ITTV20070064A1 - Dispositivo elettronico per servizi di telefonia in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto e procedimento relativo - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO ELETTRONICO PER SERVIZI DI TELEFONIA IN RETI DI COMUNICAZIONE A COMMUTAZIONE DI PACCHETTO E PROCEDIMENTO RELATIVO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo elettronico per servizi di telefonia in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto. In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la gestione di traffico telefonico e di traffico dati in una rete di comunicazione a commutazione di pacchetto.

E’ noto come per il traffico telefonico siano generalmente utilizzate reti di comunicazione a commutazione di circuito. Nella reti a commutazione di circuito, per ciascuna chiamata telefonica è allocato un determinato canale di comunicazione, caratterizzato da una banda di trasmissione predefinita (in genere 64 Kpbs). La trasmissione delle informazioni attraverso il canale di comunicazione allocato avviene in modo sostanzialmente deterministico, con una qualità di servizio facilmente valutabile a priori.

Le reti a commutazione di circuito presentano però alcuni inconvenienti. In primo luogo, l’allocazione di un canale di comunicazione per ogni chiamata telefonica è attività alquanto dispendiosa in termini di risorse temporali e di banda disponibile. Inoltre, la banda allocata per ciascuna chiamata non può, in principio, essere aumentata o ridotta secondo le esigenze. Nel corso degli anni si è sviluppata un’altra tipologia di reti di comunicazione, le cosiddette reti a commutazione di pacchetto, le quali sono tipicamente utilizzate per la trasmissione di dati tra calcolatori elettronici.

Nelle reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, rinform azione da trasmettere è suddivisa in pacchetti informativi di dimensioni relativamente ridotte, in genere inferiori a 1500 Byte nelle reti di comunicazione basate sul protocollo IP (Internet Protocol). Ciascun pacchetto informativo contiene un frammento dell’informazione da trasmettere ed una sequenza di campi che ne permettono il riconoscimento e l’invio alla corretta destinazione. Altri pacchetti informativi sono utilizzati a scopo di segnalazione e controllo. I pacchetti informativi sono inviati individualmente attraverso la rete di comunicazione, possono seguire percorsi diversi tra loro e sono riassemblati nella loro forma originale, una volta giunti al computer o server di destinazione.

L’intera capacità di trasmissione della rete di comunicazione interessata è così utilizzata per la trasmissione di ciascun pacchetto. Inoltre, non è necessario allocare un canale di comunicazione predefinito per ciascuna chiamata telefonica.

Tali considerazioni giustificano, per alcuni aspetti, il crescente interesse per l’utilizzo delle reti di comunicazione a commutazione di pacchetto nell’effettuazione di servizi di telefonia. Negli ultimi anni, si sono sviluppati in particolare i cosiddetti servizi di telefonia di tipo VoIP (Voice over thè Internet Protocol), i quali utilizzano reti di comunicazione a commutazione di pacchetto basate sul protocollo di comunicazione IP per il traffico telefonico.

E’ noto che i servizi di telefonia su reti di comunicazione a commutazione di pacchetto presentano alcuni inconvenienti.

Un primo inconveniente è legato alla disponibilità della banda necessaria al passaggio di tutti i flussi telefonici e dati in rete. Anche se numerosi metodi per la gestione della banda sono stati proposti, gli Internet Service Provider (ISP) che gestiscono le reti, normalmente non applicano nessun meccanismo per la gestione della banda in rete.

Inoltre, la trasmissione dei pacchetti informativi attraverso la rete può essere soggetta a ritardi dovuti all'effetto della multiplazione statistica di più flussi informativi. Pacchetti dello stesso flusso possono subire ritardi diversi (jitter) che devono essere compensati in ricezione per ricostruire la regolarità temporale dei pacchetti.

Di norma la percentuale di traffico telefonico in rete è piccola rispetto al traffico dati e l'assegnazione di una priorità più alta ai pacchetti relativi al traffico telefonico nei nodi di rete potrebbe potenzialmente risolvere i suddetti inconvenienti. Tuttavia, gli ISP non sono inclini a introdurre meccanismi di priorità, se non per i flussi telefonici e dati relativi a servizi da loro direttamente offerti. Per questo, i flussi telefonici che attraversano le reti IP degli ISP, non essendo differenziati dagli altri flussi dati, possono spesso presentare fenomeni di congestione dovuti ad improvvise variazioni del traffico, con conseguente significativa riduzione della qualità della voce.

Tali fenomeni di congesti onamento diventano particolarmente critici in corrispondenza delle reti d’accesso, ad esempio reti ADSL (Asymmteric Digital Subscriber Line), che connettono gli ISP con le reti locali LAN (Locai Area Networks) o con il computer dell’utente finale. Ciò è principalmente dovuto al fatto che gli ISP, nelle connessioni tra le centrali locali e i propri router d'accesso, non allocano una banda pari alla somma delle capacità delle linee ADSL degli utenti, ma utilizzano tecniche di condivisione statistica delle risorse per ottenere un contenimento dei costi. Questo fatto unitamente alle alte velocità delle linee di collegamento interne tra i router degli ISP, rende, di fatto, la rete d'accesso come il collo di bottiglia dell'intero sistema di comunicazioni.

In caso di congestione nella rete d'accesso si osservano ritardi nella trasmissione dei pacchetti informativi e addirittura la loro perdita, qualora si pervenga alla saturazione dello spazio disponibile per la coda.

La perdita di pacchetti ed il jitter determinano un notevole degrado della qualità del servizio (QoS - Quality of Service) che diventa sovente inaccettabile per il traffico telefonico.

In linea di principio la congestione della rete d'accesso potrebbe essere risolta se fosse possibile controllare e limitare il traffico dati dell'utente per consentire al traffico telefonico di usare una quantità di banda sufficiente. Ciò risulterebbe ragionevolmente agevole per il traffico diretto dalla rete dell'utente verso quella dell'ISP, in quanto la congestione è localizzata nella coda del dispositivo d'accesso (normalmente un router) dell'utente. Al contrario il controllo del traffico è tuttaltro che agevole per il traffico dalla rete dell'ISP verso quella dell'utente in quanto la congestione è localizzata nelle code a monte delle rete d'accesso che rientrano nell'area di gestione dell'ISP.

Alcune soluzioni dell’arte nota, quali quella descritta nella domanda di brevetto WO 97/39409 propongono di migliorare la QoS nei servizi di telefonia VoIP, utilizzando buffer a grandezza variabile per la gestire le code di pacchetti informativi che si vengono di volta in volta a formare.

Altre soluzioni, come, ad esempio, quella illustrata nella domanda di brevetto EP 1372300, propongono di variare dinamicamente le dimensioni dei pacchetti informativi da trasmettere, in funzione della banda effettivamente disponibile per il traffico dati ed il traffico telefonico. Purtroppo, si è verificato nella pratica che tali soluzioni permettono di superare in modo parziale e soventemente non adeguato gli inconvenienti sopra descritti.

Permane quindi la necessità di migliorare la QoS relativamente al traffico telefonico sulle reti a commutazione di pacchetto, particolarmente in situazioni di congestione della rete d’accesso.

Pertanto, compito precipuo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo elettronico per servizi di telefonia in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto che permetta di risolvere e superare gli inconvenienti sopra descritti.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo elettronico che sia particolarmente adatto per l’uso in reti di comunicazione basate sul protocollo di comunicazione IP.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo elettronico che permetta di migliorare drasticamente la QoS relativa al traffico telefonico, in particolare in corrispondenza delle reti di accesso per la connessione ad Internet.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo elettronico che sia facilmente utilizzabile ed installabile in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto preesistenti.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo elettronico che sia particolarmente affidabile, che presenti una struttura particolarmente semplice e che sia facilmente realizzabile a livello industriale, a costi competitivi.

Questo compito e questi scopi, nonché altri scopi che appariranno evidenti dalla successiva descrizione e dai disegni allegati, sono realizzati, secondo l’invenzione, da un dispositivo elettronico per servizi di telefonia in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, secondo quanto indicato nella seguente rivendicazione 1.

In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione si riferisce anche ad un procedimento per la gestione del traffico telefonico e del traffico dati in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, secondo quanto indicato nella seguente rivendicazione 18.

Una delle peculiarità del dispositivo elettronico, secondo la presente invenzione, consiste nel fatto di comprendere primi mezzi computerizzati provvisti di almeno un modulo software per eseguire una modulazione dinamica della larghezza di banda disponibile in uscita, in modo che tale larghezza di banda sia sempre inferiore alla larghezza di banda disponibile in ingresso. In pratica, il dispositivo elettronico, secondo l’invenzione, consente di ridurre la banda di trasmissione effettivamente utilizzabile per il traffico telefonico e per il traffico dati nella rete di comunicazione a monte del medesimo.

In tal modo, le eventuali code di pacchetti informativi si vengono necessariamente a formare in corrispondenza del dispositivo elettronico stesso. Tali code possono essere quindi gestite direttamente, in particolare secondo adeguati criteri di priorità che consentono di migliorare drasticamente la QoS relativa al traffico telefonico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo elettronico, secondo la presente invenzione, potranno essere meglio percepiti facendo riferimento alla descrizione data di seguito ed alle allegate figure, in cui:

la figura 1 illustra schematicamente un sistema di reti a commutazione di pacchetto comprendente il dispositivo elettronico, secondo la presente invenzione; e

la figura 2 illustra schematicamente l’architettura interna del dispositivo elettronico, secondo la presente invenzione, in una forma realizzativa preferita.

Con riferimento alla figura 1, è illustrato schematicamente un sistema di reti di comunicazione a commutazione di pacchetto 31, in cui il dispositivo elettronico 1, secondo la presente invenzione, può essere vantaggiosamente utilizzato.

Senza voler con questo limitare l’ambito dell’invenzione, nel seguito si farà riferimento ad un sistema di reti di comunicazione basate sul protocollo di comunicazione IP.

Nel sistema di reti di comunicazione 31, una rete di comunicazione ADSL costituisce la rete d’accesso 71 da Internet, per il tramite di un cosiddetto “Provider Router” 51. La rete ADSL 71 è vantaggiosamente connessa ad una rete LAN 81 mediante un cosiddetto “Client Router” 61. In tal modo, un flusso di pacchetti informativi relativi a traffico telefonico e/o traffico dati inviati da un computer 41 (ad esempio un “VoIP server” o un “Web server”) può pervenire ad un computer remoto 91 (un cosiddetto “Client”), direttamente o mediante la rete locale LAN 81, secondo le classiche modalità di trasmissione TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Il dispositivo elettronico 1 è vantaggiosamente posizionato a valle della rete ADSL 71, alla quale è collegato mediante almeno un primo canale di comunicazione 1001, attraverso cui il dispositivo elettronico 1 può ricevere un flusso di pacchetti informativi relativi a traffico telefonico e traffico dati.

Il dispositivo elettronico 1 è vantaggiosamente collegato alla rete LAN 81, mediante almeno un secondo canale di comunicazione in uscita 1002, mediante cui il dispositivo elettronico 1 può trasmettere verso il Client 91 un flusso di pacchetti informativi relativi a traffico telefonico e traffico dati.

Ovviamente, attraverso il dispositivo elettronico 1 può transitare un flusso inverso di pacchetti informativi, diretto cioè dal Client 91 verso Internet, utilizzando le medesime linee di comunicazione.

Il dispositivo elettronico 1 comprende primi mezzi computerizzati 11 per ricevere, elaborare e trasmettere in uscita un flusso di pacchetti informativi relativi a traffico telefonico e traffico dati.

Tali primi mezzi computerizzati 11 comprendono almeno un modulo software 110 per modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita, in corrispondenza del canale di comunicazione 1002.

Tale larghezza di banda è modulata in modo da essere costantemente inferiore rispetto alla larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso dalla rete ADSL 71.

In pratica, il primo modulo software 110 assegna al traffico d’uscita, secondo priorità che saranno meglio discusse in seguito, una banda complessiva che risulta essere sempre leggermente inferiore rispetto alla banda disponibile per la rete d’accesso ADSL 71.

Per le note proprietà della trasmissione delle informazioni nelle reti a commutazione di pacchetto, in questo caso, la larghezza di banda effettivamente utilizzata per la trasmissione di pacchetti informativi, afferenti alla rete ADSL 71, risulta essere quella impostata dai primi mezzi computerizzati 11.

A fronte di tale oggettiva piccola riduzione di banda di trasmissione disponibile, vi è il notevole vantaggio derivante dal fatto che ogni eventuale coda di pacchetti informativi si forma necessariamente in corrispondenza del dispositivo elettronico 1, dove può essere adeguatamente e direttamente gestita dai primi mezzi computerizzati 11, secondo criteri che assegnano la massima priorità di transito al traffico telefonico.

In altre parole, il modulo software 110 introduce nella linea di trasmissione dei pacchetti informativi una piccola riduzione di banda, dinamicamente modulabile secondo le esigenze. Tale soluzione (che in prima istanza sembrerebbe peggiorare la trasmissione dei pacchetti informativi) evita T insorgenza di eventuali fenomeni di congestionamento in corrispondenza del Provider Router 51. Le eventuali code di pacchetti informativi sono forzate a formarsi in corrispondenza del dispositivo elettronico 1, dove possono essere gestite in modo controllato, secondo criteri che favoriscano il rapido e prioritario smaltimento del traffico telefonico. Ne deriva un notevole contenimento della probabilità di perdita di pacchetti e del “jitter”, con notevole incremento complessivo della QoS per quanto riguarda il traffico telefonico. Il tutto senza creare problemi per il traffico dati, come meglio vedremo in seguito.

In una forma realizzativa preferita, per modulare dinamicamente la banda di trasmissione, il dispositivo elettronico 1 procede al calcolo di un valore di stima della larghezza di banda media disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso dalla rete ADSL 71. Il modulo software 110 prende tale valore di stima come valore di riferimento ed alloca una larghezza di banda per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita che sia ad esso inferiore.

NelTutilizzo pratico del dispositivo elettronico 1, si è verificato che è opportuno allocare una banda di trasmissione di circa il 5% inferiore al suddetto valore di stima, in modo da evitare Tinsorgere di eccessivi fenomeni di congestionamento, in corrispondenza del dispositivo elettronico 1.

La banda di trasmissione così allocata può essere assegnata al traffico voce e al traffico dati in funzione del tipo di traffico in transito. Ad esempio, per quanto riguarda il traffico telefonico, il modulo software 110 alloca preferibilmente una larghezza di banda superiore del 20% rispetto alla larghezza di banda utilizzata per il traffico telefonico stesso, al fine di garantirne una migliore qualità.

Ovviamente, i valori percentuali sopra indicati possono variare in funzione della larghezza di banda effettivamente disponibile e/o del tipo di rete d’accesso 71. Inoltre, tali valori, possono essere modificati dinamicamente in funzione della qualità del traffico telefonico in transito. Per il calcolo del suddetto valore di stima, il dispositivo elettronico 1 utilizza vantaggiosamente quarti mezzi computerizzati 14, i quali eseguono una serie di routine software che attivano una serie di “download” in parallelo, in modo da saturare la capacità di trasmissione della rete ADSL 71, in un ridotto periodo temporale. In pratica, i quarti mezzi elettronici 14 si collegano con una serie di server fino a portare temporaneamente a saturazione la rete d’accesso ADSL 71. In tal modo è possibile valutare la banda effettivamente disponibile per la rete d’accesso ADSL 71.

Risulta evidente come durante l’attivazione dei quarti mezzi computerizzati 14, i primi mezzi computerizzati 11 debbano essere temporaneamente disattivati, altrimenti il valore di stima calcolato rifletterebbe necessariamente l’ultimo valore di banda disponile impostato dal modulo software 110.

In alternativa, i suddetti valori di stima potrebbero essere inviati come ingresso dati al dispositivo elettronico 1.

Per facilitare l’operatività dei primi mezzi computerizzati 11, e considerando il fatto che la gestione delle code di pacchetti informativi avviene, come vedremo, in modo sostanzialmente differenziato per il traffico telefonico e per il traffico voce, il dispositivo elettronico 1 effettua preferibilmente un trattamento ed un controllo preliminari del traffico telefonico in ingresso. A tal fine, il dispositivo elettronico 1 comprende vantaggiosamente secondi mezzi computerizzati 12 per effettuare il tracciamento del traffico telefonico in ingresso.

I secondi mezzi computerizzati comprendono preferibilmente almeno un modulo software 121 per effettuare il riconoscimento dei pacchetti informativi relativi al traffico telefonico in ingresso. Il modulo software 121 è predisposto anche per riconoscere i pacchetti informativi che segnalano rispettivamente l’instaurarsi di una nuova chiamata oppure il termine di una chiamata in corso. In tal modo, il modulo software 121 è in grado di riconoscere le nuove chiamate telefoniche in ingresso e le chiamate in chiusura.

I secondi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software 122 per identificare la banda occupata dal traffico telefonico in ingresso. In altre parole, grazie al modulo software 122, il dispositivo elettronico 1 è in grado di essere a conoscenza di tutte le chiamate telefoniche in transito e di conoscere la banda effettivamente occupata da tutte le chiamate attive.

II dispositivo elettronico 1 esegue anche un filtraggio del traffico telefonico in ingresso, permettendo l’instaurarsi di nuovo traffico solo se via sia effettivamente banda disponibile per sostenerlo.

Per tale compito, il dispositivo elettronico 1 comprende vantaggiosamente terzi mezzi computerizzati 13 atti ad effettuare un controllo di ammissibilità per il nuovo traffico telefonico in ingresso.

Quando il modulo software 121 dei secondi mezzi elettronici 12 intercetta una nuova chiamata in ingresso, la sospende temporaneamente e ed invita i terzi mezzi computerizzati 13 ad effettuare un controllo di ammissibilità. I terzi mezzi computerizzati 13 eseguono una serie routine software che calcolano la banda ancora libera per il traffico telefonico, confrontano tale banda con la banda occupata dalla nuova chiamata in ingresso e segnalano se via sia banda sufficiente per allocare la nuova chiamata. Per l’esecuzione delle suddette routine software, i terzi mezzi computerizzati 13 ricevono in ingresso dai quarti mezzi computerizzati 14 il valore di stima della banda disponibile per la rete ADSL 71, dal modulo software 121 dati relativi alla banda occupata dalla nuova chiamata in ingresso, dal modulo software 122 dati relativi alla banda occupata dalle chiamate già attive e dai primi mezzi computerizzati 11 dati relativi alla banda complessiva allocata per traffico telefonico attraverso il dispositivo elettronico 1.

Se i terzi mezzi computerizzati 13 segnalano la nuova chiamata come ammissibile, il modulo software 121 passa la nuova chiamata ai primi mezzi computerizzati 11. In caso contrario, il modulo software 121 blocca la nuova chiamata ed invia, in risposta, un segnale d’interruzione. Per decidere Γ ammissibilità di nuove chiamate in ingresso, i terzi mezzi elettronici 13 effettuano anche un controllo sullo stato dei quarti mezzi elettronici 14. I terzi mezzi elettronici 13 dichiarano come non ammissibili tutte le nuove chiamate giunte in ingresso durante l’esecuzione di una stima della banda effettivamente disponibile per la rete d’accesso ADSL. Tali chiamate sarebbero infatti di pessima qualità fino al termine della stima in corso.

Per quanto riguarda il traffico dati in ingresso, esso è inviato direttamente dal primo modulo software 121 ai primi mezzi computerizzati 11.

Come si è detto, tra i compiti dei primi mezzi computerizzati 11, vi è anche quello di gestire opportunamente le modalità di transito dei pacchetti informativi, mediante l’ausilio di una serie di moduli software, a tal fine predisposti .

Preferibilmente, è previsto almeno un modulo software 112 per effettuare una classificazione dei pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in transito, ricevuti dal modulo software 121.

Una volta contrassegnato ciascun pacchetto, almeno un ulteriore modulo software 113 viene preferibilmente utilizzato per assegnare una priorità temporale alla trasmissione di ciascun pacchetto informativo. Per l’assegnazione di tali priorità temporali, si possono utilizzare varie modalità di “scheduling”. Preferibilmente, è utilizzato un algoritmo di tipo HTB (Hierachical Token Bucket) che permette di servire una molteplicità di code di pacchetti informativi, secondo un sistema gerarchico di suddivisione degli stessi.

Come si è detto, preferibilmente, ai pacchetti informativi relativi al traffico voce è assegnata una priorità maggiore rispetto ai pacchetti informativi relativi al traffico dati. Ciò permette al modulo software 110 di assegnare la banda necessaria per il transito di traffico telefonico in modo prioritario rispetto alla banda per il traffico dati. In pratica, solo dopo aver allocato la banda necessaria per il traffico telefonico, si passa ad allocare banda per la trasmissione del traffico dati.

Peraltro, si noti che, nonostante le priorità seguite nell’assegnazione di banda, la banda globalmente assegnata al traffico voce ed al traffico dati deve sempre mantenersi inferiore rispetto al valore di stima, come imposto dal modulo software 110.

In ogni caso, dato che le code che si vengono eventualmente a formare sono gestite secondo le priorità sopra descritte, si assicura la minimizzazione del “jitter” per il traffico telefonico, evitando, nello stesso tempo, la perdita dei relativi pacchetti informativi.

Si noti come il ritardo artificialmente introdotto per il traffico dati non alteri la qualità di trasmissione dello stesso, dato che, notoriamente, il traffico dati nelle reti a commutazione di pacchetti presenta requisiti temporali di trasmissione meno stringenti rispetto al traffico telefonico. Peraltro, come si è già osservato, la gestione delle code secondo algoritmi predisposti “ad hoc” determina una notevole riduzione anche della perdita di pacchetti informativi relativi a traffico dati.

Il dispositivo elettronico 1 è vantaggiosamente predisposto in modo da intervenire ulteriormente sul traffico dati in uscita. A tal fine, esso comprende vantaggiosamente quinti mezzi computerizzati (15) atti a ridistribuire temporalmente i pacchetti informativi relativi al traffico dati in uscita. Vantaggiosamente, mediante opportune routine software, i quinti mezzi computerizzati modificano la temporizzazione della trasmissione dalla rete locale LAN verso la rete d’accesso ADSL del traffico TCP. In particolare, i quindi mezzi computerizzati 15 temporizzano, secondo criteri predefiniti, le trasmissione verso Internet dei pacchetti informativi di tipo ACK, i quali, come noto, devono essere ricevuti preliminarmente dal server 41 per iniziare ad inviare dati verso la rete LAN 81. I quinti mezzi computerizzati effettuano quindi un’operazione di regolazione preventiva della trasmissione di dati verso la rete LAN. Tale regolazione riduce la presenza di lunghe sequenze di pacchetti informativi relativi al traffico dati, prevenendo l’insorgenza di fenomeni di congestione all'inizio della connessione dati TCP, con ulteriore conseguente miglioramento della qualità del traffico telefonico.

In una forma realizzativa preferita, infine, il dispositivo elettronico 1 comprende sesti mezzi computerizzati 16 atti a coordinare l’attività dei mezzi computerizzati 11-15 e dei relativi moduli software. I sesti mezzi computerizzati 16 assicurano una corretta gestione degli scambi di dati ed informazioni all’ interno del dispositivo elettronico 1, assicurando la corretta attivazione dei differenti moduli e routine software.

Da quanto sopra si arguisce la presente invenzione si riferisca anche ad un procedimento per la gestione del traffico telefonico e traffico dati in una rete a commutazione di pacchetto, particolarmente per una rete d’accesso connessa ad Internet.

Tale procedimento comprende vantaggiosamente almeno una fase i) di ricavare un valore di stima, relativo alla larghezza di banda media disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso, in corrispondenza di almeno il primo canale di comunicazione 1001, connesso alla rete di accesso 71.

Il procedimento secondo l’invenzione comprende anche almeno una fase ii) di modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita, in corrispondenza di almeno il secondo canale di comunicazione 1002, connesso alla rete locale 81 o al Client 91.

Nel procedimento, secondo l’invenzione, la larghezza di banda allocata per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita è costantemente mantenuta inferiore rispetto al suddetto valore di stima. Come si è visto la larghezza di banda complessiva è vantaggiosamente allocata in modo da essere del 5% inferiore rispetto al suddetto valore di stima, mentre la larghezza di banda allocata per il solo traffico telefonico è vantaggiosamente mantenuta superiore del 20% superiore rispetto alla larghezza di banda utilizzata per il traffico telefonico in ingresso. Tali valori possono essere modificati dinamicamente in funzione della qualità del traffico telefonico in transito.

Preferibilmente, il procedimento secondo l’invenzione comprende anche le seguenti fasi i.l) di eseguire un tracciamento del traffico telefonico in ingresso e i.2) di effettuare un controllo di ammissibilità del traffico telefonico in ingresso.

Preferibilmente, nel procedimento, secondo l’invenzione, la fase ii) di modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita comprende i seguenti passi:

contrassegnare i pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso;

effettuare una classificazione dei pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso;

assegnare una differente priorità temporale ai pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso (con priorità temporale maggiore per il traffico telefonico);

assegnare una banda disponibile per il traffico telefonico in uscita ed una banda disponibile per il traffico dati in uscita, la banda disponibile per il traffico telefonico in uscita essendo assegnata prioritariamente rispetto alla banda disponibile per il traffico dati in uscita.

In una forma realizzativi preferita, il procedimento, secondo l’invenzione, comprende anche una fase iii) di effettuare una ridistribuzione temporale dei pacchetti informativi relativi al traffico dati in uscita.

Come sopra illustrato, il dispositivo elettronico 1 esegue una modulazione di banda per il traffico in ingresso da Internet e diretto verso il Client 91. Di converso, il dispositivo elettronico 1 può eseguire vantaggiosamente la stessa modulazione di banda anche per quanto riguarda gli opposti flussi di pacchetti informativi, cioè per il traffico telefonico e il traffico dati diretti dal Client 91 verso Internet. In tal caso, le eventuali code di pacchetti informativi diretti verso Internet si vengono naturalmente a formare presso il dispositivo elettronico 1 e possono essere gestite dai primi mezzi computerizzati 11, secondo note modalità di “scheduling”.

Si è verificato nella pratica come il dispositivo elettronico 1, secondo l’invenzione, ed il relativo procedimento di gestione di traffico telefonico e traffico dati in una rete di comunicazione a commutazione di pacchetto, consenta di raggiungere gli scopi prefissati. La limitazione dinamica della banda di trasmissione rispetto alla banda disponibile per la rete d’accesso permette una gestione diretta di eventuali code di pacchetti informativi, consentendo di dare priorità al traffico telefonico. In tal modo, è possibile migliorare notevolmente la QoS relativa al traffico telefonico, dato che si può ottenere una minimizzazione dei ritardi temporali ed evitare la perdita di pacchetti informativi.

Nella realizzazione pratica dei moduli e routine software del dispositivo elettronico 1, possono essere usati linguaggi e tecniche di programmazione di tipo noto. Il dispositivo elettronico 1 presenta quindi una struttura particolarmente semplice e facilmente installabile, con tecniche note, in una rete a commutazione di pacchetto, in particolare a valle di una rete d’accesso di tipo ADSL. L’estrema semplicità realizzativa, rende il dispositivo elettronico 1, particolarmente adatto ad essere realizzato a livello industriale, a costi molto competitivi. Sulla base della descrizione data, altre caratteristiche, modifiche o miglioramenti sono possibili ed evidenti al tecnico medio. Tali caratteristiche, modifiche e miglioramenti sono perciò da considerarsi parte della presente invenzione.

Claims (22)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo elettronico (1) per servizi di telefonia in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, detto dispositivo elettronico comprendendo primi mezzi computerizzati atti a ricevere in ingresso, elaborare e trasmettere in uscita un flusso di pacchetti informativi relativi a traffico telefonico e traffico dati, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati (11) comprendono almeno un primo modulo software per modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita da detto dispositivo elettronico, in modo che la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita da detto dispositivo elettronico sia inferiore alla larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso a detto dispositivo elettronico.
2. 2) Dispositivo elettronico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati allocano per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita da detto dispositivo elettronico una larghezza di banda inferiore rispetto ad un valore di stima della larghezza di banda media disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso a detto dispositivo elettronico.
3. 3) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati allocano per il traffico telefonico in uscita da detto dispositivo elettronico una larghezza di banda superiore rispetto alla larghezza di banda utilizzata per il traffico telefonico in ingresso a detto dispositivo elettronico.
4. 4) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 3, caratterizzato dal fatto che i valori di banda allocata da detti primi mezzi computerizzati sono modificabili dinamicamente in funzione della qualità del traffico telefonico.
5. 5) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi computerizzati (12) per effettuare il tracciamento del traffico di pacchetti informativi in ingresso a detto dispositivo elettronico.
6. 6) Dispositivo elettronico, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software (121) per effettuare il riconoscimento di pacchetti informativi relativi al traffico telefonico in ingresso a detto dispositivo elettronico.
7. 7) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni da 5 a 6, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software (122) per identificare la banda occupata dal traffico telefonico in ingresso a detto dispositivo elettronico.
8. 8) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere terzi mezzi computerizzati (13) atti ad effettuare un controllo di ammissibilità relativamente al nuovo traffico telefonico in ingresso a detto dispositivo elettronico.
9. 9) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere quarti mezzi computerizzati (14) atti a fornire un valore di stima della larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso a detto dispositivo elettronico.
10. 10) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere quinti mezzi computerizzati (15) atti a ridistribuire temporalmente i pacchetti informativi relativi al traffico dati in uscita da detto dispositivo elettronico.
11. 11) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere sesti mezzi computerizzati (16) atti a coordinare l’attività di detti primi e/o secondi e/o terzi e/o quarti e/o quinti mezzi computerizzati.
12. 12) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software (111) per contrassegnare i pacchetti informativi in ingresso.
13. 13) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software (112) per effettuare una classificazione dei pacchetti informativi in ingresso.
14. 14) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi computerizzati comprendono almeno un modulo software (113) per assegnare una priorità temporale ai pacchetti informativi in ingresso.
15. 15) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo modulo software (110) assegna banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita da detto dispositivo elettronico, la banda per il traffico telefonico essendo assegnata in modo prioritario rispetto alla banda per il traffico dati.
16. 16) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico è connesso a valle di una rete d’accesso da Internet di tipo ADSL, in corrispondenza di almeno un primo canale di comunicazione (1001).
17. 17) Dispositivo elettronico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico è connesso a monte di una rete locale LAN e/o di un Client server (91), in corrispondenza di almeno un secondo canale di comunicazione (1002).
18. 18) Procedimento per la gestione del traffico telefonico e del traffico dati in reti di comunicazione a commutazione di pacchetto, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: i) ricavare un valore di stima relativo alla larghezza di banda media disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in ingresso, in corrispondenza di almeno un primo canale di comunicazione; ii) modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita, in corrispondenza di almeno un secondo canale di comunicazione, in modo che la larghezza per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita sia inferiore a detto valore di stima.
19. 19) Procedimento, secondo la rivendicazione da 18, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase i.l) di effettuare un tracciamento del traffico telefonico in ingresso.
20. 20) Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni da 18 a 19, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase i.2) di effettuare un controllo di ammissibilità del nuovo traffico telefonico in ingresso.
21. 21) Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni da 18 a 20, caratterizzato dal fatto che detta fase ii) di modulare dinamicamente la larghezza di banda disponibile per il traffico telefonico e per il traffico dati in uscita comprende i seguenti passi: contrassegnare i pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso; effettuare una classificazione dei pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso; assegnare una differente priorità temporale ai pacchetti informativi relativi al traffico telefonico ed al traffico dati in ingresso; assegnare banda disponibile per il traffico telefonico in uscita ed una banda disponibile per il traffico dati in uscita, la banda disponibile per il traffico telefonico in uscita essendo assegnata prioritariamente rispetto alla banda disponibile per il traffico dati in uscita.
22. 22) Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni da 18 a 21, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase iii) di effettuare una ridistribuzione temporale dei pacchetti informativi relativi al traffico dati in uscita.