ES2360110T3 - Método y dispositivos para instalar filtros de paquetes en una transmisión de datos. - Google Patents

Abstract

Un método para asociar un paquete de datos (DP) con un portador de paquetes (PB) en un equipo de usuario (UE 1) de una red de comunicaciones, donde el equipo de usuario envía el paquete de datos en un flujo de datos desde una función de aplicación, y comprende medios para establecer que el portador de paquetes (PB) transmita el paquete de datos (DP) sobre la red de comunicaciones hacia una entidad adicional, y donde el equipo de usuario está adaptado para establecer distintos portadores de paquetes, comprendiendo el método lo pasos de recibir una instrucción por el equipo de usuario desde la red de comunicaciones, para instalar un filtro de paquetes basándose en una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos del flujo que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, con un determinado portador de paquetes de los diferentes portadores de paquetes, proporcionar la identificación del nivel de encaminamiento a la función de la aplicación, incluir la identificación del nivel de encaminamiento en el paquete de datos, y reenviar el paquete de datos (DP) sobre el portador de paquetes (PB) determinado.

Description

Campo técnico de la invención

La presente invención está relacionada con un método para asociar un paquete de datos con un portador de paquetes en un equipo de usuario de una red de comunicaciones. Se describen también los dispositivos y los programas de software que materializan la invención.

Antecedentes de la invención

En muchos casos, se necesita enviar paquetes de datos sobre una red de comunicaciones, entre un equipo de usuario y una entidad adicional. Las transmisiones se pueden realizar tanto en dirección del enlace descendente como del ascendente y la entidad adicional es frecuentemente otro equipo de usuario, por ejemplo en una llamada telefónica. La entidad adicional puede ser también una entidad de servicios, como un servidor que puede enviar distintos flujos de paquetes para sonido y vídeo al equipo de usuario, por ejemplo, en una sesión de transmisión de un flujo continuo, mientras que el equipo de usuario también puede enviar paquetes a la entidad adicional. La entidad adicional puede ser parte de la red de comunicaciones o ser capaz de intercambiar paquetes de datos con la red.

La red de comunicaciones puede ser una red fija o de móviles. Puede haber implicada más de una red en la transmisión, por ejemplo si el equipo de usuario está situado en una red móvil que hace de interfaz directo o a través de redes intermedias a una red fija, en la cual está situada la entidad adicional. Las redes móviles convencionales comprenden una red básica con nodos básicos de la red, por ejemplo nodos generales de soporte de servicios de radio por paquetes (GSN), como un nodo que sirve a nodos generales de soporte de servicio de paquetes por radio (SGSN) o un nodo de pasarela general de soporte de servicio de paquetes por radio (GGSN). Los nodos de la red básica permiten el intercambio de datos con redes externas tales como Internet o las redes de móviles o fijas de otros operadores. Además, las redes móviles convencionales comprenden una o más redes de acceso con nodos de red de acceso para controlar la transmisión por radio al equipo de usuario, designado comúnmente, por ejemplo, controladores de estación base, controladores de la red radio (RNC), Nodo B o estaciones transceptoras base. Son posibles también otras implementaciones de los nodos y las redes, por ejemplo un GSN mejorado y un RNC mejorado, que realizan distintas partes de la funcionalidad del SGSN y por tanto permiten omitir un SGSN.

Un operador puede ofrecer servicios a los abonados que generan distintos tipos de tráfico de paquetes, que son transmitidos todos ellos por una red de comunicaciones. Dependiendo del tipo del tráfico de paquetes, los requisitos para la transmisión difieren significativamente. Por ejemplo, la transmisión de voz requiere un retardo e inestabilidad bajos, mientras que puede ser aceptable una cantidad limitada de errores. Las sesiones de transmisión de flujos continuos que utilizan memorias intermedias de paquetes, permiten típicamente retardos e inestabilidad mayores y el receptor puede generalmente corregir o esconder errores también. La transferencia de ficheros puede ser a menudo realizada como un tráfico del mejor esfuerzo, pero requiere normalmente datos libres de errores. Además, los operadores pueden elegir el ofrecimiento de distintas calidades de servicios (QoS) dependiendo de la suscripción del abonado, es decir, pueden elegir realizar una diferenciación de usuarios. Consecuentemente, la provisión de una calidad de servicio definida es un concepto importante en el control del tráfico de datos como se describe, por ejemplo, en la especificación técnica 3GPP 23.107 V 6.3.0 del “Concepto y arquitectura de la Calidad del Servicio (QoS)”del Proyecto de Asociación de la 3ªGeneración.

Hay distintos contextos que definen la calidad del servicio relativa a la transmisión de datos que implica nodos de una red de comunicaciones y al equipo de usuario. El equipo de usuario y el nodo de red básica negocian un contexto PDP (Protocolo de Datos en Paquetes), que especifica los parámetros para la transmisión de paquetes de datos hacia y desde el equipo de usuario sobre un portador 3GPP. Se pueden establecer contextos adicionales para portadores relativos a distintos enlaces entre la entidad adicional y el equipo de usuario, por ejemplo un contexto para el portador de radio entre un nodo de acceso y el equipo de usuario, que especifica los parámetros de transmisión sobre el radioenlace. Se establece un mapa de correspondencia entre los flujos de paquetes entre la entidad adicional y el equipo de usuario y los portadores asociados con estos contextos, y son reenviados de manera consecuente.

Los actuales estándares del 3GPP definen un mecanismo para establecer un mapa de correspondencia entre los datos del enlace descendente y un portador de paquetes. Para este fin, el portador se asocia con un contexto PDP. El contexto PDP es la minuciosidad con la que se pueda ofrecer la QoS, es decir, distintos contextos PDP pueden proporcionar una QoS diferente. El mapa de correspondencia de los paquetes con los contextos PDP se hace en un nodo del borde de la red de comunicaciones, por ejemplo, en el GGSN utilizando Plantillas de Flujo de Tráfico (TFT) de enlace descendente. Una TFT es un filtro de paquetes que define reglas que establecen unívocamente mapas de correspondencia entre los paquetes de datos entrantes y un contexto PDP. La TFT del enlace descendente es parte de la definición del contexto PDP y puede ser configurada para operar sobre varios parámetros diferentes. Por ejemplo, la dirección IP de la fuente de un paquete de datos o el campo del “Tipo de Servicio (ToS) en la cabecera IP, pueden ser utilizados para establecer mapas de correspondencia entre los paquetes y un contexto PDP. El protocolo de Gestión de la Sesión (SM) se utiliza para gestionar contextos PDP.

En el enlace ascendente, el equipo de usuario requiere información de cómo establecer mapas de correspondencia entre paquetes de datos de una aplicación y un portador con el contexto asociado. Sin embargo, esta funcionalidad no está dentro del ámbito de los estándares actuales del 3GPP. En lugar de eso, se define en modo propietario y puede diferir entre vendedores de equipos de usuario. En una implementación, el equipo de usuario tiene varias plantillas del contexto PDP, cada una de ellas asociada con una QoS diferente. Un gestor de la conexión proporciona un mapa de correspondencia para cada aplicación con una de las plantillas del contexto PDP. El mapa de correspondencia es una configuración estática que crea un vínculo en el gestor de la conexión y que está señalizado al equipo de usuario, por ejemplo, por medio de un SMS. Típicamente, el usuario realiza la configuración visitando la página Web de un operador e introduciendo el modelo de teléfono que está utilizando y qué aplicación desea configurar, por ejemplo WAP o MMS. Al iniciar una sesión, por ejemplo cuando se hace una llamada, la aplicación se comunica con el gestor de conexiones a través de un API propietario (Interfaz de Programación de Aplicaciones). El gestor de conexiones asocia los paquetes de datos de la aplicación con el contexto PDP configurado y, si se requiere, establece el contexto. Correspondientemente, existe un vínculo estático entre la aplicación y la plantilla del contexto PDP. Los identificadores y formatos utilizados en la configuración pueden ser específicos de cada vendedor. Un sistema de la técnica anterior está divulgado, por ejemplo, en la solicitud internacional WO 02/067605 A1.

Como resultado, los métodos existentes para asociar paquetes de datos a un portador son inflexibles y no permiten cambios dinámicos de la configuración. Un problema adicional es que el desarrollo de la aplicación es tanto específico del acceso como específico del vendedor, es decir, las aplicaciones deben ser escritas para un acceso específico (por ejemplo, 3GPP) y un vendedor particular de equipos de usuario, porque el API de la QoS en el mecanismo anterior de vinculación puede diferir tanto para el vendedor como para el acceso.

Además, los equipos de usuario de acuerdo con las especificaciones 3GPP pueden consistir en dos entidades, un equipo terminal (TE) y un terminal móvil (MT), que son lógica y opcionalmente también distintos físicamente. Las aplicaciones son ejecutadas en el equipo terminal y los paquetes de datos se intercambian por un terminal móvil con la red de móviles. En el estado de la técnica, se requeriría un interfaz entre el TE y el MT sobre el cual sea posible transportar los requisitos del portador de la aplicación. Como el vínculo de la aplicación y contexto es específico del vendedor en el actual equipo de usuario, se requerirían interfaces diferentes. Si el equipo terminal es por ejemplo un ordenador personal y el terminal móvil es una tarjeta de la red de móviles, el ordenador podría necesitar admitir distintos interfaces para distintos vendedores de tarjetas, conduciendo a una alta complejidad y coste.

Sumario

Con estos antecedentes, es un objeto de la presente invención proponer un método sencillo y flexible para asociar paquetes de datos con un portador en un equipo de usuario de una red de comunicaciones.

La invención se materializa en un método y un equipo de usuario como se describe en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se describen ventajosos modos de realización.

El método propuesto asocia un paquete de datos con un portador de paquetes en un equipo de usuario de una red de comunicaciones. El paquete de datos es enviado en un flujo de datos desde una función de aplicación del equipo de usuario. Aunque el flujo puede comprender solamente un único paquete de datos, en el flujo se envía típicamente una pluralidad de paquetes de datos. El portador de paquete se establece con el equipo de usuario para transmitir el paquete de datos sobre una red de comunicaciones hacia una entidad adicional, por ejemplo a otro equipo de usuario o a un servidor.

El establecimiento del portador puede ser provocado por el equipo de usuario o por otra entidad de la red de comunicaciones. El establecimiento puede ser efectuado en distintos momentos con respecto a los demás pasos del método, como se describirá a continuación. El equipo de usuario está adaptado para establecer portadores de paquetes diferentes. Por ejemplo, los portadores pueden diferir en la calidad de servicio proporcionada. Opcionalmente, el equipo de usuario puede mantener más de un portador establecido simultáneamente.

El método identifica el flujo con el paquete de datos en una entidad de control de la red de comunicaciones. Una función sobre las regla en el entidad de control determina el portador del paquete para su asociación con dicho flujo desde los diferentes portadores de paquetes. Preferiblemente, la entidad de control está provista de reglas de la política del operador, para determinar la selección de los portadores determinados entre los distintos portadores que el equipo está adaptado para establecer. En una red UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles), la entidad de control puede ser, por ejemplo, un GSN o un PCRF (Función de Reglas de la Política y de Cargos).

Se determina una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional. Esta determinación puede ser efectuada en la entidad de control o en otra entidad de la red que reenvía la identificación del nivel de encaminamiento a la entidad de control. La identificación del nivel de encaminamiento permite el reenvío de paquetes de datos a la entidad adicional. La identificación del nivel de encaminamiento puede ser parte de la identificación del flujo y utilizada en él.

El equipo de usuario es instruido para instalar un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento. El filtro del paquete asocia los paquetes de datos que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con el portador del paquete determinado. La identificación del nivel de encaminamiento es proporcionada a la función de la aplicación, por ejemplo en un mensaje de señalización que se origine desde la entidad adicional. La identificación del nivel de encaminamiento está incluida en el paquete de datos. Consecuentemente, el paquete de datos es reenviado por el filtro de paquetes hacia el portador de paquetes determinado.

El método propuesto permite una asociación sencilla y flexible de los paquetes de datos con los portadores de paquetes, que no requiere una configuración previa de la asociación y que puede ser establecida antes, durante o después del inicio de una sesión de datos. El método propuesto proporciona un camino controlado para la red de comunicaciones, es decir, el operador de la red, para establecer un mapa de correspondencia entre los paquetes de datos y los portadores en el enlace ascendente, desde el equipo de usuario a una entidad adicional y, por tanto, para proporcionar una diferenciación entre los servicios y entre los usuarios. La red puede permitir o prohibir el mapa de correspondencia de flujos seleccionados a los portadores en el equipo de usuario, por medio de la función de reglas que controla la instalación del filtro. Para este fin, el operador puede especificar reglas de la política. Además, el método permite el desarrollo de aplicaciones agnósticas de acceso, es decir, pueden desarrollarse aplicaciones independientemente de la red de acceso a la cual está conectado el equipo de usuario, porque solamente se usan funciones API de puntos ubicuos del conector de datos. Esto simplifica el desarrollo de aplicaciones que hacen que el desarrollo sea menos costoso. La identificación del nivel de encaminamiento puede ser fijada por la aplicación a través del API del conector de datos. El método no introduce nuevas señales exclusivas para instalar el filtro de paquetes de enlace ascendente, pero reutiliza los procedimientos existentes para este fin y consecuentemente puede ser implementado fácilmente en redes de comunicaciones existentes.

Las redes de comunicaciones comprenden típicamente una pluralidad de entidades. En un modo de realización preferido, la entidad de control recibe la identificación del nivel de encaminamiento determinada desde una entidad de supervisión e instruye al equipo de usuario para que instale el filtro de paquetes. La entidad de supervisión y la entidad de control pueden ser implementadas como partes de un solo dispositivo o en dispositivos diferentes. La entidad de supervisión puede supervisar por ejemplo una señalización para el establecimiento de la sesión entre el equipo de usuario y la entidad adicional, o bien los paquetes de datos enviados durante una sesión establecida entre el equipo de usuario y la entidad adicional. Como la señalización para instalar el filtro y para el inicio de la sesión tienen entidades receptoras diferentes en el equipo de usuario, y serán efectuadas también utilizando generalmente protocolos de señalización diferentes, no es adecuado a menudo tener una sola entidad para supervisar los mensajes a nivel de la sesión e instruir la instalación del filtro.

En un ventajoso modo de realización del método propuesto, el establecimiento de una sesión de comunicaciones se inicia entre el equipo de usuario y la entidad adicional, por medio de un mensaje de iniciación. El mensaje de iniciación comprende una identificación del nivel de sesión de la entidad adicional, por ejemplo en el formato de un número de teléfono, un localizador uniforme de recursos (URL) o una dirección de correo electrónico o cualquier otra identificación del nivel de la sesión. Una entidad de supervisión está adaptada para supervisar mensajes enviados entre el equipo de usuario y la entidad adicional, para establecer la sesión. La entidad de supervisión almacena información relacionada con la sesión de comunicaciones. Por ejemplo, la entidad de supervisión puede ser una función de control del estado de la llamada que almacena un estado de las sesiones iniciadas. La entidad de supervisión puede ser asociada con una entidad para realizar una resolución de la dirección de la identificación del nivel de la sesión, para reenviar el mensaje de iniciación a la entidad adicional. El mensaje de iniciación es reenviado hacia la entidad adicional utilizando la identificación del nivel de la sesión. La entidad de supervisión espera entonces un mensaje de respuesta relacionado con el establecimiento de la sesión de comunicaciones y determina la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional a partir del mensaje de respuesta. Es posible recibir varios mensajes de respuesta y la identificación del nivel de encaminamiento puede ser determinada a partir de uno o varios mensajes de respuesta. El mensaje de respuesta es reenviado al equipo de usuario y se completa el establecimiento de la llamada. Este modo de realización permite una implementación sencilla para obtener la información requerida y para determinar la identificación del flujo, especialmente para el lado que origina la sesión.

En un modo de realización alternativo del método propuesto, se inicia el establecimiento de una sesión de comunicaciones entre la entidad adicional y el equipo de usuario, por medio de un mensaje de iniciación que comprende una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional y una identificación del nivel de la sesión del equipo de usuario. Una entidad de supervisión está adaptada para recibir el mensaje de iniciación y para determinar la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional a partir del mensaje de iniciación. El mensaje de iniciación es reenviado después hacia el equipo de usuario utilizando la identificación del nivel de la sesión y se completa el establecimiento de la sesión. Este modo de realización permite una implementación sencilla para obtener la información requerida y para determinar la identificación del flujo, especialmente para el lado de terminación de la sesión.

En un modo de realización adicional, se inspeccionan los paquetes de datos iniciales enviados por el equipo de usuario sobre un primer portador, por ejemplo en la entidad de control o en una entidad de supervisión. El primer portador puede ser, por ejemplo, un portador predeterminado o puede ser establecido de acuerdo con uno de los modos de realización precedentes descritos. El flujo para la asociación se identifica a partir de los paquetes de datos inspeccionados, por ejemplo debido a la información de la cabecera del paquete, el contenido del paquete u otros parámetros de los paquetes de datos. Después, se determina un segundo portador de paquetes para la asociación con dicho flujo. El segundo portador puede establecerse después para el flujo, puede instalarse un filtro para asociar el flujo con un segundo portador existente o pueden modificarse parámetros de un portador existente, por ejemplo el primer portador, para este propósito.

En un ventajoso modo de realización, el establecimiento del portador del paquete se inicia por medio de una petición desde un nodo de la red de comunicaciones. Esto permite un control mejorado del operador de la red sobre la transmisión por el equipo de usuario.

Preferiblemente, los portadores de paquetes difieren en al menos un elemento asociado entre un grupo que comprende una calidad de servicio, una tarifa de facturación y un punto de acceso al cual se reenvía el paquete. Consecuentemente, los portadores pueden proporcionar una calidad de servicio diferente o pueden ser facturados de manera diferente o ambas cosas, y pueden ser seleccionados de manera consecuente.

Típicamente, el equipo de usuario comprende una unidad de ejecución para ejecutar la función de la aplicación y una unidad de transmisión para enviar el paquete de datos sobre un portador de paquetes asociado. En muchos casos, la unidad de ejecución y la unidad de transmisión están materializadas en el mismo dispositivo, por ejemplo en un teléfono móvil. Las unidades pueden ser distintas lógicamente, es decir, pueden tener un interfaz especificado como por ejemplo un terminal móvil y un equipo terminal de acuerdo con las especificaciones 3GPP. También es posible que el equipo de usuario comprenda dispositivos físicamente distintos, por ejemplo, la unidad de transmisión puede ser una tarjeta UMTS o un teléfono móvil, mientras que la unidad de ejecución es parte de otro dispositivo que puede conectarse a la unidad de transmisión, por ejemplo un ordenador o un televisor con una conexión cableada o inalámbrica a la unidad de transmisión.

En un modo de realización preferible, el paquete de datos es un paquete de datos del protocolo de Internet IP. Esto permite una fácil implementación del método en redes existentes. La señalización del inicio de la sesión se puede efectuar utilizando un protocolo de la sesión que esté basado en el protocolo IP. Protocolos adecuados son, por ejemplo, el protocolo de inicio de la sesión (SIP) o el protocolo de transmisión continua en tiempo real (RTSP). Ambos pueden ser utilizados conjuntamente con el protocolo de descripción de la sesión (SDP).

La identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional comprende, preferiblemente, una dirección de destino y/o un número del puerto de destino, por ejemplo una dirección IP y un número de puerto IP.

El portador del paquete puede ser establecido en distintos momentos antes o durante el método descrito. A menudo es adecuado establecer el portador simultáneamente con la instalación del filtro. En otro modo de realización, el portador se establece antes de instalar el filtro del paquete. También es posible establecer el portador antes del establecimiento de una sesión de comunicaciones en la cual se envían los paquetes de datos. En estos casos, el filtro del paquete puede ser instalado en un procedimiento de modificación del portador del paquete. Este modo de realización es ventajoso si el tiempo requerido para el establecimiento del portador es largo en comparación con el tiempo de instalación del filtro.

En un modo de realización preferible, el filtro del paquete asocia el paquete de datos con el portador del paquete, basándose en al menos un parámetro adicional. De esta manera, se puede conseguir una minuciosidad más fina en el mapa de correspondencia entre los paquetes de datos y el portador, por ejemplo para transmitir paquetes con distintas calidades del servicio o distinta facturación. Por ejemplo, el filtro del paquete puede evaluar campos adicionales en la cabecera del paquete, por ejemplo la dirección de la fuente, el número del puerto de la fuente, otros campos de la cabecera como un punto de código de servicios diferenciados (DSCP), la identificación del protocolo o cualquier combinación de tales parámetros.

Una ventajosa red de comunicaciones está adaptada para realizar cualquier modo de realización del método que se ha descrito anteriormente.

Una entidad de control preferible está adaptada para una red de comunicaciones con un equipo de usuario. Una función de aplicación del equipo de usuario está adaptada para enviar un paquete de datos en un flujo de datos y se puede establecer un portador de paquetes con el equipo de usuario para transmitir el paquete de datos por la red de comunicaciones hacia una entidad adicional. El equipo de usuario está adaptado para establecer portadores de paquetes diferentes.

La entidad de control comprende una unidad de entrada adaptada para recibir el flujo con el paquete de datos o la información relacionada con el flujo. Consecuentemente, la entidad de control puede ser parte del camino del flujo o puede recibir información relacionada con el flujo, por ejemplo fuente y destino, desde otra entidad de la red. Una unidad de proceso de la entidad de control comprende una función de identificación adaptada para identificar el flujo. Una función sobre las reglas está adaptada para determinar el portador de paquetes para su asociación con dicho flujo desde portadores de paquetes diferentes, por ejemplo de acuerdo con las reglas especificadas por el operador de la red. Como ejemplo, el operador puede especificar que los paquetes de una fuente o destino específicos sean reenviados sobre un portador con parámetros específicos.

Además, la unidad de proceso está adaptada para determinar una identificación del nivel de encaminamiento a la entidad adicional, con una función de determinación. Típicamente, la unidad de proceso determina la identificación del nivel de encaminamiento a partir de un mensaje recibido desde una entidad adicional de la red. Una unidad de salida está adaptada para instruir al equipo de usuario para que instale un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento, comprendiendo el filtro de paquetes que asocia paquetes de datos la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con el portador de paquetes determinado. La unidad de entrada y salida puede ser materializada en una unidad común de entrada y salida. También es posible que la entidad de control instruya a otros nodos para que realicen la señalización.

Una ventajosa entidad de supervisión está adaptada para ser utilizada en una red de comunicaciones con un equipo de usuario. Una función de aplicación del equipo de usuario está adaptada para enviar un paquete de datos en un flujo de datos. El portador del paquete se establece con el equipo de usuario para transmitir el paquete de datos por la red de comunicaciones hacia una entidad adicional, y el equipo de usuario está adaptado para establecer distintos portadores de paquetes. La entidad de supervisión comprende una unidad de entrada adaptada para recibir un mensaje de iniciación que comprende una identificación del nivel de la sesión de la entidad adicional, donde el mensaje de iniciación inicia el establecimiento de una sesión de comunicaciones entre el equipo de usuario y la entidad adicional. Preferiblemente, la entidad de supervisión está adaptada también para recibir un mensaje de respuesta al mensaje de iniciación.

Una unidad de proceso de la entidad de supervisión está adaptada para supervisar los mensajes y determinar una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, a partir del mensaje de iniciación o del mensaje de respuesta. Una unidad de salida está adaptada para reenviar el mensaje de iniciación hacia la entidad adicional, utilizando la identificación del nivel de la sesión y para reenviar el mensaje de respuesta al equipo de usuario. La entidad de supervisión está adaptada también para reenviar la identificación del nivel de encaminamiento determinada a una entidad de control, para instruir al equipo de usuario para que instale un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento, donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con el portador de paquetes determinado.

Una ventajosa entidad de supervisión comprende una memoria para almacenar una información relacionada con la sesión de comunicaciones.

La invención se puede materializar también en un programa de software que comprende código para realizar los pasos del método relativos al dispositivo en el cual se ejecuta el programa. Se ejecuta preferiblemente en una entidad de control.

Un ventajoso programa para asociar un paquete de datos con un portador de paquetes en un equipo de usuario está adaptado para una red de comunicaciones, en la cual el paquete de datos es enviado en un flujo de datos a partir de una función de aplicación del equipo de usuario. El portador de paquetes se establece con el equipo de usuario para transmitir el paquete de datos sobre una red de comunicaciones hacia una entidad adicional. El equipo de usuario está adaptado para establecer portadores de paquetes diferentes, se proporciona una identificación del nivel de encaminamiento ala función de la aplicación, y la identificación del nivel de encaminamiento se incluye en el paquete de datos. Los últimos pasos se pueden realizar durante o después de la ejecución del programa.

El programa comprende un código de programa para identificar el flujo con el paquete de datos en una entidad de control de la red de comunicaciones. Determina el portador de paquetes para su asociación con dicho flujo desde diferentes portadores de paquetes. Determina también la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, opcionalmente desde la información recibida desde otra entidad de la red de comunicaciones. El programa inicia una instrucción para que el equipo de usuario instale un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento, donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con el portador de paquetes determinado. El programa de acuerdo con la invención es almacenado, por ejemplo, en un portador de datos o se puede cargar en una unidad de proceso de un equipo de usuario o un dispositivo de control, por ejemplo como una secuencia de señales.

La entidad de control, la entidad de supervisión y el programa de software pueden ser adaptados a cualquier modo de realización del método descrito anteriormente.

Los objetos anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán más evidentes en la siguiente descripción detallada de los modos de realización preferidos, como se ilustran en los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

5 La figura 1 muestra una arquitectura para proporcionar una calidad de servicio definida en un sistema de móviles.

La figura 2 muestra la cooperación de los nodos en un sistema de móviles en el cual se materializa la invención.

La figura 3 muestra dispositivos que realizan el método para la asociación de paquetes de datos a los portadores.

La figura 4 muestra un diagrama de señalización para implementar el método propuesto.

La figura 5 muestra un diagrama de señalización adicional para implementar el método propuesto.

10 La figura 6 muestra un tercer diagrama de señalización para implementar el método propuesto.

La figura 7 muestra un cuarto diagrama de señalización para implementar el método propuesto.

La figura 8 muestra un dispositivo de control adaptado para realizar el método propuesto.

La figura 9 muestra un dispositivo de supervisión para utilizar en el método propuesto.

Descripción detallada de modos de realización preferidos

15 La figura 1 ilustra un concepto de calidad de servicio en sistemas de móviles de 3ª generación, como se especifica en la especificación técnica 3GPP 23.107 V 6.3.0 del Proyecto de Asociación de 3ª Generación. El tráfico que comprende paquetes de datos es enviado entre una entidad adicional (AF) y un equipo de usuario que comprende un equipo terminal (TE) y un terminal móvil (MT). La entidad adicional (AF) puede ser un servidor que podría estar localizado en la red del operador o en una red externa, pero puede ser también otro equipo de usuario. El objeto del

20 concepto es proporcionar una calidad de servicio (QoS) definida sobre el nivel de aplicación, utilizando los servicios del portador de los niveles subyacentes. Esos servicios del portador son especificados por contextos que comprenden atributos para definir la QoS del respectivo servicio del portador. Como la calidad del servicio de extremo a extremo de la capa de aplicación depende de las especificaciones de los niveles subyacentes, es necesario especificar los contextos de los servicios del portador con respecto a la calidad de servicio requerida de

25 extremo a extremo.

El servicio del portador local TE/MT reenvía los paquetes de datos dentro del equipo de usuario, entre el equipo terminal (TE) y el terminal móvil (MT). Consecuentemente, el equipo terminal (TE) y el terminal móvil (MT) pueden ser parte de un solo dispositivo o pueden ser materializados en distintos dispositivos, utilizando la comunicación a través del servicio del portador local TE/MT. Los paquetes de datos son recibidos o enviados por un radioenlace con

30 la red de acceso por radio (RAN1) de la red de móviles. El Servicio del Portador Externo es proporcionado por otra red que puede ser también una red UMTS (Sistema Universal de Telefonía Móvil), es decir, una red de acuerdo con las especificaciones 3GPP, otra red de móviles o una red fija como un sistema de comunicaciones fijas tal como Internet. El portador externo reenvía paquetes de datos entre la entidad adicional (AF) y un nodo en el borde (CNGW) de la red básica de la red de móviles.

35 La red básica comprende también un nodo (CN1) de la red básica que controla el reenvío de paquetes entre la red básica y la red de acceso radio (RAN1). El nodo del borde (CN-GW) y el nodo de la red básica (CN1) pueden ser el mismo nodo. El tráfico de paquetes de datos a través de la red de móviles es enviado por un Servicio de Portador de Acceso por Radio entre el terminal móvil (MT) y el nodo (CN1) de la red básica y sobre un Servicio de Portador de la Red Básica entre el nodo de Pasarela (CN-GW) y el nodo de la red básica (CN1). Estos servicios son

40 proporcionados a su vez por un Servicio de Portador por radio sobre el radioenlace entre el equipo de usuario y la red de acceso por radio (RAN1), un Servicio de Portador de Acceso a RAN entre la red de acceso por radio (RAN1) y el nodo (CN1) de la red básica y un Servicio de Portador Troncal, dentro de la red básica. Finalmente, todos los servicios dependen de servicios de portadores físicos diferentes en sus respectivos enlaces, es decir, típicamente una pluralidad de contextos y servicios están relacionados con enlaces individuales en una transmisión.

45 La figura 2 muestra un ejemplo de una transmisión de paquetes de datos utilizando el método propuesto con implicación de contextos y nodos. Para la transmisión de los paquetes de datos, se negocia un contexto PDP (PDP) entre el equipo de usuario (UE1) y un nodo de la red básica, en este caso un SGSN (SGSN1). La transmisión se realiza después a través de un nodo de la red básica y un nodo de acceso o al menos es controlada por ellos. La línea de puntos 11 indica una posible ruta sobre la cual se reenvían los paquetes en la dirección del enlace

50 ascendente y del enlace descendente, entre el equipo de usuario (UE) y una entidad adicional (AF). Una entidad de control (PCRF) tiene interfaces para comunicarse con un GGSN (GGSN1) como nodo del borde y con la entidad adicional (AF).

El establecimiento del contexto PDP puede ser iniciado, por ejemplo, mediante una petición correspondiente (RQ1) desde el equipo de usuario al SGSN. También es posible que la red (por ejemplo, el GGSN) solicite el establecimiento del contexto PDP (PDP), por ejemplo mediante un mensaje al equipo de usuario, el cual inicia entonces el envío de una petición (RQ1) para activar un contexto PDP.

El contexto PDP comprende atributos que definen la calidad del servicio para la transmisión de paquetes. El establecimiento de un portador por radio (RB) se incluye típicamente en el establecimiento de un contexto PDP. Para ese fin, el SGSN (SGSN1) envía una petición (12) para establecer un portador por radio (RB) a un nodo de acceso, en el ejemplo un RNC (RNC1). La transmisión de los paquetes de datos sobre el radioenlace al equipo de usuario se realiza, por ejemplo, por medio de un nodo B (NB) que está controlado por el RNC utilizando una señalización (13) de control de recursos de radio. También es posible integrar la funcionalidad del nodo B y del RNC en un solo nodo. El SGSN envía también una petición (14) a un nodo del borde de la red básica, en este caso a un GGSN (GGSN1), para el establecimiento de un portador de red básica. La configuración de nodos diferentes puede ser realizada a partir de un sistema de soporte de operaciones (OSS) sobre enlaces de señalización (SIG).

La figura 3 ilustra el concepto básico del método propuesto para el ejemplo de una red UMTS. En la red, un GGSN como nodo del borde (EN2) y una Red de Acceso por radio (RAN) proporcionan dos portadores con características diferentes indicados como Portador A y Portador B. Los portadores pueden diferir de muchas maneras diferentes. Dos ejemplos de las características podrían ser los QoS asociados con los portadores o la política de facturación asociada con los paquetes de datos transmitidos sobre el portador.

El GGSN comprende filtros de paquetes de enlace descendente (DL PF) que establecen un mapa de correspondencia entre flujos de paquetes generados por distintos servicios sobre los portadores. Para indicar la asociación de los filtros de paquetes con los portadores, ambos están indicados por medio de líneas de puntos para el portador A, mientras que el portador B y los filtros asociados están indicados por líneas continuas. Un flujo de paquetes es un grupo de paquetes de datos con la misma fuente, destino y protocolo. Por ejemplo, un flujo IP consiste en paquetes de datos con la misma dirección de la fuente, puerto de la fuente, dirección del destino, puerto de destino e identificación del protocolo.

En el ejemplo, un primer servicio (Srv1) genera dos flujos de aplicaciones, y un segundo servicio (Srv2) genera un flujo de aplicaciones que están en correspondencia con los portadores por medio de los filtros de paquetes de enlace descendente (DL PF). Los paquetes de datos que se originan desde los servicios requieren distintos portadores y están indicados también, consecuentemente, en líneas de puntos y líneas continuas, correspondientes al portador al cual son reenviados por los filtros de paquetes de enlace descendente (DL PF).

En el equipo de usuario (UE2) se ejecutan dos funciones de aplicación (App1, App2), consistiendo el equipo de usuario en un ordenador personal como unidad de ejecución (EU2) y un teléfono móvil como unidad de transmisión (TU2). La primera función de aplicación App1 genera dos flujos de paquetes de datos, cada uno de ellos con características que demandan un tratamiento diferente en la red. Esto está nuevamente indicado por contornos de puntos y continuos, correspondientes a los contornos del portador que será utilizado. También los paquetes de datos (DP, DP’) están indicados en líneas continuas y de puntos, correspondientes al portador respectivo. Ejemplos de las aplicaciones que generan una pluralidad de flujos de paquetes son aplicaciones multimedia y de presencia, que combinan por ejemplo la voz sobre un servicio IP con otros servicios tales como el vídeo, chat, pizarra virtual y compartición de ficheros. Una segunda función App2 de aplicación genera solamente un solo flujo de paquetes de datos.

El método propuesto proporciona un mecanismo para establecer un mapa de correspondencia entre los flujos de paquetes de datos y los portadores. Aunque el ejemplo describe un equipo de usuario repartido con distintos dispositivos, el método es también aplicable si las aplicaciones se ejecutan en un dispositivo que comprende tanto la unidad de ejecución como la unidad de transmisión.

La unidad de ejecución marca los paquetes de datos de los diferentes flujos de aplicación, con el destino para el cual están destinados. En el ejemplo, esto se consigue por medio de la instrucción que hace la red a la unidad de ejecución para que marque los distintos flujos de aplicación con una combinación particular de una dirección IP de destino y un número de puerto de destino, por medio de la señalización de la capa de aplicaciones utilizando, por ejemplo, el SIP/SDP. Generalmente, la funcionalidad de señalizar una identificación del nivel de encaminamiento puede ser parte de cualquier protocolo a nivel de sesión.

Los Filtros de Paquetes UL (UL PF) se establecen en la unidad de transmisión y proporcionan una correspondencia de los paquetes con los distintos portadores a los cuales están asociados los filtros. En la solución propuesta, esto se consigue instalando filtros en la red como parte de los procedimientos del protocolo de gestión de la sesión, por ejemplo el establecimiento o modificación del contexto PDP. Los filtros utilizan la identificación del nivel de encaminamiento, por ejemplo, la combinación de la dirección IP de destino y el número de puerto, para establecer la correspondencia entre los paquetes y los portadores. Es posible comprobar otros parámetros además de los filtros de paquetes. Por ejemplo, el filtrado adicional puede estar basado en la dirección de la fuente, el número de puerto de la fuente, un punto de código de servicios diferenciados (DSCP), la identificación del protocolo, otros campos de la cabecera IP o cualquier combinación de tales parámetros. Esto permite una minuciosidad más fina de la correspondencia.

Utilizando filtros de enlace ascendente, la red puede controlar la asociación de un paquete de datos de enlace ascendente con uno de los múltiples portadores de paquetes de un equipo de usuario de una red de comunicaciones, donde el paquete de datos de enlace ascendente se origina a partir de una función de aplicación, y el portador de paquetes se establece entre el equipo de usuario y la infraestructura de red. El método identifica un flujo de paquetes de datos de enlace ascendente que está sometido al control y determina el portador del paquete que ha de asociarse con dicho flujo de paquetes de enlace ascendente. Esta determinación se realiza en la red. La identificación del nivel de encaminamiento de dicho flujo de paquetes de datos del enlace ascendente se identifica también en la red. Al equipo de usuario se le proporciona la asociación de la identificación del nivel de encaminamiento con el portador de paquetes determinado. El paquete de datos de enlace ascendente es asociado con el portador de paquetes determinado en el equipo de usuario, basándose en la asociación proporcionada desde la red.

Los pasos para identificar un flujo sometido al control y de determinar el portador de paquetes, pueden estar basados en reglas de la política del operador. Una identificación del nivel de encaminamiento preferible es el quíntuplo del flujo IP o un subconjunto del quíntuplo del flujo IP, en particular la dirección IP de destino y el número de puerto de destino. La identificación del flujo de paquetes de datos de enlace ascendente y la identificación del nivel de encaminamiento relacionada está basada, preferiblemente, en el análisis de descripciones de flujo incluidas en los mensajes de señalización del nivel de sesión enviados entre la función de aplicaciones y la entidad receptora de aplicaciones, por ejemplo basándose en protocolos que utilicen SDP, como SIP o RTSP. La identificación del nivel de encaminamiento puede ser incluida en un mensaje de señalización del nivel de sesión destinado a dicha función de aplicación, en forma de la dirección IP de destino y número de puerto a utilizar en los paquetes de datos de enlace ascendente a partir de la función de aplicaciones. La provisión de la asociación de la identificación del nivel de encaminamiento con un portador de paquetes puede hacerse en el establecimiento del portador de paquetes. Alternativamente, la provisión puede hacerse para un portador de paquetes que haya sido establecido previamente.

Las figuras 4 – 6 muestran ejemplos de secuencias de señalización para instalar un filtro de paquetes en un equipo de usuario, durante el establecimiento de una sesión basada en SIP en una red de comunicaciones 3GPP. Se aplicarían también secuencias similares a las sesiones RTSP/SDP. Se supone en los ejemplos que el contexto PDP utilizado para llevar a cabo la señalización SIP está ya establecido cuando se inicia la sesión. La señalización precedente para establecer este contexto PDP no está por tanto ilustrada. Los contextos PDP pueden ser establecidos, por ejemplo, de acuerdo con una petición desde la red, por ejemplo una Activación de Contexto PDP Solicitada en la Red Secundaria (SNRPCA).

Correspondientemente, la señalización SNRPCA se puede utilizar para instalar los filtros de paquetes en el equipo de usuario.

En todos los ejemplos, tanto el equipo de usuario como la entidad adicional son un equipo de usuario o un sistema de comunicaciones 3GPP, es decir, la sesión se establece entre un equipo móvil de usuario de origen y uno de terminación, ambos conectados a una red 3GPP. En muchos otros casos, al menos uno de ellos estará en otro tipo de red, por ejemplo en una red fija. La red de origen y la de terminación pueden estar conectadas por una o más redes intermedias que reenvían la señalización entre las redes, como se indica con un rectángulo. Hay aspectos de la secuencia de señalización que pueden ser cambiados, por ejemplo de acuerdo con la futura estandarización de los mensajes.

La señalización SIP/SDP se utiliza para instruir a los equipos de usuario, en este caso Clientes IMS (Subsistema Multimedia IP), sobre cómo marcar los paquetes de datos. Respecto a la designación de elementos de información en los mensajes ilustrados, las direcciones y los números de puerto están designados desde el punto de vista del lado respectivo, es decir, la fuente (src) del lado A es el destino (dst) del lado B y viceversa.

Ambos equipos de usuario comprende un terminal móvil (MT A, MT B) y un equipo terminal (TE A, TE B). Las secuencias de señalización no requieren señales entre el terminal móvil y el equipo terminal. Consecuentemente, son aplicables incluso si no existe interfaz de control entre estas dos entidades.

Un Nodo de Soporte GPRS (GSN A, GSN B), por ejemplo una pasarela GSN, es el nodo del borde de la red básica de móviles en los ejemplos. La señalización SIP es reenviada e inspeccionada por un nodo designado como Núcleo A de IMS, Núcleo B de IMS como entidad de supervisión. En una red 3GPP típica, esto puede ser la P-CSCF (Función de Control del Estado de la Llamada del Proxy). Las políticas, por ejemplo el control de admisión, y las reglas de facturación definidas por el operador, son implementadas por una Función de Política y Reglas de Facturación (PCRF A, PCRF B) como entidad de control.

En el ejemplo de la figura 4, el portador de paquetes para transportar los paquetes de datos de la sesión iniciada con el contexto PDP asociado, ha sido establecido antes del inicio de la sesión. Consecuentemente, la señalización correspondiente no está ilustrada. Se describen con detalle los siguientes mensajes de señalización del diagrama:

1.

El equipo terminal TE A envía un mensajes SIP INVITE al nodo Núcleo A de IMS. El mensaje incluye parámetros SDP que contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión. El núcleo A de IMS supervisa el tráfico SIP.

2.

El núcleo A de IMS envía un mensaje de AAR (Petición de Autenticación de Autorización) a la entidad de control PCRF A, que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión, y un Identificador de Servicios, con el cual el PCRF puede identificar el servicio invocado.

3.

La entidad de control PCRF A envía un mensaje de “Instalar Regla PCC” al nodo GSN A del borde, que indica qué clase de QoS debe ser utilizada para que el portador transporte paquetes de este servicio. El PCRF A incluye la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión que puede ser utilizado para activar el control en la red básica y, opcionalmente, un valor GBR (Tasa de bits garantizada) que puede ser utilizado para llevar a cabo el control de admisión en la red de acceso.

4.

Se lleva a cabo un procedimiento de Modificar el RAB (Portador de Acceso a Radio), en el cual se reservan recursos para la clase GBR y QoS especificadas. Si el procedimiento tiene éxito, es decir, se pueden reservar recursos en la red de acceso por radio RAN A, el establecimiento de la sesión continúa.

5.

Al recibir un mensaje AAA (Respuesta de Autenticación de la Autorización), el nodo del núcleo A de IMS reenvía el mensaje SIP INVITE recibido en el paso 1 al nodo del núcleo B de IMS, opcionalmente a través de una o más redes intermedias.

6.

Al recibir el mensaje SIP INVITE, el nodo del Núcleo B de IMS envía un mensaje de AAR para controlar la entidad PCRF B, que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión y un identificador del Servicio, con el cual el PCRF B puede identificar el servicio invocado.

7.

La entidad de control PCRF B envía un mensaje de “Instalar regla de PCC” al nodo GSN B del borde, que indica qué clase de QoS debe ser utilizada para que el portador transporte paquetes desde este servicio. El PCRF B incluye la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión, que están destinados a ser utilizados por el equipo terminal TE B en el filtro de paquetes. También pueden ser utilizados para el control de la invocación y el filtrado en la red básica, por ejemplo, por el GSN B. En el mensaje, se puede incluir un valor GBR (Tasa de bits garantizada) para llevar a cabo el control de admisión en la red de acceso.

8.

Se lleva a cabo un procedimiento de Modificar el RAB, en el cual se reservan recursos para cualquier clase especificada de GBR y QoS. Si el procedimiento tiene éxito, es decir, si se pueden reservar recursos en la red de acceso radio RAN B, el establecimiento de la sesión continúa.

9.

Se inicia un procedimiento para modificar el Contexto PDP asociado con el portador del medio. Este procedimiento instala el filtro de paquetes que selecciona paquetes de acuerdo con la dirección IP de destino y el número de puerto en el equipo terminal TE B.

10.

El nodo del núcleo B de IMS reenvía el mensaje SIP INVITE al equipo terminal TE B. Los parámetros SDP contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan desde una función de la aplicación que reside en TE B. Si la función de aplicación que ha sido iniciada requiere aceptación del usuario, el cliente IMS en TE B llama o da otra indicación del usuario de que se establecerá una sesión. Se pueden iniciar otras sesiones sin confirmación del usuario.

11.

Cuando el usuario confirma el establecimiento de la sesión, por ejemplo, descolgando en TE B, se envía un mensaje SIP 200 OK desde TE B al núcleo B de IMS. Este mensaje contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión.

12.

El nodo del núcleo B de IMS envía un mensaje AAR para controlar la entidad PCRF B, que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión.

13.

El mensaje PCRF B envía un mensaje de “Modificar Regla PCC” al nodo GSN B del borde, que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión, así como la clase de QoS a utilizar para la sesión. Esta información puede ser utilizada en GSN B para realizar el control de la activación y el filtrado de los paquetes entrantes.

14.

Tras recibir el mensaje SIP 200 OK reenviado, el nodo del Núcleo A de IMS supervisa el contenido del mensaje y envía un mensaje de AAR a PCRF A, que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión.

15.

El nodo de control PCRF A envía un mensaje de “Modificar Regla PCC” al GSN A que contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión, así como la clase de QoS a utilizar para la sesión. Esta información puede ser utilizada en el GSN para realizar el control de la activación y el filtrado de los mensajes entrantes.

16.

Se inicia un procedimiento para modificar el Contexto PDP asociado con el portador del medio. Este procedimiento instala el filtro de paquetes que contiene la dirección IP y el número de puerto de destino en el equipo terminal TE A.

17.

El nodo del Núcleo A de IMS reenvía un mensaje SIP 200 OK al TE A. Los parámetros SDP de este mensaje contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan desde una aplicación que reside en TE A.

Finalmente, se envía un acuse para el establecimiento con éxito de la sesión entre los equipos de usuario implicados.

En resumen, en el lado A, se instala un filtro de paquetes de enlace ascendente utilizando el procedimiento de modificación del contexto PDP, una vez que se conoce la dirección IP y el puerto de destino, es decir, después de recibir el mensaje SIP 200 OK que incluye esta información desde el lado B. En el lado B, el filtro de enlace ascendente puede ser instalado directamente con el procedimiento de modificación del contexto PDP, ya que la dirección IP y el puerto de destino son conocidos por el mensaje SIP INVITE. Las señales de modificación de RAB al RAN de los pasos 4 y 8 son solamente relevantes si se requiere la reserva de recursos. Si no se utiliza la reserva de recursos en el RAN, las señales de modificación de RAB pueden ser omitidas de la señalización. Es posible una diversidad de asociaciones para el filtro de paquetes, que pueden ser utilizadas, por ejemplo, para establecer un mapa de correspondencia de los paquetes con los portadores con diferentes características de QoS. Además, se puede establecer un mapa de correspondencia entre los paquetes y los distintos APN o ser facturados de manera diferente. Son posibles también las combinaciones.

El método anterior puede ser utilizado también para otras redes de acceso aparte de la red 3GPP del ejemplo anterior, porque el protocolo de señalización de la capa de aplicaciones es agnóstico para el acceso. Solamente necesita adaptarse la señalización utilizada para la instalación del filtro de paquetes de enlace ascendente a las distintas redes de acceso. Una ventaja principal del método es que las aplicaciones ejecutadas en el equipo del usuario no necesitan admitir procedimientos específicos en el API para manejar la calidad del servicio. Cualquier comunicación con capas inferiores se hace a través de un API estándar de un punto de conexión de datos. Esto simplifica significativamente el desarrollo de las aplicaciones.

La figura 5 muestra un ejemplo en el cual el portador del medio se establece durante el establecimiento de la sesión. Solamente se describen mensajes seleccionados, mientras que en la figura 5 se ilustran varios mensajes que sirven al mismo propósito que los correspondientes mensajes de la figura 4, sin repetición del texto siguiente. Se toman los pasos siguientes:

1.

El equipo terminal TE A envía un mensajes SIP INVITE al Núcleo A de IMS. El mensaje comprende parámetros SDP que contienen la dirección IP y el número de puerto utilizar en el lado A de la sesión.

2.

Se inicia un procedimiento SNRPCA en el lado A, para solicitar un establecimiento de contexto PDP por el terminal móvil MT A. En este procedimiento, no puede instalarse un filtro de paquetes de enlace ascendente en TE A, ya que la dirección IP y el número del puerto de destino son todavía desconocidos.

3.

Como parte de la activación del contexto PDP, se establece un RAB. También se puede llevar a cabo un procedimiento de reserva de recursos en RAN A.

4.

Se inicia un procedimiento SNRPCA adicional en el lado B, para solicitar un establecimiento de un contexto PDP por el terminal móvil MT B. En este procedimiento, se instala un filtro de paquetes de enlace ascendente en TE B para seleccionar paquetes de acuerdo con la dirección IP y el número del puerto de destino.

5.

Se establece un RAB en el lado B, como parte del procedimiento SNRPCA.

6.

El nodo del Núcleo B de IMS reenvía un mensaje SIP INVITE al TE B. Los parámetros SDP contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan en una función de la aplicación que reside en TE B.

7.

El mensaje SIP 200 OK contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión. Este mensaje es reenviado al nodo del Núcleo A de IMS en el lado A.

8.

Una vez que se recibe en el GSN A la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión, se puede disparar el procedimiento de Modificar el PDP. Este procedimiento actualiza el contexto PDP con el filtro de paquetes de enlace ascendente basándose en la dirección IP y el número de puerto de destino.

9.

El Núcleo A de IMS reenvía el mensaje SIP 200 OK al TE A. Los parámetros SDP de este mensaje contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan en una aplicación que reside en TE A.

En resumen, en el lado A se establece el portador utilizando un procedimiento SNRPCA antes de que estén disponibles los parámetros requeridos para instalar el filtro de paquetes de enlace ascendente. Como la dirección IP y el puerto de destino que han de utilizarse en el lado B no son conocidos hasta después de recibir esta información desde el lado B, el filtro de enlace ascendente se actualiza más tarde en la secuencia, utilizando un procedimiento de modificación del contexto PDP. En el lado B, se establece el portador y se instala el filtro de paquetes durante este procedimiento, ya que la dirección IP y el puerto son conocidos a partir del mensaje SIP INVITE.

La figura 6 muestra una tercera secuencia de señalización para instalar un filtro de enlace ascendente. Como en el ejemplo anterior, solamente se describen los mensajes seleccionados en la secuencia, mientras que el propósito de los demás mensajes de la figura corresponde a los de la figura 4. En este ejemplo, el filtro de paquetes de enlace ascendente en el lado A se instala conjuntamente con el establecimiento del portador. Se toman los pasos siguientes:

1.

El equipo terminal TE A envía un mensajes SIP INVITE al nodo del Núcleo A de IMS. El mensaje incluye parámetros SDP con la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión. Este mensaje se reenvía al Núcleo B de IMS sin llevar a cabo la reserva de recursos en la red de acceso radio ni establecer el portador.

2.

Se inicia un procedimiento SNRPCA en el lado B. En este procedimiento se instala un filtro de paquetes de enlace ascendente en TE B, para seleccionar paquetes de acuerdo con la dirección IP y el número del puerto de destino.

3.

Se establece un RAB en el lado B, como parte del procedimiento SNRPCA.

4.

El nodo del Núcleo B de IMS reenvía un mensaje SIP INVITE al TE B. Los parámetros SDP contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado A de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan en una aplicación que reside en TE B.

5.

El mensaje SIP 200 OK contiene la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión. Este mensaje es reenviado al lado A.

6.

Una vez que se recibe en GSN A la dirección IP y el número de puerto que han de utilizarse en el lado B de la sesión, se dispara un procedimiento adicional de SNRPCA para establecer un contexto PDP en el lado A. El procedimiento instala también un filtro de paquetes de enlace ascendente para seleccionar paquetes de acuerdo con la dirección IP y el número de puerto de destino.

7.

Se establece un RAB en el lado A. Si no se usa una reserva de recursos en el RAN, no se requiere un valor GBR en este mensaje. Si se usa una reserva de recursos, se puede incluir un valor GBR.

8.

El nodo del Núcleo A de IMS reenvía un mensaje SIP 200 OK al TE A. Los parámetros SDP en este mensaje contienen la dirección IP y el número de puerto a utilizar en el lado B de la sesión. De manera correspondiente, pueden ser insertados en los paquetes de datos que se originan desde una función de aplicación que reside en TE

A.

En este ejemplo, tanto en el lado A como en el lado B se instala el filtro de enlace ascendente junto con el establecimiento del portador, utilizando una activación de contexto PDP solicitado por la red. De manera correspondiente, el establecimiento de un portador en el lado A se retarda hasta la recepción de información sobre la dirección IP y el número de puerto de destino del lado B.

El ejemplo de la figura 7 muestra una secuencia de señalización en la cual se modifica el filtro de un portador preestablecido para la carga de contenidos. Como en los ejemplos precedentes, el equipo de usuario comprende un equipo terminal TE y un terminal móvil MT, y la transmisión de datos se realiza a través de un GSN y es controlada por una PCRF. Antes del inicio de la secuencia ilustrada, se ha establecido un portador de paquetes entre la red y el equipo de usuario.

Inicialmente, el usuario está navegando, es decir, visitando sitios de un servidor de la WWW. Los paquetes de datos transmitidos durante la navegación se hacen corresponder con un portador con la QoS predeterminada. El usuario activa la carga de un fichero desde el equipo de usuario hasta un servidor de carga, por ejemplo un servidor de blogs. La carga del fichero se inicia con la QoS predeterminada, pero los paquetes de datos corresponden a un nuevo flujo. Una entidad de control en la red, por ejemplo el GSN u otro nodo de la red del operador, detecta el nuevo flujo, por ejemplo identificando que está dirigido a un URL o dirección de IP específicos. De acuerdo con la suscripción del usuario, se activa una regla en la entidad de control que determina que debe hacerse corresponder un flujo de enlace ascendente del URL o dirección de IP específicos con una QoS más alta.

La entidad de control inicia entonces una actualización del filtro de paquetes de enlace ascendente en el equipo de usuario. En el ejemplo ilustrado, esto se hace utilizando un procedimiento de Modificación de PDP. Alternativamente, la modificación de PDP podría ser sustituida por un procedimiento para establecer un contexto PDP adicional, por ejemplo una secuencia SNRPCA. En ambos casos, la carga continúa preferiblemente en paralelo, utilizando una QoS predeterminada. Cuando se actualiza el filtro en un equipo de usuario, la carga continúa sobre un portador con una QoS más alta. Esto asegura una prioridad sobre otro tráfico del equipo de usuario y otras entidades de la red.

En la figura 8 se ilustra una entidad de control de acuerdo con la invención. Inicia la asociación de un paquete de datos con un portador de paquetes en un equipo de usuario de la red de comunicaciones, en la cual el portador de paquetes está adaptado para transmitir el paquete de datos a una entidad adicional. La entidad de control comprende una unidad de entrada (IUC) para recibir información (INF) relacionada con el flujo del paquete de datos. Una unidad de proceso (PUC) está adaptada para identificar el flujo en una función de identificación (IF). Por ejemplo, la función de identificación (IF) puede evaluar el mensaje (INF) para este fin. Se adapta una función de la política (PF) para determinar el portador de paquetes para asociarlo con dicho flujo desde los distintos portadores de paquetes disponibles para el equipo de usuario. Preferiblemente, el dispositivo de control comprende una memoria con reglas definidas por el operador (OR) como base para la determinación. Una función de determinación (DRI) determina una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional. La función de determinación (DRI) puede evaluar también, por ejemplo, el mensaje de información (INF) u otro mensaje que comprenda esta información.

Hay adaptada una unidad de salida (OUC) para instruir al equipo de usuario para que instale un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento, donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con el portador de paquetes determinado. La instrucción se realiza preferiblemente por medio de un mensaje de instrucción (IM) para el equipo de usuario.

La figura 9 muestra una entidad de supervisión para una red de comunicaciones con un equipo de usuario. La entidad de supervisión comprende una unidad de entrada (IUM) adaptada para recibir un mensaje de iniciación (INV) que comprende una identificación del nivel de la sesión de la entidad adicional. El mensaje de iniciación (INV) inicia el establecimiento de una sesión de comunicaciones entre el equipo de usuario y la entidad adicional. La unidad de entrada (IUM) está adaptada también, preferiblemente, para recibir un mensaje de respuesta (REP) al mensaje de iniciación. No es necesario que el mensaje de respuesta sea enviado a través de la entidad de supervisión y recibido por ella, si el mensaje de iniciación comprende toda la información requerida para realizar el método propuesto, tal como el mensaje de invitación SIP en el lado B del modo de realización de la figura 4.

Hay adaptada una unidad de proceso (PUM) para supervisar los mensajes en una función de supervisión (MF) y para determinar una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional a partir del mensaje de iniciación (INV) o a partir del mensaje de respuesta (REP). Hay adaptada una unidad de salida (OUM) para reenviar el mensaje de iniciación hacia la entidad adicional, utilizando la identificación del nivel de la sesión y, si se requiere, para reenviar el mensaje de respuesta (REP) al equipo de usuario.

La entidad de supervisión está adaptada también para reenviar la identificación del nivel de encaminamiento determinada a una unidad de control para instruir al equipo de usuario para que instale un filtro de paquetes basándose en la identificación del nivel de encaminamiento. Para este fin, se puede enviar una notificación (NOT) a través de la unidad de salida (OUM) a la entidad de control. Preferiblemente, la entidad de supervisión comprende una memoria (MEM) para almacenar una información relativa a la sesión de comunicaciones. La información permite especialmente la asociación del mensaje de iniciación (INV) y del mensaje de respuesta (REP), entre sí y la sesión.

Las unidades y funciones de la entidad de control y de la entidad de supervisión pueden ser materializadas como circuitos electrónicos u ópticos, o como software ejecutado en tales circuitos. Las unidades de entrada y de salida de ambos dispositivos pueden ser integradas en una unidad común de E/S.

Los modos de realización anteriores consiguen admirablemente los objetos de la invención. Sin embargo, se podrá apreciar que se pueden hacer desviaciones por expertos en la técnica, sin apartarse del alcance de la invención, que está limitada solamente por las reivindicaciones.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un método para asociar un paquete de datos (DP) con un portador de paquetes (PB) en un equipo de usuario (UE 1) de una red de comunicaciones, donde el equipo de usuario envía el paquete de datos en un flujo de datos desde una función de aplicación, y comprende medios para establecer que el portador de paquetes (PB) transmita el paquete de datos (DP) sobre la red de comunicaciones hacia una entidad adicional, y donde el equipo de usuario está adaptado para establecer distintos portadores de paquetes, comprendiendo el método lo pasos de

   recibir una instrucción por el equipo de usuario desde la red de comunicaciones, para instalar un filtro de paquetes basándose en una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos del flujo que comprenden la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional, con un determinado portador de paquetes de los diferentes portadores de paquetes,

   proporcionar la identificación del nivel de encaminamiento a la función de la aplicación,

   incluir la identificación del nivel de encaminamiento en el paquete de datos, y

   reenviar el paquete de datos (DP) sobre el portador de paquetes (PB) determinado.

2. 2.

   El método según la reivindicación 1, en el que la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional está determinada y una entidad de control de la red de comunicaciones recibe la identificación del nivel de encaminamiento determinada desde una entidad de supervisión e instruye al equipo de usuario para que instale el filtro de paquetes.

3. 3.

   El método según la reivindicación 2, en el que el método comprende los pasos de

   iniciar el establecimiento de una sesión de comunicaciones entre el equipo de usuario y la entidad adicional, por medio de un mensaje de iniciación que comprende una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional,

   almacenar la información relativa a la sesión de comunicaciones en la entidad de supervisión adaptada para supervisar mensajes enviados entre el equipo de usuario y la entidad adicional para establecer la sesión,

   reenviar el mensaje de iniciación hacia la entidad adicional, utilizando la identificación del nivel de sesión,

   esperar en la unidad de supervisión, un mensaje de respuesta relacionado con el establecimiento de la sesión de comunicaciones,

   determinar la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional a partir del mensaje de respuesta,

   reenviar el mensaje de respuesta al equipo de usuario, y completar el establecimiento de la sesión.

4. 4.

   El método según la reivindicación 2, en el que el método comprende los pasos de iniciar el establecimiento de una sesión de comunicaciones entre la entidad adicional y el equipo de usuario, por medio de un mensaje de iniciación que comprende una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional y una identificación del nivel de sesión del equipo de usuario,

   recibir el mensaje de iniciación en la entidad de supervisión, y determinar la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional a partir del mensaje de iniciación, reenviar el mensaje de iniciación hacia el equipo de usuario, utilizando la identificación del nivel de sesión y completar el establecimiento de la sesión.

5. 5.

   El método según cualquier reivindicación precedente, en el que se inspeccionan los paquetes de datos iniciales enviados por el equipo de usuario sobre un primer portador, y en el que el flujo se identifica a partir de los paquetes de datos inspeccionados y en el que el portador de paquetes determinado para la asociación con dicho flujo es un segundo portador de paquetes.

6. 6.

   El método según cualquier reivindicación precedente, en el que el establecimiento de un portador de paquetes se inicia por medio de una petición desde un nodo de la red de comunicaciones.

7. 7.

   El método según cualquier reivindicación precedente, en el que los distintos portadores de paquetes difieren en al menos un elemento asociado de un grupo que comprende una calidad de servicio, una tarifa de facturación y un punto de acceso al cual se reenvía el paquete.

8. 8.

   El método según cualquier reivindicación precedente, en el que el equipo de usuario comprende una unidad de ejecución para ejecutar la función de aplicación, y una unidad de transmisión para enviar el paquete de datos sobre un determinado portador de paquetes.

9. 9.

   El método según cualquier reivindicación precedente, en el que el paquete de datos es un paquete de datos del protocolo de Internet IP.

10. 10.

    El método según cualquier reivindicación precedente, en el que la identificación del nivel de encaminamiento es al menos una entre la dirección del destino y el número de puerto del destino.

11. 11.

    El método según cualquier reivindicación precedente, en el que el portador de paquetes se establece antes de instalar el filtro de paquetes, y en el que el filtro de paquetes se instala en un procedimiento de modificación del portador de paquetes.

12. 12.

    El método según cualquier reivindicación precedente, en el que el filtro de paquetes asocia el paquete de datos con el portador de paquetes, basándose en al menos un parámetro adicional.

13. 13.

    Un equipo de usuario (UE1) de una red de comunicaciones, comprendiendo el equipo de usuario (UE1) medios para asociar un paquete de datos (DP) con un portador de paquetes (PB); donde el equipo de usuario está adaptado para enviar el paquete de datos desde una función de la aplicación en un flujo de datos, y comprende medios para establecer que el portador de paquetes (PB) transmita el paquete de datos (DP) por la red de comunicaciones hacia una entidad adicional, y donde el equipo de usuario está adaptado para establecer distintos portadores de paquetes comprendiendo el equipo de usuario (UE1):

    medios para recibir una instrucción desde la red de comunicaciones para instalar un filtro de paquetes basándose en una identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional,

    donde el filtro de paquetes asocia los paquetes de datos del flujo que comprende la identificación del nivel de encaminamiento de la entidad adicional con un determinado portador de paquetes de los distintos portadores de paquetes,

    medios para proporcionar la identificación del nivel de encaminamiento a la función de la aplicación,

    medios para incluir la identificación del nivel de encaminamiento en el paquete de datos, y

    medios para reenviar el paquete de datos (DP) sobre un determinado portador de paquetes (PB).
14. 14. El equipo de usuario de la reivindicación 13, en el que el equipo de usuario (UE1) está adaptado para realizar un método según cualquiera de las reivindicaciones 2-12.