ES2856326T3 - Dispositivo, sistema y método de optimización de entrega de multimedia - Google Patents

Dispositivo, sistema y método de optimización de entrega de multimedia Download PDF

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Abstract

Un método para aliviar la congestión en una red de comunicaciones móviles, el método que comprende: a) detectar celdas congestionadas en dicha red de comunicaciones móviles, al realizar: a1) almacenar en una base de datos de topología de red (220) representaciones de: sitios de celdas, sus capacidades de ancho de banda total, umbrales de congestión asociados, y número máximo de usuarios concurrentes; a2) comparar por un Elemento de reconocimiento de red (230) los datos almacenados en dicha base de datos de topología de red (220) con la actividad de red observada real; a3) determinar por el Elemento de reconocimiento de red (230) si una celda dada se congestiona o no; de manera que el método comprende, además: b) invocar un elemento de aplicación de políticas (245) para adquirir datos de muestreo de red, e inspeccionar por la Inspección profunda de paquetes en dicho elemento de aplicación de políticas (245) paquetes de protocolo de Internet que se transmiten por un Nodo de soporte de puerta de enlace GPRS, GGSN, (60), en donde el tráfico de datos se inspecciona después de que se ha convertido al formato de protocolo de Internet estándar, en donde el elemento de aplicación de políticas (245) diagnostica además qué aplicación específica se ejecuta; c) proporcionar por dicho elemento de aplicación de políticas (245) al Elemento de reconocimiento de red (230) detalles con respecto a las transmisiones de datos, dichos detalles que comprenden: direcciones IP relevantes, requisito de ancho de banda, uso de ancho de banda, y tipo de datos que se transmiten; d) en un muestreador de paquetes de datos (55), identificar al menos un identificador de abonado, identificadores de celda e identificadores de sesión de datos, del tráfico de datos interno dentro de dicha red de comunicación móvil transmitida dentro del GGSN (60) y un Nodo de soporte de servicio GPRS, SGSN, (40); e) en dicho Elemento de reconocimiento de red (230), la referencia cruzada entre las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el elemento de aplicación de políticas (245) en la etapa c), y las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por dicho muestreador de paquetes de datos (55) en base a la etapa d), para mapear cada transmisión muestreada al abonado y celda específicos; f) en dicho Elemento de reconocimiento de red (230), comparar (320) entre el uso agregado para los abonados en la misma celda, y el umbral de ancho de banda objetivo para dicha celda como se lee de la base de datos de topología de red (220), en donde las celdas que excedieron sus umbrales de ancho de banda objetivo se congestionan, y actualizar (330) una tabla de congestión de red (250) con celdas congestionadas; g) para cada celda que se congestiona, identificar (350) por un motor de gestión de congestión (260) qué conexiones de abonado deben optimizarse, en base al ancho de banda usado y en base a los perfiles de abonado; h) identificar (360) por el motor de gestión de congestión (260) una aplicación objetivo a optimizarse, antes de determinar qué función de optimización de entrega de multimedia usar; y usar la aplicación objetivo cuando se determina qué conexión de abonado optimizar; i) determinar (370) mediante el motor de gestión de congestión (260) qué una o más funciones de Optimización de entrega de multimedia (280) usar, para cada conexión de abonado a optimizarse; y j) identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas; optimizar el uso de ancho de banda para al menos uno de dichos abonados identificados de acuerdo con la al menos una función de Optimización de entrega de multimedia (280) adecuada. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha identificación comprende: recibir identificadores de abonado de dicho muestreador de paquetes de datos de red interna; para cada dicha celda congestionada, cruzar referencia de dichos identificadores de sesión de datos con cada sesión de datos concurrente para identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas; y asociar dicho uso de ancho de banda de acuerdo con dicho ancho de banda usado para cada sesión de datos. 3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde dicha inspección comprende al menos uno de: determinar un tipo de aplicación usada en dicha sesión de datos actual; determinar una aplicación específica en uso en dicha sesión de datos actual. 4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde dicha optimización comprende: para cada dicho abonado identificado, determinar una prioridad de optimización según un perfil de abonado; seleccionar al menos uno de dichos abonados identificados en cada dicha celda congestionada para la optimización; determinar al menos una función de optimización de entrega de multimedia adecuada al menos de acuerdo con dicho perfil de abonado para cada dicho abonado identificado seleccionado; y transmitir una solicitud a dicha red de comunicaciones móviles para optimizar dicho uso de ancho de banda para dicho abonado identificado seleccionado de acuerdo con dicha al menos una función de optimización de entrega de multimedia adecuada. 5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada es al menos una de: moldear el tráfico, en donde las políticas en el ancho de banda del usuario se aplican según el abonado; transcodificar, en donde la codificación de multimedia usada para dicha sesión de datos actual se cambia a un formato de codificación diferente para facilitar un cambio en los requisitos de ancho de banda; convertir, en donde una velocidad de bits del contenido multimedia total se reduce sin cambiar dicha codificación de multimedia; almacenar, en donde una copia del contenido multimedia se almacena internamente para evitar descargas repetidas desde una fuente externa. 6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-5, en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada comprende la manipulación del tiempo de visualización, en donde la tasa de entrega de contenido multimedia se regula para que coincida generalmente con la tasa de visualización en un dispositivo de comunicaciones de dicho abonado identificado seleccionado, en donde dicha tasa de visualización se detecta durante dicha inspección. 7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-6, en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada comprende la adaptación de enlace de multimedia, en donde un dispositivo de comunicaciones de abonado usa un protocolo de transporte para señalar un servidor de contenido multimedia con respecto al ancho de banda disponible para descargar contenido multimedia particular, y dicho servidor de contenido multimedia selecciona y descarga una versión de dicho contenido multimedia particular de acuerdo con dicho ancho de banda disponible. 8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en donde dicha optimización comprende, además: transmitir una solicitud a dicha red de comunicaciones móviles para detener dicha optimización de acuerdo con dicha optimización de entrega de multimedia para todos los abonados identificados seleccionados asociados si dicha celda asociada ya no se congestiona. 9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-8, en donde dicho perfil de abonado se almacena en una base de datos de perfil de abonado, en donde dicha base de datos de perfil de abonado contiene al menos una indicación del ancho de banda máximo permitido a cada dicho abonado y se actualiza periódicamente de acuerdo con la información de abonado almacenada en dicha red de comunicaciones móviles. 0 10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicha base de datos de perfil de abonado contiene al menos una indicación de al menos una optimización de entrega de multimedia para usar con cada dicho abonado; en donde dicha indicación de al menos una optimización de entrega de multimedia se proporciona para cada nivel predeterminado de congestión en dicha celda congestionada. 11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde dicho umbral predeterminado se almacena en una base de datos de topología de red; en donde dicha base de datos de topología de red almacena al menos un dicho umbral predeterminado para cada dicha celda en dicha base de datos de comunicaciones móviles. 12. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende: en dicho GGSN (60), recibir paquetes de datos GPRS desde el SGSN (40), y convertir dichos paquetes de datos GPRS a paquetes en formato de protocolo de paquetes de datos; en donde la etapa a3) de determinar si una celda dada se congestiona o no, se basa además en información derivada de paquetes en formato de protocolo de datos de paquetes que se emiten por el GGSN (60). 13. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde dicha inspección comprende: realizar la inspección de paquetes profunda para detectar dicho ancho de banda usado y un identificador para dicha sesión de datos actual, en donde dicho identificador para dicha sesión de datos actual es adecuado para dicha referencia cruzada, en donde dicha inspección de paquetes profunda identifica al menos uno de: un tipo de aplicación en uso para dicha sesión de datos actual; una aplicación específica en uso para dicha sesión de datos actual. 14. Un sistema para aliviar la congestión en una red de comunicaciones móviles, que comprende: a) un sistema de optimización de ancho de banda (200) adaptado para detectar celdas congestionadas en dicha red de comunicaciones móviles, en donde el sistema de optimización de ancho de banda (200) se: a1) adapta para almacenar en una base de datos de topología de red (220) representaciones de: sitios de celdas, sus capacidades de ancho de banda total, umbrales de congestión asociados, y número máximo de usuarios concurrentes; a2) adapta para comparar, por un Elemento de reconocimiento de red (230), los datos almacenados en dicha base de datos de topología de red (220) con la actividad de red observada real; a3) adapta para determinar, por dicho Elemento de reconocimiento de red (230), si una celda dada se congestiona o no; de manera que el sistema comprende, además: b) un elemento de aplicación de políticas (245) adaptado para adquirir datos de muestreo de red, y adaptado para inspeccionar por los paquetes de protocolo de Internet de inspección de paquetes profunda que se transmiten por un nodo de soporte de puerta de enlace GPRS, GGSN, (60), en donde el tráfico de datos se inspecciona después de que se ha convertido al formato de protocolo de Internet estándar, en donde el elemento de aplicación de políticas (245) diagnostica además qué aplicación específica se ejecuta; c) en donde dicho elemento de aplicación de políticas (245) se adapta para proporcionar al Elemento de reconocimiento de red (230) detalles con respecto a las transmisiones de datos, dichos detalles que comprenden: direcciones de protocolo de Internet relevantes, requisito de ancho de banda, uso de ancho de banda, y tipo de datos que se transmiten; d) un muestreador de paquetes de datos (55) adaptado para identificar al menos el identificador de abonado, los identificadores de celda y los identificadores de sesión de datos, del tráfico de datos interno dentro de dicha red de comunicación móvil transmitida entre el GGSN (60) y un nodo de soporte de servicio GPRS, SGSN, (40); e) dicho Elemento de reconocimiento de red (230), adaptado para cruzar referencia entre las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el elemento de aplicación de políticas (245) en c), y las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el muestreador de paquetes de datos (55) en d), para mapear cada transmisión muestreada al abonado y la celda específicos; f) en donde dicho Elemento de reconocimiento de red (230) se adapta para comparar entre el uso agregado para abonados en la misma celda, y el umbral de ancho de banda objetivo para dicha celda como se lee de la base de datos de topología de red (220), en donde las celdas que excedieron sus umbrales de ancho de banda objetivo se congestionan, y en donde una tabla de congestión de red (250) se actualiza con celdas congestionadas; g) un motor de gestión de congestión (260), adaptado para identificar, para cada celda que se congestiona, qué conexiones de abonado deben optimizarse, en base al ancho de banda usado y en base a los perfiles de abonado; h) en donde el motor de gestión de congestión (260) se adapta para identificar una aplicación objetivo a optimizarse, antes de determinar qué función de optimización de entrega de multimedia (280) usar; y se adapta para usar la aplicación objetivo cuando se determina qué conexión de abonado optimizar; i) en donde el motor de gestión de congestión (260) se adapta para determinar qué una o más funciones de optimización de entrega de multimedia (280) usar, para cada conexión de abonado a optimizarse; y j) en donde el sistema de optimización de ancho de banda (200) se adapta para identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas, y se adapta para optimizar el uso de ancho de banda para al menos uno de dichos abonados identificados de acuerdo con al menos una función de optimización de entrega de multimedia (280) adecuada. . El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el elemento de aplicación de políticas (245) es un elemento de aplicación de políticas habilitado para la inspección de paquetes profunda capaz de analizar el tráfico de red de salida, que se adapta para determinar el ancho de banda usado según la sesión; en donde dicho elemento de aplicación de políticas (245) habilitado para la inspección de paquetes profunda se adapta para modificar las solicitudes de abonado para contenido multimedia de acuerdo con el perfil de un abonado, en donde dichas solicitudes de abonado se detectan en dicho tráfico de red de salida.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo, sistema y método de optimización de entrega de multimedia
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la congestión de red generalmente, y al uso óptimo del ancho de banda para aliviar tal congestión en particular.
Antecedentes de la invención
La "congestión de red" ocurre cuando la demanda de ancho de banda supera la oferta. De manera óptima, una red tendría suficiente ancho de banda para soportar cualquier tasa de rendimiento requerida por sus usuarios. Sin embargo, la mayoría de las redes no tienen niveles constantes de uso de ancho de banda; la demanda agregada para el ancho de banda varía típicamente de extremo a extremo de acuerdo con tanto factores cíclicos, así como también eventos aleatorios. Por lo tanto, es rara vez costoso/efectivo mantener un nivel de capacidad de ancho de banda de reserva que sería suficiente para abordar todas y cada una de las demandas de recursos, en todas y cada una de las situaciones. En consecuencia, la mayoría de las redes sufren en algún momento u otro de la congestión de red. A medida que una red se congestiona, sus usuarios pueden experimentar típicamente una combinación de tiempos de respuesta más prolongados, tasas de errores aumentadas, conexiones caídas, etc.
La congestión de red no implica necesariamente la red completa. Un área dada puede congestionarse sin impactar necesariamente al resto de la red. Tal congestión parcial, o "local" es generalmente más probable que ocurra cuando los recursos de red se asignan estáticamente a un área dada y no se pueden reasignarse fácilmente para compensar la congestión en cualquier otro lugar.
Por ejemplo, las redes de comunicaciones móviles, que emplean típicamente cobertura "celular", son particularmente susceptibles a la congestión local. En tales redes, el área geográfica servida por la red móvil se divide en celdas, y cada celda se servicia por una estación móvil que proporciona conectividad a cualquiera de los abonados que se encuentran en la celda en un momento dado. Múltiples abonados que intentan usar simultáneamente la misma estación móvil pueden congestionar una celda, incluso aunque el resto de la red pueda tener exceso de capacidad.
El número de abonados necesarios para congestionar una celda es una función de cuántos existen y cuánto ancho de banda solicita cada uno de la red. Típicamente, el ancho de banda total disponible para una estación móvil en una red 3GPP-HSPA es de 7,2 Mbp. Un abonado que descarga contenido multimedia usará típicamente aproximadamente 400 - 1.000 Kbps de ancho de banda. En consecuencia, en dependencia de las circunstancias y la sobrecarga de protocolo tan solo cuatro o cinco abonados que descargan activamente contenido multimedia pueden congestionar una única celda. De hecho, cuando se usan protocolos entre pares que "se comportan mal" que se optimizan para obtener la mayor cantidad de ancho de banda posible, un único abonado puede usar todo el ancho de banda disponible en una celda dada.
Se usan un número de métodos de optimización de entrega de multimedia (MDO) para combatir la congestión de red provocada por la descarga de contenido multimedia. Uno de tales métodos es la "transcodificación". La transcodificación incluye reformatear el contenido multimedia a descargarse a través de la red a una técnica de codificación diferente, presumiblemente más eficiente que requiere menos ancho de banda. Por ejemplo, un archivo multimedia identificado como en formato MPEG2 puede convertirse a formato H264 que requiere menos ancho de banda para la transmisión mientras que mantiene más o menos la misma calidad.
Otro de tales métodos es la "conversión" que implica reducir la velocidad de bits del contenido multimedia total al manipular ya sea la velocidad de cuadros, y/o reducir el número de cuadros sin cambiar la técnica de codificación. La conversión por lo tanto reduce efectivamente la calidad del flujo de multimedia. Sin embargo, al igual que con la transcodificación, la medida en la que se usa determina si la reducción de la calidad es aceptable y/o incluso percibida por el usuario final.
El "moldeado de tráfico" se usa comúnmente además para evitar que se desarrolle la congestión. El moldeado de tráfico implica la aplicación de políticas para el uso del ancho de banda. Ejemplos de tales políticas incluyen: velocidades de bits mínimas, velocidades de bits máximas, priorización relativa, etc.
Otro método de reducción de congestión es la gestión de la memoria intermedia o la "manipulación del tiempo de visualización (TTV)". La manipulación del TTV implica hacer coincidir la velocidad de descarga a través de la red a la de la tasa de visualización (por ejemplo, la velocidad de transmisión de acuerdo con la que el contenido multimedia se reproduce finalmente en el dispositivo de comunicación del abonado). Este método se basa en el hecho de que muchos dispositivos son capaces de descargar contenido multimedia más rápido de lo que pueden reproducirlo, por lo tanto, se aumenta artificialmente la demanda de ancho de banda mientras se descarga, especialmente en los casos donde el contenido multimedia finalmente no se usa en su totalidad (por ejemplo, visualizar sólo 10 segundos de un videoclip de 3 minutos mientras la mayor parte ya estaba "almacenada" debido a una alta velocidad de descarga).
El almacenamiento en caché se usa para reducir la sobrecarga requerida para la entrega repetida del mismo contenido multimedia, a menudo en combinación con ya sea la transcodificación o la conversión. Una copia del contenido multimedia puede almacenarse en la red móvil, por lo tanto, se reduce la necesidad de transacciones repetidas para descargarlo desde la fuente, típicamente un servidor de contenido externo. Cuando se combina con la transcodificación o la conversión, la copia almacenada puede estar en formato alterado por lo tanto se ahorra la sobrecarga de reformatear el contenido para cada solicitud individual.
La adaptación de enlace de multimedia (MLA) implica un protocolo de transporte en el que las condiciones del enlace (entre el abonado y la red) se detectan y usan para señalizar un servidor de contenido multimedia que cambia y adapta la velocidad de bits en consecuencia. Un ejemplo de un MLA es HTTP Live. El protocolo de HTTP Live exige que los servidores de contenido participantes mantengan múltiples versiones del contenido original en diversos tamaños y formatos. La versión específica suministrada por el servidor para la descarga se determina de acuerdo con las condiciones del enlace.
La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos US 2005/0041584 A1 describe un sistema y un método para la implementación de una calidad de servicio detallada en un entorno de telecomunicaciones móviles. Usa un punto de decisión de política de IP automático para determinar qué acciones de optimizaciones de tráfico deben tomarse en reacción a diversas condiciones de la red. Utiliza como entradas información de una sonda de interfaz Gb para determinar la identificación de usuario de un flujo de datos IP, e información del sistema de gestión de red (NMS) de la red de acceso por radio (RAN) con respecto a la congestión de red. La información de tráfico de celda se pasa a un motor de análisis y procesamiento de tráfico, que mapea la información de tráfico en tiempo real en un modelo de tráfico n-dimensional. Un algoritmo de guía de decisiones de políticas automatizado se ejecuta en el modelo de tráfico n-dimensional, y selecciona una política en base al tráfico y las condiciones de congestión de celda, sin intervención humana. Se realiza una verificación de consistencia para garantizar que las nuevas políticas son consistentes con las políticas existentes.
La publicación internacional número WO 2009/155031 A2 describe un método y un sistema para la gestión de uso justa. Un método para gestionar una pluralidad de abonados mediante el uso de una red de comunicación incluye: obtener datos de uso de la red para una pluralidad de flujos de servicio asociados con la pluralidad de abonados que usan la red; desde los datos de uso de la red, determinar cuál de la pluralidad de abonados ha estado usando una cantidad excesiva de ancho de banda; determinar que al menos alguna parte de la red está actualmente en un estado congestionado; y en respuesta a determinar que al menos alguna parte de la red está actualmente en el estado congestionado, enviar una decisión de política a un dispositivo de puerta de enlace que controla los recursos de ancho de banda que se proporcionan actualmente al abonado identificado. La decisión de política instruye al dispositivo de puerta de enlace para reducir el ancho de banda de la red que se proporciona actualmente para soportar los flujos de servicio existentes para el abonado identificado.
Resumen de la presente invención
La invención reivindicada se define por las reivindicaciones adjuntas. Modalidades adicionales de la invención reivindicada se describen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
El objeto considerado como la invención se señala particularmente y se reivindica claramente en la porción final de la descripción. Sin embargo, la invención, tanto en cuanto a organización como método de operación, junto con los objetos, características, y ventajas de la misma, puede entenderse mejor por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se lee con los dibujos acompañantes en los que:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de una nueva red de datos móviles optimizada con ancho de banda a nivel de abonado, construida y operativa de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención;
La Figura 2 es una ilustración esquemática de un nuevo sistema de optimización de ancho de banda a implementarse dentro del marco de la red de la Figura 1;
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un nuevo proceso de detección y reducción de congestión 300, operativo de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, a ejecutarse por el sistema de la Figura 2; y La Figura 4 es una ilustración esquemática de una tabla de congestión de red ilustrativa, construida y operativa de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.
Se apreciará que, para simplicidad y claridad de la ilustración, los elementos mostrados en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden exagerarse con relación a otros elementos para mayor claridad. Además, donde se considere adecuado, los números de referencia pueden repetirse entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.
Descripción detallada de la presente invención
En la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión profunda de la invención. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que la presente invención puede practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle métodos bien conocidos, procedimientos, y componentes para no oscurecer la presente invención.
El enfoque de los MDO de la técnica anterior para la prevención/reducción de la congestión de red se ha enfocado principalmente en soluciones para toda la red. Desafortunadamente, implementar tales métodos a tal gran escala puede ser poco práctico y/o prohibitivamente caro. Por ejemplo, para transcodificar todo el contenido multimedia transmitido en una red móvil típica, tendrían que instalarse y mantenerse miles de procesadores de señales digitales (DSP) para proporcionar la potencia de procesamiento requerida. La conversión a gran escala puede tener alcance limitado - no puede cambiar el tipo de códec de video en uso y sólo puede usarse siempre que no impacte significativamente la calidad percibida de las descargas de contenido multimedia. El uso excesivo del moldeado de tráfico puede sufrir de los mismos problemas, y puede conducir eventualmente a la insatisfacción del cliente. El almacenamiento en caché y la MLA se limitan de manera similar en un alcance efectivo: el almacenamiento en caché sólo es relevante para el contenido multimedia frecuentemente, y la MLA requiere la participación activa de servidores de contenido de terceros.
El solicitante se ha dado cuenta de que los MDO pueden ser más efectivos si se aplican puntualmente, como se necesite en las celdas que se congestionan en el momento de la aplicación. De tal manera, en lugar de usar el enfoque de la técnica anterior de evitar la congestión por la fuerza bruta, sólo los abonados en las celdas que ya se congestionan pueden sujetarse al inconveniente de la restricción del ancho de banda por la aplicación de MDO. El solicitante se ha dado cuenta además de que puede derivarse el máximo beneficio de los MDO al usar el perfil de cliente de cada uno de los abonados actualmente en la celda congestionada para determinar cuál, si alguno, de los MDO disponibles puede aplicarse para optimizar los requisitos de ancho de banda de cada abonado de manera separada. Por ejemplo, el operador de red móvil puede determinar que un abonado comercial puede tener derecho a visualizar videos de alta calidad incluso durante períodos de congestión, mientras que un abonado privado con un descuento para miembros de la familia puede restringirse a videos de menor calidad, si acaso, durante períodos de congestión.
Ahora se hace referencia a la Figura 1, que ilustra una nueva red de datos móviles optimizada con ancho de banda a nivel de abonado 100, construida y operativa de acuerdo con una modalidad preferida ilustrativa de la presente invención. La red 100 puede ser una red 3GPP típica y puede comprender antenas 20, controladores de red de radio (RNC) 30, nodo de soporte de servicio GPRS (SGSN) 40, red central 50, muestreador de paquetes de datos GPRS 55, nodo de soporte de puerta de enlace GPRS (GGSN) 60, y conectarse con Internet 70 y la red de servicio 80. La red 100 puede comprender además un sistema de optimización de ancho de banda (BOS) 200. Se apreciará que la descripción de la red 100 como una 3GPP puede ser ilustrativa; la presente invención puede implementarse dentro del marco de cualquier red móvil o inalámbrica que proporciona conectividad a Internet. Por ejemplo, la red 100 puede ser además una red LTE o WIMAX que puede comprender diferentes elementos de control, tales como, por ejemplo, SGW y PGW, para proporcionar conectividad a Internet.
Los dispositivos de abonado 10 pueden conectarse a la red 100 a través de antenas 20. De acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente invención, la celda servida por la antena 20A puede congestionarse. Pueden conectarse múltiples dispositivos 10 con la antena 20A, cada uno de los que puede estar en el proceso de descargar contenido multimedia. Como se discutió anteriormente, cuatro o cinco dispositivos que descargan contacto multimedia pueden ser suficientes para provocar la congestión en la celda afectada.
Los RNC 30 pueden controlar las conexiones entre los dispositivos 10 y las antenas 20, y enviar/recibir datos asociados con las conexiones a/desde el SGSN 40. Se apreciará que los dispositivos 10 pueden ser capaces de lograr tanto conexiones de voz como de datos con la red 100. Sin embargo, ya que el enfoque principal de los MDO a aplicarse puede ser reducir la congestión provocada por el contenido multimedia, sólo en la Figura 1 se muestran los elementos de red con relevancia para la conexión de datos.
Los datos asociados con los dispositivos 10 pueden enrutarse a través de la red central 50 por SGSN 40 y GGSN 60. En una red GPRS/UMTS típica, SGSN 40 y GGSN 60 juntos facilitan el "túnel" de los datos asociados a través de la red central 50 para conectar los dispositivos 10 a Internet 70 y/o la red de servicio 80. Se apreciará que la descripción de la red 100 como una red GPRS/UMTS puede ser ilustrativa; la presente invención puede configurarse además para trabajar con otras tecnologías, tales como, por ejemplo, LTE o WIMAX.
Cuando se transmite a Internet 70 o la red de servicio 80, GGSN 60 puede convertir los paquetes de datos GPRS recibidos desde el SGSN 40 al formato de protocolo de paquetes de datos (PDP) adecuado para Internet 70 y/o la red de servicio 80. De manera similar, cuando se reciben transmisiones desde Internet 70 o la red de servicio 80, puede convertir los paquetes a un formato de paquete de red móvil interna, tal como, por ejemplo, formato 3GPP. Se apreciará que mientras están en formato de paquete de red móvil interna, los paquetes pueden incluir información que puede identificar el dispositivo de abonado y su ubicación de celda actual, así como detalles con respecto a cualquier conectividad IP externa a la red central 50. El muestreador de paquetes de datos de formato interno 55 puede inspeccionar los paquetes de datos y reenviar los identificadores de dispositivo/ubicación junto con las direcciones IP de las sesiones IP asociadas al BOS 200. Como se describirá más abajo, el BOS 200 puede usar esta información junto con la información derivada de los paquetes con formato PDP emitidos por GGSn 60 para determinar qué celdas pueden congestionarse, qué dispositivos de abonado pueden estar activos en las celdas congestionadas y qué aplicaciones pueden ejecutarse en esos dispositivos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el muestreador 55 puede ser un servidor RADIUS. Sin embargo, se apreciará que la presente invención puede incluir cualquier utilidad adecuada capaz de inspeccionar paquetes de datos de la red móvil interna y/o mantener una base de datos de información de ubicación del usuario en la red central 50.
Ahora se hace referencia a la Figura 2 que ilustra un nuevo BOS 200, construido y operativo de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El BOS 200 puede comprender la base de datos de perfil de abonado (SPD) 210, la base de datos de topología de red (NTD) 220, el motor de reconocimiento de red (NAE) 230, la interfaz de muestreo de red 240, la tabla de congestión de red (NCT) 250, el motor de gestión de congestión (CME) 260, la interfaz de red MDO 270 y los MDO 280.
La SPD 210 y la NTD 220 pueden proporcionar al NAE 230 con datos de referencia generalmente estáticos que pueden usarse para determinar si una celda sufre de congestión o no y qué abonados la usan actualmente. Específicamente, la SPD 210 puede almacenar información que puede usarse para determinar el nivel de servicio y los MDO particulares a usar para un abonado dado en respuesta a un nivel de congestión dado. Por ejemplo, la SPD 210 puede almacenar un identificador (es decir número de teléfono), tipo de dispositivo, plan de servicio, procedimiento de optimización y parámetros de red asociados para cada abonado de la red 100 (Figura 1). Se apreciará que la SPD 210 puede crearse mediante el uso de datos desde una base de datos de clientes de un operador móvil típico, y puede actualizarse periódicamente según los cambios en la base de datos de clientes. Alternativamente, la SPD 210 puede definirse como una vista de datos existentes en la base de datos de clientes. La NTD 220 puede almacenar datos de referencia que pueden usarse para determinar si una celda dada puede congestionarse o no. Por ejemplo, la NTD 220 puede almacenar una lista de sitios de celdas, sus capacidades de ancho de banda total, umbrales de congestión asociados, y/o número máximo de usuarios concurrentes. El NAE 230 puede comparar los datos en la NTD 220 con la actividad de red observada real para determinar si una celda dada puede congestionarse o no.
De vez en cuando, el NAE 230 puede recibir datos del abonado/dispositivo desde el muestreador 55 (Figura 1). El NAE 230 puede recibir periódicamente además datos de muestreo de red a través de la interfaz de muestreo de red 240. La interfaz 240 de muestreo de red puede invocar el elemento de aplicación de políticas (PE) 245 para adquirir los datos de muestreo de red. El elemento PE 245 puede comprender la funcionalidad para inspeccionar paquetes IP y determinar la aplicación para la que pueden destinarse. Por ejemplo, el elemento PE 245 puede inspeccionar paquetes IP transmitidos por GGSN 60 (Figura 1) y determinar que pertenecen a una aplicación VOIP. Como se discutirá en detalle más abajo, el NAE 230 puede cruzar referencia con los resultados de esta determinación junto con los datos de referencia de SPD 210 y NTD 220 y los datos del abonado/dispositivo recibidos desde el muestreador 55 para generar la tabla de congestión de red 250.
La solicitud de patente PCT PCT/IL08/000829, titulada "A DPI MATRIX ASIGNATOR" y presentada el 18 de junio de 2008, que se asigna a los cesionarios comunes de la presente invención, describe un sistema y método para la inspección de paquetes profunda. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la funcionalidad para el elemento PE 245 puede proporcionarse por el sistema y método para DPI como se describe en la solicitud de patente PCT PCT/IL08/000829. Sin embargo, se apreciará que la presente invención puede incluir cualquier funcionalidad adecuada que puede ser capaz de determinar la información requerida de un paquete IP. El CME 260 puede revisar periódicamente la tabla de congestión de red para identificar las conexiones de abonado a optimizarse de entre las asociadas con las celdas congestionadas. El CME 260 puede seleccionar abonados para la optimización en base a sus perfiles como se representa en la SPD 210. En general, como se describe a más abajo, el plan de características de un abonado puede indicar su prioridad cuando el CME 260 selecciona conexiones de abonado para la optimización. A mayor prioridad de un abonado, menos probable puede ser que su conexión pueda optimizarse por el CME 260.
Se apreciará que el moldeado de tráfico, como se describió anteriormente, puede ser una característica incorporada del CME 260, implementada junto con el perfil de abonado en la SPD 210. El CME 260 puede aplicar el moldeado de tráfico y/o asociar uno o más MDO 280 con una conexión de abonado dada. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, los MDO 280 pueden incluir uno o más del motor MLA 280A, el transcodificador 280B, el conversor 280C, el Cacher 280D y el motor TTV 280E. Se apreciará que la presente invención puede incluir cualquier otro MDO adecuado también.
El elemento PC 275 puede ser un agente de control que puede autorizarse para proporcionar instrucciones a la red central 50 con respecto a las conexiones de los abonados. El CME 260 puede usar el elemento PC 275 a través de la interfaz de MDO de red 270 para implementar procedimientos de optimización en conexiones de abonado seleccionadas.
Se apreciará que la descripción del BOS 200 como una única entidad puede ser ilustrativa. La presente invención puede incluir además modalidades en las que la funcionalidad proporcionada por el BOS 200 puede proporcionarse por dos o más servidores que acceden ya sea a bases de datos internas o externas.
Ahora se hace referencia a la Figura 3 que ilustra un nuevo proceso de detección y reducción de congestión 300, operativo de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el proceso 300 puede ejecutarse de manera repetida por el BOS 200.
El NAE 230 puede invocar el elemento PE 245 para monitorear (etapa 310) las transmisiones de datos transmitidas entre GGSN e Internet 70 y/o la red de servicio 80. Se apreciará que el NEA 230 puede no ubicarse dentro de la red central 50, sino más bien puede inspeccionar su tráfico de datos después de que se ha convertido a un formato IP estándar. El elemento PE 245 puede proporcionar al NAE 230 con detalles respecto a las transmisiones de datos, que incluyen, por ejemplo, direcciones IP relevantes, requisitos/uso de ancho de banda, y el tipo de datos que se transmiten. En algunos casos, el elemento PE 245 puede incluso diagnosticar qué aplicación específica puede ejecutarse.
El NAE 230 puede cruzar referencia con las direcciones IP proporcionadas por el elemento PE 245 con las proporcionadas por el muestreador de paquetes de datos 55 (Figura 1) para mapear cada transmisión muestreada a un abonado/celda específica. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el muestreador 55 puede ser un servidor Radius. Sin embargo, se apreciará que cualquier producto o servicio que proporcione el nivel de funcionalidad de inspección de paquetes requerido puede incluirse además en la presente invención.
Se apreciará que el muestreador de paquetes de datos 55 (Figura 1) puede procesar sólo un porcentaje del tráfico de datos real en la red 50. Sin embargo, el solicitante se ha dado cuenta de que la congestión de red puede provocarse típicamente por conexiones de datos que duran al menos varios minutos; las conexiones más cortas pueden tender a usar un ancho de banda agregado significativamente menor y en consecuencia son menos significativas cuando se aproximan los niveles de congestión. El solicitante se ha dado cuenta además de que la mayoría de los "usuarios avanzados" que hacen uso intensivo frecuente de las conexiones de datos en un entorno móvil lo hacen típicamente desde una ubicación estática. En consecuencia, aunque el muestreo periódico por el muestreador 55 puede perder teóricamente a un usuario que puede moverse desde una celda a otra, el efecto general puede ser mínimo.
El NAE 230 entonces puede comparar (etapa 320) el uso agregado para los abonados en la misma celda con los umbrales de ancho de banda objetivo para cada una de las celdas como se lee de la NTD 220. Las celdas que han excedido sus objetivos pueden congestionarse. El NAE 230 puede actualizar (330) la tabla de congestión de red 250 para reflejar los resultados de la etapa 320. De acuerdo con una modalidad ilustrativa preferida de la presente invención, a cada abonado/dispositivo puede asignarse una fila en la tabla 250, de manera que cada celda puede tener varias entradas. La Figura 4, a la que ahora se hace referencia, además, puede representar una tabla de congestión de red 250 ilustrativa, construida y operativa de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.
Cada una de las filas 251 puede representar un abonado (columna 253) en una celda congestionada particular (columna 252). Por ejemplo, la primera fila 251 en la tabla 250 puede representar al abonado S-1 en la celda 20A. El valor en la columna 254 puede representar el ancho de banda usado por el abonado S-1, y la entrada en la columna 255 puede representar la aplicación en uso por el abonado S-1 según un diagnóstico ejecutado por el elemento PE 245. Se apreciará que en la tabla 250 las filas 251 pueden representar datos sólo para celdas congestionadas; las celdas no congestionadas no pueden representarse en la tabla 250.
De acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente invención, la tabla 250 puede actualizarse además con detalles del perfil de cada abonado que pueden afectar su "derecho de ancho de banda", tales como, por ejemplo, una indicación del paquete de abonado como se lista en la columna 256. En dependencia de su configuración, la tabla 250 puede incluir además otra información relevante tal como el tipo de cliente, características añadidas, etc. Alternativamente, los detalles del perfil pueden buscarse como se necesite en la SPD 210 mediante el uso del identificador de abonado de la columna 252. Se apreciará que la representación de identificadores de abonado en la tabla 250 puede ser ilustrativa; en la producción real pueden usarse típicamente números de teléfono de abonado. Después de actualizar la tabla 250, el NAE 230 puede repetir el proceso al volver a la etapa 310.
En paralelo a la actualización repetida de la tabla 250 por el NAE 230, el CME puede detectar (etapa 340) cambios en la tabla 250. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4, la tabla 250 puede indicar que la celda 20A (Figura 1) puede congestionarse actualmente por sus cuatro abonados con conexiones de datos. Tres de los abonados pueden usar 500 Kbps, y el cuarto 2,5 Mbp. El ancho de banda agregado en uso para la celda 20A (es decir 4 Mbp) puede cruzar un umbral de congestión como se define en la NTD 220.
Para cada celda que pueda definirse como congestionada, el CME 260 puede identificar (etapa 350) cuál de las conexiones de abonado de la celda debe optimizarse. En general, la decisión de si optimizar conexión dada puede estar en función del ancho de banda en uso y del perfil de abonado. En la representación ilustrativa de la Figura 4, el abonado S-4 puede usar el mayor ancho de banda. Sin embargo, los términos de su paquete de abonado "premium comercial" pueden otorgar a S-4 una mayor prioridad para el uso del ancho de banda. En tal caso, el CME entonces puede determinar cuál de las otras conexiones puede optimizarse en su lugar. S-1, S-2 y S-3 todos puedan usar el mismo ancho de banda, pero el paquete de abonado "estándar" puede tener derecho a una mayor prioridad que el "3rd descuento para miembros de la familia". En consecuencia, la conexión para el abonado S-2 puede identificarse para su optimización.
El CME 260 puede identificar además (etapa 360) la aplicación objetivo a optimizarse. Por ejemplo, S-2 puede ejecutar una aplicación para compartir multimedia tal como, por ejemplo, YouTube, mientras que S-1 puede usar una aplicación VOIP, tal como, por ejemplo, Skype. Se apreciará que algunos MDO 280 (Figura 2) pueden ser más adecuados para algunas aplicaciones que otras. Por ejemplo, el Cacher 280D puede ser adecuado para almacenar archivos multimedia descargados frecuentemente, aún inadecuado para aplicaciones VOIP. En consecuencia, el CME 260 puede identificar las aplicaciones objetivo en uso antes de determinar qué MDO 280 usar para la optimización.
El CME 260 puede usar además la aplicación objetivo cuando se determina qué conexión de abonado optimizar. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4, S-1 puede usar una aplicación de voz y tener un paquete de abonado "estándar". El paquete de abonado estándar puede dar menor prioridad a la VOIP que a compartir multimedia. En tal caso, el CME 260 puede identificar (etapa 350) S-1 para la optimización en lugar de S-2 como en la modalidad anterior. Se apreciará que la lógica comercial para determinar qué, si la hubiera, conexiones de abonado a optimizar, pueden ser configurables; la presente invención puede incluir cualquier lógica adecuada que puede basarse en el análisis del perfil de abonado para hacer tal determinación. De manera similar se apreciará que tal configuración puede incluir cambiar el orden de las etapas 350 y 360 y/o ejecutarlas de manera iterativa.
El CME 260 puede configurarse además con lógica comercial para determinar (370) el MDO 280 adecuado (o la combinación de los MDO 280) a usar para cada conexión de abonado a optimizarse.
Por ejemplo, el motor TTV 280E puede ser irrelevante para aplicaciones VOIP que pueden no hacer un uso significativo de memorias intermedias, tales aplicaciones pueden optimizarse más eficientemente mediante el uso del conversor 280C. El Cacher 280D puede ser adecuado sólo para archivos multimedia descargados frecuentemente. El transcodificador 280B puede requerir más potencia de procesamiento que otros MDO 280 y su uso puede restringirse en función del nivel general de congestión en la red 50. El motor MLA 280A puede requerir un acuerdo anterior con el abonado y/o el proveedor de multimedia. Una vez determinado, el CME 260 puede aplicar (etapa 380) el(los) MDO 280 adecuado(s) al invocar el elemento PC 275 a través de la interfaz del MDO de red 270. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el perfil de un abonado en la SPD 210 puede indicar que las conexiones de datos del abonado pueden optimizarse mediante el uso del motor MLA 280A. Si el abonado tiene una conexión de datos en una celda congestionada, el CME 260 puede verificar que la aplicación es adecuada para la optimización MLA, es decir que sea una aplicación de contenido multimedia mediante el uso de un servidor de contenido multimedia que pueda configurarse para soportar la optimización MLA. En base a la carga de la celda específica y su capacidad, puede invocarse el elemento PC 275 para proporcionar nuevas restricciones de moldeado de tráfico a la red móvil 50, que incluyen, por ejemplo, una nueva velocidad de bits máxima.
El dispositivo de abonado puede detectar con el tiempo el cambio en su ancho de banda asignado. En respuesta, puede indicar al servidor multimedia habilitado para MLA al que se conecta que su ancho de banda puede haber cambiado. Se apreciará que tal señal puede incluirse como parte de un protocolo para descargar contenido multimedia desde un servidor multimedia habilitado para MLA. Tras la recepción de tal señal, el servidor multimedia puede ajustar su método de entrega de contenido en consecuencia.
Se apreciará que, como se describió anteriormente, el motor MLA 280A puede no entrar en contacto directamente con el servidor multimedia habilitado para MLA para accionar un cambio en el método de entrega de contenido. En su lugar, el motor 280A de MLA puede accionar indirectamente tal cambio al afectar el entorno de entrega; el dispositivo de abonado y el servidor multimedia pueden negociar realmente la adaptación requerida a la luz del ancho de banda actualmente disponible.
Sin embargo, de acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, el motor MLA 280A puede configurarse además para accionar directamente tal cambio en el método de entrega de contenido. Por ejemplo, el contenido multimedia de alta definición (HD) puede requerir generalmente más ancho de banda para descargar y visualizar. Un perfil de abonado en la SPD 210 puede indicar que el abonado puede no tener derecho a visualizar el contenido multimedia HD. El abonado puede restringirse de descargar contenido multimedia HD en dependencia de los niveles de congestión de celda actuales, o alternativamente la restricción puede incluso aplicarse a todos los niveles de congestión.
Se apreciará que, si el abonado intenta solicitar una descarga de contenido multimedia HD, el elemento PE 245 puede detectar la solicitud mientras se monitorea (Figura 3, etapa 310) el tráfico de datos saliente del abonado. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el elemento PE 245 puede configurarse para interceptar tal solicitud, y modificarla para indicar una solicitud para un formato que no es HD. El motor MLA 280A puede invocar el elemento PE 245 para hacerlo de acuerdo con el perfil de un abonado.
Se apreciará que, con el tiempo, la congestión puede disminuir en celdas congestionadas anteriormente. En tales casos, el NAE 230 puede actualizar la tabla de congestión de red 250 al eliminar las filas de celda/abonado asociadas. El CME 260 puede detectar tales eliminaciones en la etapa 340 y eliminar (etapa 245) cualquiera de los MDO asignados a las celdas asociadas.
Se apreciará además que el BOS 200 puede configurarse para detectar/reconocer múltiples niveles de congestión y para aplicar diferentes MDO 280 (o diferentes combinaciones de MDO 280) en dependencia del nivel de congestión. Por ejemplo, para la celda 20A el uso agregado de 3,5 Mbp puede congestionarse en el "nivel 1"; 3,75 Mbp puede ser "nivel 2"; y 4 Mbp puede ser de "nivel 3". En consecuencia, en adición a tener en cuenta la información de la celda y abonado, el CME 260 puede considerar además el nivel de congestión cuando se aplican las MDO. Por ejemplo, para la misma celda/abonado, el CME 260 puede aplicar el transcodificador 280b para el nivel de congestión 1, y el conversor 280C para los niveles 2 y 3.
De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la tabla de congestión de red 250 puede implementarse con una interfaz GUI para proporcionar una presentación en tiempo real del estado de congestión en la red móvil 50. Las filas y/o columnas de la tabla 250 pueden codificarse por colores para indicar la gravedad, la naturaleza y/o las causas de las celdas congestionadas.
A menos que se indique específicamente lo contrario, como es evidente de las discusiones anteriores, se aprecia que, a lo largo de la descripción, las discusiones que utilizan términos tales como "procesamiento", "computación", "cálculo", "determinación", o similares, se refieren a la acción y/o procesos de un ordenador, sistema informático, o dispositivo informático electrónico similar que manipula y/o transforma datos representados como cantidades físicas, tales como electrónicas, dentro de los registros y/o memorias del sistema informático en otros datos representados de manera similar como cantidades físicas dentro de las memorias, registros u otros tales dispositivos de almacenamiento, transmisión o visualización de información del sistema informático.
Las modalidades de la presente invención pueden incluir aparatos para realizar las operaciones en la presente descripción. Este aparato puede construirse especialmente para los fines deseados, o puede comprender un ordenador de uso general activado selectivamente o reconfigurado por un programa informático almacenado en el ordenador. Tal programa informático puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador, tal como, pero no limitado a, cualquier tipo de disco, que incluye disquetes, discos ópticos, discos magnéticos ópticos, memorias de sólo lectura (ROM), discos compactos de memoria de sólo lectura (CD-ROM), memorias de acceso aleatorio (RAM), memorias de sólo lectura programables eléctricamente (EPROm ), memorias de sólo lectura programables y borrables eléctricamente (EEPROM), tarjetas magnéticas u ópticas, memoria Flash, o cualquier otro tipo de medio adecuado para almacenar instrucciones electrónicas y capaz de acoplarse a un bus de sistema informático.
Los procesos y pantallas presentados en la presente descripción no se refieren de manera inherente a ningún ordenador u otro aparato particular. Pueden usarse diversos sistemas de uso general con programas de acuerdo con las enseñanzas en la presente descripción, o puede resultar conveniente construir un aparato más especializado para realizar el método deseado. La estructura deseada para una variedad de estos sistemas aparecerá en la descripción más abajo. En adición, las modalidades de la presente invención no se describen con referencia a ningún lenguaje de programación particular. Se apreciará que puede usarse una variedad de lenguajes de programación para implementar las enseñanzas de la invención como se describe en la presente descripción.
Aunque ciertas características de la invención se han ilustrado y descrito en la presente descripción, muchas modificaciones, sustituciones y cambios pueden caer dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Un método para aliviar la congestión en una red de comunicaciones móviles, el método que comprende: a) detectar celdas congestionadas en dicha red de comunicaciones móviles, al realizar:
    a1) almacenar en una base de datos de topología de red (220) representaciones de: sitios de celdas, sus capacidades de ancho de banda total, umbrales de congestión asociados, y número máximo de usuarios concurrentes;
    a2) comparar por un Elemento de reconocimiento de red (230) los datos almacenados en dicha base de datos de topología de red (220) con la actividad de red observada real;
    a3) determinar por el Elemento de reconocimiento de red (230) si una celda dada se congestiona o no; de manera que el método comprende, además:
    b) invocar un elemento de aplicación de políticas (245) para adquirir datos de muestreo de red, e inspeccionar por la Inspección profunda de paquetes en dicho elemento de aplicación de políticas (245) paquetes de protocolo de Internet que se transmiten por un Nodo de soporte de puerta de enlace GPRS, GGSN, (60), en donde el tráfico de datos se inspecciona después de que se ha convertido al formato de protocolo de Internet estándar,
    en donde el elemento de aplicación de políticas (245) diagnostica además qué aplicación específica se ejecuta;
    c) proporcionar por dicho elemento de aplicación de políticas (245) al Elemento de reconocimiento de red (230) detalles con respecto a las transmisiones de datos, dichos detalles que comprenden: direcciones IP relevantes, requisito de ancho de banda, uso de ancho de banda, y tipo de datos que se transmiten; d) en un muestreador de paquetes de datos (55), identificar al menos un identificador de abonado, identificadores de celda e identificadores de sesión de datos, del tráfico de datos interno dentro de dicha red de comunicación móvil transmitida dentro del GGSN (60) y un Nodo de soporte de servicio GPRS, SGSN, (40);
    e) en dicho Elemento de reconocimiento de red (230), la referencia cruzada entre las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el elemento de aplicación de políticas (245) en la etapa c), y las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por dicho muestreador de paquetes de datos (55) en base a la etapa d), para mapear cada transmisión muestreada al abonado y celda específicos;
    f) en dicho Elemento de reconocimiento de red (230), comparar (320) entre el uso agregado para los abonados en la misma celda, y el umbral de ancho de banda objetivo para dicha celda como se lee de la base de datos de topología de red (220), en donde las celdas que excedieron sus umbrales de ancho de banda objetivo se congestionan, y actualizar (330) una tabla de congestión de red (250) con celdas congestionadas;
    g) para cada celda que se congestiona, identificar (350) por un motor de gestión de congestión (260) qué conexiones de abonado deben optimizarse, en base al ancho de banda usado y en base a los perfiles de abonado;
    h) identificar (360) por el motor de gestión de congestión (260) una aplicación objetivo a optimizarse, antes de determinar qué función de optimización de entrega de multimedia usar; y usar la aplicación objetivo cuando se determina qué conexión de abonado optimizar;
    i) determinar (370) mediante el motor de gestión de congestión (260) qué una o más funciones de Optimización de entrega de multimedia (280) usar, para cada conexión de abonado a optimizarse; y j) identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas;
    optimizar el uso de ancho de banda para al menos uno de dichos abonados identificados de acuerdo con la al menos una función de Optimización de entrega de multimedia (280) adecuada.
    El método de acuerdo con la reivindicación 1,
    en donde dicha identificación comprende:
    recibir identificadores de abonado de dicho muestreador de paquetes de datos de red interna;
    para cada dicha celda congestionada, cruzar referencia de dichos identificadores de sesión de datos con cada sesión de datos concurrente para identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas; y
    asociar dicho uso de ancho de banda de acuerdo con dicho ancho de banda usado para cada sesión de datos.
    El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde dicha inspección comprende al menos uno de:
    determinar un tipo de aplicación usada en dicha sesión de datos actual;
    determinar una aplicación específica en uso en dicha sesión de datos actual.
    4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde dicha optimización comprende:
    para cada dicho abonado identificado, determinar una prioridad de optimización según un perfil de abonado;
    seleccionar al menos uno de dichos abonados identificados en cada dicha celda congestionada para la optimización;
    determinar al menos una función de optimización de entrega de multimedia adecuada al menos de acuerdo con dicho perfil de abonado para cada dicho abonado identificado seleccionado; y transmitir una solicitud a dicha red de comunicaciones móviles para optimizar dicho uso de ancho de banda para dicho abonado identificado seleccionado de acuerdo con dicha al menos una función de optimización de entrega de multimedia adecuada.
    5. El método de acuerdo con la reivindicación 4,
    en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada es al menos una de: moldear el tráfico, en donde las políticas en el ancho de banda del usuario se aplican según el abonado; transcodificar, en donde la codificación de multimedia usada para dicha sesión de datos actual se cambia a un formato de codificación diferente para facilitar un cambio en los requisitos de ancho de banda; convertir, en donde una velocidad de bits del contenido multimedia total se reduce sin cambiar dicha codificación de multimedia;
    almacenar, en donde una copia del contenido multimedia se almacena internamente para evitar descargas repetidas desde una fuente externa.
    6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-5, en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada comprende la manipulación del tiempo de visualización, en donde la tasa de entrega de contenido multimedia se regula para que coincida generalmente con la tasa de visualización en un dispositivo de comunicaciones de dicho abonado identificado seleccionado,
    en donde dicha tasa de visualización se detecta durante dicha inspección.
    7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-6, en donde dicha función de optimización de entrega de multimedia adecuada comprende la adaptación de enlace de multimedia,
    en donde un dispositivo de comunicaciones de abonado usa un protocolo de transporte para señalar un servidor de contenido multimedia con respecto al ancho de banda disponible para descargar contenido multimedia particular, y dicho servidor de contenido multimedia selecciona y descarga una versión de dicho contenido multimedia particular de acuerdo con dicho ancho de banda disponible.
    8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en donde dicha optimización comprende, además:
    transmitir una solicitud a dicha red de comunicaciones móviles para detener dicha optimización de acuerdo con dicha optimización de entrega de multimedia para todos los abonados identificados seleccionados asociados si dicha celda asociada ya no se congestiona.
    9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-8, en donde dicho perfil de abonado se almacena en una base de datos de perfil de abonado,
    en donde dicha base de datos de perfil de abonado contiene al menos una indicación del ancho de banda máximo permitido a cada dicho abonado y se actualiza periódicamente de acuerdo con la información de abonado almacenada en dicha red de comunicaciones móviles.
    10. El método de acuerdo con la reivindicación 9,
    en donde dicha base de datos de perfil de abonado contiene al menos una indicación de al menos una optimización de entrega de multimedia para usar con cada dicho abonado;
    en donde dicha indicación de al menos una optimización de entrega de multimedia se proporciona para cada nivel predeterminado de congestión en dicha celda congestionada.
    11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde dicho umbral predeterminado se almacena en una base de datos de topología de red;
    en donde dicha base de datos de topología de red almacena al menos un dicho umbral predeterminado para cada dicha celda en dicha base de datos de comunicaciones móviles.
    12. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende:
    en dicho GGSN (60), recibir paquetes de datos GPRS desde el SGSN (40), y convertir dichos paquetes de datos GPRS a paquetes en formato de protocolo de paquetes de datos;
    en donde la etapa a3) de determinar si una celda dada se congestiona o no, se basa además en información derivada de paquetes en formato de protocolo de datos de paquetes que se emiten por el GGSN (60).
    13. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde dicha inspección comprende:
    realizar la inspección de paquetes profunda para detectar dicho ancho de banda usado y un identificador para dicha sesión de datos actual,
    en donde dicho identificador para dicha sesión de datos actual es adecuado para dicha referencia cruzada, en donde dicha inspección de paquetes profunda identifica al menos uno de:
    un tipo de aplicación en uso para dicha sesión de datos actual;
    una aplicación específica en uso para dicha sesión de datos actual.
    14. Un sistema para aliviar la congestión en una red de comunicaciones móviles, que comprende:
    a) un sistema de optimización de ancho de banda (200) adaptado para detectar celdas congestionadas en dicha red de comunicaciones móviles, en donde el sistema de optimización de ancho de banda (200) se:
    a1) adapta para almacenar en una base de datos de topología de red (220) representaciones de: sitios de celdas, sus capacidades de ancho de banda total, umbrales de congestión asociados, y número máximo de usuarios concurrentes;
    a2) adapta para comparar, por un Elemento de reconocimiento de red (230), los datos almacenados en dicha base de datos de topología de red (220) con la actividad de red observada real; a3) adapta para determinar, por dicho Elemento de reconocimiento de red (230), si una celda dada se congestiona o no;
    de manera que el sistema comprende, además:
    b) un elemento de aplicación de políticas (245) adaptado para adquirir datos de muestreo de red, y adaptado para inspeccionar por los paquetes de protocolo de Internet de inspección de paquetes profunda que se transmiten por un nodo de soporte de puerta de enlace GPRS, GGSN, (60),
    en donde el tráfico de datos se inspecciona después de que se ha convertido al formato de protocolo de Internet estándar, en donde el elemento de aplicación de políticas (245) diagnostica además qué aplicación específica se ejecuta;
    c) en donde dicho elemento de aplicación de políticas (245) se adapta para proporcionar al Elemento de reconocimiento de red (230) detalles con respecto a las transmisiones de datos, dichos detalles que comprenden: direcciones de protocolo de Internet relevantes, requisito de ancho de banda, uso de ancho de banda, y tipo de datos que se transmiten;
    d) un muestreador de paquetes de datos (55) adaptado para identificar al menos el identificador de abonado, los identificadores de celda y los identificadores de sesión de datos, del tráfico de datos interno dentro de dicha red de comunicación móvil transmitida entre el GGSN (60) y un nodo de soporte de servicio GPRS, SGSN, (40);
    e) dicho Elemento de reconocimiento de red (230), adaptado para cruzar referencia entre las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el elemento de aplicación de políticas (245) en c), y las direcciones de protocolo de Internet proporcionadas por el muestreador de paquetes de datos (55) en d), para mapear cada transmisión muestreada al abonado y la celda específicos;
    f) en donde dicho Elemento de reconocimiento de red (230) se adapta para comparar entre el uso agregado para abonados en la misma celda, y el umbral de ancho de banda objetivo para dicha celda como se lee de la base de datos de topología de red (220), en donde las celdas que excedieron sus umbrales de ancho de banda objetivo se congestionan, y en donde una tabla de congestión de red (250) se actualiza con celdas congestionadas;
    g) un motor de gestión de congestión (260), adaptado para identificar, para cada celda que se congestiona, qué conexiones de abonado deben optimizarse, en base al ancho de banda usado y en base a los perfiles de abonado;
    h) en donde el motor de gestión de congestión (260) se adapta para identificar una aplicación objetivo a optimizarse, antes de determinar qué función de optimización de entrega de multimedia (280) usar; y se adapta para usar la aplicación objetivo cuando se determina qué conexión de abonado optimizar;
    i) en donde el motor de gestión de congestión (260) se adapta para determinar qué una o más funciones de optimización de entrega de multimedia (280) usar, para cada conexión de abonado a optimizarse; y j) en donde el sistema de optimización de ancho de banda (200) se adapta para identificar abonados con sesiones de datos activas en dichas celdas congestionadas, y se adapta para optimizar el uso de ancho de banda para al menos uno de dichos abonados identificados de acuerdo con al menos una función de optimización de entrega de multimedia (280) adecuada.
    15. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14,
    en donde el elemento de aplicación de políticas (245) es un elemento de aplicación de políticas habilitado para la inspección de paquetes profunda capaz de analizar el tráfico de red de salida, que se adapta para determinar el ancho de banda usado según la sesión;
    en donde dicho elemento de aplicación de políticas (245) habilitado para la inspección de paquetes profunda se adapta para modificar las solicitudes de abonado para contenido multimedia de acuerdo con el perfil de un abonado,
    en donde dichas solicitudes de abonado se detectan en dicho tráfico de red de salida.
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