ES2639392T3

ES2639392T3 - Redes virtuales dentro de una red física

Info

Publication number: ES2639392T3
Application number: ES11165466.1T
Authority: ES
Inventors: Jouni Kemppainen; Olli-Pekka Lahtinen; Mika VÄISÄNEN
Original assignee: Airbus Defence and Space Oy
Current assignee: Airbus Defence and Space Oy
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: HUE034231T2; WO2012152787A1; PL2523401T3; CN103650434A; CN103650434B; EP2523401B1; EP2523401A1

Abstract

Un método para un sistema (100) que comprende al menos tres nodos (101, 102, 102) de red conectados entre sí por medio de enlaces físicos (PH-1, PH-2, PH-3) que forman una red física en anillo, comprendiendo el método: configurar una primera red virtual que conecta los mismos al menos tres nodos de red de la red física en anillo en forma de una cadena (V1-1, V1-2) que tiene dos puntos de extremo de modo que la configuración de la primera red virtual es de naturaleza estática pero se puede actualizar la configuración si surge la necesidad, almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la primera red virtual una dirección de salto siguiente de enlace ascendente o una dirección de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo una dirección de salto siguiente para enlace ascendente y una dirección de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena; y configurar una segunda red virtual que conecta los mismos al menos tres nodos de red del anillo físico que la primera red virtual está conectando, en forma de una cadena (V2-1, V2-2) que tiene dos puntos de extremo, de los cuales al menos uno no es común con los puntos de extremo de la primera red virtual, de modo que la configuración de la segunda red virtual es de naturaleza estática pero se puede actualizar la configuración si surge la necesidad, almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la segunda red virtual una dirección de salto siguiente de enlace ascendente o una dirección de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo una dirección de salto siguiente para enlace ascendente y una dirección de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena; caracterizado por utilizar la primera red virtual y la segunda red virtual para transmitir de manera correspondiente y sustancialmente simultánea un paquete y una copia del paquete; comprendiendo además el método: recibir (301), en un nodo de red, un paquete a través de una de la primera red virtual y la segunda red virtual; comprobar (305, 306) si el paquete tiene como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red; y en caso negativo, reenviar (307) el paquete según la configuración de la red virtual correspondiente.

Description

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DESCRIPCION

Redes virtuales dentro de una red ffsica Campo

La invencion se refiere al campo de las telecomunicaciones y, en particular, a redes virtuales en sistemas de comunicaciones con conmutacion de paquetes.

Antecedentes

La siguiente descripcion de la tecnica anterior puede incluir percepciones, descubrimientos, entendimientos o divulgaciones, o asociaciones junto con divulgaciones, no conocidas en la tecnica relevante antes de la presente invencion, sino proporcionadas por la invencion. Algunas de tales contribuciones de la invencion pueden estar espedficamente precisadas en lo que sigue, mientras que otras de estas contribuciones de la invencion resultaran evidentes a partir de su contexto.

Con la evolucion de las tecnologfas de comunicaciones y los distintos servicios que utilizan tecnologfa con conmutacion de paquetes, la importancia de unas comunicaciones fiables y continuas para algunos servicios ha aumentado constantemente. Una de las razones reside en que el trafico en tiempo real, por ejemplo la voz, es muy sensible a interrupciones del enlace y/o a distintos retrasos causados por la transmision de trafico en tiempo real a traves de una red de paquetes utilizando protocolo de Internet (IP, por sus siglas en ingles) o Ethernet, por ejemplo.

Las redes que utilizan IP o Ethernet permiten el uso de paquetes de tamano variable y el reencaminamiento de paquetes en caso de interrupcion de un enlace. Una solucion que ofrece tolerancia a fallos frente a una interrupcion de enlace se basa en conectar nodos de red en un anillo, tambien denominado bucle, en donde se pasa a inactivo uno de los enlaces de transmision (un enlace se realiza entre dos nodos) de modo que no existe bucle de transmision y, en caso de una interrupcion de enlace, se pasa a activo el enlace inactivo. Dependiendo de la implementacion, esto se logra utilizando un protocolo de arbol de expansion implementado por nivel 2 de Ethernet u otros conmutadores de capa de enlace de datos correspondientes (tambien denominados puentes), o bien utilizando un protocolo de encaminamiento de estado de enlace implementado por nivel 3 de IP u otros encaminadores de capa de red correspondientes. El protocolo de arbol de expansion crea un arbol de expansion dentro de una red de malla de conmutadores de capa 2 conectados y deshabilita aquellos enlaces que no forman parte del arbol de expansion, dejando una unica ruta activa entre dos redes cualesquiera. Los enlaces deshabilitados son rutas de respaldo que se activan durante una convergencia, si se interrumpe un enlace activo. Un protocolo de encaminamiento de estado de enlace, implementado en cada encaminador, recopila informacion de estado de enlace de cada uno de los otros encaminadores, detecta cambios en una topologfa de red, tales como interrupciones de enlace, y converge a una nueva estructura de encaminamiento sin bucles en cuestion de segundos.

Aun asf, cuando se interrumpe un enlace activo la convergencia tarda cierto tiempo, y se pueden perder algunos paquetes o bien puede aumentar el retraso de la conexion, provocando que los datos en tiempo real recibidos fluctuen. Esto resulta especialmente problematico en telecomunicaciones relacionadas con la seguridad publica: la perdida de parte de una direccion, por ejemplo, puede ser fatal.

En el documento FR 2791839 se describe una solucion alternativa para la convergencia. Describe una solucion para terminales ATM (modo de transferencia asmcrona, por sus siglas en ingles), en los que un terminal ATM emisor duplica un paquete (celula) ATM y despues utiliza dos distintos circuitos virtuales paralelos a traves de los cuales se envfan los paquetes que contienen el mismo contenido de datos al terminal ATM receptor, que a continuacion elimina uno de los paquetes. El ATM difiere de otras tecnologfas de redes con conmutacion de paquetes por utilizar un modelo orientado a la conexion (que se asemeja a la tecnologfa con conmutacion de circuitos), en el cual se establece un circuito virtual entre dos puntos de extremo antes de que pueda comenzar el intercambio real de datos. Por lo tanto, cada vez que se establece una conexion se establecen los circuitos virtuales paralelos. Ademas, dado que el establecimiento de los circuitos virtuales paralelos tiene como fin el proporcionar tolerancia a fallos, existen dos conexiones ffsicas de red de extremo a extremo separadas. La implementacion de este tipo de solucion en otras redes con conmutacion de paquetes incrementa los costes, recarga los nodos de red, incrementa el tiempo que se tarda en establecer una comunicacion y crea el problema de como asegurar que realmente existan dos conexiones de extremo a extremo distintas entre el emisor y el receptor.

El documento US 2009/0274044 describe una solucion en la que se define un igual numero de redes en cadena virtuales, ya que existen enlaces ffsicos entre nodos de red en una red ffsica en anillo. En el documento US 2009/0274044 se transmiten paquetes utilizando una de las redes virtuales, y las demas son redes de respaldo, de las cuales se selecciona una, en respuesta a la deteccion de una interrupcion de enlace en la red virtual en uso en ese momento, para utilizarla en lugar de la red virtual en uso en ese momento. La red de respaldo seleccionada es aquella que no comprenda un enlace en el cual se haya detectado la interrupcion de enlace.

El documento WO 00/13376 describe dos alternativas distintas respecto a como implementar un sistema redundante de comunicacion de datos en paquetes. En la primera opcion, se establecen una primera ruta de extremo a extremo a traves de una red y una segunda ruta de extremo a extremo a traves de una red para lograr una transmision

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redundante de datos, de forma que por la primera ruta se env^a desde el nodo emisor al nodo receptor un paquete de datos que comprende una primera etiqueta y datos reales, y por la segunda ruta se envfa otro paquete de datos que comprende una segunda etiqueta y una copia de los datos reales. Las rutas son distintas, de forma que pasan por nodos de red diferentes. Se pueden enviar datos no redundantes a traves de una de las rutas, o bien se puede establecer una nueva ruta para los datos no redundantes. La segunda opcion consiste en utilizar dos redes unidireccionales en anillo, en las cuales los nodos de red estan conectados a sus vecinos del anillo mediante dos enlaces ffsicos unidireccionales. Los datos redundantes se envfan utilizando ambas redes, y los datos no redundantes utilizando una de las redes. El documento WO 00/13376 describe tambien diferentes formas de detectar las interrupciones de enlace.

Compendio

Es un objeto de la presente invencion proporcionar comunicacion continua e ininterrumpida incluso cuando se interrumpa un enlace activo. El objeto se logra mediante un metodo, un sistema y un nodo de red tales como se definen en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se describen realizaciones adicionales de la invencion.

Segun un aspecto, se configuran semiestaticamente al menos dos redes en cadena virtuales independientes dentro de una red ffsica en anillo, de modo que nodos de red del anillo ffsico pertenecen a ambas redes en cadena virtuales, teniendo las redes en cadena un extremo en el mismo nodo y el otro extremo en nodos distintos.

Constituye una ventaja el hecho de que las redes en cadena virtuales dentro de una red ffsica proporcionan redundancia sin requerir una red ffsica adicional, y que no se necesita convergencia en caso de una interrupcion de enlace.

Breve descripcion de los dibujos

En lo que sigue se describiran con mayor detalle distintas realizaciones, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales

la Figura 1 muestra la arquitectura simplificada de un sistema y diagramas esquematicos de aparatos segun una realizacion;

la Figura 2 ilustra un ejemplo de flujos de paquete en redes virtuales;

la Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realizacion ilustrativa; y

la Figura 4 es un diagrama de bloques simplificado de un aparato segun una realizacion.

Descripcion detallada de algunas realizaciones

Se describiran ahora con mayor detalle, en lo que sigue, realizaciones ilustrativas de la presente invencion, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran algunas de las realizaciones de la invencion, pero no todas. De hecho, la invencion puede realizarse de muchas formas distintas, y no se la debe considerar limitada a las realizaciones expuestas en la presente memoria; antes bien, estas realizaciones se ofrecen para que esta descripcion cumpla requisitos legales aplicables. Aunque la memoria descriptiva puede hacer referencia en varios lugares a "una" o "algunas" realizaciones), esto no significa necesariamente que cada una de dichas referencias lo sea a la misma o las mismas realizaciones, o que la caractenstica solo se aplique a una unica realizacion. Tambien se pueden combinar caractensticas individuales de distintas realizaciones para proporcionar otras realizaciones.

Son aplicables realizaciones de la presente invencion a cualquier estacion base, repetidora, encaminador, conmutador, pasarela, componentes correspondientes, aparatos correspondientes, y/o a cualquier sistema de comunicacion o cualquier combinacion de diferentes sistemas de comunicacion que soporten redes virtuales dentro de una red ffsica o redes ffsicas. El sistema de comunicacion puede ser un sistema de comunicacion inalambrico o bien un sistema de comunicacion que utilice tanto redes fijas como redes inalambricas. Los protocolos utilizados y las especificaciones de los sistemas y aparatos de comunicacion, en especialmente dentro de la comunicacion inalambrica, se desarrollan rapidamente. Este desarrollo puede exigir cambios adicionales a una realizacion. Por lo tanto, todos los terminos y expresiones deben interpretarse en sentido amplio, y estan destinados a ilustrar la realizacion, no a restringirla.

En lo que sigue, un enlace significa una conexion entre dos nodos de red.

En la Figura 1 se ilustra una arquitectura general de un sistema 100 segun una realizacion. La Figura 1 es una arquitectura simplificada que muestra solamente un numero mmimo de nodos de red requeridos para implementar la realizacion, y no equipos de usuario ni conexiones a otras redes. Resulta evidente para un experto en la tecnica que un sistema y una red comprenden en la practica muchos nodos de red (cuyo numero puede ser par o impar) y los nodos de red pueden servir para diversos propositos, por ejemplo una estacion base o un conmutador o una pasarela. Dependiendo de la implementacion, los nodos de red pueden soportar multiconexion (en ingles, "multi-homing") es decir, estan configurados para recibir y/o enviar a traves de dos o mas enlaces de comunicacion activos.

En la realizacion ilustrada en la Figura 1, los nodos 101, 102 y 103 de red estan conectados entre sf por medio de

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enlaces ffsicos PH-1, PH-2, PH-3, y la red ffsica asf formada es una red en anillo, es decir, una red en la cual los nodos estan conectados a un bucle cerrado. Los enlaces ffsicos pueden ser enlaces fijos (cableados) o inalambricos, y la red puede comprender ambos tipos de enlaces.

Dentro de la red ffsica, los nodos estan conectados por dos redes en cadena virtuales independientes V1 y V2, conectando cada red virtual en cadena, en el ejemplo ilustrado, todos los nodos de red mediante enlaces virtuales, una primera red virtual mediante enlaces V1-1 y Vl-2, y una segunda red virtual mediante enlaces V2-1 y V2-2, teniendo cada cadena dos puntos de extremo y no formando un bucle cerrado. A una red en cadena tambien se la denomina red lineal. En el ejemplo ilustrado, la cadena es NN1-NN3-NN2 en la primera red virtual y NN1-NN2-NN3 en la segunda red virtual. Por lo tanto, las redes virtuales del ejemplo tienen direcciones de transmision opuestas para un paquete (como puede verse en la Figura 2). Las redes virtuales ilustradas en la Figura 1 son bidireccionales en el sentido de que se pueden utilizar tanto para recibircomo para enviar trafico, pero unidireccionales en el sentido de que para el trafico que entra en la red virtual en un nodo de red espedfico solamente se pueden utilizar en una direccion. En el ejemplo ilustrado, si NN1, por ejemplo, envfa un paquete a NN2, se utiliza la red virtual V1 (y mas concretamente, el enlace V1-1) para la transmision a NN2, y se utiliza la red virtual V2 para la transmision a NN3 y de NN3 a NN2. La red ffsica se ilustra mediante una lmea continua entre nodos de la red, las redes virtuales por una lmea de puntos (la primera red virtual) y una lmea de trazos (la segunda red virtual).

En el ejemplo, las redes en cadena virtuales estan configuradas semiestaticamente 11, 12, 13, en los nodos por medio de una direccion de salto siguiente (en ingles, "next hop"), dependiendo la direccion de salto siguiente de si una transmision es una transmision de enlace ascendente hacia el nodo de red en el cual terminan ambas redes en cadena virtuales, o una transmision de enlace descendente hacia el nodo de red que es el otro extremo de la red en cadena. En el ejemplo, en el nodo de red en el cual terminan ambas redes en cadena virtuales, es decir NN1, existen direcciones de salto siguiente solo para enlace descendente, y en los otros nodos de red de extremo de la cadena no existe direccion de salto siguiente para una transmision de enlace descendente correspondiente. NN1 puede ser un conmutador y NN2 y NN3 pueden ser estaciones base. En la presente memoria, "semiestaticamente" significa que las configuraciones son de naturaleza estatica, pero se pueden actualizar las configuraciones si surge la necesidad, por ejemplo en respuesta a que se agregue un nodo de red a la red ffsica en anillo o se le retire de la red ffsica.

Por ejemplo, si NN2 recibe de un terminal de usuario, o bien genera por sf mismo, una unidad de trafico tal como un paquete, que tiene como destinatario NN1 (lo que incluye reenviar el trafico desde la red 100 a otra red, no ilustrada en la Figura 1, conectada a traves de NN1 a la red 100), NN2 copia el paquete y envfa el paquete a NN1 a traves del enlace V1-1 y, de manera sustancialmente simultanea, envfa una copia del paquete a NN3 a traves del enlace V2-2, es decir, utiliza las direcciones de salto siguiente de enlace ascendente de ambas redes. Al haber recibido NN3 la copia del paquete a traves de V2-2, es decir, a traves de la red virtual 2, NN3 reenvfa la copia a NN1 a traves del enlace V2-1. De este modo, NN1 recibe tanto el paquete como la copia del paquete. Si se interrumpiese el enlace V1-1, NN1 recibina la copia y, a la inversa, si se interrumpiesen el enlace V2-2 o el enlace V2-1, NN1 recibina en cualquier caso el paquete. Asf, gracias a que las al menos dos redes virtuales transmiten el mismo trafico, se logra una entrega continua e ininterrumpida de paquetes para datos en paquetes en tiempo real, sin acuse de recibo (en ingles, "unacknowledged"), en una transmision asmcrona de paquetes.

Una ventaja proporcionada por dos redes independientes dentro de una red ffsica consiste en que el mantenimiento y la construccion de una red ffsica resultan mas faciles y economicos que la construccion de dos redes ffsicas.

Una ventaja de las redes virtuales configuradas semiestaticamente y de la redundancia proporcionada por paquetes duplicados consiste en que los nodos de red y los enlaces ffsicos pueden ser de distinto tipo y/o no homogeneos, mientras que en las soluciones de red virtual de la tecnica anterior los nodos de red deben ser similares y estar conectados por enlaces del mismo tipo, es decir, o bien conmutadores homogeneos que implementan el protocolo de arbol de expansion o encaminadores homogeneos que emplean un protocolo de encaminamiento de estado de enlace, pues de otro modo la convergencia falla.

Otra ventaja proporcionada por las dos redes en cadena virtuales configuradas semiestaticamente consiste en que no es preciso verificar mediante trafico de prueba si se da o no la necesidad de activar la convergencia (es decir, no es preciso emplear el protocolo de arbol de expansion ni el protocolo de encaminamiento para averiguar si se ha producido o no una interrupcion de enlace). Por tanto, no es preciso reservar recursos para el trafico de prueba, ni procesar la informacion de prueba.

Una ventaja adicional, ademas del hecho de tener solamente una red ffsica, en comparacion con la solucion del documento FR 2791839, consiste en que, puesto que las redes en cadena virtuales estan configuradas semiestaticamente, no se las establece espedficamente para la comunicacion, y por lo tanto se minimiza el tiempo necesario para el establecimiento de la conexion y no se precisan recursos de procesamiento de red para determinar las rutas.

En el ejemplo ilustrado, los nodos 101, 102 y 103 de red pueden ser nodos de red de cualquier sistema y pertenecer a una red de acceso por radio o a una red basica, o bien pueden ser un nodo de pasarela entre la red de acceso por radio y la red basica. Por ejemplo, el sistema puede ser un sistema TETRA (siglas inglesas de "radio troncalizada

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transeuropea" o de "radio troncalizada terrestre") y uno de los nodos de red ser una central digital DXT en una infraestructura de conmutacion y gestion SwMI ("Switching and Management Infrastructure"), siendo los otros nodos de red estaciones base controladas por SwMI, y siendo las redes virtuales redes virtuales de area local. TETRA es una red privada de tipo PMR ("radio movil privada" o "radio movil profesional"), normalmente una red de empresa u oficial, en donde todos los canales son utilizados por una o varias empresas u organizaciones oficiales. Sin embargo, como se ha indicado mas arriba, el sistema puede ser cualquier otro sistema que proporcione una red de telecomunicaciones, una red de area local, una red "ad hoc", una red de area metropolitana, una red de area amplia, una red privada virtual, etc., tales como una red Ethernet, red de protocolo de Internet (IP), red de area local inalambrica, Wi-Fi, WiMax, WiMax movil, red con multiplexacion por division de frecuencias ortogonales (OFDM) Flash, cualquier red 3GGP, tal como GSM2+, UMTS (sistema universal de telecomunicaciones moviles) y futuros desarrollos de red de comunicaciones moviles (tales como LTE Advanced y otras redes de 4a generacion).

Aunque en la Figura 1 se han representado los nodos de red como una entidad, estos pueden estar implementados en una o varias entidades ffsicas o logicas. Sus unidades y funciones pueden ser componentes de software y/o de software-hardware y/o de firmware (grabados de forma indeleble en un medio tal como una memoria de solo lectura o bien incorporados en circuitos de ordenador cableados ffsicamente).

Aunque en el ejemplo ilustrado uno de los puntos de extremo de ambas redes virtuales es un punto de extremo comun, es decir, NN1, en el cual terminan ambas redes, y los otros puntos de extremo de las redes virtuales son distintos (es decir, NN3 para la primera red virtual y NN2 para la segunda red virtual), puede ocurrir que las redes virtuales no tengan un punto de extremo comun. Por ejemplo, una red ffsica que tiene seis nodos puede estar configurada para tener las siguientes cadenas NN1-NN2-NN3-NN4-NN5-NN6 y NN2-NN1-NN6-NN5-NN4-NN3. La ventaja de tener un punto de extremo comun (es decir, la ultima cadena del ejemplo anterior sena NN1-NN6- NN5-NN4-NN3-NN2) reside en que con un punto de extremo comun se alcanzan todos los nodos si se produce una interrupcion ffsica del enlace con independencia de donde se haya producido la interrupcion del enlace. Por ejemplo, si se interrumpe el enlace ffsico entre NN1 y NN2, cuando hay un punto de extremo comun todos los nodos, incluido NN1, recibiran un paquete enviado desde NN2. Sin embargo, si no hay punto de extremo comun y NN1 y NN2 son puntos de extremo de distintas redes virtuales, NN1 no recibira un paquete enviado desde NN2 si se produce una interrupcion de enlace entre NN1 y NN2. Dicho de otro modo, el hecho de tener un punto de extremo comun proporciona, dentro de una unica red ffsica, la misma redundancia que si existiesen dos redes ffsicas.

En otro ejemplo, basado en el ejemplo ilustrado en la Figura 1, el punto de extremo comun NN1 puede estar configurado para comprobar si el paquete que ha recibido de NN2 a traves de V1 tiene como destinatario otro nodo de red de la misma red 100, es decir, NN3, sin que ese otro nodo de red sea el nodo de red desde el que se ha recibido el paquete. Si el resultado de la comprobacion es positivo, se configura NN1, en el ejemplo, para reenviar el paquete a Nn3 a traves de V2.

La Figura 2 ilustra otro ejemplo de una red TETRA que implementa las dos redes virtuales configuradas semiestaticamente. En el ejemplo, ambas redes virtuales comprenden todos los nodos de red que finalizan y/o generan trafico en la red, pero no todas las entidades retransmisoras o nodos de red. Los ejemplos de los nodos de red que finalizan y/o generan trafico incluyen conmutadores, pasarelas de medios y estaciones base. Los ejemplos de entidades retransmisoras incluyen encaminadores, repetidores y cualquier nodo de red de una red que simplemente reenvfe el trafico. En la Figura 2 no se ilustra la red ffsica, una de las redes virtuales se ilustra mediante una lmea de puntos (la cadena DXT-R1-ISP1-R3-BS1-BS2-BS3-BS4) y otra por una lmea de puntos (la cadena DXT-R2-ISP2-R4-BS4-BS3-BS2-BS1). Como se puede ver, la red virtual de lmea de trazos comprende entidades retransmisoras entre el punto de extremo comun y el otro punto de extremo de la red virtual de lmea de puntos, y viceversa. Se observara que ambas redes virtuales comprenden entidades retransmisoras entre nodos de red intermedios (en la Figura 2 no se ilustran tales entidades retransmisoras). Ademas, se observara que el otro punto de extremo de una red virtual puede extenderse a una entidad retransmisora, por ejemplo, la red virtual de lmea de puntos se puede extender de BS1 a R3.

En el ejemplo ilustrado, el sitio 200 de DXT 201 comprende dos encaminadores 211, 221 que son independientes entre sf, estando conectados los encaminadores 211, 221 a encaminadores 212, 222 correspondientes en sitios 210, 220 de concentracion correspondientes, a traves de redes IP correspondientes 230, 240, que pueden ser redes del mismo proveedor de conexion de red (abreviado ISP) o de distintos proveedores de conexion de red. Las redes IP comprenden entidades retransmisoras para la red que comprende la red ffsica en anillo y las dos redes en cadena virtuales. Gracias a las dos redes en cadena virtuales, no es preciso tener pares de encaminadores redundantes en el sitio DXT 200, los sitios 210, 220 de concentracion no estan conectados entre sf, y no hay ningun encaminamiento IP entre las redes IP 230, 240 ni entre los sitios 210, 220 de concentracion. Un encaminador 212, 222 del sitio de concentracion esta conectado a traves de una red virtual a una estacion base 202, 203, teniendo las estaciones base 202, 203, 204, 205 dos redes virtuales entre ellas.

En el ejemplo de la Figura 2, a cada estacion base (abreviado BS) de TETRA se envfan desde DXT un paquete y una copia correspondiente. Por lo tanto, DXT envfa 4 paquetes a traves de una red virtual y 4 copias de los paquetes a traves de la otra red virtual, y una flecha asociada con un numero ilustra el sentido de flujo de los paquetes y la cantidad de paquetes reenviados. Como se puede ver en la Figura 2, si no se produce interrupcion cada estacion base recibe un paquete y una copia del paquete.

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Se observara que el uso de las redes virtuales permite tambien trafico unidireccional, ademas del trafico bidireccional, en los muy raros casos en que se precise emplear trafico unidireccional, con configurar semiestaticamente solo direcciones de salto siguiente de enlace descendente.

Aunque en lo que antecede estan configuradas dos redes en cadena virtuales, se observara que es posible configurar de un modo similar tres o mas redes en cadena virtuales.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra la funcionalidad de un nodo de red segun una realizacion ilustrativa, en la cual el nodo de red comprende redes TETRA virtuales configuradas semiestaticamente que tienen DXT como punto de extremo comun, siendo los otros nodos estaciones base. Ademas, en la realizacion ilustrativa se ha supuesto que las redes virtuales son transparentes para los equipos de usuario y para nodos de red a los que este conectado DXT fuera de la red ffsica que forma el anillo dentro del cual se definen las redes virtuales.

Cuando un nodo de red recibe un paquete (paso 301), determina, en el paso 302, si ha sido o no recibido a traves de una de las redes virtuales VN1 o vN2. En caso negativo, el paquete se ha recibido desde un equipo de usuario si el nodo de red es una estacion base, o desde otra parte del sistema si el nodo de red es un DXT, y el nodo de red copia, en el paso 303, el paquete y envfa, en el paso 304, el paquete a traves de una primera red virtual y la copia del paquete a traves de la segunda red virtual conforme a la configuracion semiestatica.

Si el paquete se ha recibido a traves de una de las redes virtuales, el nodo de red comprueba si el paquete tiene o no como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red (pasos 305 y 306). En caso negativo, el nodo de red reenvfa el paquete, en el paso 307, al siguiente nodo conforme a la configuracion semiestatica de la red virtual a traves de la cual se ha recibido el paquete.

Si el paquete tiene como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red, el nodo de red comprueba, en el paso 308, si se ha recibido o no con anterioridad el mismo paquete a traves de la otra red virtual. En caso afirmativo, el nodo de red descarta el paquete en el paso 309.

Si el paquete no ha sido recibido con anterioridad a traves de la otra red virtual, el nodo de red reenvfa el paquete, en el paso 310, hacia su destino. El destino puede estar dentro del propio nodo de red, por ejemplo un controlador que recibe informacion de senalizacion, o bien el aparato servidor. El aparato servido por el nodo de red puede ser un equipo de usuario, cuando el nodo de red es una estacion base. Cuando el nodo de red es DXT, el aparato servido por el nodo de red puede ser otro nodo de red que pertenezca a otra parte del sistema.

En una realizacion adicional, el nodo de red esta configurado para proceder de acuerdo con los pasos 308-310 solamente cuando el paquete tenga como destinatario el propio nodo de red, y otros paquetes se reenvfan, tambien a aparatos servidos por la red, sin realizar comprobacion duplicada (paso 308).

Se observara que, si el paquete tiene como destinatario el propio nodo de red, este reordena los paquetes si fuera necesario. Dependiendo de la implementacion, el nodo de red puede estar configurado o no para reordenar tambien otros paquetes, por ejemplo, paquetes destinados a aparatos servidos por el nodo de red.

En una realizacion, el nodo de red contiene informacion acerca de si aparatos servidos por el nodo de red soportan o no multiconexion. En la realizacion, el nodo de red esta configurado ademas para comprobar, cuando el paquete tiene como destinatario un aparato servido por el nodo de red (es decir, despues del paso 306, cuando la respuesta es afirmativa), si el aparato que es el destinatario del paquete soporta multiconexion y. en caso de que el aparato soporte multiconexion, simplemente reenviar el paquete (paso 310). Si el aparato no soporta multiconexion, el nodo de red esta configurado para ejecutar los pasos 308 a 310.

Las funciones y pasos descritos mas arriba con respecto a la Figura 3 no estan en orden cronologico absoluto, y algunos de los pasos o funciones se pueden ejecutar de manera simultanea o en un orden distinto al dado. Tambien se pueden llevar a cabo otras funciones entre los pasos o funciones, o bien dentro de los pasos. Tambien se pueden omitir algunas de las funciones o de los pasos, o parte de los pasos, o bien reemplazarlas por una funcion o paso, o parte del paso, correspondiente. Ademas, se pueden combinar funciones y/o pasos descritos, con distintas realizaciones, para obtener otras realizaciones.

La Figura 4 es un diagrama de bloques simplificado de un nodo de red, o un aparato correspondiente configurado para actuar como un nodo de red, que se puede emplear en las realizaciones ilustradas en la presente memoria. El nodo 400 de red es un dispositivo de calculo configurado para llevar a cabo una o varias funcionalidades de nodo de red descritas con una realizacion, y puede estar configurado para llevar a cabo funcionalidades de distintas realizaciones. Para ello, el nodo de red puede comprender una unidad 401 de manejo de paquetes (PaH, del ingles "packet handling") con el fin de proporcionar al menos el reenvfo de un paquete recibido conforme a un ejemplo descrito en lo que antecede. La unidad 401 de manejo de paquetes puede estar configurada adicionalmente para realizar una o varias de las operaciones de copia, comprobacion, descarte y reordenacion. La unidad 401 de manejo de paquetes puede ser una unidad separada o bien estar integrada en otra unidad del nodo de red.

Un nodo de red, o un aparato correspondiente que implemente la funcionalidad o alguna funcionalidad segun una realizacion, puede incluir en general un procesador (no mostrado en la Figura 4), controlador, unidad de control,

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microcontrolador o similar, conectado a una memoria y a diversas interfaces del aparato. Por regla general, el procesador es una unidad central de procesamiento, pero el procesador puede ser un procesador de operacion adicional. La unidad 401 de manejo de paquetes puede estar configurada como un ordenador o un procesador, o un microprocesador, por ejemplo un elemento de ordenador de chip unico, o como un conjunto de chips (en ingles, "chipset"), que incluya al menos una memoria para proporcionar la zona de almacenamiento utilizada para la operacion aritmetica y un procesador de operacion para realizar la operacion aritmetica. La unidad 401 de manejo de paquetes puede comprender uno o varios procesadores de ordenador, circuitos integrados espedficos para la aplicacion (ASIC, por sus siglas en ingles), procesadores digitales de senal (DSP), dispositivos digitales de procesamiento de senal (DSPD), dispositivos logicos programables (PLD), matrices de puertas programables por campo (FPGA) y/u otros componentes de hardware que hayan sido programados de forma que realizan una o varias funciones de una o varias realizaciones. Dicho de otro modo, la unidad 401 de manejo de paquetes puede ser un elemento que comprenda una o varias unidades logicas aritmeticas, varios registros especiales y circuitos de control.

Ademas, el nodo de red puede comprender otras unidades, y comprende distintas unidades de interfaz, tales como unidades receptoras 411, 412 para recibir distintas entradas, paquetes de informacion de control, paquetes de datos de usuario y mensajes, por ejemplo, y unidades emisoras 421, 422 para emitir distintas salidas, paquetes de informacion de control, paquetes de datos de usuario y mensajes, por ejemplo. Cada una de las unidades receptoras y unidades transmisoras proporciona una interfaz en un aparato, comprendiendo la interfaz un transmisor y/o un receptor, o bien un medio correspondiente para recibir y/o transmitir informacion, y llevar a cabo las funciones necesarias para que se puedan recibir y/o transmitir datos de usuario, contenido, informacion de control, senalizacion y/o mensajes. Las unidades receptoras y emisoras pueden comprender un conjunto de antenas, cuya cantidad no esta limitada a ningun numero en particular.

El nodo de red, o un aparato correspondiente, por ejemplo el equipo de usuario y la estacion base, puede incluir por regla general memoria volatil y/o no volatil 402, que puede estar configurada para almacenar las configuraciones semiestaticas de redes virtuales, tales como las direcciones de salto siguiente. Ademas, la memoria puede estar configurada para mantener informacion acerca de paquetes recibidos, al menos durante el tiempo necesario para determinar si un paquete ha sido o no recibido con anterioridad y/o informacion acerca de capacidades de aparatos servidos por el nodo de red. La memoria puede almacenar tambien codigo de programa informatico tal como aplicaciones de software (por ejemplo, para la unidad de manejo de paquetes) o sistemas operativos, informacion, datos, contenido o similares, para que el procesador ejecute pasos asociados con el funcionamiento del aparato conforme a realizaciones. La memoria puede ser, por ejemplo, EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, firmware, logica programable, un disco duro u otro dispositivo de memoria o almacenamiento de datos fijos, etc., y tfpicamente almacena contenido, datos o similares. Ademas, la memoria, o parte de ella, puede ser una memoria extrafble conectada de forma desmontable al aparato.

Las diferentes unidades pueden estar conectadas a la unidad 401 de manejo de paquetes, tal como se muestra en la Figura 4.

Se observara que el aparato puede comprender otras unidades utilizadas en o para la transmision de informacion. Sin embargo, son irrelevantes para la invencion en sf y, por lo tanto, no precisan ser discutidas aqrn con mas detalle.

Resultara obvio para un experto en la tecnica que, puesto que la tecnologfa avanza, el concepto inventivo se puede implementar de diversas formas. La invencion y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos en lo que antecede, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo para un sistema (100) que comprende al menos tres nodos (101, 102, 102) de red conectados entre s^ por medio de enlaces ffsicos (PH-1, PH-2, PH-3) que forman una red ffsica en anillo, comprendiendo el metodo:

configurar una primera red virtual que conecta los mismos al menos tres nodos de red de la red ffsica en anillo en forma de una cadena (V1-1, V1-2) que tiene dos puntos de extremo de modo que la configuracion de la primera red virtual es de naturaleza estatica pero se puede actualizar la configuracion si surge la necesidad, almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la primera red virtual una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red dondetermina la cadena; y

configurar una segunda red virtual que conecta los mismos al menos tres nodos de red del anillo ffsico que la primera red virtual esta conectando, en forma de una cadena (V2-1, V2-2) que tiene dos puntos de extremo, de los cuales al menos uno no es comun con los puntos de extremo de la primera red virtual, de modo que la configuracion de la segunda red virtual es de naturaleza estatica pero se puede actualizar la configuracion si surge la necesidad, almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la segunda red virtual una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena; caracterizado por

utilizar la primera red virtual y la segunda red virtual para transmitir de manera correspondiente y sustancialmente simultanea un paquete y una copia del paquete; comprendiendo ademas el metodo:

recibir (301), en un nodo de red, un paquete a traves de una de la primera red virtual y la segunda red virtual;

comprobar (305, 306) si el paquete tiene como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red; y

en caso negativo, reenviar (307) el paquete segun la configuracion de la red virtual correspondiente.
2. Un metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas configurar la primera red virtual y la segunda red virtual para que tengan un punto (101) de extremo comun.
3. Un metodo segun la reivindicacion 1 o 2, comprendiendo ademas el metodo:

recibir (301) datos a enviar en un paquete a traves de una interfaz distinta de una interfaz para la primera o la segunda red virtual;

copiar (303) el paquete;

enviar (304) el paquete a traves de la primera red virtual; y enviar (304) la copia del paquete a traves de la segunda red virtual.
4. Un metodo segun la reivindicacion 1 o 2, comprendiendo ademas el metodo, cuando se recibe un paquete a traves de una de la primera red virtual y la segunda red y tiene como destinatario el aparato:

comprobar (308) si se ha recibido o no con anterioridad el mismo paquete a traves de la otra de la primera red virtual y la segunda red virtual; y

si se ha recibido con anterioridad el mismo paquete, descartar (309) el paquete recibido; en caso contrario, reenviar (310) el paquete al aparato.
5. Un sistema (100) que comprende

al menos tres nodos (101, 102, 103) de red conectados entre sf por medio de una red ffsica en anillo que comprende enlaces ffsicos;

una primera red virtual que comprende los mismos al menos tres distintos nodos (101, 102, 103) de red de la red ffsica en anillo, conectados en la primera red virtual en forma de una primera cadena que tiene dos puntos de extremo; y

una segunda red virtual que comprende los mismos al menos tres distintos nodos (101, 102, 103) de red del anillo ffsico que la primera red virtual comprende, estando conectados los mismos al menos tres distintos nodos de red en forma de una segunda cadena, teniendo la segunda cadena dos puntos de extremo, no siendo comun al menos uno

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de los dos puntos de extremo con los puntos de extremo de la primera cadena;

en donde las redes virtuales estan configuradas (11, 12, 13) en los nodos de red de modo que las configuraciones son de naturaleza estatica, pero se pueden actualizar las configuraciones si surge la necesidad, almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la primera red virtual una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo del primer nodo de red virtual una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena de la primera red virtual y almacenando en un nodo de red que es un punto de extremo de la segunda red virtual una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente, y en cada otro nodo de red entre los puntos de extremo del segundo nodo de red virtual una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena de la segunda red virtual;

caracterizado por que el sistema (100) esta configurado para emplear la primera red virtual para transmitir un paquete y la segunda red virtual para transmitir una copia del paquete, y los nodos (101, 102, 103) de red estan configurados para, en respuesta a la recepcion en un nodo de red de un paquete a traves de una de la primera red virtual y la segunda red virtual, comprobar si el paquete tiene como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red y, en caso negativo, reenviar (307) el paquete segun la configuracion de la red virtual correspondiente.
6. Un sistema (100) segun la reivindicacion 5, en donde las redes virtuales tienen un punto (101) de extremo comun.
7. Un sistema segun la reivindicacion 6, en donde

el sistema comprende ademas una o varias entidades retransmisoras (220) al menos entre el punto (201) de extremo comun y el otro punto (202) de extremo de la segunda red virtual (202), y

las redes virtuales estan configuradas de modo que la primera red virtual no comprende una o varias de las una o varias entidades retransmisoras (220) entre el punto (201) de extremo comun y el otro punto (202) de extremo de la segunda red virtual.
8. Un sistema (100) segun la reivindicacion 5, 6 o 7, en donde las redes virtuales son bidireccionales.
9. Un sistema (100) segun la reivindicacion 5, 6, 7 u 8, en donde se configuran exactamente una primera red virtual y una segunda red virtual, comprendiendo ambas redes virtuales los al menos tres nodos (101, 102, 103) de red.
10. Un sistema (100) segun la reivindicacion 5, 6, 7, 8 o 9, en donde uno o varios de los nodos (101, 102, 103) de red comprenden medios para recibir datos a enviar en un paquete a traves de una interfaz distinta de una interfaz para la primera o la segunda red virtual, medios para copiar el paquete, medios para enviar el paquete a traves de la primera red virtual y medios para enviar la copia del paquete a traves de la segunda red virtual; y/o medios para ejecutar un metodo segun la reivindicacion 1, 2, 3 o 4.
11. Un nodo (400) de red que comprende:

memoria (402) que tiene al menos una primera red virtual y una segunda red virtual configuradas en la memoria de modo que las configuraciones de las redes virtuales son de naturaleza estatica pero se pueden actualizar las configuraciones si surge la necesidad, comprendiendo la primera red virtual y la segunda red virtual los mismos al menos tres distintos nodos de red que una red ffsica en anillo, dentro de la cual estan las redes virtuales, comprende, estando los nodos de red conectados en una red virtual en forma de una cadena que tiene dos puntos de extremo, en donde al menos uno de los dos puntos de extremo de la segunda red virtual no es comun con los puntos de extremo de la primera red virtual, en donde, si el nodo de red es un punto de extremo de la primera red virtual, la configuracion comprende una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente o, si el nodo de red esta entre los puntos de extremo de la primera red virtual, una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena de la primera red virtual y, si el nodo de red es un punto de extremo de la segunda red virtual, la configuracion comprende una direccion de salto siguiente de enlace ascendente o una direccion de salto siguiente de enlace descendente, o si el nodo de red esta entre los puntos de extremo de la segunda red virtual, una direccion de salto siguiente para enlace ascendente y una direccion de salto siguiente para enlace descendente hacia el nodo de red donde termina la cadena de la segunda red virtual;

caracterizado por que el nodo (400) de red comprende ademas:

medios para utilizar la primera red virtual y la segunda red virtual con el fin de transmitir de manera correspondiente y sustancialmente simultanea un paquete y una copia del paquete;

medios (401) para recibir un paquete a traves de una de la primera red virtual y la segunda red virtual, y una copia

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del paquete a traves de la otra de la primera red virtual y la segunda red virtual;

medios para comprobar (401) si el paquete o la copia tienen como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por el nodo de red, y

medios (401) para reenviar el paquete y la copia segun la configuracion correspondiente si el paquete o la copia no tienen como destinatario el propio nodo de red o un aparato servido por la red.
12. Un nodo (400) de red segun la reivindicacion 11, que comprende ademas:

medios (401) para reenviar un paquete que tiene como destinatario un aparato servido por el nodo de red al aparato.
13. Un nodo (400) de red segun la reivindicacion 11 o 12, que comprende ademas:

medios (401) para recibir datos a enviar en un paquete a traves de una interfaz distinta de una interfaz para la primera o la segunda red virtual;

medios (401) para copiarel paquete;

medios (421) para enviar el paquete a traves de la primera red virtual; y medios (422) para enviar la copia del paquete a traves de la segunda red virtual.
14. Un nodo (400) de red segun la reivindicacion 11, 12 o 13, que comprende ademas:

medios (401) para comprobar, en respuesta a un paquete recibido a traves de una de la primera red virtual y la

segunda red y que tiene como destinatario otro nodo de red o aparato servido por el nodo de red, si se ha recibido o

no con anterioridad una copia del paquete a traves de la otra de la primera red virtual y la segunda red virtual; y

medios para descartar el paquete recibido en respuesta a que la copia se haya recibido con anterioridad.
15. Un nodo (400) de red segun la reivindicacion 11, 12, 13 o 14, en donde el nodo (400) de red es una estacion base, un conmutador, una central digital o un controlador de pasarela de medios.