ES2332782T3 - Determinacion precoz del soporte de red para ip movil. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para un nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100) configurado para la comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica, procedimiento que comprende: conectarse (604, 1002) a una red inalámbrica (414, 510); someterse a ensayo (606) para una condición de desconexión, donde la condición de desconexión permite determinar si la red inalámbrica (414, 510) soporta IP Móvil antes de la conexión a la red de paquetes, donde el ensayo comprende: determinar si se satisface una condición de desconexión, incluyendo si la red inalámbrica (414, 510) requiere una autenticación CHAP o PAP durante las negociaciones LCP (1008); desconectarse (610, 1006) de la red inalámbrica (414, 510) si se requiere la autenticación CHAP o PAP; y mantenerse conectado (612, 1014) a la red inalámbrica (414, 510) si no se requiere la autenticación CHAP o PAP.
Description
Determinación precoz del soporte de red para IP
móvil.
La presente invención se refiere en general al
campo de las comunicaciones inalámbricas, y más específicamente a
los sistemas y procedimientos para la determinación precoz del
soporte de red para IP Móvil.
Los avances recientes en el campo de las
comunicaciones inalámbricas y la rápida expansión de uso de Internet
han aumentado en gran medida la demanda de la informática móvil. La
tecnología de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) ha
jugado un papel crucial en satisfacer esa demanda.
El CDMA es una técnica digital de
Radiofrecuencia (RF) definida en el estándar de telecomunicaciones
de la Asociación de la Industria de las
Telecomunicaciones/Asociación de las Industrias de la Electrónica
"Telecommunications Industry Association/Electronics Industries
Association Interim Standard-95", denominado
"IS-95", y titulado "MOBILE
STANTION-BASE STATION COMPATIBILITY STANDARD FOR
DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULAR
SYSTEM", que fue publicado en julio de 1.993 y que es considerado
como un ejemplo de un sistema para la aplicación de diversas formas
de realización de la presente invención.
Los dispositivos de comunicaciones CDMA asignan
un código único a las señales de comunicaciones y propagan aquellas
señales a través de un ancho de banda de espectro ensanchado común.
Siempre que el dispositivo de comunicaciones tenga el código
correcto, puede detectar y seleccionar con éxito su señal de entre
otras señales transmitidas al mismo tiempo sobre el mismo ancho de
banda.
La fiabilidad aumentada de las comunicaciones
móviles ha llevado a una demanda de una informática inalámbrica
remota donde un dispositivo informático, como por ejemplo un
ordenador portátil o "palmtop", se acopla remotamente a una red
informática (por ejemplo, Internet) a través del teléfono móvil.
Aunque el documento IS-95 no define explícitamente
el protocolo o los protocolos para tal informática inalámbrica
remota, existen una serie de estándares que especifican los
protocolos y/o los algoritmos para tales interfaces y aplicaciones.
El estándar del Protocolo de Internet (IP) ha sido incorporado en
muchos dispositivos de comunicación inalámbricos. El estándar de
Solicitud de Comentarios o "Request for Comments" nº 791 (RFC
791) titulado "INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL
SPECIFICATION", publicado en septiembre de 1.981, es un protocolo
de capa de red que adapta el empaquetamiento de datos para su
transmisión. La información de la dirección y del enrutamiento va
incluida en las cabeceras de los paquetes. Las cabeceras contienen
direcciones que identifican los dispositivos de envío y de
recepción. Estas direcciones son utilizadas por los enrutadores
dentro de la red para seleccionar una ruta para transmitir cada
paquete a su destino final en la dirección de destino prevista.
Otro protocolo bien conocido en las
comunicaciones inalámbricas es el Protocolo Punto a Punto (PPP),
utilizado para controlar el acceso de las comunicaciones
inalámbricas a una red informática (por ejemplo, Internet). El
protocolo PPP se describe en la Solicitud de Comentarios o
"Request for Comments" 1661 (RFC 1661), titulada "THE
POINT-TO-POINT PROTOCOL (PPP)",
publicada en julio de 1.994. El protocolo PPP especifica estándares
para el transporte de datos de enlaces punto a punto que incluyen
una técnica de encapsulamiento de datos multiprotocolo, un
Protocolo de Control de Enlace (LCP) para establecer y configurar un
enlace de datos y Protocolos de Control de Red (NCPs) para
establecer y configurar los protocolos de la capa de red.
Otro estándar, denominado IETF RFC 2002,
titulado "IP MOBILITY SUPPORT FOR IPv4" denominado comúnmente
"IP Móvil", proporciona estándares de comunicaciones, pero no
aborda los aspectos inalámbricos de la informática móvil.
Con la adopción de los estándares de tercera
generación (3G) para la comunicación CDMA, se han introducido los
estándares de telecomunicaciones para la comunicación de redes
inalámbricas. El Estándar de Telecomunicaciones denominado
IS-835, titulado "CDMA 2000 WIRELESS NETWORK
STANDARD", publicado en junio del 2.000, y el Estándar de
Telecomunicaciones denominado IS-835A, publicado en
mayo de 2.001, exigen un determinado protocolo de comunicación para
su uso con dispositivos 3G CDMA. Estos estándares se denominan en la
presente memoria "IS-835".
Existe una demanda creciente para un servicio de
empaquetamiento de datos sobre sistemas de comunicación inalámbrica.
Puesto que los sistemas de comunicación inalámbrica tradicionales
están diseñados para las comunicaciones de voz, la extensión para
soportar servicios de datos introduce muchos retos. Concretamente,
la utilización del IP para los servicios móviles (es decir, IP
Móvil) tiene un conjunto único de requisitos y objetivos. El IP
Móvil es concretamente el estándar para IPv4. Pueden existir otros
procedimientos de utilización del IP en redes inalámbricas. La
utilización del IP Móvil en un sistema de comunicación inalámbrica
presenta unos requisitos y unas cuestionas únicas a diferencia de
los problemas que se abordan en la utilización del IP en un entorno
no móvil.
Una cuestión con el IP Móvil es el coste global
del tiempo de conexión y de los recursos aéreos. Por ejemplo, el
documento US 6.483.822 B1 describe que el registro IP Móvil se lleva
a cabo después de que se ha establecido la conectividad por
paquetes. En las redes inalámbricas, los recursos aéreos y el tiempo
de conexión son recursos costosos, tanto para el proveedor como
para el consumidor. En la utilización del IP Móvil existen problemas
de gestión y de conservación de recursos.
Por lo tanto, existe una necesidad de un
procedimiento eficaz de gestión de los recursos en un sistema de
comunicación inalámbrica que implemente el IP Móvil. Concretamente,
existe la necesidad de un procedimiento de terminación o
desconexión precoz de un dispositivo móvil de una red inalámbrica
cuando esa red no soporta IP Móvil. Además, existe la necesidad de
un procedimiento para detectar durante o antes del inicio de la
comunicación que una red no soporta IP Móvil.
Estas necesidades se satisfacen mediante un
procedimiento según la reivindicación independiente 1 y mediante un
nodo móvil según la reivindicación independiente 5.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de una red
de comunicaciones que implementa IP Móvil para posibilitar las
comunicaciones con un nodo móvil;
La Fig. 2 es un diagrama de un sistema de
comunicaciones de espectro ensanchado que soporta una serie de
usuarios;
La Fig. 3 es un diagrama de bloques del sistema
de comunicaciones que soporta transmisiones de datos IP;
La Fig. 4 es un diagrama de bloques funcional de
un enlace inalámbrico de un dispositivo informático con una red
informática;
La Fig. 5 ilustra una conexión lógica entre un
dispositivo informático y una red IP Móvil que utiliza un sistema
inalámbrico similar al de la Fig. 4;
La Fig. 6 ilustra un diagrama de flujos para la
determinación precoz del soporte de una red para IP Móvil;
La Fig. 7 ilustra un flujo de señales asociado a
un mensaje de inicio desde un nodo móvil en una topología de sistema
de comunicación inalámbrica;
La Fig. 8 ilustra un flujo de señales asociado
al registro de un nodo móvil con un agente local en una topología de
sistema de comunicación inalámbrica;
La Fig. 9 ilustra un flujo de señales asociada a
la negociación de un enlace de comunicación inalámbrica que utiliza
el sistema de la Fig: 5;
La Fig. 10 ilustra un diagrama de flujos para la
determinación precoz del soporte de una red para IP Móvil; y
La Fig. 11 ilustra un diagrama de bloques de
determinados componentes en una forma de realización de una unidad
de abonado.
En un sistema de comunicación inalámbrica, se
describe un procedimiento para la determinación precoz del soporte
de una red para IP Móvil. La determinación precoz se refiere a una
determinación hecha antes de o durante el inicio de una
comunicación. Tal determinación identifica el estatus de la red en
referencia a si dicha red soporta IP Móvil. Actualmente, el
registro del IP Móvil se lleva a cabo después de que se ha
establecido la conectividad a la red de paquetes. El procedimiento
común establece primero el enlace aéreo para el servicio de datos
por paquetes entre el dispositivo móvil y la red inalámbrica, a
continuación negocia la conectividad de los datos por paquetes a
través de PPP3 y finalmente lleva a cabo el registro del IP Móvil.
En las redes inalámbricas, los recursos aéreos y el tiempo de
conexión son recursos costosos, tanto para el proveedor como para
el consumidor. Por lo tanto, el uso de tales recursos se
desaprovecha durante las etapas 1 y 2 si la etapa 3 no está
disponible. Las presentes formas de realización y procedimiento o
procedimientos descritos en la presente memoria permiten la
detección precoz de la compatibilidad de la red, es decir, realizan
el soporte de red del IP Móvil, proporcionando un mecanismo de
registro más eficaz. En otras palabras, el presente procedimiento o
los presentes procedimientos permiten la determinación de la
compatibilidad con IP Móvil antes de la conexión a la red de
paquetes.
En una forma de realización, un nodo móvil se
conecta a una red inalámbrica. A continuación se lleva a cabo una
prueba para una condición de desconexión en la que la condición de
desconexión es una indicación precoz del soporte de red para IP
Móvil. Si se encuentra la condición de desconexión, el nodo móvil se
desconecta de la red inalámbrica. Si no se encuentra la condición
de desconexión, el nodo móvil se mantiene conectado a la red
inalámbrica. La condición de desconexión es que durante la
negociación LCP la red inalámbrica requiera autenticación.
La condición de desconexión adicional puede ser
una indicación de no soporte de la red IS-835 para
IP Móvil. Existen una serie de diferentes condiciones de
desconexión que pueden utilizarse. Por ejemplo, una condición de
desconexión es que antes o durante el inicio el soporte de la
revisión del protocolo de la red inalámbrica sea menor que PREV6
(analizado a continuación).
Una condición de desconexión adicional es que
durante una negociación del Protocolo de Control IP (IPCP) la red
inalámbrica envíe un mensaje de configuración no confirmada que
comprenda una opción de dirección IP. Otra condición de desconexión
es que durante el registro del IP Móvil y antes de que se envíe el
mensaje de solicitud de registro, ningún mensaje de anuncio de
agente sea recibido por el nodo móvil en respuesta a un mensaje de
solicitud de agente.
La indicación precoz puede ser un indicador
antes de que se envíe un mensaje de solicitud de registro durante
el registro del IP Móvil. Además, la indicación precoz puede ser un
indicador antes o durante el inicio. La indicación precoz también
puede ser un indicador durante la negociación IPCP.
También se describe una estación móvil para su
uso en un sistema de comunicación inalámbrica donde la estación
móvil determina el soporte de red para el IP Móvil. La estación
móvil incluye una antena para recibir una señal inalámbrica, un
receptor en comunicación electrónica con la antena y un transmisor
en comunicación electrónica con la antena. La estación móvil
también incluye un procesador para ejecutar instrucciones y memoria
para almacenar instrucciones. Se describen las instrucciones que
implementan un procedimiento para la determinación precoz del
soporte de una red para IP Móvil. El nodo móvil se conecta a una red
inalámbrica. A continuación se lleva a cabo una prueba para una
condición de desconexión en la que la condición de desconexión es
una indicación precoz de soporte de red para IP Móvil. Si se
encuentra la condición de desconexión, el nodo móvil se desconecta
de la red inalámbrica. Si no se encuentra la condición de
desconexión, el nodo móvil se mantiene conectado a la red
inalámbrica.
También se describe un sistema de comunicación
inalámbrica que incluye una forma de realización de la estación
móvil. Además de la estación móvil, el sistema de comunicación
inalámbrica también incluye una red IP y un agente en comunicación
electrónica con la red IP.
La funcionalidad y los procedimientos descritos
en la presente memoria se pueden representar en un medio legible
por un ordenador. El medio almacena datos, lo que incluye las
instrucciones para implementar los procedimientos y la
funcionalidad descritas en la presente memoria.
La palabra "ejemplar" se utiliza
exclusivamente en la presente memoria para referirse a "servir de
ejemplo, caso, o ilustración". Cualquier forma de realización
descrita en la presente memoria como "ejemplar" no debe ser
interpretada necesariamente como preferente o ventajosa sobre otras
formas de realización. Mientras que los diversos aspectos de las
formas de representación se presentan en los dibujos, los dibujos no
están necesariamente dibujados a escala a menos que se indique
específicamente.
El siguiente análisis desarrolla diversas formas
de realización presentando en primer lugar una red que implementa
IP Móvil para comunicar datos hacia y desde un nodo móvil. A
continuación se analiza un sistema de comunicación inalámbrica de
espectro ensanchado. A continuación, se muestra la red IP Móvil
implementada en el sistema de comunicación inalámbrica. Se muestran
diagramas de bloques funcionales y lógicos de un enlace inalámbrico
de un dispositivo informático con una red informática. Finalmente se
ilustran y describen procedimientos para la determinación precoz
del soporte de una red para IP Móvil.
Adviértase que aunque se proporciona una forma
de realización como un ejemplo a lo largo de este análisis, sin
embargo formas de realización alternativas pueden incorporar
diversos aspectos sin por ello alejarse del alcance de la presente
invención. Concretamente, la presente invención es aplicable a un
sistema de procesamiento de datos, a un sistema de comunicación
inalámbrica, a una red IP Móvil y a cualquier otro sistema que desee
un uso y una gestión eficaz de los recursos.
La presente forma de realización emplea un
sistema de comunicación inalámbrica de espectro ensanchado. Los
sistemas de comunicación inalámbrica son ampliamente utilizados para
proporcionar diversos tipos de comunicación como por ejemplo voz,
datos, etcétera. Estos sistemas pueden estar basados en un acceso
múltiple por división de código (CDMA), un acceso múltiple por
división de tiempo (TDMA), o alguna otra técnica de modulación. Un
sistema CDMA proporciona ciertas ventajas sobre otros tipos de
sistemas, incluyendo una capacidad del sistema
incrementa-
da.
da.
Se puede diseñar un sistema para soportar uno o
más estándares como por ejemplo el estándar
"TIA/EIA/IS-95-B Mobile
Station-Base Station Compatibility Standard for
Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System" denominado en la presente memoria estándar
IS-95, el estándar ofrecido por un consorcio
denominado "3rd Generation Partnership Project" (Proyecto de
Asociación para la Tercera Generación) denominado en la presente
memoria 3GPP, y representado en un conjunto de documentos que
inlcluyen los documentos nº 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS
25.213, y 3G TS 25.214, 3G TS 25.302, denominados en la presente
memoria estándar W-CDMA, el estándar ofrecido por
un consorcio denominado "3rd Generation Partnership Project 2"
(Proyecto 2 de Asociación para la Tercera Generación) denominado en
la presente memoria 3GPP2, y el TR-45.5 denominado
en la presente memoria estándar cdma2000, anteriormente denominado
IS-2000 MC.
Cada estándar define específicamente el
procesamiento de los datos para la transmisión desde una estación
base a un móvil, y viceversa. A modo de ejemplo, en el siguiente
análisis se detalla una forma de realización, que considera un
sistema de comunicación de espectro ensanchado en conformidad con el
estándar CDMA2000 de protocolos. Formas de realización alternativas
pueden incorporar otro estándar.
Las siguientes definiciones se utilizan a lo
largo de todo el análisis que a continuación sigue y son específicas
de las comunicaciones de tipo IP Móvil.
Red local: la red en la que el nodo móvil parece
alcanzable, para el resto de Internet, en virtud de una dirección IP
asignada al nodo móvil (es decir, la dirección local).
Agente local: un nodo en la red local que hace
de manera eficaz que el nodo móvil sea alcanzable en la dirección
local del nodo móvil incluso cuando el nodo móvil no está acoplado a
la red local.
Dirección local: la dirección IP asignada al
nodo móvil, que hace que el nodo móvil aparezca lógicamente acoplado
a su red local.
Dirección auxiliar: una dirección IP en el punto
actual de acoplamiento a Internet del nodo móvil, cuando el nodo
móvil no está acoplado a la red local, a través de la cual es
reenviado el tráfico IP del móvil.
Nodo correspondiente: un nodo que envía un
paquete a un nodo móvil o que recibe un paquete de un nodo móvil; el
nodo correspondiente puede ser otro nodo móvil o un nodo de Internet
no móvil.
Agente foráneo: un agente de movilidad en la red
foránea que puede ayudar al nodo móvil a recibir datagramas enviados
a la dirección auxiliar.
Red foránea: la red a la que el nodo móvil se
acopla cuando el nodo móvil no está acoplado a su red local, y en la
que la dirección auxiliar se puede alcanzar desde el resto de
Internet.
Redirección: un mensaje que está destinado a
provocar un cambio en el comportamiento del enrutamiento del nodo
receptor.
Registro: el proceso mediante el cual el nodo
móvil informa al agente local acerca de su dirección auxiliar
actual.
Nodo móvil: un nodo que, como parte de su uso
normal, cambia el punto de acoplamiento a Internet.
Agente de movilidad: un nodo (por lo general, un
enrutador) que ofrece servicios de apoyo a los nodos móviles. Un
agente de movilidad puede ser un agente local o un agente
foráneo.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de una red
de comunicaciones 100 que implementa IP Móvil para posibilitar las
comunicaciones con un nodo móvil 102. Un agente local 104, un nodo
correspondiente 106 y un agente foráneo 108 pueden comunicarse
entre ellos a través de una red IP 110. El nodo móvil 102 tiene una
dirección local asignada que identifica el nodo móvil 102 en una
red foránea 112 a través del agente local 104.
El nodo móvil 102 puede cambiar su ubicación de
una red o subred a otra. En la Fig. 1 se ilustra el nodo móvil 102
en una red foránea 112. El nodo móvil 102 puede obtener una
dirección IP y comunicarse con otros nodos, incluyendo el nodo
correspondiente 106, en la red IP 110 utilizando su dirección IP. El
nodo móvil 102 obtiene una dirección IP a partir del agente local
104. La dirección IP del agente local 104 se puede denominar
dirección local. La dirección local es una dirección IP de largo
plazo en la red local 114. Cuando el nodo móvil 102 está visitando
una red foránea 112, se puede asociar una dirección auxiliar al nodo
móvil 102 para reflejar el punto actual de acoplamiento del nodo
móvil a la red IP 110. Al enviar los datos, el nodo móvil 102 por
lo general utiliza su dirección local como dirección de origen para
los datagramas IP.
El agente local 104 es una red local 114 del
nodo móvil 102 y mantiene la información de la ubicación actual
para cada uno de sus nodos móviles 102. El agente local 104 almacena
la información necesaria para enviar los datos a los nodos móviles
102 que corresponden a la red local 114. Esta información puede ser
almacenada en enlaces de movilidad. Los enlaces de movilidad pueden
incluir una serie de registros que incluyen la dirección local, las
direcciones auxiliares asociadas, y la duración de esa
asociación.
La red local 114 tiene un prefijo de red que
coincide con el de la dirección local del nodo móvil 102. Los
mecanismos de enrutamiento IP operan para enviar datos IP enviados a
la dirección local de un nodo móvil 102 a la red local 114 del nodo
móvil 102. La red local 114 puede ser una red virtual.
\newpage
El agente foráneo 108 es una agente en otra red
112 (no la red local 114) en la que se encuentra situado en ese
momento el nodo móvil 102. El agente foráneo 108 coopera con el
agente local 104 para enviar datos al nodo móvil 102 cuando se
encuentra fuera de su red local 114.
Los expertos en la materia entenderán que uno o
más nodos intermedios (no mostrados) pueden encontrarse en la ruta
de comunicación entre el agente local 104 y el agente foráneo 108.
Los nodos intermedios (no mostrados) pueden estar en la red IP 110
y por lo general son enrutadores. De esta manera, como los datos son
enviados entre el agente local 104 y el agente foráneo 108, viajan
a través por uno o más nodos intermedios (no mostrados) y son
enrutados por los mismos.
La red 100 de la Fig. 1 puede implementarse como
diferentes tipos de redes. Los expertos en la materia entenderán
los diversos tipos de redes que pueden beneficiarse de los
principios de la invención de la presente memoria. Una red posible
en la que se pueden implementar el IP móvil y las formas de
realización descritas en la presente memoria se ilustra en las
Figs. 2 y 3.
La Fig. 2 sirve de ejemplo de un sistema de
comunicaciones 200 que soporta una serie de usuarios y es capaz de
implementar por lo menos algunos aspectos de las formas de
realización analizadas en la presente memoria. Se puede utilizar
cualquiera de una variedad de algoritmos y procedimientos para
programar las transmisiones en el sistema 200. El sistema 200
proporciona la comunicación para una serie de células
202A-101G, cada una de las cuales es servida por
una estación base correspondiente 204A-204G,
respectivamente. En una forma de realización, algunas de las
estaciones base 204 tienen múltiples antenas de recepción y otras
tienen únicamente una antena de recepción. De manera similar,
algunas de las estaciones base 204 tienen múltiples antenas de
transmisión, y otras tienen antenas de transmisión individuales. No
existen restricciones en las combinaciones de las antenas de
transmisión y antenas de recepción. Por lo tanto, es posible para
una estación base 204 tener múltiples antenas de transmisión y una
única antena de recepción, o tener múltiples antenas de recepción y
una única antena de transmisión, o tener antenas de transmisión y
recepción tanto individuales como múltiples.
Los terminales 206 en el área de cobertura
pueden ser fijos (es decir, estacionarios) o móviles. El terminal
móvil 206 puede ser un nodo móvil 102 como en la Fig. 1. Como se
muestra en la Fig. 2, diversos terminales 206 están dispersos por
todo el sistema. Cada terminal 206 se comunica con por lo menos una
y posiblemente más estaciones base 204 en la conexión de bajada y
en la conexión de subida en cualquier momento dado dependiendo de,
por ejemplo, si se emplea un "handoff" blando o si el terminal
está diseñado y operado para (concurrentemente o secuencialmente)
recibir transmisiones múltiples desde estaciones base múltiples. El
"handoff" blando en los sistemas de comunicación CDMA es bien
conocido en la técnica y se describe en detalle en la patente
estadounidense US nº 5.101.501, titulada "METHOD AND SYSTEM FOR
PROVIDING A SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM",
que está cedida al cesionario de la presente invención.
La conexión de bajada se refiere a la
transmisión desde la estación base 204 al terminal 206, y la
conexión de subida se refiere a la transmisión desde el terminal
206 a la estación base 204. En una forma de realización, algunos de
los terminales 206 tienen múltiples antenas de recepción y otros
tienen únicamente una antena de recepción. En la Fig. 2, la
estación base 204A transmite los datos a los terminales 206A y 206J
en la conexión de bajada, la estación base 204B transmite los datos
a los terminales 206B y 206J, la estación base 204C transmite los
datos al terminal 206C, etcétera.
En una forma de realización, los componentes de
la Fig. 1 pueden ser utilizados e implementados en un sistema de
comunicación inalámbrico como se muestra en la Fig. 3. Los paquetes
IP o los datos IP pueden comunicarse a través de una red IP 310
entre el nodo correspondiente 306, el agente local 304 y un nodo
móvil (MN) 302. En esta forma de realización 300, un Nodo de
Servicio de Datos por Paquetes (PDSN) también sirve como Agente
foráneo (PDNS/FA) 312. Como se ilustra, se pueden conectar múltiples
PDSN/FAs 312 a la red IP 310. La red IP 310 puede ser Internet, una
intranet, una red IP privada, etc. Los datos se transmiten como
paquetes de datos IP ("paquetes IP") por la red IP 310. Se
pueden transmitir muchos tipos diferentes de datos entre un nodo
correspondiente 306 y un nodo móvil 302. Por ejemplo, se pueden
comunicar datos de audio, datos de video, datos de texto, archivos
electrónicos, etc., entre el nodo correspondiente 306 y el nodo
móvil (MN) 302.
El PDNS/FA 312 recibe y procesa los datos IP
para transmitirlos a una o más Estaciones Base (BSs) 308. Como se
muestra, cada PDNS/FA 312 está en comunicación electrónica con una o
más BSs 308. Una vez que una BS 308 recibe los datos, a
continuación envía los datos a uno o más MNs 302. Un MN 302 se
corresponde con un terminal móvil 206 de la Fig. 2. Cada BS 308
puede servir a uno o más MNs 302. Por lo general la BS 208 sirve a
muchos MNs 302.
Para los fines de esta descripción, la
funcionalidad proporcionada por la BS 308 y/o la funcionalidad
proporcionada por una entidad o un componente de la BS 308 se
denominará en general BS 308. Los expertos en la materia entenderán
que, en diversos contextos, el uso del término BS puede estar
refiriéndose a la funcionalidad proporcionada por una entidad
concreta. Por ejemplo, en el nivel IP, la PCF (función de control de
paquetes) es la entidad (contenida dentro de la BS) intermedia
entre el PDSN y el MN. En aras de la explicación se utilizará el
término más general BS.
La información anterior describe la forma de
realización concreta del sistema 100 tal como se aplica y se
utiliza en un sistema de comunicación inalámbrica 200 como se
muestra en la Fig. 2. Sin embargo, los expertos en la materia
entenderán que los principios de la invención en la presente memoria
pueden aplicarse a otros contextos donde se pueda utilizar el IP
móvil.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques funcional
que ilustra una conexión a una red informática inalámbrica de una
estación móvil (MS) 402. Una MS 402 es un tipo de nodo móvil 302
anteriormente analizado. En la Fig. 4 el equipo terminal (TE) 404
puede ser un ordenador portátil o un "palmtop", o cualquier
otro dispositivo informático. El TE se acopla a un dispositivo de
comunicación inalámbrica, como por ejemplo un teléfono móvil (MT)
406. El TE 404 se comunica con el MT 406 a través de una conexión
indicada por los estándares como una interfaz R_{m}. La interfaz
R_{m} puede ser implementada por una variedad de tecnologías. Por
ejemplo, la interfaz R_{m} podría ser implementada a través de
interfaces convencionales como por ejemplo RS-232,
RS-422, IEEE 4888, IEEE 1394, Tecnología
BLUETOOTH®, o similares. Adviértase que BLUETOOTH® es una marca
registrada de BLUETOOTH SIG, INC. CORPORATION BY ASSIGNMENT
DELAWARE 1301 K STREET, NW, SUITE 600 EAST TOWER C/O SONNENSCHEIN
NATH & ROSENTHAL WASHINGTON D.C. 20005. Algunas de estas
tecnologías de interfaz convencionales son bien conocidas en la
técnica y no necesitan ser descritas en la presente memoria. Las
formas de realización descritas no están limitadas por la forma
específica de la interfaz R_{m}. Adviértase que también se pueden
implementar interfaces de tipo alternativo. Además, los diversos
componentes y funciones de la MS 402 se pueden incorporar en un
dispositivo o un chip. Por ejemplo, un solo dispositivo puede
incluir las partes informáticas así como las partes de comunicación
radio. De manera alternativa, los diversos módulos y funciones
descritos pueden ser incorporados uno dentro del otro o
proporcionados como componentes individuales.
El TE 404 y el MT 406 pueden ser caracterizados
convenientemente de manera conjunta como una estación móvil (MS)
402. El MT 406 incluye un transmisor 408 y un receptor 410 que
operan de una manera conocida para permitir las comunicaciones de
voz o datos con una ubicación remota.
El sistema de comunicación inalámbrica de la
Fig. 4 también incluye una estación base (BS) 412, que puede
también comprender un centro de conmutación móvil (MSC). La BS 412
se comunica con la MS 402 a través de una interfaz inalámbrica,
indicada por los estándares como una interfaz U_{m}. Los detalles
de funcionamiento de la interfaz U_{m} son conocidos por los
expertos en la materia y no necesitan ser descritos en mayor
detalle en la presente memoria. La BS 412 se acopla a una red
informática 414 a través de una interfaz, indicada por los
estándares como una interfaz L. Los detalles de funcionamiento de la
interfaz L también están indicados por los estándares de la
industria y no necesitan ser descritos en mayor detalle en la
presente memoria.
Para establecer un enlace de comunicación entre
el TE 404 y la red 414, los paquetes de datos de comunicación se
intercambian a través de las interfaces R_{m} y U_{m} y se
establece una sesión PPP. Los diversos protocolos y estándares
descritos anteriormente proporcionan una estructura para implementar
una conexión a una red informática inalámbrica. La implementación
real del hardware y del software dentro de esa estructura se deja al
criterio del diseñador. Mientras que los diversos estándares
descritos anteriormente prevén un registro IP Móvil como ese, los
estándares de superposición resultan a menudo en ineficiencias en el
proceso de registro. Por lo tanto, cabe entenderse que existe una
necesidad significativa de un proceso de registro optimizado para
las aplicaciones informáticas móviles. Las formas de realización
adjuntas proporcionan esta y otras ventajas, como se pondrá de
manifiesto a partir de la descripción detallada y de las figuras
adjuntas.
Las formas de realización en la presente memoria
se refieren a unos mecanismos de registro más eficaces para el
registro IP móvil. Como se ha analizado anteriormente con respecto a
la Fig 4., el objetivo es registrar un equipo terminal móvil (por
ejemplo, el TE 404) con una red informática (por ejemplo, la red
414), como Internet.
Como se ha destacado anteriormente, existen una
serie de diferentes estándares para gobernar la comunicación IP
inalámbrica. Estos estándares pueden implementarse de una serie de
maneras diferentes para proporcionar cierta flexibilidad al
diseñador. La Fig. 4 ilustra la red inalámbrica general simplificada
que soporta el proceso de comunica-
ción.
ción.
El proceso de comunicación entre el TE 404 y la
red 414 se ilustra en una capa de comunicación IP en el diagrama de
bloques funcional de la Fig. 5. Como se ha analizado anteriormente,
el TE 502 se comunica con el MT 504 a través de la interfaz
R_{m}. A su vez, el MT 504 se comunica con un Agente Foráneo (FA)
506 a través de la interfaz U_{m}/A. La "Interfaz A"
ilustrada en la Fig. 5 se refiere colectivamente a las interfaces
A8, A9, A10, y A11 que comprenden la conexión BS/MSC o PDSN, como
por ejemplo en una red IS-835 como se especifica en
el TIA/EIA-20001-A titulado
"INTEROPERABILITY SPECIFICATIONS (IOS) CDMA 2000 ACCESS NETWORK
INTERFACES", que se publicó en agosto de 2.001 y que se
incorpora en la presente memoria por referencia. Adviértase que la
expresión "interfaz A" no está estandarizada. Otras interfaces
(como por ejemplo A1-A11) se definen en
IS-835, pero van dirigidas a interfaces que implican
la BS/MSC y que son ajenas a la comprensión del presente sistema.
Los expertos en la materia reconocerán que la interfaz A se refiere
a una o más interfaces definidas en IS-835. De
acuerdo con algunos estándares de comunicación el MT 504 puede
comunicarse con un nodo del mismo nivel, como por ejemplo el Nodo
de Servicio de Datos por Paquetes (PDSN) descrito en el estándar
IS-835, que está asociado, en una forma de
realización, al FA 506.
Hay que reseñar que la BS 412 no está ilustrada
en la Fig. 5 puesto que funciona básicamente como un mecanismo de
transmisión transparente a nivel de red. La BS 412 no juega por lo
general ningún papel en la comunicación al nivel de la capa IP. El
FA 506 sirve de punto de conexión de itinerancia entre el TE 502 y
la red 510. Si el MT 504 lleva a cabo un "handoff" (es decir,
conmuta a una BS diferente), el FA 506 también puede cambiar. De
esta manera, conforme se mueve el MT 504, se corresponde con el FA
506 local.
El FA 506 se comunica con un agente local (HA)
508. El FA 506 y el HA 508 son ambos procesos especificados para la
comunicación IP Móvil. El HA 508 actúa como un agente de datos en un
enlace de comunicación entre el FA 506 y la red 510. El HA 508 es
un punto fijo y tiene la dirección IP especificada utilizada por la
red 510. Incluso si el MT 504 es transferido a una BS diferente, el
HA 508 se mantiene fijo durante toda la sesión IP entre el TE 502 y
la red 510.
Tal como se ha indicado anteriormente, el
registro IP móvil se lleva a cabo después de que se haya establecido
la conectividad a la red de paquetes. En las redes inalámbricas,
los recursos aéreos y el tiempo de conexión son recursos costosos,
tanto para el proveedor como para el consumidor. Los sistemas y los
procedimientos descritos permiten la detección precoz de una red
que no soportará IP móvil, proporcionando un mecanismo de registro
más eficaz. Un procedimiento común para el registro es (1)
establecer el enlace aéreo para el servicio de datos por paquetes
entre el dispositivo móvil y la red inalámbrica, (2) negociar la
conectividad de los datos por paquetes a través de un PPP, y (3)
llevar a cabo el registro IP Móvil. Existen varios indicadores
durante el curso de este procedimiento común en una red
IS-835 que indican que la red no soportará IP Móvil,
permitiendo que el Nodo Móvil abandone su intento de conexión.
La Fig. 6 es un diagrama de flujos que ilustra
un procedimiento general 600 para la determinación precoz del
soporte de una red IS-835 para IP móvil. El nodo
móvil se proporciona 602 en un área con cobertura. A continuación
el nodo móvil se conecta 604 a una red inalámbrica. A continuación,
el nodo móvil, para llevar a cabo una detección precoz de una red
que no soportará el IP móvil, intenta 606 detectar las condiciones
de desconexión precoz. Una condición de desconexión precoz es
cualquier condición que puede ser detectada por el nodo móvil que
permitirá al nodo móvil determinar si la red inalámbrica soporta IP
móvil. A continuación el nodo móvil determina 608 si cualquiera de
las condiciones de desconexión ha sido satisfecha. Si se satisface
una de las condiciones de desconexión, el nodo móvil se desconecta
610 de la red inalámbrica. Si no se satisface ninguna de las
condiciones de desconexión, entonces el nodo móvil permanece 612
conectado a la red inalámbrica y continúa en funcionamiento.
Existen muchas condiciones de desconexión
diferentes que pueden ser utilizadas. Por ejemplo, se pueden
utilizar las siguientes condiciones de desconexión: (1) antes o
durante el inicio; la revisión del protocolo soportada por la red
es menor que PREV 6, (2) durante la negociación LCP; si la red
requiere la autenticación (CHAP o PAP), (3) durante la negociación
IPCP; si la red envía un mensaje de configuración no confirmada
(C-NAK) que contiene la opción de dirección IP, y
(4) durante el registro IP móvil, antes de que se envíe la solicitud
de registro, si no se recibe ningún mensaje de anuncio de agente en
respuesta a los mensajes de solicitud de agente. Se utilizarán la
siguiente descripción y las siguientes figuras para abordar cada una
de estas posibles condiciones de desconexión.
La Fig. 7 ilustra un diagrama de flujos de una
posible condición de desconexión para la determinación precoz del
soporte de una red para IP Móvil. Para obtener servicios de datos
por paquetes, el móvil 302 lleva a cabo el registro con la red
inalámbrica servidora y a continuación con la red de paquetes. El
nodo móvil 302 envía un Mensaje de Inicio en el instante t1 a la BS
308 que incluye la opción del servicio de datos por paquetes. La BS
308 confirma la recepción del Mensaje de Inicio con una Orden de
Confirmación de Recepción de la Estación Base (BS Ack Order) al MS
302 en el instante t2. El Mensaje de Inicio resulta en una
asignación del canal del tráfico, el establecimiento de la conexión
A10, el establecimiento de la capa de enlace (PPP) y para el caso
en el que el IP móvil es utilizado por el terminal, el registro IP
móvil con la red de paquetes servidora, indicado en el instante t3.
Los detalles adicionales y mensajes conocidos por los expertos en la
materia y definidos por diversas especificaciones de CDMA e IP
Móvil no se muestran en la Fig. 7. Una condición de desconexión
para la determinación precoz del soporte de una red al IP móvil es
que antes o durante el inicio la estación móvil 302 o el nodo móvil
102 descubren que la revisión del protocolo soportada por la red es
menor que PREV (Revisión del Protocolo) 6. En el CDMA, el término
PREV 6 indica el nivel del soporte de protocolo en la BS como por
IS-2000 y estándares anteriores. Cuando el nodo
móvil 302 detecta esta condición de desconexión, corta la conexión
a la red inalámbrica, liberando los recursos aéreos y minimizando el
tiempo de conexión. Esto se corresponde con la condición de
desconexión (1) indicada anteriormente en la presente memoria.
La Fig. 8 ilustra un diagrama de flujos de otra
posible condición de desconexión para la determinación precoz del
soporte de una red para IP Móvil. La Fig. 8 muestra el anuncio del
agente foráneo (FA) 108 tras recibir la solicitud de anuncio por
parte del nodo móvil (MN) 102. El eje horizontal representa la
topología del sistema, es decir, los elementos de la
infraestructura. El eje vertical representa la línea temporal.
Un nodo móvil 102 puede solicitar un mensaje de
anuncio de agente enviando un mensaje de solicitud en el instante
t1. En el instante t2 el agente foráneo (FA) 108 envía un mensaje de
anuncio de agente. El nodo móvil (MN) 102 recibe el anuncio de
agente y determina si el nodo móvil 102 está en su red local 114 o
en una red foránea 112. En el ejemplo mostrado por la Fig. 8, el
nodo móvil 102 determina que está en una red foránea 112. Además,
el nodo móvil 102 puede obtener una dirección auxiliar a partir del
mensaje de anuncio del agente. La dirección auxiliar es por lo
general la dirección IP del agente foráneo 108. A continuación, el
nodo móvil 102 registra la nueva dirección auxiliar con su agente
local (HA) 104. El nodo móvil 102 puede registrar la nueva dirección
auxiliar con su agente local 104 enviando un mensaje de solicitud
de registro al agente foráneo 108 en el instante t3. En ese momento
el agente foráneo 108 puede llevar a cabo un procesamiento
adicional, incluyendo aunque sin limitarse a: una autenticación MS,
protección de la respuesta, resolución de la dirección del agente
local dinámica, etc. A continuación el agente foráneo 108 envía el
mensaje de solicitud de registro al agente local 104 en el instante
t4.
En el instante t5 el agente local (HA) 104
responde enviando un mensaje de respuesta de registro al agente
foráneo (FA) 108, que reenvía este mensaje al nodo móvil (MN) 102 en
el instante t6. El mensaje de respuesta de registro indica al nodo
móvil 102 si el agente local 104 ha aceptado o no el registro. Si el
agente local 104 acepta el registro, el agente local 104
proporciona una dirección IP correspondiente al nodo móvil 102 y
envía la dirección IP al nodo móvil 102 en el mensaje de respuesta
de registro.
La condición de desconexión para la
determinación precoz del soporte de red a IP Móvil ilustrada en la
Fig. 8 es que durante el registro IP móvil, no se recibe ningún
Mensaje de Anuncio de Agente en respuesta al Mensaje de Solicitud.
Como se muestra en la Fig. 8, esto se determina antes de enviar el
Mensaje de Solicitud de Registro. Esto se corresponde con la
condición de desconexión (4) anteriormente indicada en la presente
memoria.
El Protocolo del Mensaje de Control de Internet
(ICMP), tal como se define en el estándar RFC 792, que se incorpora
en la presente memoria por referencia, se puede utilizar para enviar
mensajes con las formas de realización descritas en la presente
memoria. Además, el ICMP Router Discovery, definido en el estándar
RFC 1256 que se incorpora en la presente memoria por referencia, se
puede utilizar en el descubrimiento de un agente, ya sea un agente
local 104 o un agente foráneo 108.
Las condiciones de desconexión adicionales se
abordarán en relación a la forma de realización mostrada en la Fig.
4. Recuérdese que la Fig. 4 es un diagrama de bloques funcional que
ilustra una conexión de red informática inalámbrica a una estación
móvil (MS) 402. Una MS 402 es un tipo de un nodo móvil analizado
anteriormente.
El sistema ilustrado en la Fig. 4 ilustra las
entidades implicadas en el registro IP móvil. La Fig. 9 ilustra el
flujo de los mensajes intercambiados entre los diversos componentes
del sistema. El equipo terminal (por ejemplo, el TE 404 de la Fig.
4) se indica a la izquierda en la Fig. 9 mientras que la red (por
ejemplo, la red 414 de la Fig. 4) se indica a la derecha en la Fig.
9. El terminal móvil (por ejemplo, el MT 406 de la Fig. 4),
denominado MT, hace de intermediario entre el equipo terminal y la
red. También se ilustra en la Fig. 9 el PDSN/FA 312 y el HA 304.
Los expertos en la materia reconocerán que las comunicaciones fluyen
entre el MT 406 y la red 510 a través de la BS 308. Sin embargo,
alguna parte del proceso ilustrado en la Fig. 9 se describe en la
capa de red y no en la capa física de enlace. De esta manera, en
aras de la practicidad, la Fig. 9 ilustra las comunicaciones entre
el MT 406 y el PDSN/FA 312 sobre la interfaz U_{m}.
En la Fig. 9, el proceso indicado por el número
de referencia 1 es el proceso de establecimiento de la sesión PPP y
de registro IP móvil que sucede entre el MT 406 y el PDSN/FA 312.
Este proceso incluye la negociación del Protocolo de Control de
Enlace (LCP) y la negociación del Protocolo de Control IP (IPCP).
Los expertos en la materia entenderán que pueden intercambiarse una
serie de mensajes entre el MT 406 y el FA 312 tanto para la
negociación LCP como para la negociación IPCP. Los mensajes se
transmiten desde el MT 406 utilizando el transmisor dentro del
dispositivo de comunicación inalámbrica mientras que el receptor
dentro del dispositivo de comunicación inalámbrica recibe los
mensajes de negociación. En aras de la claridad, en la Fig. 9 sólo
se ilustran los mensajes seleccionados que están estrechamente
relacionados con el registro IP Móvil. Durante este proceso, se
establece en la interfaz U_{m} una sesión PPP. El MT lleva a cabo
un registro IP Móvil en la interfaz U_{m} y se le asigna una
dirección IP.
En un proceso posterior, indicado por el número
de referencia 2 en la Fig. 9, la negociación de la sesión PPP, es
decir, el establecimiento de la conectividad IP, del TE 404 sucede
en las comunicaciones con el MT 406. Durante este proceso, sucede
una segunda sesión PPP en la interfaz R_{m}. Los expertos en la
materia reconocerán que hay un intercambio de mensajes entre el TE
404 y el MT 406 tanto para la negociación LCP como para la
negociación IPCP. En aras de la brevedad, en la Fig. 9 no se
ilustran esos mensajes individuales.
El MT proporciona al TE 404 la dirección IP
previamente asignada. Las opciones de protocolo entre las diferentes
sesiones PPP pueden diferir. Las posteriores negociaciones de IP
Móvil son transparentes. El tráfico posterior sucede entre el TE
404 y la red 510 a través del MT 504 y la BS 412 como se indica en
la Fig. 4. El proceso ilustrado en la Fig. 9 se ajusta a los
múltiples estándares de comunicación y finalmente resultará en la
asignación de la dirección IP apropiada.
La condición de desconexión se encuentra en la
negociación LCP y en la negociación IPCP mostradas en la Fig. 9. La
condición de desconexión se da durante la negociación LCP, si la
autenticación (CHAP o PAP) es requerida por la red, a continuación
el nodo móvil determina que no existe soporte de la red
IS-835 para IP Móvil y se desconecta de la red
inalámbrica. Esto se corresponde con la condición de desconexión (2)
tal como se ha indicado anteriormente en la presente memoria. Un
protocolo de autenticación es el Protocolo de Autenticación por
Desafío Mutuo (CHAP). Otro protocolo de autenticación es el
Protocolo de Autenticación de Contraseña (PAP). El PDSN 312 puede
soportar ambos mecanismos de autenticación (CHAP y PAP). Solo si el
PDSN requiere bien sea el CHAP o el PAP se alcanzará la condición
de desconexión.
La red puede indicar que se requiere el CHAP i)
enviando múltiples Solicitudes de Configuración LCP que incluyen la
opción Protocolo de Autenticación (AP) indicando la autenticación
CHAP, o ii) interrumpiendo la negociación PPP tras la recepción del
Rechazo de Configuración de LCP de la opción AP que indica CHAP
desde la estación móvil. La red puede indicar que se requiere el
PAP i) enviando múltiples Solicitudes de Configuración LCP que
incluyen la opción Protocolo de Autenticación (AP) que indica la
autenticación PAP o ii) interrumpiendo la negociación PPP tras la
recepción del Rechazo de Configuración LCP de la opción AP que
indica PAP desde la estación móvil.
En el LCP, la opción Protocolo de Autenticación
(AP) se puede negociar, incluyendo el valor AP, que indica el
procedimiento de autenticación (es decir, CHAP, PAP, entre otros).
De esta manera para proponer el CHAP o PAP, el PDSN envía una
Solicitud de Configuración LCP (C-REC) que incluye
la opción AP con valor igual a CHAP o PAP. El móvil puede indicar
de vuelta al PDSN que no llevará a cabo la autenticación enviando un
Rechazo de Configuración LCP (C-REJ) que incluye la
opción AP rechazada y el valor de opción (CHAP o PAP). O bien, el
móvil puede indicar de vuelta al PDSN que no desea llevar a cabo la
autenticación enviando un mensaje de Configuración No Confirmada
LCP (C-NAK) que incluye la opción AP rechazada y el
valor de opción (CHAP o PAP). En este caso, el PDSN puede volver a
proponer la opción disputada en un C-REC posterior.
Existen múltiples secuencias de mensajes LCP intercambiados
posibles en este momento de acuerdo con la especificación PPP, las
implicaciones de las cuales son conocidas por los versados en la
materia. El resultado final de la negociación LCP es expresado por
las opciones contenidas en el mensaje de Confirmación de Recepción
de Configuración final (C-ACK) enviado por la MS al
PDSN. Siempre que el MN indique que el CHAP y/o el PAP no son
soportados a través del mecanismo C-REJ LCP, el
móvil hace la determinación precoz de que el IP móvil no está
soportado por la red.
Se puede encontrar una condición de desconexión
adicional en la negociación IPCP mostrada en la Fig. 9. Si la
opción de la dirección IP IPCP se negocia durante el IPCP, entonces
el nodo móvil puede determinar que no hay ningún soporte de una red
IS-835 para IP Móvil y desconectarse de la red
inalámbrica. Esto se corresponde con la condición de desconexión
(3) tal como se ha indicado anteriormente en la presente
memoria.
La Fig. 10 es un diagrama de flujos que ilustra
un procedimiento para la determinación precoz del soporte de red
IS-835 para IP Móvil. El nodo móvil se conecta 1002
a una red inalámbrica. El nodo móvil, para llevar a cabo una
detección precoz de una red que no soporte IP Móvil, intenta
detectar condiciones de desconexión precoces. Tal como se ha
analizado anteriormente, existen muchas condiciones de desconexión
diferentes que se pueden utilizar. El móvil puede determinar 1004
si, antes o durante el inicio; la revisión del protocolo soportada
por la red es menor que PREV 6 (denominado Condición de Desconexión
A en la Fig. 10). Si se alcanza la Condición de Desconexión A, el
nodo móvil se desconecta 1006 de la red inalámbrica. Si no se
alcanza esta condición de desconexión, entonces el nodo móvil se
mantiene conectado a la red inalámbrica y continúa operando y
también determina si existe cualquier otra condición de
desconexión.
A continuación el móvil determina 1008 si la red
requiere autenticación (CHAP o PAP) (denominada Condición de
Desconexión B en la Fig. 10) durante la negociación LCP. Si se
alcanza la Condición de Desconexión B, el nodo móvil se desconecta
1006 de la red inalámbrica. Si no se alcanza esta condición de
desconexión, entonces el nodo móvil se mantiene conectado a la red
inalámbrica y continúa operando y también determina si existe
cualquier otra condición de desconexión.
La siguiente condición de desconexión puede ser
sometida a ensayo cuando el móvil determina 1010 si, durante la
negociación IPCP, la red envía un mensaje de configuración no
confirmada (C-NAK) que contiene la opción de
dirección IP (denominada Condición de Desconexión C en la Fig. 10).
Si se alcanza la Condición de Desconexión C, el nodo móvil se
desconecta 1006 de la red inalámbrica. Si no se alcanza esta
condición de desconexión, entonces el nodo móvil se mantiene
conectado a la red inalámbrica y continúa operando y también
determina si existe cualquier otra condición de desconexión.
A continuación el móvil puede determinar 1012
si, durante el registro IP Móvil y antes de que se envíe la
solicitud de registro, no se recibe ningún mensaje de anuncio de
agente en respuesta a los mensajes de solicitud de agente
(denominado Condición de Desconexión D en la Fig. 10). Si se alcanza
la Condición de Desconexión D, el nodo móvil se desconecta 1006 de
la red inalámbrica. Si no se alcanza esta condición de desconexión,
entonces el nodo móvil se mantiene conectado a la red inalámbrica y
continúa operando. Si no se alcanza ninguna de las condiciones de
desconexión, el móvil puede dar por hecho el soporte de la red
IS-835 para IP Móvil (a menos que o hasta que
descubra lo contrario).
Se muestra una forma de realización de un nodo
móvil 102, 302 en un sistema de unidad de abonado 1100 ilustrado en
el diagrama de bloques funcional de la Fig. 11. El sistema 1100
incluye una unidad de procesamiento central (CPU) 1102 que,
controla el funcionamiento del sistema 1100. La CPU 1102 también se
puede denominar procesador 1102. La memoria 1104, que puede incluir
tanto una memoria de sólo lectura (ROM) como una memoria de acceso
aleatorio (RAM), proporciona las instrucciones y los datos a la CPU
1102. Una parte de la memoria 1104 puede también incluir una
memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM).
El sistema 1100, que es por lo general
implementado en un dispositivo de comunicación inalámbrica como por
ejemplo un teléfono móvil, también incluye un alojamiento 1106 que
contiene un transmisor 1108 y un receptor 1110 para permitir la
transmisión y la recepción de los datos, como por ejemplo
comunicaciones de audio, entre el sistema 1100 y una ubicación
remota, como por ejemplo un controlador de emplazamiento de células
o estación base 308. El transmisor 1108 y el receptor 1110 pueden
combinarse en un transceptor 1112. Una antena 1114 va acoplada al
alojamiento 1106 y eléctricamente acoplada al transceptor 1112. El
funcionamiento del transmisor 1108, el receptor 1110 y la antena
1114 es bien conocido en la técnica y no necesita ser descrito en la
presente memoria. Además, el transmisor 1108, el receptor 1110 y la
antena 1114 se corresponden con el transmisor 408, el receptor 410
y la antena ilustrados en la Fig. 4.
El sistema 1100 también incluye un detector de
señales 1116 utilizado para detectar y cuantificar el nivel de las
señales recibidas por el transceptor 1112. El detector de señales
1116 detecta tales señales como energía total, energía piloto por
chips de Ruido Seudoaleatorio (PN), densidad espectral de potencia,
y otras señales, como se conoce en la técnica. Son calculados
diversos indicadores y valores por el detector de señales 1116 para
su uso en el sistema 1100, como se describe a continuación con mayor
detalle.
Un conjunto de temporizadores 1118 trabajan
junto con un procesador de fuerza piloto 1120, un procesador de
potencia recibida de piloto 1122, y un procesador de potencia
recibida total 1124. Midiendo los niveles de las señales recibidas
y procesando estas señales, el sistema 1100 puede determinar la
calidad del canal de comunicación entre el dispositivo de
comunicación inalámbrica y su estación base 308.
El procesador de fuerza piloto 1120 recibe un
indicador de fuerza piloto (Ec/Io) desde el detector de señales
1116. El detector de señales 1116 divide el ratio de energía piloto
por chip PN (Ec) por la densidad espectral de potencia total
recibida en el transceptor 1112 (Io). Este ratio de energía piloto
respecto a la energía recibida global se denomina "fuerza
piloto", como se conoce en la técnica. También como se conoce en
la técnica, la fuerza piloto depende de las condiciones de carga de
una célula activa y las células adyacentes, y de esta manera es una
indicación de la carga del tráfico en una célula concreta.
El procesador de potencia recibida total 1124
utiliza una variable Rx que es detectada y cuantificada en el
detector de señales 1116. La potencia recibida total (Rx) es una
medida de toda la potencia recibida en el transceptor 1112. Incluye
el ruido térmico, las interferencias desde otros abonados que llaman
y una señal piloto transmitida a ese transceptor 1112 particular.
El total de toda esta energía recibida se almacena para indicar la
potencia recibida total.
El procesador de potencia recibida piloto 1122
recibe un Indicador de Fuerza de Señal Recibida (RSSI) desde el
detector de señales 1116. El RRSI indica la potencia recibida piloto
y, en una forma de realización, se calcula añadiendo la potencia
recibida total (Rx) con el (Ec/Io), como se conoce en la técnica. El
RSSI es independiente de la carga del sistema y la variación del
RSSI indica cambios en la pérdida de la ruta de enlace directo.
Estos cambios de la pérdida de la ruta son importantes para
determinar cuándo conmutar el servicio, descrito a continuación
en
detalle.
detalle.
Un conmutador de estado 1126 del sistema 1100
controla el estado del dispositivo de comunicación inalámbrica
basándose en un estado actual y las señales adicionales recibidas
por el transceptor 1112 y detectadas por el detector de señales
1116. El dispositivo de comunicación inalámbrica es capaz de operar
en cualquiera de una serie de estados.
El sistema 1100 también incluye un determinador
del sistema 1128 utilizado para controlar el dispositivo de
comunicación inalámbrica y determinar a qué sistema proveedor de
servicios debería transferirse el dispositivo de comunicación
inalámbrica cuando determina que el sistema proveedor de servicios
actual es inadecuado.
Los diversos componentes del sistema 1100 se
acoplan mediante un sistema de bus 1130 que puede incluir un bus de
potencia, un bus de señal de control, y un bus de señal de estado
además de un bus de datos. Sin embargo, en aras de la claridad, en
la Fig. 11 se ilustran los diversos buses como el sistema bus 1130.
Un experto en la materia entenderá que el sistema 1100 ilustrado en
la Fig. 11 es un diagrama de bloques funcional más que un listado
de los componentes específicos. Por ejemplo, aunque el procesador de
fuerza piloto 1120, el procesador de potencia recibida piloto 1122,
y el procesador de potencia recibida total 1124 se ilustran como
tres bloques separados dentro del sistema 1100, pueden de hecho ser
implementados en un único componente físico, como por ejemplo un
procesador digital de señal (DSP). También pueden residir como
códigos de programa en la memoria 1104 y ponerse en funcionamiento
mediante la CPU 1102. Las mismas consideraciones se aplican a los
demás componentes listados en el sistema 1100 de la Fig. 11.
Los expertos en la materia entenderán que la
información y las señales pueden ser representadas utilizando
cualquiera de una variedad de diferentes tecnologías y técnicas. Por
ejemplo, los datos, instrucciones, órdenes, información, señales,
bits, símbolos, y chips que pueden indicarse a lo largo de la
descripción anterior se pueden representar mediante voltajes,
corrientes, ondas electromagnéticas, partículas o campos magnéticos,
partículas o campos ópticos, o cualquier combinación de los
mismos.
Los expertos en la materia entenderán además que
los diversos bloques lógicos ilustrativos, módulos, circuitos, y
etapas de algoritmos descritos en relación con las formas de
realización descritas en la presente memoria se pueden implementar
como hardware electrónico, software informático, o combinaciones de
ambos. Para ilustrar claramente esta posibilidad de intercambiar
hardware y software, se han descrito diversos componentes
ilustrativos, bloques, módulos, circuitos, y etapas han sido
descritos anteriormente en general en términos de su funcionalidad.
Si tal funcionalidad se implementa como hardware o como software
depende de la aplicación concreta y de las restricciones de diseño
impuestas en el sistema global. Los expertos en la materia pueden
implementar la funcionalidad descrita de diversas maneras para cada
aplicación particular, pero no debería interpretarse que tales
decisiones de implementación provoquen un alejamiento del alcance
de la presente invención.
Los diversos bloques lógicos ilustrativos,
módulos y circuitos descritos en conexión con las formas de
realización descritas en la presente memoria se pueden implementar
o llevar a cabo con un procesador de propósito general, un
procesador digital de señal (DSP), un circuito integrado para
aplicaciones específicas (ASIC), una matriz de puertas programables
(FPGA) u otros dispositivos lógicos programables, lógica de
transistores o puertas discretas, componentes de hardware
discretos, o cualquier combinación de los mismos diseñada para
llevar a cabo las funciones descritas en la presente memoria. Un
procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero
alternativamente, el procesador puede ser cualquier procesador
convencional, controlador, microcontrolador, o máquina de estados.
También se puede implementar un procesador con una combinación de
dispositivos informáticos, por ejemplo, una combinación de un DSP y
un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más
microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra
configuración como esa.
Las etapas de un procedimiento o algoritmo
descritas en relación con las formas de realización descritas en la
presente memoria se pueden implementar directamente en hardware, en
un módulo de software ejecutado por un procesador, o en una
combinación de los dos. Un módulo de software puede residir en
memoria RAM, en memoria flash, en memoria ROM, en memoria EPROM, en
memoria EEPROM, en registros, en disco duro, en un disco extraíble,
en un CD-ROM, o en cualquier otra forma de medio de
almacenamiento conocido en la técnica. Una forma de realización de
un medio de almacenamiento se acopla al procesador de manera que el
procesador pueda leer la información desde el medio de
almacenamiento y escribir la información en el mismo. De manera
alternativa, el medio de almacenamiento puede estar integrado en el
procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden
residir en el ASIC. El ASIC puede residir en un terminal de
usuario. Además, el procesador y el medio de almacenamiento pueden
residir como componentes discretos en un terminal de usuario.
Los procedimientos descritos en la presente
memoria comprenden una o más etapas o acciones para obtener el
procedimiento descrito. Las etapas y/o acciones del procedimiento se
pueden intercambiar entre sí sin alejarse del alcance de la
presente invención. En otras palabras, a menos que se requiera un
orden de etapas o acciones específico para un funcionamiento
apropiado de la forma de realización, se puede modificar el orden
y/o uso de las etapas y/o acciones específicas sin alejarse del
alcance de la presente invención.
La descripción anterior de las formas de
realización descritas se proporciona para posibilitar a cualquier
persona experta en la materia fabricar o utilizar la presente
invención. Diversas modificaciones de estas formas de realización
se pondrán fácilmente de manifiesto para los expertos en la materia,
y los principios genéricos descritos en la presente memoria se
pueden aplicar a otras formas de realización sin alejarse del
alcance de la invención. De esta manera, la presente invención no
está destinada a limitarse a las formas de realización mostradas en
la presente memoria sino que debe responder al alcance más amplio en
conformidad con los principios y las características novedosas
descritas en la presente memoria.
Claims (9)
1. Un procedimiento para un nodo móvil (102,
206, 302, 402, 502, 1100) configurado para la comunicación en un
sistema de comunicación inalámbrica, procedimiento que
comprende:
- \quad
- conectarse (604, 1002) a una red inalámbrica (414, 510);
- \quad
- someterse a ensayo (606) para una condición de desconexión, donde la condición de desconexión permite determinar si la red inalámbrica (414, 510) soporta IP Móvil antes de la conexión a la red de paquetes, donde el ensayo comprende:
- \quad
- determinar si se satisface una condición de desconexión, incluyendo si la red inalámbrica (414, 510) requiere una autenticación CHAP o PAP durante las negociaciones LCP (1008);
- \quad
- desconectarse (610, 1006) de la red inalámbrica (414, 510) si se requiere la autenticación CHAP o PAP; y
- \quad
- mantenerse conectado (612, 1014) a la red inalámbrica (414, 510) si no se requiere la autenticación CHAP o PAP.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
donde la determinación de si se satisface una condición de
desconexión comprende adicionalmente:
- \quad
- detectar la recepción de un mensaje de configuración no confirmada que comprende una opción de dirección IP durante la negociación IPCP que envía la red inalámbrica (414, 510), que satisface la condición de desconexión (1010).
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
donde la determinación de si se satisface una condición de
desconexión comprende adicionalmente:
- \quad
- determinar si la versión del protocolo soportada por la red inalámbrica (414, 510) es compatible con una versión del protocolo predeterminada que soporta IP Móvil (1004).
4. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende adicionalmente:
- \quad
- enviar un mensaje de solicitud de agente durante el registro IP Móvil;
- \quad
- donde determinar si se satisface una condición de desconexión comprende adicionalmente no detectar ninguna recepción de un mensaje de anuncio de agente durante un período de tiempo predeterminado tras el envío del mensaje de solicitud de agente, donde la no detección de ninguna recepción satisface una condición de desconexión (1012).
5. Un nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100)
para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica donde el nodo
móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100) determina el soporte de red
para IP Móvil, comprendiendo el nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502,
1100):
- \quad
- un procesador (1102) para ejecutar instrucciones; y
- \quad
- memoria (1104) para almacenar las instrucciones,
- \quad
- donde las instrucciones someten a ensayo para una condición de desconexión, donde la condición de desconexión permite determinar si la red inalámbrica (414, 510) soporta IP Móvil antes de la conexión a la red de paquetes, donde las instrucciones incluyen determinar si se satisface una condición de desconexión, incluyendo si la red inalámbrica (414, 510) requiere la autenticación CHAP o PAP durante las negociaciones LCP y donde las instrucciones incluyen la desconexión de la red inalámbrica (414, 510) si se requiere la autenticación CHAP o PAP y el permanecer conectado a la red inalámbrica (414, 510) si no se requiere la autenticación CHAP o PAP.
6. El nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100)
según la reivindicación 5, donde las instrucciones para determinar
si se satisface una condición de desconexión comprenden
adicionalmente instrucciones para detectar la recepción de un
mensaje de configuración no confirmada que comprende una opción de
dirección IP durante la negociación IPCP que envía la red
inalámbrica (414, 510) que satisface la condición de
desconexión.
7. El nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100)
según la reivindicación 5,
donde las instrucciones comprenden
adicionalmente unas instrucciones para enviar un mensaje de
solicitud de agente durante el registro IP Móvil;
donde las instrucciones para determinar si se
satisface una condición de desconexión comprenden adicionalmente
unas instrucciones para no detectar ninguna recepción de un mensaje
de anuncio de agente durante un período de
tiempo predeterminado después de enviar el mensaje de solicitud de agente, donde la no detección de ninguna recepción satisface una condición de desconexión.
tiempo predeterminado después de enviar el mensaje de solicitud de agente, donde la no detección de ninguna recepción satisface una condición de desconexión.
8. Un nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100)
según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el nodo móvil
(102, 206, 302, 402, 502, 1100) comprende adicionalmente:
- \quad
- una antena (1114) para recibir una señal inalámbrica;
- \quad
- un receptor (410, 1110) en comunicación electrónica con la antena (1114);
- \quad
- un transmisor (408, 1108) en comunicación electrónica con la antena (1114);
- \quad
- y donde las instrucciones comprenden adicionalmente:
- \quad
- conectarse a una red inalámbrica (414, 510).
9. Un nodo móvil (102, 206, 302, 402, 502, 1100)
según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, donde las
instrucciones para determinar si se satisface una condición de
desconexión comprenden adicionalmente unas instrucciones para:
- \quad
- determinar si la versión del protocolo soportada por la red inalámbrica (414, 510) es compatible con una versión de protocolo predeterminada que soporta IP Móvil.
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