BR112017028347B1 - Migração de fluxo de tráfego em redes de canal de transporte de retorno - Google Patents

Migração de fluxo de tráfego em redes de canal de transporte de retorno Download PDF

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Abstract

MIGRAÇÃO DE FLUXO DE TRÁFEGO EM REDES DE CANAL DE TRANSPORTE DE RETORNO. Aspectos da divulgação referem-se a protocolos de gerenciamento e roteamento de rede em redes de comunicação, incluindo, mas não limitadas a redes de comunicação sem fio, incluindo nós de Acesso - Canal de transporte de retorno integrados (IAB) dentro de uma rede de IAB. Em alguns exemplos, um ou mais fluxos de tráfego entre um nó de BIA e uma rede remota podem ser migrados a partir de um primeiro túnel associado com um primeiro domínio de roteamento de rede para um segundo túnel associado a um segundo domínio de roteamento de acordo com as informações de rota pertencentes a cada um dos domínios de roteamento de rede. Em vários exemplos, a migração pode ser realizada em resposta a uma falha de um link sem fio na rede de IAB, ao passo que em outros exemplos, a migração pode ser realizada em resposta a um congestionamento ou sobrecarga de um nó de IAB.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO
[0001] O presente pedido reivindica prioridade e o benefício do Pedido Provisório No. 62/186,951 depositado no Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos em 30 de Junho de 2015, e Pedido Não-Provisório No. 14/952.660 depositado no Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos em 25 de Novembro de 2015, cuja totalidade do conteúdo é aqui incorporada por referência.
CAMPO TÉCNICO
[0002] Aspectos da presente divulgação referem-se genericamente a sistemas de comunicação sem fio e, mais particularmente, a migração de fluxo de tráfego em redes de canal de transporte de retorno (backhaul) para os sistemas de comunicação sem fio.
FUNDAMENTOS
[0003] Redes de comunicação sem fio são amplamente utilizadas para prover vários serviços de comunicação, como telefonia, vídeo, dados, troca de mensagens, broadcast, e assim por diante. Em um exemplo típico, as redes de comunicação sem fio proveem comunicação sem fio entre equipamentos de usuário (UE), tais como telefones celulares, e nós de rede, tais como estações base, utilizando uma interface de acesso sem fio. O fluxo de tráfego de acesso (voz e/ou dados) comunicado através da interface de acesso sem fio é ainda comunicado entre a estação base e uma rede núcleo móvel utilizando uma rede de canal de transporte de retorno adequada, que é tipicamente uma rede com fio, uma rede de fibra, uma rede de micro-ondas, ou alguma combinação destas.
[0004] Como a demanda por acesso de banda larga móvel continua a aumentar, pesquisa e desenvolvimento continuam a avançar as tecnologias sem fio não só para atender a crescente demanda por acesso de banda larga móvel, mas para avançar e melhorar a experiência do usuário com comunicações móveis.
BREVE SUMÁRIO DE ALGUNS EXEMPLOS
[0005] A seguir apresenta-se um resumo simplificado de um ou mais aspectos da presente divulgação, a fim de prover uma compreensão básica de tais aspectos. Este resumo não é uma ampla visão geral de todos os recursos contemplados da divulgação, e nem destina-se a identificar elementos chave ou críticos de todos os aspectos da divulgação e nem delinear o escopo de qualquer ou de todos os aspectos da divulgação. Seu único propósito é apresentar alguns conceitos de um ou mais aspectos da divulgação de uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é apresentada mais tarde.
[0006] Vários aspectos da divulgação proveem uma rede de Canal de transporte de retorno - Acesso Integrados (IAB) acoplada a uma rede remota, tal como uma rede núcleo. A rede de IAB é formada por nós de IAB, tais como estações base, que suporta acesso para equipamentos de usuário (UE) e canal de transporte de retorno de fluxos de tráfego de acesso para a rede remota através de túneis. Em alguns exemplos, um fluxo de tráfego de um nó de IAB pode ser migrado de um primeiro túnel associado com um primeiro domínio de roteamento de rede para um segundo túnel associado a um segundo domínio de roteamento de acordo com mensagens de roteamento em cada um dos domínios de roteamento da rede, onde as mensagens de roteamento proveem informações sobre as respectivas rotas para a rede remota. Em vários exemplos, esta migração pode ser realizada em resposta a uma falha de um link sem fio na rede de IAB, ao passo que em outros exemplos, a migração pode ser realizada em resposta ao congestionamento ou sobrecarga de um nó de IAB.
[0007] Em um aspecto, a invenção provê um método operável em um nó de rede dentro de uma rede de comunicação sem fio, o método incluindo: prover uma primeira interface associada com um primeiro domínio de roteamento de rede, em que a primeira interface tem um primeiro endereço de rede associado com a mesma, e prover uma segunda interface associada a um segundo domínio de roteamento de rede, em que a segunda interface tem um segundo endereço de rede associado com a mesma. O método inclui ainda: comunicar um primeiro fluxo de tráfego com uma rede remota através de um primeiro túnel entre o nó de rede e a rede remota através da primeira interface que utiliza o primeiro endereço de rede, em que o primeiro fluxo de tráfego inclui tráfego de acesso comunicado entre o nó de rede e um nó móvel através de um link de comunicação sem fio. O método inclui ainda receber, a partir do primeiro domínio de roteamento de rede, uma primeira informação relativa a uma primeira rota entre o nó de rede e a rede remota através do primeiro domínio de roteamento de rede, receber, a partir do segundo domínio de roteamento de rede, segunda informação relativa a um segundo rota entre o nó de rede e a rede remota através do segundo domínio de roteamento de rede, determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para um segundo túnel através da segunda interface e o segundo domínio de roteamento de rede com base na primeira informação e na segunda informação, transmitir uma mensagem para um nó de plano de controle na rede remota para desencadear a migração do primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel e comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota usando o segundo túnel.
[0008] Outro aspecto da divulgação provê um nó de rede dentro de uma rede de comunicação sem fio. O nó de rede inclui um transceptor sem fio configurado para comunicar um primeiro fluxo de tráfego com um nó móvel através de um link de comunicação sem fio entre o nó de rede e o nó móvel, a primeira interface associada a um primeiro domínio de roteamento de rede e configurada para se comunicar com uma rede remota através de um primeiro túnel utilizando um primeiro endereço de rede, uma segunda interface associada a um segundo domínio de roteamento de rede e configurada para se comunicar com a rede remota através de um segundo túnel utilizando um segundo endereço de rede e pelo menos um processador em comunicação acoplado ao transceptor sem fio, a primeira interface e a segunda interface. O processador é ainda configurado para comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota sobre o primeiro túnel, receber, a partir do primeiro domínio de roteamento de rede, primeira informação relativa a uma primeira rota entre o nó de rede e a rede remota através do primeiro domínio de roteamento de rede, receber, a partir do segundo domínio de roteamento de rede, a segunda informação relativa a uma segunda rota entre o nó de rede e a rede remota através do segundo domínio de roteamento de rede, determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel com base na primeira informação e a segunda informação, transmitir uma mensagem para um nó de plano de controle na rede remota para desencadear a migração do primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel e comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota usando o segundo túnel.
[0009] Outro aspecto da divulgação provê um nó de rede dentro de uma rede de comunicação sem fio. O nó de rede inclui meios para prover uma primeira interface associada com um primeiro domínio de roteamento de rede, em que a primeira interface tem uma primeira rede de endereços associada com a mesma, e meios para prover uma segunda interface associada a um segundo domínio de roteamento de rede, em que a segunda interface tem um segundo endereço de rede associado a ela. O nó de rede inclui ainda meios para comunicar um primeiro fluxo de tráfego com uma rede remota através de um primeiro túnel entre o nó de rede e a rede remota através da primeira interface que utiliza o primeiro endereço de rede, em que o primeiro fluxo de tráfego inclui tráfego de acesso comunicado entre o nó de rede e um nó móvel através de um link de comunicação sem fio. O nó de rede inclui ainda meios para receber, a partir do primeiro domínio de roteamento de rede, primeira informação relativa a uma primeira rota entre o nó de rede e a rede remota através do primeiro domínio de roteamento de rede, meios para receber, a partir do segundo domínio de roteamento de rede, segundas informações relativas a uma segunda rota entre o nó de rede e a rede remota através do segundo domínio de roteamento de rede, meios para determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para um segundo túnel através da segunda interface e o segundo domínio de roteamento de rede com base na primeira informação e a segunda informação, meios para transmitir uma mensagem para um nó de plano de controle na rede remota para desencadear uma migração do primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel e meios para comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota utilizado o segundo túnel.
[0010] A seguir são exemplos de aspectos adicionais da divulgação. Em alguns aspectos, a primeira interface e a segunda interface são interfaces lógicas. Em alguns aspectos, a terceira informação sobre pelo menos um link físico que suporta as primeira e segunda interfaces lógicas é recebido e a determinação para migrar o primeiro fluxo de tráfego para o segundo túnel é adicionalmente baseada na terceira informação. Em alguns aspectos, a terceira informação inclui métricas de link relacionadas a uma qualidade de link físico de pelo menos um link físico. Em alguns aspectos, a primeira informação inclui ainda primeiras métricas de rotas relacionadas com um primeiro conjunto de métricas de link pertencentes à primeira rota e a segunda informação inclui ainda segundas métricas de rotas relativas a um segundo conjunto de métricas de links referentes à segunda rota. Em alguns aspectos, as métricas da primeira rota incluem uma primeira métrica de custo para a primeira rota e as métricas da segunda rota incluem uma segunda métrica de custo para a segunda rota e a determinação de migrar o primeiro fluxo de tráfego para o segundo túnel inclui determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel quando a segunda métrica de custo é menor do que a primeira métrica de custo.
[0011] Em alguns aspectos, a primeira interface e a segunda interface são suportadas por uma interface física comum. Em alguns aspectos, pelo menos uma das primeira interface e segunda interface é suportada por uma interface sem fio. Em alguns aspectos, o primeiro endereço de rede inclui um primeiro prefixo de rede associado com o primeiro domínio de roteamento de rede, e o segundo endereço de rede inclui um segundo prefixo de rede associado com o segundo domínio de roteamento de rede. Em alguns aspectos, o primeiro domínio de roteamento de rede está enraizado em um primeiro nó de borda entre uma rede de canal de transporte de retorno local incluindo o nó de rede e uma rede de canal de transporte de retorno principal, e o segundo domínio de roteamento de rede está enraizado em um segundo nó de borda entre a rede de canal de transporte de retorno local e a rede de canal de transporte de retorno principal.
[0012] Em alguns aspectos, a mensagem transmitida para o nó de plano de controle é configurada para indicar uma razão para a migração do primeiro fluxo proveniente do primeiro túnel para o segundo túnel de ser pelo menos um de: uma falha de link, uma falha de percurso, uma falha ou equilíbrio de carga. Em alguns aspectos, o primeiro fluxo de tráfego é um de uma pluralidade de fluxos de tráfego trocados sobre o primeiro túnel. Em alguns aspectos, a determinação para migrar o primeiro fluxo de tráfego compreende selecionar o primeiro fluxo de tráfego a partir da pluralidade de fluxos de tráfego para migrar para o segundo túnel com base na primeira informação e na segunda informação. Em alguns aspectos pelo menos uma da pluralidade de fluxos de tráfego é mantida no primeiro túnel com base na primeira informação e na segunda informação. Em alguns aspectos, determinar migrar o primeiro fluxo compreende selecionar o segundo túnel a partir da pluralidade de túneis com base na primeira informação e na segunda informação.
[0013] Estes e outros aspectos da invenção tornar-se-ão mais completamente compreendidos após uma revisão da seguinte descrição detalhada, que se segue. Outros aspectos, características e modalidades da presente invenção tornar-se-ão evidentes para os versados na técnica, após revisão da seguinte descrição de modalidades específicas e exemplares da presente invenção em conjunto com as figuras que a acompanham. Enquanto que as características da presente invenção podem ser discutidas em relação a certas modalidades e figuras seguintes, todas as modalidades da presente invenção podem incluir uma ou mais das características vantajosas aqui discutidas. Em outras palavras, enquanto que uma ou mais modalidades podem ser discutidas como tendo certas características vantajosas, uma ou mais de tais características também podem ser utilizadas de acordo com as várias modalidades da invenção aqui discutida. De forma semelhante, embora modalidades exemplares possam ser discutidas abaixo como modalidades do dispositivo, do sistema ou do método, deve entender-se que tais modalidades exemplares podem ser implementadas em vários dispositivos, sistemas e métodos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0014] A figura 1 é um diagrama conceitual que ilustra um exemplo de uma rede de acesso.
[0015] A figura 2 é um diagrama esquemático que provê uma ilustração de alto nível de um exemplo de uma configuração de rede de acordo com algumas modalidades.
[0016] A figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra detalhes adicionais da configuração de rede da figura 2, incluindo uma rede de Acesso - Canal de transporte de retorno integrados (IAB).
[0017] A figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra uma configuração de rede com a rede de IAB sendo configurada para dois domínios de roteamento de rede que se sobrepõem, de acordo com algumas modalidades.
[0018] A figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra a migração de fluxos de tráfego de um domínio de roteamento de rede para outro em uma rede de IAB de acordo com algumas modalidades, de acordo com algumas modalidades.
[0019] A figura 6 é um diagrama esquemático ilustrando a distribuição de carga desequilibrada em uma rede de IAB, de acordo com algumas modalidades.
[0020] A figura 7 é um diagrama esquemático que ilustra o equilíbrio de carga em uma rede de IAB, de acordo com algumas modalidades.
[0021] A figura 8 é um diagrama de blocos conceitual que ilustra um exemplo de um nó de IAB de acordo com algumas modalidades.
[0022] A figura 9 é um fluxograma de chamadas que ilustra um processo para o equilíbrio de carga em uma rede de IAB, de acordo com algumas modalidades.
[0023] A figura 10 é um fluxograma de um método de migração de fluxos de tráfego de acordo com algumas modalidades.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0024] A descrição detalhada apresentada a seguir em ligação com os desenhos anexos pretende ser uma descrição de várias configurações e não se destina a representar as únicas configurações em que os conceitos aqui descritos podem ser praticados. A descrição detalhada inclui detalhes específicos para a finalidade de prover uma compreensão completa de vários conceitos. No entanto, será evidente para os versados na técnica que estes conceitos podem ser praticados sem estes detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e componentes bem conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos de modo a evitar obscurecer os tais conceitos.
[0025] Vários aspectos da presente divulgação proveem a migração de fluxos de tráfego dentro de redes. Tal como descrito em maiores detalhes a seguir, alguns exemplos de tais redes correspondem a redes de canal de transporte de retorno, incluindo redes de Acesso - Canal de transporte de retorno integrados (IAB).
[0026] A figura 1 é um diagrama que ilustra um exemplo generalizado de uma rede de acesso 100 em uma arquitetura de rede. Neste exemplo, a rede de acesso 100 é dividida em um certo número de regiões celulares (células) 102, 110, 114. Cada região celular 102, 110, 114 inclui uma estação base (BS) 104, 108, 112. Uma ou mais BSs de classe de potência inferior 108, 112 podem ter regiões celulares 110, 114, respectivamente, que se sobrepõem, com uma ou mais outras regiões celulares (células) 102. As regiões celulares 110, 114 servidas pelas BSs de classe de potência inferior 108, 112 podem ser, por exemplo, células femto, células pico, ou células micro.
[0027] Em termos gerais, cada estação base (BS) 104, 108, 112 pode ser um Nó B evoluído (eNB), eNB nativo, ponto de acesso ou um equipamento de usuário (UE) em uma rede dispositivo-a-dispositivo e/ou de malha 106. Uma ou mais BSs 104, 108, 112 podem também ser referidas pelos versados na técnica como uma estação base, uma estação base transceptora, uma estação rádio base, um transceptor de rádio, uma função de transceptor, um conjunto de serviços básicos (BSS), um conjunto de serviços estendidos (SEE), ou alguma outra terminologia apropriada. As BSs 104, 108, 112 proveem pontos de acesso à rede para um ou mais UEs 106. Exemplos de UEs 106 incluem um telefone celular, um smartphone, um telefone de protocolo de iniciação de sessão (SIP), um laptop, um assistente pessoal digital (PDA), rádio por satélite, sistema de posicionamento global, um dispositivo multimídia, um dispositivo de vídeo, um reprodutor de áudio digital (por exemplo, leitor de MP3), uma câmera, um console de jogos ou qualquer outro dispositivo de funcionamento similar. O UE 106 também pode ser referido pelos especialistas na técnica como um nó móvel, uma estação móvel, uma estação de assinante, uma unidade móvel, uma unidade de assinante, uma unidade sem fio, uma unidade remota, um dispositivo móvel, um dispositivo sem fio, um dispositivo de comunicação sem fio, um dispositivo remoto, uma estação de assinante móvel, um terminal de acesso, um terminal móvel, um terminal sem fio, um terminal remoto, um aparelho móvel, um agente de usuário, um cliente móvel, um cliente ou alguma outra terminologia adequada.
[0028] Em alguns exemplos, as BSs 104, 108, 112 gerenciam os recursos na portadora e atribuem os recursos a outros usuários do canal, tal como um ou mais UEs 106 na rede celular 100. Além disso, as BSs 104, 108, 112 podem ser responsáveis por todas as funções relacionadas com rádio, incluindo o controle do portador de rádio, controle de admissão, controle de mobilidade, programação, segurança e conectividade a um controlador e/ou gateway centralizado dentro de uma rede remota, tal como uma rede núcleo móvel.
[0029] O esquema de modulação e acesso múltiplo empregue pela rede de acesso 100 pode variar dependendo do padrão de telecomunicações em particular a ser implantado. Em aplicações de Evolução de Longo Prazo (LTE), OFDM é usado no downlink (DL) e SC-FDMA é usado no uplink (UL) para suportar tanto dúplex por divisão de frequência (FDD) quanto dúplex por divisão de tempo (TDD). Como os versados na técnica apreciarão facilmente a partir da descrição detalhada a seguir, os vários conceitos aqui apresentados são bem adequados para aplicações LTE. No entanto, estes conceitos podem ser facilmente estendidos a outras normas de telecomunicações empregando outras técnicas de acesso múltiplo e modulação. A título de exemplo, estes conceitos podem ser estendidos para Evolução de Dados Otimizada (EV- DO) ou Banda Larga Ultra Móvel (UMB). EV-DO e UMB são padrões de interface aérea promulgados pelo 3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2) como parte da família CDMA2000 de padrões e emprega CDMA para prover acesso à Internet de banda larga para estações móveis. Estes conceitos também podem ser estendidos para Acesso Rádio Terrestre Universal (UTRA) empregando CDMA de banda Larga (W-CDMA) e outras variantes de CDMA, tais como TD-SCDMA; Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM) empregando TDMA; e UTRA Evoluída (E-UTRA), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, e Flash-OFDM empregando OFDMA. UTRA, E- UTRA, UMTS, LTE e GSM são descritos em documentos da organização 3GPP. CDMA2000 e UMB são descritos em documentos da organização 3GPP2. O padrão de comunicação sem fio real e a tecnologia de acesso múltiplo empregada dependerão da aplicação específica e das restrições gerais de projeto impostas ao sistema.
[0030] Em alguns aspectos da invenção, a rede de acesso 100 pode sobrepor-se com uma rede de canal de transporte de retorno, tal como uma rede de Acesso - Canal de transporte de retorno integrados (IAB). Isto é, algumas ou todas as BSs 104, 108, 112 podem ser nós de IAB 200 (ver figuras 2-8) e podem, consequentemente, se comunicar umas com as outras através da rede de IAB.
[0031] A figura 2 é um diagrama esquemático fornecendo uma ilustração de alto nível de um exemplo de uma configuração de rede que pode ser utilizada em alguns aspectos da divulgação. Nesta ilustração, três redes são geralmente representadas como nuvens, incluindo uma rede de canal de transporte de retorno local 202, a rede de canal de transporte de retorno principal 204, e uma rede remota 206, tal como uma rede de núcleo móvel (aqui referida como simplesmente uma "rede núcleo"). A representação por uma nuvem pretende implicar que pode haver pouco ou nada conhecido sobre os detalhes internos da rede para o mundo exterior, além de que um ou mais percursos podem existir entre os seus nós de entrada e de saída.
[0032] Em alguns exemplos, a rede de canal de transporte de retorno principal 204 pode corresponder a uma rede fixa, tal como uma rede de comutação de circuitos T1 tradicional, uma rede Ethernet de portadora, um híbrido de Ethernet e outras tecnologias de camada 2, tal como modo de transferência Assíncrono (ATM), T1-E1 e Retransmissão de Quadro, uma rede de Protocolo Internet (IP) / Ethernet ou uma rede de Protocolo Internet (IP) plana. Além disso, como descrito mais abaixo, a rede de canal de transporte de retorno local 202 pode corresponder a uma rede de IAB. Em uma tal rede de IAB, o espectro sem fio pode ser usado para ambos os links de acesso e links de canal de transporte de retorno.
[0033] Em alguns exemplos, a rede de canal de transporte de retorno local, 202 e a rede de canal de transporte de retorno principal 204 são ambas redes de Protocolo Internet (IP). Em outros exemplos, a rede de canal de transporte de retorno local 202 é uma rede IP, enquanto a rede de canal de transporte de retorno principal 204 é um outro tipo de rede. Cada rede de canal de transporte de retorno 202 e 204 tipicamente suporta um respectivo protocolo de rede, tais como IP ou IEEE 802.1 no plano de encaminhamento, e pode também suportar um respectivo protocolo de roteamento no plano de controle.
[0034] No exemplo mostrado na figura 2, as redes de canal de transporte de retorno local e principal 202 e 204 são interligadas por uma pluralidade de nós de borda, incluindo nó de borda 208 e o nó de borda 210, como ilustrado. Estes nós de borda 208 e 210 geralmente proveem conectividade de rede entre a rede núcleo 206 e a rede de canal de transporte de retorno local 202 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204. Além disso, a rede de canal de transporte de retorno local 202 é ilustrada como suportando uma pluralidade de pontos de acesso ou estações base (BSs) 214, 216, 218, que podem, cada uma, ter links sem fio com um ou mais equipamentos de usuário (UE) 220.
[0035] Em termos gerais, uma estação base 214, 216, 218 pode funcionar para suportar e prover o acesso sem fio para o UEs 220, para criar túneis (por exemplo, o túnel 224) através da rede de canal de transporte de retorno local 202 e da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para a rede núcleo 206, e para eficazmente comunicar todos os fluxos de tráfego contendo tráfego de acesso entre os UEs 220 e a rede núcleo 206 ao retransmitir os fluxos de tráfego entre os respectivos links de acesso sem fio ou interfaces aérea entre o UE 220 e as BSs 214, 216, 218 e os respectivos túneis 224. Em alguns exemplos, mais de um túnel 224 pode ser atribuído a cada UE 220.
[0036] As extremidades do túnel 224 incluem uma âncora local residente na BS 216 e uma âncora mundial residente em um nó de plano de controle 222 na rede núcleo 206. Vários protocolos podem ser usados para criar e gerenciar os túneis 224. A título de exemplo, mas não como limitação, podem ser utilizados protocolos tais como IPv4 móvel, IPv6 móvel, IP Proxy móvel, 3 GPP W-CDMA e/ou Avaliação de Arquitetura de Sistema do 3GPP (SAE).
[0037] Em IP Proxy Móvel, por exemplo, um túnel 224 pode ser estabelecido entre uma âncora de mobilidade local, denominada Gateway de Acesso de Mobilidade (MAG) residente na BS 216 e uma âncora de mobilidade global chamada de Âncora de Mobilidade Local (LMA) residindo no nó de plano de controle 222 na rede núcleo 206. Na SAE, um túnel 224 pode ser estabelecido entre o eNB (BS 216), que mantém a âncora de mobilidade local, e o Gateway de Serviço (S-GW) (nó de plano de controle 222), que representa a âncora de mobilidade global na rede núcleo 206. Os túneis podem ser realizados, por exemplo, via encapsulamento IP- GTP (Protocolo Geral de Tunelamento de Serviços de Rádio por Pacotes)-UDP (Protocolo de Datagrama de Usuário)-IP, conforme utilizado na SAE. Em outros exemplos, IP-GRE (encapsulamento de roteamento genérico)-IP, encapsulamentos de IP-em-IP simples, túneis de IPsec (segurança de protocolo de Internet) ou qualquer outro tipo de túnel que use camadas através de encapsulamento e descapsulamento de pacotes podem ser usados.
[0038] A figura 3 ilustra mais detalhes de um exemplo da rede de canal de transporte de retorno local 202 da figura 2. No exemplo ilustrado na figura 3, a rede de canal de transporte de retorno local, 202 pode ser uma rede de Acesso - Canal de transporte de retorno integrados (IAB) 226. No entanto, este é apenas um exemplo, e aspectos da divulgação podem ser aplicados a outros tipos de redes de canal de transporte de retorno local, e não limitados a redes de IAB.
[0039] A rede de IAB 226 inclui uma pluralidade de nós de IAB 214, 216, 218, 228 e 230, que podem ser pontos de acesso, estações base (BS), eNBs, ou outros nós que utilizam espectro sem fio (por exemplo, espectro de radiofrequência (RF)) para suportar o acesso a UEs e para realizar o canal de transporte de retorno de tráfego de acesso. Isto pode ser referido como autorrealização de canal de transporte de retorno sem fio. Essa autorrealização de canal de transporte de retorno sem fio pode permitir a implantação fácil e rápida de redes de células pequenas altamente densas. Isto é, em vez de exigir que cada nova implantação de BS seja equipada com o seu próprio link de canal de transporte de retorno cabeado, o espectro sem fio utilizado para a comunicação entre a BS e o UE pode ser aproveitado para a comunicação de canal de transporte de retorno entre qualquer número de nós de IAB, para formar a rede de IAB 226.
[0040] Por exemplo, como mostrado na figura 3, o tráfego de acesso pode ser o canal de transporte de retorno entre o nó de IAB 216 e nó de IAB 228 através de um link de canal de transporte de retorno sem fio 232 e entre o nó IAB 228 e nó de borda 208 através de um link de canal de transporte de retorno sem fio 234. Alguns ou todos os nós de IAB 214, 216, 218, 228, e 230 podem também ser ligados através de links de canal de transporte de retorno cabeado (por exemplo, fibra, cabo coaxial, Ethernet, fios de cobre, etc.) e/ou links de canal de transporte de retorno de micro-ondas. Assim, a rede de IAB 226 pode suportar tráfego de canal de transporte de retorno com fio / de micro-ondas e sem fio. Em um exemplo, as interfaces aéreas físicas entre os respectivos nós de IAB (por exemplo, os nós de IAB 216 e 228) e entre o nó de IAB 216 e o UE 220 podem ser interfaces aéreas IEEE 802.11.
[0041] Os nós de borda 208 e 210 ilustrados na figura 3 também podem ser nós de IAB. No entanto, ao contrário de outros nós de IAB na rede de IAB 226, nós de borda 208 e 210 também podem prover um link de comunicação para a rede de canal de transporte de retorno principal 204. Por exemplo, um nó de borda 208, 210 pode incluir um link cabeado (por exemplo, fibra, cabo coaxial, Ethernet, fios de cobre), micro-ondas ou outro link de canal de transporte de retorno adequado para a rede de canal de transporte de retorno principal 204.
[0042] De um modo geral, no exemplo ilustrado na figura 3, cada nó de IAB na rede de canal de transporte de retorno de IAB 226 pode representar uma BS, que pode prover uma interface aérea para acesso sem fio a um ou mais UEs 220. Alguns dos nós de IAB podem corresponder a macrocélula estações base, alguns podem corresponder a microcélulas ou picocélulas, enquanto outros podem corresponder a femtocélulas ou outras células de baixa potência e pequeno alcance.
[0043] Em uma implementação exemplar, o nó de borda 208 e o nó de borda 210 podem corresponder a estações base de macrocélula, enquanto outras BSs (isto é, nós de IAB 214, 216, 218, 228, e 230) na rede de IAB 226 podem corresponder a células pequenas ou de baixa potência implantadas para estender a rede para além do que estaria de outro modo disponível a partir dos nós de borda sozinho. Desta forma, um operador de rede pode construir a sua rede de acesso, um custo relativamente baixo e forma simples, criando uma topologia de malha (ou rede configurada de modo) para fora de um conjunto de nós de IAB de baixa potência, que podem, cada um ainda operar para o tráfego de acesso de canal de transporte de retorno. Estas pequenas células ou células de baixa potência têm, geralmente, um pequeno footprint, e enquanto cada célula pequena pode ser capaz de prover uma alta capacidade, ela pode servir apenas um pequeno número dos UEs, a qualquer momento dado. Portanto, Assim, o excesso de capacidade pode ser utilizado para autorrealizar canal de transporte de retorno do tráfego de acesso através da rede de canal de transporte de retorno de IAB para um nó de borda 208 ou 210. Em alguns exemplos, a rede de IAB 226 pode ser uma rede de malha IEEE 802.11x.
[0044] O tráfego de acesso comunicado entre um dado UE, tal como o UE 220 ilustrado, e a rede núcleo 206 pode, assim, utilizar a rede de IAB 226 em coordenação com a rede de canal de transporte de retorno principal 204 para comunicação com a rede núcleo 206 através do túnel 224. Na camada física, o tráfego de acesso a partir do UE 220 para o nó de IAB 216, através do link de acesso sem fio pode ser retransmitido ou encaminhado através de link de canal de transporte de retorno (com ou sem fio) para um nó de IAB 230 vizinho, que pode transmitir-lhe ainda outro nó de IAB (não ilustrado), com isto continuando qualquer número de vezes até que o tráfego de informação atinja um nó de borda, tal como o nó de borda 210 na figura 3. O nó de borda 210 encaminha o fluxo de tráfego contendo o tráfego de acesso para o nó de plano de controle 222 na rede núcleo 206 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204. Na outra direção, na camada física, na camada física, o tráfego de acesso pode assumir um percurso adequado a partir da rede núcleo 206 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para o nó de borda 210 e, em seguida, pode atravessar qualquer número de nós de IAB, incluindo o nó de IAB 230, na rede de IAB 226 para chegar à âncora local do UE (nó de IAB 216), que é a BS de serviço para o UE 220.
[0045] O percurso físico que o tráfego de acesso percorre entre o nó de IAB 216 e o nó de plano de controle 222 é aqui referido como o percurso de roteamento. No exemplo ilustrado da figura 3, todo o tráfego de acesso entre o UE 220 e a rede núcleo 206 é roteado através do nó de borda 210. Assim, o tráfego de acesso a partir da rede núcleo 206 para o UE 220 pegar percurso de roteamento 236 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204. O restante do percurso através da rede de IAB 226 é mostrado como percurso de roteamento 238. Naturalmente, os percursos de roteamento ilustrados 236/238 representam apenas um percurso possível que o tráfego de acesso pode tomar, e o tráfego de acesso pode atravessar qualquer nó de borda na rede de IAB 226.
[0046] A rede de IAB 226 pode ser abordada por um prefixo de endereço de rede (por exemplo, Prefixo A), que anuncia à rede de canal de transporte de retorno principal 204. Para rotear pacotes de / para o UE 220, o nó de IAB 216 utiliza um endereço de extremidade de túnel, o que inclui o prefixo do endereço de rede. Por exemplo, o endereço de extremidade de túnel para o UE 220 pode ser "A6". Pacotes a jusante para o UE 220, então, iriam portar "A6" como o endereço de destino no cabeçalho de pacote quando se viaja através do túnel 224 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 e da rede de IAB 226. Ao receber os pacotes a jusante, o IAB 216 pode remover o cabeçalho do túnel e entregar os pacotes para o UE 220 através do link sem fio.
[0047] Embora vários nós de borda 208 e 210 sejam mostradas com as respectivas conexões para a rede de canal de transporte de retorno principal 206, que provê um nível de redundância na rede de IAB 226, surge um problema quando a rede de IAB 226 não é capaz de explorar a redundância de link que ela sustenta com a rede de canal de transporte de retorno principal 226. Por exemplo, se a rede de IAB 226 não é capaz de transmitir suficientemente informação de roteamento refinada para a rede de canal de transporte de retorno principal 204, tal como rotas hospedeiras ou informação relacionada com carga, o tráfego de acesso pode não ser capaz de ser re-rotear entre os nós de borda 208, 210.
[0048] As restrições sobre a informação de roteamento de transferência entre a rede de IAB 216 e a rede de canal de transporte de retorno principal 204 podem ser o resultado de vários fatores. Por exemplo, ambas as redes 204 e 226 podem ser detidas por diferentes operadores de rede que não querem compartilhar topologia de rede refinada ou informações de desempenho com outros. Como outro exemplo, o protocolo de roteamento usado na rede de canal de transporte de retorno principal 204 pode ser desconhecido ou pode não suportar a informação relacionada com a carga. Pode também ser possível que a rede de canal de transporte de retorno principal 204 seja configurada estaticamente, e, por conseguinte, não suporta qualquer protocolo de roteamento. Uma ou ambas as redes de canal de transporte de retorno 204 e 226 podem também desejar isolar a sua rede de topologia e de carga dinâmica da outra. Por exemplo, a rede de canal de transporte de retorno principal 204 pode precisar ser isolada das atualizações de roteamento de alta taxa da rede de IAB 226 devido a mudanças nos links sem fio na rede de IAB 226.
[0049] Em qualquer um dos cenários acima, a rede de canal de transporte de retorno principal 204 pode selecionar um dos nós de borda (por exemplo, o nó de borda 210) como o ponto de entrada / saída para todo o tráfego de acesso entre a rede núcleo 206 e a rede de IAB 226. No exemplo ilustrado da figura 3, se o percurso de roteamento 236 é usado para todo o tráfego de acesso da rede núcleo 206 para a rede de IAB 226, então o percurso de roteamento 238 pode efetivamente ser o único percurso de roteamento disponível para o tráfego de acesso para chegar ao UE 220. Essa configuração torna a rede de IAB 226 mais vulnerável a falhas de link local ou congestionamento de tráfego. Por exemplo, com base nas condições de conectividade e carga dos nós de IAB ilustrados 210 e 230, o tráfego de acesso pode não ser capaz de ser entregue para / do UE 220 ou pode sofrer perda ou atraso de pacotes, resultando em degradação de desempenho.
[0050] Por exemplo, se uma falha de link ocorre no percurso de roteamento 238 na rede de IAB 226, o único percurso de roteamento alternativo atravessa o nó de borda 208. No entanto, para fazer essa comutação, seria necessário que a rede de IAB 226 comunique uma mudança de conectividade específica do hospedeiro para a rede de canal de transporte de retorno principal 204, que pode não ser suportada, conforme discutido acima. Como outra opção, o nó de borda 210 poderia parar de anunciar "Prefixo A" para a rede do canal de transporte de retorno principal. No entanto, isso iria interromper a conectividade com outros nós de IAB (por exemplo, o nó de IAB 218) que só pode ser suportado através do nó de fronteira 210.
[0051] Deste modo, um ou mais aspectos da presente divulgação proveem uma migração robusta de roteamento de tráfego, em casos tais como as falhas de link ou congestionamento de tráfego em redes de IAB. A figura 4 ilustra uma configuração de rede em que a rede de IAB está configurada com dois domínios de roteamento de rede que se sobrepõem. Na ilustração da figura 4, os domínios de roteamento de rede que se sobrepões incluem um primeiro domínio de roteamento de rede 240 (indicado com a linha tracejada) e um segundo domínio de roteamento de rede de 242 (indicado com a linha com traço e ponto). Cada domínio de roteamento de rede 240 e 242 está enraizado no nó de borda diferente 208 e 210, respectivamente. Em outros exemplos, cada domínio de roteamento de rede 240 pode ser enraizado em dois ou mais nós de borda.
[0052] Cada domínio de roteamento de rede 240 e 242 pode ser abordado por um prefixo do endereço de rede diferente. Por exemplo, como mostrado na figura 4, o domínio de roteamento de rede 240 é resolvido através do prefixo de endereço de rede "A", enquanto o domínio de roteamento de rede 242 é resolvido através do prefixo de endereço de rede "B". Cada nó de borda 208 e 210 anuncia o seu endereço de prefixo de rede para a rede de canal de transporte de retorno principal 204. Por conseguinte, os nós de IAB 214, 216, 218, 228 e 230 que residem na zona de sobreposição entre os domínios de roteamento de rede 240 e 242 obtêm dois endereços de extremidade de túnel, uma para cada domínio de roteamento de rede 240 e 242. Por exemplo, o nó de IAB 216 pode segurar endereço de extremidade de túnel "A6" no domínio de roteamento de rede 242 e endereço de extremidade de túnel "B3" no domínio de roteamento de rede 240. Em alguns exemplos, os endereços de extremidade de túnel são endereços IP.
[0053] Para separar o tráfego de acesso pertencente a dois domínios de roteamento de rede 240 e 242, o nó de IAB (por exemplo, o nó de IAB 216) pode criar uma interface lógica separada para cada um dos domínios de roteamento de rede 240 e 242 (como descrito em mais detalhe a seguir em ligação com a figura 8). Cada interface lógica pode ser sobreposta sobre uma respectiva interface física (isto é, uma placa de interface de rede) que é acoplada a um respectivo link físico (por exemplo, um link sem fio, um link de micro-ondas, ou um link com fio, tal como fibra, cabo coaxial, Ethernet, fios de cobre e/ou outro link de comunicação com fio). Além disso, cada link físico pode ter um ou mais links de lógica sobrepostos no mesmo, cada um correspondendo a uma das interfaces lógicas. Em um exemplo, cada um dos domínios de roteamento de rede 240 e 242 podem ser, redes de roteamento topologicamente diferentes e independentes que compartilham links físicos (isto é, com ou sem fio). Assim sendo, múltiplos links de lógica podem ser criados e sobrepostos em cada link físico para permitir que as links físicos sejam utilizadas no nível lógico por mais de um domínio de roteamento de rede. No exemplo ilustrado da figura 4, alguns dos links físicos, tais como o link físico 244, são sobrepostos com dois links de lógica, para implementar os dois domínios de roteamento de rede 240 e 242.
[0054] Em um exemplo, os nós de IAB 208, 210, 214, 216, 218, 228, 230 podem usar encaminhamento baseado em rede de área local (LAN) no canal de transporte de retorno e tags de rede de área local virtual (VLAN) para diferenciação dos domínios de roteamento de rede 240 e 242. Desta forma, cada link físico pode suportar múltiplos links de lógica. Em um exemplo, cada nó de encaminhamento (nó de IAB) representa uma comutação ou uma ponte de VLAN.
[0055] Em outro exemplo, os nós de IAB 208, 210, 214, 216, 218, 228, 230 podem utilizar encaminhamento baseado em IP no canal de transporte de retorno. Neste exemplo, os tags de VLAN podem ainda ser usados para a diferenciação dos domínios de roteamento de rede 240 e 242 e os links de lógica na parte superior de cada um dos links físicos. Em um exemplo, cada nó de encaminhamento (nó de IAB) pode representar um roteador IP.
[0056] Com domínios de roteamento de rede separados 242 e 244, o cenário do problema de falha de link descrito acima pode ser tratado. Em funcionamento normal, como mostrado na figura 4, a âncora global, ou plano de controle de nó 222, na rede núcleo 206, pode encaminhar tráfego de acesso dirigido para o UE 220 ao longo do percurso de roteamento 236, para o domínio de roteamento de rede 242 enraizado no nó 210. O nó de borda 210 pode, consequentemente, encaminhar este tráfego ao longo do percurso de roteamento 238 em direção ao UE 220.
[0057] No entanto, com referência agora à figura 5, caso de falha de link ocorra ao longo do percurso de roteamento 238 (por exemplo, no link 244), o tráfego entregue ao nó de borda 210 não está disponível para ser entregue à âncora local, ou nó de IAB 216, que serve o UE 220. Tal falha de link pode ocorrer por uma série de razões. Por exemplo, se o link 244 é um link sem fio, uma obstrução ou fonte de interferência pode fazer o link sem fio falhar. Como resultado da falha do link 244, o nó de IAB de serviço 216 já não tem qualquer conectividade com o nó de borda 210.
[0058] Uma vez que o nó de IAB 216 está localizado dentro de uma região de sobreposição entre os dois domínios de roteamento de rede 240 e 242, em caso de falha de link 244, o fluxo de tráfego dentro do túnel 224 entre a âncora local (nó de IAB 216) e a âncora global (nó de plano de controle 222) pode ser migrado do domínio de roteamento de rede 242 para o domínio de roteamento de rede 240. A migração de fluxo de tráfego pode ser realizada por qualquer um de reatribuição de um fluxo de tráfego para um novo túnel com diferentes extremidades ou através da migração do mesmo túnel para diferentes extremidades do túnel. Para facilitar a compreensão, a migração de um fluxo de tráfego a partir de um primeiro túnel a um segundo túnel é considerada como abrangendo qualquer tipo de migração fluxo de tráfego.
[0059] No exemplo ilustrado na figura 5, o fluxo de tráfego pode ser migrado ao redirecionar o tráfego de acesso através do nó de borda 208. Assim, o tráfego de acesso a partir da rede núcleo 206 para o UE 220 pode ser comutado para o percurso de roteamento 246 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 e em direção ao nó de borda 208. O nó de borda 208 pode então rotear o tráfego de acesso para o nó de IAB de serviço 216 através da rede de IAB sobre percurso de roteamento 248.
[0060] Para facilitar a migração de fluxo de tráfego, como descrito acima, a âncora local (nó de IAB 216) é configurada com dois endereços de rede (também aqui referidos como endereços de extremidade de túnel): um correspondente ao primeiro domínio de roteamento de rede 240, e um correspondente ao segundo domínio de roteamento de rede 242. Por exemplo, o nó de IAB 216 pode manter o endereço de extremidade de túnel "A6" no domínio de roteamento de rede 242 e endereço de extremidade de túnel "B3" no domínio de roteamento de rede 240.
[0061] Para iniciar a migração do tráfego de acesso, o nó de IAB 216 pode enviar uma mensagem de atualização de percurso para o nó do plano de controle 222 na rede núcleo 206 através de domínio de roteamento de rede 240, e solicitar ao nó de plano de controle 206 para alternar o fluxo do tráfego de acesso proveniente do túnel atual correspondente ao endereço de extremidade de túnel A6 para um novo túnel correspondente ao endereço de extremidade de túnel B3. Uma vez que o endereço de extremidade de túnel B3 pertence ao primeiro domínio de roteamento de rede 240, que inclui o nó de borda 208, todo o tráfego de acesso pode ser, em seguida, roteado da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para o nó de borda 208. Deste modo, o UE 220 pode não estar ciente da migração de túnel, e pode continuar a se comunicar com a rede núcleo 206, enquanto a âncora local (nó de IAB 216) aproveita o uso de vários domínios de roteamento de rede e endereços IP para migrar o túnel 224 e evitar a falha de link na rede de IAB.
[0062] Em um exemplo, se o túnel 224 é gerenciado usando Proxy IP móvel, para migrar o fluxo de tráfego do domínio de roteamento de rede 242 para o domínio de roteamento de rede 240, o MAG residente no nó de IAB 216 pode enviar uma mensagem de atualização de ligação ao LMA residente no nó do plano de controle 222. A mensagem de atualização de ligação pode incluir, por exemplo, o identificador de fluxo (ID) e o novo endereço IP (por exemplo, o endereço A6) para ser usado pelo MAG para esse fluxo.
[0063] Em outro exemplo, se o túnel 224 é gerenciado usando SAE, para migrar o fluxo de tráfego do domínio de roteamento de rede 242 para o domínio de roteamento de rede 240, o eNB 216 pode enviar uma mensagem de comutação de percurso S1-AP para um Entidade de gerenciamento de Mobilidade (MME) na rede núcleo 206, que, em seguida, envia uma mensagem de atualização de portador para o S-GW (nó de plano de controle 222). A mensagem de comutação de percurso S1-AP pode incluir, por exemplo, o portador (ID fluxo) e o novo endereço IP (por exemplo, o endereço A6) utilizado pelo eNB para este portador.
[0064] Tendo criado estes domínios de rede que se sobrepõem 240 e 242, cada nó de IAB pode ter acesso a um maior conjunto de nós de borda (dois ou mais) por meio de endereços IP independentes, correspondendo a domínios de roteamento de rede independente. Cada nó de IAB pode aprender sobre a conectividade para cada nó de borda de um respectivo protocolo de roteamento em execução em cada um dos domínios de roteamento de rede. Um protocolo de roteamento especifica como nós de rede (roteadores) divulgam informações que lhes permite selecionar rotas entre quaisquer dois nós em uma rede de comunicação. Cada roteador geralmente tem conhecimento sobre nós de rede ligados diretamente a ele. Um protocolo de roteamento compartilha essa informação primeiro entre os nós de pares em toda a rede. Desta forma, os roteadores ganham conhecimento da topologia da rede. Protocolos de roteamento podem incluir, por exemplo, um protocolo de vetor de distância, um protocolo de estado de link, ou outro protocolo de roteamento.
[0065] Assim, um nó de IAB, tal como nó de IAB 216 pode conhecer o estado de um primeiro percurso para o nó de borda 208 utilizando um primeiro protocolo de roteamento sendo executado no primeiro domínio de roteamento de rede 240, e o status de um segundo percurso para o nó de borda 210 utilizando um segundo protocolo de roteamento em execução no domínio de roteamento de rede 242. Com esta informação de rota, o nó de IAB 216 pode decidir qual nó de borda 208, 210 pode prover uma melhor comunicação (por exemplo, taxa de transferência de largura de banda, etc.).
[0066] A figura 6 ilustra um cenário que envolve a distribuição de carga desequilibrada na rede de IAB que pode ser remetida, utilizando os algoritmos e processos descritos acima. No exemplo ilustrado mostrado na figura 6, um número relativamente grande de UEs 220a-220e acessam nós de IAB 216 e 218, que estão relativamente próximos um do outro. Por exemplo, os UE 220a e 220b acessam o nó de IAB 216, enquanto UEs 220c, 220d, e 220e acessam o nó de IAB 218.
[0067] A rede de canal de transporte de retorno principal 204 pode encaminhar o tráfego de acesso para todos os UEs 220a-220e através do mesmo domínio de roteamento de rede 242 e nó de borda 210. Por exemplo, o tráfego de acesso correspondente a partir da rede núcleo 206 para UEs 220a e 220b pode tomar o percurso de roteamento 250 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para o nó de borda 210, e, em seguida, percurso de roteamento 252 através da rede de IAB. Além disso, o tráfego de acesso a partir da rede núcleo 206 para UEs 220c, 220d, e 220e pode tomar percurso deroteamento 254 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para o nó de borda 210, e, em seguida, o percurso de roteamento 256 através da rede de IAB.
[0068] Na situação ilustrada na figura 6, devido ao elevado volume de tráfego no domínio de roteamento de rede 242, o nó de borda 210 pode detectar uma condição de sobrecarga de tráfego local (por exemplo, onde uma quantidade de tráfego de comunicação em um link físico excede um limite). No exemplo ilustrado, uma vez que o canal de transporte de retorno 258 do nó de borda 210 para o nó de IAB vizinho 230 está transportando tráfego de acesso em ambos percurso de roteamento 252 e percurso de roteamento 256, o canal de transporte de retorno 258 pode ficar sobrecarregado, fazendo com que a capacidade de vazão sofra em nós a jusante. O canal de transporte de retorno 258 pode ser um link físico com fio, como ilustrado, ou um link físico sem fio. Condições de sobrecarga podem ser mais prováveis de ocorrer ao utilizar links físicos sem fio de canal de transporte de retorno uma vez que a capacidade do link sem fio não pode ser facilmente aumentada devido à disponibilidade limitada do espectro.
[0069] Assim, de acordo com um aspecto da presente divulgação, o equilíbrio de carga pode ser utilizado para reduzir as condições de sobrecarga de tráfego local dentro de uma rede, tal como uma rede de IAB. Tal como ilustrado na figura 7, uma vez que os nós de IAB 216 e 218 estão localizados dentro da região de sobreposição entre os dois domínios de roteamento de rede 240 e 242, cada nó de IAB 216 e 218 é provisionado com dois endereços de extremidade de túnel, um correspondente ao primeiro domínio de roteamento de rede 240 e um correspondente ao segundo domínio de roteamento de rede 242. Por exemplo, o nó de IAB 216 pode manter túnel endereço de extremidade de túnel "A6" no domínio de roteamento de rede 242 e endereço de extremidade de túnel "B3" no domínio de roteamento de rede 240. Da mesma forma, o nó de IAB 218 pode manter endereço de extremidade de túnel "A5" no domínio de roteamento de rede 242 e endereço de extremidade do túnel "B8" no domínio de roteamento de rede 240.
[0070] Ao determinar que uma condição de sobrecarga existe no nó de borda 210, um ou mais dos nós de IAB, tal como o nó de IAB 216, pode selecionar um ou mais fluxos de tráfego (cada um associado a um dos UEs 220a e 220b) a migrar a partir de domínio de roteamento de rede 242 para o domínio de roteamento de rede 240. No exemplo ilustrado na figura 7, nó de IAB 216 pode migrar o fluxo de tráfego envolvendo UEs 220a e 220b redirecionando tráfego de acesso através do nó de borda 208. Assim, o tráfego de acesso a partir da rede núcleo 206 em direção a UEs 220a e 220b pode ser comutado para o percurso de roteamento 258 através da rede de canal de transporte de retorno principal 204 e em direção ao nó de borda 208. O nó de borda 208 pode então rotear o tráfego de acesso para o nó de IAB de serviço 216 através da rede de IAB ao longo do percurso de roteamento 260.
[0071] Para iniciar a migração do tráfego de acesso, o nó de IAB 216 pode enviar uma mensagem de atualização de percurso do nó de plano de controle 222 na rede núcleo 206 através do domínio de roteamento de rede 240 (ou o domínio de roteamento de rede 242), e solicitar ao nó de plano de controle 206 para alternar o fluxo do tráfego de acesso do túnel atual correspondente ao endereço de extremidade de túnel A6 para um novo túnel correspondente ao endereço de extremidade de túnel B3. Uma vez que o endereço de extremidade de túnel B3 pertence ao primeiro domínio de roteamento de rede 240, que inclui nó de borda 208, todo o tráfego de acesso pode então ser roteado da rede de canal de transporte de retorno principal 204 para o nó de borda 208. Desta forma, os UEs 220a e 220b podem não estar cientes da migração do túnel, e podem continuar a se comunicar com a rede núcleo 206, enquanto a âncora local (nó de IAB 216) aproveita o uso de vários domínios de roteamento de rede e endereços IP para migrar os túneis, aliviando algum congestionamento que de outra forma poderia ocorrer nas transmissões do nó de borda 210.
[0072] Em um exemplo, cada nó de IAB 216 e 218 pode receber as mensagens de roteamento a partir dos dois protocolos de roteamento que ele suporta (correspondentes aos dois domínios de roteamento de rede 240 e 242). A partir das mensagens de roteamento, cada nó de IAB 216 e 218 pode derivar informação de link e informação de rota e usar as informações de link e de rota para determinar se um ou mais fluxos de tráfego servidos pelo nó de IAB devem ser migrados de um domínio de roteamento de rede atual para outro domínio de roteamento de rede. As informações de link podem incluir, por exemplo, uma ou mais métricas de link. Uma métrica de link inclui informação relacionada com a qualidade do link físico, tais como a intensidade do sinal, a relação sinal/ruído (SNR) ou medições de interferência de sinal/ruído (SINR), aumento de ruído, interferência, perda de percurso, estimativa de capacidade de vazão, estimativa de carga, e/ou estimativa de latência.
[0073] A informação de rota pode incluir, por exemplo, uma ou mais métricas de rota. A métrica de rota pode transmitir informações relacionadas a um conjunto de métricas de link, onde os links pertencem a uma rota específica dentro de um domínio de roteamento de rede da rede de IAB. Por exemplo, um conjunto de métricas de link pode ser utilizado para obter informações agregadas relacionadas com a rota e formar uma métrica de rota. A métrica de rota pode também transmitir informações agregadas relacionadas à rota, tais como contagem de saltos, o valor mínimo de capacidade de vazão ao longo da rota, a latência de rota agregada e/ou um valor de carga em gargalo ao longo da rota. Métricas de rota podem ser providas ou derivadas de atualizações de rota entregues, por exemplo, por meio de um protocolo de vetor de distância, um protocolo de estado de link, ou outro protocolo de roteamento. As métricas de rota podem ainda relacionar-se a uma rota para uma rede adjacente, para uma rede remota, tal como a rede núcleo 206, ou a uma rota padrão.
[0074] Em uma modalidade, o protocolo de roteamento permite que um nó de IAB, tal como nó de IAB 216, derive uma métrica de custo para uma rede vizinha através do domínio de roteamento de rede que suporta o protocolo de roteamento. A métrica de custo pode prover um grau, que pode capturar carga, capacidade de vazão, etc. dentro da sua caracterização. Consequentemente, nó de IAB 216 obtém um custo (custo_A) para uma rede vizinha, tal como a rede de canal de transporte de retorno principal 204, através do domínio de roteamento de rede 240 e um outro custo (custo_B) para a mesma rede vizinha através de domínio de roteamento de rede 242. As métricas de custo podem corresponder à contagem de saltos ou à soma do inverso das capacidades de link ao longo do percurso para a rede vizinha, em que a capacidade de link pode referir-se à capacidade nominal de um link ou a capacidade real descontando a carga de link presente.
[0075] O nó de IAB 216 pode selecionar um domínio de roteamento de rede para a totalidade ou um conjunto de fluxos de tráfego com base nas respectivas métricas de custo de cada domínio de roteamento de rede. Por exemplo, o nó de IAB 216 pode selecionar o domínio de roteamento de rede 240 (referido abaixo como rede A) através do domínio de roteamento de rede 242 (referido abaixo como rede B) para todo o fluxo de tráfego quando o custo_A < custo_B. No caso em que a rede A foi selecionada, nó de IAB 216 pode, em seguida, modificar os critérios de seleção pela adição de um parâmetro de histerese H1, por exemplo, se o custo_A + H1 < custo_B. O parâmetro de histerese reduz ping-pong entre ambos os domínios de roteamento de rede. Um tal algoritmo pode também aplicar-se a falhas de link, como mostrado na figura 5.
[0076] Como outro exemplo, o nó de IAB 216 pode também selecionar apenas uma fração do tráfego de acesso para ser migrado da rede A para a rede B. Tal seleção gradual suporta o equilíbrio de carga na rede de IAB. Para este fim, o custo_A e custo_B podem incluir a carga de tráfego real através dos domínios de roteamento de rede. Além disso, um ou mais limites T podem ser utilizados para aplicar um algoritmo de migração gradual. A seguir é provido um exemplo de um algoritmo de migração gradual. • Se o custo_A - custo_B > T1, migrar quantidade X de tráfego da rede A para a rede B. • Se o custo_B - custo_A > T2 migrar quantidade X de tráfego da rede B para a rede A.
[0077] Aqui, a limites T1/T2 representam outros valores de histerese, que têm o objetivo de evitar ping-pong, e X pode referir-se a uma pequena quantidade de tráfego de acesso, que pode ser medido em número de UE ou o número de fluxos de tráfego, por exemplo. Tal algoritmo migração pode ainda ser executada periodicamente para assegurar que os desequilíbrios maiores pode ser gradualmente reduzidos.
[0078] Mensagens de roteamento podem, em alguns exemplos ser trocadas com relativa frequência, por exemplo, a cada poucos segundos. Por exemplo, com base nos fatores ou parâmetros providos para um determinado link, cada nó de IAB pode prover mensagens de roteamento relativas ao seu congestionamento naquele momento. Em outros exemplos, a transmissão de mensagens de roteamento pode ser orientada a eventos. Por exemplo, uma falha de link de um link a jusante pode resultar na transmissão de uma mensagem de roteamento para nós de IAB a montante. Como tal, cada nó de IAB pode aprender a qualidade de uma rota / link determinado e pode fazer sua seleção de um domínio de roteamento de rede em conformidade.
[0079] A figura 8 é um diagrama conceitual que ilustra um exemplo de uma implementação de hardware para um nó de IAB 800 empregando um sistema de processamento 805. De acordo com vários aspectos da divulgação, um elemento, ou qualquer porção de um elemento, ou qualquer combinação dos elementos podem ser implementados com um sistema de processamento 805 que inclui um ou mais processadores 804.
[0080] Nos vários aspectos da divulgação, o nó de IAB 800 pode corresponder a uma estação base em uma rede de comunicação sem fio, tal como uma rede de IAB, tendo um transceptor sem fio 810 configurado para se comunicar com um ou mais equipamentos de usuário (UE) ou outras entidades na rede de comunicação sem fio. Aqui, o transceptor sem fio 810 pode ainda ser configurado para a comunicação sem fio com uma ou mais outras estações base ou nós de IAB através de uma rede sem fio de canal de transporte de retorno. Em alguns exemplos, o transceptor sem fio 810 pode incluir circuitos para transmitir e receber através de mais do que um protocolo de comunicação sem fio, tal como um circuito de comunicação de acordo com dois ou mais de Evolução de Longo Prazo (LTE) (em FDD, TDD, ou ambos os modos), LTE Avançado (LTE-A) (em FDD, TDD, ou ambos os modos), CDMA2000, Evolução de Dados Otimizada (EV-DO), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Bluetooth, e/ou outro protocolo de comunicação sem fio adequado. Em um outro aspecto, o nó de IAB 800 pode opcionalmente incluir transceptor um fio e/ou de micro-ondas 812 para comunicação com uma ou mais outras estações base ou nós de IAB ou uma rede de canal de transporte de retorno principal. Por exemplo, o nó de IAB 800 pode corresponder a um nó de borda.
[0081] Cada transceptor 810 e 812 provê um meio para comunicação com vários outros aparelhos através de um meio de transmissão respectivo ou link físico. Por exemplo, o transceptor sem fio 810 pode ser acoplado a uma ou mais antenas (geralmente representadas pela antena 814) para prover comunicação através de um link de comunicação sem fio com um ou mais UEs ou estações base. O transceptor com fio / micro-ondas 814 pode ser acoplado a um ou mais links com fio (representados geralmente pelo link 816) para prover uma comunicação com fio, com uma ou mais estações base ou a rede de canal de transporte de retorno principal. Exemplos de links com fio incluem, mas não estão limitados a, fibra, cabo coaxial, Ethernet, fios de cobre e/ou outro link de comunicação com fio.
[0082] Exemplos de processadores 804 incluem microprocessadores, microcontroladores, processadores de sinais digitais (DSPs), arranjos de porta programáveis em campo (FPGAs), dispositivos lógicos programáveis (PLD), máquinas de estados, lógica fechada, circuitos de hardware discretos, e outro hardware adequado, configurados para realizar as várias funções descritas ao longo desta divulgação. Isto é, o processador 804, como utilizado em um nó de IAB 800, pode ser utilizado para implementar qualquer um ou mais dos processos descritos abaixo.
[0083] Neste exemplo, o sistema de processamento 805 pode ser implementado com uma arquitetura de barramento, representado geralmente pelo barramento 802. O barramento 802 pode incluir qualquer número de barramentos de interconexão e pontes, dependendo da aplicação específica do sistema de processamento 805 e das restrições globais de projeto. O barramento 802 liga vários circuitos, incluindo um ou mais processadores (representados geralmente pelo processador 804), uma memória 850, e meios legíveis por computador (representados geralmente pelo meio legível por computador 806). O barramento 802 também pode ligar vários outros circuitos tais como fontes de temporização, periféricos, reguladores de tensão, e circuitos de gerenciamento de energia, que são bem conhecidos na técnica, e, por conseguinte, não serão descritos mais adiante. Uma interface de barramento 808 provê uma interface entre o barramento 802 e os transceptores 810 e 812.
[0084] O processador 804 é responsável pelo gerenciamento do barramento 802 e processamento geral, incluindo a execução de software armazenado no meio legível por computador 806. O software, quando executado pelo processador 804, faz com que o sistema de processamento 805 execute as várias funções descritas abaixo. O meio legível por computador 806 também pode ser usado para armazenar dados que são manipulados pelo processador 804 durante a execução de software.
[0085] Em alguns aspectos da divulgação, o processador 804 pode incluir conjunto de circuitos de análise de rota e de link 820, configurado para receber mensagens de roteamento periódicas e/ou controladas por eventos relacionados com uma ou mais rotas e/ou links. As mensagens de roteamento podem incluir, por exemplo, mensagens de estado de link e/ou mensagens de vetor de distância recebidas em uma ou mais interfaces físicas. As mensagens de roteamento podem também incluir outros tipos de mensagens do protocolo de roteamento recebidas em uma ou mais interfaces lógicas. A partir das mensagens de roteamento, o conjunto de circuitos de análise de rota e de link 820 pode derivar ou determinar informações de link referentes a cada link físico juntamente com a informação de nó e rota de IAB pertencente a uma ou mais rotas de / para o nó de IAB dentro da rede de IAB. As rotas podem ter cada uma, uma rede de destino comum, tal como a rede núcleo ou a rede de canal de transporte de retorno principal. Cada rota também pode ter um nó de destino diferente, como um nó de borda de um domínio de roteamento de rede particular. As rotas podem também referirem-se a rotas padrão providas por cada domínio de roteamento de rede.
[0086] A informação de link pode incluir, por exemplo, uma ou mais métricas de link. Exemplos de métricas de link incluem, mas não estão limitados a, a intensidade de sinal, a relação sinal/ruído (SNR) ou medições de interferência de sinal/ruído (SINR), aumento de ruído, interferência, perda de percurso, estimativa de produção, estimativa de carga e/ou estimativa de latência. As informações de rota podem incluir, por exemplo, uma ou mais métricas de rota. Exemplos de métricas de rota incluem, mas não estão limitados a, a contagem de saltos, valor de transferência mínimo ao longo da rota, latência de rota agregada, um valor de carga de gargalo ao longo da rota e/ou outras métricas de link agregadas. O conjunto de circuitos de análise de rota e de link 820 pode operar em coordenação com o software de análise de rotas e de link 830.
[0087] O processador 804 pode ainda incluir o conjunto de migração e seleção de domínio de roteamento 822, configurado para selecionar um domínio de roteamento de rede para um ou mais fluxos de tráfego baseado em informação de rota e link derivada pelo conjunto de circuitos de análise de rota e de link 820. Em vários aspectos da divulgação, a seleção de fluxos de tráfego para a migração pode basear-se em uma comparação entre as informações de rota / link para os diferentes domínios de roteamento. Por exemplo, se as informações de rota / link indicam que uma falha de link ocorreu em um link dentro de um primeiro domínio de roteamento de rede, a seleção de domínio de roteamento e conjunto de circuitos de migração 822 pode selecionar um segundo domínio de roteamento de rede para todos os fluxos de tráfego no primeiro domínio de roteamento de rede e migrar os fluxos de tráfego do primeiro domínio de roteamento de rede para o segundo domínio de roteamento de rede. Como outro exemplo, se a informação de rota / link indicar que existe uma condição de carga desequilibrada entre os domínios de roteamento de rede, o conjunto de circuitos de migração e seleção de domínio de roteamento pode selecionar um ou mais fluxos de tráfego em um dos domínios de roteamento de rede para migrar para outro domínio de roteamento de rede.
[0088] O conjunto de circuitos de migração e seleção de domínio de roteamento 822 pode ainda gerar e transmitir uma mensagem de atualização de percurso para um nó de plano de controle na rede núcleo através de um dos domínios de roteamento de rede para solicitar o nó de plano de controle para alternar um ou mais fluxos de tráfego de um túnel atual correspondente a um domínio de roteamento de rede atual para um túnel diferente correspondente ao domínio de roteamento de rede selecionado. A mensagem de atualização de percurso inclui um respectivo identificador de cada fluxo a ser migrado e o novo endereço de extremidade de túnel (endereço IP) utilizado pelo nó de IAB 800 para os fluxos de tráfego selecionados. O conjunto de circuitos de migração e seleção de domínio de roteamento 822 pode continuar a operar em coordenação com o software de migração e seleção de domínio de roteamento 832.
[0089] O processador 804 pode incluir ainda um conjunto de circuitos de configuração de interface lógica 824, configurado para prover uma interface lógica separada 840 para cada domínio de roteamento de rede. Por exemplo, uma primeira interface lógica 842 pode ser criada para um primeiro domínio de roteamento de rede, uma segunda interface lógica 844 pode ser criada para um segundo domínio de roteamento de rede, e assim por diante até que a N-ésima interface lógica 846 é criada para o N-ésimo domínio de roteamento de rede. O conjunto de circuitos de configuração de interface lógica 824 pode ser configurado manualmente para prover (criar) as interfaces lógicas 840 ou pode prover automaticamente / dinamicamente (criar) as interfaces lógicas 840.
[0090] Cada interface lógica 840 é praticamente sobreposta sobre uma respectiva interface física (ou seja, placa de interface de rede), acoplada a um respectivo link físico para permitir que cada link físico seja utilizado na camada de lógica por mais de um domínio de roteamento de rede. Por exemplo, a primeira interface lógica 842 criada para o primeiro domínio de roteamento de rede pode ser sobreposta em uma interface sem fio de modo que todos os fluxos de tráfego referentes ao primeiro domínio de roteamento de rede são encaminhados para o transceptor sem fio 810 para transmissão através do link de comunicação sem fio. Em outro exemplo, a segunda interface lógica 844 criada para o segundo domínio de roteamento de rede pode ser sobreposta em uma interface com fio / micro-ondas de modo que todos os fluxos de tráfego pertencente ao segundo domínio de roteamento de rede são encaminhados ao transceptor com fio / micro-ondas 812 para transmissão através de um link com fio 816. Em ainda outro exemplo, a N-ésima interface lógica 846 criada para o N-ésimo domínio de roteamento de rede também pode ser sobreposta na interface sem fio de modo que todos os fluxos de tráfego referentes ao N-ésimo domínio de roteamento de rede são encaminhados para o transceptor sem fio 810 para transmissão através do link de comunicação sem fio.
[0091] O conjunto de circuitos de configuração de interface lógica 824 atribui ainda um endereço de rede (ou extremidade de túnel), como um endereço IP, a cada interface lógica 840. O endereço de extremidade de túnel inclui o prefixo de endereço de rede para o domínio de roteamento de rede associado à interface lógica 840. Além disso, o conjunto de circuitos de configuração de interface lógica pode mapear cada túnel para cada fluxo de tráfego para uma das interfaces lógicas 840, conforme determinado pelo circuito de migração e seleção de domínio de roteamento 822. O mapeamento de domínios de roteamento de rede para interfaces lógicas 840 pode ser mantido em uma ou mais tabelas 852 dentro, por exemplo, da memória 850. As tabelas 852 podem ainda mapear cada interface lógica 850 para os respectivos links físicos (interfaces físicas), um respectivo endereço de rede (extremidade de túnel) e um ou mais túneis de fluxo de tráfego. Assim, o conjunto de circuitos de configuração de interface lógica 824 pode operar em conexão com o conjunto de circuitos de migração e seleção de domínio de roteamento 822 para preencher as tabelas 852 com o mapeamento correto entre túneis (e endereços de extremidade de túnel associados) e domínio de roteamento de rede / interfaces lógicas 840.
[0092] Cada interface lógica 840 pode ser implementada, por exemplo, em software. Em alguns exemplos, as interfaces lógicas 840 são incorporadas no meio legível por computador 806. Em outros exemplos, as interfaces lógicas 840 podem residir em um meio externo por computador legível para o sistema de processamento 805 ou distribuído através de meios legíveis por computador múltiplos. Em vários aspectos da divulgação, cada interface lógica 840 é representada como um objeto de software ao qual a configuração de endereços IP é ligada. Assim, a partir da perspectiva da pilha de IP e suas aplicações, uma interface lógica aparece como uma interface física. No entanto, as funções de transmissão / recepção da interface lógica são mapeadas para operações de transmissão / recepção da interface física para que a interface lógica esteja ligada. O conjunto de circuitos de configuração de interface lógica 824 pode criar e configurar de forma estática uma ou mais das interfaces lógicas 840 ou pode criar e configurar dinamicamente uma ou mais das interfaces lógicas 840. O circuito de configuração da interface lógica pode ainda operar em coordenação com o software de configuração da interface lógica 834.
[0093] O processador 804 pode ainda incluir a comunicação de rede de canal de transporte de retorno e os circuitos de processamento 826, configurados para transmitir e receber fluxos de tráfego de acesso para e a partir de uma rede de canal de transporte de retorno, tal como uma rede de IAB. Por exemplo, a rede de comunicação de canal de transporte de retorno e os circuitos de processamento 826 podem configurar um túnel respectivo para cada fluxo de tráfego, identificar uma interface lógica respectiva 840 para cada fluxo de tráfego (por exemplo, como determinado pelo conjunto de circuitos de migração e seleção de domínio de roteamento 822) e prover o tráfego de acesso para cada fluxo de tráfego para a respectiva interface lógica 840 para a transmissão através do respectivo túnel através da rede de canal de transporte de retorno. o conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de canal de transporte de retorno 826 pode receber adicionalmente o fluxo de tráfego a partir da rede de canal de transporte de retorno através de uma ou mais interfaces lógicas 840.
[0094] O processador 804 pode ainda incluir o conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de acesso 828, configurado para transmitir e receber fluxos de tráfego de acesso para e a partir de um ou mais UEs através do transceptor sem fio 810. Por exemplo, o conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de acesso pode receber tráfego de acesso de um ou mais UEs e prover o tráfego de acesso recebido para a conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de canal de transporte de retorno 826 para o encaminhamento do tráfego de acesso à rede núcleo através da rede de canal de transporte de retorno. O conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de acesso 828 pode receber mais tráfego de acesso para um ou mais UEs de conjunto de circuitos de comunicação e processamento de rede de canal de transporte de retorno 826 e transmitir o tráfego de acesso para os respectivos UEs através do transceptor sem fio 810.
[0095] Um ou mais processadores 804 no sistema de processamento podem executar o software. Software deve ser interpretado de forma ampla para significar instruções, conjuntos de instruções, código, segmentos de código, código de programa, programas, subprogramas, módulos de software, aplicativos, software aplicativos, pacotes de software, rotinas, sub-rotinas, objetos, executáveis, sequências de execução, procedimentos, funções, etc., seja referido como software, firmware, middleware, microcódigo, linguagem de descrição de hardware, ou de outra forma. O software pode residir no meio legível por computador 806. O meio legível por computador 806 pode ser um meio legível por computador não transitório. Um meio legível por computador não transitório inclui, a título de exemplo, um dispositivo de armazenamento magnético (por exemplo, o disco rígido, discos flexível, fita magnética), um disco óptico (por exemplo, um disco compacto (CD) ou um disco versátil digital (DVD)), um cartão inteligente, um dispositivo de memória flash (por exemplo, um cartão, um stick, ou uma unidade principal), uma memória de acesso aleatório (RAM), memória apenas para leitura (ROM), uma ROM programável (PROM), uma PROM apagável (EPROM), uma PROM apagável eletricamente (EEPROM), registradores, um disco removível, e qualquer outro meio adequado para o armazenamento de software e/ou instruções que pode ser acessado e lido por um computador. O meio legível por computador também pode incluir, a título de exemplo, uma onda de portadora, uma linha de transmissão, e qualquer outro meio adequado para transmissão de software e/ou instruções que podem ser acessadas e lidas por um computador. O meio legível por computador 806 pode residir no sistema de processamento 805, ser externo ao sistema de processamento 805, ou distribuídos em várias entidades, incluindo o sistema de processamento 805. O meio legível por computador 806 pode ser incorporado em um produto de programa de computador. A título de exemplo, um produto de programa de computador pode incluir um meio legível por computador, em materiais de embalagem.
[0096] A figura 9 é um diagrama de fluxo de chamada 900 que ilustra um exemplo de um processo para o equilíbrio de carga em uma rede de IAB. O processo de equilíbrio de carga mostrado na figura 9 corresponde ao cenário de balanceamento de carga representado na figura 7. Em 902, o UE 220a é mostrado conectado ao nó de IAB 216 e trocando tráfego de acesso com a rede núcleo 206 através do fluxo 1. O tráfego de acesso é tunelado entre o nó de IAB 216 e a rede núcleo 206 através do domínio A 242. O nó de IAB 216 usa o endereço de extremidade de túnel (endereço IP) que ele detém no domínio A 242 para o túnel. No exemplo ilustrado da figura 9, nó de IAB 216 sustenta a conectividade com o domínio A 242 através de um link lógico em cima de um link físico (com fio / micro-ondas ou sem fio) para o nó de IAB 230. Desta forma, todo o tráfego de acesso pertencente ao fluxo 1 é encaminhado via o domínio A 242.
[0097] Em 904, 220b do UE é também mostrado conectado ao nó de IAB 216 e trocando de tráfego com a rede núcleo 206 através do fluxo 2. O tráfego de acesso é tunelado entre o nó de IAB 216 e a rede núcleo 206 através do domínio A 242. O nó de IAB 216 também usa o mesmo endereço de extremidade de túnel (endereço IP) que detém no domínio A 242 para este túnel. No exemplo ilustrado da figura 9, IAB 216 sustenta adicionalmente mantém conectividade com o domínio A 242 através do mesmo link lógico no topo do link físico para o nó de IAB 230. Desta forma, todo o tráfego de acesso pertencente ao fluxo 2 é encaminhado via o domínio A 242.
[0098] Em 906, o nó de IAB 216 recebe uma mensagem de roteamento (isto é, uma mensagem de estado de link) a partir do nó de IAB 230 no link físico entre eles que permite que o nó de IAB 216 avalie a qualidade de link do link físico. Em 908, o nó de IAB 216 recebe ainda uma mensagem de roteamento (isto é, uma mensagem de protocolo de roteamento) do domínio A 242 sobre um link lógico, que é executado por cima do link físico entre o nó de IAB 230 e nó de IAB 216. Além disso, em 910, o nó de IAB 216 recebe uma mensagem de roteamento (isto é, a mensagem de protocolo de roteamento) do Domínio B 240 sobre um link lógico, que é executado por cima do link físico entre o nó de IAB 230 e nó de IAB 216. A partir das mensagens de roteamento, o nó de IAB 216 pode derivar informação de link e informação de rota relacionadas com cada percurso entre o nó de IAB 216 e a rede núcleo 206 (por exemplo, uma primeira rota via Domínio A 242 e uma segunda rota via Domínio B 240).
[0099] Com base no link derivado e informações de rota, em 912, o nó de IAB 216 seleciona Fluxo 2 para ser migrado do Domínio A 242 para o Domínio B 240. Em 914, o nó de IAB 216 gera e transmite uma mensagem de atualização de percurso para a âncora mundial na rede núcleo 206 para migrar Fluxo 2 para o endereço de extremidade de túnel que ele detém no Domínio B 240. A mensagem de atualização de percurso pode ser enviada via o domínio A 242, como mostrado em 914, ou através do Domínio B 240, como mostrado em 916. Em 918, o tráfego de acesso para o fluxo 1 é mantido sobre o túnel entre o nó de IAB 216 e a rede núcleo 206 através do domínio A 242. No entanto, em 920, fluxo 2 foi migrado para o Domínio B 240, de tal modo que o tráfego de acesso para fluxo 2 é trocado em um túnel entre o nó de IAB 216 e a rede núcleo 206.
[0100] A figura 10 é um fluxograma 1000 de um método de migração de fluxos de tráfego de acordo com algumas modalidades. O método pode ser realizado por um nó de rede, tal como um nó de IAB, como descrito acima e ilustrado na figura 8, por um processador ou sistema de processamento, ou por quaisquer meios adequados para a realização das funções descritas.
[0101] No bloco 1002, o nó de IAB provê uma primeira interface associada com um primeiro domínio de roteamento de rede. A primeira interface pode ser, por exemplo, uma primeira interface lógica que tem um primeiro endereço de rede (por exemplo, o endereço de extremidade de túnel) a ela associado. No bloco 1004, o nó de IAB provê uma segunda interface associada a um segundo domínio de roteamento de rede. A segunda interface pode ser, por exemplo, uma segunda interface lógica que tem um segundo endereço de rede (por exemplo, o endereço de extremidade de túnel) a ela associado.
[0102] No bloco 1004, um primeiro fluxo de tráfego é comunicado com uma rede remota, tal como uma rede núcleo, ao longo de um primeiro túnel entre o nó de IAB e a rede remota através da primeira interface utilizando o primeiro endereço de rede. O primeiro fluxo de tráfego pode incluir, por exemplo, tráfego de acesso comunicado entre o nó de IAB e um nó móvel, como um UE, através de um link de comunicação sem fio.
[0103] No bloco 1006, o nó de IAB recebe primeira informação relacionada com uma primeira rota entre o nó de IAB e a rede remota através do primeiro domínio de roteamento e segunda informação relacionada com uma segunda rota entre o nó de IAB e a rede remota via o segundo domínio de roteamento. As primeira e segunda informações podem incluir, por exemplo, uma ou mais métricas de rota, tais como a contagem de saltos, o valor mínimo de transferência ao longo do percurso, a latência da rota agregada, um valor de carga em gargalo ao longo do percurso, e/ou outras métricas de link agregadas.
[0104] No bloco 1008, o nó de IAB determina migrar o primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para um segundo túnel entre o nó de IAB e a rede núcleo por meio da segunda interface e o segundo domínio de roteamento de rede com base nas primeira e segunda informações. O segundo túnel utiliza o segundo endereço de rede. No bloco 1010, o nó de IAB transmite uma mensagem, tal como uma mensagem de atualização de percurso, a um nó de plano de controle na rede remota para desencadear a migração do primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel, e, no bloco 1012, o primeiro fluxo de tráfego é comunicado entre o nó de IAB e a rede remota utilizando o segundo túnel.
[0105] Como os versados na técnica apreciarão prontamente, vários aspectos descritos ao longo desta divulgação podem ser estendidos a qualquer sistema adequado de telecomunicações, arquitetura de rede, e padrão de comunicação. A título de exemplo, vários aspectos podem ser aplicados a sistemas UMTS, tais como W-CDMA, TD-SCDMA, e TD-CDMA. Vários aspectos também podem ser aplicados a sistemas que empregam Evolução de Longo Prazo (LTE) (em FDD, TDD, ou ambos os modos), LTE-Avançada (LTE-A) (em FDD, TDD, ou ambos os modos), CDMA2000, Evolução de Dados Optimizada (EV-DO), banda Larga Ultra Móvel (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Bluetooth, e/ou outros sistemas adequados, incluindo os descritos por padrões de rede de longa distância ainda a serem definidos. O padrão de telecomunicações real, arquitetura de rede, e/ou padrão de comunicação empregados irão depender da aplicação específica e das restrições de projeto gerais impostas ao sistem.
[0106] Dentro da presente divulgação, a palavra "exemplar" é usada para significar "servir como um exemplo, caso, ou ilustração". Qualquer implementação ou aspecto aqui descrito como "exemplar" não deve necessariamente ser interpretado como preferido ou vantajoso em relação a outros aspectos da divulgação. Da mesma forma, o termo "aspectos" não exige que todos os aspectos da invenção incluam a característica, a vantagem ou o modo de operação discutidos. O termo "acoplado" é aqui utilizado para se referir ao acoplamento direto ou indireto entre dois objetos. Por exemplo, se o objeto A toca fisicamente um objeto B, e objeto B toca objeto C, então os objetos A e C podem ainda ser considerados acoplados um ao outro mesmo se eles não diretamente se tocarem fisicamente. Por exemplo, uma primeira matriz pode ser acoplada a uma segunda matriz em um pacote mesmo que a primeira matriz nunca esteja diretamente fisicamente em contato com a segundo matriz. Os termos "circuito" e "conjunto de circuitos" são largamente utilizados, e destinam-se a incluir ambas as implementações de dispositivos elétricos e condutores que, quando ligados e configurados, permitem o desempenho das funções descritas na presente divulgação, sem limitação quanto ao tipo de circuitos eletrônicos, bem como implementações de software e informação e instruções que, quando executados por um processador, permitem o desempenho das funções descritas na presente descrição.
[0107] Um ou mais dos componentes, etapas, características e/ou funções ilustrados nas figuras 1-10 podem ser reorganizados e/ou combinados em um único componente, etapa, característica ou função ou incorporados em vários componentes, etapas, ou funções. Os elementos, componentes, etapas, e/ou funções adicionais também podem ser adicionados sem se afastar das características inovadoras aqui apresentadas. Os aparelhos, dispositivos e/ou componentes ilustrados nas figuras 1-10 podem ser configurados para executar um ou mais dos métodos, ou etapas, características aqui descritas. Os novos algoritmos descritos no presente documento podem também ser eficazmente implementadas em software e/ou incorporados em hardware.
[0108] Deve ser entendido que a ordem específica ou hierarquia de etapas nos métodos divulgados é uma ilustração dos processos exemplares. Com base nas preferências de projeto, entende-se que a ordem ou hierarquia de etapas nos métodos específicos podem ser rearranjadas. O método de acompanhamento reivindica elementos presentes das várias etapas em uma ordem de amostra, e não é destinado a ser limitado à ordem ou hierarquia específica apresentada, a menos que aí especificamente recitado.
[0109] A descrição anterior é provida para permitir a qualquer pessoa especialista na técnica de praticar os vários aspectos aqui descritos. Várias modificações a estes aspectos serão prontamente evidentes para os versados na técnica, e os princípios gerais aqui definidos podem ser aplicados a outros aspectos. Assim, as reivindicações não se destinam a ser limitadas aos aspectos aqui mostrados, mas deve ser concedido o mais amplo escopo consistente com a linguagem das reivindicações, em que referência a um elemento no singular não se destina a significar "um e apenas um" a menos que especificamente de modo declarado, mas sim “um ou mais”. A menos que especificamente indicado de outra forma, o termo "algum" refere-se a um ou mais. Uma frase referindo-se a "pelo menos um de” uma lista de itens refere-se a qualquer combinação desses itens, incluindo membros individuais. Como exemplo, "pelo menos um de: a, b, ou c" destina-se a cobrir: a; b; c; a e b; a e c; b e c; e a, b e c. Todos os equivalentes estruturais e funcionais aos elementos dos vários aspectos descritos ao longo desta divulgação, que são conhecidos ou mais tarde venham a ser conhecidos pelos especialistas na matéria são expressamente incorporados aqui por referência e estão destinados a ser abrangidos pelas reivindicações. Além disso, nada divulgado aqui destina-se a ser dedicado ao público, independentemente de tal divulgação ser explicitamente recitada nas reivindicações. Nenhum elemento de reivindicação deve ser interpretado de acordo com as disposições do 35 U.S.C. §112 (f), a menos que o elemento seja expressamente recitado usando a frase "meios para" ou, no caso de uma reivindicação de método, o elemento é recitado usando a frase "etapa para”.

Claims (15)

1. Método operável em um nó de rede (216) dentro de uma rede de comunicações sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende: prover (1002) uma primeira interface associada com um primeiro domínio de roteamento de rede (240), a primeira interface tendo um primeiro endereço de rede associado à mesma, em que o primeiro domínio de roteamento de rede (240) é enraizado em um primeiro nó de borda (208) entre uma rede de canal de transporte de retorno local (202) e uma rede canal de transporte de retorno principal (204); prover (1004) uma segunda interface associada a um segundo domínio de roteamento de rede (242), a segunda interface tendo um segundo endereço de rede associado à mesma, em que o segundo domínio de roteamento de rede (242) é enraizado em um segundo nó de borda (210) entre a rede de canal de transporte de retorno local (202) e a rede de canal de transporte de retorno principal (204), em que a rede de canal de transporte de retorno local compreende uma pluralidade de nós de rede, incluindo o nó de rede, o primeiro nó de borda e o segundo nó de borda; comunicar (1006) um primeiro fluxo de tráfego com uma rede remota (206) através de um primeiro túnel entre o nó de rede e a rede remota através da primeira interface que utiliza o primeiro endereço de rede, em que o primeiro fluxo de tráfego inclui tráfego de acesso comunicado entre o nó de rede e um nó móvel ao longo de um link de comunicação sem fio; determinar (1008) primeira informação relativa a uma primeira rota entre o nó de rede e a rede remota através do primeiro domínio de roteamento de rede (240); determinar (1008) segunda informação relativa a uma segunda rota entre o nó de rede e a rede remota através do segundo domínio de roteamento de rede (242); determinar (1010) migrar o primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para um segundo túnel entre o nó de rede (216) e a rede remota (206) através da segunda interface e do segundo domínio de roteamento de rede (242) com base na primeira informação e na segunda informação, o segundo túnel utilizando o segundo endereço de rede; transmitir uma mensagem a um nó de plano de controle (222) na rede remota (206) para acionar uma migração do primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel; e comunicar (1012) o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota (206) utilizando o segundo túnel.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira interface é uma primeira interface lógica e a segunda interface é uma segunda interface lógica.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: determinar terceira informação sobre pelo menos um link físico que suporta a primeira e segunda interfaces lógicas,em que a determinação (1010) de migrar o primeiro fluxo de tráfego para o segundo túnel baseia-se adicionalmente na terceira informação.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a terceira informação inclui métricas de link relacionadas com uma qualidade de link físico de pelo menos um link físico.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira informação inclui adicionalmente as primeiras métricas de rota relacionadas com um primeiro conjunto de métricas de link pertencentes à primeira rota e a segunda informação inclui adicionalmente segundas métricas de rota relacionadas a um segundo conjunto de métricas de link pertencentes à segunda rota.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:as primeiras métricas de rota incluem uma primeira métrica de custo para a primeira rota e as segundas métricas de rota incluem uma segunda métrica de custo para a segunda rota; e a determinação de migrar o primeiro fluxo de tráfego para o segundo túnel compreende determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel quando a segunda métrica de custo é menor do que a primeira métrica de custo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: a primeira interface lógica e a segunda interface lógica são suportadas por uma interface física comum, e/ou pelo menos uma entre a primeira interface lógica ou a segunda interface lógica é suportada por uma interface sem fio.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro endereço de rede inclui um primeiro prefixo de rede associado com o primeiro domínio de roteamento de rede (240), e o segundo endereço de rede inclui um segundo prefixo de rede associado com o segundo domínio de roteamento de rede (242).
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mensagem transmitida para o nó de plano de controle (222) é configurada para indicar uma razão para a migração do primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel para ser pelo menos um dentre: uma falha de link, uma falha de percurso, um falha ou balanceamento de carga.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro fluxo de tráfego é um dentre uma pluralidade de fluxos de tráfego trocados sobre o primeiro túnel.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a determinação (1010) de migrar o primeiro fluxo de tráfego compreende selecionar o primeiro fluxo de tráfego a partir da pluralidade de fluxos de tráfego para migrar para o segundo túnel com base na primeira informação e na segunda informação.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: manter pelo menos um dentre a pluralidade de fluxos de tráfego no primeiro túnel com base na primeira informação e na segunda informação.
13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a determinação (1010) de migrar o primeiro fluxo de tráfego compreende selecionar o segundo túnel a partir de uma pluralidade de túneis com base na primeira informação e na segunda informação.
14. Nó de rede (800) dentro de uma rede de comunicações sem fio, caracteri zado pelo fato de que compreende: um transceptor sem fio (810) configurado para comunicar um primeiro fluxo de tráfego com um nó móvel através de um link de comunicação sem fio entre o nó de rede e o nó móvel; uma primeira interface (842) associada a um primeiro domínio de roteamento de rede e configurada para se comunicar com uma rede remota através de um primeiro túnel utilizando um primeiro endereço de rede, em que o primeiro domínio de roteamento de rede é enraizado em um primeiro nó de borda entre uma rede de canal de transporte de retorno local e uma rede canal de transporte de retorno principal; uma segunda interface (844) associada a um segundo domínio de roteamento de rede e configurada para comunicar com a rede remota através de um segundo túnel utilizando um segundo endereço de rede, em que o segundo domínio de roteamento de rede é enraizado em um segundo nó de borda entre a rede de canal de transporte de retorno local e a rede de canal de transporte de retorno principal, em que a rede de canal de transporte de retorno local compreende uma pluralidade de nós de rede incluindo o nó de rede, o primeiro nó de borda e o segundo nó de borda; pelo menos um processador (804) comunicativamente acoplado ao transceptor sem fio (820), à primeira interface (842) e à segunda interface (844); em que o pelo menos um processador (804) é configurado para: comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota utilizando o primeiro túnel; determinar primeira informação relativa a uma primeira rota entre o nó de rede e a rede remota via o primeiro domínio de roteamento de rede; determinar segunda informação relativa a uma segunda rota entre o nó de rede e a rede remota através do segundo domínio de roteamento de rede; determinar migrar o primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel com base na primeira informação e na segunda informação; transmitir uma mensagem a um nó de plano de controle na rede remota para acionar uma migração do primeiro fluxo de tráfego a partir do primeiro túnel para o segundo túnel; e comunicar o primeiro fluxo de tráfego com a rede remota utilizando o segundo túnel.
15. Memória caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas na mesma, as instruções sendo executadas por um computador para realizar o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
BR112017028347-6A 2015-06-30 2016-06-29 Migração de fluxo de tráfego em redes de canal de transporte de retorno BR112017028347B1 (pt)

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US201562186951P 2015-06-30 2015-06-30
US62/186,951 2015-06-30
US14/952,660 US10136359B2 (en) 2015-06-30 2015-11-25 Traffic flow migration in backhaul networks
US14/952,660 2015-11-25
PCT/US2016/040180 WO2017004253A1 (en) 2015-06-30 2016-06-29 Traffic flow migration in backhaul networks

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BR112017028347A2 BR112017028347A2 (pt) 2018-09-04
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