ES2235880T3 - Sistema de transmision de datos via diversas rutas de comunicacion. - Google Patents
Sistema de transmision de datos via diversas rutas de comunicacion.Info
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Abstract
Un sistema para la transmisión de datos entre al menos dos unidades (1, 2) destinadas a comunicarse entre sí, comprendiendo dicho sistema al menos dos rutas posibles (3-5) de comunicación que tienen características diferentes, en el que las características de al menos una de dichas rutas es variable durante la transmisión de datos, y en el que cada unidad comprende una unidad de transmisión que incluye medios para recoger información en las características de las posibles rutas de comunicación, siendo dicha información recogida al menos parcialmente durante la transmisión de datos, caracterizado porque cada unidad comprende además medios para dividir, sobre la base de dicha información y de una condición de optimización, el flujo de datos, preferiblemente en la forma de paquetes de datos, entre las al menos dos de dichas rutas de comunicación, y en el que cada unidad comprende además una unidad receptora correspondiente con medios para recombinar el flujo de datos transmitido a través de dichas al menos dos rutas de comunicación, con lo que la división del flujo de datos entre dichas al menos dos rutas de comunicación es optimizada continuamente de acuerdo con dicha condición de optimización durante la transmisión de datos.
Description
Sistema de transmisión de datos vía diversas
rutas de comunicación.
La presente invención se refiere a un sistema
para la transmisión de datos entre al menos dos unidades que están
destinadas a comunicarse entre sí, comprendiendo dicho sistema
varias rutas de comunicación posibles que tienen diferentes
cualidades. La invención comprende igualmente un método
correspondiente, y una unidad de terminal para utilizar junto con el
sistema de acuerdo con la invención.
Aumentan constantemente las demandas de
transmisión rápida de datos y, por esta razón, se requieren nuevas
soluciones para la transmisión de datos. Se pueden utilizar en
algunos casos para transmitir también datos redes existentes
destinadas a otros usos de primera mano, tales como televisión o
electricidad. Las perspectivas de mayores progresos son igualmente
activar el desarrollo hacia el uso más extensivo de esto a capacidad
actualmente libre.
Además, es probable que se desarrollen igualmente
las redes de comunicación de móviles para proporcionar velocidades
de transmisión cada vez más rápidas. Tal desarrollo tendrá lugar en
varias etapas y conducirá a aumentos múltiples de velocidad en las
redes de móviles dentro de los próximos pocos años. Además, estará
conectado más equipo sin cables a equipo periférico y otro equipo,
ambos situados en su proximidad inmediata y para comunicación a
larga distancia. Como consecuencia, aumentará todavía más la
necesidad de transmisión de datos rápida y fiable.
Los usuarios actuales tienen con frecuencia
acceso a enlaces de comunicación múltiples a redes, tales como
Internet o intranets de empresas individuales. Sin embargo, sólo se
utiliza un enlace cada vez, y, en consecuencia, no se utiliza
capacidad considerable. Existe la posibilidad de enviar datos a
través de un enlace de comunicación y de recibir datos por otro,
pero de un modo no inteligente y estático.
En sistemas de transmisión de datos actuales, el
último enlace al usuario es el más débil. Esto es cierto, por
ejemplo, en el caso de servicios de datos efectuados a través de GSM
o módem estacionario, pero también ISDN y otros métodos de
transmisión son cuellos de botella que retienen la transmisión de
datos, debido a que la velocidad en Internet es muchas veces
mayor.
Además, se instalan conexiones fijas a Internet
en un número creciente de hogares y oficinas, que conducen a una
nueva norma de velocidades de transmisión disponibles para el
usuario medio. En consecuencia, muchos sistemas futuros de
transmisión de datos tendrán dificultades en cumplir las demandas de
la nueva norma, y esto es cierto particularmente con respecto a los
sistemas móviles.
En adición, la consecución de cobertura
suficiente es también un problema encontrado en sistemas de hoy en
día. Independientemente de la localización del usuario, este
requerirá acceso a Internet y, en consecuencia, deben estar
disponibles globalmente instalaciones para conexión a Internet. Las
instalaciones para conexión pueden variar de un lugar a otro y
pueden incluir:
\bullet Conexiones fijas
\bullet Conexión a través de módem
\bullet Conexión a través de comunicación de
móviles, y
\bullet Conexión a través de comunicación de
satélite.
La cobertura de servicios de móviles está
restringida por el hecho de que las redes de móviles no están
completamente expandidas y debido a problemas que surgen de sombras
de radio en la red en cuestión, lo que algunas veces origina la
desaparición de cobertura. El sistema de comunicaciones no es
error-prueba. Ni es ningún sistema capaz de ofrecer
capacidad a un número ilimitado de usuarios.
La falta de flexibilidad de elecciones del
usuario entre varias rutas diferentes de comunicación conduce a una
pobre explotación de la capacidad de los respectivos sistemas de
comunicación y por tanto a servicio deficiente al usuario
individual. Además, se mejoraría la competencia entre diferentes
sistemas de comunicación si fuera más flexible la elección entre
dichos sistemas.
En consecuencia, existe la necesidad de un
sistema de transmisión de datos que haga uso de varios enlaces de
transmisión más eficazmente, tanto para utilizar más eficazmente
canales de transmisión existentes y para proporcionar rendimiento
mejorado como para conseguir un mayor grado de satisfacción del
usuario.
Del documento EP-0 696 010 se
conoce un sistema que permite transmitir datos en varios canales
disponibles. Los canales no disponibles se hacen canales no
seleccionables por medio de un sistema de filtro de muesca, y la
solicitud está principalmente comprometida con este aspecto. Sin
embargo, este sistema no resuelve los problemas anteriores de
efectuar operaciones de transmisión de datos con respecto a la
disponibilidad, cobertura, costes, etc.
Del documento US-5 787 079 se
conoce dividir un flujo de datos entre varios canales parciales en
un canal de radio, y el flujo de datos puede ser transferido en
paralelo en diferentes canales parciales y subsiguientemente
reunidos nuevamente por el receptor. Como EP 0 699 010, esta memoria
de patente se refiere meramente a la tecnología de transmitir datos
entre una estación de base y una unidad móvil o portátil. Este
sistema no resuelve tampoco los problemas con los que está
comprometida la presente invención, particularmente en lo que se
refiere a la disponibilidad, cobertura y costes.
Además, se conoce un método de transmisión
asimétrica (Línea de Abonado Digital Asimétrica, ADSL: Asymetrical
Digital Subscriber Line), que es un método de aumentar la velocidad
de transmisión desde Internet al ordenador local mientras que la
velocidad es restringida en el sentido opuesto. ADSL puede utilizar
una conexión física que tenga diferentes velocidades de transmisión
que dependan de la modulación de señal. Asimismo, pueden estar
implicadas dos conexiones físicas separadas a la red. Una posible
configuración podría ser un módem de teléfono ordinario para el
enlace ascendente y la red de televisión por cable para el enlace
descendente. Sin embargo, ADSL se puede utilizar sólo en casos en
los que no se requieren elevadas velocidades de transmisión en ambos
sentidos. Aplicaciones tales como conferencias de vídeo no son, por
lo tanto, posibles. Debido a la falta de dinámica en el sistema, no
se resuelven tampoco los problemas de disponibilidad, cobertura y
costes.
La división de datos en varios flujos paralelos
se conoce de otras aplicaciones. Aunque en muchos casos se consiguen
velocidades de transmisión incrementadas, fracasa en la resolución
satisfactoria de los problemas a los que se refiere el objeto de la
invención, es decir, en la mejora de las posibilidades del usuario
para seleccionar por sí mismo condiciones de optimización
relevantes, tales como velocidades de transmisión, fiabilidad,
disponibilidad y costes. Cuando se utilizan líneas paralelas en
aplicaciones existentes, normalmente sólo se hace uso del mismo tipo
de enlace de comunicación, algunas veces incluso del mismo enlace
físico. El resultado es un peor rendimiento y mayores riesgos de
interrupción del flujo de datos total.
Un objeto de la invención en cuestión es, por lo
tanto, eliminar completamente, o al menos parcialmente, los
inconvenientes anteriormente mencionados inherentes a la técnica
anterior, y proporcionar un sistema que permita operaciones de
transmisión de datos más eficaces y más rápidas.
Este objeto de consigue de acuerdo con la
invención según se define esta en las reivindicaciones adjuntas.
La invención comprende un sistema para la
transmisión de datos entre al menos dos unidades destinadas a
comunicarse entre sí, comprendiendo dicho sistema una pluralidad de
rutas de comunicación posibles que presentan características
diferentes. Cada unidad comprende además una unidad de transmisión
que recoge información sobre las características de las posibles
rutas de comunicación y, sobre la base de dicha información y de una
condición de optimización dada por el usuario, divide el flujo de
datos, preferiblemente en la forma de un paquete de datos, entre al
menos dos de dichas rutas de comunicación. Cada unidad comprende
también una unidad de recepción correspondiente, que recombina el
flujo de datos transmitidos a través de dichas al menos dos rutas de
comunicación. Se efectúa así una elección activa de ruta de
comunicación para adaptarse a la condición de optimización de la
elección del usuario y, además, la elección se efectúa sobre la base
de la información relevante recogida por la unidad de transmisión.
De esta manera, se le da al usuario más satisfacción, ya que la
condición de optimización se cumple para una extensión mayor que en
los sistemas de la técnica anterior, mientras que al mismo tiempo se
puede hacer mejor uso de las rutas de comunicación existentes y
similares por el suministro de información relevante de estado a las
unidades de transmisión. Las unidades de transmisión recogen
preferiblemente información continuamente y efectúan la división del
flujo de datos automáticamente sobre la base de esa información, lo
que hace las ventajas anteriormente mencionadas todavía más
evidentes. Bits de información concretamente apropiados para recoger
se refieren a uno o varios de los siguientes: precios fijos y
variables para las rutas de comunicación, velocidad máxima y actual
de estas, tamaños de paquetes que pueden ser transmitidos, tiempo de
transporte (el tiempo de transporte de extremo a extremo para
paquetes), ID o información similar en unidades de envío, es decir
unidades comprendidas por las rutas de comunicación, y propiedades
predeterminadas hechas, por ejemplo, por las elecciones
concernientes al usuario de rutas de comunicación concretas,
unidades de envío concretas o similares. Sobre la base de tal
información, resulta posible, por ejemplo, optimizar la transmisión
con respecto a uno o varios parámetros de optimización, tales como
precio, velocidad y preferencias en cuanto a unidades de envío
intermedias.
El sistema de acuerdo con la invención es
particularmente apropiado para operaciones de transmisión de datos
en las que al menos una de las rutas de comunicación es una ruta sin
cables, ya que la necesidad de tal optimización activa es máxima en
esos casos. Además, el sistema es particularmente bien adecuado para
resolver los problemas de transmisión de datos, cuando una de las
unidades de comunicación está a su vez conectada a una red adicional
para el envío de datos hacia y desde esa red. De esta manera, el
sistema de transmisión de acuerdo con la invención se puede utilizar
en algunas partes particularmente sensibles de una cadena de
transmisión. Estas partes pueden ser, por ejemplo, particularmente
caras, particularmente lentas, tener una capacidad de transmisión
particularmente pequeña o similares. La invención se puede utilizar
para conexión móvil, es decir sin cables, a redes estacionarias
mayores, tales como Internet.
La invención se refiere igualmente a un método
correspondiente al sistema bosquejado anteriormente, y a una unidad
de terminal para utilizar en dicho sistema.
De acuerdo con un aspecto diferente, la invención
se refiere a un sistema para la transmisión de datos entre al menos
dos unidades (1, 2), que están destinadas a comunicarse entre sí,
comprendiendo dicho sistema al menos dos rutas de comunicación
posibles (3 - 5), cada una de las cuales tiene características
diferentes, y en el que cada unidad comprende una unidad de
transmisión que está destinada a recoger información sobre las
características de dichas posibles rutas de comunicación y a dividir
el flujo de datos, preferiblemente en la forma de paquetes de datos,
y que elige una de dichas al menos dos rutas de comunicación sobre
la base de la información así recogida y de una condición de
optimización dada por el usuario para cada una de tales partes de
flujo de datos. Cada unidad comprende además una unidad receptora
correspondiente que recombina el flujo de datos transmitido a través
de al menos dos rutas de comunicación.
De esta manera se efectúa una elección de ruta de
comunicación para cada paquete o similar, y se hace así posible una
transmisión suave desde una ruta de comunicación a otra, mientras
que, al mismo tiempo, se asegura que la ruta de comunicación
preferida sea utilizada en todo momento.
Además, la invención se refiere a un método
correspondiente.
La invención comprende igualmente un sistema para
transmisión de datos entre al menos dos unidades destinadas a
comunicarse entre sí, comprendiendo dicho sistema al menos dos
posibles rutas de comunicación sin cables a través de diferentes
estaciones de base y en el que cada unidad comprende una unidad de
transmisión que divide el flujo de datos, preferiblemente en la
forma de paquetes de datos, entre dichas al menos dos rutas de
comunicación y en el que cada unidad comprende además una unidad
receptora correspondiente, la cual recombina el flujo de datos
trasmitido a través de dichas al menos dos rutas de comunicación.
Puesto que al menos algunas de las rutas de comunicación son en este
caso móviles o portátiles, el sistema resulta particularmente
potente si se utilizan las redes de varios operadores diferentes
(estaciones de base). De esta manera se consigue acceso a un mayor
número de frecuencias, ofreciendo cobertura, disponibilidad y
velocidad de transmisión mejoradas. Esto se ha de comparar con el
uso de una red única cuyo suministro de frecuencia limitado se ha de
dividir entre las líneas de entrada. En el caso anterior, cuando las
características de red son estáticas y similares, la recogida de
información y la subsiguiente optimización no son, sin embargo,
necesarias con el fin de cumplir los objetivos de la invención.
Debido a que la unidad de transmisión divide el flujo de datos en
partes de tamaños iguales y la unidad de recepción las recombina, se
obtiene el efecto deseado.
La invención se describirá en lo que sigue con
fines ejemplares por medio de algunas realizaciones y con referencia
a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una vista general esquemática del
sistema de acuerdo con la invención;
La figura 2 es una vista esquemática de una
realización del sistema que comprende varias rutas de comunicación
en una unidad física;
La figura 3 es una representación esquemática de
una realización del sistema que comprende varias rutas de
comunicación separadas;
La figura 4 es una representación esquemática de
una realización del sistema que comprende una unidad de comunicación
que tiene varias rutas de comunicación;
La figura 5 es una representación esquemática de
una realización del sistema que implica varios usuarios que tienen
varias rutas de comunicación,
La figura 6 es una vista esquemática de una
realización del sistema que comprende una unidad integrada que tiene
varias rutas de comunicación;
La figura 7 ilustra un ejemplo de realización de
una operación de optimización combinada que implica varios
parámetros de optimización;
La figura 8 ilustra un ejemplo de una envuelta de
NDIS de acuerdo con la invención que incluye PAM y NDM
instalados;
La figura 9 ilustra un ejemplo de señales de
salida transmitidas a través de tres NDMs;
La figura 10 es una vista general que ilustra la
relación entre las clases de PAM de de acuerdo con el ejemplo; y
La figura 11 es una vista general que ilustra la
relación entre las clases de NDM de acuerdo con el ejemplo;
La figura 12 ilustra esquemáticamente cómo
tecnologías de comunicación diferentes pueden proporcionar
diferentes áreas de cobertura. La cobertura puede salvar desde
anchura de nación (redes móviles) a basada en puntos (Bluetooth,
LAN, módem), así como cualquiera entre ellas. El método descrito en
esta solicitud hace posible desplazarse entre estas tecnologías
diferentes; y
La figura 13 es una representación esquemática de
un sistema de acuerdo con la invención, en el que, a través de
enlaces de comunicación múltiples, el cliente comunica con un
"servidor distante" a través de un servidor en el sistema.
Como se ilustra en la figura 1, el sistema de la
invención comprende varios enlaces de comunicación paralelos, cuyo
objetivo es resolver o reducir los problemas señalados anteriormente
aquí. El sistema comprende al menos dos unidades 1, 2, que están
destinadas a comunicarse entre sí, y el sistema comprende una
pluralidad de posibles rutas de comunicación 3 - 5 que presentan
diferentes características. Cada unidad comprende una unidad de
transmisión, que recoge información sobre las características de las
posibles rutas de comunicación y, sobre la base de esa información y
de una condición de optimización dada por el usuario, divide el
flujo de datos, preferiblemente en la forma de paquetes de datos,
entre al menos dos de dichas rutas de comunicación. Además, cada
unidad comprende una unidad de recepción correspondiente, la cual
recombina el flujo de datos transmitido a través de dichas al menos
dos rutas de comunicación.
El usuario o la aplicación 6 que utiliza el
sistema de acuerdo con la invención puede requerir, por ejemplo,
comunicación con otra unidad, tal como para obtener un servicio 7 en
Internet. Normalmente, una petición de esta clase es transmitida
directamente al suministrador del servicio, quién envía entonces su
respuesta, si hay alguna, en retorno a través del mismo enlace de
comunicación sobre el que fue transmitida la petición original. En
casos excepcionales, el enlace de retorno no es el mismo que el
original, pero en estos casos la elección del enlace ascendente o de
ida y descendente o de vuelta se determina estáticamente. Situando
una unidad de recepción, por ejemplo en la forma de un ordenador en
Internet, y efectuando todas las peticiones y respuestas a través
de ella, resultan posibles elecciones activas de rutas de
comunicación dentro del sistema.
El siguiente caso de usuario describe el flujo a
partir del instante en que se hace la petición para el retorno de
los resultados. El usuario ejecuta inicialmente una operación en una
aplicación, lo que origina la transmisión de una petición (paso S1).
La unidad de transmisión del usuario, es decir, la parte del cliente
del sistema, trata la petición y la hace seguir a través de uno o
varios enlaces de comunicación hacia la unidad de recepción, es
decir, la parte de servidor del sistema, que puede estar conectada a
su vez a otra red, tal como Internet. Junto con la petición es
transmitida también otra información precisada por el servidor para
optimizar la transmisión de la contestación a la petición (paso S2).
El servidor recibe entonces la petición (paso S3) y realiza el
servicio solicitado. Este puede ser un servicio local en el servidor
o implicar al servidor a su vez en la transmisión de una petición
para un servicio en Internet (paso S4).
La respuesta a la petición es entonces recibida
por el servidor (paso S5), y sobre la base de la información
recogida en enlaces de comunicación existentes, la respuesta se
divide y se devuelve al cliente a través de los diversos enlaces de
comunicación (paso S6). Como se describirá con más detalle en lo que
sigue, para la operación de optimización, el servidor utiliza
información sobre el receptor, la velocidad de transmisión medida y
la información de precio actual respecto a varias rutas de
comunicación, etc. El cliente recibe entonces datos a través de los
diferentes enlaces de comunicación y recombina el flujo de datos en
su forma original (paso S7), y el resultado se suministra a la
aplicación que hizo la petición (paso S8).
El sistema de acuerdo con la invención efectúa
una elección activa e "inteligente" de diferentes enlaces de
comunicación en ambos sentidos, dando lugar a posibilidades de
optimización con respecto a varios criterios diferentes.
En casos en los que las características de los
enlaces de comunicación sean iguales y estáticas, no será necesario
optimizar el flujo de datos (los pasos S2 y S6 se modifican).
La aplicación 6 puede ser, por ejemplo, un
programa de correo, un hojeador o cualquier otro programa que
utilice transmisión de datos. La transmisión de acuerdo con la
invención se hace preferiblemente transparente a la aplicación
debido a que la división tiene lugar en nivel de protocolo en el
ordenador.
La parte 1 del cliente puede ser realizada en la
forma de un activador para conexión de red. Todas las comunicaciones
con la red tienen lugar entonces a través del activador de red, que
en consecuencia es capaz de optimizar el flujo. De acuerdo con la
invención, el cliente puede, por ejemplo, recoger la siguiente
información, y por tanto tener acceso a ella:
\bullet Velocidades de transmisión máxima y
actual en el respectivo sentido, lo que hace posible la optimización
de la velocidad dando prioridad a enlaces de alta velocidad en caso
de grandes cantidades de datos:
\bullet Tipo de tarifas de subscripción y de
operador de suministro, de sistema de régimen y actuales, que
permitan optimización del precio por selección del enlace de
comunicación más barato que tenga al mismo tiempo suficiente
velocidad de transmisión.
\bullet Identificación de servidores de envío
disponibles para las diferentes rutas de comunicación y sus
características colectivas individuales, lo que permite hacer máxima
la velocidad mediante elección de un servidor bajo carga pequeña y
hacer mínimo el precio por elección de un servidor situado en un
lugar geográficamente ventajoso.
Las rutas de comunicación 3 - 5 consisten en una
conexión a la unidad receptora que tiene una interfaz bien definida
hacia la parte del cliente. Preferiblemente, todos los enlaces de
comunicación utilizan el mismo protocolo de comunicación, por
ejemplo TCP/IP, lo que facilita el proceso de transmisión de
paquetes de datos a través de las diversas rutas. Las rutas de
comunicación pueden consistir en redes fijas, tales como redes de
datos locales (LAN), redes eléctricas o redes de transmisión por
cable, o redes móviles, tales como GSM-900 (Global
Service Mobile 900), GSM-1800, GPRS (General Packet
Radio Service: Servicio general de radio de paquetes), EDGE, WCDMA,
Bluetooth y Radio-LAN. Cuando el sistema utiliza
redes móviles es igualmente posible, aunque no obligatorio, utilizar
las redes móviles de diferentes operadores como rutas de
comunicación separadas. Cuando la red del mismo operador se utiliza
para varios enlaces de comunicación, estos no tienen que competir
necesariamente para capacidad de transmisión, si la conexión tiene
lugar, por ejemplo, a diferentes frecuencias, a la misma estación de
base o a diferentes estaciones de base. En este caso, la
optimización está dentro de las especificaciones de las redes
móviles y tiene lugar automáti-
camente.
camente.
Es particularmente ventajoso utilizar el método
de transmisión de datos de acuerdo con la invención, cuando una de
las unidades de comunicación esté conectada a una red adicional.
Esta red adicional puede ser una intranet, una WAN (Wide Area
Network: Red de Area Amplia), tal como Internet, o una red local
(LAN) a la que están conectados dos o más ordenadores. La unidad que
está conectada a la red tiene preferiblemente una o varias
conexiones de alta velocidad a la red. Las peticiones son recibidas
y enviadas y las respuestas correspondientes son devueltas al
cliente. El servidor podría, por ejemplo, recoger, y por tanto tener
acceso a, la información siguiente:
\bullet velocidad de transmisión máxima y
actual en las direcciones respectivas, que permite optimización de
velocidad proporcionando prioridad a enlaces de alta velocidad;
\bullet tipo de tarifas de subscripción
incluyendo operador, sistema de régimen y actuales, que permite la
optimización por elección del enlace de comunicación más barato que
tenga también suficiente velocidad de transmisión.
\bullet identificación de los enlaces de
comunicación del cliente y sus características individuales y
colectivas, que permite hacer máxima la velocidad para segmentación
del mercado y fiabilidad de transmisión incrementada.
\bullet identificación y palabra clave del
usuario, que permiten verificación de identificación y autorización
del usuario.
Los servicios externos disponibles en las redes
adicionales, y con los cuales el usuario es capaz de ponerse en
contacto de esta manera a través del sistema de transmisión de
acuerdo con la invención, podrían consistir principalmente en
cualesquiera servicios existentes y futuros suministrados por la
red. Esto se hace posible, ya que lo único que es necesario realizar
es el servicio ofrecido por la aplicación como datos de entrada al
cliente. Los datos de entrada son recreados por la parte de cliente
a su forma original.
En el sistema de acuerdo con la invención tiene
lugar una división "inteligente" de datos y la nueva unión de
los mismos, así como una elección "inteligente" de diferentes
enlaces de comunicación para optimizar la transmisión con respecto a
diferentes criterios. Con el fin de conseguir esto, es necesario que
cada una de los dos unidades de comunicación, es decir, las partes
de cliente y servidor, puedan enviar el flujo de datos sobre enlaces
de comunicación múltiples y realizar está división inteligente y
nueva reunión del flujo de datos. Esta división inteligente se hace
posible debido a que las unidades de comunicación recogen
información que permite la optimización de la transmisión de datos
entre las unidades, es decir, entre el cliente y el servidor.
Un tipo de información relevante que se puede
recoger es el precio. Por precio se ha de entender aquí por una
parte costes fijos y por otra parte costes variables. Los costes
fijos pueden ser, por ejemplo, el precio por llamada, por conexión o
por mes. La parte variable se refiere a un precio calculado por
unidad de tiempo o por paquete/bit. Normalmente, el precio varía
tanto en el corto como en el largo ciclo, un hecho que el sistema
del invento es capaz de tomar en consideración. La información de
precio se almacena preferiblemente en el servidor y se extiende
desde el mismo a todos los clientes implicados. La indicación del
precio puede ser de un carácter
válido-hasta-ulterior-indicación
o ser válida durante un periodo definido de tiempo solamente. Al
primer tipo de indicación se le da preferiblemente un número de
versión, que ofrece al programa del cliente fácil acceso a las
últimas indicaciones sólo con mínima comunicación con el
servidor.
En adición, la velocidad es esencial. La
velocidad se define aquí como la cantidad de datos transmitida por
unidad de tiempo. Esta puede ser velocidad como la experimentada por
el usuario y la velocidad en un enlace incluido en el sistema. La
mayoría de las redes, y en particular Internet, consisten en un gran
número de enlaces, de los cuales el más débil establece ampliamente
el paso de transmisión entre dos puntos. Como consecuencia de ello,
la velocidad del flujo de datos recibido corresponde a la velocidad
del enlace más débil. Algunos enlaces tendrán diferentes velocidades
en diferentes direcciones. Por ejemplo, es probable que GPRS ofrezca
mayor capacidad inicialmente en el enlace ascendente que en el
enlace descendente.
Para cada tipo de enlace de comunicación hay
también definido un tamaño de paquete máximo. Por ejemplo, el bus de
CAN utiliza en carros paquetes de tamaño de 8 bytes, mientras que el
tamaño de paquete en GPRS será probablemente del orden de 300
bytes.
Para cada conexión entre dos puntos en una red
existirá siempre un cierto tiempo mínimo para desplazamiento de
paquetes. Esta pieza de información es interesante, ya que una
petición puede ser acomodada frecuentemente precisamente dentro de
estos paquetes y debido a que en esos casos es ventajoso utilizar el
enlace donde el tiempo de transporte es el más corto. El tiempo de
transporte al cliente de cada usuario es actualizado en una
periodicidad predeterminada. En el caso de GPRS, la medición de
tiempo desde el servidor a la unidad de envío del operador
(compuerta de acceso, GW) es libre, mientras que cuesta dinero medir
el tiempo en todo el camino hasta el cliente. Por esa razón, el
tiempo de transporte a GW en este caso es preferiblemente medido de
manera que incluye una carga de tiempo extra estándar para la
comunicación entre GW y el cliente. Cuando el número de GWs para
GPRS por país está limitado, la información sobre el tiempo de
transporte desde un servidor a cada GW de operador será medido con
una periodicidad predeterminada y en consecuencia será posible que
el servidor almacene esa información y la utilice para todas las
comunicaciones hacia el usuario que tiene unidades de GPRS. No
existe nada para evitar la medición de tiempos de transporte sobre
enlaces móviles más frecuentemente, pero puesto que esto es más
caro, es deseable evitar hacerlo así lo más posible. Del tiempo de
transmisión, el tiempo de transporte es el factor dominante en el
caso de pequeñas cantidades de datos mientras el tiempo de
transmisión es el decisivo en el caso de grandes cantidades de
datos.
Información esencial puede ser también la
identidad de, y la información sobre, los servidores comprendidos en
el sistema. Hay varias razones por las que los usuarios desearían
utilizar diferentes servidores. Una de tales razones podría ser, por
ejemplo, una permanencia temporal en otro país donde exista un
servidor local. Utilizando este servidor, puede ser posible reducir
el tiempo de transmisión. Otra razón puede ser aumentar la seguridad
del sistema y hacer posible que conecte y desconecte servidores sin
afectar a los usuarios o ciertamente incluso sin que los usuarios lo
noten. El sistema también necesita información sobre el lugar
geográfico de los servidores y sobre la capacidad de la conexión a
la red. Finalmente, también se necesita información sobre los costes
para conectar el servidor a la red. Toda esta información puede
variar con el tiempo del día. Por ejemplo, algunos servidores pueden
ser abiertos sólo durante ciertas horas.
Puede ser igualmente de interés elegir un enlace
sobre la base de otros fundamentos que el precio y la velocidad de
transmisión. Cuando los enlaces de transmisión son tres enlaces
móviles, un operador puede desear en el primer caso hacer uso de la
capacidad de su propia red antes de adquirir capacidad de otro
operador. La información de selección de prioridad de este tipo
puede ser almacenada en el servidor. Además, durante la operación
del mismo podría ser posible que el usuario efectuara una
preferencia sobre si el sistema se optimiza con respecto al precio
más favorable o la velocidad más elevada, como se describirá con más
detalle en lo que sigue.
Cuando la unidad del usuario está siendo
configurada, también se introduce preferiblemente algo de
información. Esta información se refiere al tipo de enlaces y a la
información requerida para comunicar con ellos. Esta comprende
también información referente a la frecuencia con que el cliente
actualiza el servidor y sobre el progreso de la comunicación.
Además, puede ser importante conocer la situación
geográfica del cliente. Conociendo la posición del usuario resulta
posible seleccionar el servidor más ventajoso. Podría también ser
posible que el usuario introdujera él mismo su situación
geográfica.
La tabla siguiente resume ejemplos de información
que puede ser valiosa para las unidades incorporadas en el sistema
de acuerdo con la invención para recoger, donde tal información
pueda ser recogida, así como el modo en que se pueden efectuar tales
actividades de recogida.
| Tipo de Información | Fuente de Información | Método de recogida |
| Precio | Servidor | Definido |
| Velocidad (máxima) | Servidor | Definido |
| Velocidad (actual) | Cliente/Servidor | Medido |
| Tamaño de Paquete | Servidor | Definido |
| Tiempo de Transporte | Cliente/Servidor | Medido |
| Servidor ID/Info | Servidor | Definido |
| Prioridad | Cliente/Servidor | Definido |
| Establecimiento de usuario | Cliente | Definido/Medido |
El sistema es complejo y puede haber un número
considerable de parámetros y preferencias que guíen el
procedimiento de optimización. Sin embargo, la optimización está
basada en una condición de optimización definida por el usuario.
Esta condición de optimización puede, sin embargo, comprender, a su
vez, varios parámetros de optimización diferentes. Sin embargo, en
este caso, se han de atribuir prioridades diferentes a los
diferentes parámetros con el fin de indicar su importancia relativa.
A continuación se dan cuatro ejemplos de áreas de optimización.
De acuerdo con el primer ejemplo, la optimización
se efectúa sobre la base del precio de parámetros, lo que es
frecuentemente deseable. Dada toda la información necesaria sobre el
precio de la manera indicada anteriormente para cada enlace
individual, se calcula el precio total para el respectivo enlace.
Uno de los enlaces será el más barato. Por lo tanto, la optimización
basada meramente en el precio dará lugar a que toda la transmisión
sea realizada sobre el enlace más barato. Como el precio puede
variar, esto, sin embargo, puede ser cambiado durante una operación
de transmisión.
Un parámetro de optimización muy importante es la
velocidad de transmisión. La velocidad de transmisión se puede
realizar sobre la base de las siguientes fórmulas:
[1]f(x_{1}, x_{2}, ...,
x_{n}) = máx (t_{1}, t_{2}, ...,
t_{n})
[2]t_{i} = [
t_{io} + s \cdot x_{i} / v_{i} ] \cdot h(x_{i}) para i = 1,
2, ...,
n
[3]h(x_{i}) = 1 \ para \
x_{i}> 0 \ y \hskip3,3cm = 0 \ para \ x_{i} <= 0
para i = 1, 2, ...,
n
[4]x_{1} +
x_{2} + ... + x_{n} =
1
[5]0 <=
x_{i} <= 1 para i = 1, 2, ...,
n
cuando n> = 2; donde x_{i} es
la parte de datos transmitida por el enlace i; t_{i} el tiempo
desde el despacho del primer paquete hasta la recepción del último
paquete por el enlace i; t_{io} es el tiempo de transporte entre
el servidor y el cliente en la dirección en cuestión en el enlace i;
v_{i} es la velocidad de transmisión por el enlace i; y s es la
cantidad total de datos a
transmitir.
El procedimiento de optimización se divide en
tres partes: La petición es enviada al servidor, el servidor realiza
el servicio y finalmente se devuelve la respuesta al cliente. En el
texto que sigue n=3.
Con el fin de que el despacho de la petición, en
la parte 1, sea lo más rápido posible, es enviado sobre el enlace
que tiene el menor tiempo de transporte, es decir min (t_{1},
t_{2}, t_{3}). La información en la que uno de los enlaces que
tiene el tiempo de transporte más corto, es derivada, por una parte,
de transmisiones previas y, por otra, del proceso de conexión en
relación con la sesión de prosecución. Juntamente con la petición,
el cliente envía también información sobre la velocidad (v_{1},
v_{2}, v_{3}) con la que el cliente recibió la transmisión
previa en el respectivo enlace.
El tiempo que necesita el servidor para realizar
el servicio, es decir la parte 2, está más allá del control del
sistema y preferiblemente no es manejado por el algoritmo de
optimización.
El resultado que se ha de despachar desde el
servidor en la parte 3 al cliente se ha de dividir entre los tres
enlaces del sistema. Durante la petición del cliente en la parte 1
se envió información a las últimas velocidades de recepción del
cliente. Estas dos partes de información se utilizan juntamente con
los datos de tiempo de transporte con relación a los tres enlaces
con el fin de minimizar [1] con respecto a x_{1}, x_{2}, x_{3}
de acuerdo con condiciones secundarias [4] y [5]. En otras palabras,
el objetivo es minimizar el tiempo necesario para el último paquete
recibido, lo que conduce a una división porcentual del flujo de
datos entre los diferentes enlaces.
f es una función en R^{3}. La condición
secundaria [4] es un plano cortado en A=(1, 0, 0), B=(0, 1, 0) y
C=(0, 0, 1). [5] causa la limitación del establecimiento definido de
f en la superficie triangular que definen A, B y C. El máximo de
t_{1} está en A y declina linealmente hacia la línea BC y en la
línea BC se convierte en cero de manera discontinua; el máximo de
t_{2} está en B y declina linealmente hacia la línea AC y en la
línea AC se convierte en cero de manera discontinua, el máximo de
t_{3} está en C y desciende linealmente hacia la línea AB y en la
línea AB se convierte en cero de manera discontinua. En casos en los
que los tres tiempos de transporte son de magnitud correspondiente,
se obtiene una solución no ambigua x_{1},x_{2}, x_{3} en algún
lugar entre A, B y C y t_{1} = t_{2}= t_{3}. En caso, por
ejemplo de
t_{10} >= t_{30} + s / V_{2} y t_{10} >= t_{30} + s/v_{3}, se obtiene una solución en algún lugar en la línea entre B y C, es decir, x_{1}=0. En caso de que tanto t_{20}>= t_{10} + s / V_{1} como t_{30} >= t_{10} + s / v_{1}, se obtiene una solución en el punto A, es decir, x_{1}=1 y x_{2}=x_{3}=0.
t_{10} >= t_{30} + s / V_{2} y t_{10} >= t_{30} + s/v_{3}, se obtiene una solución en algún lugar en la línea entre B y C, es decir, x_{1}=0. En caso de que tanto t_{20}>= t_{10} + s / V_{1} como t_{30} >= t_{10} + s / v_{1}, se obtiene una solución en el punto A, es decir, x_{1}=1 y x_{2}=x_{3}=0.
El cliente informa al servidor de los valores
medidos de v_{1}, cuando se cumplen uno de dos criterios, a saber:
o bien una cantidad predeterminada de datos ha sido recibida o bien
ha transcurrido un tiempo predeterminado. Estos dos parámetros son
fijados por el usuario. Por lo tanto, el servidor es capaz de
adaptar la selección de enlaces de comunicación durante las
variaciones rápidas de las velocidades de transmisión a través de
los diferentes enlaces. Pequeñas cantidades de datos darán
preferencia a los enlaces que muestran el tiempo de transporte más
corto, mientras que serán enviadas preferiblemente grandes
cantidades de datos a través de enlaces de transmisión de velocidad
elevada. En caso de que cese de funcionar un enlace, el servidor
será informado de manera correspondiente como consecuencia de ser
disminuido v_{1} a cero, lo que de hecho da lugar a la
deshabilitación del enlace. Si el cliente descubre posteriormente
que se ha reanudado la comunicación a través de este enlace, el
servidor será informado correspondientemente y el enlace se pondrá
de nuevo en servicio.
Como se ha mencionado anteriormente, es
igualmente posible combinar varios parámetros de optimización dentro
del alcance de la invención. Por ejemplo, se pueden combinar el
precio y la velocidad. Con el fin de hacer posible soluciones de
compromiso y hacer así posible ofrecer precisamente la capacidad de
que el cliente se prepare a pagar, al usuario se le ofrece una
opción para elegir cómo pueden ser ponderados el precio y la
velocidad, respectivamente, en el proceso de optimización. Con
frecuencia, el precio y la velocidad son opuestos, es decir, no es
posible conseguir simultáneamente tanto el precio mínimo como la
velocidad de transmisión máxima. Los extremos de optimización de
precio y velocidad, respectivamente, han sido descritos
anteriormente. Su combinación puede hacerse mediante carácter lineal
simple, como se muestra en la figura 7. Hacia la izquierda en el
dibujo de la figura, todos los datos son enviados por el enlace más
barato. Hacia la derecha, los datos se transmiten divididos de la
manera que proporcione la velocidad de transmisión más favorable,
según se calcula del modo descrito anteriormente.
La optimización se puede efectuar también sobre
la base de elección de servidor. El siguiente procedimiento es
seguido, por ejemplo, cuando se inicia un sistema que consiste en
tres enlaces móviles conectados a Internet a través de varios GWs.
El cliente se conecta al mismo servidor que en el último caso de
utilización. El servidor ve entonces con qué puerta de acceso de
operador comunica el cliente. El servidor informa a todos los otros
servidores de que tiene un cliente a través de un cierto GW de
operador. Entonces todos los otros servidores miden el tiempo de
transporte al mismo GW, y el resultado es enviado al servidor
original. El servidor original ve si otro servidor puede ofrecer
tiempo de transporte más favorable a este GW. En caso de que un
servidor esté en posición de ofrecer un tiempo de transporte
significativamente mejor al GW del operador, el servidor pasa la
responsabilidad a ese servidor.
Sin embargo, los tiempos de transporte de los
servidores para las puertas de acceso más comunes, serán bastante
estáticos y, en consecuencia, podría haber razones para almacenar
los datos correspondientes en cada servidor.
Los cinco componentes que están incluidos en la
realización del sistema de acuerdo con la invención descritos
anteriormente (aplicación, parte del cliente, enlace, red y
servidor) se pueden combinar físicamente de diferentes formas,
proporcionando diferentes áreas de uso y funcionalidades.
De acuerdo con una realización ilustrada en la
figura 2, la aplicación 6 y la parte 1 del cliente se integran en
una unidad, por ejemplo un ordenador portátil, es decir, las rutinas
de activación para división de datos, etcétera, se instalan en el
ordenador. Los datos divididos son enviados a través de cable o en
modo sin cable a la unidad de comunicación, que es en este caso una
unidad física que comprende varias unidades de teléfono
independientes 1a-c. Preferiblemente, las unidades
de teléfono se sitúan en íntima proximidad entre sí y
preferiblemente comparten la misma fuente de potencia, pero por lo
demás no se comunican entre sí. El flujo de datos es enviado sólo
por las unidades de teléfono incluidas en las unidades de
comunicación hacia la red del respectivo enlace de comunicación. Las
redes de los enlaces de comunicación están interconectadas con redes
estacionarias, tales como Internet, donde está situada la parte 2 de
servidor de recepción.
De acuerdo con una realización alternativa,
mostrada en la figura 3, la aplicación 6, y la parte 1 del cliente
están interconectadas del mismo modo que en la realización anterior.
En este caso, sin embargo, las diversas unidades de comunicación
1a-c no están integradas en una unidad física, sino
que son unidades separadas. Si el usuario deseara comunicar con
Internet a través de varias líneas paralelas, pero es capaz de
contribuir él mismo sólo con un enlace de comunicación, se pueden
hacer disponibles varios enlaces mediante préstamo de capacidad
desde unidades de comunicación próximas. Aquellos han aceptado el
préstamo de capacidad de antemano o en caso contrario la cuestión de
compensación puede ser resuelta por medio de un sistema de
facturación inteligente. Para posibilitar que sea efectuada la
transmisión entre la parte de cliente del usuario y las diversas
unidades de comunicación de la manera más conveniente posible, se
utiliza preferiblemente el modo de transmisión sin cable. Los
diversos enlaces de comunicación no necesitan, sin embargo, ser en
este caso del mismo tipo. Por ejemplo, se pueden utilizar también
modems, redes de electricidad o televisión por cable como enlaces de
comunicación.
En una alternativa más mostrada en la figura 4,
la parte 1 del cliente se combina con una o varias unidades de
comunicación 1a-c en la misma unidad. De esta
manera se crea una unidad independiente, que es capaz de comunicarse
con una aplicación separada 6, por una parte, y hacia la red de un
enlace de comunicación separado, por otra. Así, se hace posible una
unidad de comunicación separada que no tiene otra función que
dividir datos de una manera inteligente entre diferentes líneas. La
aplicación debe ser conectada separadamente, por ejemplo a través de
un puerto en serie.
La aplicación 6, la parte 1 del cliente y la
unidad de comunicación 1a-d podrían ser también tres
unidades separadas físicamente. De este modo, la parte del cliente
puede actuar como la "araña en el centro de la telaraña" y, por
una parte, estar en contacto con las respectivas aplicaciones 6 de
uno o varios usuarios y, por otra parte, con uno o varios enlaces de
comunicación 1a-d. Esta situación se ilustra
esquemáticamente en la figura 5. En este caso, la parte del cliente
coordina datos de los diferentes usuarios y optimiza el uso de los
diferentes enlaces de comunicación. Un campo físico de uso es
mediante un grupo de usuarios, por ejemplo consultantes que visitan
un cliente, el cual desea compartir uno y el mismo método de
comunicación.
Alternativamente, la aplicación 6, la parte 1 del
cliente y la unidad de comunicación 1a-c pueden
estar también integradas en una unidad común, como se muestra en la
figura 6. Esta unidad es así capaz de satisfacer toda la necesidad
del usuario en el lado del cliente. Físicamente, el producto puede
ser similar a un pequeño ordenador manual que tenga varias antenas
de teléfono móvil o sea un teléfono que pueda ser usado como un
módem móvil de ordenador portátil.
La unidad física que podría ser utilizada para
transmitir datos por líneas múltiples puede ser así realizada como
sigue: El terminal tiene múltiples líneas paralelas en una o varias
tarjetas impresas en una unidad física. En consecuencia, las líneas
del terminal pueden consistir en varias unidades de teléfono
separadas, que tengan cada una su propia tarjeta de SIM.
Alternativamente, se puede utilizar una tarjeta de SIM común para
varias líneas. La unidad está equipada también con un paso de
transmisión y una antena por cada línea. Asimismo, en este caso es
posible, como una alternativa, dividir el paso de transmisión y/o la
antena entre varias líneas. Aunque las líneas del terminal están así
separadas, sin embargo comparten preferiblemente la batería y la
caja o envuelta. Las diferentes líneas en el terminal son también
preferiblemente capaces de comunicarse entre sí interiormente con
respecto a cierta información, tal como información de control, de
tal manera que todas las líneas no transmiten simultáneamente con
eficacia máxima, lo que podría estar más allá de la capacidad de la
batería. Asimismo, las diferentes líneas pueden compartir el mismo
"diente azul" (bluetooth), memoria temporal, etcétera. Las
diversas líneas del terminal pueden consistir en el mismo tipo de
unidades o en caso contrario pueden ser diferentes, tales como tres
unidades de GPRS, dos unidades de GPRS y una unidad de EDGE, una
unidad de GPRS, una unidad de EDGE y una unidad de
W-CDMA.
El terminal puede ser concebido para transmitir
datos solamente, pero puede tener también funciones usuales de
teléfono móvil, es decir, se puede utilizar como un teléfono móvil
ordinario. El terminal que tiene múltiples líneas puede comprender
también la función de un ordenador manual, es decir el ordenador y
el terminal incorporado en una unidad.
En algunas aplicaciones existe la necesidad de
transmisiones de mayor velocidad que las que pueden asumir las
tarjetas de interfaz convencionales. Para obtener mayores
velocidades resulta necesario adquirir tarjetas de interfaz de red
más avanzadas a costes muchas veces mayores. La invención hace
posible resolver este problema a una fracción del coste
transmitiendo datos en varias líneas paralelas cuando las tarjetas
son tarjetas de interfaz de red estándar.
En lo que sigue se describirá una realización
utilizando varias líneas de transmisión en paralelo. Más
concretamente, la realización está dirigida a una transmisión de
datos en paralelo a base de paquetes, basada en una solución de
cliente/servidor, en la que el sistema operativo, aquí el subsistema
de red de Windows NT, está modificado de tal modo que la pila de
TCP/IP es capaz de enviar de manera transparente paquetes por
múltiples líneas de transmisión. El mismo proceso de repite para
tráfico entrante, es decir, la pila de TCP/IP no es conocedora del
hecho de que los paquetes son transmitidos en paralelo.
En esta realización, Windows NT se utiliza como
el sistema operativo del sistema. El subsistema de Windows
responsable de ocuparse de las capas inferiores de acción de red se
denomina la envuelta de NDIS o "NDIS wrapper" (NDIS =
Network Device Interface Specification: Especificación de interfaz
de dispositivo de red) y proporciona la interfaz entre las diversas
partes de función de red. Las propias partes están representadas
como Minipuertos, usualmente en la forma de archivos que
terminan con el sufijo "SYS". Estos activadores de dispositivos
pueden ser divididos en dos categorías, protocolos y
adaptadores. La envuelta de NDIS es responsable de cargar
estos activadores y de mantener el seguimiento de qué protocolos
están utilizando qué adaptadores. Esto se conoce también como
adhesión o binding, es decir un protocolo se adhiere a uno o
varios adaptadores.
Los activadores de dispositivos de protocolo
realizan un protocolo de comunicación específico en la capa de
transporte, por ejemplo IP. Aquellos son responsables de poner en
secuencia una corriente de datos en paquetes y de encuadrar estos
paquetes. Mediante encuadrar se quiere significar aquí el proceso de
añadir información de cabecera al paquete.
Los activadores de dispositivos adaptadores son
responsables de transmitir bloques de datos al medio físico.
Aquellos también son responsables de señalar a las capas superiores
cuando están disponibles datos entrantes.
La pila de TCP/IP en Windows NT es el componente
responsable para ejecutar el protocolo de IP y servicios asociados,
por ejemplo TCP y UDP. El propio protocolo requiere una dirección de
IP para cada adaptador al que se adhiere. La pila es también capaz
de envío de IP o IP forwarding, lo que significa que
cualesquiera paquetes de IP que llegan con una dirección de destino
distinta de cualquiera de los adaptadores locales será
"enviada" a otro ordenador. La pila de TCP/IP decide qué
adaptador utilizar cuando se envían paquetes de IP basados en el
contenido de una tabla de encaminamiento o routing
table. Esta tabla contiene una lista de direcciones de IP y
máscaras asociadas, es decir valores que concretan qué partes
de la dirección de IP correspondiente ha de ser considerada válida
cuando se realizan cálculos de encaminamiento.
Se prefiere que el sistema sea tan transparente
como sea posible. Esto se puede conseguir creando un denominado
Activador de NDIS Intermedio o Intermediate NDIS
Driver. Un tal activador intermedio es un activador dispuesto
entre protocolos y adaptadores existentes. Estos aparecen como
adaptadores a protocolos, y como protocolos a adaptadores. El
activador intermedio de acuerdo con la invención se denomina un
Módulo Adaptador de Protocolo (PAM: Protocol Adapter Module).
El PAM utiliza adaptadores conocidos como Módulos Activadores de
Red (NDM: Network Driver Modules) cuando comunican con los
enlaces de transmisión. Una envuelta de NDIS con PAM y NDM aislados
se ilustra en la figura 8.
El PAM se adhiere a los adaptadores y/o NDMs
apropiados. Entonces se expone él mismo como un adaptador de red y
es subsiguientemente adherido al protocolo o protocolos situados
encima. Aquel modifica y, si es necesario, divide los paquetes
salientes y añade ciertos datos de cabecera a los paquetes divididos
(también denominados fragmentos). Mantiene seguimiento de qué
NDMs son activos y cuáles son sus comportamientos de transmisión.
También utiliza esto como una base cuando se envían los fragmentos.
También forma cola y, si es necesario, reagrupa fragmentos que
llegan antes de hacerlos pasar a los protocolos adheridos situados
encima.
Existe preferiblemente un NDM para cada enlace
lógico. Estos son ya sea Minipuertos estándar proporcionados por el
fabricante del equipo físico (hardware) o especialmente
desarrollados si no está disponible Minipuerto regular. En cualquier
caso, son implementados preferiblemente como adaptadores de NDIS
estándar.
Todos los activadores de dispositivos pueden ser
implementados como librerías de enlaces dinámicos (DLLs: Dynamic
Link Libraries).
En una realización preferida, el NDIS llamará a
los activadores durante la fase de unión cuando analiza el registro.
Los adaptadores recibirán una llamada única a su rutina de
inicialización, en cuyo momento pueden intentar reclamar fuentes de
hardware y contactar sus NICs (Network Interface Card: Tarjeta de
Interfaz de Red). Por otra parte, los protocolos recibirán una
llamada por cada adaptador al que se adhieren. Esto les permite
asignar un área de memoria en la que pueden almacenar información de
estado sobre una base por-adaptador.
Los adaptadores serán requeridos por NDIS según
sus capacidades, por ejemplo tamaño de paquete máximo, medios
soportados, velocidad de enlace, etc. NDIS utilizará esta
información cuando trata paquetes.
Cuando un protocolo envía un paquete a través de
NDIS, se espera que el adaptador responsable de la transmisión real
señale al protocolo cuando ha terminado de enviar el paquete. Se
realiza esto llamando una función en NDIS con un indicador o puntero
al paquete en cuestión. Este proceso se conoce como completar
el paquete.
Cuando la pila de TCP/IP a acabado de abrir e
inicializar sus adaptadores, emite una Petición de ARP (Address
Resolution Protocol: Protocolo de Resolución de Dirección), siendo
la dirección de IP la de la interfaz o interfaces locales. Hace esto
con el fin de encontrar si existen conflictos en las redes
alcanzables. Si no se recibe respuesta, la pila supone que no existe
conflicto y activa el adaptador. Si, por el contrario, se recibe una
réplica de ARP, existe evidentemente un conflicto, de manera que
TCP/IP imprime un mensaje de error y deshabilita el adaptador.
Cuando TCP/IP envía un paquete, necesita conocer
dos cosas: qué adaptador utilizar y qué dirección de Ethernet usar
para la dirección de destino. La dirección de Ethernet es recuperada
por medio de una petición de ARP, y se almacena en una tabla. El
adaptador a utilizar se resuelve consultando la tabla de
encaminamiento.
Una entrada en la tabla de encaminamiento
contiene preferiblemente la siguiente información:
\bullet Destino de red: Esta es la dirección
de IP de destino.
\bullet Máscara de red: Antes de efectuar
cualesquiera comparaciones basadas en la dirección de IP, se realiza
primeramente un Y lógico entre él y el valor de máscara de red. Esto
permite efectuar comparaciones basadas en un grupo de valores en
lugar de uno cada vez.
\bullet Puerta de acceso (Gateway): Esta es
la dirección de IP de la "puerta de acceso", es decir el
ordenador central o principal que conoce a dónde enviar paquetes con
una dirección de IP que concuerde con la de destino de Red.
\bullet Interfaz: La Interfaz es la dirección
de IP del adaptador responsable de enviar el paquete.
\bullet Métrica: La métrica es un simple
valor que sería utilizado cuando se elige qué Interfaz utilizar si
fuera posible más de una para la ruta real.
El sistema de acuerdo con el ejemplo consiste
básicamente en dos flujos de datos bidireccionales; uno que sale del
protocolo situado encima, y un que llega de los NDMs subyacentes.
Sin embargo, se podrían utilizar también varios flujos entrantes y
salientes. Los flujos de datos son recibidos y enviados como
paquetes. Cada paquete que llega es dividido en fragmentos si es
demasiado grande para ajustar dentro de un paquete de NDM único. El
fragmento (que puede consistir en un paquete único si el paquete es
suficientemente pequeño) tiene datos de cabecera añadidos a él antes
de ser enviado a un NDM para transmisión posterior. Esto se ilustra
esquemáticamente en la figura 9.
El proceso es repetido a la inversa para
fragmentos que llegan, excepto que los paquetes de fragmentos
múltiples serán retenidos en una lista hasta que hayan llegado todos
los fragmentos que pertenecen a un paquete. Si transcurre un cierto
periodo de tiempo sin que haya llegado ningunos nuevos fragmentos al
paquete parcialmente reunido, el paquete se considera perdido y se
desechan todos los fragmentos que pertenecen al mismo.
El PAM es responsable de la interfaz
"uno-para-muchos", es decir
aparece como un adaptador de Ethernet único para NDIS, pero se une
a varios adaptadores por debajo de él. Un PAM es utilizado por el
ordenador del cliente, pero también por la puerta de acceso del
encaminador. La única diferencia entre ellos es que el PAM en la
puerta de acceso del encaminador se une a un adaptador de Ethernet,
así como al NDM en Serie, e intercepta y replica a peticiones de ARP
relativas a la dirección de IP del cliente que llegan de ordenadores
distintos de la puerta de acceso de encaminador.
La PAM de acuerdo con la invención comprende
preferiblemente las siguientes clases de objetos. La relación
funcional entre estas clases en el PAM se ilustran en la figura
10.
\bulletPrincipal: Esta es la clase
responsable de la creación de todos los otros objetos. También
contiene la función de entrada global de activador llamada por NDIS
tan pronto como es cargado el activador del dispositivo. El objeto
Principal crea todos los otros objetos y almacena sus direcciones en
indicadores públicos. Los otros objetos son capaces de acceder uno a
otro a través de estos indicadores utilizando un indicador global
para el objeto Principal.
\bulletDivisiónUnión: Esta clase es la
"araña en la telaraña". Recibe paquetes salientes del
AdaptadorSuperior y, si es necesario, divide estos paquetes en
partes menores denominadas fragmentos. Entonces permite a Encuadre
añadir cabeceras específicas de fragmentos antes de llamar al
AdaptadorInferior decidido por el Encaminador y pedirle que envíe el
fragmento. También permite a Arp construir réplicas de ARP falsas y
devolverlas al AdaptadorSuperior.
El proceso se repite a la inversa para fragmentos
que llegan; Encuadre los verifica y suprime las datos de cabecera
innecesarios. Los fragmentos son entonces almacenados en una lista,
esperando que lleguen los otros fragmentos que constituyen el
paquete original. Cuando ha sido recibido todo el paquete,
DivisiónUnión lo reconstruye y permite a Encuadre añadir una
cabecera de Ethernet antes de enviarlo al AdaptadorSuperior.
\bullet Encaminador: Esta clase decide
qué NDM obtendrá el siguiente fragmento del paquete. Utiliza datos
procedentes de los objetos Estadísticos y compara velocidades de
transmisión, coste, etc. Ahora el algoritmo asigna simplemente el
primer paquete al primer NDM, el segundo paquete al segundo NDM,
etc. de una manera de ida y vuelta.
\bulletEncuadre: La clase de Encuadre
proporciona funcionalidad utilizada cuando se añaden cabeceras de
fragmentos a los paquetes manejados para ella por DivisiónUnión.
También verifica la integridad de fragmentos que llegan y suprime
las cabeceras. Cuando DivisiónUnión envía paquetes que llegan a la
pila de TCP/IP, Encuadre añade las cabeceras de Ethernet falsas. Con
el fin de hacer esto, pregunta a Config qué dirección de Ethernet
falsa de PAM es.
\bulletArp: Esta clase proporciona la
funcionalidad utilizada cuando se detectan y contestan peticiones de
ARP de Ethernet. Puesto que TCP/IP no enviará nada hasta que sea
recibida una dirección de Ethernet correspondiente a la dirección
de destino de IP, debe ser proporcionada una dirección de Ethernet
"falsa". Al mismo tiempo, no es deseable proporcionar
direcciones de Ethernet falsas para ninguno excepto para el IP del
cliente. Así, Arp debe preguntar a Config qué dirección de IP del
cliente es.
\bulletAdaptadorSuperior: Esta es la
clase que proporciona la interfaz "uno". Es responsable de la
comunicación superior con los protocolos adheridos al PAM, por
ejemplo TCP/IP. Informa a NDIS de que es un adaptador de "unión
posterior", es decir no se registrará con NDIS como un adaptador
de Ethernet hasta que haya sido adherido al menos un NDM a la parte
de protocolo del PAM.
AdaptadorSuperior es también responsable de la
manipulación de cualesquiera preguntas procedentes de NDIS, tal como
la dirección de Ethernet de PAM, velocidad de enlace, tamaño de
paquete máximo soportado, etc.
\bulletAdaptadorInferior: Esta clase
representa los adaptadores inferiores adheridos al PAM. Puesto que
es la responsabilidad del protocolo mantener información de estado
para estos adaptadores, Protocolo crea un ejemplo de esta clase para
cada NDM a que se adhiere o une. Su principal responsabilidad es la
notificación a DivisiónUnión de paquetes que llegan.
En el PAM modificado en el ordenador de puerta de
acceso del encaminador en la Configuración de Ensayo de Prototipo,
se crea un AdaptadorInferior especial para la tarjeta de Ethernet
utilizada cuando se efectúa el envío de IP. Esta sola tarea del
AdaptadorInferior consiste en interceptar peticiones de ARP
procedentes de otros ordenadores relativos al IP del cliente. Puesto
que no son enviadas al cliente peticiones de ARP, el PAM crea una
réplica de ARP y la devuelve sin que haya incluso alcanzado la capa
de TCP/IP.
\bulletProtocolo: Esta clase
representa la parte de protocolo del PAM. Durante la fase de unión,
será notificada por NDIS cuándo debe abrir los adaptadores adheridos
a ella. Tan pronto como haya abierto el primer NDM, llama a
AdaptadorSuperior y le informa de que puede exponer su interfaz a
NDIS.
\bulletEstadística: Existe un objeto
de Estadística para cada AdaptadorInferior, y estos tienen una
relación de uno-a-uno. El objeto de
Estadística es llamado por su socio de AdaptadorInferior cada vez
que envía o recibe un paquete. También es informado de paquetes
malos o incompletos, etc. El objeto de Encaminador pregunta a
objetos de Estadística cuándo efectuar su decisión de qué
AdaptadorInferior será utilizado cuando se envía el siguiente
paquete.
\bulletControl: Esta es la clase
responsable para comunicación con otros procesos. Lo hace así
respondiendo a Códigos de Control de IO del Dispositivo, o IOCTLs
(Device Input Output Control Code). Estos son enviados por
ejemplo por la interfaz del usuario cuando solicita que le sea
cambiado un parámetro de transmisión.
\bulletConfig: AdaptadorSuperior
llama a esta clase cuando se inicializa. Esto le permite leer
cualesquiera parámetro específicos de PAM almacenados en el
registro. También es llamado por los AdaptadoresInferiores y lee
parámetros almacenados sobre una base por cada NDM. Tales parámetros
pueden ser acceso o puerto de COM para uso, velocidad de
transmisión, inactivo al comienzo, etc.
El NDM aparece preferiblemente como un adaptador
de Ethernet para NDIS. El NDM de acuerdo con la invención comprende
las siguientes clases de objetos. Estas clases y la relación entre
ellas se ilustran en la figura 11.
\bulletPrincipal: Esta es la clase
responsable de la creación de todos los otros objetos. También
contiene la función de entrada del activador. El único símbolo
global en el NDM es un puntero o indicador para el objeto Principal.
A su vez, tiene indicadores públicos para todos los casos de los
otros objetos. Principal no participa en ninguna acción una vez que
han sido inicializados otros objetos; simplemente actúa como un área
de datos "global".
\bullet Adaptador: Esta clase
proporciona las llamadas de retorno de interfaz de adaptador de
NDIS. Abre el acceso en serie subyacente mediante el uso de método
de Abrir de Serie. El adaptador también contiene llamadas de retorno
solicitado por Serie cuando notifica nuevos paquetes que llegan o el
envío completado de un paquete que sale. Los paquetes enviados son
entonces completados para NDIS.
\bulletArp: Esta clase analiza
paquetes recibidos del protocolo situado encima. Si resulta ser una
Petición de ARP de Ethernet, Arp proporciona métodos para construir
una réplica correspondiente de ARP. Puesto que el PAM intercepta
cualesquiera Peticiones de ARP antes de que alcancen el NDM, la
funcionalidad de esta clase no es utilizada cuando el NDM está
adherido sólo al PAM.
\bulletSerial o Serie: Esta clase es
directamente responsable de la traslación y transmisión del paquete
de datos sobre el medio RS-232. Envía primeramente
la cabecera de Protocolo de Ensayo de Serie, seguido por el propio
paquete de datos. Este procedimiento de envío es realizado de una
manera asíncrona. También recibe (y, si se pierde sincronización, se
sincroniza nuevamente) datos transmitidos en el sentido opuesto.
Estos datos son hechos pasar entonces como una explosión a la
llamada devuelta especificada cuando se inicializa la clase Serial a
través del uso del método
Abierto.
Abierto.
Los datos enviados al o recibidos desde el
subsistema de IO son transferidos por medio de Paquetes de
Petición de I/O (IRPs), una estructura de datos utilizada por
todos los componentes de núcleo en Windows NT.
Las ejecuciones para el PAM y el NDM presentados
anteriormente son, sin embargo, meramente un ejemplo y son posibles
varias alternativas. Por ejemplo, la ejecución anterior está basada
en Windows NT como el sistema operativo (OS). Sin embargo, la
invención puede ser también ejecutada en otro OS, tal como
UNIX/Linux. La referencia dada anteriormente a Windows no ha de
considerarse, por lo tanto que significa las características y
objetos concretos proporcionados por Windows, sino que comprende
cualquier característica y objeto similar en otro OS.
Además, una aplicación adicional interesante del
sistema de acuerdo con la invención en el área de datos móvil es la
combinación de enlaces de datos de circuito conmutado y paquetes
conmutados. Se puede usar un enlace de GSM (Global System for Mobile
communication: Sistema Global para comunicación de Móviles) regular,
o más probablemente un Datos de Circuito Conmutado de Alta velocidad
(High-Speed Circuit-Switched Data).
Evolución de GSM que permite enlace de HSCSD
(High-Speed Circuit-Switched Data)
de mayor velocidad de transferencia y combinan ese con un enlace de
GPRS (General Packet Radio Service). El enlace de HSCSD terminaría
como es usual, aunque los fragmentos enviados a través de él serían
dirigidos a la puerta de acceso del encaminador, ya que la conexión
de HSCSD termina finalmente en la Internet. El enlace de GPRS, al
ser conmutado en paquetes desde el comienzo, sería tratado de una
manera similar. El mayor punto de tener esta disposición, sería que
el enlace de GPRS podría proporcionar una cualidad de
"siempre-on", que hace posible que el usuario
se conecte constantemente sin pagar, excepto cuando se transfieren
datos. El enlace de HSCSD puede entonces ser habilitado cuando se
presente la necesidad de más anchura de banda, manteniendo el coste
total en un mínimo mientras que, al mismo tiempo, se proporcionan
mayores velocidades de transmisión de lo que es posible ya sea con
GPRS ó HSCSD solo. Existen un número de opciones de optimización
posibles, tales como el equilibrio de velocidad y coste,
mantenimiento del retardo introducido cuando se conecta con el
enlace de HSCSD en un mínimo, etc.
La invención, según se ha descrito anteriormente,
puede ser además utilizada como un método mediante el cual un
ordenador puede usar de manera transparente enlaces de comunicación
múltiples con direcciones de IP individuales. El método hace posible
vagar entre tecnologías de red de IP.
Los beneficios de esta solución son muchos:
\bullet La conexión es mantenida incluso
cuando decaen enlaces de conexión individuales debido a cobertura,
sobrecarga, mala recepción y cualquier otra razón.
\bullet Sólo se utiliza una dirección de IP
externamente, la cual elimina cualesquiera perturbaciones cuando se
cambia entre los enlaces (sólo para direccionamiento de IP).
\bullet Es posible optimizar la transferencia
para velocidad o coste.
\bullet Es posible vagar entre diferentes
tecnologías o diferentes ejemplos de la misma tecnología (por
ejemplo, es posible vagar con WLAN que en si mismo tiene problemas
que proporcionan la posibilidad). Durante el tiempo en que el
usuario no está cubierto por WLAN, se utiliza cualquier otro enlace
de comunicación para mantener la
conexión.
conexión.
\bullet El usuario obtendrá los beneficios de
todos los enlaces de comunicación diferentes, dando una solución que
es mejor que cualquiera de los enlaces individuales.
En el mundo conectado de hoy, el tener una
conexión de Internet es para mucha gente y aplicaciones una absoluta
necesidad. Hasta ahora la gente se han conectado a Internet a través
de una multitud de métodos, por ejemplo:
\bullet Módem
\bullet Red de Area Local
\bullet ISDN
\bullet Cable
\bullet Etc.
Hasta ahora sólo uno de estos ha sido el enlace
de comunicación activo en cualquier momento dado.
Aunque ISDN es de hecho capaz de utilizar enlaces
de comunicación múltiples (B-canales) en paralelo,
estos enlaces terminan en el mismo lugar y son de circuito
conmutado. En principio, por lo tanto, ISDN se puede considerar como
un enlace de comunicación único.
La movilidad es un factor que no ha sido de gran
importancia en el pasado. Se han hecho algunos avances, pero la
anchura de banda disponible ha sido demasiado baja para que resulte
de cualquier uso práctico. Las soluciones de comunicación con
móviles han sido mayormente de un carácter
semi-estacionario, por ejemplo ordenadores
portátiles con un módem incorporado que se utiliza para conectar a
la Red de Teléfono Conmutada Pública (PSTN: Public Switched
Telephone Network).
En el futuro es probable ver un escenario más
complejo con una multitud de modos opcionales para conectar a
Internet. Dependiendo de varias razones (anchura de banda requerida,
cuestiones de costes, cobertura, posibilidad de realización
práctica, etc.), el usuario seleccionará normalmente uno de los
enlaces de comunicación disponibles de cada vez. Esto será válido
para usuarios estacionarios que puedan hacer una selección y
continúa utilizándolo durante unas pocas horas. Para usuarios de
móviles, la situación no es tan simple, incluso aunque aumentos de
anchura de banda de móvil hagan posible comunicación de datos de
móvil más interesantes.
Moviéndose alrededor, el usuario estará dentro de
cobertura de diferentes métodos de acceso a la red en diferentes
momentos, como se muestra esquemáticamente en la figura 12. En el
hogar o en la oficina, LAN sin cable (WLAN: Wireless LAN) será
preferiblemente el método preferido. En otros momentos el usuario
puede ser capaz de utilizar puntos de conexión basados en Bluetooth
u otros sistemas de corto intervalo. Cuando está fuera de intervalo
de todos los otros sistemas, un sistema de comunicación móvil tal
como GPRS, EDGE ó WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access:
Acceso Múltiple de División de Código de Banda ancha) o cualquiera
de sus sucesores proporcionará cobertura. Naturalmente, son todavía
posibles métodos más tradicionales, como LAN o módem. La tabla
siguiente indica el intervalo de algunas tecnologías de comunicación
conocidas:
| Intervalo largo (A) | Intervalo medio (B) | Intervalo corto (C) |
| GSM | WLAN | 56k módem |
| HSCSD | ISDN | |
| GPRS | LAN | |
| EDGE | Bluetooth-LAN | |
| WCDMA | ||
| PCS |
La conmutación entre estos sistemas significa que
el usuario cambiará constantemente la dirección de IP por la que es
conocido en la red. Esto significa, a su vez, que el usuario tendrá
que restablecer conexiones. Esto implica:
\bullet Desconexión desde el primer enlace de
comunicación.
\bullet Conexión a través de un nuevo enlace
de conexión (que puede o no funcionar).
\bullet Volver a iniciar transferencias que
están ya en progreso (transferencias de archivos, etc.), con lo
que se abortan transferencias que pueden haber ocupado hasta ahora
minutos o incluso horas, pero no han acabado.
\bullet Restablecimiento de túneles de de
IPSec, ya que la autenticación fallará debido a que ha cambiado la
dirección de IP.
En alguna extensión, WCDMA y otros sistemas de
móviles extendidos en anchura harán posible que sean móviles
mientras transfieren datos. El coste asociado con tales métodos hará
que no sean factibles para uso constante. El usuario, por lo tanto,
tendrá todavía que elegir el método de conexión.
Una solución al problema descrito anteriormente
es canalizar los datos en enlaces de comunicación múltiples. Uno o
varios de estos enlaces son activos en un momento cualquiera y el
sistema soportará añadir o suprimir enlaces, ya sea manual o
automáticamente. La razón de que los enlaces de comunicación se
añadan o supriman podría ser, pero sin estar limitada a ello:
\bullet Pérdida de cobertura
\bullet Un enlace de comunicación que sea más
rápido o más barato que el o los corrientemente utilizados que han
sido añadidos (por ejemplo llegando a la oficina).
\bullet Selección manual por el usuario
\newpage
Para posibilitar la solución, se deben añadir dos
entidades funcionales:
\bullet Programación lógica (software) del
cliente
\bullet Programación lógica del servidor
El núcleo de la programación lógica del cliente
se sitúa por debajo de la pila de TCP/IP del cliente. La
programación lógica del cliente es responsable de enviar datos en
uno o más de los enlaces de comunicación disponibles. Una
realización del sistema de acuerdo con este aspecto de la invención
se ilustra esquemáticamente en la figura 13.
Sin embargo, el cliente no está restringido a
usar tres enlaces de comunicación como los representados en la
ilustración. Asimismo, el tipo de enlace es dependiente de la
solución en tanto que todos los enlaces de comunicación sean capaces
de transportar paquetes de IP hacia y desde la Internet.
La programación lógica o software de servidor
recibe datos de múltiples clientes, cada uno de los cuales puede
transmitir datos sobre múltiples enlaces de comunicación. El
servidor hace seguir los datos al servidor distante y transmite la
respuesta de nuevo al cliente que hizo la petición inicial. El
servidor distante puede ser cualquier servidor que suministre
información al cliente, por ejemplo un servidor de web.
El sistema puede ofrecer la posibilidad de
restringir la utilización a usuarios individuales o a grupos de
usuarios.
Como los datos son recibidos de servidores
distantes por el servidor, existen dos modos de identificar qué
cliente ha de recibir los datos:
\bullet Números de acceso o puerto
\bullet Direcciones de IP
Estos dos métodos se describirán en las
siguientes dos secciones.
Los beneficios de esta solución son muchos:
\bullet La conexión se mantiene incluso
cuando los enlaces de conexión individuales decaen debido a
cobertura, sobrecarga, mala recepción o cualquier otra razón.
\bullet Sólo se utiliza externamente una
dirección de IP que elimina cualesquiera perturbaciones o averías
cuando se cambia entre enlaces (sólo para direccionamiento de
IP).
\bullet Es posible optimizar la transferencia
para velocidad o coste.
\bullet Es posible vagar entre diferentes
tecnologías o diferentes casos de la misma tecnología (por ejemplo,
es posible vagar con WLAN que tiene problemas en sí misma que
proporcionan la posibilidad). Durante el tiempo en que el usuario no
está cubierto por WLAN (red de área local sin cable), se utiliza
cualquier otro enlace de comunicación para mantener la conexión.
\bullet El usuario obtendrá los beneficios de
todos los enlaces de comunicación diferentes, dando una solución que
es mejor que cualquiera de los enlaces individuales.
El direccionamiento de puerto funciona utilizando
números de puerto para identificar el destino previsto de datos. Los
datos enviados desde un cliente tendrán una de las direcciones de IP
del cliente como remitente. El servidor abrirá una conexión al
servidor distante, reemplaza la dirección de remitente con su propio
(IP_{SO}) y después envía los datos. Cuando el servidor recibe una
réplica, examina la dirección de puerto para decidir qué cliente
debe recibir el resultado. El servidor envía entonces los datos,
junto con cualquier otra información que necesite el cliente para
reconstruir el paquete de IP.
El PAM (Protocolo Adapter Module: Módulo de
Adaptador de Protocolo) informa de una dirección a IP a la pila de
TCP/IP. Esta dirección puede ser la dirección de IP de uno de los
enlaces, pero no tiene que serlo. Si es la dirección de IP de uno de
los enlaces, la dirección puede todavía ser usada incluso si ese
enlace de comunicación está decaido, haciendo así posible mantener
una conexión incluso si está decaido el enlace con esa dirección de
IP.
El direccionamiento de puerto funciona para la
mayor parte de las transferencias. Funciona concretamente para
transferencias de web (HTTP). El direccionamiento de puerto será
importante cuando las direcciones de IP sean un recurso escaso, ya
que una dirección (IP_{SO}) de IP única en el servidor puede
servir a muchos clientes. Muchos clientes pueden ser servidos a
través de este método asignando direcciones de IP adicionales desde
el conjunto de direcciones (IP_{SO}-IP_{Sn})
para direccionamiento de puerto.
En algunos casos, el direccionamiento de puerto
puede no ser utilizado. En esos casos se utilizará direccionamiento
de IP.
Al servidor se le da en este caso un intervalo de
direcciones de IP (IP_{SO}-IP_{Sn} en la
ilustración, menos cualesquiera que se utilicen para
direccionamiento de puerto) que puede ser dado a clientes. Estas
direcciones se asignan a clientes sobre una base temporal, con mucho
del mismo modo que cuando se utiliza DHCP (Dynamic Host
Configuration Protocol: Protocolo de Configuración de Ordenador
Central Dinámico).
El cliente (o más concretamente el PAM) requiere
una dirección dinámica o estática del servidor. Esta dirección
(IP_{Sx}) puede ser la que PAM reporta a la pila de TCP/IP, aunque
la pila puede ser configurada para utilizar una dirección de IP
estática que nunca será visible exteriormente al cliente. Todos los
paquetes enviados tendrán esta dirección como la dirección del
remitente. PAM envía paquetes (posiblemente después de haberlos
dividido en fragmentos más pequeños) en los enlaces de comunicación
múltiples, cada uno con su propia dirección de IP, a través de
puertas de acceso al servidor. El servidor reagrupa los paquetes y
envía el paquete de IP resultante, es decir un paquete idéntico al
que fue enviado desde la capa de IP del cliente. El paquete de IP
que abandona el servidor tiene la dirección de IP_{Sx} como
remitente.
Los paquetes de IP enviados desde la red al
cliente son dirigidos a la dirección de IP, que pertenece al cliente
(IP_{Sx}). Los paquetes enviados a esa dirección son encaminados
al servidor, que los hace seguir al cliente cambiando la dirección
de IP de destino en el vuelo, posible después de haber dividido el
paquete en fragmentos. El servidor no tiene que usar números de
puerto, ya que la dirección de IP únicamente identifica el
destino.
PAM recoge los fragmentos y reconstruye el
paquete de IP inicial, que se hace pasar a la capa de IP de la pila
de TCP/IP.
El cliente ve PAM como un adaptador de red
regular. La red ve igualmente la dirección de IP del cliente como la
única dirección de IP del cliente. Lo que sucede en el túnel es
completamente transparente a la comunicación de las capas
anteriores. En consecuencia, todas las aplicaciones trabajarán como
está previsto, ignorantes de los enlaces de comunicación múltiple
utilizados para transportar los datos.
El direccionamiento de IP requiere el uso de una
dirección de IP extra para cada cliente activo. Debido a ese hecho,
se utilizará direccionamiento de puerto siempre que sea posible con
la condición de que las direcciones de IP sean escasas.
La invención se puede utilizar para combinar
diferentes métodos de comunicación conocidos, tales como HSCSD &
GPRS. En este caso, el usuario tiene una tarjeta de HSCSD (High
Speed Circuit Siwitched Data: Datos conmutados de circuito de alta
velocidad) en el ordenador y un teléfono de GPRS externo. Cada uno
de estos puede ser utilizado para comunicaciones de datos en
móviles. Con la solución presentada en esta memoria, se pueden usar
en combinación. GPRS será entonces utilizado para permanecer en
línea mientras HSCSD proporciona la posibilidad de otorgar anchura
de banda dedicada. Para el usuario esto significa menos coste y
mayor anchura de banda. Para el operador ello significa un uso más
eficaz de recursos de radio.
Otro ejemplo es combinar WLAN & WCDMA. En
este caso, el usuario tiene un ordenador con capacidades de WLAN y
WCDMA, ya sea interna o externamente. WLAN es el método preferido de
comunicación, ya que proporciona mayor anchura de banda, así como
menor coste. WLAN, sin embargo, carece de cobertura y no puede
proporcionar la posibilidad de vagar. WCDMA se usa por tanto para
mantener la conexión cuando se mueve entre zonas de WLAN diferentes.
No es necesario transferir grandes cantidades de datos sobre WCDMA
durante estos momentos. Sólo necesitan ser transferidas grandes
cantidades de datos sobre WCDMA durante estos momentos. Sólo es
necesario transferir pequeñas cantidades de datos para mantener la
conexión viva hasta que el usuario alcanza otra zona que está
cubierta por WLAN. Tan pronto como el usuario está de nuevo dentro
de cobertura de WLAN, se usa ya sea WLA ó WCDMA para informar de la
nueva dirección de IP para el enlace de WLAN hacia el servidor.
Aún más, se pueden combinar Bluetooth y
GPRS/EDGE//WCDMA. En este caso, un comunicador de móvil está
equipado tanto con Bluetooth como con la capacidad para comunicar
con una red de comunicación móvil, tal como GPRS, EDGE ó WCDMA.
Aunque está dentro del intervalo de una red que es accesible a
través de Bluetooth, esa red es la elección primaria de mayor
velocidad y menor coste. Cuando se mueve alrededor, la red móvil se
utiliza para transferir datos. Llevando a cabo el método descrito en
esta memoria, el equipo de comunicación está siempre en línea y
utilizando siempre la tecnología preferida entre las que están
disponibles.
La invención ha sido descrita aquí por medio de
una realización. Sin embargo, son posibles varias modificaciones.
Por ejemplo, el sistema puede ser utilizado para transmisión entre
dos unidades equivalentes, ninguna de las cuales opera como servidor
y está conectada a una red adicional. Además, son concebibles otros
tipos de optimización y, en consecuencia, también se requieren otros
tipos de información. Además, la información puede ser recogida
continuamente en momentos predeterminados o cuando se necesite, o
bien ser introducida en ocasiones separadas. El sistema puede
comprender también un n número mayor de unidades, tal como más
clientes que comuniquen con un servidor común. Estas y otras
variaciones evidentes se han de considerar dentro del alcance de
protección de la invención, según se define esta en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (22)
1. Un sistema para la transmisión de datos
entre al menos dos unidades (1, 2) destinadas a comunicarse entre
sí, comprendiendo dicho sistema al menos dos rutas posibles
(3-5) de comunicación que tienen características
diferentes, en el que las características de al menos una de dichas
rutas es variable durante la transmisión de datos, y en el que cada
unidad comprende una unidad de transmisión que incluye medios para
recoger información en las características de las posibles rutas de
comunicación, siendo dicha información recogida al menos
parcialmente durante la transmisión de datos,
caracterizado porque cada unidad comprende
además medios para dividir, sobre la base de dicha información y de
una condición de optimización, el flujo de datos, preferiblemente en
la forma de paquetes de datos, entre las al menos dos de dichas
rutas de comunicación, y en el que cada unidad comprende además una
unidad receptora correspondiente con medios para recombinar el flujo
de datos transmitido a través de dichas al menos dos rutas de
comunicación, con lo que la división del flujo de datos entre dichas
al menos dos rutas de comunicación es optimizada continuamente de
acuerdo con dicha condición de optimización durante la transmisión
de datos.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que
la unidad de transmisión comprende además medios para dividir el
flujo de datos, preferiblemente en la forma de paquetes de datos, en
el que la división entre las rutas de comunicación se consigue,
para cada una de tales partes divididas y sobre la base de dicha
información recogida y de una condición de optimización, eligiendo
una de dichas al menos dos rutas de comunicación.
3. El sistema según la reivindicación 1 o la 2,
en el que dicha unidad de transmisión está destinada a recoger
continuamente información sobre las características de dichas rutas
de comunicación (3-5) y para realizar
automáticamente dicha división del flujo de datos sobre la base de
esa información.
4. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que las características
sobre las que dicha unidad de transmisión recoge información son una
o varias de las siguientes, a saber, precios fijos y variables,
velocidad máxima y actual, tamaño de paquete, tiempo de transporte,
ID o información similar en unidades de envío, y prioridades
predeterminadas.
5. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la condición de optimización
comprende uno o varios parámetros de optimización, tales como
precio, velocidad, preferencias con respecto a unidades de envío
intermedias.
6. Un sistema según la reivindicación 5, en el
que la condición de optimización comprende varios parámetros de
optimización y una indicación, dada de antemano, de prioridades
relativas a dichos parámetros de optimización.
7. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de dichas rutas
de comunicación (3) es una ruta sin cables.
8. Un sistema según la reivindicación 7, en el
que dichas rutas de comunicación son rutas de comunicación sin
cables que comprenden varias estaciones de base.
9. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de dichas
unidades de comunicación (2) está conectada, a su vez, a una red
adicional para enviar datos hacia y desde dicha red.
10. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo dicha unidad de
transmisión un módulo que tiene una interfaz uniforme para sistemas
adicionales mientras que, al mismo tiempo, es capaz de comunicación
a través de dichas al menos dos rutas de comunicación, difiriendo
estas últimas preferiblemente con respecto al menos al interfaz o
medio de transporte.
11. Un sistema según la reivindicación 1 o la 2,
en el que al menos una de dichas dos rutas de comunicación es
proporcionada por una unidad separada conectada sin cables a una de
dichas dos unidades.
12. Un sistema según la reivindicación 11, en el
que la compensación para utilizar dicha unidad separada se resuelve
por medio de un sistema de facturación inteligente.
13. Un método de transmitir datos entre al menos
dos unidades (1, 2) que están destinadas a comunicarse entre sí a
través de al menos dos rutas posibles de comunicación (3, 5) que
tienen diferentes características, en el que las características de
al menos una de dichas rutas es variable durante la transmisión de
datos, que comprende la operación de:
recoger información sobre características de las
posibles rutas de comunicación, en el que dicha información es
recogida al menos parcialmente durante la transmisión de datos;
caracterizado por las operaciones
adicionales de:
recoger información sobre una condición de
optimización;
dividir dicho flujo de datos sobre la base de
dicha información;
transmitir cada parte del flujo de datos así
dividido, preferiblemente en la forma de paquetes, a una de dichas
dos rutas de comunicación, siendo la elección de ruta de
comunicación para cada parte controlada por la información recogida
y por la condición de optimización dada; y
recibir y recombinar el flujo de datos
transmitido a través de dichas al menos dos rutas de
comunicación;
por lo que la división del flujo de datos entre
dichas al menos dos rutas de comunicación es continuamente
optimizada de acuerdo con dicha condición de optimización durante la
transmisión de datos.
14. Un método según la reivindicación 13, en el
que las características sobre las que se recoge información son una
o varias de las siguientes: precios fijos y variables, velocidad
máxima y actual, tamaño de paquetes, tiempo de transporte, ID o
información similar en unidades de envío, y prioridades
predeterminadas.
15. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 13-14, en el que la condición de
optimización comprende uno o varios parámetros de optimización,
tales como precio, velocidad, preferencias respecto a unidades
intermediarias de envío.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 13-15, que comprende la operación
adicional de transmitir los datos recibidos a otra red.
17. Un método según la reivindicación 13, en el
que al menos una de dichas al menos dos rutas de comunicación es
proporcionada por una unidad separada conectada sin cables a una de
dichas dos unidades.
18. Un método según la reivindicación 17, en el
que la compensación para utilizar dicha unidad separada se resuelve
por medio de un sistema de facturación inteligente.
19. Una unidad de terminal para la transmisión de
datos a través de al menos dos rutas de comunicación (3 - 5) que
tienen diferentes características, en la que las características de
al menos una de dichas rutas es variable durante la transmisión de
datos, comprendiendo dicha unidad de terminal una unidad de
transmisión (1) que está conectada a dichas al menos dos rutas de
comunicación (3 - 5) y una unidad receptora (2),
caracterizada porque la unidad de
transmisión está destinada a dividir un flujo de datos en partes y a
transmitir dichas partes de flujo de datos en esencia
simultáneamente en dichas al menos dos rutas de comunicación (3 -
5), y porque la unidad receptora (2) está destinada a recibir partes
de un flujo de datos en diferentes líneas y a recombinarlas en un
flujo.
20. Una unidad de terminal según la
reivindicación 19, en la que al menos una de las rutas de
comunicación (3), y preferiblemente todas, son rutas sin cable.
21. Una unidad de terminal según la
reivindicación 20, que comprende varias antenas y preferiblemente
una antena por ruta de comunicación sin cables.
22. Una unidad de terminal según la
reivindicación 20 ó la 21, que comprende varias unidades de
transmisión, y preferiblemente una unidad de transmisión por ruta de
comunicación sin cables.
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|---|---|---|---|
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