BRPI0707505A2 - dispositivo e mÉtodo para mitigar os efeitos de ruÍdo de impulso em transferÊncia de pacote de dados - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO E MÉTODO PARA MITIGAR OS EFEITOS DE RUÍDO DE IMPULSO EM TRANSFERÊNCIA DE PACOTE DE DADOS. A presente invenção refere-se a um dispositivo (112) para mitigar os efeitos de ruído de impulso sobre a transferência de pacote de dados por uma linha de comunicação (102), que está configurado pelo menos parcialmente de acordo com as características de camada física da dita linha de comunicação (102). Como um exemplo, um dispositivo de mitigação de ruído de impulso (112) pode estar configurado para retransmitir em resposta a cada solicitação de retransmissão uma quantidade de pacotes de dados que depende do retardo de intercalação ID de camada física e/ou da taxa de bits de dados DBR.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOE MÉTODO PARA MITIGAR OS EFEITOS DE RUÍDO DE IMPULSO EMTRANSFERÊNCIA DE PACOTE DE DADOS".
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se genericamente a mitigar os efei-tos de ruído de impulso em transferência de pacote de dados por uma linhade comunicação. O ruído de impulso é um ruído de curta duração, usual-mente mas não necessariamente afetando uma larga faixa de freqüência nalinha de comunicação. É tipicamente o resultado de um distúrbio ou eventode curta duração na vizinhança da linha de comunicação, como por exemploa passagem de um bonde ou trem se a linha de comunicação estiver dispos-ta próximo de uma estrada de ferro, ou mudanças em utensílios domésticoscomo o ligamento/desligamento de iluminação, dimmers, refrigeradores, má-quinas de lavar, secadoras, elevadores, etc. As mudanças em tais utensíliostipicamente induzem surtos de ruído que variam de poucas centenas de mi-crossegundos até poucos segundos no espectro de freqüência utilizado paraa transferência de pacotes de dados em, por exemplo, redes domésticas oude acesso. O ruído de impulso pode ondular através da pilha de protocolos eeventualmente afetar as camadas mais altas da camada de conexão de da-dos até a camada de aplicativo. Como uma conseqüência, um ruído de im-pulso não corrigido pode levar à corrupção de pacote de dados, isto é, perdaou distúrbio de pacote de dados, que reduz a qualidade de experiência dousuário final. No caso de disposição de vídeo por exemplo, um ruído de im-pulso que permaneça não corrigido na camada física ou mais alta pode re-sultar em artefatos visuais para o observador. Os problemas de estabilidadeque resultam de ruído de impulso são esperados aumentarem no futuro, es-pecificamente em linhas que estão estendidas próximo do limite de desem-penho como por exemplo os pares de cobre torcidos utilizados em uma redede DSL (Linha de Assinante Digital). Como os operadores de rede estão de-sejando modernizar tais linhas de comunicação para oferecer taxas de bitsmais altas para permitir os serviços de tripla execução, a mitigação dos efei-tos de ruído de impulso será um dos principais desafios.É notado que "linha de comunicação" no contexto do pedido depatente corrente deve ser amplamente interpretada como cobrindo qualquermeio de transmissão com fio ou sem fio utilizado para a transferência de pa-cotes. Exemplos são uma Linha de Assinante digital como uma linha ADSL(Linha de Assinante Digital Assimétrica) ou uma linha VDSL (Linha de Assi-nante Digital de velocidade Muito Alta), um cabo coaxial ou fibra ótica dis-posto em redes de transmissão, de acesso ou doméstica, uma conexão semfio como uma conexão de GPRS (Serviços de Rádio de Pacote Geral), umaconexão de UMTS (Sistema de Telecomunicações Móvel Universal), umaconexão LAN sem fio doméstica, etc. "Pacote de Dados" no contexto do pe-dido de patente corrente significa qualquer grupo de bytes ou de bits de da-dos de comprimento fixo ou comprimento variável que é transferido comouma entidade única. Em outras palavras, este também cobre os quadros dedados, as células de dados, as palavras de dados, os símbolos de dados, ossegmentos de dados, etc. Um exemplo é um pacote de vídeo que contém1500 bytes consecutivos de um fluxo de vídeo que é transferido pela linha decomunicação.
Antecedentes da Invenção
Os mecanismos existentes para mitigar a perda de pacotes de-vido ao ruído de impulso podem ser categorizados como ou mecanismos deretransmissão ou mecanismos de correção adiantada de erros (FEC).
os mecanismos de retransmissão consistem em repara os paco-tes de dados corrompidos pelo reenvio dos pacotes de dados para os quaisuma solicitação de retransmissão foi recebida. A solicitação de retransmis-são pode ser emitida pelo receptor que recebeu um pacote de dados irrecu-peravelmente afetado (tais implementações são freqüentemente referidascomo mecanismos de ARQ ou Solicitação de Repetição Automática) ou al-ternativamente pode ser emitida por um temporizador que aguarda o recep-tor confirmar a recepção do pacote de dados, mas não recebendo tal confir-mação dentro de um período de tempo predefinido do envio do pacote dedados. As combinações de ambos, isto é, as solicitações de retransmissãodo receptor para os pacotes irrecuperavelmente danificados e as solicitaçõesde retransmissão de um temporizador no ou próximo do retransmissor paraos pacotes de dados confirmados ou perdidos, estão também descritas naliteratura.
A retransmissão é tipicamente feita nas camadas mais altas, istoé, as camadas de pilha de protocolo acima da camada física tal como a ca-mada de TCP ou camada de Protocolo de Controle de Transmissão.
A retransmissão foi também sugerida para a camada física, porexemplo na contribuição de padrão ETSI SDSL da France Telecom intitulada"Correção de Ruído de Impulso em SDSL Utilizando Solicitação de Re-transmissão". Nesta contribuição de padrão, é proposto implementar na ca-mada PMD (Dependente de Meio Físico) de um sistema de SDSL (Linha deAssinante Digital Simétrica) registrar os segmentos de dados recentementetransmitidos no transmissor de SDSL. O receptor de SDSL pode solicitar aretransmissão de um segmento de dados que foi corrompido através da o-corrência de ruído de impulso no par de cobre indicando o número de seg-mento do segmento de dados a ser reenviado. O transmissor de SDSL rece-bendo uma solicitação de retransmissão, manipula a solicitação em prioridade.
Ainda outra implementação de retransmissão é um esquema deretransmissão de camada dupla descrito na Patente U.S. Número 6.931.569.Aqui, a camada de conexão do receptor e a camada física do transmissorincluem melhoramentos que interagem uns com os outros para a recupera-ção de erros. A camada de conexão de recepção, detectando os pacotes dedados perdidos ou afetados, envia uma solicitação de retransmissão na dire-ção da camada física de transmissão de modo a iniciar a retransmissãodo(s) pacote(s) corrompido(s).
Outros esquemas de retransmissão podem ser encontrados emA.S. Tanenbaum, "Computer Networks", Quarta Ed., 203, mais especifica-mente nas suas seções 3.3 e 3.4.
Os mecanismos de retransmissão existentes são ineficientes emconexões de comunicação com uma alta perda (devido à expansão de largu-ra faixa inerente à retransmissão), um alto retardo (devido à latência inerenteà retransmissão). Os mecanismos de retransmissão conhecidos são depen-dentes do meio, significando que estes estão configurados para operarigualmente em cada linha, independentemente das condições físicas e/ouconfiguração física da linha.
Os mecanismos de correção adiantada de erros (FEC) estãobaseados no cálculo de um código de FEC, isto é, uma quantidade de bitsou bytes redundantes que são adicionados a cada pacote de dados e podemser utilizados no decodificador do receptor para recuperar um número limita-do de erros de transmissão tais como os erros devidos ao ruído de impulso.
Os mecanismos de FEC populares são, por exemplo, a codificação de Reed-Solomon, a codificação Baseada em Paridade, a codificação de Harris As-cent.....Uma vista geral de alguns mecanismos de FEC e sua eficiência pa-ra mitigar os efeitos de perda de pacotes especificamente para as aplicaçõesde transmissão ou multidifusão está dada na publicação "Mitigating PacketLoss in IP Audio, Multicast Transmission" do autor Jeffrey S. Pattavina. Estapublicação pode ser encontrada na Internet através do URL:
http://www.commsdesiqn.com/showArticle.ihtml?articlelD=18901393
Os mecanismos de FEC são usualmente implementados na ca-mada física e são freqüentemente combinados com intercalação. Pela inter-calação no transmissor e desintercalação no receptor os bytes de dados depalavras de código de FEC consecutivas, o efeito de ruído de curta duraçãoou de ruído de impulso é dispersado sobre diversas palavras de código deFEC, aperfeiçoando as chances de que o decodificador de recepção serácapaz de recuperar os erros induzidos pelo ruído de impulso. A FEC de Re-ed-Solomon e a intercalação são por exemplo utilizadas em laços de ADSL(Linha de Assinante Digital Assimétrica). A configuração combinada do codi-ficador/decodificador de FEC de camada física e intercalador/desintercaladordetermina a quantidade de proteção contra ruído de impulso ou INP parauma linha de comunicação. Esta proteção contra ruído de impulso ou INPpode ser vista como o comprimento máximo de um surto de ruído de impulsocontra o qual a linha está protegida através de FEC e intercalação. Indepen-dentemente da INP, também o retardo máximo que pode ser consumido pelaconexão de DSL pode ser configurado. Tanto as especificações de INP mí-nima quanto de retardo máximo determinam os parâmetros de codificação ede intercalação. Uma linha de ADSL pode por exemplo ser configurada nasua camada física para ter uma INP mínima de 2 símbolos de DMT (MultiTons Discretos) com um retardo máximo de 16 milissegundos.
As técnicas de retransmissão em camadas mais altas podem sercombinadas com as técnicas de FEC na camada física de modo a mitigar oefeito de surtos de ruído de impulso que excedam a INP em comprimento.
Uma sinergia entre os dois mecanismos com a FEC sendo utilizada parareparar as perdas de pacote individuais e a retransmissão sendo utilizadacomo um mecanismo de recuperação adicional está por exemplo sugeridano parágrafo 4.1 da RFC 2354 "Options for Repair of Streaming Media", pu-blicada no site da Web do IETF e baixável da Internet através do URL:http://www.ietf.orq/rfc/rfc2354.txt?number=2354
Quando um surto de ruído de impulso excede a INP em umalinha que está protegida através de um mecanismo de FEC1 um grande surtode erros ocorrerá, tipicamente afetando diversos pacotes de dados. Tal surtode erros introduzirá uma corrupção de pacote de dados correlacionada nascamadas mais altas, isto é, múltiplos pacotes de dados consecutivos sãoperdidos ou afetados de cada vez. Como um exemplo, uma linha de ADSLpode ser considerada cuja função de intercalação de camada física estáconfigurada para introduzir um retardo de intercalação de 16 milissegundos.
Quando a proteção contra ruído de impulso é excedida, um surto de erros depelo menos 16 milissegundos ocorrerá porque a função de intercalação dis-persa os bytes corrompidos consecutivos por pelo menos 16 milissegundos.
Se a linha de ADSL for utilizada para conduzir pacotes de vídeo que tem umcomprimento de 1500 bytes, e a taxa de bits de downstream na linha deADSL for assumida ser de 4 Mbps (megabits por segundo), então o númerode pacotes de vídeo consecutivos quer serão corrompidos é pelo menos:ceil [16.10-3 s χ 4.106 bits/s/(1500 χ 8 bits/pacote)] = 6 pacotes
Assim, a configuração na camada física determina a intensidadede surto da corrupção de pacote de dados. Os mecanismos de retransmis-são da melhor técnica moderna, tradicionais podem ser combinados com astécnicas de FEC e de intercalação, mas estes são independentes de meiofísico. Em outras palavras, tais técnicas de retransmissão estão igualmenteconfiguradas para todas as linhas e não levam em conta as diferenças entreas linhas tais como a intensidade de surto da corrupção de dados.
Finalmente, é reconhecido que é conhecido aplicar os mecanis-mos de FEC em camadas mais altas, tal como por exemplo a camada deRTP (Protocolo em Tempo Real), para proteção contra os surtos de errosem uma camada inferior. Tais mecanismos de FEC de camada mais alta sãotambém configurados independentemente do meio, isto é, sem levar emconta as diferenças de camada física entre as diferentes linhas. Tal meca-nismo de FEC pode ser encontrado na IETF RFC 2733 de J. Rosemberg etal., intitulada "An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correcti-on". Esta RFC de Dezembro de 1999 pode ser encontrada na Internet atra-vés do URL:
http://www.ietf.orq/rfc.2733.txt?number=2733Outra publicação em que tal mecanismo de FEC pode ser en-contrado é o artigo do Fórum de MPEG "Transmission of ProfessionalMPEG-2 Transport Streams over IP Networks", baixável através do seguinteURL:
http://62.73.167.57/publications/pdf/Vid-on-IP-CoP3-r2.DdfTambém, códigos de FEC de propriedade existem, por exemploos assim denominados códigos Raptor os quais estão explicados no site daWeb da Digital Fountain em "DE Raptor FEC Technology" no URL:
http.7/www.diqitalfountain.com/technoloav/index.cfm
É um objeto do presente pedido de patente descrever um dispo-sitivo e método para efeitos de mitigação de ruído de impulso em transferên-cia de pacotes de dados por uma linha de comunicação, mas o qual superaas desvantagens acima descritas das técnicas de mitigação de ruído de im-pulso existentes, ou combinações de tais técnicas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção, o objeto apenas definido érealizado através de um dispositivo para mitigar os efeitos de ruído de impul-so sobre a transferência de pacote de dados por uma linha de comunicação,o dispositivo estando configurado pelo menos parcialmente de acordo comas características de camada física da linha de comunicação. Tal dispositivoestá definido na reivindicação 1.
Realmente, a integridade de pacotes de dados transferidos deuma extremidade para a outra é melhor garantida quando a técnica de miti-gação de ruído de impulso está configurada de acordo com as característi-cas de camada física da linha. Deste modo, a técnica de mitigação de ruídode impulso, por exemplo o mecanismo de retransmissão ou o mecanismo deFEC, poderia diferir de linha para linha dependendo por exemplo da taxa debits, da latência, do número de símbolos de DMT por palavra de código deFEC, por profundidade de intercalação, etc., com isto compensando pelasdiferenças inerentes entre as características de camada física das diferenteslinhas.
Quando o operador tem diferentes configurações por linha, omecanismo de retransmissão ou o mecanismo de FEC de acordo com aspresente invenção poderia até estar configurado em toda a rede, levando emconsideração as condições de linha de pior caso, por exemplo o retardo depior caso em uma conexão de DSL.
A presente invenção ainda refere-se a um agente de camadafísica como definido na reivindicação 12 e a um método para mitigar os efei-tos de ruído de impulso na transferência de pacote de dados por uma linhade comunicação como definido na reivindicação 13.
Em uma característica opcional do dispositivo de acordo com apresente invenção, definida pela reivindicação 2, é que o dispositivo é umdispositivo de retransmissão de pacote de dados que compreende:
a. um meio para memorizar os pacotes de dados recentementetransmitidos;
b. um meio para receber uma solicitação de retransmissão paraum pacote de dados corrompido;
c. um meio para gerar tempos de espera; ed. um meio para retransmitir pelo menos o pacote de dados cor-rompido.
Realmente, uma instância possível do dispositivo para mitigar osefeitos de ruído de impulso de acordo com a invenção corrente é um disposi-tivo de retransmissão, que opera com base em solicitações de retransmissãoque vem do receptor e/ou um temporizador que gera os tempos de esperaquando nenhuma confirmação ou solicitação de retransmissão é recebida.Como será abaixo explicado, implementações alternativas existem, tal comoos dispositivos de correção adiantada de erros.
É notado que a solicitação de retransmissão poderia ser recebi-da do receptor que tendo recebido um pacote de dados corrompido, ou al-ternativamente poderia ser recebida de um temporizador no ou próximo dotransmissor que aguarda as confirmações do receptor.
Uma característica opcional do dispositivo de acordo com a in-venção corrente é que este pode estar configurado para retransmitir em res-posta a cada solicitação de retransmissão uma quantidade de pacotes dedados dependentes de retardo de intercalação ID de camada física da ditalinha de comunicação. Esta característica opcional está definida pela reivin-dicação 3.
Como já acima explicado, o retardo de intercalação de camadafísica determina a intensidade de surto de perda de pacote, com isto o nú-mero de pacotes de dados consecutivos que serão corrompidos através deum surto de ruído de impulso que excede a INP de proteção de ruído de im-pulso. Conseqüentemente, um dispositivo que retransmite automaticamenteuma quantidade de pacotes de dados que corresponde por exemplo à quan-tidade mínima de pacotes de dados que será computada pelo surto de ruídode impulso beneficia-se das características de camada física para aperfeiço-ar a eficiência do mecanismo de retransmissão.
Uma alternativa ou outra característica opcional poderia ser con-siderar o histograma de duração de ruído de impulso. De o retardo de inter-calação for muito baixo, o surto de ruído de impulso poderia ser mais longodo que o retardo de intercalação. Com isto, se as estatísticas do retardo deintercalação estiverem disponíveis, a intensidade de surto será determinadapelo (retardo de intercalação, comprimento de surto de ruído de impulso)máximo. No entanto, um histograma da duração de ruído de impulso nãoestá sempre disponível.
Ainda outra característica opcional do dispositivo de acordo coma presente invenção é que este pode estar configurado para retransmitir emresposta a cada solicitação de retransmissão uma quantidade de pacotes dedados que depende da taxa de bits de dados DBR de camada física da linhade comunicação. Esta característica opcional está definida pela reivindica-ção 4.
Esta característica constrói a percepção de que o número depacotes de dados que serão corrompidos através de um surto de ruído deimpulso de certa duração será proporcional à taxa de bits de dados na linhade comunicação (pelo menos quando é assumido que todos os pacotes dedados tem o mesmo comprimento). Com isto, a configuração da retransmis-são para retransmitir automaticamente mais pacotes de dados em uma linhacom uma taxa de bits de dados mais alta operará mais eficientemente doque os mecanismos de retransmissão independente de meio físico tradicio-nal que estão igualmente configurados para todas as linhas.
Ainda uma característica opcional, definida pela reivindicação 5,é que a quantidade de pacotes de dados retransmitida está configurada paraser igual a ceil (ID χ DBR/DPL), com ID sendo o retardo de intercalação,DBR sendo a taxa de bits de dados na linha e DPL sendo o comprimento depacote dos pacotes de dados. Note que o teto é necessário para obter umnúmero inteiro de pacotes.
Alternativamente, a quantidade de pacotes de dados retransmiti-da seria configurada para ser igual a ceil (ID χ VBR/DPL), onde VBR é a taxade bits de vídeo. Em situações onde a taxa de bits é substancialmente maisbaixa do que a taxa de bits na linha, os pacotes serão dispersos ao longo dotempo com possivelmente outro tráfego entre estes por exemplo vindo deInternet de alta velocidade. Neste caso, os pacotes de vídeo não são umcontra o outro. Isto significa que um número mais baixo de pacotes de vídeoserá conseguido, assumindo neste caso que a retransmissão é somente ati-vada no tráfego de vídeo.
Assumindo novamente um comprimento de pacote de dados fixoe uma camada física com função de intercalação, ID χ DBR/DPL deverá cor-responder à quantidade mínima de pacotes de dados consecutivos corrom-pidos no caso de um surto de ruído de impulso cujo comprimento exceda aproteção contra ruído de impulso que resulta de FEC e de intercalação.Assim, retransmitindo automaticamente esta quantidade de pacotes de da-dos cada vez que uma solicitação de retransmissão é recebida, o desempe-nho da linha é otimizado em termos de latência e suplemento de largura debanda introduzidos pelo esquema de retransmissão.
Como uma alternativa ao dispositivo de retransmissão da reivin-dicação 2, uma instância possível do dispositivo para mitigar os efeitos deruído de impulso de acordo com a corrente invenção pode ser um dispositivode correção adiantada de erros, como definido pela reivindicação 6.
Realmente, especificamente um dispositivo de correção adianta-da de erros implementado em camadas mais altas, isto é, as camadas acimada camada física pode estar configurado de acordo com as característicasde camada física de modo a tornar-se dependente de linha e mais eficiente.
Uma escolha opcional para o dispositivo de correção adiantadade erros de acordo com a presente invenção é que este está configurado deacordo com as estatísticas de tempo interchegadas de camada física paraum ruído de impulso medido na linha de comunicação. Esta característicaopcional está definida pela reivindicação 7.
Realmente, a codificação/decodificação de FEC pode variar deuma linha para outra, dependendo das estatísticas de tempo interchegadascoletadas para o ruído de impulso nas respectivas linhas. É notado quer naprática, as estatísticas de tempo interchegadas determinará o retardo deDSL a ser configurado na linha o qual por sua vez determina a configuraçãoda retransmissão de camada mais alta ou parâmetros de FEC.
Também, uma característica opcional para um dispositivo decorreção adiantada de erros de acordo com a presente invenção é que aquantidade de pacotes de dados retransmitida está configurada para serigual a ID χ DBR /DPL, com ID sendo o retardo de intercalação, DBR sendoa taxa de bits de dados na linha e DPL sendo o comprimento de pacote dospacotes de dados. Esta característica está definida pela reivindicação 8.
Como indicado pelas reivindicações 9 a 11, um dispositivo deacordo com a presente invenção pode estar integrado em um chip (tal comoum ASIC digital), pode estar integrado em um servidor (por exemplo, umservidor de retransmissão que executa as retransmissões para diversas li-nhas), pode estar implementado em um cartão de linha (como por exemploum cartão de linha ADSL ou VDSL em um DSLAM ou Multiplexador de A-cesso de Assinante Digital), etc.
Breve Descrição do Desenho
Figura 1 ilustra uma modalidade do dispositivo para mitigar osefeitos de ruído de impulso de acordo com a presente invenção, a modalida-de sendo uma instanciação de um dispositivo de retransmissão em um nodode acesso.
Descrição Detalhada da(s) Modalidade(s)
A figura 1 mostra um ADSL CO (escritório central) 101 ao qualum ADSL CPE (equipamento de dependências do cliente) 103 está conecta-do através de um par de cobre torcido 102. A linha de ADSL é assumida serutilizada para transmissão de vídeo. Os pacotes de vídeo os quais são rece-bidos de um servidor de vídeo ou TV mais profundamente na rede e nãomostrado na figura 1 são assumidos terem um comprimento de pacote PL de1500 bytes.
As funções de camada física de ADSL, as quais estão tipica-mente integradas em um ASIC digital ou um DSP no cartão de linha deADSL no escritório central 101, estão representadas pelo bloco funcional111 na figura 1. Com referência à corrente invenção, é relevante compreen-der que os pacotes de vídeo os quais são recebidos no escritório central101, estão na camada física 111 convertidos em palavras de código de Re-ed-Solomon, e estas palavras de código de Reed-Solomon são intercaladasantes de serem convertidas em símbolos de DMT (Multi tons Discretos) quesão transmitidos na direção do ADSL CPE 103 através do canal de downs-tream na linha 102. O intercalador na camada física 111, o qual é supostooperar de acordo com as especificações de padrão ADSL para intercalação,está configurado para introduzir um retardo de intercalação ID de por exem-pio 16 milissegundos. A taxa de bit de dados de DBR no canal de downstre-am do ADSL CO 101 para o ADSL CPE 103, como determinado durante oprocedimento de inicialização de ADSL, é suposta ser por exemplo 4 Mbps(megabits por segundo).
A linha de ADSL mostrada na figura 1 está adicionalmente pro-tegida contra ruído de impulso através de um mecanismo de retransmissãoque opera a uma camada acima da camada física. Este mecanismo de re-transmissão está funcionalmente representado pelo bloco 112 na figura 1.Como um exemplo, é assumido que a função de retransmissão 112 está in-tegrada no ASIC digital 110 onde também a função de camada física 111forma parte.
A função de retransmissão 112 é sintonizada de acordo com aconfiguração da camada física 111, e mais especificamente de acordo comas características de intercalação - a profundidade de intercalação e o núme-ro de símbolos de DMT por palavra de código de RS ou retardo ID - e carac-terísticas de camada física adicionais que incluem a taxa de bits de dadosDBR na linha. Nesta, a camada física 111 inclui um agente que interfaceiacom a função de retransmissão 112 na camada mais alta e que compartilhaos parâmetros ID e a DBR com a função de retransmissão 112. A função deretransmissão 112 inclui um temporizador o qual indica que um pacote devídeo foi corrompido (perdido ou afetado) quando um certo intervalo de tem-po excedeu e nenhuma confirmação foi recebida do receptor no ADSL CPE103. É notado que isto poderia também funcionar na direção inversa onde oretardo de intercalação poderia ser diferente de up- e downstream. A funçãode retransmissão 112 após o que selecionará um número de pacotes de ví-deo consecutivos de sua memória que armazena os pacotes de vídeo recen-temente transmitidos, iniciando com aquele pacote que foi corrompido. Onúmero de pacotes de vídeo consecutivos que é selecionado, é determinadopelo retardo visto na camada física e configurado para ser no mínimo igual a:ceil (ID χ DBR/PL)
Sob as suposições acima, o número de pacotes de vídeo sele-cionados com isto é no mínimo igual a:ceil [16.10-3 s χ 4.106 bits/s/(1500 χ 8 bits/pacote)] = 6 pacotes
Iniciando com o pacote de vídeo que foi corrompido, a função deretransmissão 112 conseqüentemente deverá automaticamente reenviar 6pacotes de vídeo consecutivos, independentemente se estes pacotes devídeo estão efetivamente corrompidos.Pará outras linhas de ADSL que estende-se do ADSL CO 101
para diferentes ADSL CPEs através de diferentes pares de cobre, as carac-terísticas de camada física podem ser diferentes resultando em uma configu-ração diferente para a função de retransmissão nestas linhas. Dependendodo retardo de intercalação e da taxa de bits de downstream real nestas Ii-nhas, o número de pacotes consecutivos que serão automaticamente re-transmitidos cada vez que uma solicitação de retransmissão é recebida, po-de ser acima ou abaixo de 6, dependendo da configuração física naquelalinha. De qualquer modo, como a função de retransmissão será configuradae sintonizada para as características físicas da linha, o desempenho de cadalinha de ADSL na presença de ruído de impulso será otimizado.
Uma segunda modalidade, não ilustrada por desenhos, poderiaser uma linha de assinante onde uma FEC é utilizada a uma camada maisalta tal como a camada de RTP, para proteção contra os surtos de erros deruído de impulso em camadas inferiores. As informações de ruído de impul-so de camada física tais como as estatísticas de tempo interchegadas deri-vadas de medições de ruído de impulso executadas na linha de assinante(por exemplo pelo terminal remoto) podem ser utilizadas para configurar afunção de RTP FEC. Também aqui, o retardo desempenhará um papel. Co-mo um resultado, a função de RTP FEC deferirá de linha de assinante paraa linha de assinante, otimamente aproveitando-se do conhecimento de ca-racterísticas físicas da linha de assinante. O esquema de Pro-MPEG FECem uma das publicações acima citadas por exemplo é um esquema de FECbidimensional. Este esquema de Pro-MPEG FEC está baseado em cálculosde paridade (XOR) que são feitos sobre as colunas e as linhas de uma ma-triz de pacotes de RTP. Os pacotes de FEC corrompidos sobre as linhastrazem resiliência a perdas de pacotes individuais enquanto que os pacotesde FEC computados sobre as colunas trazem resiliência a perdas de surtode pacote. De acordo com esta invenção, o número de linhas precisará serdeterminado pelo comprimento de surto dos pacotes perdidos. Com isto,este número dependerá dos ajustes de camada física, em um modo similarcomo o esquema de retransmissão.
É notado que as características de camada física como o retardode intercalação podem ser mudadas no tempo de inicialização ou durante otempo de apresentação. Tal adaptação on-line das características de cama-da física de acordo com a corrente invenção pode ter um impacto sobre ascamadas mais altas, por exemplo, a camada de protocolo de RTP, se a fun-ção de proteção de RTP FEC ou o protocolo de retransmissão precisar serreconfigurado on-line em um modo sincronizado para ambas as extremida-des de transmissão e de recepção.
Apesar da presente invenção ter sido ilustrada por referência auma modalidade específica ilustrada pela figura 1, será aparente para aque-Ies versados na técnica que várias mudanças e modificações podem ser fei-tas dentro do espírito e do escopo da invenção. Está portanto contempladacobrir qualquer e todas as modificações, variações ou equivalentes que cai-am dentro do espírito e do escopo do princípio subjacente básico descrito ereivindicado neste pedido de patente o qual é de configurar a função de miti-gação de ruído de impulso, isto é, a função de retransmissão ou a função deFEC em camadas mais altas, de acordo com as características da camadafísica. Por exemplo o contexto de ADSL foi somente dado como um exem-plo. A pessoa versada compreenderá que implementações variantes da cor-rente invenção podem ser implementada em laços não de ADSL, por exem-pio as conexões de LAN com fio ou sem fio, as linhas de assinante de aces-so, as linhas de transmissão, etc. Outra escolha bastante artificial é ter afunção de camada física e a função de retransmissão integradas em um úni-co ASIC. Mais provável é ter a função de retransmissão fazendo parte de umservidor que serve diversas linhas. Tal servidor pode fazer parte de uma pla-ca separada que contém um armazenamento temporário de retransmissãoou uma memória assim como potência de processamento para manipular asretransmissões para uma pluralidade de linhas de ADSL. Alternativamente, afunção de retransmissão pode ser implementada em um servidor distribuídofora do DSLAM ou do nodo de acesso. Também, os parâmetros de camadafísica, isto é o retardo de intercalação ID e a taxa de bits de dados DBR, se-lecionados para sintonizar a função de retransmissão aqui acima descrita,foram escolhidos como exemplos. Novamente a pessoa versada apreciaráque vários outros parâmetros de camada física ou suas combinações pode-ria servir como uma entrada para configurar a função de retransmissão ou afunção de FEC em camadas mais altas. No caso de ADSL, por exemplo, onúmero de palavras de código de Reed-Solomon ou o assim denominadoparâmetro da camada física poderia ser utilizado para configurar a retrans-missão em camadas mais altas. É também notado que a função de retrans-missão poderia ser implementada na camada física ou uma camada maisalta como a camada de TCP. Assim é possível simular o tráfego de vídeo nonodo acesso, ou comunicar as características de camada física ou o númerode pacotes a serem retransmitidos para o hospedeiro de envio de TCP, oucamadas variantes como a camada de transporte de UDP (Protocolo de Da-tagrama do Usuário) para uma retransmissão baseada em UDP. Ainda, seráaparente para as pessoas versadas na técnica de equipamentos de teleco-municação que os blocos funcionais traçados na figura 1 e acima explicados,podem ser implementados em software, hardware ou uma combinação desoftware e hardware.
Claims (13)
1. Dispositivo (112) para mitigar os efeitos de ruído de impulsosobre a transferência de pacote dè dados por uma linha de comunicação(102), caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo (112) está configura-do pelo menos parcialmente de acordo com as características de camadafísica da dita linha de comunicação (102) ou outras linhas de comunicaçãoem uma rede onde a dita linha de comunicação faz parte.
2. Dispositivo (112) de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de que o dito dispositivo (112) é um dispositivo de retransmis-são de pacote de dados que compreende:a. um meio para memorizar os pacotes de dados recentementetransmitidos;b. um meio para receber uma solicitação de retransmissão paraum pacote de dados corrompido;c. um meio para gerar tempos de espera; ed. um meio para retransmitir pelo menos o pacote de dados cor-rompido.
3. Dispositivo (112) de acordo com a reivindicação 2, caracteri-zado pelo fato de que o dito meio para retransmitir está configurado pararetransmitir em resposta a cada solicitação de retransmissão uma quantida-de de pacotes de dados iniciando com o dito pacote de dados corrompido, adita quantidade sendo dependente de retardo de intercalação ID de camadafísica da dita linha de comunicação (102).
4. Dispositivo (112) de acordo com a reivindicação 2, caracteri-zado pelo fato de que o dito meio para retransmitir está configurado pararetransmitir em resposta a cada solicitação de retransmissão uma quantida-de de pacotes de dados iniciando com o dito pacote de dados corrompido, adita quantidade sendo dependente da taxa de bits de dados de camada físi-ca DBR da dita linha de comunicação (102).
5. Dispositivo (112) de acordo com a reivindicação 3 e a reivindi-cação 4, caracterizado pelo fato de que a dita quantidade está configuradapara ser igual a ceil (ID χ DBR/DPL), com DPL sendo o comprimento depacote dos ditos pacotes de dados.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dito dispositivo é um dispositivo de correção adiantada deerros.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o dito dispositivo de correção adiantada de erros está confi-gurado de acordo com as estatísticas de tempo interchegadas de camadafísica para um ruído de impulso medido na dita linha de comunicação.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o dito dispositivo de correção adiantada de erros está confi-gurado de acordo com ceil (ID χ DBR/DPL), com DPL sendo o comprimentode pacote dos ditos pacotes de dados.
9. Dispositivo (112) de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de que o dito dispositivo está integrado em um chip.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dito dispositivo está integrado èm um servidor.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dito dispositivo está integrado em um cartão de linha.
12. Agente de camada física integrado em um dispositivo (111)que implementa as funções de camada física para a transferência de paco-tes de dados por uma linha de comunicação (102), caracterizado pelo fatode que o dito agente de camada física está adaptado para interfacear com ecompartilhar as características de camada física com um dispositivo de miti-gação de ruído de impulso (112) como definido na reivindicação 1.
13. Método para mitigar os efeitos de ruído de impulso na trans-ferência de pacote de dados por uma linha de comunicação (102), caracteri-zado pelo fato de que o dito método compreende configurar um dispositivode mitigação de ruído de impulso (112) pelo menos parcialmente de acordocom as características de camada física da dita linha de comunicação (102).
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