ES2290123T3 - Traspaso en una red movil ip inalambrica. - Google Patents

Abstract

Método para realizar un traspaso de un nodo móvil (MN) desde una célula antigua a una célula nueva en una red de tipo multiportador, o red MBN, comprendiendo la MBN por lo menos una red portadora de enlace ascendente (GSM, GPRS, UMTS) y por lo menos una red portadora de enlace descendente (DxB) que comprende varias células y canales; comprendiendo el método enviar (H08) resultados de mediciones de la célula de servicio del nodo móvil y las células vecinas hacia un conjunto de nodos de soporte de servicio, o conjunto SSN; mantener datos de disponibilidad de recursos (RR12, H08) y se efectúan órdenes de reserva de recursos (SS12) referentes por lo menos a una red portadora de enlace descendente; caracterizado porque se prepara una lista de direcciones de auxilio disponibles que combinan dichos resultados de mediciones, información de políticas de tráfico, información de preferencia del abonado (QMTC) y datos de disponibilidad de recursos; se usan (H010), en el SSN, dichos resultados de las mediciones y los datos de disponibilidad de recursos (RR12) para formar una tabla de encaminamiento (ACAL), en la que la tabla de encaminamiento presenta una lista, en un orden de prioridad, de direcciones de auxilio disponibles alternativas en cada portador, célula o canal de enlace descendente disponibles, y se usa la tabla de encaminamiento para actualizar la información de vinculación de movilidad del nodo móvil; se envían (H022) desde el SSN hacia el nodo móvil dicha información de vinculación de movilidad actualizada y parámetros para acceder a una combinación nueva de célula/canales; se envía (H032) desde el nodo móvil dicha información de vinculación de movilidad actualizada hacia el nodo corresponsal (CN); con lo cual el nodo corresponsal (CN) puede eludir el conjunto de nodos SSN cuando se envían (H036) paquetes de datos subsiguientes hacia el nodo móvil (MN).

Description

Traspaso en una red móvil IP inalámbrica.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a la gestión del tráfico en una red de datos por paquetes de múltiples portadores. Una red de múltiples portadores, o una MBN, es una red que tiene la capacidad de transportar un paquete de datos a través de uno de entre varios portadores alternativos. De forma más precisa, la expresión "red de múltiples portadores" debería interpretarse con el significado de una "red de tipo multiportador", o en otras palabras, una disposición de red que proporciona múltiples tipos diferentes de portadores para la entrega de paquetes de datos. Uno de los ejemplos de una MBN es un concepto conocido como MEMO (Entorno Multimedia para Móviles), consultar referencia 1. Adicionalmente, la MBN soporta la movilidad de terminales de abonado. Uno de los ejemplos de movilidad de los terminales es la movilidad IP (Protocolo de Internet), la cual es el asunto tratado en la norma RFC2002 y en el Proyecto de Internet "Mobility Support in IPv6", de C. Perkins y D. Johnson, con fecha de 28 de octubre de 1999, del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF). El protocolo de la capa de red a usar en la invención, IPv6, se describe en los documentos RFC-2460: "Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification" y RFC-2373: "IP Version 6 Addressing Architecture". El estado de estos proyectos de Internet es "trabajo en curso". Los documentos WO99/27718 y WO99/27657 describen traspasos en red móvil celular.

Uno de los problemas genéricos que subyace tras la invención es que el concepto MEMO es muy limitado. El mismo únicamente contempla un tipo de portador de enlace ascendente, a saber, el GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles), y un tipo de portador de enlace descendente, a saber, el DAB (Radiodifusión de Audio Digital). En el contexto de la presente solicitud, "enlace ascendente" significa desde el nodo móvil MN al nodo corresponsal CN y "enlace descendente" significa la dirección inversa.

La ampliación del concepto MEMO a múltiples tipos alternativos de portadores de enlace ascendente y/o de enlace descendente provoca más problemas específicos. Uno de los problemas específicos es cómo seleccionar un portador óptimo para cada paquete de datos en situaciones diferentes en una MBN. Los paquetes de datos presentan diferentes requisitos de calidad de servicio. Las situaciones pueden variar debido a que el abonado se desplaza o a que la carga de la red cambia. Otro de los problemas específicos es cómo encaminar el tráfico hacia el nodo móvil a través del portador seleccionado y diseñar unos elementos de red y una arquitectura MBN adecuados. Posteriormente en la presente memoria descriptiva, en el apartado "Arquitectura MBN", se dan a conocer soluciones a los problemas específicos anteriores.

Exposición de la invención

El objetivo de la invención es proporcionar métodos y equipos para resolver el problema específico relacionado con la selección de portadores en una MBN durante un traspaso. En otras palabras, el objetivo de la invención es proporcionar un mecanismo de traspaso para una MBN.

Este objetivo se alcanza como un método y un equipo los cuales están caracterizados por los aspectos que se dan a conocer en las reivindicaciones independientes adjuntas. En las reivindicaciones dependientes adjuntas se dan a conocer formas de realización preferidas de la invención. La invención se puede aplicar en cualquier red móvil IP inalámbrica aunque se obtienen las máximas ventajas si la misma se usa en una MBN que comprenda múltiples redes portadoras diferentes de radiocomunicaciones. Por consiguiente, en primer lugar se describe una arquitectura MBN preferida.

La arquitectura MBN se basa en una distribución novedosa de las funciones dentro de una MBN. Las funciones se distribuyen entre cuatro nodos o conjuntos de nodos principales. Adicionalmente, la MBN comprende una red troncal física o virtual (BB). Un primer conjunto de nodos, denominados nodos de control de acceso, concede o rechaza derechos de usuario dentro de la MBN. Este conjunto almacena además información de preferencia de abonados.

Un segundo conjunto de nodos, denominados nodos de administración base (HAN), comprende una unidad de registro base (HRU) para almacenar información de registro y preferencia de abonados, tal como información de derechos de acceso. Por ejemplo, un abonado puede ser un abonado nacional y no pagar por ningún soporte de desplazamiento itinerante. Otro de los usuarios puede elegir el soporte de desplazamiento itinerante en las principales ciudades europeas. Las opciones disponibles dependen totalmente de los proveedores de servicios. El conjunto de nodos HAN comprende también un agente propio MBN (MHA), el cual es una versión especial de un agente propio. El mismo soporta a un nodo móvil que use una dirección IP especificada por la MBN como sus direcciones propias. Cada abonado MN que se haya registrado para el servicio MBN dispone de una entrada en la HRU de la red propia. Una MBN presta servicio a sus abonados con independencia de qué dirección IP se use como la dirección propia del nodo móvil para comunicarse con el nodo corresponsal.

Uno de los conceptos clave en el protocolo IP móvil es el agente propio (HA). Para cada nodo móvil, se dispone de un agente propio. El agente propio es una entidad de encaminamiento en la red propia de un nodo móvil la cual tuneliza paquetes para entregarlos al nodo móvil cuando el mismo se encuentre alejado de su red propia, y mantiene información de ubicación actual para el nodo móvil. El agente propio es conocido de por sí para los expertos en la materia. No obstante, la invención también se basa parcialmente en la idea de que la función del agente propio se complementa con una unidad de registros base (HRU) la cual es una entidad independiente con respecto al agente propio. La separación de la unidad de registros base con respecto al agente propio permite una mayor libertad en el posicionamiento del agente propio. En otras palabras, el agente propio se puede localizar virtualmente en cualquier red, y el nodo móvil puede usar su propia dirección IP en lugar de la correspondiente proporcionada por la MBN. De este modo, se permite que un nodo móvil use bien una dirección IP proporcionada por la MBN o bien una dirección IP proporcionada por alguna otra red. Si el nodo móvil usa una dirección IP proporcionada por la MBN como su dirección propia para comunicarse con su nodo corresponsal, el MHA actúa como el agente propio del nodo móvil. Si el MN usa una dirección IP proporcionada por, por ejemplo, una red empresarial, el agente propio en dicha red es el agente propio del nodo móvil.

Un tercer conjunto de nodos, denominados nodos de soporte de servicio (SSN), se encuentra a cargo del control centralizado de las políticas de tráfico, la gestión de la movilidad y las decisiones de reserva de recursos. El conjunto de nodos SSN controla también los inicios de sesiones y encamina el (los) primer(os) paquete(s) de sesiones nuevas. Normalmente, el conjunto de nodos SSN no encamina los paquetes subsiguientes de sesiones activas. En cambio, el nodo móvil actualiza su vinculación de movilidad con su nodo corresponsal, tras lo cual el tráfico elude los nodos SSN. Por alguna razón, puede que un nodo móvil no desee enviar un mensaje de actualización de vinculación de movilidad. En este caso, los nodos SSN encaminan todo el tráfico hacia el nodo móvil.

Los nodos de soporte de servicio (SSN) comprenden un controlador de políticas de tráfico (TPC) dentro de la red troncal. Posteriormente en la presente solicitud, la expresión controlador de políticas de tráfico se abrevia con frecuencia a "controlador de tráfico". El controlador (de políticas) de tráfico toma decisiones centralizadas sobre la política de encaminamiento aunque no encamina él mismo todos los paquetes. Únicamente encamina el primer paquete o los primeros pocos paquetes de una sesión nueva y ayuda a otros elementos de la red a comunicarse directamente entre ellos. Los nodos SSN comprenden también una unidad de coordinación de recursos (RCU) a partir de la cual el TPC comprueba la disponibilidad de los recursos antes de tomar decisiones sobre la asignación del tráfico. El controlador de tráfico solicita también a la unidad de coordinación de recursos que reserve recursos para un flujo cuando sea necesario (para un servicio garantizado). Por otra parte, el controlador de tráfico selecciona un portador de enlace descendente basándose en el flujo de tráfico o/y la clase de tráfico. El conjunto de nodos SSN también comprende una unidad de gestión de movilidad (MMU) la cual soporta al nodo móvil en traspasos dentro de un área TPC y entre dos áreas TPC.

Preferentemente, el TPC, la RCU y la MMU están acoplados de forma íntima o dentro del mismo elemento de red. Esto significa que el nodo móvil no se satura con el direccionamiento de estas funciones por separado. Por el contrario, estas funciones comparten una dirección IP común, y el MN se comunica con el TPC el cual distribuye información originada en el MN con la RCU y la MMU.

Cada controlador de políticas de tráfico (TPC) tiene un área de responsabilidad. A dicha área se le denominará área TPC. El área TPC comprende las células que difunden de forma general la dirección IP del TPC u otro identificador TPC exclusivo. Como el tamaño de las células varía y las células se superponen parcialmente, el área TPC no dispone de una frontera geográfica claramente definida, y un nodo móvil puede estar ubicado geográficamente en dos o más áreas TPC vecinas simultáneamente. No obstante, el nodo móvil se puede registrar con (es decir, puede ser alcanzable a través de) un TPC en cualquier momento. En dicha situación, el nodo móvil selecciona el TPC que controla la célula con la mejor calidad de señal. Por otra parte, es probable que el área de un cierto TPC sea diferente entre las diversas redes portadoras. En otras palabras, el área TPC para la DVB es diferente con respecto al área TPC para la
DAB.

Un cuarto conjunto de nodos, denominados unidades de interfaz (IU), actúa como interfaces para las diversas redes portadoras. La función principal de las unidades de interfaz es encapsular paquetes IP en protocolos adecuados para la red portadora en cuestión, y controlar el tráfico entrante para una red portadora o una célula de difusión general. La unidad de interfaz de una célula de difusión general también monitoriza y controla el uso de los recursos e informa sobre la disponibilidad de los recursos a los nodos SSN.

Cada unidad de interfaz (IU) en dirección a las redes portadoras de difusión general comprende o está acoplada íntimamente a una unidad de gestión de recursos (RMU). La RMU controla la asignación de recursos físicos en cada célula que se encuentre bajo su control. También actúa como una entidad par de la unidad de coordinación de recursos para responder a solicitudes de asignación de recursos. Más específicamente, la RCU toma decisiones en relación con la asignación de recursos aunque la RMU establece correspondencias de cada flujo de datos con uno o más canales físicos o lógicos de la estación específica de difusión general.

Los portadores incluyen un primer conjunto de portadores bidireccionales. Entre los ejemplos de portadores bidireccionales se encuentran redes móviles por conmutación de circuitos, tales como el GSM (Sistema Global para Comunicaciones móviles), y redes móviles por conmutación de paquetes, tales como el GPRS (Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes), y redes móviles de tercera generación, tales como el UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales), las cuales ofrecen portadores tanto por conmutación de circuitos como por conmutación de paquetes. Los portadores incluyen también un segundo conjunto de portadores unidireccionales. Entre los ejemplos de portadores unidireccionales se encuentran la radiodifusión de audio digital (DAB) y la radiodifusión de vídeo digital (DVB). Al conjunto de portadores unidireccionales se le puede denominar también portadores de difusión general, y al conjunto de portadores bidireccionales se le puede denominar también portadores de difusión no general.

Una red de múltiples portadores según la invención comprende una red troncal la cual se basa preferentemente en el IPv6 (Protocolo de Internet versión 6) con soporte de movilidad. La red troncal dispone de nodos de pasarela de frontera en dirección a Internet y de unidades de interfaz (IU) en dirección a las diversas redes portadoras.

La arquitectura MBN proporciona soporte de movilidad en una MBN de una manera elegante. Se dispone de un primer conjunto de nodos centralizados de control de acceso, un segundo conjunto de nodos centralizados de control (de políticas) de tráfico y un tercer conjunto de nodos de interfaz para cada red portadora. El nodo móvil y su nodo corresponsal no se saturan con el direccionamiento de cada nodo o funcionalidad por separado. Para acceder a servicios dentro de la MBN, al nodo móvil se le requiere únicamente que disponga de ciertos derechos en una red portadora bidireccional (de enlace ascendente).

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá con mayor detalle por medio de formas de realización preferidas haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

la Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una arquitectura global de la red;

la Figura 2 ilustra el direccionamiento dentro de la MBN;

la Figura 3 muestra una tabla de políticas de gestión de tráfico THPT;

la Figura 4 muestra una tabla de establecimiento de correspondencias QMTC para establecer una correspondencia de la QoS (Calidad de Servicio) del encabezamiento IP de un paquete con una clase de tráfico dentro de la MBN;

la Figura 5 muestra una lista ACAL de la dirección de auxilio disponible del nodo móvil;

la Figura 6 es un diagrama de señalización que ilustra el registro y la reserva de recursos;

la Figura 7 es un diagrama de señalización que ilustra el inicio de una sesión;

las Figuras 8A a 8C ilustran un traspaso dentro de un mismo SSN;

las Figuras 9A a 9C ilustran un traspaso entre conjuntos SSN;

la Figura 10A ilustra un caso especial en el cual el MN no registra su vinculación de movilidad actualizada con el CN; y

la Figura 10B ilustra las etapas finales de un traspaso entre conjuntos SSN.

Descripción detallada de la invención Arquitectura MBN

La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una arquitectura global de la red. El símbolo de referencia MN indica el nodo móvil. El símbolo de referencia CN indica el nodo corresponsal del nodo móvil, el cual es un anfitrión o servidor con el que se está comunicando el nodo móvil. El nodo móvil MN se comunica con su nodo corresponsal CN a través de una red de múltiples portadores MBN la cual ofrece varios portadores alternativos para un paquete de datos DP. La MBN comprende una red troncal física o virtual (BB). El nodo móvil MN puede comunicarse con varias redes portadoras BN. Las redes portadoras comprenden por lo menos una red portadora bidireccional (en este ejemplo: GSM, GPRS o UMTS) y por lo menos una red portadora unidireccional o de difusión general (en este ejemplo: DAB y DVB). A la DAB y la DVB se les hace referencia normalmente como DxB. Las redes DxB son los portadores principales para el tráfico de enlace descendente. El nodo móvil usa los portadores bidireccionales (de enlace ascendente) principalmente para acceder a los servicios de la MBN, aunque algunos portadores bidireccionales, más particularmente el UMTS, se pueden usar para el tráfico de enlace descendente con una velocidad moderadamente alta. En aras de una mayor claridad, las redes portadoras se muestran diferenciadas en la Figura 1, aunque en realidad las mismas se superponen geográficamente, y un nodo móvil puede tener acceso a todas las redes portadoras al mismo tiempo. Las redes portadoras BN son conocidas de por sí para los expertos, y especialmente las redes portadoras bidireccionales se pueden tratar en gran parte como cajas negras.

Cada paquete de datos DP comprende un encabezamiento H y una parte de carga útil PL. De forma más precisa, un paquete de datos tiene típicamente varios encabezamientos uno dentro de otro, ya que cada capa de protocolo inserta su propio encabezamiento. No obstante, cada capa de protocolo gestiona únicamente su propio encabezamiento, y para describir la invención normalmente basta con un modelo con solamente un encabezamiento de la capa de red. El encabezamiento indica, de forma directa o indirecta, un requisito de calidad de servicio QoS para el paquete de datos. Uno de los ejemplos de una indicación QoS directa es un caso en el que un encabezamiento de un paquete de datos incluye un parámetro del cual se establece o se puede establecer directamente una correspondencia con un parámetro de requisito de calidad de servicio. Uno de los ejemplos de una indicación QoS indirecta es un caso en el que un encabezamiento de un paquete de datos (Protocolo de Control de Transmisión) indica un número de puerto el cual a su vez indica el requisito QoS. Debería entenderse que la expresión "calidad de servicio" es una expresión muy genérica que indica ciertas características de transmisión solicitadas o negociadas, tales como la velocidad binaria, el retardo máximo y/o la probabilidad de pérdida de paquetes. Dependiendo del protocolo concreto usado, la calidad de servicio viene indicada por o tiene una correspondencia con uno (o más) de los campos adecuados existentes, tales como el campo de Clase de Tráfico del IPv6. La expresión "clase de tráfico" se usa para referirse en conjunto a los campos que se usan para indicar el requisito de calidad de servicio.

En la disposición mostrada en la Figura 1, la MBN se comunica con el CN a través de una Red IP IPN, tal como Internet o una intranet/extranet. Un nodo de pasarela de frontera BG comunica mediante interfaz la MBN con la red IP IPN. La pasarela de frontera BG es típicamente un encaminador sencillo (aunque suficientemente potente) el cual incluye preferentemente una función de cortafuegos FW. Una red troncal BB combina las diferentes redes portadoras BN. La red troncal puede ser la red interna del operador MBN. Uno de los ejemplos físicos de una red troncal es una red de área local de alta velocidad o una red de área extensa. La red troncal BB se basa en el IPv6 (Protocolo de Internet versión 6) o en una versión posterior, con soporte de movilidad.

En un sistema como el mostrado en la Figura 1, el conjunto de nodos de control de acceso se implementa como un centro de autenticación MAC de la MBN, el cual proporciona una concesión o denegación centralizadas de los derechos del nodo móvil a servicios a través de la red troncal BB. El MAC almacena también información de preferencia de abonados relacionada con el nodo móvil.

Un segundo nodo o conjunto de nodos, denominados HAN (nodos de administración base), complementa la función del agente propio IP móvil. Los nodos HAN comprenden una unidad de registros base (HRU) para almacenar información de registros y de preferencia de abonados, tal como información de derechos de acceso. Los nodos HAN comprenden además un agente propio MBN (MHA), el cual es una versión especial del agente propio. La separación de la unidad de registros base con respecto al agente propio permite una mayor libertad en el posicionamiento del agente propio. El agente propio se puede localizar virtualmente en cualquier red, y el nodo móvil puede usar su propia dirección IP en lugar de la correspondiente proporcionada por la MBN. Por consiguiente, en el ejemplo mostrado en la Figura 1, el agente propio HA del nodo móvil MN se encuentra en la red empresarial CNW del MN.

El agente propio HA es un concepto clave en el protocolo IP móvil. Por cada nodo móvil, existe un agente propio. El agente propio es una entidad de encaminamiento de una red propia de un nodo móvil la cual tuneliza paquetes para entregarlos al nodo móvil cuando el mismo se encuentra alejado de su red propia, y mantiene información de ubicación actual para el nodo móvil. Tuneliza datagramas para entregarlos a, y extrae datagramas de túneles de, un nodo móvil cuando este último se encuentra alejado de su red propia.

La unidad de registros base HRU almacena la información de registros de usuario, tal como una Lista de Permisos de Acceso (APL, ver Figura 6) la cual indica los derechos del MN en cada BN. La HRU almacena también la información de preferencia del abonado, la cual indica qué calidad de servicio requiere de diversas aplicaciones (o para clases específicas de tráfico entrante) el abonado. Uno de los ejemplos de dicha información de preferencia es la tabla QMTC mostrada en la Figura 4. La HRU de un MN visitante se puede ubicar en una MBN diferente. En tal caso, la HRU de la MBN visitada puede consultar a la HRU de la MBN propia del MN. Si la política de gestión de tráfico de la red propia del MN difiere con respecto a la política de la red visitada, la HRU debería adaptar de forma correspondiente la información de preferencia, de manera que el usuario reciba la calidad de servicio esperada.

Un tercer conjunto de nodos, denominados SSN (nodos de soporte de servicio), proporciona una administración y distribución centralizadas de políticas de tráfico (ver Figuras 3 y 4). El conjunto de nodos SSN combina la información de preferencia de abonado específica del MN y la información de políticas específica del operador en una política de gestión de tráfico específica del MN la cual es usada por el conjunto de nodos SSN para tomar decisiones referentes a la selección de células y/o canales. La política de gestión de tráfico específica del MN se distribuye también en los nodos de interfaz que encaminan los paquetes de sesiones activas. La misma puede encaminar el(los) primer(os) paquete(s) de datos de sesiones nuevas aunque no encamina paquetes de datos subsiguientes de sesiones activas si el MN envía su información de vinculación de movilidad actualizada al CN. El conjunto de nodos de control de tráfico soporta también la gestión centralizada de la movilidad con vistas a gestionar la movilidad del nodo móvil dentro de las redes portadoras de enlace descendente DxB, y toma decisiones centralizadas sobre la reserva de recursos dentro de las redes portadoras de enlace descendente. En la disposición mostrada en la Figura 1, el conjunto de nodos SSN comprende un controlador (de políticas) de tráfico TPC. Cada controlador de tráfico comprende o está acoplado íntimamente a una unidad de coordinación de recursos RCU y a una unidad de gestión de movilidad MMU.

Un cuarto conjunto de nodos, denominados unidades de interfaz IU, actúa como interfaces hacia las redes portadoras BN. Los nodos IU efectúan también las decisiones sobre la reserva de recursos en las redes portadoras de enlace descendente DxB. En la Figura 1, las unidades de interfaz se han etiquetado con xx_IU, en la que "xx" es la red portadora correspondiente. De forma más precisa, la red troncal BB tiene preferentemente una (o más) unidad de interfaz en dirección a cada una de las redes portadoras que disponga de un soporte de movilidad inherente (GSM, GPRS y UMTS) y una unidad de interfaz en dirección a cada una de las células en una red portadora que no disponga de soporte de movilidad inherente (DxB). Cada unidad de interfaz DxB comprende o está acoplada íntimamente a una unidad de gestión de recursos (RMU).

El nodo móvil MN debe poder comunicarse con varias redes portadoras BN. El mismo implementa el IPv6 con soporte de movilidad. También monitoriza enlaces seleccionados (canales físicos de la DxB) para mensajes de avisos de encaminadores. De este modo, el mismo tiene conocimiento de los diversos encaminadores dentro de la MBN. El MN dispone de un número MIN (número de interfaz MBN) exclusivo para la configuración automática de las direcciones de auxilio. El MN puede enviar un mensaje de autenticación para registrarse en la red troncal BB a través de una unidad de interfaz IU de una BN bidireccional, reenviando consecuentemente la IU la solicitud de autenticación hacia el centro de autenticación MAC de la MBN. El nodo móvil puede iniciar un procedimiento de actualización de vinculación para registrar su propia información de ubicación en su agente propio HA y en el nodo corresponsal CN.

El nodo móvil también puede editar su establecimiento de correspondencia de la Calidad de Servicio (QoS) IP con la Clase de Tráfico MBN (MBN_TC, ver Figura 4). El siguiente es un ejemplo de un establecimiento de correspondencia QoS-a-clase de tráfico MBN. Cuando los usuarios introducen o actualizan sus suscripciones, los mismos pueden seleccionar sus establecimientos de correspondencia QoS y MBN_TC. El operador MBN puede proporcionar varias tablas de establecimiento de correspondencias, correspondiéndose cada una de ellas con un precio o tarifa diferente. El usuario selecciona una tabla de correspondencias. Posteriormente, el usuario puede modificar la tabla de correspondencias (llamando al operador), acceder y modificar su perfil (por ejemplo, a través de un navegador web/wap o usando un software especial). Una vez que se ha cambiado el establecimiento de correspondencias, se cambiará de forma correspondiente el método de tarificación. El controlador de tráfico TPC usa dichas correspondencias como base para determinar la unidad xx_IU específica a través de la cual se transporta un tipo determinado de tráfico.

La Figura 2 ilustra un concepto general de direccionamiento en la MBN. El IPv6 utiliza dos tipos de direcciones de auxilio (COA): una COA principal y una COA de ubicación conjunta (co-located COA). Debido a la estructura del direccionamiento del IPv6, habitualmente no es necesario disponer de agentes foráneos independientes para el soporte de movilidad (por contraposición al IPv4), y las COA son direcciones COA de ubicación conjunta. Un nodo móvil puede tener múltiples COA, y un único agente propio puede almacenar más de una COA para un nodo móvil. No obstante, en un instante de tiempo cualquiera, se registra solamente una COA como COA principal hacia la cual el agente propio tuneliza datos destinados al MN.

El agente propio HA conoce la dirección de auxilio asociada al controlador de tráfico TPC. Preferentemente, la COA principal del nodo móvil es el prefijo de subred del TPC más el MIN del MN. Una de las ventajas de este esquema de direccionamiento es que el TPC puede ver la dirección del MN y encaminar los datos hacia su destino final incluso si el HA cifra los datos tunelizados que van destinados al MN.

Según una de las características preferidas de la invención, la COA principal registrada en el agente propio está asociada al controlador de políticas de tráfico TPC. En otras palabras, el prefijo de la COA es el prefijo de subred del TPC y la última parte es el MIN propio del nodo móvil. El TPC actúa como un encaminador para el tráfico dirigido hacia la COA. La COA almacenada en el CN está asociada a la unidad de interfaz IU correspondiente. Este truco de asignación de direcciones obliga a que el tráfico sea encaminado a través del TPC durante el inicio de una sesión, y permite el encaminamiento del tráfico directamente a través de la IU seleccionada durante el resto de la sesión. El MN y el CN pueden abrir una segunda sesión en paralelo con la primera sesión. Los paquetes de datos de la sesión paralela se pueden encaminar directamente hacia el MN a través de la IU si no es necesaria ninguna reserva de recursos.

En el ejemplo mostrado en la Figura 2, el agente propio HA mantiene la COA principal 202 del nodo móvil MN. La COA principal 202 es la dirección IP 202 del controlador de tráfico TPC usada por el MN. Opcionalmente, el HA también puede almacenar la dirección IP 204 del MN en la subred que se encuentre bajo la unidad de interfaz de enlace descendente usada en ese momento por el MN. En este ejemplo, existen dos unidades de interfaz de enlace descendente posibles x_IU e y_IU, de entre las cuales se selecciona y_IU. El controlador de tráfico TPC mantiene la dirección IP 208 de la unidad de interfaz de enlace descendente y_IU usada en ese momento por el MN y la dirección IP 206 de otra unidad de interfaz de enlace descendente x_IU. A su vez, las unidades de interfaz de enlace descendente mantienen la COA del nodo móvil (210 y 212) en cada subred respectiva.

Durante el inicio de una sesión, el primer paquete se encamina usando las direcciones 202, 208 y 212. En cuanto el nodo corresponsal CN registra la vinculación de movilidad nueva del MN, los paquetes subsiguientes se encaminan usando la COA del nodo móvil 214 dentro de la subred definida por la unidad de interfaz de enlace descendente y_IU.

La Figura 3 muestra un ejemplo de una tabla de políticas de gestión de tráfico THPT. Para cada Clase de Tráfico MBN (MBN_TC), la THPT define la política de gestión de tráfico a aplicar. La THPT puede ser similar o diferente entre las diferentes redes MBN. La columna ST indica el tipo de servicio de la clase de tráfico. En este contexto, "tipo de servicio" es una expresión genérica y no un nombre de un campo en un encabezamiento de un paquete IPv4. Los valores posibles son "mejor esfuerzo" (BE) y "servicio garantizado" (GS). (No obstante, en una red de radiocomunicaciones, "garantizado" debe interpretarse como "garantizado si es posible"). BW significa ancho de banda (medido a través de alguna métrica adecuada y suficiente), e IMP significa importancia. Si no hay disponible un ancho de banda suficiente en primer lugar se descartan paquetes de datos de poca importancia. La columna marcada con "otros" se puede usar, por ejemplo, para implementar políticas con una validez que dependa del tiempo. Esto significa que las prioridades diurnas pueden ser diferentes de las prioridades nocturnas.

La Figura 4 muestra un ejemplo de una tabla de correspondencias QMTC para establecer correspondencias de la QoS de un encabezamiento IP de un paquete de datos con una clase de tráfico en la MBN (QMTC = QoS a MBN_TPC). Esta tabla es específica de cada abonado y establece correspondencias de las clases de tráfico IPv6 IP_TPC con clases de tráfico MBN MBN_TPC. La clase de tráfico en cuestión viene indicada por el encabezamiento del paquete.

La Figura 5 muestra un ejemplo de una lista ACAL de la dirección de auxilio disponible del nodo móvil
(ACAL = Lista de Direcciones de Auxilio Disponibles). Para cada nodo móvil, existe una tabla ACAL correspondiente la cual presenta una lista, en orden de preferencia decreciente, de direcciones de auxilio disponibles alternativas en cada portador, célula o canal de enlace descendente disponibles. En el ejemplo mostrado en la Figura 5, existen dos direcciones de auxilio disponibles para la DVB (enlace descendente) y una para el GPRS (enlace ascendente). SPx es el prefijo de subred correspondiente a la subred x, y MIN es el número de interfaz MBN para el nodo móvil. El nodo móvil mide continuamente la intensidad de la señal (o algún otro parámetro de la calidad de la señal, tal como la relación de errores de bit) de cada canal de difusión general disponible. El mismo envía los resultados de las mediciones a la unidad de gestión de movilidad MMU, la cual mantiene una lista de canales que presentan una calidad de señal aceptable. A continuación, la MMU traduce esta lista en una lista de direcciones de auxilio en la que cada canal se corresponde con una combinación del prefijo de subred pertinente y la dirección de auxilio del nodo móvil. A continuación, la MMU dispone la lista ACAL según la preferencia (calidad de la señal) y envía la lista ACAL al controlador de tráfico TPC. Es responsabilidad del controlador de tráfico tomar la decisión final en relación con la dirección de auxilio a usar. El proceso de toma de decisiones queda ilustrado por tres situaciones a modo de ejemplo.

En la primera situación, el nodo móvil está activado aunque no recibe datos de ningún CN. Cuando llega el primer paquete desde un CN, el paquete es tunelizado por el HA hacia la COA del MN asociada al TPC. El TPC, que actúa como encaminador por defecto, recibe el paquete y toma la decisión sobre la célula/canal basándose en la lista ACAL. Después de tomar la decisión, busca al MN, construye un camino de encaminamiento hacia el MN a través de la IU seleccionada, y encamina el paquete a través de la IU hacia el MN. El TPC también informa a la MMU sobre la decisión de manera que la MMU pueda monitorizar la calidad (intensidad) de la señal de la célula activa y tomar las decisiones adecuadas sobre los traspasos.

En la segunda situación, existe una sesión activa y el nodo móvil se está desplazando de un sitio a otro. Este desplazamiento requiere cambios en la lista ACAL. La MMU actualiza la lista ACAL. Si la MMU determina que es necesario un traspaso, la misma envía al TPC una solicitud para seleccionar una célula nueva basándose en la ACAL nueva. También en este caso, el TPC informa a la MMU sobre la decisión, y la MMU ayuda al MN a completar el traspaso.

En la tercera situación, se producen cambios en un recurso. Por consiguiente, puede que deba de realizarse un traspaso del MN a otra célula/canal. En este caso, el TPC toma la decisión basándose en la ACAL y ordena a la MMU que ejecute el resto del traspaso.

La Figura 6 es un diagrama de señalización que ilustra el registro y la reserva de recursos. Cada MBN dispone de una tabla de políticas de gestión de tráfico THPT (ver Figura 3). En la etapa RR0, el MN desea iniciar un proceso de registro. Se supone que el MN dispone de ciertos derechos en una red de enlace ascendente, la cual en este ejemplo es la red GPRS. El MN todavía no dispone de derechos en las redes de difusión general, aunque monitoriza los enlaces de difusión general para obtener el identificador o dirección IP del controlador de tráfico TPC que controla el área en cuestión. En la etapa RR2, el MN envía al centro de autenticación MAC una solicitud de autenticación que comprende el MIN del MN (número de interfaz MBN) y la dirección IP del TPC (obtenida en la etapa anterior). En la etapa RR4, el centro de autenticación MAC autentica al MN. El proceso de autenticación es el tema de una solicitud de patente en trámite presentada el mismo día que la presente solicitud. A efectos de la presente invención, bastará con decir que después del proceso de autenticación, el MAC sabe si el MN tiene permiso para acceder a esta MBN. Si la autenticación se completa de forma satisfactoria, en la etapa RR6 el MAC realiza una consulta a la unidad de registros base HRU para obtener la Lista de Permisos de Acceso APL del MN, la cual indica los derechos del MN en cada BN. La HRU de un MN visitante se puede ubicar en una MBN diferente. El TPC también negocia con la HRU para obtener las preferencias del abonado, tales como la tabla QMTC mostrada en la Figura 4. En la etapa RR7, el MAC decide si el TPC es adecuado, considerando la lista APL. En la etapa RR8, el MAC informa al TPC de que la autenticación fue satisfactoria, y comunica la información de preferencias del abonado. En la etapa RR10, el MN recibe una indicación de que la autenticación se completó de forma satisfactoria. Además, el MAC establece una asociación de seguridad entre el MN y el SSN (el TPC, la MMU y la RCU). Por ejemplo, se puede distribuir una clave de sesión en el MN y el SSN. La clave de sesión permite una comunicación cifrada entre el MN y el SSN. En la etapa RR11, el MN envía su dirección en las redes portadoras de enlace ascendente y de enlace descendente hacia el TPC. En la etapa RR12, el MN comunica la siguiente información al TPC, el cual la traslada a la MMU (la cual preferentemente comparte la dirección IP del TPC): 1) calidad de la señal de cada célula/canal disponible en la(s) red(es) de difusión general, y 2) portadores bidireccionales disponibles. En la etapa RR14, el TPC/la MMU selecciona la(s) célula(s)/el(los) canal(es) aceptable(s) en la(s) red(es) de difusión general y prepara la lista ACAL (Lista de Direcciones de Auxilio Disponibles, ver Figura 5). En la etapa RR16, la MMU proporciona la lista ACAL al TPC. En la etapa RR18, el MN inicia un registro en su agente propio HA enviando una COA de vinculación de movilidad (MN) = COA(TPC-MN). En otras palabras, la COA del MN en el HA es la COA asociada al TPC. En las etapas RR20 y RR22, el HA actualiza y acusa el recibo de la vinculación de movilidad del MN. En este momento, cualquier nodo corresponsal CN puede acceder al MN a través de su HA enviando un paquete con la dirección IP del MN.

La Figura 7 es un diagrama de señalización que ilustra el inicio de una sesión. El conjunto de acontecimientos comienza en la etapa SS2 en la cual el nodo corresponsal CN del MN conoce la dirección IP del MN IP(MN). En la etapa SS4, el CN no conoce la vinculación de movilidad en el HA. De este modo, el primer paquete de datos del usuario se encamina hacia el HA. (En la Figura 7, el término "datos" se refiere a paquetes de datos de la sesión 1, y la expresión "datos 2" se refiere a paquetes de datos de la sesión 2). En la etapa SS6, como el HA almacena la dirección IP del TPC como COA principal del MN, el paquete se tuneliza hacia el TPC. En la etapa SS8, el TPC usa la tabla QMTC para clasificar el paquete entrante en su clase de tráfico MBN. Seguidamente, el TPC usa la tabla ACAL (la cual combina la preferencia del abonado, las políticas de tráfico del operador MBN, y la información de tráfico/recursos disponibles (datos de disponibilidad de recursos) obtenidas a partir de la RCU) para seleccionar un portador de enlace descendente.

Las etapas SS10 a SS16 se refieren a la reserva de recursos, la cual es realizada por el TPC únicamente cuando es necesario (para el servicio garantizado). La reserva de recursos es específica del flujo de datos. Por ejemplo, si el flujo de datos en cuestión pertenece a la clase de tráfico MBN 5, el TPC reserva una cierta cantidad de ancho de banda en la célula seleccionada (que se encuentre bajo la COA indicada por la ACAL). En la etapa SS10, la RCU preferentemente mantiene una base de datos (por ejemplo, una tabla de consulta rápida) que indica la disponibilidad de recursos en todas las células que se encuentran bajo el TPC, y en las células vecinas (para un traspaso uniforme). Si el tráfico entrante pertenece al servicio del mejor esfuerzo, el TPC selecciona la célula únicamente basándose en la tabla de disponibilidad de recursos. Si el tráfico entrante pertenece al servicio garantizado, el TPC comprueba 1) si se ha realizado la reserva de recursos, y 2) en caso negativo, cuánto ancho de banda se debe reservar (basándose en las tablas QMTC y THPT). Examinando la tabla de disponibilidad de recursos, el TPC determina un canal adecuado, aunque solicita a la RCU que realice la reserva del canal en cuestión. En la etapa SS12, la RCU toma una decisión sobre la reserva de recursos y envía la decisión a la unidad de interfaz de enlace descendente DL_IU (en este ejemplo: una unidad de interfaz DVB). Las etapas SS14 y SS16 son los acuses de recibo correspondientes.

Las etapas SS18 y SS20 hacen referencia a la búsqueda del nodo móvil MN. Si el MN no está activo en el portador o canal seleccionado, es necesario buscarlo. En la etapa SS18, se realiza la búsqueda del MN a través de la unidad de interfaz de enlace ascendente UL_IU (en este ejemplo una unidad de interfaz GPRS). La etapa SS20 es la respuesta de la búsqueda proveniente del MN.

En la etapa SS22, se reenvía hacia la unidad de interfaz de enlace descendente DL_IU el primer paquete de datos de usuario dirigido al MN. En la etapa SS24, la DL_IU comprueba que la COA del destinatario está autorizada y que la reserva de recursos es válida. En la etapa SS26, la DL_IU reenvía el primer paquete de datos de usuario al MN. En la etapa SS28, el MN advierte el paquete de datos entrante proveniente del CN y responde con una vinculación de movilidad de COA(MN) = COA(IU-MN). En otras palabras, la COA se asocia a la DL_IU. El prefijo de subred es el mismo que con la DL_IU, y la segunda parte de la dirección es el MIN. En la etapa SS30, el CN actualiza la vinculación de movilidad del MN. En la etapa SS32, el CN comienza a enviar paquetes de datos destinados al MN directamente hacia la DL_IU, eludiendo de este modo los elementos intermedios (la HRU, el HA y el TPC). En realidad, puede que el CN haya enviado más de un paquete antes de recibir la vinculación de movilidad actualizada del MN en la etapa SS28, en cuyo caso puede que el TPC deba encaminar más de un paquete hacia el MN.

En la etapa SS34, si el mismo CN necesita abrir otra sesión para el MN, y la sesión nueva requiere un servicio del mejor esfuerzo (no es necesaria ninguna reserva de recursos), los datos de la sesión nueva se envían exactamente tal como los datos de la etapa SS32 (mostrándose la etapa final por medio de una flecha de puntos). No obstante, si la sesión nueva requiere un servicio garantizado (el cual a su vez requiere una reserva de recursos), el primer paquete de la sesión nueva se encamina desde la DL_IU al TPC, tal como se muestra en la etapa SS36. En la etapa SS38, el TPC realiza la reserva de recursos para la segunda sesión. Esta etapa comprende las etapas detalladas desde la SS10 a la SS16. En la etapa SS40, el primer paquete de datos de la segunda sesión se encamina hacia el MN. En la etapa SS42, los paquetes subsiguientes de la segunda sesión se encaminan hacia el MN.

No son necesarios mensajes explícitos para finalizar una sesión. Si no se producen paquetes destinados al MN durante un periodo de tiempo predefinido, la IU simplemente puede eliminar de su memoria caché la información relacionada con el MN e informar sobre su acción al TPC. El MN puede mantener un temporizador similar. Si el mismo no recibe paquetes antes de que se produzca la expiración del temporizador, el MN deja de monitorizar el portador de difusión general en búsqueda de datos de usuario. Si el MN está esperando todavía datos cuando está a punto de producirse la expiración del temporizador, el MN puede solicitar a la IU que amplíe temporalmente el límite de tiempo. La IU puede aceptar o rechazar la solicitud.

Para ahorrar batería de un nodo móvil portátil, es preferible que el nodo móvil únicamente monitorice un tipo de portador (red) cada vez. Por ejemplo, los datos de abonado relacionados con el nodo móvil pueden incluir un tipo de portador por defecto, tal como el GSM o el UMTS. La búsqueda del nodo móvil se debería realizar en este portador. Al nodo móvil se le puede ordenar que monitorice el tipo de portador seleccionado mediante el envío de un mensaje de búsqueda modificado el cual indica el tipo de portador seleccionado, el canal, los posibles datos de descifrado, etcétera. Alternativamente, dicha información se puede enviar en un mensaje independiente, tal como una llamada de datos o similar.

Mecanismos de traspaso

La Figura 8A ilustra un traspaso en el cual el conjunto de nodos SSN (el TPC, la MMU y la RCU) no cambia. A dicho traspaso se le denomina traspaso dentro del mismo SSN. La IU1 y la IU2 son, respectivamente, las unidades de interfaz de enlace descendente antigua y nueva del nodo móvil. En la etapa H02, el nodo corresponsal CN conoce la COA del MN. En la etapa H04, se encamina un paquete de datos a través de la IU1 (antigua) hacia el MN. En la etapa H06, el nodo móvil MN detecta una intensidad débil de la señal en su célula que está actualmente de servicio. Mide la intensidad (o algún(os) otro(s) parámetro(s) de calidad) de la señal de las células y canales disponibles. En la etapa H08, el MN envía los resultados de las mediciones a la MMU (la cual comparte la dirección IP y el software de encaminamiento con el TPC). En la etapa H010, la MMU decide qué combinaciones de célula/canal son aceptables y prepara la lista ACAL, la cual es enviada por la misma hacia el TPC en la etapa H012 (consultar etapas RR14 y RR16 de la Figura 6). En la etapa H014, en caso de que sea necesaria se realiza la reserva de recursos (consultar etapas SS10 a SS16 de la Figura 7). En la etapa H016, el TPC comunica la COA seleccionada a la MMU. En la etapa H018, el TPC comunica la COA seleccionada y la información de correspondencias QMTC al MN. En la etapa H022, la MMU envía al MN la información de vinculación de movilidad y los parámetros nuevos para acceder a la célula y el canal nuevos. En la etapa H024, el MN envía su información de vinculación de movilidad actualizada a la IU1 antigua, y en la etapa H026, el MN comunica el traspaso satisfactorio al TPC, por ejemplo, enviando su información de vinculación de movilidad nueva en un mensaje IPv6 normalizado o privativo. En la etapa H030, el CN envía el siguiente paquete de datos destinado al MN. El mismo se encamina hacia la IU1 antigua, la cual lo encamina hacia la IU2 nueva, la cual a su vez lo encamina hacia el MN. En la etapa H032, el MN envía su información de vinculación de movilidad actualizada hacia el CN, el cual actualiza la vinculación del MN en la etapa H034. En la etapa H036, el CN envía el siguiente paquete de datos. El mismo se encamina a través de la IU2 nueva hacia el MN.

Las Figuras 8B y 8C ilustran dos procedimientos alternativos para las etapas H024 y H026. En estos procedimientos, el nodo móvil envía únicamente un mensaje, en lugar de dos. En el procedimiento mostrado en la Figura 8B, el MN envía su información de vinculación de movilidad actualizada hacia la IU1 antigua en la etapa H024'. En la etapa H026', la IU1 antigua informa al TPC sobre el traspaso satisfactorio. En el procedimiento mostrado en la Figura 8C, el MN informa directamente al TPC/la MMU sobre el traspaso satisfactorio en la etapa H024''. En la etapa H026'' el TPC envía hacia la IU1 antigua la información de vinculación de movilidad actualizada del MN.

Las Figuras 9A a 9C ilustran un traspaso en el cual cambia el controlador de tráfico, o un traspaso entre conjuntos SSN. La Figura 9A ilustra la primera fase de un traspaso entre conjuntos SSN, el cual es muy similar al traspaso dentro del mismo SSN según se ha descrito en las Figuras 8A a 8C. Los sufijos "1" y "2" hacen referencia nuevamente, respectivamente, a los elementos de soporte antiguo y nuevo del MN. Las etapas H02 a H012 se han descrito en relación con la Figura 8A. En la etapa H013, el TPC1 reconoce que ninguna célula bajo su control puede soportar adecuadamente el MN. Basándose en los resultados de las mediciones, las preferencias del abonado, las políticas del operador y la disponibilidad de recursos, el TPC1 selecciona una célula nueva la cual se encuentra bajo el SSN2. Las etapas restantes de la Figura 9A son similares a las correspondientes a las Figuras 8A a 8C.

La Figura 9B ilustra un caso en el cual, antes de que se complete el traspaso entre conjuntos SSN, se va a establecer una sesión nueva entre el nodo móvil MN y un segundo nodo corresponsal CN2. Las etapas mostradas en la Figura 9B siguen lógicamente las etapas mostradas en la Figura 9A. En la etapa H050, el CN2 conoce únicamente la dirección propia del MN. Por consiguiente, el primer paquete de datos se encamina hacia el agente propio del MN HA. La COA del MN almacenada en el HA es la COA del SSN1, que es a donde se encaminan los datos en la etapa H054. En la etapa H056, el TPC1 toma las decisiones sobre la distribución del tráfico, considerando las preferencias, las políticas, etcétera. En la etapa H058, si es necesario se realizan reservas de recursos. En la etapa H060, si es necesario se realiza una búsqueda del MN. En la etapa H062, los datos se transportan a través de la IU2 nueva hacia el MN. En la etapa H064, el MN envía un mensaje de actualización de vinculación de movilidad hacia el CN el cual actualiza la vinculación de movilidad en la etapa H066. En la etapa H068, el CN puede enviar datos directamente (es decir, eludiendo nodos TPC) hacia el MN.

La Figura 9C ilustra las etapas en las cuales el MN se registra con el SSN nuevo y su agente propio. Antes de actualizar la vinculación de movilidad del MN, el HA encamina tráfico desde el CN a través del SSN antiguo. El SSN antiguo soporta el MN durante un periodo limitado después del traspaso. Durante este periodo, el SSN antiguo mantiene una ruta entre él mismo y la IU nueva del MN (mediante el uso de conmutación de etiquetas o similares). El MN debe registrarse con el SSN nuevo y su HA hasta que se produzca la expiración del periodo de soporte, ya que después de la expiración del periodo, el SSN antiguo ya no soporta el MN. El mismo rechaza todos los paquetes dirigidos a este MN. En la etapa H070, la COA del MN en el HA indica el TPC1 antiguo. En una etapa opcional H072, el TPC1 envía hacia el TPC2 información relacionada con el abonado. En la etapa H074, el MN envía una solicitud de registro al TPC2, el cual transporta la solicitud de registro hacia el HA. En la etapa H076, el HA actualiza la vinculación de movilidad de los MN.

La Figura 10A ilustra un caso especial en el cual el MN no registra su vinculación de movilidad actualizada con el CN durante toda la sesión. En la etapa H080, el CN conoce al agente propio HA del MN. En la etapa H082, el CN envía un paquete de datos al HA. El HA encamina el paquete a través del TPC1 el cual lo encamina a través de la IU1 antigua hacia el MN. En la etapa H084, el nodo móvil MN detecta una señal débil y mide la calidad de la señal de las células vecinas. En la etapa H086, el MN envía los resultados de las mediciones a la MMU1. En la etapa H088, la MMU1 decide qué combinaciones de células/canales son aceptables y prepara la lista ACAL, la cual es enviada por la misma hacia el TPC1. En la etapa H090, el TPC1 reconoce que ninguna célula bajo su control puede soportar adecuadamente el MN y selecciona una célula nueva bajo el SSN2. En la etapa H092, si fuera necesaria, se realiza la reserva de recursos (consultar etapas SS10 a SS16 de la Figura 7). En la etapa H094, el TPC1 comunica la COA seleccionada a la MMU1. En la etapa H096, el TPC1 envía al MN la COA seleccionada, los parámetros necesarios para acceder a la combinación nueva de células/canales y el límite de tiempo para registrar la vinculación de movilidad actualizada. En la etapa H0100, el MN envía su información de vinculación de movilidad actualizada a la IU1, antigua, y en la etapa H0102, el MN comunica al TPC el traspaso satisfactorio (consultar etapas H024 y H026 de la Figura 8A). En la etapa H0104, el CN envía el siguiente paquete de datos destinado al MN. El mismo se encamina hacia el HA ya que el CN todavía conoce solamente la dirección del HA. En la etapa H0106, el HA encamina el paquete hacia el TPC1 el cual lo encamina hacia el MN en la etapa H0108.

La Figura 10B ilustra las etapas finales de un traspaso entre conjuntos SSN. En la etapa H0110, la COA del MN almacenada en el HA indica TPC1. En una etapa opcional H0112, el TPC1 envía al TPC2 información relacionada con el abonado. En la etapa H0114, el MN envía una solicitud de registro al TPC2, el cual transporta la solicitud de registro hacia el HA. En la etapa H0116, el HA actualiza la vinculación de movilidad del MN. En la etapa H0118, el CN todavía conoce solamente la dirección HA del MN, hacia el cual envía un paquete de datos en la etapa H0120. Como el HA actualizó la vinculación de movilidad del MN en la etapa H0116, el mismo encamina el paquete hacia el TPC2 en la etapa H0122. En la etapa H0124, el TPC2 encamina el paquete hacia el MN.

Acrónimos (algunos no son oficiales)

ACAL: Lista de Direcciones de Auxilio Disponibles

AIU: Unidad de Interfaz Global

APL: Lista de Permisos de Acceso

BB: Red Troncal

BG: Pasarela de Frontera

BN: Red Portadora

BR: Encaminador de Difusión General

CN: Nodo Corresponsal

CAT/CMT: Tabla de Asignación/Correspondencias de Canales

COA: Direcciones de Auxilio

DL: Enlace Descendente

DxB: DAB o DVB

FW: Cortafuegos

HA: Agente Propio

HAN: Nodo(s) de Administración Base

HRU: Unidad de Registros Base

IP: Protocolo de Internet

IU: Unidades de Interfaz

MAC: Centro de Autenticación MBN

MB: Vinculación de Movilidad

MBN: Red de Múltiples Portadores

MBN_TC: Clase de Tráfico MBN

MHA: Agente Propio MBN

MIN: Número de Interfaz MBN

MMU: Unidad de Gestión de Movilidad

MN: Nodo Móvil

PDP: Protocolo de Datos por Paquetes

QMTC: QoS a MBN_TPC

QoS: Calidad de Servicio

RMU: Unidad de Gestión de Recursos

SSN: Nodos de Soporte de Servicio

THPT: Tabla de Políticas de Gestión de Tráfico

TPC: Controlador de Políticas de Tráfico

UL: Enlace Ascendente.

Referencia

1. Documentación sobre la red MEMO (a la que se hace referencia en conjunto como "concepto MEMO"), disponible en http://memo.lboro.ac.uk.

Claims (12)

1. Método para realizar un traspaso de un nodo móvil (MN) desde una célula antigua a una célula nueva en una red de tipo multiportador, o red MBN, comprendiendo la MBN por lo menos una red portadora de enlace ascendente (GSM, GPRS, UMTS) y por lo menos una red portadora de enlace descendente (DxB) que comprende varias células y canales;

comprendiendo el método

enviar (H08) resultados de mediciones de la célula de servicio del nodo móvil y las células vecinas hacia un conjunto de nodos de soporte de servicio, o conjunto SSN;

mantener datos de disponibilidad de recursos (RR12, H08) y se efectúan órdenes de reserva de recursos (SS12) referentes por lo menos a una red portadora de enlace descendente;

caracterizado porque

se prepara una lista de direcciones de auxilio disponibles que combinan dichos resultados de mediciones, información de políticas de tráfico, información de preferencia del abonado (QMTC) y datos de disponibilidad de recursos;

se usan (H010), en el SSN, dichos resultados de las mediciones y los datos de disponibilidad de recursos (RR12) para formar una tabla de encaminamiento (ACAL), en la que la tabla de encaminamiento presenta una lista, en un orden de prioridad, de direcciones de auxilio disponibles alternativas en cada portador, célula o canal de enlace descendente disponibles, y se usa la tabla de encaminamiento para actualizar la información de vinculación de movilidad del nodo móvil;

se envían (H022) desde el SSN hacia el nodo móvil dicha información de vinculación de movilidad actualizada y parámetros para acceder a una combinación nueva de célula/canales;

se envía (H032) desde el nodo móvil dicha información de vinculación de movilidad actualizada hacia el nodo corresponsal (CN);

con lo cual el nodo corresponsal (CN) puede eludir el conjunto de nodos SSN cuando se envían (H036) paquetes de datos subsiguientes hacia el nodo móvil (MN).

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de envío (H08) es sensible a la detección (H06) de una calidad de señal deficiente en la célula antigua del nodo móvil.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el nodo móvil envía (H024) dicha información de vinculación de movilidad actualizada hacia una unidad de interfaz (IU1) que presta servicio a la célula antigua; y el nodo móvil informa (H026) al SSN sobre un traspaso satisfactorio.

4. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el nodo móvil envía (H024') dicha información de vinculación de movilidad actualizada hacia una unidad de interfaz (IU1) que presta servicio a la célula antigua; y la unidad de interfaz informa (H026') al SSN sobre un traspaso satisfactorio.

5. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el nodo móvil informa (H024'') al SSN sobre un traspaso satisfactorio; y el SSN envía (H026'') dicha información de vinculación de movilidad actualizada a una unidad de interfaz (IU1) que presta servicio a la célula antigua.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente usa la información de preferencia del abonado (QMTC) del nodo móvil y la información de políticas de tráfico (THPT) de la MBN para formar la tabla de encaminamiento (ACAL).

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta una etapa de reserva de recursos (H014) en la célula nueva.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de reserva de recursos (H014) es sensible a una resolución positiva de que la etapa de reserva de recursos es necesaria.

9. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de reserva se lleva a cabo si el paquete de datos se refiere al servicio garantizado.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se detecta que la célula nueva está controlada por un segundo SSN el cual es diferente con respecto al primer SSN que controla la célula antigua; y se encaminan temporalmente (H052, H060) datos a través del primer SSN.

11. Conjunto de nodos de soporte de servicio, o conjunto SSN, para una red de múltiples portadores, o red MBN, con vistas a encaminar paquetes de datos (DP) hacia un nodo móvil (MN) desde su nodo corresponsal (CN), comprendiendo la MBN por lo menos una red portadora de enlace ascendente (GSM, GPRS, UMTS) y por lo menos una red portadora de enlace descendente (DxB) que comprende varias células y canales; comprendiendo el SSN:

unos medios para recibir (H08) resultados de mediciones de la célula de servicio del nodo móvil y las células vecinas;

unos medios para recibir información de preferencia del abonado (QMTC) relacionada con el nodo móvil;

una unidad de gestión de movilidad (MMU) para la gestión centralizada de la movilidad del nodo móvil dentro de dicha por lo menos una red portadora de enlace descendente (DxB);

caracterizado porque presenta

unos medios (TPC, RCU, MMU) para mantener datos de disponibilidad de recursos (RR12, H08) y efectuar órdenes de reserva de recursos (SS12) referentes a dicha por lo menos una red portadora de enlace descendente (DxB);

unos medios (TPC) para combinar repetidamente información de políticas de tráfico (THPT), dicha información de preferencia del abonado (QMTC) y dichos datos de disponibilidad de recursos (RR12, H08) en una tabla de encaminamiento (ACAL), en la que la tabla de encaminamiento presenta una lista, en un orden de prioridad, de direcciones de auxilio disponibles alternativas en cada portadora, célula o canal de enlace descendente disponibles, y unos medios para usar la tabla de encaminamiento con vistas a actualizar la información de vinculación de movilidad del nodo móvil;

unos medios para enviar (H022) hacia el nodo móvil dicha información de vinculación de movilidad actualizada y parámetros para acceder a una combinación nueva de células/canales; y

unos medios para ayudar al nodo móvil (MN) a seleccionar una célula nueva y a realizar un traspaso desde una célula antigua a una célula nueva en respuesta a una resolución positiva de que la célula nueva proporciona una mejor calidad de la señal, en los que dicha ayuda comprende la toma de una decisión sobre la célula y/o el canal basándose en la tabla de encaminamiento.

12. Conjunto de nodos de soporte de servicio, o conjunto SSN, según la reivindicación 11, caracterizado porque presenta:

unos medios para determinar que la célula nueva está controlada por un segundo SSN diferente (SSN2); y

unos medios para realizar un traspaso del nodo móvil (MN) al segundo SSN, y

unos medios para encaminar temporalmente (H052, H060) datos hacia el nodo móvil a través del primer SSN.