ES2344099T3 - Sistema y procedimiento para la modificacion de tasas de utilizacion basada en vectores de persistencia. - Google Patents
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Abstract
Un sistema que comprende: un recurso (300) que tiene una medida de capacidad; y una pluralidad de usuarios (320), teniendo cada uno una tasa de utilización y un conjunto de vectores de persistencia, en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario, y en el que cada elemento de cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario; y un medio para determinar la utilización del recurso por cada uno de entre la pluralidad de usuarios al menos en parte mediante la tasa de utilización de cada uno de entre la pluralidad de usuarios; y medios para detectar (410) una condición de sobrecarga real o inminente cuando existe una relación predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad; medios para generar un número aleatorio; medios para comparar el número aleatorio con al menos un elemento de un vector de persistencia de al menos uno de entre la pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del usuario; y medios para disminuir la tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación es satisfactoria.
Description
Sistema y procedimiento para la modificación de
tasas de utilización basada en vectores de persistencia.
La presente invención se refiere a la
distribución de la utilización de un recurso limitado entre
múltiples usuarios. Más específicamente, la presente invención se
refiere a la modificación de tasas de utilización según un conjunto
de vectores de persistencia.
Un recurso compartido es uno que puede
utilizarse por múltiples usuarios. Los recursos compartidos que
tienen disponibilidad o capacidades limitadas incluyen ejemplos tan
diversos como centrales eléctricas y otras plantas de energía,
fuentes hídricas tales como depósitos y corrientes, sistemas de
suministro para la distribución de productos y/o material, y redes
y conductos de comunicaciones de datos. Los problemas asociados con
la asignación de la utilización de un recurso compartido entre
múltiples usuarios pueden surgir por tanto en muchos contextos
diferentes. Independientemente del contexto particular, sin embargo,
tales recursos pueden encontrarse en muchos sistemas en los que se
dan al menos las siguientes condiciones:
- \bullet
- la capacidad o disponibilidad del recurso compartido puede expresarse en términos de una tasa R finita de unidades por medida de tiempo (es decir kilovatios/hora, litros/minuto, cartones/semana o bits/segundo);
- \bullet
- en cualquier momento particular, el recurso se está utilizando por n usuarios diferentes, siendo n un número entero no negativo; y
- \bullet
- en cualquier momento particular, la utilización del i-ésimo usuario (siendo 1 \leq i \leq n) puede caracterizarse por una tasa u_{i} de utilización finita de unidades por medida de tiempo.
Un modelo básico de un sistema de este tipo se
muestra en la figura 1, en la que el recurso 100 se utiliza por los
usuarios 120a-d con unas tasas
110a-d, respectivamente. Dependiendo de la
implementación particular, la tasa R que caracteriza el recurso
compartido puede indicar un límite real o estimado de la capacidad
del recurso (por ejemplo en el caso de un conducto de
comunicaciones) o, como alternativa, la tasa R puede ser un umbral
que indica una carga máxima segura o permisible del recurso (por
ejemplo en el caso de una instalación o dispositivo de generación
de potencia). Asimismo, las tasas u_{i} de utilización pueden
indicar una utilización real, una utilización esperada, o
peticiones o demandas de utilización.
Una condición de sobrecarga surge cuando la suma
de las n tasas u_{i} de utilización en cualquier momento dado
supera el valor R. Con respecto a una central eléctrica, por
ejemplo, una condición de sobrecarga puede surgir cuando la
corriente total extraída supera la capacidad nominal. Con respecto a
un conducto de comunicaciones de datos, una condición de sobrecarga
puede surgir cuando la tasa de transferencia de datos total supera
la capacidad real del conducto, corrompiéndose de este modo los
datos en transmisión. En determinadas situaciones, tales como el
abastecimiento de agua o el almacenamiento de materiales, una
condición de sobrecarga también puede indicar que, aunque
actualmente se están satisfaciendo las demandas de usuario, se está
agotando la reserva o capacidad de almacenamiento intermedio.
Dependiendo de la naturaleza del recurso, las
consecuencias de una condición de sobrecarga variarán, incluyendo
posiblemente la necesidad de un periodo de interrupción para que se
recupere el recurso (por ejemplo enfriamiento de un sistema de
generación de potencia o rellenado de un depósito) o la necesidad de
gastar capacidad presente con el fin de repetir una utilización que
se intentó en el pasado pero que fracasó debido a la sobrecarga
(por ejemplo retransmisión de un paquete de datos corrompido por una
caída). El recurso puede incluso quedar temporal o permanentemente
inhabilitado hasta recuperar su capacidad anterior. En cualquier
caso, es deseable generalmente evitar condiciones de sobrecarga
siempre que sea posible.
La patente estadounidense n.º 5,857,147 describe
un procedimiento y un aparato para determinar la tasa de
transmisión de datos en un sistema de comunicación de múltiples
usuarios.
Un sistema según una realización de la invención
incluye un recurso y un número de usuarios del recurso. Cada
usuario del recurso tiene una tasa de utilización y un conjunto de
vectores de persistencia, y la utilización del recurso por parte
del usuario se determina al menos en parte por la tasa de
utilización del usuario. Cuando surge una relación predeterminada
entre una suma de las tasas de utilización y una determinada medida
de la capacidad del recurso, entonces al menos uno de los usuarios
cambia su tasa de utilización según al menos su conjunto de
vectores de persistencia.
La figura 1 muestra un diagrama de un sistema
que tiene un recurso compartido.
La figura 2 muestra un diagrama de un sistema
que tiene un recurso compartido y una unidad de control.
La figura 3 muestra un diagrama de un sistema
que tiene un consumidor, una pluralidad de productores y un canal
común.
La figura 4 muestra un procedimiento según una
primera realización de la invención.
La figura 5 muestra un procedimiento según una
segunda realización de la invención.
La figura 6 muestra una variación del
procedimiento de la figura 5.
La figura 7 muestra una variación adicional del
procedimiento de la figura 5.
Cuando surge una condición de sobrecarga en un
sistema según la figura 1, los usuarios 120 pueden no ser
conscientes de que se ha producido una sobrecarga, especialmente si
el recurso consume una capacidad de reserva con el fin de
satisfacer demandas de usuario. Incluso aunque la condición de
sobrecarga provoque que la disponibilidad del recurso para un
usuario caiga por debajo de una expectativa o demanda del usuario,
el usuario puede ser incapaz de verificar si la deficiencia se debe
a una sobrecarga del recurso o al fallo de otro componente en el
conducto de suministro. Además, en determinadas aplicaciones tales
como comunicaciones de datos inalámbricas, es posible que no exista
ningún mecanismo de realimentación mediante el que un usuario pueda
obtener una notificación oportuna de una sobrecarga. Por tanto, el
usuario puede continuar utilizando el recurso, sin ser consciente
del problema. En una situación de este tipo, es deseable que el
sistema incluya una capacidad para notificar a los usuarios acerca
de la condición de sobrecarga a través de, por ejemplo, una señal de
advertencia.
La figura 2 muestra un ejemplo de un sistema de
este tipo, en el que la unidad 230 de control recibe información
relativa a la utilización del recurso 200 por los usuarios
220a-d y envía información de realimentación tal
como una señal de advertencia a los usuarios 220a-d
sobre respectivos conductos 240a-d de
comunicaciones. Obsérvese que es posible que la unidad 230 de
control se implemente como parte del recurso 200 o alternativamente
como parte de uno de los usuarios 220a-d.
Si un usuario llega a ser consciente de una
condición de sobrecarga, entonces existe la posibilidad de una
solución promovida por el usuario. En este caso, si al menos algunos
de los usuarios son capaces de comunicarse entre sí, entonces puede
negociarse una solución tal como una reducción en la tasa de
utilización. En muchos casos, sin embargo, tal comunicación entre
usuarios puede no estar disponible, no ser práctica, o ser de otro
modo indeseable, en cuyo caso puede proporcionarse un mecanismo de
control alternativo para controlar la utilización del recurso. Este
mecanismo de control alternativo puede estar centralizado y/o
descentralizado.
Si estuviese disponible un conocimiento completo
de las necesidades de utilización futuras de los usuarios, entonces
sería teóricamente posible construir un plan de utilización óptimo
que satisficiese las necesidades de los usuarios en la medida de lo
posible, evitando al mismo tiempo por completo toda condición de
sobrecarga. En muchos sistemas en la práctica, sin embargo, las
necesidades futuras de un usuario se desconocerán, incluso por el
propio usuario. Una forma de evitar condiciones de sobrecarga en
tales sistemas sería basándose en las necesidades de utilización
actual: por ejemplo, concediendo asignaciones de tasa de utilización
a los usuarios únicamente conforme a peticiones. Con el fin de
transmitir peticiones de utilización desde los usuarios de vuelta a
la unidad de control, sin embargo, un esquema de este tipo
requeriría un conducto de comunicación aguas arriba que, de lo
contrario, podría no ser necesario. Además, se incurre en costes y
retardos adicionales para recibir, procesar y responder a tales
peticiones.
Con el fin de evitar algunas de las desventajas
de un esquema de petición/concesión, puede diseñarse un sistema
descentralizado en el que el control se comparte con los usuarios.
La unidad de control en un sistema de este tipo se concentra en la
predicción y evitación de condiciones de sobrecarga al tiempo que
emite suficiente información de realimentación para permitir que
los usuarios controlen su propia utilización en cierta medida.
Un procedimiento según una realización de la
invención puede implementarse en cualquier sistema que se ajuste al
modelo de la figura 1, en el que los usuarios pueden obtener una
notificación de una condición de sobrecarga (como en el sistema
modificado de la figura 2). Una aplicación ejemplar de un sistema de
este tipo se muestra en la figura 3, en el que los usuarios
320a-d son productores de datos, el recurso 300 es
un canal de transmisión común que conecta los productores con el
consumidor 350 de datos, y la unidad 330 de control recibe
información de utilización del consumidor. Los productores utilizan
el recurso 300 transmitiendo datos al consumidor 350 a o bajo tasas
310a-d, respectivamente, y reciben respectivas
señales 340a-d (que pueden incluir información de
realimentación y/u otra información de control) desde la unidad de
control.
\newpage
Una posible implementación de la aplicación
ejemplar es el enlace inverso de un sistema de telecomunicaciones
CDMA. En este caso, cada productor puede comprender 1) un
transmisor, tal como un teléfono móvil o una estación WLL (bucle
local inalámbrico), conectado a 2) un dispositivo de producción de
datos, tal como un ordenador portátil o un terminal de punto de
venta, a través de una tarjeta PCMCIA o una interfaz similar, y
emitir datos encapsulados en paquetes sobre IP o cualquier otro
protocolo adecuado. El consumidor 350 y la unidad 330 de control
pueden formar parte de una estación base, y pueden transportarse
señales 340 de control sobre un enlace directo. Ya se han
implementado varias generaciones y versiones de sistemas de
telecomunicaciones CDMA. Aunque la mayoría de estos sistemas CDMA
se han diseñado para transportar comunicaciones de voz
digitalizadas, sin embargo, el procedimiento descrito en el
presente documento es especialmente adecuado para una red que da
servicio a productores con tasas de transmisión que varían en gran
medida, tales como una red de sólo datos o una red mixta de voz y
da-
tos.
tos.
Un procedimiento según una primera realización
de la invención se describe en la figura 4 con referencia al
sistema de la figura 2. En este procedimiento, una utilización del
recurso por parte del usuario en cualquier momento particular se
determina en relación con una tasa de utilización predeterminada.
Como se indica en el bloque 400, un usuario particular está
configurado para tener una tasa r_{j} de utilización. La tasa
r_{j} de utilización es una de entre un conjunto de m tasas
r_{l} a r_{m} disponibles predeterminadas, donde la relación a
< b implica que r_{a} < r_{b}. No es necesario que todos
los usuarios tengan el mismo conjunto de tasas disponibles, pero el
conjunto para cada usuario debe conocerlo la unidad 230 de control
de modo que ésta pueda predecir de manera fiable el estado de
utilización del recurso y emitir una señal de advertencia de manera
apropiada. También es posible que cada conjunto de tasas disponibles
del usuario se actualice por la unidad 230 de control ya sea de
manera periódica o de otro modo. Esquemas de selección, asignación
y atribución de tasa, que pueden utilizarse en sistemas que
incorporan una realización de la invención, incluyen los descritos
en las solicitudes de patente en tramitación junto con la presente
n.º 09/264,297, titulada "METHOD OF RATE ALLOCATION IN A DATA
COMMUNICATIONS NETWORK", presentada el 4 de marzo de 1999 y
transferida al cesionario de la presente invención, y, 09/410, 199
titulada "SYSTEM AND METHOD FOR
PERSISTENCE-VECTOR-BASED RATE
ASSIGNMENT", presentada simultáneamente junto con la presente,
transferida al cesionario de la presente invención, incorporándose
la divulgación de estas solicitudes a la presente memoria por
referencia.
Obsérvese que la tasa r_{j} de utilización
puede indicar una tasa permisible máxima, es decir un permiso más
que un requisito de utilizar el recurso a una tasa dada. La tasa
real a la que el usuario utiliza el recurso puede depender de otros
factores además de la tasa de utilización, tal como una necesidad
actual del usuario y/o la capacidad de utilizar el recurso.
Asimismo, obsérvese que la tasa real a la que el usuario utiliza el
recurso no tiene por qué ser un miembro del conjunto de tasas
disponibles.
En una implementación particular, cada usuario
tiene el mismo conjunto de tasas disponibles fijo, en el que cada
tasa se expresa en kilobits por segundo (Kb/s) y el conjunto de
tasas está diseñado para aumentar en potencias de dos. Dado que
doblar la tasa requiere doblar la potencia para mantener la misma
proporción de energía por bit respecto a densidad espectral de
potencia de ruido (E_{b}/N_{0}), cada paso de tasa corresponde
por tanto a un paso de potencia de 3 dB. Los valores de tasa
disponibles en este ejemplo incluyen 4,8, 9,6, 19,2, 38,4, 76,8,
153,6 y 307,2 Kb/s.
Además de una tasa de utilización, cada usuario
también tiene un conjunto de vectores de persistencia, aunque es
posible tener otros usuarios en el sistema que carecen de un
conjunto de vectores de persistencia. La longitud de cada uno de
estos vectores puede ser cualquier número entero mayor de cero, y
cada elemento vector corresponde a una de entre el conjunto de
tasas disponibles y representa una probabilidad de que la tasa de
utilización sea la correspondiente de entre el conjunto de tasas
disponibles. En la aplicación ejemplar, cada elemento vector es un
valor de persistencia que representa una probabilidad de 0 a 1. El
conjunto de vectores de persistencia puede ser único para cada
usuario, o puede asignarse el mismo conjunto a todos los usuarios en
una clase particular, o puede asignarse el mismo conjunto a todos
los usuarios en el sistema. Asimismo, el conjunto de vectores de
persistencia puede ser un aspecto permanente de la operación del
usuario, o puede emitirlo la unidad 230 de control, en cuyo caso
puede actualizarse de manera periódica o de otro modo. Otros
aspectos relevantes de la distribución y utilización de vectores de
persistencia se comentan en la solicitud en tramitación junto con
la presente n.º 09/XXX,XXX titulada "METHOD AND APPARATUS FOR
PERSISTENCE-VECTOR-BASED RATE
ASSIGNMENT", incorporándose la divulgación de esta solicitud por
referencia anterior.
En este procedimiento, el conjunto de vectores
de persistencia del usuario incluye un vector P de
(m-1) elementos, donde P = {P_{k} siendo 1 \leq
k \leq m-1} y m es el número de miembros del
conjunto de tasas disponibles del usuario. (El vector P puede ser
el único vector en el conjunto de vectores de persistencia, o el
vector P puede seleccionarse de entre otros en el conjunto según
criterios tales como la tasa de utilización más reciente o la tasa
real más reciente para este usuario). El vector P puede (aunque no
es necesario) tener la forma de una función de densidad de
probabilidad, en la que la suma de sus elementos (o de los valores
representados por sus elementos) es igual o sustancialmente igual a
uno.
En el bloque 410, el usuario recibe una señal de
advertencia desde la unidad 230 de control. Esta señal de
advertencia puede emitirse, por ejemplo, cuando se detecta una
condición de sobrecarga real o inminente, y puede enviarse a todos
los usuarios o sólo a un subconjunto de los usuarios (por ejemplo
sólo a los usuarios que tienen vectores de persistencia). Diversas
realizaciones y aplicaciones de un sistema en el que la señal de
advertencia se indica mediante un bit ocupado en una señal de enlace
inverso se describen en la solicitud en tramitación junto con la
presente n.º 09/346,882 titulada "METHOD AND APPARATUS FOR SIGNAL
COMBINING IN A HIGH DATA RATE COMMUNICATIONS SYSTEM", presentada
el 2 de julio de 1999 y transferida al cesionario de la presente
invención.
Tras recibir la señal de advertencia, el usuario
genera un número x aleatorio según se indica en el bloque 420. El
intervalo y distribución de x están limitados únicamente por la
implementación particular; en una aplicación ejemplar, x representa
un valor extraído de un conjunto que tiene una distribución uniforme
a lo largo del intervalo de 0 a 1. En el bloque 430, el valor de x
se somete a prueba frente al valor P_{j} de persistencia, donde
P_{j} es el elemento de vector P de persistencia que corresponde a
la tasa r_{j} de utilización. Si la prueba no es satisfactoria
(es decir x no es menor que P_{j}), entonces la tasa de
utilización del usuario no se ve afectada por la condición de
sobrecarga, tal como se muestra en el bloque 440. Si la prueba es
satisfactoria (es decir x es menor que P_{j}), sin embargo,
entonces la tasa de utilización del usuario se disminuye de r_{j}
a r_{j-1}, como se muestra en el bloque 450. Si la
tasa de utilización del usuario ya es la tasa más baja en el
conjunto de tasas disponibles del usuario, entonces el éxito en el
bloque 450 puede indicar una reducción hasta una tasa inferior
predeterminada o incluso una denegación del servicio. Este
procedimiento puede alterarse para permitir la utilización de una de
entre muchas otras relaciones entre los valores de x y P_{j} en
lugar de la condición de prueba mostrada en el bloque 430,
dependiendo de las características particulares de los valores
elegidos para x y P_{j}.
Obsérvese que los valores dados a los elementos
de vector P de persistencia influirán en parte en la manera en que
se influye en la redistribución de la utilización del recurso entre
usuarios que empiezan con diferentes tasas de utilización. Por
ejemplo, una redistribución más equitativa puede conseguirse
eligiendo valores grandes para elementos de vector P de
persistencia que corresponden a tasas de utilización elevadas y
valores bajos para elementos de P que corresponden a tasas de
utilización bajas. Un esquema de este tipo hará que sea más
probable que un usuario que actualmente tiene una tasa de
utilización elevada reduzca su tasa, al tiempo que hace que sea
menos probable que un usuario que ya tiene una tasa de utilización
baja tenga que reducir su tasa adicionalmente. Obsérvese asimismo
que en un caso en el que cada vector de persistencia está asociado
con un miembro particular del conjunto de tasas disponibles, las
relaciones entre estos vectores también influirán en la
redistribución de la utilización del recurso. Obsérvese también que
la utilización de un esquema de doblado de la tasa descrito
anteriormente (o una distribución similar no constante dentro del
conjunto de tasas de utilización) permitirá que reducciones de la
tasa de utilización por parte de usuarios con tasa elevada liberen
más capacidad de recurso que reducciones de tasa de utilización por
parte de usuarios con tasa baja.
Pueden utilizarse numerosas variaciones del
procedimiento descrito anteriormente en aplicaciones de esta
realización. Por ejemplo, los usuarios pueden compartir el mismo
conjunto de vectores de persistencia, o pueden asignarse diferentes
conjuntos de vectores de persistencia para permitir la
implementación de un esquema de prioridad entre los usuarios. En
otra variación, el primer elemento de cada vector de persistencia
puede eliminarse (o ajustarse para representar una probabilidad de
1) de modo que usuarios que ya tienen la tasa de utilización más
baja no sufran una reducción de tasa adicional. Asimismo, más de uno
de entre los primeros elementos de los vectores de persistencia
pueden tratarse así para proteger a los usuarios de otras tasas
bajas.
Pueden existir limitaciones adicionales sobre la
tasa de utilización como consecuencia de otros aspectos de la
implementación particular. Por ejemplo, la tasa a la que el usuario
realmente utiliza o accede al recurso compartido puede limitarse
por factores tales como la presente capacidad o potencia del
usuario. Por tanto, es posible que el usuario pueda utilizar o
pueda permitírsele utilizar una tasa inferior a la tasa de
utilización concedida mediante este procedimiento o uno
similar.
Puede ser deseable elegir una tasa R (una medida
de capacidad del recurso compartido) que sea un valor umbral en
lugar de la capacidad real del recurso compartido de modo que la
señal de advertencia se genera antes de que tenga lugar una
condición de sobrecarga, permitiendo de este modo al sistema
reaccionar para evitar la condición. En este caso, el umbral R debe
seleccionarse para tener en cuenta al menos (1) el retardo más largo
posible en la respuesta del sistema, caracterizado por el tiempo
máximo entre la generación de la señal de advertencia y la
consecuente reducción en la utilización total del recurso, y (2) el
máximo aumento posible en utilización del recurso durante el
periodo de tal retardo.
Un procedimiento según una segunda realización
de la invención se describe en la figura 5 con referencia a la
figura 2. A diferencia del procedimiento descrito anteriormente,
este procedimiento permite reducir la tasa de utilización del
usuario hasta cualquier otra tasa en el conjunto de tasas
disponibles en lugar de sólo hasta una tasa particular. Como en el
procedimiento descrito anteriormente, un usuario está configurado
para tener una tasa r_{j} de utilización a partir del conjunto de
tasas r_{l} a r_{m} disponibles del usuario (según se indica en
el bloque 500) y un vector P de persistencia de
(m-1) elementos que puede seleccionarse a partir de
un conjunto según, por ejemplo, el índice j. En el bloque 510, se
recibe una señal de advertencia desde la unidad 230 de control, y
en el bloque 520 el usuario genera un número x aleatorio según se ha
descrito anteriormente. En esta fase, el usuario también ajusta un
índice k para que sea igual al índice j.
En el bloque 530, el valor de x se somete a
prueba frente al valor P_{k} de persistencia, donde P_{k} es el
elemento de vector P de persistencia que corresponde a la tasa
u_{k} de utilización. Si la prueba no es satisfactoria (es decir
x no es menor que P_{k}), entonces el índice j se ajusta para que
sea igual a k en el bloque 560, y el procedimiento finaliza en el
bloque 570 con el usuario configurado para tener la tasa r_{j} de
utilización. En este caso, en otras palabras, la tasa de utilización
del usuario no se ve afectada por la condición de sobrecarga.
Si la prueba en el bloque 530 es satisfactoria
(es decir x es menor que P_{k}), entonces el valor del índice k
se somete a prueba. Si k ya está en su valor mínimo (es decir uno en
este ejemplo), entonces el procedimiento continúa hacia los bloques
560 y 570 igual que antes. De lo contrario, se aplica un decremento
al valor de k (es decir se reduce en uno) y se repite la prueba.
Según este procedimiento, cuando finalmente se alcanza el bloque
570, el usuario puede configurarse para tener cualquier tasa de
utilización en el conjunto que sea igual a o menor que la tasa de
utilización indicada en el bloque 500. De nuevo, este procedimiento
puede alterarse para permitir la utilización de una de entre muchas
otras relaciones entre los valores de x y P_{k} en lugar de la
condición de prueba mostrada en el bloque 530, dependiendo de las
características particulares de los valores elegidos para x y
P_{k}.
En una variación de este procedimiento, tal como
se muestra en la figura 6, es posible denegar al usuario la
utilización del recurso compartido. El bloque 540 se sustituye por
el bloque 542, lo que permite al índice k alcanzar un valor de
cero. Cuando esto sucede, el usuario se configura para tener una
tasa de utilización nula en el bloque 580. Esta tasa de utilización
nula puede representar una cierta tasa predeterminada fuera del
conjunto de tasas disponibles (por ejemplo una tasa mínima que se
extrae de la capacidad reservada) o puede representar una tasa de
utilización de cero y por tanto una denegación completa de la
utilización. La figura 7 muestra una variación adicional del
procedimiento de la figura 5, en el que se genera un nuevo número x
aleatorio en el bloque 526 en cada iteración del bucle (en esta
variación, el bloque 520 puede reducirse como en el bloque 522 para
incluir sólo la inicialización del índice k).
Con respecto a los procedimientos mostrados en
las figuras 4-7, obsérvese que puede establecerse un
límite mínimo de la tasa de utilización seleccionada ajustando los
elementos del vector de persistencia que corresponden a esa tasa y
a cualquier tasa inferior para que indiquen una probabilidad de 1
(es decir ajustar estos elementos a cero en los ejemplos de las
figuras 4-7). En tal caso, las pruebas en los
bloques 430 y 530 no serán satisfactorias cuando se alcanza esa
tasa (o cuando se llama el procedimiento con el usuario que ya tiene
una tasa de utilización inferior), y no tendrá lugar una reducción
adicional en la tasa de utilización.
La descripción precedente de las realizaciones
preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la
técnica realizar o utilizar la presente invención. Diversas
modificaciones de estas realizaciones son posibles, y los
principios genéricos presentados en el presente documento pueden
aplicarse también a otras realizaciones. Por ejemplo, los índices
tales como los del conjunto de tasas disponibles y el vector de
persistencia a los que se ha hecho referencia pueden empezar en
cero, o en cualquier otro número o símbolo, en lugar de empezar en
uno. Asimismo, en un conjunto de tasas disponibles, la relación a
< b puede implicar que r_{a} > r_{b}, o en lugar de ello
las diversas tasas pueden disponerse en algún otro orden.
Además, la invención puede implementarse en
parte o en su totalidad como circuitos físicos, como configuraciones
de circuito fabricadas en circuitos integrados de aplicación
específica, o como programas de firmware cargados en
memorias no volátiles o programas de software cargados desde o en
medios de almacenamiento de datos tales como código legible por
máquina, siendo un código de este tipo instrucciones ejecutables por
disposiciones de elementos lógicos tales como microprocesadores u
otras unidades de procesamiento de señal digital.
Claims (20)
1. Un sistema que comprende:
un recurso (300) que tiene una medida de
capacidad; y
una pluralidad de usuarios (320), teniendo cada
uno una tasa de utilización y un conjunto de vectores de
persistencia,
en el que cada uno de entre la pluralidad de
usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa
de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas
disponibles del usuario; y
en el que cada elemento de cada vector en el
conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de
tasas disponibles del usuario, y
en el que cada elemento de cada vector en el
conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de
utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del
conjunto de tasas disponibles del usuario; y
un medio para determinar la utilización del
recurso por cada uno de entre la pluralidad de usuarios al menos en
parte mediante la tasa de utilización de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios; y
medios para detectar (410) una condición de
sobrecarga real o inminente cuando existe una relación
predeterminada entre una suma de las tasas de utilización y la
medida de capacidad;
medios para generar un número aleatorio;
medios para comparar el número aleatorio con al
menos un elemento de un vector de persistencia de al menos uno de
entre la pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del
usuario; y
medios para disminuir la tasa de utilización de
al menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación
es satisfactoria.
2. El sistema según la reivindicación 1, en el
que cada vector en el conjunto de vectores de persistencia de al
menos uno de entre la pluralidad de usuarios corresponde a un
miembro del conjunto de tasas disponibles del usuario.
3. El sistema según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que los medios para comparar están adaptados
para comparar el número aleatorio con el elemento de un vector de
persistencia del usuario correspondiente a la tasa de utilización
del usuario.
4. El sistema según cualquier reivindicación
anterior, en el que cada uno de entre la pluralidad de usuarios
tiene el mismo conjunto de tasas disponibles.
5. El sistema según la reivindicación 4, en el
que cada uno de entre la pluralidad de usuarios tiene el mismo
conjunto de vectores de persistencia.
6. El sistema según cualquier reivindicación
anterior, en el que la relación predeterminada entre una suma de
las tasas de utilización y la medida de capacidad existe cuando la
suma de las tasas de utilización no es menor que la medida de
capacidad.
7. El sistema según cualquier reivindicación
anterior, en el que el número aleatorio de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios se extrae de un conjunto que tiene una
distribución uniforme.
8. El sistema según cualquier reivindicación
anterior, comprendiendo además dicho sistema una unidad de control,
en el que la unidad de control envía una señal de advertencia a al
menos uno de entre la pluralidad de usuarios cuando la relación
predeterminada existe entre una suma de las tasas de utilización y
la medida de capacidad.
9. El sistema según la reivindicación 8, en el
que cada uno de entre la pluralidad de usuarios comprende un
productor de datos, y cada una de entre las tasas de utilización
comprende una tasa de producción de datos.
10. El sistema según la reivindicación 9, en el
que el recurso es un canal inalámbrico para comunicaciones de
datos; y en el que la utilización del recurso comprende transmitir
datos sobre el canal inalámbrico.
11. El sistema según la reivindicación 10, en el
que el recurso es el enlace inverso de un canal CDMA inalámbrico
para comunicaciones de datos.
\vskip1.000000\baselineskip
12. El sistema según la reivindicación 11, en el
que el valor de al menos un miembro de un conjunto de tasas
disponibles del usuario es sustancialmente igual a 19.200x2'
bits/segundo, en el que i es un número entero.
13. El sistema según la reivindicación 10, en el
que en el conjunto de tasas disponibles de al menos uno de entre la
pluralidad de usuarios, el valor de al menos un miembro del conjunto
es sustancialmente igual al doble del valor de otro miembro del
conjunto.
14. El sistema según la reivindicación 10, en el
que la tasa de utilización de al menos uno de entre la pluralidad
de usuarios es una tasa de utilización nula.
15. El sistema según la reivindicación 10, en el
que una utilización real del recurso por al menos uno de entre la
pluralidad de usuarios no es mayor que la tasa de utilización del
usuario.
16. El sistema según la reivindicación 10, en el
que la unidad de control modifica el conjunto de vectores de
persistencia de al menos uno de entre la pluralidad de usuarios al
menos indirectamente.
17. El sistema según cualquier reivindicación
anterior, en el que la medida de capacidad es un umbral
predeterminado, siendo dicho umbral predeterminado inferior a una
capacidad real del recurso.
18. El sistema según la reivindicación 17,
determinándose el umbral predeterminado por al menos la capacidad
real del recurso, un retardo mínimo entre un envío de una señal de
advertencia y la obtención de una reducción resultante en la
utilización del recurso, y un aumento máximo en la utilización del
recurso a lo largo de un periodo del retardo mínimo.
19. Un procedimiento que comprende:
utilizar un recurso compartido que tiene una
medida de capacidad, compartiéndose el recurso compartido por una
pluralidad de usuarios, que tienen cada uno una tasa de utilización
y un conjunto de vectores de persistencia,
en el que cada uno de entre la pluralidad de
usuarios tiene un conjunto de tasas disponibles, siendo cada tasa
de utilización del usuario un miembro del conjunto de tasas
disponibles del usuario; y
en el que cada elemento de cada vector en el
conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios corresponde a un miembro del conjunto de
tasas disponibles del usuario, y
en el que cada elemento de cada vector en el
conjunto de vectores de persistencia de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios indica una probabilidad de que la tasa de
utilización cambie para ser igual al correspondiente miembro del
conjunto de tasas disponibles del usuario; y
determinar la utilización del recurso al menos
en parte por la tasa de utilización de cada uno de entre la
pluralidad de usuarios; y
detectar (410) una condición de sobrecarga real
o inminente cuando existe una relación predeterminada entre una
suma de las tasas de utilización y la medida de capacidad;
generar un número aleatorio;
comparar el número aleatorio con al menos un
elemento de un vector de persistencia de al menos uno de entre la
pluralidad del conjunto de vectores de persistencia del usuario;
y
disminuir al menos una tasa de utilización de al
menos uno de entre la pluralidad de usuarios si la comparación es
satisfactoria.
20. El procedimiento según la reivindicación 19,
que comprende además recibir una señal de advertencia, refiriéndose
dicha señal de advertencia a la utilización del recurso
compartido.
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