ES2229911B1 - Procedimiento de establecimiento de enlaces entre estaciones conectadas a una red de telecomunicacion. - Google Patents
Procedimiento de establecimiento de enlaces entre estaciones conectadas a una red de telecomunicacion.Info
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Abstract
Procedimiento de establecimiento de enlaces entre estaciones conectadas a una red de telecomunicación. Se caracteriza por la asignación de un identificador local de transmisión cada enlace y una decodificación de la información basada en el identificador local del enlace asignado y en el identificador inequívoco enviado por el transmisor en su período de transmisión. Permite establecer múltiples enlaces entre estaciones de una red de telecomunicaciones, de forma unicast (hacia un único destinatario) o multicast (hacia múltiples destinatarios) con independencia del tipo de red o sistema empleado en la comunicación. Es aplicable a sistemas de telecomunicaciones que apliquen un sistema de direccionamiento para la conexión de estaciones y presenta las ventajas de minimizar la sobrecarga de datos debida a las cabeceras, facilitar el establecimiento de conexiones entre dos o más estaciones y flexibilizar el direccionamiento de los paquetes dentro de la misma red.
Description
Procedimiento de establecimiento de enlaces entre
estaciones conectadas a una red de telecomunicación.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un
procedimiento de establecimiento de enlaces entre estaciones
conectadas a una red de telecomunicación, que permite reducir la
sobrecarga de datos de la cabecera de los paquetes, seleccionar
múltiples destinos y la utilización de diferentes parámetros de
configuración de la comunicación.
El procedimiento de la invención se aplica a
redes de comunicaciones que funcionen según el sistema de
referencia OSI (Open System Interconnection) de ISO (International
Standards Organization), o bien necesiten un sistema de
direccionamiento para la conexión entre estaciones.
En la mayoría de sistemas de telecomunicación es
necesario realizar un proceso de direccionamiento de los paquetes
enviados para que éstos sólo sean recibidos por la estación o
estaciones receptora(s) destinataria(s) a las que van
dirigidos los paquetes e igualmente la estación receptora debe ser
capaz de identificar a la estación remitente que envía los
paquetes. Cada estación incluye un transmisor y un receptor para
realizar la comunicación, de forma que una estación pueda ser
estación transmisora en ciertos momentos y receptora en otros.
Esto es particularmente importante en el caso de
redes de telecomunicación en las que todas las estaciones
físicamente pueden recibir cualquier paquete generado dentro de la
red. Un procedimiento habitual en el estado de la técnica es el
usado en el estándar IEEE 802.3/802.2 Ethernet que consiste en
marcar los paquetes con la dirección MAC (Medium Acces Control) del
destinatario y del remitente. Los problemas que presenta esta forma
de direccionamiento son, principalmente, que la sobrecarga de la
cabecera es importante, que no es muy flexible a la hora de
transmitir a múltiples destinatarios (multicast) o a todos los
usuarios (broadcast) y que dificulta la posibilidad de tener
diferentes parámetros de comunicación dependiendo de la estación o
estaciones destinatarias.
Nuestra invención resuelve los inconvenientes
arriba indicados, reduciendo la sobrecarga de la cabecera,
facilitando la selección de la estación o estaciones destinatarias
y permitiendo que la comunicación con diferentes estaciones tenga
diferentes parámetros de comunicación si así se requiere.
En el presente documento se usa el término puerto
para referirse a un identificador numérico de un enlace. Se usan
dos tipos de puertos, de transmisión y de recepción.
El término mensaje o transmisión broadcast indica
que dicha transmisión va dirigida a todas las estaciones que sean
capaces de recibir dicho mensaje o transmisión, y el término
mensaje o transmisión multicast indica que va dirigida a un grupo
definido excluyendo aquellas estaciones que pese a ser capaces de
recibir el mensaje o transmisión no pertenezcan al grupo.
Además cuando se indica que un enlace de
comunicación entre dos estaciones A y B es bidireccional, se
refiere a que está formado por dos enlaces, uno desde la estación A
a la estación B y otro desde la estación B a la estación A.
Por otro lado, el término enlace se refiere a una
sesión de transmisión de datos entre una estación transmisora y una
o más receptoras. Puede haber más de un enlace entre dos estaciones,
pero todas las conexiones son unidireccionales.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un procedimiento de establecimiento de enlaces entre
estaciones conectadas a una red de telecomunicación, las cuales
utilizan un mismo sistema de telecomunicación e incluyen, al menos
un transmisor y un receptor, de forma que una estación pueda
transmitir hacia otras estaciones, en cuyo caso será una estación
transmisora; y recibir información de otras estaciones conectadas a
la red de telecomunicación, en cuyo caso será una estación
receptora. El procedimiento se caracteriza principalmente porque se
establecen enlaces entre estaciones de la red para lo que cada
estación transmisora asigna un identificador local de transmisión a
cada enlace con las estaciones receptoras a las que puede
transmitir información, y comunica dicha asignación a dichas
estaciones receptoras. Además cada estación transmisora establece
uno o más enlaces con cada estación receptora. Para ello cada
transmisor asigna uno o más identificadores a cada receptor, donde
las comunicaciones que utilicen dichos identificadores tienen
diferentes parámetros de codificación del canal.
El procedimiento también prevé que cada
transmisor envíe en su periodo de transmisión un identificador
inequívoco de la identidad de su estación dentro de la red. Además
la estación transmisora envía paquetes de información a los que
asocia el identificador correspondiente al enlace junto con el
destino y las características de codificación de canal deseadas. De
esta forma un receptor es capaz de decodificar la información
enviada por un enlace cuando el identificador de dicho paquete de
información coincide con uno de los identificadores asociados a la
estación receptora por el transmisor cuyo identificador inequívoco
fue enviado en el periodo de transmisión.
Gracias a este procedimiento se consigue el
establecimiento de enlaces de forma eficiente, configurable y con
una mínima sobrecarga en las transmisiones.
Otra característica del procedimiento consiste en
que para realizar transmisiones a múltiples estaciones receptoras
destinatarias a las que va dirigida la información (de forma
multicast o broadcast) se asigna un identificador de transmisión al
enlace entre el transmisor de una estación y el conjunto de
receptores de las estaciones receptoras destinatarias, en el que se
utiliza una codificación de canal conocida por todas las estaciones
receptoras destinatarias. De esta forma todas las estaciones
receptoras destinatarias son capaces de recuperar la información
transmitida a partir del identificador de transmisión y del
identificador inequívoco de la estación transmisora de la
información.
En el procedimiento de la invención cada enlace
dispone de una codificación de canal diferente que al menos
incluye, tipo de modulación, bits por portadora y protección frente
a errores; y está definido por el identificador inequívoco de la
estación transmisora y el identificador del enlace, que se comunica
a la estación receptora destinataria o receptoras destinatarias de
dicho enlace.
Finalmente el procedimiento también se
caracteriza porque se realiza un enlace bidireccional entre dos
estaciones A y B mediante la realización de dos enlaces, uno desde
la estación A hacia la estación B y otro desde la estación B hacia
la estación A.
Gracias a este procedimiento se consigue una
menor sobrecarga por los datos de la cabecera, se facilita la
selección de destino en el caso de múltiples destinatarios e
igualmente se facilita la posibilidad de usar diferentes parámetros
en la configuración de la comunicación.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa esquemáticamente el estado
inicial en el que cada estación sólo conoce las direcciones MAC de
las estaciones con las que puede comunicar y les asigna a cada una
un puerto de transmisión (identificador numérico de un enlace) y un
puerto de recepción.
Figura 2.- Representa esquemáticamente el envío
de un mensaje de notificación con el puerto de transmisión
asignado a un enlace.
Figura 3.- Representa esquemáticamente el estado
en el que el mensaje de notificación ha sido recibido y el enlace
ha sido creado.
Figura 4.- Representa esquemáticamente el envío
de un mensaje de notificación del puerto de transmisión asignado
al enlace.
Figura 5.- Representa esquemáticamente el estado
final en el que existe un enlace bidireccional entre las dos
estaciones.
Figura 6.- Representa esquemáticamente el envío
de paquetes de datos por el enlace bidireccional establecido.
Figura 7.- Representa esquemáticamente el estado
inicial en el caso previo al establecimiento de un enlace hacia
múltiples estaciones receptoras destinatarias.
Figura 8.- Representa esquemáticamente el envío
del mensaje de notificación para un enlace hacia múltiples
estaciones receptoras destinatarias.
Figura 9.- Representa esquemáticamente el estado
final en el que el enlace hacia múltiples destinatarios ha sido
creado.
Figura 10.- Representa esquemáticamente el envío
de paquetes por un enlace hacia múltiples destinatarios.
A continuación se realiza una descripción de un
ejemplo de la invención, haciendo referencia a la numeración
adoptada en las figuras.
En este ejemplo de realización el establecimiento
de enlaces se especifica paso por paso, desde enlaces
bidireccionales hasta enlaces multipunto. La invención prevé la
asignación de un identificador inequívoco de la estación
transmisora, que en este ejemplo consiste en la dirección MAC de
Ethernet de la estación. Para establecer un enlace bidireccional
entre dos estaciones A y B, se parte del estado en el que las
estaciones conocen mutuamente sus direcciones MAC. En este ejemplo
de realización, las estaciones asignan localmente un puerto de
transmisión y otro de recepción para el enlace. Es posible asignar
más de un puerto para múltiples enlaces para lo que se sigue varias
veces el proceso que a continuación se especifica.
En las figuras incluidas en esta solicitud, cada
circunferencia representa una estación del sistema de
comunicaciones. La etiqueta de la línea superior, dentro de cada
circunferencia, es un identificador inequívoco de dicha estación
para realizar la transmisión. La segunda línea contiene cuatro
símbolos separados por comas. El primero es el identificador
inequívoco de la estación receptora, el segundo es el puerto de
transmisión asignado a la estación receptora, el tercero es el
puerto de recepción y el cuarto el puerto de transmisión, que será
asignado por el receptor para este enlace. Cuando alguno de estos
valores se representa como X, indica que dicho valor todavía no
está definido en ese punto de la comunicación.
En la figura 1 se muestra el estado inicial en el
que una estación A ha asignado el puerto de transmisión 12 y el
puerto de recepción 13 a la estación B y por su parte, la estación
B le ha asignado el puerto de transmisión 12 y el puerto de
recepción 13 a la estación A. La estación A notifica a la estación
B el puerto de transmisión que le ha asignado, mediante el envío de
un mensaje de notificación que contiene su dirección MAC de
remitente, la dirección MAC de la estación a la que va dirigido y
el puerto de transmisión que le ha asignado. Al recibir la estación
B dicho mensaje de notificación queda completado el enlace desde
la estación A hasta la estación B. La figura 2 muestra el envío del
mensaje de notificación conteniendo las direcciones MAC de la
estación transmisora remitente y receptora destinataria y el puerto
de transmisión asignado. En este ejemplo de realización dicho
puerto de transmisión actuará como identificador para el enlace por
el que se transmitirán los paquetes. La figura 3 muestra el estado
final en el que el enlace de la estación A hasta la estación B ha
sido realizado, B conoce los puertos de transmisión y recepción que
ha asignado localmente a la estación A, a saber, 12 y 13 y además
conoce el puerto que le ha asignado en transmisión localmente a la
estación A, que en este ejemplo es el número 12. El enlace de la
estación B a la estación A se crea de forma idéntica, pero esta vez
la estación B es la que envía un mensaje de notificación a la
estación A. En las figuras 4 y 5 se representa este proceso, el
envío de la notificación y el estado final en el que ambas
estaciones tienen la información del puerto de transmisión asignado
en el origen y como consecuencia queda establecido el enlace
bidireccional.
Para enviar datos desde la estación A hacia la
estación B, la estación A direcciona los paquetes usando un
identificador del enlace utilizado, que en este ejemplo coincide
con el puerto de transmisión de la estación receptora destinataria,
representado en la figura 6. Además, al comenzar a transmitir,
envía un identificador inequívoco, que en este ejemplo de
realización corresponde a la dirección MAC de la estación A. Con el
proceso de notificación anterior, la estación receptora conoce
dicho identificador que le ha sido asignado y puede distinguir que
la información enviada está destinada a ella, así como las
características de la comunicación, como son la modulación
empleada, el tipo de corrección de errores, etc. De esta forma, y
con esa información, la estación B determina unívocamente que los
datos van dirigidos a ella.
Entre las estaciones pueden existir varios
enlaces, cada uno con diferentes parámetros de configuración. En
este caso el proceso sería similar al expuesto con anterioridad
para cada uno de los enlaces.
Para el establecimiento de un enlace
bidireccional el proceso sería similar, pero realizando dos enlaces
unidireccionales, uno desde la estación A hacia la B y otro desde
la B hacia la A.
En el caso de establecer un enlace multipunto, la
estación transmisora asigna un puerto de transmisión que será el
mismo para todas las estaciones receptoras del grupo multipunto. La
figura 7 muestra el estado inicial en el que la estación A asigna
el puerto de transmisión 15 al grupo multipunto caracterizado por
la dirección MAC multipunto M. Igualmente, la estación A debe
notificar a las estaciones receptoras el puerto de transmisión que
les ha asignado, esto lo hace mediante un mensaje de notificación
que contiene la dirección MAC de la estación transmisora A, la
dirección MAC del grupo multipunto y el puerto de transmisión que
les ha asignado. Este puerto será el utilizado como identificador
de referencia del enlace, que se añade a los paquetes que se envíen
por el enlace multipunto. La figura 8 muestra este envío de
mensajes de notificación.
Cuando las estaciones del grupo han recibido el
puerto asignado, el enlace queda establecido. La figura 9 muestra
el estado final en el que el enlace ha sido establecido entre una
estación transmisora A y dos estaciones receptoras B y C. El
proceso es idéntico en transmisión al caso de transmitir a una
única estación, con la diferencia de que los datos se envían con el
identificador adecuado, lo que en este ejemplo se traduce en que
estén direccionados al puerto multipunto, y así son correctamente
recibidos en todas las estaciones del grupo. La figura 10 muestra
la transmisión de datos hacia múltiples estaciones receptoras
(multicast).
Siguiendo este ejemplo de realización del proceso
se pueden establecer conexiones punto a multipunto entre
estaciones de la red, de forma que una estación puede transmitir
paquetes a otras estaciones con codificaciones diferentes para cada
una de las estaciones receptoras destinatarias, utilizando
diferentes enlaces, y una estación puede recibir distintos paquetes
de múltiples estaciones transmisoras con diferentes codificaciones
a través de múltiples enlaces.
Claims (4)
1. Procedimiento de establecimiento de enlaces
entre estaciones conectadas a una red de telecomunicación, que
utilizan un mismo sistema de telecomunicación e incluyen, al menos,
un transmisor y un receptor para que una estación pueda ser
transmisora o receptora de información; se caracteriza
porque se establecen enlaces entre estaciones de la red, para lo
que:
- -
- cada estación transmisora asigna un identificador local de transmisión a cada enlace a realizar con las estaciones receptoras a las que puede transmitir información, y comunica dicha asignación a dichas estaciones receptoras;
- -
- cada estación transmisora establece uno o más enlaces con cada estación receptora para lo que cada transmisor asigna uno o más identificadores a cada receptor, teniendo las comunicaciones que utilicen dichos identificadores distintos parámetros de codificación del canal;
- -
- cada transmisor envía en su periodo de transmisión un identificador inequívoco de la identidad de su estación dentro de la red;
- -
- la estación transmisora envía paquetes de información asociándoles el identificador previamente establecido correspondiente al enlace junto con el destino y las características de codificación de canal deseadas; y
- -
- un receptor decodifica la información enviada por un enlace cuando el identificador de dicho paquete de información coincide con uno de los identificadores asociados a la estación receptora por la estación transmisora cuyo identificador inequívoco se envió en el periodo de la transmisión;
para establecer enlaces configurables y con una
mínima sobrecarga en las transmisiones.
2. Procedimiento de establecimiento de conexiones
entre estaciones conectadas a una red de telecomunicación, según
reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de
realizarse transmisiones a múltiples estaciones receptoras
destinatarias a las que va dirigida la información (multicast o
broadcast), se asigna un identificador de transmisión al enlace
entre el transmisor de una estación y el conjunto de receptores de
las estaciones receptoras destinatarias, en el que se utiliza una
codificación de canal conocida por todas las estaciones receptoras
destinatarias; para que todas las estaciones receptoras
destinatarias sean capaces de recuperar la información transmitida
a partir del identificador de transmisión y del identificador
inequívoco de la estación transmisora de la información.
3. Procedimiento de establecimiento de conexiones
entre estaciones conectadas a una red de telecomunicación, según
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque cada enlace
dispone de una codificación de canal diferente que al menos
incluye, tipo de modulación, bits por portadora, y protección frente
a errores; y está definido por el identificador inequívoco de la
estación transmisora y el identificador del enlace, que se
comunican selectivamente a la estación receptora destinataria o
receptoras destinatarias de dicho enlace.
4. Procedimiento de establecimiento de conexiones
entre estaciones conectadas a una red de telecomunicación, según
reivindicación 1, caracterizado porque se realiza un enlace
bidireccional entre dos estaciones (A y B) mediante la correcta
realización de dos enlaces, uno desde la estación (A) hacia la
estación (B) y otro desde la estación (B) hacia la estación
(A).
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