ES2569529T3

ES2569529T3 - Resolución de APN mejorada

Info

Publication number: ES2569529T3
Application number: ES09761566.0T
Authority: ES
Inventors: Peter Ramle; Wang Min Lennartsson; Lasse Olsson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2029-05-11
Also published as: CN102057724A; WO2009150003A1; US9351234B2; MX2010012315A; US20110090852A1; EP2286618A1; EP2286618B1; CN102057724B

Abstract

Un método para resolución de una pasarela en una red de comunicación inalámbrica (10), que comprende los pasos de: obtener en un nodo de movilidad (4) una petición para activación de portador; determinar un nombre del punto de acceso, APN, con un infijo seleccionado de una lista de combinaciones de criterios de selección; enviar el APN con el infijo a un servidor de nombres de dominio, DNS (11); recibir una identificación de pasarela (8) desde el DNS; en donde el infijo comprende al menos una indicación de un área geográfica, el área geográfica que comprende al menos un área de encaminamiento, al menos un área de seguimiento o una combinación de área de encaminamiento y área de seguimiento.

Description

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DESCRIPCION

Resolucion de APN mejorada CAMPO TECNICO

La presente invention se refiere a una solution para asignacion de recursos y en particular en relation a la resolucion de una pasarela.

ANTECEDENTES

Hoy en dla, las redes moviles estan llegando a ser de paquetes conmutados y los usuarios estan ampliando su uso de la red desde un uso de telefono movil a una solucion de medios. Esto establece exigencias sobre la disponibilidad de las redes y la calidad de las conexiones. El trabajo de estandarizacion se configura para optimizar las soluciones y proporcionar control de configuraciones de red. No obstante, el trabajo de estandarizacion no puede anticipar todos los escenarios.

A medida que los usuarios demandan mas ancho de banda de comunicacion y aumenta la calidad de las conexiones, las configuraciones de red necesitan hacer lo mismo. Por ejemplo, cuando los usuarios configuran nuevas aplicaciones o flujos de medios, la red necesita adaptar y proporcionar conexiones o el usuario no estara satisfecho con el servicio proporcionado.

Diferentes operadores tienen diferentes ofertas de servicio y diferentes soluciones para sus redes; no obstante, una cosa en comun es que quieren dirigir diferentes GGSN o pasarelas (GW) dependiendo del nombre del punto de acceso (APN) requerido para diferentes abonados, por ejemplo segun sus caracterlsticas de tarificacion, clase de Calidad de Servicio (QoS, QCI), dependiendo de su position geografica, numero de Identidad de Abonado Movil Internacional (IMSI) o Numero iSdN de Abonado Movil (MSISDN).

Durante la configuration de recursos para una aplicacion/equipo de usuario se usa un Nombre del Punto de Acceso (APN) para identificar un servicio portador en una red inalambrica w. El APN se usa entonces en una consulta de Servidor de Nombres de Dominio (DNS). Este proceso, llamado resolucion de APN, da la direction IP del GGSN o FQDN para la P-GW que deberla servir al punto de acceso para esta aplicacion. Las soluciones existentes para selection de GGSN comprenden usar la Red Movil Terrestre Publica (PLMN) derivada a partir del Numero ISDN de Abonado Movil MSISDN o mediante el uso de caracterlsticas de tarificacion recibidas por el Registro de Posicion Base (HLR) y la incluyen como infijo en el APN usado hacia el DNS. Cada criterio de seleccion requiere un infijo especlfico en el APN y no es posible combinar dos o mas criterios. Ni tampoco la solucion actual tiene en cuenta la posicion geografica del usuario lo que es crucial para soluciones de tunel directo y requerido por el 3GPP para seleccion de S-GW.

A fin de resolver estos problemas usando las tecnologlas existentes se requiere una configuracion extensiva del DNS.

El documento W02006/100024 describe un metodo y dispositivo en donde un APN solicitado por un usuario se modifica en base, por ejemplo, a una IMSI, clase de trafico, area de encaminamiento y/o area de ubicacion.

El borrador de informe 0.4a, titulado “Naming, Addressing & Identification Issues for UMTS” del Foro UMTS (octubre de 2000) describe, entre otros, la resolucion de DNS de consultas del APN.

COMPENDIO

Por lo tanto es un objeto de la presente invencion proporcionar una solucion que puede permitir a un operador combinar diferentes criterios de seleccion en un infijo de APN sin configuracion extensiva del DNS.

Esto se proporciona en un numero de aspectos de la presente invencion, en la que uno primero es un metodo para resolucion de una pasarela en una red inalambrica, segun la reivindicacion 1.

Cada entrada en la lista de combinaciones con infijos posibles comprende una identification relativa a una unica combinacion de criterios de seleccion. El infijo puede comprender al menos una de identificacion de red, clase de trafico e information de tarificacion.

Se proporciona un segundo aspecto de la presente invencion; un nodo en una red de comunicacion inalambrica, segun la reivindicacion 9.

Se proporciona un tercer aspecto de la presente invencion; un programa de ordenador almacenado en un medio de almacenamiento legible por ordenador, segun la reivindicacion 11.

Con esta solucion se puede seleccionar una pasarela adecuada reduciendo la longitud de transporte de datos de plano de usuario utilizando mejor de esta manera los recursos de infraestructura de red. Ademas, es posible dotar a

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los operadores con flexibilidad para configurar resolucion de APN para requisitos de tiempo real especificos sin la necesidad de una configuracion extensiva en el DNS.

Estos y otros aspectos y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de y dilucidados con referencia a las realizaciones descritas en lo sucesivo.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

A continuacion la invencion se describira de una forma no limitante y en mas detalle con referencia a las realizaciones ejemplares ilustradas en los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 ilustra esquematicamente una red segun la presente invencion;

la Figura 2 ilustra esquematicamente un dispositivo segun la presente invencion;

la Figura 3 ilustra esquematicamente un metodo segun la presente invencion; y

la Figura 4 ilustra esquematicamente una configuracion de red segun la presente invencion.

Se proporciona un tercer aspecto de la presente invencion, un programa de ordenador almacenado en un medio de almacenamiento legible por ordenador, de acuerdo con la reivindicacion 11.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

En la Figura 1 el numero de referencia 10 representa generalmente una red segun la presente invencion. La red comprende una red de infraestructura central 5 con un dispositivo de movilidad 4, por ejemplo, un SGSN o una MME y una pasarela 8, por ejemplo, un GGSN o una S-GW, que comunican entre si usando una interfaz adecuada 7. El SGSN se configura para comunicar con un servidor de nombres de dominio (DNS) 11 usando una interfaz. El equipo de usuario (UE) 1 se une a la red a traves de un dispositivo de acceso radio 2, por ejemplo, un RNC, un eNodoB o una Estacion Base, a su vez conectado a la red central 5 a traves de las interfaces adecuadas 6 y/o 9.

El UE comunica con el dispositivo de acceso radio usando cualquier protocolo radio y protocolo de comunicacion adecuado dependiendo de la configuracion de acceso radio. El protocolo radio se dispone para permitir comunicacion basada en paquetes, por ejemplo, usando el Protocolo de Internet (IP) de cualquier version adecuada, por ejemplo, version 4 o 6.

La Figura 2 ilustra un dispositivo 200 que implementa la presente invencion. El dispositivo es parte de la red de infraestructura central. El dispositivo comprende una unidad de procesamiento 201 dispuesta para ejecutar conjuntos de instrucciones software o hardware para operar el metodo/los pasos funcionales segun la presente invencion. Los conjuntos de instrucciones se almacenan en un medio de almacenamiento legible por ordenador 202 conectado a la unidad de procesamiento. Ademas, la unidad de procesamiento se dispone para comunicar externamente con otros dispositivos conectados a la red, usando una interfaz de comunicacion 204. El dispositivo puede comprender opcionalmente un modulo de interfaz de usuario 203. El procesador puede comprender un microprocesador, una Disposicion de Puertas Programables en Campo (FPGA), un Circuito Integrado de Aplicaciones Especlficas (ASIC) o un dispositivo similar. Ademas, el dispositivo de almacenamiento puede ser de cualquier tipo adecuado, tal como memoria volatil o no volatil, por ejemplo, RAM, ROM, disco duro, EPROM, Memoria Rapida y as! sucesivamente. La interfaz de comunicacion puede comprender cualquier tipo de comunicacion basada en paquetes adecuada, por ejemplo, Ethernet o similar.

En la presente invencion, se proporciona una herramienta de configuracion para operadores de una red de infraestructura para configuracion del Nombre del Punto de Acceso (APN) con informacion relativa a diferentes criterios de seleccion con respecto al UE. Esta herramienta de configuracion permite optimizacion geografica de seleccion de pasarela adecuada junto con otros criterios de seleccion. Los operadores pueden configurar criterios de seleccion segun necesidades y configuraciones especlficas para su red y comunicar estos criterios de seleccion a una tabla de base de datos distribuida a uno o varios nodos de infraestructura en la red. El software para esto se puede proporcionar en una solucion de gestion de red y/o control de red.

El UE se puede relacionar con una cierta area geografica (GA) que comprende una o varias areas de encaminamiento (RA) y/o una o varias areas de seguimiento (TA). En una realizacion, una RA o TA pertenece solamente a una GA en un momento y en otra realization puede pertenecer a varias GA. Una lista de TA, lista TAI tambien se puede representar como una GA.

Tras la configuracion de un nuevo portador o contexto, se tiene que seleccionar una pasarela. Esta seleccion se puede basar en uno o varios criterios de seleccion comunicados a una entidad de seleccion, por ejemplo, un servidor de nombres de dominio (DNS).

A fin de proporcionar varios criterios de seleccion en el mensaje de APN se crea una tabla y se almacena en entidades de red adecuadas; la tabla proporciona una tabla de busqueda de ciertas combinaciones de criterios usados para seleccion de pasarela y se asigna a cada combination un unico identificador de infijo: un Indice de Categorla de Servicio (SCI). Este identificador se usa en el APN en una consulta hacia el DNS. Estos criterios

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comprenden una regla aplicada a una iniciacion de Contexto PDP/Portador EPS. Usando estos criterios es posible dirigir los UE en una cierta area geografica a una o varias pasarelas predefinidas, por ejemplo, un GGSN o una GW.

El SCI puede comprender por ejemplo una combinacion del area geografica, ID de Red Movil Terrestre Publica (PLMN) en Identidad de Abonado Movil Internacional (IMSI), clase de trafico, caracterlsticas de tarificacion y otros criterios que pueden ser de interes para seleccion de pasarela. Tal combinacion de criterios de seleccion puede no solaparse, es decir, cada combinacion es unica. Otros criterios pueden comprender por ejemplo una IMSI, MSISDN entera, parte de MSISDN o IMSI, antecedentes, interactiva, difusion en forma continua, conversacional, identidad de area de encaminamiento, abonado local o de visita, etcetera. Estos criterios comprenden una regla aplicada en configuracion de contexto PDP/Portador EPS.

En la Figura 3, se ilustra esquematicamente un metodo durante el establecimiento de portador para un UE segun la presente invencion con los pasos de:

301. Recibir una peticion de establecimiento de portador en un nodo de gestion de movilidad. Esta peticion puede llegar desde el UE a traves del nodo de acceso radio. El portador se relaciona con una aplicacion en el UE, por ejemplo, un navegador web, una sesion de correo electronico, una sesion de medios de difusion en forma continua, etcetera.

302. Opcionalmente, comprobar si se cumplen ciertas condiciones, por ejemplo, si el UE se situa en una Red Movil Terrestre Publica Local (HPLMN), si la identidad de abonado se define como unos criterios de resolution de APN.

303. Crear un APN con un infijo elegido a partir de una tabla. El nodo de movilidad selecciona una combinacion de criterios de seleccion adecuados a partir de una lista de combinaciones de criterios disponibles en una tabla dependiendo del estado y la configuracion del UE.

304. Enviar el APN a un DNS. El nodo de movilidad envla el APN como una peticion al DNS a fin de determinar una pasarela a la que va a ser conectado el UE.

305. Recibir desde el DNS una identification de pasarela (ID), por ejemplo, una direction IP, para uso en la configuracion del portador/contexto. La red entonces se configura de manera que los datos para este portador/contexto se relacionan con esta pasarela.

Estos pasos se pueden realizar en un nodo de movilidad tal como el SGSN o la MME dependiendo de la configuracion de red.

El concepto de areas geograficas se ilustra en mas detalle en la Figura 4 que muestra una red 400 segun la presente invencion. En este ejemplo, dos areas geograficas GA1 402 y GA2 403 diferentes comprenden ambas cada una de dos areas de encaminamiento RA1, RA2 y RA3, RA4 404. Las areas geograficas se relacionan con la red de infraestructura 401. Como se ve en la Figura 4, las areas de encaminamiento no se solapan, es decir, no pertenecen a mas de un area geografica.

El DNS selecciona una pasarela adecuada usando los criterios de seleccion relacionados con el infijo de la peticion de APN. La seleccion se puede basar en el area geografica indicada y/u otros criterios relacionados con el Ue pero tambien opcionalmente la configuracion de red y criterios de estado, tales como balanceo de carga entre pasarelas o para disminuir el riesgo de tener que cambiar la pasarela a menudo durante una sesion.

En una E-UTRAN se puede usar la presente invencion cuando se busca la S-GW. La funcion de seleccion de GW de Servicio selecciona una GW de Servicio disponible para servir a un UE. La seleccion se basa en la topologla de red, es decir, la GW de Servicio seleccionada sirve a la ubicacion del UE y en caso de solapar las areas de servicio de GW de Servicio, la seleccion puede preferir las GW de Servicio con areas de servicio que reducen la probabilidad de cambiar la GW de Servicio. Otros criterios para seleccion de GW de Servicio deberlan incluir balanceo de carga entre las GW de Servicio.

Opcionalmente, si un abonado de una red solamente del Protocolo de Tunelizacion GPRS (GTP) itinera a una red basada en IP Movil de Intermediario (PMIP), las GW de Red de Datos de Paquetes (PDN) seleccionadas para desenganche local soportan el protocolo PMIP, mientras que las GW de PDN para trafico encaminado local usan GTP. Esto significa que la GW de Servicio seleccionada para tales abonados puede necesitar soportar tanto GTP como PMIP, de manera que es posible configurar tanto desenganche local como sesiones encaminadas locales para estos abonados. Para una GW de Servicio que soporta tanto GTP como PMIP, la MME/el SGSN puede indicar para la GW de Servicio que protocolo va a ser usado sobre la interfaz S-GW y GW de PDN (S5/S8). La MME/el SGSN se configura con la(s) variante(s) S8 en una granularidad por HPLMN.

Ademas opcionalmente, si un abonado de una red solamente GTP itinera a una red PMIP, las GW de PDN seleccionadas para desenganche local pueden soportar GTP o puede no ser permitido al abonado usar las GW de

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PDN de la red visitada. En ambos casos se puede seleccionar una GW de Servicio basada solamente en GTP. Estos casos se consideran como itinerancia entre operadores basados en GTP. Si las GW de Servicio y PDN combinadas se configuran en la red la Funcion de Seleccion de GW de Servicio preferiblemente deriva una GW de Servicio que tambien es una GW de PDN para el UE. La funcion de Servicio de Nombres de Dominio se puede usar para resolver una cadena DNS en una lista de direcciones de GW de Servicio posibles que sirven la ubicacion del UE.

A fin de facilitar la decision de para cuales de los APN es aplicable una cierta regla se puede crear una Clase de APN. Una Clase de APN es una agregacion de uno o mas APN.

Con la solucion segun la presente invencion, sera posible, por ejemplo, dirigir los UE en una cierta area geografica usando clase de trafico “Difusion en forma continua” y con un PLMN-ID particular en su I MSI, hacia uno o varios GGSN/GW predefinidos.

Se deberla senalar que la palabra “que comprende” no excluye la presencia de otros elementos o pasos distintos de los enumerados y las palabras “un” o “una” precediendo un elemento no excluyen la presencia de una pluralidad de tales elementos. Se deberla senalar ademas que cualquier signo de referencia no limita el alcance de las reivindicaciones, que la invencion se puede implementar, al menos en parte, por medio tanto de hardware como de software y que se pueden representar varios “medios” o “unidades” por el mismo elemento de hardware.

Las realizaciones mencionadas y descritas anteriormente se dan solamente como ejemplos y no deberlan ser limitantes de la presente invencion. Otras soluciones, usos, objetivos y funciones dentro del alcance de la invencion que se reivindica en las reivindicaciones de patente descritas mas adelante deberlan ser evidentes para los expertos en la tecnica.

ABREVIATURAS

3GDT

CN

E-RAB

E-UTRAN

GGSN

GUTI

HLR

HSS

LTE

MME

MS

MSISDN

NAS

P-TMSI

RAB

RAN

RAU

RNC

SAE

SGSN

SGW

SRNS

TAU

UE

UTRAN

WCDMA

Tunel Directo 3G Red Central

Portador de Acceso Radio Evolucionado

Red de Acceso Radio Terrestre UMTS Evolucionada

Nodo de Soporte GPRS Pasarela

Identidad de UE Temporal Globalmente Unica

Registro de Posicion Base

Servidor Local de Abonado

Evolucion a Largo Plazo

Entidad de Gestion de Movilidad

Estacion Movil

Numero ISDN de Abonado Movil Estrato No de Acceso

Identidad de Abonado Movil Temporal de Paquete

Portador de Acceso Radio

Nodo de Acceso Radio

Actualizacion de Area de Encaminamiento

Controlador de Red Radio

Evolucion de Arquitectura de Sistema

Nodo de Soporte GPRS de Servicio

Pasarela de Servicio

Subsistema de Red Radio de Servicio

Actualizacion de Area de Seguimiento

Equipo de Usuario

Red de Acceso Radio Terrestre UMTS

Acceso Multiple por Division de Codigo de Banda Ancha

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo para resolucion de una pasarela en una red de comunicacion inalambrica (10), que comprende los pasos de:

obtener en un nodo de movilidad (4) una peticion para activacion de portador;

determinar un nombre del punto de acceso, APN, con un infijo seleccionado de una lista de combinaciones de criterios de seleccion;

enviar el APN con el infijo a un servidor de nombres de dominio, DNS (11); recibir una identification de pasarela (8) desde el DNS;

en donde el infijo comprende al menos una indication de un area geografica, el area geografica que comprende al menos un area de encaminamiento, al menos un area de seguimiento o una combination de area de encaminamiento y area de seguimiento.
2. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde el infijo comprende una identificacion relativa a una unica combinacion de criterios de seleccion.
3. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde el infijo comprende ademas al menos una de identificacion de red, clase de trafico e information de tarificacion.
4. El metodo segun la reivindicacion 1, que ademas comprende un paso de comunicacion de la identificacion de pasarela a nodos en la red.
5. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde el nodo de movilidad es uno de un nodo de Soporte GPRS de Servicio, es decir, SGSN o una Entidad de Gestion de Movilidad, es decir, MME.
6. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde el infijo es un Indice de Categorla de Servicio, es decir, SCI.
7. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde un area de encaminamiento o area de seguimiento puede pertenecer solamente a un area geografica.
8. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde los APN con reglas de seleccion similares se agregan en una clase de APN.
9. Un nodo (4) en una red de comunicacion inalambrica (10), que comprende:

- un procesador (201);

- una memoria (202);

- una interfaz de comunicacion (203);

en donde el procesador se dispone para ejecutar un codigo de programa almacenado en la memoria, para relacionar una sesion de comunicacion de un equipo de usuario con una pasarela de red usando los pasos de:

- obtener en la interfaz de comunicacion una peticion de activacion de portador;

- determinar un nombre del punto de acceso, APN, con un infijo seleccionado de una tabla;

- enviar en la interfaz de comunicacion el APN a un servidor de nombres de dominio, DNS (11);

- recibir en la interfaz de comunicacion una identificacion de pasarela (8) desde la DNS;

en donde el infijo comprende al menos una indicacion de un area geografica, el area geografica que comprende al

menos un area de encaminamiento, al menos un area de seguimiento o una combinacion de area de

encaminamiento y area de seguimiento.
10. El nodo segun la reivindicacion 9, en donde el nodo es uno de un nodo de Soporte GPRS de Servicio, es decir, SGSN o una Entidad de Gestion de Movilidad, es decir, MME.
11. Un programa de ordenador almacenado en un medio de almacenamiento legible por ordenador, que comprende conjuntos de instrucciones para:

- obtener en un nodo de movilidad una peticion de activacion de portador;

- determinar un nombre del punto de acceso, APN, con un infijo seleccionado de una tabla;

- enviar el APN a un servidor de nombres de dominio, DNS;

- recibir una identificacion de pasarela desde la DNS;

en donde el infijo comprende al menos una indicacion de un area geografica, el area geografica que comprende al menos un area de encaminamiento, al menos un area de seguimiento o una combinacion de area de encaminamiento y area de seguimiento.