ES2270681A1 - Disposicion y metodo de internet de moviles en sistemas de comunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Disposición y método de Internet de móviles en
sistemas de comunicaciones.
La presente invención se refiere a una unidad
(16) de control de sesiones para ser usada en una red (11a) de
comunicaciones destinada a proporcionar acceso de radio a Internet
para nodos móviles (2). La red de comunicaciones comprende uno o
varios indicadores (3) de ruta de acceso para comunicación de radio
con nodos móviles y uno o varios puntos (12a) de anclaje para
encaminar paquetes de datos a y/o desde los nodos móviles por medio
de indicadores de ruta de acceso. La unidad de control de sesiones
está dispuesta para asignar un identificador de sesión a un nodo
móvil (2) que solicita acceso a la red, seleccionar un punto (12a)
de anclaje para encaminar paquetes de datos a y/o desde el nodo
móvil, y comunicar una dirección IP asociada con el punto de anclaje
seleccionado al encaminador de acceso que comunica con el nodo
móvil. El identificador de sesión asignado es independiente del
punto de anclaje seleccionado. La invención se refiere también a un
método para proporcionar control de sesiones a una red de
comunicaciones.
Description
Disposición y método de Internet de móviles en
sistemas de comunicaciones.
La presente invención se refiere a sistemas y
métodos de comunicaciones y más particularmente, a sistemas de
Internet de móviles y métodos de funcionamiento de los mismos.
La importancia del crecimiento de Internet y de
la comunicación de móviles crea la necesidad de fijar dispositivos
de comunicación de móviles en la red Internet. El protocolo de
Internet original no soporta comunicación de móviles, por lo tanto
los protocolos de Internet deben ser incrementados con el soporte
de la movilidad.
Varios tipos diferentes de sistemas y protocolos
han sido desarrollados para satisfacer la necesidad de movilidad en
redes basadas en IP (Protocolo de Internet). Un ejemplo de tales
sistemas y protocolos es el IPv6 de Móviles Jerárquico (HMIPv6). El
HMIPv6 permite una red que proporcione acceso a Internet de radio
para dispositivos de comunicación móviles tales como ordenadores
móviles. Los ordenadores móviles conectados a una red HMIPv6 pueden
enviar y recibir paquetes de datos a y desde otros ordenadores
conectados a Internet.
La figura 1 es un diagrama esquemático que
ilustra una red HMIPv6 1. Un nodo móvil (MN) 2 puede ser conectado
a la red HMIPv6 1 a través de indicadores (AR) 3 de ruta que
tengan interfaces de radio. El nodo móvil representa un dispositivo
móvil que desea acceder a Internet por medio de la red y tiene una
interfaz de radio y tiene instalado un protocolo apropiado para
este propósito. El nodo móvil en la red HMIPv6 está asociado con
una dirección de IP (Protocolo de Internet) a largo plazo denominada
su dirección privada permanente en una red privada 4. El nodo móvil
puede cambiar su posición sin cambiar su dirección privada
permanente. El nodo móvil está asociado también con un agente
privado (HA) 5. El agente privado 5 es un indicador de ruta o
encaminador, en adelante encaminador, en la red privada 4 del nodo
móvil que encamina paquetes para entrega al nodo móvil cuando el
nodo móvil está fuera de su dirección privada y mantiene información
con respecto a la posición actual del nodo móvil 2.
Cuando el nodo móvil 2 se conecta a la red
HMIPv6 1, el nodo móvil envía un mensaje de actualización de enlace
a un punto 6 de anclaje de movilidad (MAP) para informar a este
sobre su dirección privada permanente y su dirección de enlace
actual (LCoA). El punto 6 de anclaje de movilidad actúa como un
agente privado local para el nodo móvil registrado con este.
Entonces el nodo móvil 2 envía también mensajes de actualización de
enlace a su agente privado 5 y a los nodos 7 con los que el nodo
móvil se comunica, denominados nodos correspondientes (CN), para
informarles sobre el punto 6 de anclaje de movilidad en el que está
actualmente situado. Cuando el agente privado 5 o los nodos 7
correspondientes necesitan enviar un paquete al nodo móvil 2 envían
este al punto 6 de anclaje de movilidad en base a la información
recibida en el mensaje de actualización del enlace. El punto 6 de
anclaje de movilidad, a su vez, envía el paquete a la dirección
actual del nodo móvil 2 designada por su LCoA, que es conocida por
el mensaje de actualización del enlace enviado por el nodo móvil al
punto de anclaje de movilidad.
HMIPv6 es similar a su predecesor Ipv6 plano,
que es otro sistema y protocolo para proporcionar acceso a Internet
de radio para dispositivos de comunicaciones móviles. Ipv6 Móvil
Plano difiere de HMIPV6 porque no incluye punto alguno de anclaje
de movilidad, lo cual tiene el inconveniente de que se requiere que
el nodo móvil actualice todos los nodos correspondientes y el
agente privado cuando el nodo móvil se mueve localmente.
En los mensajes de actualización de enlace el
nodo móvil 2 es identificado por su dirección privada permanente.
No obstante, puede ser conveniente permitir que el nodo móvil esté
asociado y pueda ser alcanzado mediante más de una dirección. En ese
caso el nodo móvil debe enviar mensajes de actualización de enlace
para cada una de sus direcciones.
Los encaminadores 3 de acceso emiten
periódicamente anuncios de encaminamiento que son radiados por el
enlace de radio. Los anuncios del encaminador son usados por el
nodo móvil para descubrir encaminadores de acceso y las redes
HMIPv6 y para detectar movimientos, es decir cambios en la
distancia entre el nodo móvil y los diferentes encaminadores de
acceso. Los anuncios de los encaminadores contienen también una
lista de puntos de anclaje de movilidad (identificados por sus
direcciones de IP) que sirven al encaminador de acceso dado. El
nodo móvil puede seleccionar libremente uno cualquiera de estos
puntos de anclaje de movilidad, basado en valores de preferencia
preconfigurados o que cambien dinámicamente asignados a los puntos
de anclaje de movilidad anunciados y en la distancia del punto de
anclaje de movilidad al encaminador de acceso.
Otro protocolo de movilidad que fue lanzado para
satisfacer los requisitos de movilidad en redes basadas en IP es
el Protocolo de Movilidad de Candidatos de Brain (BCMP) que fue
desarrollado en el proyecto europeo "Acceso de Radio de Banda
Ancha para redes basadas en el IP" (BRAIN). BRAIN es un proyecto
de desarrollo de investigación y tecnología (RTD) patrocinado por la
Comisión Europea bajo el Programa de Tecnologías de la Información
(IST), que es uno de los programas temáticos del Quinto Programa
de Estructuras RTD (1998-2002). BCMP tiene muchos
puntos similares con HMIPv6. No obstante, BCMP incluye
funcionalidad para el control de acceso y el control de sesión que
no están presentes en HMIPv6.
La figura 2 es un diagrama esquemático que
ilustra una red BCMP 11. Un nodo móvil 2 es capaz de conectarse a
la red 11 BCMP por medio de indicadores 3 de ruta de acceso que
corresponden a los indicadores de ruta de acceso en la red 1
HMIPv6. En la red BCMP los indicadores de ruta de acceso se
denominan usualmente Indicadores de ruta de Acceso de Brain (BAR).
La red 11 BCMP comprende además puntos 12 de anclaje (ANP). Los
puntos 12 de anclaje poseen y asignan direcciones IP y envían
paquetes a los nodos móviles 2 por medio de los indicadores de ruta
3 de acceso. Los puntos de anclaje de la red BCMP son muy
semejantes a los puntos 6 de anclaje de movilidad de la red HMIPv6
1. No obstante, los puntos de anclaje de la red BCMP difieren de
los puntos de anclaje de la red HMIPv6 porque son usuarios
auténticos y mantienen registros de usuario para el control del
acceso y la sesión. La red BCMP comprende también uno o varios
indicadores 13 de ruta de compuerta denominados usualmente
Compuertas de Movilidad Brain (BMG). Los indicadores 13 de ruta de
compuerta protegen el resto de la red BCMP 11 de los protocolos de
indicación de ruta exteriores y distribuyen tráfico a los puntos 12
de anclaje apropiados. Los indicadores de ruta de compuerta no
necesitan tener funcionalidad concreta BCMP. Además estas
entidades, una red BCMP puede incorporar también otras entidades de
red.
Los puntos 12 de anclaje tienen espacio de
dirección que puede ser encaminado globalmente y asignan
direcciones de IP al nodo móvil 2 cuando este se une a la red BCMP
11. El agrupamiento de direcciones IP poseídas por el punto de
anclaje se anuncia usando una indicación IP de ruta heredada
interior de la red BCMP 11 y hacia redes de IP exteriores. Esto
garantiza que paquetes dirigidos a las direcciones obtenidas
localmente de móviles de los nodos son encaminadas, usando
indicadores de ruta IP estándar, al punto 12 de anclaje que asigna
la dirección. El punto de anclaje, a su vez, usa encapsulación de
IP en IP para enviar los paquetes al indicador 3 de ruta de acceso
en el que el nodo móvil 2 está situado en el momento.
Cuando el nodo móvil 2 hace contacto primero con
el indicador 3 de ruta de acceso en la red BCMP 11 este debe
ejecutar un procedimiento de entrada en la red. En primer lugar el
nodo móvil 2 envía un mensaje de solicitud de entrada en la red al
indicador 3 de ruta de acceso en el que este ha aparecido. En esta
solicitud el nodo móvil proporciona información de conexión y
seguridad. El indicador 3 de ruta de acceso selecciona un punto 12
de anclaje para el nodo móvil según una política especificada
mediante un operador de la red BCMP 11 y envía la solicitud de
entrar en comunicación a este. El nodo móvil no necesita conocer la
política y la estructura interior del indicador de la ruta de
acceso. El punto 12 de anclaje seleccionado identifica y reconoce
el nodo móvil y asigna una dirección de IP globalmente utilizable y
un nuevo identificador de sesión al nodo móvil. El identificador de
sesión es un identificador temporal que usa mensajes de control
indizados en la red BCMP 11. El identificador de la sesión, una
clave de seguridad y la dirección IP son devueltos al nodo móvil en
el mensaje de respuesta a la entrada en la red.
Al moverse el nodo móvil 2, este puede
conectarse a un nuevo indicador 3 de ruta de acceso cuando sea
necesario. Esto se denomina un traspaso o entrega. La dirección IP
globalmente utilizable asignada al nodo móvil por el punto 12 de
anclaje se mantiene constante, a pesar de los traspasos. Los puntos
12 de anclaje deben mantener información de posición actualizada de
los nodos móviles 2 a los que han asignado una dirección y han de
actualizar esta información cuando "sus" nodos móviles cambian
el encaminador de acceso. Para este propósito, los encaminadores 2
de acceso notifican los puntos de anclaje cuando se produce un
traspaso. En adición, la red BCMP puede incorporar varios
mecanismos de traspaso locales que mejoran el comportamiento de los
traspasos, por ejemplo, desarrollando una trayectoria provisional
del antiguo al nuevo encaminador de acceso para evitar la pérdida
de paquetes de datos enviados al nodo móvil.
Si el nodo móvil 2 se mueve separándose del
punto 12 de anclaje entonces el túnel entre el punto 12 de anclaje
y el encaminador 3 de acceso puede llegar a ser muy largo. Para
evitar túneles largos, el protocolo BCMP permite (pero no es un
mandato) que el operador de la red solicite que el nodo móvil cambie
de punto de anclaje. Esto mejora la eficiencia del encaminador en
la red BCMP 11. No obstante, el cambio de punto de anclaje requiere
cambiar la dirección IP del nodo que es un evento de movilidad
global. Alternativamente, los operadores pueden escoger largos
túneles entre los puntos de anclaje y los indicadores de ruta de
acceso para ocultar completamente la movilidad de las redes
exteriores.
Los nodos móviles 2 de la red HMIPv6 1 y la red
BCMP 11 que comunican con indicadores 3 de ruta de acceso usando
canales de radio basados, por ejemplo, en la norma IEEE 802.11b.
Otros elementos de la red HMIPv6 1 y la red BCMP 11 pueden estar
interconectados por medio de cualquier medio de comunicación de
alta velocidad tal como un cable óptico. Más información relativa a
HMIPv6 puede ser hallada, por ejemplo, en "Gestión de la Movilidad
de MIPv6 Jerárquica", Soliman H. y otros, Propuesta de Internet
del Grupo de Trabajo de IP Móvil de IETF, propuesta
ietfmobileip-hmipv6-04.txt, Julio
2001. Más información acerca de BCMP puede ser hallada en
IST-1999-10050 BRAIN,
"Especificaciones y modelos de Arquitectura de BRAIN,
especificación de funcionalidad y protocolo de BRAIN", 30 de
Marzo, 2001.
La presente invención puede ser aplicada a redes
HMIPv6, redes BCMP, así como a redes que utilicen un protocolo
similar. Las redes HMIPv6 y BCMP de técnica anterior descritas con
anterioridad tienen un cierto número de inconvenientes que serán
examinados más adelante.
HMIPv6 es básicamente un protocolo de
encaminamiento. Define entidades de (puntos de anclaje de movilidad
e indicadores de ruta de acceso) pero carece de ciertos
protocolos, funciones e infraestructura deseables en una red de
acceso comercial. Más concretamente, HMIPv6 usa la dirección de IP
de nodos móviles para identificar dispositivos terminales conectados
a la red y para que sirva como un identificador de encaminamiento
también. Esto no es conveniente por varias razones. En primer
lugar, el reconocimiento, la autorización y la facturación pueden
ser problemáticos especialmente cuando un abonado esté asociado
con varios dispositivos terminales. En segundo lugar, puesto que la
red no tiene conocimiento de la relación del abonado con los
terminales, es difícil proporcionar ciertos servicios de valor
añadido tales como llamadas entrantes dirigidas inteligentemente o
conexiones con el terminal apropiado del abonado asociadas con
varios terminales, o advertir al abonado o abonada sobre todos los
terminales de su línea. En tercer lugar, la utilización de
direcciones IP de nodos móviles para identificar los terminales de
unión es un inconveniente cuando el usuario del nodo móvil tiene
varios dispositivos basados en IP móviles que constituyen una Red
de Área Personal y un acceso a la red HMIPv6 que usa un punto único
de fijación (por ejemplo, un teléfono móvil). Según HMIPv6 todos
los dispositivos son manejados separadamente y deben actualizar
independientemente su situación, aunque se muevan siempre juntos y
se suponga que solamente uno de ellos es una conexión con la red
HMIPv6.
Además, como se ha descrito anteriormente, en
HMIPv6 el punto de anclaje de movilidad de servicio del nodo móvil
es seleccionado por el propio nodo móvil basado en el valor
preferido del punto de anclaje de movilidad dado y de su distancia
al encaminador de acceso actual. Esta disposición puede
proporcionar un control insuficiente de la elección del punto de
anclaje de movilidad para el nodo de movilidad originando la
selección de un punto de anclaje de movilidad no óptimo, que a su
vez puede originar una distribución de carga desequilibrada entre
los puntos de anclaje de movilidad y encaminamiento inferior al
óptimo. Esto puede impedir también que el operador de la red tenga
un completo control de los recursos de la red. Además, la selección
controlada de nodo móvil del punto de anclaje de movilidad tiene el
inconveniente de que datos interiores de la red, tales como la
identidad (dirección de IP) de los puntos de anclaje de movilidad y
su distancia a diferentes indicadores de ruta de acceso ha de ser
revelada a los nodos móviles. Además, la red carece de medios para
detectar un fallo de uno de los puntos de anclaje de movilidad y
para relocalizar el nodo móvil en otro punto de anclaje de
movilidad.
Un inconveniente de la red BCMP según la técnica
anterior radica en que el control de acceso y sesiones
proporcionado en la red es insuficiente. El control de acceso y
sesiones de la red BCMP de la técnica anterior requiere que cada
punto de anclaje almacene la información que se requiere para el
control del acceso y la sesión para cada uno de los abonados de la
red. Este resulta inconveniente e ineficaz, puesto que un nuevo
abonado ha de ser configurado en múltiples lugares. En adición, ha
de mantenerse consistencia entre estos lugares de
almacenamiento.
Además, cuando el nodo móvil cambia el punto de
anclaje en la red BCMP de la técnica anterior, este debe ser
asignado a un nuevo identificador de la sesión. Esto significa que
el identificador de la sesión no permanece constante mientras el
nodo móvil está conectado a la red. Esto tiene el inconveniente de
que no es posible recoger y agregar registros (por ejemplo
registros de carga) asociados con una sesión del nodo móvil usando
un identificador único.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una disposición y un método que proporcionen un
control del acceso y la sesión más eficiente que las redes de la
técnica anterior que proporcionan el acceso de móviles a
Internet.
El objeto expuesto anteriormente se logra por
medio de una unidad de control de sesiones según la reivindicación
1, una red de comunicaciones según la reivindicación 11 y por medio
de un método según la reivindicación 12.
La presente invención utiliza una unidad de
control separada del punto de anclaje, que maneja el control de la
sesión. La unidad de control de sesiones permite utilizar
identificadores de sesión que sean independientes del punto de
anclaje que sirve la sesión, y permite un control de la sesión y un
manejo de la sesión y de la información de abonado más
eficientes.
La unidad de control de sesiones según la
invención está destinada a ser usada en una red de comunicaciones
para proporcionar acceso de radio a la red Internet para nodos
móviles. La red de comunicaciones comprende al menos un encaminador
de ruta de acceso para la comunicación de radio con nodos móviles y
al menos un punto de anclaje para encaminar paquetes de datos a o
desde los nodos móviles por medio de al menos un encaminador de
acceso. La unidad de control de sesiones comprende medios de
asignación para asignar un primer identificador de la sesión a un
primer nodo móvil que solicite acceso a la red de comunicaciones.
La unidad de control de sesiones comprende también medios de
selección para seleccionar un primer punto de anclaje para
encaminar paquetes de datos a/desde el primer nodo móvil y medios
de almacenamiento para almacenar el primer identificador de la
sesión e información que identifique el primer punto de anclaje.
Además, la unidad de control de sesiones según la invención
comprende medios de comunicación para comunicar el primer
identificador de la sesión y una primera dirección de IP asociada
con el primer punto de anclaje al encaminador de acceso que
comunica con el primer nodo móvil. El identificador de la primera
sesión es, según la invención, independiente del primer punto de
anclaje.
El método según la presente invención
proporciona control de la sesión en una red de comunicaciones para
proporcionar acceso de radio a Internet para nodos móviles. La red
de comunicaciones comprende al menos un encaminador de acceso para
la comunicación de radio con nodos móviles y al menos un punto de
anclaje para encaminar paquetes de datos a/desde los nodos móviles
por medio de al menos un encaminador de acceso. En adición, la red
de comunicaciones comprende una unidad de control de sesiones. El
método incluye un procedimiento de entrada en la red que comprende
cierto número de operaciones realizadas por la unidad de control de
sesiones. Estas operaciones incluyen asignar un primer
identificador de sesión a un primer nodo móvil que solicite acceder
a la red de comunicaciones, seleccionar un primer punto de anclaje
para encaminar paquetes de datos a/desde, el primer nodo móvil,
almacenar el primer identificador e información que identifique el
primer punto de anclaje de la sesión, y comunicar el primer
identificador y una primera dirección de IP asociada con el primer
punto de anclaje de la sesión al encaminador de acceso que comunica
con el primer nodo móvil. El primer identificador de la sesión es,
según la invención, independiente del primer punto de anclaje.
Una ventaja de la presente invención radica en
que reduce el riesgo de sobrecargar puntos de anclaje. En la red
BCMP según la técnica anterior un punto de anclaje sirve tanto como
un encaminador de paquetes de datos que como un servidor de
señalización que manipula solicitudes de entrada y salida de la
red. Como una consecuencia, si un punto de anclaje está muy cargado
con paquetes de datos entonces puede no ser capaz de procesar las
solicitudes de entrada y salida de la red a la velocidad requerida.
Consecuentemente en una realización de la presente invención una
unidad de control de sesiones realizará el control de la sesión en
la red BCMP de modo que el punto de anclaje pueda servir solamente
como un encaminador de paquetes de datos.
Otra ventaja de la presente invención radica en
que puesto que el identificador de sesión que es asignado a una
sesión es asignado por la unidad de control de sesiones y es
independiente del punto de anclaje que sirve la sesión, la sesión
puede ser identificada por el mismo identificador de la sesión
durante todo el tiempo que el nodo móvil esté conectado a la red.
El identificador de sesión, según la invención, permanecerá
constante también cuando el punto de anclaje que sirve la sesión
sea cambiado. Un identificador de sesión constante es conveniente
cuando por ejemplo se recoge información que se carga con relación
a la sesión.
Una ventaja más de la presente invención se debe
a que facilita recolocar un nodo móvil aplicado en una sesión en
otro punto de anclaje, es decir cambiar el punto de anclaje que
sirve la sesión. Esto puede ser necesario en caso de fallo del
punto de anclaje o puede ser conveniente por razones de
distribución de carga. El cambio de punto de anclaje según la
presente invención implicará un cambio de una dirección de IP
asociada con la sesión, pero el identificador de la sesión
permanecerá constante.
Otra ventaja de la presente invención radica en
que permite la selección controlada por el operador de la red de
los puntos de anclaje que sirven diferentes sesiones. Esto
proporciona al operador un mejor control de los recursos de la red y
facilita optimizar el funcionamiento de la red.
Una ventaja más todavía de una realización de la
presente invención radica en que permite almacenar el control de
acceso relativo a la información de abonado en un único lugar de la
red. Esto es conveniente puesto que un nuevo abonado solamente
necesita estar configurado en un único lugar y puesto que no hay
problemas para mantener la consistencia entre varios lugares de
almacenamiento.
Ventajas y objetos adicionales de las
realizaciones de la presente invención resultarán evidentes cuando
la descripción detallada siguiente sea leída en combinación con los
dibujos.
La figura 1 es un diagrama esquemático que
ilustra una red HMIPv6;
la figura 2 es un diagrama esquemático que
ilustra una red BCMP;
la figura 3 es un diagrama esquemático que
ilustra una re BCMP que pone en práctica la presente invención;
la figura 4 es un diagrama de bloques que
ilustra una ejecución de un registro de abonados según la presente
invención;
la figura 5 es un diagrama de bloques que
ilustra una ejecución de una unidad de control de sesiones según la
presente invención;
la figura 6 es una tabla que ilustra un ejemplo
de información almacenada en una unidad de control de sesiones
según la presente invención para cada sesión;
la figura 7 es un diagrama esquemático que
ilustra un procedimiento de entrada de un nodo móvil en una red
BCMP según una realización de la presente invención;
la figura 8 es un diagrama esquemático que
ilustra un procedimiento de entrada alternativo de un nodo móvil en
una red BCMP según una realización alternativa de la presente
invención;
la figura 9 es un diagrama esquemático que
ilustra un procedimiento de entrada de un nodo móvil en una red
HMIPv6 según una realización de la presente invención,
la figura 10 es un diagrama esquemático que
ilustra un procedimiento de actualización de emplazamiento en una
red HMIPv6 que pone en práctica la presente invención; y
la figura 11 es un diagrama esquemático que
ilustra un procedimiento de cambio de punto de anclaje de movilidad
en una red HMIPv6 que pone en práctica la presente invención.
La presente invención se describirá a
continuación con más detalle con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los que se muestran las realizaciones preferidas de
la invención. Esta invención puede ser incorporada, sin embargo, de
muchas formas diferentes y no debe ser considerada como limitada a
las realizaciones que se exponen en esta memoria; por el contrario
estas realizaciones se proporcionan de modo que esta descripción sea
exhaustiva y completa, y cubrirá completamente el alcance de la
invención para los expertos en la técnica. En los dibujos, los
números similares se refieren a elementos similares.
A menos que se indique otra cosa, la expresión
"punto de anclaje" se usará en esta aplicación, como una
expresión general que comprende puntos de anclaje de una red BCMP,
puntos de anclaje de movilidad de una red HMIPv6 y nodos en otros
tipos de redes que realizan la misma función de encaminamiento que
el punto de anclaje de la red BCMP y el punto de anclaje de
movilidad de la red HMIPv6.
El término "sesión" se usa en esta memoria
para referirse al periodo de tiempo que un abonado está unido a una
red y de modo correspondiente "control de sesión" se usa para
referirse a funciones de entrada y salida en la red, mantenimiento
de registros de abonado en la red y operaciones similares. Como una
comparación puede mencionarse que, a menudo en este campo de la
tecnología el término "sesión" se usa por el contrario para
referirse a las conexiones de comunicación (por ejemplo, llamadas
orales) y la expresión "control de sesión" se usa entonces
para referirse al montaje y liberación de tales conexiones de
comunicación.
Según la presente invención se introduce una
unidad de control de sesiones en la red que proporciona acceso da
Internet de radio a dispositivos móviles. La unidad de control de
sesiones proporciona un mecanismo de control de sesiones a la red.
El mecanismo de control de sesiones puede incorporar procedimientos
de entrada y salida que incluyan reconocimiento de abonado y
control de acceso. Además, el mecanismo de control de sesiones de
la presente invención puede ser usado como una posibilidad de
transferencia de contexto de refuerzo en el caso de fallo del
encaminador de acceso, como se explicará más adelante. El mecanismo
de control de sesiones puede ser también el responsable de cambiar
el punto de anclaje que sirve un nodo móvil, tanto debido a
condiciones de comportamiento como a causa de fallo del punto de
anclaje. La función de la unidad de control de sesiones en la
invención se describirá más
adelante.
adelante.
La figura 3 ilustra una red BCMP 11a ejecutada
según una realización de la presente invención. Las diferencias
entre la red BCMP 11 de la técnica anterior de la figura 2 y la red
BCMP 11a según la presente invención radican en que la red BCMP 11a
comprende puntos 12a de anclaje modificados, al menos una unidad
(SCU) 16 de control de sesiones y al menos un registro (SUR) 17 de
abonados. La función y composición de estos tres nuevos tipos de
unidades se examinarán más adelante.
Un ejemplo de una puesta en práctica del
registro 17 de abonados se muestra en la figura 4. El registro 17
de abonados comprende un procesador central 20, un dispositivo 21
de almacenamiento de datos de alguna clase, por ejemplo un disco
duro, para almacenar información de abonado y una interfaz de
comunicación para enviar y recibir mensajes de control. El
posicionamiento y conexiones del registro 17 de abonados en la red
BCMP 11a se muestran en la figura 3 en la que el flujo de datos y
de señales se indican con flechas continuas y de trazos,
respectivamente.
El registro de abonados almacena información
acerca de los abonados de la red. Para cada abonado, almacena un
identificador de abonado (denominado también identificador de
usuario o identificador de acceso a la red), que está incluido en
los mensajes de solicitud de entrada en la red. En adición, puede
almacenar otros elementos de información, tales como una clave de
seguridad, perfil de usuario, registro de cargos, etc.
El identificador de abonado identifica
únicamente relaciones de suscripción. Esto permite que la red BCMP
11a almacene preferencias de usuario y parámetros de suscripción
indizados por el identificador del usuario para abonados locales en
el registro 17 de abonado. En adición, el identificador puede ser
usado para obtener los parámetros de suscripción de redes remotas
para abonados transeúntes. El identificador de abonado puede ser de
cualquier formato adecuado tal como un Identificador de Acceso a la
RED (NAI) como se especifica en la RFC 2486 (por ejemplo,
john.smith@operator.net), una Identidad de Abonado Móvil
Internacional (IMSI) del sistema GSM, un número de teléfono, una
dirección IPv6 u otro formato.
La red BCMP 11a puede comprender múltiples
registros 17 de abonado. Cada información de abonado puede ser
almacenada entonces en uno o múltiples registros de abonado. Si,
por ejemplo, cada información de abonado se almacena solamente en
un registro de abonado, entonces los abonados pueden ser asignados
a los diferentes registros de abonado basados en un orden alfabético
(por ejemplo, la información relativa a los identificadores de
abonado que empiecen con una letra A-K se almacenan
en un registro de abonado, los otros se almacenan en otro).
El funcionamiento del registro 17 de abonados en
la red BCMP 11a se examinará más adelante.
Un ejemplo de una puesta en práctica de la
unidad 16 de control de sesiones se muestra en la figura 5. La
unidad de control de sesiones comprende un procesador central 23,
un dispositivo 24 de almacenamiento de alguna clase, por ejemplo un
disco duro, para almacenar información sobre sesiones existentes y
una interfaz de comunicación para enviar y recibir mensajes de
control. El posicionamiento y las conexiones de la unidad 16 de
control de sesión en la red BCMP 11a se muestran en la figura
3.
El funcionamiento de la unidad 16 de control de
sesión y el registro 17 de abonado resultarán evidentes en la
descripción siguiente del funcionamiento de la red BCMP 11a de la
figura 3.
Las solicitudes de entrada en la red de un nodo
móvil 2 que llegan a un encaminador 3 son enviadas a la unidad 17
de control de sesiones, en vez de a uno de los puntos 12a de
anclaje como en la red BCMP 11 en la figura 2. La unidad de control
de sesiones asigna un nuevo identificador de sesiones para la nueva
sesión. En adición, la unidad de control de sesiones configura uno
de los puntos 12a de anclaje para asignar una dirección IP. La
unidad 17 de control de sesiones puede realizar también otras
operaciones necesarias para iniciar una sesión, por ejemplo, crear
una clave de seguridad provisional. Finalmente, la unidad central
de sesiones crea un mensaje de respuesta a la solicitud de entrada
y envía este, a través del encaminador 3 de acceso, al nodo móvil 2
que solicita la entrada.
El identificador de sesiones es un identificador
que está asignado a los nodos móviles cuando se conectan a la red,
pero está separado de los identificadores de abonado y de la
dirección IP. El identificador de sesiones puede tener el formato de
una dirección IP u otro formato. El identificador de sesiones se
usa cuando se actualiza el emplazamiento de los nodos móviles. El
identificador de sesiones puede ser usado también como un
identificador de abonados técnico para cargar registros,
asociaciones de seguridad, calidad de las solicitudes de servicio,
sesiones multimedia, etc., durante la vida útil de la sesión. Según
la presente invención, cuando el nodo móvil cambia el punto de
anclaje, este será asignado a una nueva dirección IP, pero usará
todavía el mismo identificador de sesión.
De modo similar a las solicitudes de entrada,
las solicitudes de salida generadas por nodos móviles son enviadas
también a la unidad 17 de control de sesiones que creo la sesión,
en vez de al punto 12a de anclaje. La unidad de control de sesiones
borra la sesión y responde con un mensaje de respuesta de entrada
(opcional).
La tabla de la figura 6 muestra un ejemplo de
los elementos de información almacenados en la unidad de control de
sesiones para cada sesión. La información de la sesión almacenada
por la unidad de control de sesiones incluye preferiblemente el
identificador 27 de la sesión, el identificador 28 de abonado del
abonado que usa el nodo móvil aplicado en la sesión, un
identificador 29 de punto de anclaje que identifica únicamente el
punto de anclaje que actualmente sirve al nodo móvil aplicado en la
sesión. El identificador de la sesión puede ser por ejemplo un
número que identifique únicamente la sesión. El identificador de la
sesión debe evidentemente ser único mientras se usa, pero es
también preferible no reutilizar el identificador de la sesión para
otras sesiones, o al menos no reutilizarlo de nuevo pronto, de modo
que la información sobre la sesión (por ejemplo los registros de
cargo) pueda ser recogida, almacenada y buscada basándose en el
identificador de la sesión. Si el mismo identificador de la sesión
fuese reutilizado entonces alguna información adicional (por
ejemplo, la fecha) debería ser almacenada de modo que los registros
recogidos asociados con la sesión pudiesen ser identificados sin
duda alguna.
Con la introducción del registro de abonados, el
funcionamiento de la red BCMP cambia como sigue. Cuando una
solicitud de entrada en la red llega a la unidad de control de
sesiones, esta comprueba el identificador del usuario para ver si
este es un abonado de la misma red. Si el identificador de abonado
no pertenece a esta red entonces la unidad de control de sesiones
puede invocar un procedimiento de Reconocimiento de Autorización y
Facturación (AAA), como se especifica en BCMP. Si, no obstante, el
abonado es el propio abonado de la red entonces la unidad de
control de sesiones examina el registro de abonados. El registro de
abonados comprueba su base de datos y lee la información referente
a dicho abonado. Estos elementos de información son devueltos a la
unidad de control de sesiones, que puede usarlos para iniciar la
sesión. Por ejemplo, el registro de abonados devuelve la clave de
seguridad del abonado, que es necesaria para autentificar el
mensaje de solicitud de entrada. Alternativamente, el procedimiento
de AAA global puede ser también invocado por el registro de
abonados.
El punto 12a de anclaje de la red BCMP 11a
continuará manejando el encaminamiento de paquetes de datos
justamente como los puntos 12 de anclaje de la técnica anterior de
la red BCMP 11. No obstante, con la introducción de la unidad 16
de control de sesiones y el registro 17 de abonados el punto de
anclaje es liberado de algunas de sus funciones anteriores de modo
que ya no está obligado a funcionar como un encaminador y un
servidor de señales.
La figura 7 ilustra la secuencia de mensajes de
un procedimiento de entrada de la red BCMP 12a. En una primera
operación 31 el nodo móvil 2 solicita entrar y comunica su
identificador de abonado asociado al encaminador 3 de acceso. El
encaminador de acceso envía el identificador de acceso a la unidad
16 de control de sesiones, operación 32, y la unidad de control de
sesiones envía a su vez el identificador de abonado al registro 17
de abonados, operación 33. El registro de abonados identifica y
reconoce el usuario y envía un mensaje de admisión o rechazo a la
unidad de control de sesiones, operación 34. En el caso de
admisión, el registro de abonados comunica también información de
perfil de abonado a la unidad de control de sesiones. Después del
control de admisión adicional, la unidad de control de sesiones
asigna un identificador de sesión a la sesión del nodo móvil y
selecciona un punto 12a de anclaje para que sirva al nodo móvil.
Después de ello, la unidad de control de sesiones envía el
identificador de sesión asignado al punto de anclaje seleccionado,
operación 35. El punto de anclaje asigna una dirección IP asociada
con el punto de anclaje para la sesión y devuelve el identificador
de sesión junto con la dirección IP asignada a la unidad de control
de sesiones, operación 36. La unidad de control de sesiones
almacena la información relativa a la sesión que es necesaria para
el control indizado de la sesión mediante el identificador de la
sesión. El identificador de la sesión y la dirección IP asignada
son comunicados al encaminador de acceso mediante la unidad de
control de sesiones, operación 37. El encaminador de acceso envía
entonces esta información, es decir el identificador de la sesión y
la dirección IP asignada al nodo móvil para concluir el
procedimiento de entrada, operación 38.
Alternativamente, en el procedimiento de entrada
descrito anteriormente, en vez del punto de anclaje que asigna la
dirección IP para la sesión, la unidad de control de sesiones puede
asignar la dirección IP de entre el grupo de puntos de anclaje de
direcciones IP.
Según una realización alternativa de la
invención las funciones de la unidad 16 de control de sesiones y el
registro 17 de abonados de la figura 3 se combinan en una sola
entidad de red. De esta manera toda la información relativa a los
abonados puede ser almacenada y gestionada en un lugar único. La
figura 8 ilustra el procedimiento de entrada en el caso de una
unidad 40 combinada de control de sesiones y de registro de
abonados. El nodo móvil 2 solicita la entrada y comunica su
identificador de abonado asociado al encaminador 3 de acceso en la
operación 41. El encaminador de acceso envía el identificador de
abonado a la unidad combinada 40 de registro de abonados y de
control de sesiones, operación 42. La unidad combinada 40 de
registro de abonados y de control de sesiones identifica y reconoce
el usuario y dispone que el abonado pase el reconocimiento, asigna
un identificador de sesión a la sesión del nodo móvil y selecciona
un punto 12a de anclaje para que sirva al nodo móvil. Después de lo
cual, la unidad combinada de registro de abonados y de control de
sesiones envía el identificador de sesión asignado al punto de
anclaje seleccionado, operación 33. el punto de anclaje asigna una
dirección IP asociada con el punto de anclaje para la sesión y
devuelve el identificador de la sesión junto con la dirección IP
asignada a la unidad combinada de registro de abonados y de control
de sesiones, operación 34. El identificador de la sesión y la
dirección IP asignada son entonces comunicados al encaminador de
acceso mediante la unidad combinada de registro de abonados y de
control de sesiones, operación 35. El encaminador de acceso envía
entonces esta información, es decir, el identificador de la sesión
y la dirección IP asignada al nodo móvil para concluir el
procedimiento de entrada, operación 36.
Los procedimientos de entrada en la red
descritos anteriormente son iniciados por el nodo móvil y permiten
conectar este a la red de una manera reconocida y autorizada. Los
procedimientos de entrada pueden servir también como un mecanismo
de distribución de claves que permitan el reconocimiento de
posteriores mensajes relativos a la sesión, como se describirá más
adelante. Finalmente, los procedimientos de entrada permiten que la
red configura parámetros importantes del nodo móvil.
Antes de entrar en la red, el nodo móvil puede
vigilar constantemente los mensajes de guiado de los encaminadores
de acceso incluso si el abonado no ha entrado en la red. Los
mensajes de guiado son transmitidos periódicamente por los
encaminadores de acceso sobre sus interfaces de radio para permitir
que los nodos móviles detecten la presencia de los encaminadores de
acceso. Los mensajes de guiado contienen toda la información
necesaria para que el nodo móvil realice una conexión de manos
libres con el encaminador de acceso. El nodo móvil puede extraer los
identificadores de redes disponibles en el área de los mensajes de
guiado recibidos.
Antes de solicitar la entrada en la red el nodo
móvil puede enviar un mensaje de solicitud de red a la unidad de
control de sesiones a través del encaminador de acceso. En
respuesta, la unidad de control de sesiones puede enviar un mensaje
de propaganda de red que contenga toda la información necesaria para
que el nodo móvil entre en la red, incluyendo el nombre de red y
los parámetros de protocolo usados en la red. Usando la información
hallada en el mensaje de propaganda de la red, el nodo móvil puede
componer la solicitud de entrada.
Como se ha mencionado anteriormente el
procedimiento de entrada puede ser utilizado como un mecanismo de
distribución de claves. El mecanismo de distribución de claves
puede por ejemplo implicar un intercambio de claves de seguridad
para crear dos asociaciones de seguridad. La primera asociación de
seguridad es entre la unidad de control de sesiones y el nodo
móvil. La segunda asociación de seguridad es entre el encaminador
de acceso y el nodo móvil y se usa para verificar mensajes BCMP en
el aire. Alternativamente una tercera asociación de seguridad puede
ser creada para proteger el tráfico de datos de usuario en la
interfaz aire. Todas las asociaciones de seguridad tendrán
preferiblemente una vida útil y el nodo móvil será preferiblemente
responsable de renovar las claves de las asociaciones de seguridad
antes de que expiren.
Según una realización preferida de la presente
invención, la unida de control de sesiones, en un procedimiento de
entrada en la red, comunica el identificador de la sesión y la
dirección IP asignada al encaminador de acceso en un mensaje de
respuesta a la solicitud de entrada. El mensaje de respuesta a la
solicitud de entrada incluye también la identidad del punto de
anclaje seleccionado. Tras la recepción del mensaje de respuesta a
la solicitud de entrada el encaminador de acceso extrae la
dirección IP, el identificador de la sesión y la identidad del
punto de anclaje del mensaje y crea un contexto para el móvil. El
contexto está indizado por el identificador de la sesión. Todos los
mensajes BCMP adicionales contienen el identificador de la sesión,
de modo que el encaminador de acceso puede consultar el contexto
para el nodo móvil. El encaminador de acceso eliminará según la
realización preferida algo de la información del mensaje de
respuesta a la solicitud de entrada (por ejemplo la identidad del
punto de anclaje para ocultar interioridades de la red) y entonces
pasará este al nodo móvil. El nodo móvil configurará su interfaz
con la dirección IP recibida y establecerá la ruta. Como una
operación final del procedimiento de entrada en la red según la
realización preferida de la invención, el encaminador de acceso
envía un mensaje redirigido al punto de anclaje seleccionado para
configurar el túnel para que el nodo móvil apunte al encaminador de
acceso actual.
Además, según la realización preferida de la
presente invención, cada nodo móvil debe renovar periódicamente su
estado de carga mantenido en la unidad de control de sesiones por
medio de un mecanismo de recuperación. Si la asociación a la red no
es renovada entonces la unidad de control de sesiones considera que
el nodo móvil está desconectado de la red. Este mecanismo de
recuperación proporciona el mantenimiento del estado y permite
también que el nodo móvil renueve su asociación de seguridad con el
encaminador de acceso.
Para iniciar el mecanismo de renovación, el nodo
móvil ha de enviar un mensaje de solicitud de renovación a su
encaminador de acceso actual, que envía esta a la unidad de control
de sesiones. Este mensaje de solicitud de renovación contiene el
identificador de la sesión y es autenticado. Tras la recepción del
mensaje la unidad de control de sesiones comprueba si existe el
indicador de la sesión y si la autenticación es válida. Entonces
responde al nodo móvil con un mensaje de respuesta de renovación.
El mensaje de respuesta de renovación es primero enviado al
indicador de la ruta de acceso, que puede renovar su contexto con
la nueva información y entonces envía el mensaje al nodo móvil.
En adición a la renovación de la clave y el
estado de mantenimiento, este mecanismo de renovación puede ser
usado también como un refuerzo para regular la transferencia del
contexto y el estado equilibrado. Si un nodo móvil no puede
alcanzar un estado equilibrado debido a que su antiguo encaminador
no está disponible o no funciona correctamente, puede usar el
mecanismo de renovación para fijarse a un nuevo encaminador de
acceso y obtener el necesario contexto de la unidad de control de
sesiones. En este caso el nodo móvil puede enviar el mensaje de
solicitud de renovación a cualquier encaminador de acceso al
alcance de la radio. El mensaje de respuesta de renovación
resultante volverá a crear el contexto de nodo móvil en el
indicador de acceso al que envió el mensaje de solicitud de
renovación, similar al del procedimiento de entrada. Esto permitirá
la continuación de las operaciones del nodo móvil.
Alternativamente, el mecanismo de refuerzo
anterior puede estar incorporado separadamente del mecanismo
renovador, pero la utilización del mismo mensaje para los dos
mecanismos es un medio de optimización del protocolo.
Según la realización preferida de la presente
invención, la sesión del nodo móvil puede ser terminada por la
unidad de control de sesiones, el indicador de la ruta de acceso o
por el usuario del nodo móvil. El usuario del nodo móvil puede
terminar la sesión cuando lo desee desconectando el nodo móvil de la
red. El indicador de la ruta de acceso puede desear terminar la
sesión por ejemplo si detecta una falta de seguridad. El caso en el
que la unidad de control de la sesión termina la sesión, sucede por
ejemplo en caso de una acción de gestión.
Si la unidad de control de sesiones desea
terminar la sesión, ya sea a causa de razones contables, de gestión
o diferentes, envía un mensaje de terminación al indicador de la
ruta de acceso actual del nodo móvil. Dependiendo de la ejecución
de la red, puede ser necesario escrutar el punto de anclaje acerca
de la identidad del encaminador de acceso actual. El mensaje de
terminación contiene un código para identificar la causa de la
acción. El encaminador de acceso, a su vez marca el contexto del
nodo de móvil como terminado, detiene el envío de paquetes para el
nodo móvil y responde con un mensaje de reconocimiento de
terminación a la unidad de control de sesiones. En adición, el
indicador de la ruta de acceso envía el mensaje de terminación al
nodo móvil, y se mantiene retransmitiendo este unas pocas veces si
el nodo móvil no responde con una confirmación de la terminación.
Finalmente, el indicador de la ruta de acceso puede enviar también
un mensaje redirigido a otro punto de anclaje para renovar
explícitamente el túnel creado para la sesión antes de
interrumpirla.
Si el usuario del nodo móvil desea terminar su
sesión, el nodo móvil envía un mensaje de solicitud de salida a su
encaminador de acceso actual. El mensaje es enviado a la unidad de
control de sesiones. Si el mensaje es autentificado como correcto la
unidad de control de sesiones inicia el procedimiento de
terminación de la sesión descrito anteriormente enviando un mensaje
de terminación al indicador de la ruta de acceso. Si el nodo móvil
no recibe el mensaje de terminación dentro de un periodo de tiempo
previamente especificado, puede suponer que el mensaje de solicitud
de salida se ha perdido y que deberá retrans-
mitirlo.
mitirlo.
La realización preferida de la presente
invención comprende un procedimiento de cambio de anclaje que
permite el cambio del punto de anclaje que sirve el nodo móvil
durante una sesión de funcionamiento activa. No obstante puesto que
todos los puntos de anclaje son grupos separados asignados de
direcciones IP, el procedimiento de cambio de anclaje da como
resultado el cambio de la dirección IP asignada al nodo móvil
El procedimiento de cambio de anclaje según la
realización preferida está diseñado de tal modo que proporciona una
transición suave. Esto significa que el nodo móvil puede mantener
su antigua dirección IP durante algún tiempo después de obtener su
nueva dirección IP.
El procedimiento de cambio de anclaje puede ser
iniciado por el nodo móvil, por el encaminador de acceso (si este
detecta que el punto de anclaje antiguo es inalcanzable) o por la
unidad de control de sesiones como una acción de gestión de la red.
Si el iniciador es el nodo móvil o el encaminador de acceso,
entonces el procedimiento empieza enviando un mensaje de solicitud
de cambio de punto de anclaje a la unidad de control de sesiones.
Este mensaje contiene la razón para el cambio de punto de anclaje.
Desde este punto en adelante el procedimiento es el mismo que el
procedimiento de cambio de anclaje iniciado por la unidad de
control de sesiones que se describe a continuación.
La unidad de control de sesiones selecciona
primero un nuevo punto de anclaje adecuado para el nodo móvil y
asigna una nueva dirección IP del grupo de direcciones del nuevo
punto de anclaje. Seguidamente, esta envía un mensaje de cambio de
anclaje al encaminador de acceso para informarle acerca de la nueva
dirección IP y el tiempo de validez remanente de la antigua
dirección. El encaminador de acceso extrae esta información y
actualiza el contexto de nodo móvil y el estado del encaminador
asociado antes de enviar el mensaje al nodo móvil. El nodo móvil
reconoce el cambio de anclaje en un mensaje de reconocimiento del
cambio, que es enviado a la unidad de control de sesiones.
La unidad de control de sesiones de la presente
invención puede, en adición a las funciones descritas anteriormente,
ser también responsable de recoger información de cargos y
colaborar en la facturación, coordinar y autorizar calidad de
servicio (QoS) y solicitudes de servicio, y realizar cualquiera de
las funciones administrativas y de control requeridas por la sesión.
El mensaje de respuesta a la entrada puede contener, además de la
información anteriormente mencionada, información de configuración
para el nodo móvil tal como servidor de DNS, servidor de SIP,
información de cargos y QoS o cualquier opción DHCP.
Anteriormente, la presente invención ha sido
descrita cuando se ejecutaba en una red BCMP. No obstante, es
también posible poner en práctica la presente invención en otros
tipos de redes. Ahora se describirá una realización de la presente
invención en una red HMIPv6. La figura 9 ilustra un procedimiento
de entrada de un nodo móvil 3 en una red HMIPv6 la que comprende
una unidad 16 de control de sesiones y un registro 17 de abonados
según la presente invención. El procedimiento de entrada se realiza
antes de que el nodo móvil empiece a enviar mensajes o tráfico de
actualización de enlaces. El nodo móvil 2 solicita la entrada
enviando un mensaje de entrada a la unidad 16 de control de
sesiones por medio de un indicador 3 de ruta, operaciones 51 y 52.
Este y otros mensajes pueden ser procesados por el encaminador de
acceso, por ejemplo, para ocultar la estructura interior de la red.
El mensaje de solicitud de entrada contiene datos de autenticación
del abonado y parámetros de la sesión. El servidor 16 de control de
sesiones establece contacto con el registro 17 de abonados para
autenticar y autorizar el abonado, operaciones 53 y 54. Si el
abonado es un abonado transeúnte entonces el registro de abonados
puede establecer contacto con otros operadores o redes para
autenticar y autorizar u obtener datos de abonado (operaciones no
mostradas en la figura 9). Seguidamente, la unidad de control de
sesiones envía sin identificador de la sesión al nodo móvil por
medio del encaminador de acceso, operaciones 55 y 56. De nuevo, el
mensaje de respuesta que es enviado al nodo móvil a través del aire
puede ser procesado o creado por el encaminador de acceso. Este
intercambio de información puede ser efectuado usando mensajes de
actualización de enlace extendidos o mensajes de señalización
distintos a los mensajes de actualización de enlace.
Alternativamente, el servidor de control de la
sesión puede omitir el contacto con el registro de abonados. Bien
porque la autenticación sea omitida o porque la unidad de control
de sesiones y el registro de abonados estén combinados en una única
unidad como se ha descrito anteriormente.
Después de terminar el procedimiento de entrada
en la red, cualquier mensaje de actualización de enlace que sea
enviado al punto 6 de anclaje de movilidad contiene la dirección de
destino y el identificador de sesión en vez de la dirección inicial
del nodo móvil 2. El punto de anclaje de movilidad, que conoce la
dirección o direcciones IP correspondientes actualiza su memoria
asociada de enlace para apuntar a la dirección de destino dada.
Esto significa que los paquetes de datos entrantes dirigidos a una
dirección IP perteneciente a una sesión particular serán encaminados
hacia la dirección de destino a la que ha sido enviado en el mensaje
de actualización del enlace para la sesión. De nuevo, el encaminador
de acceso, similar al del procedimiento de entrada en la red,
procesar la actualización del enlace o mensajes de reconocimiento
del enlace para comprobar o llenar campos de autenticación y para
enviar mensajes a/desde los puntos de anclaje de movilidad para
ocultar interioridades de la red. Este procedimiento de
actualización del emplazamiento se muestra en la figura 10 en la
que las operaciones 61 y 62 son los mensajes de actualización del
enlace mientras que las operaciones 63 y 64 son los mensajes de
reconocimiento del enlace.
Los parámetros de la sesión que son enviados a
la unidad de control de sesiones en el mensaje de entrada desde el
nodo móvil informan a la red si el nodo de movilidad desea unirse a
una sesión existente o abrir una nueva.
En el primer caso la dirección IP del nodo móvil
se añade a la sesión en tanto que en el último se establece una
nueva sesión. Durante una sesión en marcha puede ser usada
señalización adicional para añadir/retirar direcciones IP de una
sesión o para abortar completamente la sesión.
Como se ha especificado en HMIPv6, el punto de
anclaje de movilidad que sirve la sesión puede ser cambiado en base
a una solicitud del nodo móvil. En adición, la presente invención
describe una selección de punto de anclaje de movilidad controlada
de red y un procedimiento de cambio. La identidad real del punto de
anclaje de movilidad deseado puede ser seleccionada por la red
usando un algoritmo arbitrario que sea configurado por el operador
de la red. La entidad que decide sobre cambiar el punto de anclaje
de movilidad en la red puede ser el punto de anclaje de movilidad
antiguo, la unidad de control de sesiones o una entidad o función
separada que vigile el estado de los puntos de anclaje de movilidad
en la red y basado en esta y otra información adopta decisiones de
cambio del punto de anclaje de movilidad. Cualquiera de estas
entidades envía mensajes de "cambio de punto de anclaje de
movilidad" que contienen la nueva dirección de destino al nodo
móvil, por tanto el nodo móvil puede enviar mensajes de
actualización de enlace de HMIPv6 a nodos correspondientes y al
agente de red. La dirección de destino puede ser la dirección del
punto de anclaje de movilidad o una dirección de destino única que
esté asignada concretamente para el nodo móvil en el punto de
anclaje de movilidad. Esta última opción puede ser usada con el
modo básico de HMIPv6 y permite que el operador oculte la dirección
del punto de anclaje de movilidad del nodo móvil.
La figura 11 ilustra un cambio de punto de
anclaje de movilidad controlado por la unidad de control de
sesiones. Las operaciones 71 a 74 representan el "mensaje de
cambio de punto de anclaje" con el que la unidad de control de
sesiones notifica al nodo móvil sobre su nueva dirección de
destino. Las operaciones 75 a 78 representan una actualización y un
reconocimiento del enlace con el que el nodo móvil notifica su
nuevo punto de anclaje de movilidad alrededor de su situación
actual. Las operaciones 79 y 80 muestran como se envía/recibe una
actualización y un reconocimiento de los enlaces a/desde un
nodo
correspondiente.
correspondiente.
Después del cambio de punto de anclaje de
movilidad, el antiguo punto de anclaje de movilidad puede
permanecer operativo en paralelo con el punto de anclaje de
movilidad durante un breve periodo de tiempo para una transición
suave o durante un periodo más largo para equilibrar la carga.
Será evidente para el experto en la técnica que
la presente invención puede ser puesta en práctica usando medios
de hardware y software conocidos. El mecanismo de control de
sesiones según la presente invención puede ser puesto en práctica
usando un protocolo separado creado para este propósito.
La presente invención tiene muchas ventajas en
comparación con la técnica anterior. Cuando la presente invención se
pone en práctica en una red BCMP el riesgo de sobrecarga de los
puntos de anclaje se reduce puesto que los puntos de anclaje son
descargados de su papel como servidores de señalización así como de
su papel como encaminadores. Cuando se introduce un registro de
abonado según la presente invención se elimina el inconveniente de
que cada punto de anclaje deba almacenar información acerca de
todos los abonados de la red BCMP.
Una ventaja adicional de la presente invención
radica en que permite la utilización de un identificador de sesión
único a través de toda la sesión independientemente de si la sesión
implica cambiar el punto de anclaje que sirve al nodo móvil
aplicado en la
sesión.
sesión.
La presente invención proporciona un control de
sesiones eficiente de las sesiones de abonados locales así como de
las sesiones de abonados transeúntes.
Cuando la presente invención se pone en práctica
en una red HMIPv6 esta limita el inconveniente de usar el mismo
identificador para identificar usuarios de móviles de
identificación y nodos móviles, permite que un operador proporcione
servicios especiales más fácilmente, y permite a un operador un
control más apretado del funcionamiento de sus abonados. Además, la
invención permite que el operador de la red HMIPv6 tenga completo
control sobre la selección del punto de anclaje de movilidad que
sirve al nodo móvil.
En la memoria descriptiva y los dibujos, han
sido descritas realizaciones típicas preferidas de la invención y,
aunque se emplean términos concretos, estos se usan solamente en
sentido genérico y descriptivo y no con el propósito de limitar el
alcance de la invención que se establece en las
reivindicaciones
siguientes.
siguientes.
Claims (20)
1. Una unidad de control de sesiones para ser
usada en una red de comunicaciones destinada a proporcionar acceso
de radio a la red Internet para nodos móviles, en donde la red de
comunicaciones comprende al menos un encaminador de acceso para la
comunicación de radio con nodos móviles y al menos un punto de
anclaje para encaminar paquetes de datos a, y/o desde, los nodos
móviles por medio de al menos un encaminador de acceso,
comprendiendo la unidad de control de sesiones:
medios de asignación para asignar un primer
identificador de sesiones a un primer nodo móvil que solícita
acceso a la red de comunicaciones;
medios de selección para seleccionar un primer
punto de anclaje para encaminar paquetes de datos al, y/o desde
el, primer nodo móvil;
medios de almacenamiento para almacenar el
primer identificador de la sesión e información que identifique el
primer punto de anclaje; y
medios de comunicación para comunicar el primer
identificador de sesiones y una primera dirección IP asociada con
el primer punto de anclaje al encaminador de acceso que comunica
con el primer nodo móvil, en donde el primer identificador de
sesiones es independiente del primer punto de anclaje.
2. La unidad de control de sesiones de la
reivindicación 1, que comprende además un registro de abonados para
almacenar información de abonado sobre los abonados de la red de
comunicaciones, cuya información de abonado incluye un
identificador de abonado en una base por abonados.
3. La unidad de control de sesiones de la
reivindicación 1, que comprende además medios para comunicar con un
registro de abonado remoto para solicitar y obtener información de
abonado almacenada en el registro de abonados acerca del primer
abonado de la red de comunicaciones identificado mediante un
identificador de abonado.
4. La unidad de control de sesiones de las
reivindicaciones 2 ó 3, en la que la información de abonado incluye
uno o varios de los siguientes tipos de información: una clave de
seguridad, un perfil de usuario y un registro de cargos.
5. La unidad de control de sesiones de
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en la que la unida de
control de sesiones está dispuesta para negar o admitir el acceso
del primer nodo móvil a la red de comunicaciones en base a la
información de abonado del registro de abonados asociado con el
abonado que usa el primer nodo móvil.
6. La unidad de control de sesiones de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que los medios de
almacenamiento están dispuestos para almacenar información de
sesiones relativa a una pluralidad de sesiones en marcha de nodos
móviles en la red de comunicaciones, cuya información de las
sesiones incluye, para cada sesión, un identificador de sesión, un
identificador de abonado del abonado que usa el nodo móvil aplicado
en la sesión, y un identificador del punto de anclaje que
actualmente sirve el nodo móvil aplicado en la sesión.
7. La unidad de control de sesiones de la
reivindicación 6, en la que la unidad de control de sesiones
comprende medios para borrar una sesión de un nodo móvil en la red
de comunicaciones en respuesta a una solicitud de salida del nodo
móvil, cuyos medios para borrar una sesión están dispuestos para
borrar la información de la sesión, que está asociada con la sesión
y almacenada en los medios de almacenamiento.
8. La unidad de control de sesiones de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además
medios para cambiar el punto de anclaje destinado a encaminar los
paquetes de datos al, y/o desde el, primer nodo móvil del primer
punto de anclaje a un segundo punto de anclaje, cuyos medios para
cambiar el punto de anclaje comprenden medios para seleccionar el
segundo punto de anclaje como el nuevo punto de anclaje que ha de
encaminar datos al, y/o desde el, primer nodo móvil, y medios para
comunicar una segunda dirección IP asociada con el segundo punto de
anclaje al encaminador de acceso que comunica con el primer nodo
móvil.
9. La unidad de control de sesiones de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la unidad de
control de sesiones está dispuesta para ser usada en una red HMIPv6
en la que el al menos un punto de anclaje es al menos un punto de
anclaje de movilidad.
10. La unidad de control de sesiones de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la unidad de
control de sesiones está dispuesta para ser usada en una red
BCMP.
11. Una red de comunicaciones para proporcionar
acceso de radio a Internet para nodos móviles, en donde la red de
comunicaciones comprende al menos un encaminador de acceso para la
comunicación de radio con nodos móviles, al menos un punto de
anclaje para encaminar paquetes de datos a, y/o desde, los nodos
móviles por medio de al menos un encaminador de acceso y una unidad
de control de sesiones según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
10.
12. Un método para proporcionar control de
sesiones a una red de comunicaciones para proporcionar acceso de
radio a Internet para nodos móviles, en el que la red de
comunicaciones comprende al menos un encaminador de acceso para la
comunicación de radio con nodos móviles, al menos un punto de
anclaje para encaminar paquetes de datos a, y/o desde, los nodos
móviles por medio del al menos un encaminador de acceso, y una
unidad de control de sesiones, cuyo método incluye un
procedimiento de entrada en la red que comprende las operaciones
de:
mediante la unidad de control de sesiones
asignar un primer identificador de sesión a un primer nodo móvil que
solicita acceso a la red de comunicaciones;
mediante la unidad de control de sesiones
seleccionar un primer punto de anclaje para encaminar paquetes de
datos al, y/o desde el, primer nodo móvil;
mediante la unidad de control de sesiones
almacenar un primer identificador de sesión e información que
identifica el primer punto de anclaje; y
mediante la unidad de control de sesiones
comunicar el primer identificador de la sesión y una primera
dirección IP asociada con el primer punto de anclaje al encaminador
de acceso que comunica con el primer nodo móvil, en el que el
primer indicador de la sesión es independiente del primer punto de
anclaje.
13. El método de la reivindicación 12, que
comprende además las operaciones de:
mediante la unidad de control de sesiones
recibir un identificador de abonado asociado con un primer abonado
que usa el primer nodo móvil;
comprobar información de abonado del primer
abonado almacenado en un registro de abonados en asociación con el
identificador de abonado; y
mediante la unida de control de sesiones admitir
o negar el acceso del primer nodo móvil a la red de comunicaciones
en base al resultado de la comprobación de la información de abonado
del primer abonado.
14. El método de la reivindicación 13, en el que
el registro de abonados está integrado con la unidad de control de
sesiones.
15. El método de la reivindicación 13, en el que
el registro de abonados está situado remotamente de la unidad de
control de sesiones y en el que la unidad de control de sesiones
comunica con el registro de abonados por medio de una conexión de
comunicación de la red de comunicaciones.
16. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 15, en el que la unidad de control de
sesiones almacena información de sesiones con respecto a una
pluralidad de sesiones en marcha de nodos móviles en la red de
comunicaciones, cuya información de las sesiones incluye para cada
sesión, un identificador de sesión, un identificador de abonado del
abonado que usa el nodo móvil aplicado en la sesión, y un
identificador del punto de anclaje que actualmente sirve al nodo
móvil aplicado en la sesión.
17. El método de la reivindicación 16, que
comprende además la operación de borrar una sesión de un nodo móvil
en la red de comunicaciones en respuesta a una solicitud de salida
del nodo móvil, cuya operación de borrar una sesión incluye que la
unidad de control de sesiones borre la información de la sesión,
que está asociada con la sesión y almacenada por la unidad de
control de sesiones.
18. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, que comprende además la operación de
cambiar el punto de anclaje destinado a encaminar paquetes de datos
al, y/o desde el, primer nodo móvil del primer punto de anclaje a
un segundo punto de anclaje, cuya operación de cambiar el punto de
anclaje implica la operación de la unidad de control de sesiones de
seleccionar el segundo punto de anclaje como el nuevo punto de
anclaje que ha de indicar la ruta de los datos al, y/o desde el,
primer nodo móvil, y la operación de comunicar una segunda
dirección IP asociada con el segundo punto de anclaje al
encaminador de acceso que comunica con el primer nodo móvil, al
mismo tiempo que mantiene el primer identificador de la sesión como
el identificador de sesión asociado con la sesión del primer nodo
móvil en la red de comunicaciones.
19. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 18, en el que el método es un método para
proporcionar control de sesiones en una red HMIPv6 en el que el al
menos un punto de anclaje es al menos un punto de anclaje de
movilidad.
20. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 18, en el que el método es un método para
proporcionar control de sesiones en una red BCMP.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070401 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2270681B2 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20220926 |