia entre los primeros dispositivos de comunicación disponibles basándose en su algoritmo de itinerancia interno. Consultando los primeros dispositivos de comunicación 102a-102n puede determinarse si un segundo dispositivo de comunicación se está conectando de ida y vuelta de manera frecuente entre las múltiples elecciones disponibles. Uno o más de los segundos dispositivos de comunicación 104a-104m puede también alternar entre la conexión a uno o más de los primeros dispositivos de comunicación 102a-102n y el sistema celular 112. Por ejemplo, cuando los primeros dispositivos de comunicación 102a-102n son AP de Wi-Fi y los segundos dispositivos de comunicación son estaciones, las estaciones pueden alternar entre la conexión a dos o más de los AP de Wi-Fi, o uno o más AP de Wi-Fi y el sistema celular 112.
En una realización de este tipo, el agente consulta, cuando el segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, 104a) se desconecta del primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, 102a), otro de los primeros dispositivos de comunicación (por ejemplo, 102n) en un alcance de cobertura del segundo dispositivo de comunicación para determinar si el segundo dispositivo de comunicación está conectado al otro del primer dispositivo de comunicación. El agente puede a continuación identificar un patrón de tiempos que el segundo dispositivo de comunicación se conecta de ida y vuelta entre el primer dispositivo de comunicación y los otros de los primeros dispositivos de comunicación.
En una realización, el segundo dispositivo de comunicación podría estar alternando entre la conexión del primer dispositivo de comunicación y el sistema celular 112. En una realización de este tipo, el agente consulta, cuando el segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, 104a) se desconecta del primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, 102a), un sistema celular 112 dentro de un alcance de cobertura del segundo dispositivo de comunicación para determinar si el segundo dispositivo de comunicación está conectado al sistema celular. El agente puede a continuación identificar un patrón de tiempos que la estación se conecta de ida y vuelta entre el primer dispositivo de comunicación y el sistema celular 112.
En una realización, puede ajustarse uno o más parámetros de los primeros dispositivos de comunicación 102 y 102a-102n basándose en la latencia determinada y/o problemas de conectividad de los enlaces de comunicación 103 y 103aa-103nm. Por ejemplo, el agente puede ajustar uno o más de: un parámetro de retransmisión, un esquema de modulación y codificación, un canal, una banda de radio, unión de canal, una longitud de intervalo de guarda, un umbral de fragmentación, un límite de reintento, un parámetro de solicitud para enviar (RTS) y un parámetro de listo para enviar (CTS), un intervalo de baliza, una potencia de transmisión, un modo de múltiples antenas, un ajuste de preámbulo, una tasa de bits máxima, y un parámetro de configuración de Calidad de Servicio (QoS).
En una realización de este tipo, ajustar uno o más parámetros de los primeros dispositivos de comunicación puede mejorar la latencia y/o conectividad.
Las Figuras 2-5 son diagramas de flujo para determinar métricas de enlace de comunicación, de acuerdo con las realizaciones. Los métodos 200, 300, 400, y/o 500 pueden realizarse mediante lógica de procesamiento que puede incluir hardware (por ejemplo, circuitería, lógica especializada, lógica programable, microcódigo, etc.), software (por ejemplo, instrucciones que se ejecutan en un dispositivo de procesamiento para realizar diversas operaciones tales como interconexión, recogida, generación, recepción, monitorización, diagnóstico, determinación, medición, análisis o alguna combinación de las mismas). De acuerdo con una realización, hay un medio de almacenamiento legible por máquina no transitorio que tiene instrucciones ejecutables por máquina que cuando se acceden por un ordenador, provocan que el ordenador realice un método de acuerdo con uno o más de los métodos 200, 300, 400, y/o 500. En una realización, los métodos 200, 300, 400, y/o 500 se realizan o coordinan mediante un aparato tal como el agente representado en el elemento 108, el centro de optimización representado en elemento 106 de las Figuras 1 a-c, y/u otras entidades internas a, o externas de los dispositivos de comunicación descritos en el presente documento. Algunos de los bloques y/u operaciones enumerados posteriormente son opcionales de acuerdo con determinadas realizaciones. La numeración de los bloques que se presentan es por razones de claridad y no se tiene por objeto que establezca un orden de operaciones en el que han de tener lugar los diversos bloques. Adicionalmente, las operaciones de los diversos flujos 200, 300, 400, y/o 500 pueden utilizarse en una diversidad de combinaciones, que incluyen en combinación entre sí.
La Figura 2 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización. El método 200 comienza determinando un primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 de la Figura 1a) un estado de gestión de potencia de un segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, el segundo dispositivo de comunicación 104 de la Figura 1a), como se expone en el bloque 201.
En el bloque 202, el primer dispositivo de comunicación transmite uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia.
En el bloque 203, el primer dispositivo de comunicación recibe, desde el segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes.
En el bloque 204, el primer dispositivo de comunicación determina una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
De acuerdo con una realización, una entidad de gestión (por ejemplo, el centro de optimización 106 de las Figuras 1b y 1c) provoca que el primer dispositivo de comunicación realice una o más de las operaciones anteriores. Por ejemplo, en una realización hay un medio de almacenamiento legible por máquina no transitorio que tiene instrucciones ejecutables por máquina que cuando se acceden por un ordenador (por ejemplo, una entidad de gestión externa), provocan que el ordenador realice un método, incluyendo el método: enviar instrucciones a un primer dispositivo de comunicación para provocar que el primer dispositivo de comunicación: determine un estado de gestión de potencia de un segundo dispositivo de comunicación; y transmitir uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación a través de un enlace de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia; donde el primer dispositivo de comunicación es para recibir, desde el segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes; el método incluye adicionalmente determinar una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
La Figura 3 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, que incluye transmitir uno o más paquetes iniciales a un dispositivo de comunicación a través de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización.
El método 300 comienza en el bloque 301, con un primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 de la Figura 1a) que transmite uno o más paquetes iniciales a un segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, segundo dispositivo de comunicación 104 de la Figura 1a). El uno o más paquetes iniciales provocan que el segundo dispositivo de comunicación pase a un estado no en reposo cuando se reciben en un estado en reposo, y para permanecer en el estado no en reposo cuando se reciben en el estado no en reposo.
El método 300 continúa en los bloques 302-304 como el método 200 en los bloques 202-204 de la Figura 2. En el bloque 302, el primer dispositivo de comunicación transmite uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia.
En el bloque 303, el primer dispositivo de comunicación recibe, desde el segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes.
En el bloque 304, el primer dispositivo de comunicación determina una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
La Figura 4 es un diagrama de flujo para determinar la latencia de un enlace de comunicación, que incluye recuperar información de estado de un dispositivo de comunicación, de acuerdo con una realización.
El método 400 comienza en el bloque 401, con un primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 de la Figura 1a) que recupera información de estado que indica si un segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, el segundo dispositivo de comunicación 104 de la Figura 1a) está en un estado en reposo o un estado no en reposo.
El método 400 continúa en los bloques 402-404 como el método 200 en los bloques 202-204 de la Figura 2 y el método 300 en los bloques 302-304 de la Figura 3. En el bloque 402, el primer dispositivo de comunicación transmite uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia.
En el bloque 403, el primer dispositivo de comunicación recibe, desde el segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes.
En el bloque 404, el primer dispositivo de comunicación determina una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
La Figura 5 es un diagrama de flujo para determinar una métrica de conectividad de un enlace de comunicación, de acuerdo con una realización.
El método 500 comienza en el bloque 501, consultando un primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el primer dispositivo de comunicación 102 de la Figura 1a) en un primer tiempo para determinar si un segundo dispositivo de comunicación (por ejemplo, el segundo dispositivo de comunicación 104 de la Figura 1a) está conectado al primer dispositivo de comunicación y para determinar un valor de un parámetro operacional en el primer tiempo. El parámetro operacional está relacionado con un enlace de comunicación entre el segundo dispositivo de comunicación y el primer dispositivo de comunicación. La consulta del primer dispositivo de comunicación puede realizarse por una entidad de gestión en el primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el agente 108 de la Figura 1a) o externa al primer dispositivo de comunicación (por ejemplo, el centro de optimización 106 de las Figuras 1b y 1c).
En el bloque 502, la entidad de gestión consulta el primer dispositivo de comunicación en un segundo tiempo para determinar si el segundo dispositivo de comunicación está conectado al primer dispositivo de comunicación y para determinar un valor del parámetro operacional en el segundo tiempo.
En el bloque 503, la entidad de gestión determina que el segundo dispositivo de comunicación se desconecta del primer dispositivo de comunicación basándose en la detección de que el segundo dispositivo de comunicación estaba conectado al primer dispositivo de comunicación tanto en el primer tiempo como en el segundo tiempo, y en la detección de que el valor del parámetro operacional en el segundo tiempo está dentro de un intervalo de valores umbral basándose en el parámetro operacional en el primer tiempo.
La Figura 6 es un sistema basado en procesador 600 de acuerdo con el que pueden operar, instalarse, integrarse o configurarse las realizaciones.
El medio de almacenamiento 604 y las instrucciones ejecutables por ordenador asociadas 606 pueden estar en cualquiera de los dispositivos de comunicación y/o servidores analizados en el presente documento. Las instrucciones legibles/ejecutables por ordenador-máquina 606 se ejecutan por un procesador 601. Los elementos de las realizaciones se proporcionan como medio legible por máquina para almacenar las instrucciones ejecutables por ordenador (por ejemplo, instrucciones para implementar los diagramas de flujo de las Figuras 2-5 y otros procesos analizados en la descripción).
En una realización, el sistema basado en procesador 600 incluye adicionalmente una base de datos 602 para almacenar datos usados por las instrucciones 606. En una realización, el sistema basado en procesador 600 incluye una interfaz de red 605 para comunicar con otros dispositivos. En una realización, los componentes del sistema basado en procesador 600 se comunican entre sí mediante un bus de red 603.
El medio de almacenamiento legible por máquina 604 puede incluir, pero sin limitación, memoria flash, discos ópticos, unidad de disco duro (HDD), Unidad de Estado Sólido (SSD), CD-memoria de sólo lectura (CD-ROM), DVD ROM, RAM, EPROM, EEPROM, tarjetas magnéticas u ópticas, u otro tipo de medios legibles por máquina adecuados para almacenar instrucciones ejecutables por ordenador o electrónica. Por ejemplo, las realizaciones de la divulgación pueden descargarse como un programa informático (por ejemplo, BIOS) que puede transferirse desde un ordenador remoto (por ejemplo, un servidor) a un ordenador solicitante (por ejemplo, un cliente) por medio de señales de datos mediante un enlace de comunicación (por ejemplo, un módem o conexión de red).
Además de estas ya mencionadas, pueden realizarse muchas modificaciones y variaciones de las realizaciones anteriores sin alejarse del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método que comprende:
determinar (201), por un primer dispositivo de comunicación, un estado de gestión de potencia de un segundo dispositivo de comunicación, el segundo dispositivo de comunicación operable de acuerdo con una pluralidad de estados de gestión de potencia de uso de potencia mayor o menor que corresponden a niveles variables de actividad, donde la determinación del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación comprende recuperar información de estado del segundo dispositivo de comunicación;
transmitir (202), por el primer dispositivo de comunicación, uno o más paquetes al segundo dispositivo de comunicación a través de un enlace de comunicación, el uno o más paquetes a recibirse por el segundo dispositivo de comunicación mientras está en el estado de gestión de potencia;
recibir (203), del segundo dispositivo de comunicación a través del enlace de comunicación, uno o más paquetes de respuesta en respuesta al uno o más paquetes; y
determinar (204) una latencia del enlace de comunicación cuando el segundo dispositivo de comunicación está en el estado de gestión de potencia basándose en el uno o más paquetes y el uno o más paquetes de respuesta.
2. El método de la reivindicación 1, donde cada uno del primer dispositivo de comunicación y del segundo dispositivo de comunicación se selecciona a partir del grupo de dispositivos que comprende:
un dispositivo compatible con telefonía celular
un dispositivo compatible con tercera generación (3G);
un dispositivo compatible con la cuarta generación (4G);
un dispositivo compatible con la Evolución a Largo Plazo (LTE);
un dispositivo de Wi-Fi;
un punto de acceso Wi-Fi;
una estación de Wi-Fi;
un módem;
un encaminador;
una pasarela;
un módem de equipo en las instalaciones del cliente (CPE) de línea de abonado digital (DSL);
un dispositivo de línea de alimentación en casa;
un dispositivo basado en la Alianza de Redes Telefónicas para Hogares (HPNA);
un dispositivo de distribución coaxial en casa;
un dispositivo compatible con G.hn;
un dispositivo de comunicación de medición en casa;
un aparato en casa interconectado comunicativamente con una LAN;
una estación de base de femtocélula inalámbrica;
una estación de base de picocélula inalámbrica;
una estación de base de célula pequeña inalámbrica;
una estación de base compatible inalámbrica;
un repetidor de dispositivo móvil inalámbrico;
una estación de base de dispositivo móvil inalámbrica;
una pasarela de Ethernet;
un dispositivo informático conectado a una LAN;
un dispositivo HomePlug;
un dispositivo de banda ancha a través de línea de alimentación (BPL) de acceso compatible con las normas IEEE P1901;
un dispositivo periférico de ordenador conectado a Ethernet;
un encaminador conectado a Ethernet;
un puente inalámbrico conectado a Ethernet;
un puente de red conectado a Ethernet; y
un conmutador de red conectado a Ethernet.
3. El método de la reivindicación 1, donde la determinación del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación comprende:
determinar que el segundo dispositivo de comunicación está en un estado no en reposo después de transmitir uno o más paquetes iniciales al segundo dispositivo de comunicación, donde el uno o más paquetes iniciales provocan que el segundo dispositivo de comunicación pase a un estado no en reposo cuando se reciben en un estado en reposo, y que permanezca en el estado no en reposo cuando se reciben en el estado no en reposo.
4. El método de la reivindicación 3, donde el estado no en reposo del segundo dispositivo de comunicación es un estado no en reposo de una interfaz de comunicación del segundo dispositivo de comunicación.
5. El método de la reivindicación 1, donde la recuperación de la información de estado del segundo dispositivo de comunicación comprende recuperar información de estado que indica si el segundo dispositivo de comunicación está en un estado en reposo o un estado no en reposo.
6. El método de la reivindicación 1, donde la recuperación de la información de estado del segundo dispositivo de comunicación comprende:
(a) recuperar la información de estado antes de transmitir el uno o más paquetes; y / o
(b) recuperar la información de estado después de transmitir el uno o más paquetes.
7. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: determinar características de latencia del enlace de comunicación basándose en múltiples mediciones de latencia y múltiples determinaciones del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación.
8. El método de la reivindicación 1, donde transmitir el uno o más paquetes genera un flujo de tráfico que tiene características estadísticas, comprendiendo adicionalmente el método:
determinar características de latencia del enlace de comunicación con el flujo de tráfico basándose en múltiples mediciones de latencia y múltiples determinaciones del estado de gestión de potencia del segundo dispositivo de comunicación mientras el flujo de tráfico continúa.
9. El método de la reivindicación 1, donde el uno o más paquetes son paquetes TCP SYN enviados a un puerto no alcanzable del segundo dispositivo de comunicación, y el uno o más paquetes de respuesta son paquetes TCP RST.
10. El método de la reivindicación 1, donde el uno o más paquetes son paquetes de solicitud de eco ICMP, y el uno o más paquetes de respuesta son paquetes de respuesta ICMp .
11. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: variar, para el primer dispositivo de comunicación, uno o más parámetros basándose en la latencia determinada del enlace de comunicación, que incluye uno o más de:
un parámetro de retransmisión,
un esquema de modulación y codificación,
un canal,
una banda de radio,
unión de canal,
una longitud de intervalo de guarda,
una fragmentación umbral,
un límite de reintento,
un parámetro de solicitud para enviar (RTS) y un parámetro de listo para enviar (CTS),
un intervalo de baliza,
una potencia de transmisión,
un modo de múltiples antenas,
un ajuste de preámbulo,
una tasa de bits máxima, y
un parámetro de configuración de Calidad de Servicio (QoS).
12. Un medio de almacenamiento legible por máquina no transitorio que tiene instrucciones ejecutables por máquina que cuando se acceden por un ordenador, provocan que el ordenador realice un método, comprendiendo el método: enviar instrucciones a un primer dispositivo de comunicación para provocar que el primer dispositivo de comunicación lleve a cabo un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
13. Un sistema dispuesto para llevar a cabo un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
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