ES2306533T3 - Recopilacion de datos de facturacion por paquetes en un servicio de datos por paquetes. - Google Patents
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Abstract
Una red de datos por paquetes que provee datos de facturación sobre una base por paquetes, que comprende: un interfaz de red que tiene una capa física para el transporte de paquetes de datos sobre un enlace de comunicación; un primer interfaz de capa física acoplado al enlace de comunicación que provee información relativa al tráfico; un recurso informático función de tráfico acoplado a la capa física usando el primer interfaz de capa física que procesa la información relativa al tráfico para reenvío sobre la red de datos por paquetes; un segundo interfaz de capa física acoplado al enlace de comunicación que recupera todos los paquetes de datos en base a los cuales se provee la información relativa al tráfico; y un recurso informático función de facturación acoplado a la capa física usando el segundo interfaz de capa física que procesa los paquetes de datos recuperados para proveer datos de facturación sobre una base por paquetes, independiente y separadamente del recurso informático función de tráfico.
Description
Recopilación de datos de facturación por
paquetes en un servicio de datos por paquetes.
Esta invención se refiere, generalmente, a
servicios de datos por paquetes y, más particularmente, a la
recopilación de datos de facturación sobre una base por
paquetes.
Con la necesidad creciente para comunicaciones
móviles de datos, que es empujada por factores tales como la
flexibilidad del puesto de trabajo, la conectividad y el ahorro de
tiempo, los abonados ahora están requiriendo servicios de datos que
una vez fueron ofrecidos exclusivamente por redes fijas de datos. El
crecimiento del mercado de servicios móviles de datos además es
abastecido por el amplio uso extendido de dispositivos portátiles,
que están equipados con características de acceso radio que proveen
conectividad inalámbrica para uso de servicios móviles de datos.
Por ejemplo, uno de los servicios usados ampliamente es un servicio
de correo electrónico que ha llegado a ser una necesidad para
muchos usuarios corporativos y consumidores.
En algunas redes móviles de datos
convencionales, el acceso a datos se provee vía un servicio de
conmutación de circuitos. El servicio de conmutación de circuitos,
no obstante, requiere el uso dedicado de recursos de radio escasos
durante cada sesión, incluso cuando no se están comunicando datos
sobre un enlace inalámbrico, tal como un enlace RF. El
requerimiento para tal uso dedicado surge, principalmente, del largo
tiempo de ajuste y señalización requerido para conectar y
desconectar en una base por paquetes de acuerdo a la conmutación de
circuitos. Debido a los recursos de radio limitados, los operadores
de red han sido forzados a facturar a los abonados por la duración
de sesiones enteras sin considerar la cantidad de datos comunicados
sobre el enlace RF. Este acuerdo, no obstante, se ha demostrado
insatisfactorio tanto para los operadores, que requieren dedicar
sus valiosos recursos radio para la longitud entera de sesiones y
para los abonados que deben pagar por la duración entera de
sesiones, sin considerar el volumen de datos comunicado.
Para propósitos de facturación, la mayoría de
las redes fijas de Protocolo Internet (IP) no cargan por el uso
sobre una base por paquetes. Esto es porque los procedimientos para
reunir los datos de facturación sobre una base por paquetes
requieren una cantidad significativa de capacidad informática, en
donde los beneficios de reunir tales datos de facturación son
superados por su complejidad, especialmente en vista de una amplia
disponibilidad de recursos fijos de ancho de banda de datos. Como
resultado, los enrutadores IP convencionales, que soportan
funciones de facturación, se diseñan con recursos de tráfico
integrado y de facturación informática. Eso es, la función de
facturación y la función de tráfico usan el mismo recurso
informático.
Para manejar el tráfico frecuente de pequeños
volúmenes de datos o tráfico a ráfagas, tales como aquellos
asociados con navegación en Internet, las redes de conmutación de
paquetes se prefieren para proveer un servicio móvil de datos por
paquetes, que es definido por estándares tales como el Servicio
General de Radio por Paquetes (GPRS), CDPD y PPDC. A diferencia de
los servicios de datos por conmutación de circuitos, los servicios
móviles de datos por paquetes no requieren el uso dedicado de los
recursos de radio. Por ejemplo, bajo el estándar GPRS, cada paquete
de datos contiene una dirección de destino, prevista para un ajuste
rápido.
En consecuencia, bajo los acuerdos GPRS, CDPD y
PPDC, se ha incorporado la reunión de datos de facturación sobre
una base por paquetes dentro de los correspondientes estándares,
para permitir a los operadores facturar a los abonados en una base
por paquetes. Por lo tanto, para un abonado particular, la función
de facturación de tal servicio móvil de datos debe contar para cada
paquete de datos manejado por la función de tráfico, basada en la
dirección del destino, la dirección de la fuente, el tamaño, etc.
Sin embargo, si la función de facturación y la función de tráfico
están integradas, estas funciones terminan por competir por el uso
del mismo recurso informático. Por lo tanto, para un rendimiento de
tráfico dado, se requiere un recurso informático final más elevado,
si las funciones de facturación y tráfico usan el mismo recurso
informático. A la inversa, para un recurso informático dado, puede
alcanzarse un rendimiento de tráfico más bajo, cuando la función de
tráfico y la función de facturación están integradas.
La EP0337578 expone un sistema en el cual un
ordenador accede a datos de un enrutador para propósitos de
facturación. La función de tráfico y una parte de la función de
facturación están implementadas, ambas, en el
enrutador.
enrutador.
En consecuencia, existe una necesidad para
proveer un servicio móvil de datos simple y a coste rentable que
sea capaz de proveer una función de facturación sobre una base por
paquetes, sin afectar desfavorablemente a la función de tráfico de
la red.
La presente invención se dirige a la necesidad
de más arriba por separación del recurso informático de la función
de facturación respecto de la función de tráfico.
La presente invención provee datos de
facturación para una red de datos por paquetes sobre una base por
paquetes mediante la realización de la función de tráfico usando un
primer recurso informático que procesa información relativa al
tráfico de paquetes. Bajo la invención, la capa física sobre la cual
se transportan los paquetes de datos se usa para recuperar todos
los paquetes de datos que proveen la información relativa al
tráfico. Una función de datos de facturación usa un segundo recurso
informático, el cual es independiente del primer recurso
informático, para la generación de datos de facturación en un
recurso de base por paquetes basado en los paquetes de datos
recuperados.
De acuerdo a algunas de las características más
detalladas de la invención, la red de datos por paquetes provee un
servicio móvil de datos por paquetes, por ejemplo, bajo un estándar
GPRS. Además, la capa física de la realización preferida es una
capa física Ethernet.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de comunicación que, ventajosamente, incorpora la presente
invención.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un
conmutador de datos por paquetes de acuerdo a la presente
invención.
Con referencia a la Fig. 1, se muestra un
diagrama de bloques de un sistema de comunicación 10 que,
ventajosamente, incorpora la presente invención. El sistema de
comunicación 10 es un sistema de comunicación GSM, el cual provee
capacidad de comunicación inalámbrica de voz y datos para una
pluralidad de estaciones móviles 12. En una realización ejemplar,
el servicio móvil de mensajería de datos del sistema 10 se provee
por un estándar GPRS definido, el cual permite comunicación de
datos por paquetes a una velocidad de transmisión de hasta 115
Kbit/s. La arquitectura del hardware GPRS desplegada en el sistema
10 utiliza los nodos GSM existentes, además de otros, para soportar
la conmutación por paquetes y el interfuncionamiento con redes de
datos por paquetes existentes. Las estaciones móviles 12 también
están equipadas para manejar GPRS provisto de servicios móviles de
datos por paquetes, además de manejar el servicio de voz. Los
ejemplos de tales estaciones móviles 12 incluyen teléfonos
inteligentes, Asistentes Digitales Personales (PDA) u ordenadores
portátiles, tales como portátiles, de regazo o de mano, que
funcionan con o sin un teléfono móvil.
El modo de funcionamiento de los sistemas de
comunicación GSM se describe en los documentos del Instituto
Europeo de Estandarización de Telecomunicaciones (ETSI) ETS 300 573,
ETS 300 574 y ETS 300 578. Por lo tanto, el funcionamiento del
sistema 10 se describe solo con la extensión necesaria para
comprender la presente invención. Aunque la presente invención se
describe como realizada en un sistema GSM, los expertos en la
técnica apreciarán que también pueden ser utilizados una amplia
variedad de otros sistemas de comunicaciones, tales como los
basados en estándares PDC, AMPS, D-AMPS, UMTS o
CDMA. Del mismo modo, el servicio móvil de datos por paquetes de la
invención puede basarse en otros estándares, tales como datos por
paquetes CDPD, PPDC o UMTS.
De acuerdo a la presente invención, la
facturación por paquetes para una red, móvil o fija, de datos por
paquetes se provee por recuperación y procesamiento de todos los
paquetes transportados en una capa física de la red, donde los
paquetes de datos se comunican con una función de tráfico que
funciona independientemente de una función de facturación. Usando
un recurso informático función de la facturación, el cual está
separado y es independiente de un recurso informático función del
tráfico que procesa la información relativa al tráfico, los datos
de facturación son filtrados, procesados, almacenados y
distribuidos, sin competir con las funciones del tráfico de la red.
Dos interfaces independientes de capa física acoplan separadamente
un enlace de comunicación de la capa física al recurso informático
función de la facturación y al recurso informático función del
tráfico, respectivamente. Bajo el acuerdo de la invención, un
primer interfaz de capa física acoplado al recurso informático
función de la facturación se configura para escuchar y para
recuperar cada paquete de datos enviado sobre el enlace de
comunicación y un segundo interfaz de capa física independiente
enruta la información relativa al tráfico al recurso informático
función del tráfico.
El sistema 10 está diseñado como una red
jerárquica con múltiples niveles para la gestión de llamadas y
transmisión de voz y mensajes de datos por paquetes. En un nivel
jerárquico más alto, un Centro Móvil de Conmutación /Registro de
Posición de Visitante (MSC/VLR) 14 es responsable para el
enrutamiento de llamadas desde un creador a un destino. En
particular, el MSC/VLR 14 es responsable para el ajuste, control y
terminación de llamadas y la difusión de los mensajes, con una
información de almacenamiento VLR sobre las estaciones móviles
visitantes. El MSC/VLR 14 también está asociado con un
correspondiente registro de localización interno (HLR) 16, que
almacena información relativa a las estaciones móviles 12
pertenecientes a un MSC/VLR interno 14.
Uno o más nodos lógicos, conocidos como Nodos de
Soporte GPRS Servidor (SGSN) 18 proveen enrutamiento de paquetes a
y desde áreas de servicio sirviendo a abonados GPRS que están
localizados físicamente dentro de un área de servicio
correspondiente. De este modo, dependiendo de su localización, los
abonados GPRS pueden ser servidos por cualquiera de los SGSN 18 en
la red. En un nivel jerárquico más bajo, cada uno de los SGSN 18
están conectados a los correspondientes controladores de estación
base (BSC 20). La función primaria de un BSC 20 es la gestión del
recurso de radio. El BSC 20 también incluye la funcionalidad para
controlar los canales de paquetes (PCU, unidad de control de
paquetes), así como la funcionalidad de gestión de movilidad para
GPRS y el manejo de radiobúsqueda GPRS. Cada BSC 20 controla una o
más estaciones base transceptoras (BTS) 22, que, primariamente,
proveen el interfaz aéreo de red, a través de enlaces RF, para
transmisión y recepción de ráfagas de datos dentro de una celda
designada. Cada BTS 22 también implementa protocolos que soportan
datos por paquetes para el interfaz aéreo sobre el enlace RF.
En consecuencia, en el sistema 10, el tráfico de
datos a las estaciones móviles 12 es enrutado desde un SGSN 18 a
una BTS 22 vía un BSC 20. Además, los SGSN 18 realizan la
autentificación, cifrado y comprobación de identificación, gestión
de movilidad y gestión de enlace lógico para las estaciones móviles
12. Toda la información de abonados en el sistema es manejada por
el HLR 16, el cual contiene datos de abonados GPRS e información de
enrutamiento. Los nodos lógicos conocidos como Nodos de Soporte GPRS
Pasarela (GGSN) 24 proveen el interfaz con una red externa de
paquetes IP 26 y una red X.25 28. Los GGSN 24 incluyen funcionalidad
de acceso que interconexiona funciones ISP externas como
enrutadores, servidores DHCP y RADIUS, para propósitos de seguridad
y facturación, así como para asignación dinámica de direcciones IP.
Los GGSN 24 trasladan formatos de datos, protocolos de señalización
e información de dirección para permitir comunicación entre redes
diferentes. Desde el punto de vista de la red externa IP 26, los
GGSN 24 son sistemas principales que poseen todas las direcciones
IP de todos los abonados servidos por la red GPRS. La funcionalidad
para enrutamiento a un SGSN adecuado 18 y la conversión de
protocolo se provee por los GGSN 24. El HLR 16, que es accesible
desde los SGSN 18, también mapea cada abonado a uno o más de los
GGSN 24.
Todos los nodos están interconectados vía una
red principal 30, que en la realización ejemplar es una red de
Protocolo Internet (IP). Las funcionalidades SGSN y GGSN pueden ser
combinadas en el mismo nodo físico, o cada funcionalidad puede
residir en diferentes nodos físicos. Los SGSN 18 y GGSN 24, que
incorporan la funcionalidad de enrutamiento de protocolo (IP) en
red principal GPRS, están interconectados con enrutadores IP que
incorporan conmutadores de datos por paquetes configurados para
proveer datos de facturación por paquetes de acuerdo a la presente
invención.
La red GPRS dentro del sistema GSM 10 ofrece un
canal lógico para la transmisión de paquetes entre los GGSN 24 y
los abonados GPRS vía los SGSN 18, que, como se describió arriba,
sirven el área geográfica dentro de la cual los abonados están
localizados. En una forma bien conocida, la transmisión de paquetes
entre nodos interconectados dentro del sistema 10 tiene lugar sobre
un enlace de comunicación por una capa física definida, que
funciona de acuerdo a uno de un número dado de estándares de
conexión en red.
Con referencia a la Fig. 2, un diagrama de
bloques muestra una capa física de transporte de paquetes sobre la
cual los paquetes de datos son transportados en la red de datos por
paquetes de la invención. En la realización ejemplar, la capa
física está basada en un estándar LAN Ethernet, tal como un LAN
Ethernet 10Base-T. Dos interfaces Ethernet
independientes 33 y 35 acoplan un enlace de comunicación 34 de la
capa física a un recurso informático función de datos de
facturación 36 y un recurso informático función de tráfico 38. Como
se muestra, un primer interfaz Ethernet 33 acopla el enlace de
comunicación 34 a un recurso informático función de datos de
facturación y un segundo interfaz Ethernet separado 35 acopla el
enlace 34 al recurso informático función de tráfico 38. Un tercer
interfaz 40 acopla el recurso informático función de tráfico al
resto de la red GPRS. Por lo tanto, la presente invención añade un
recurso informático independiente con una función de Datos de
Facturación separada a la misma capa física Ethernet que la que se
usa por los paquetes entrantes y/o salientes para el recurso
informático función de Tráfico 38.
Normalmente un interfaz Ethernet escucha a todos
los paquetes de datos transportados sobre la comunicación, pero
solo recupera los paquetes (o tramas) dirigidos a su dirección o los
paquetes que son parte de un enlace de difusión o mensaje
multidifusión. El interfaz Ethernet 33, que está acoplado al recurso
informático función de facturación, se modifica para permitir la
recuperación de todos los paquetes en el enlace de comunicación 34.
De esta manera, el interfaz Ethernet modificado 33 recupera copias
de todos los paquetes a y desde el recurso informático función de
tráfico 38. Las copias recuperadas de todos los paquetes se procesan
por el recurso informático función de facturación 36, sin que el
recurso informático función de tráfico 38 sea afectado o sea,
incluso, consciente de ello. Debido a que la función de datos de
facturación está configurada para usar un interfaz de capa física o
Ethernet separado para la distribución de datos de facturación, la
función de facturación bajo la presente invención funciona sin
poner ninguna carga en el canal de comunicación Ethernet de la
función de Tráfico.
De la descripción precedente se apreciaría que
la función de facturación bajo la presente invención no usa el
mismo recurso informático que la función de tráfico y, de esta
manera, puede ser configurada para no poner ninguna carga en los
recursos de comunicación Ethernet de la función de Tráfico.
Adicionalmente, el desarrollo de la función de Tráfico y de la
función de datos de facturación puede ser hecho en paralelo por
equipos de desarrollo independientes, reduciendo, así, costes y
tiempo de puesta en el mercado. De este modo, la función de
facturación también puede ser comercializada independientemente,
como una opción, por ejemplo.
Claims (10)
1. Una red de datos por paquetes que provee
datos de facturación sobre una base por paquetes, que comprende:
un interfaz de red que tiene una capa física
para el transporte de paquetes de datos sobre un enlace de
comunicación;
un primer interfaz de capa física acoplado al
enlace de comunicación que provee información relativa al
tráfico;
un recurso informático función de tráfico
acoplado a la capa física usando el primer interfaz de capa física
que procesa la información relativa al tráfico para reenvío sobre la
red de datos por paquetes;
un segundo interfaz de capa física acoplado al
enlace de comunicación que recupera todos los paquetes de datos en
base a los cuales se provee la información relativa al tráfico;
y
un recurso informático función de facturación
acoplado a la capa física usando el segundo interfaz de capa física
que procesa los paquetes de datos recuperados para proveer datos de
facturación sobre una base por paquetes, independiente y
separadamente del recurso informático función de tráfico.
2. La red de datos por paquetes de la
reivindicación 1, en la que la red de datos por paquetes es una red
IP.
3. La red de datos por paquetes de la
reivindicación 1, en la que la red de datos por paquetes provee un
servicio móvil de datos por paquetes.
4. La red de datos por paquetes de la
reivindicación 3, en la que el servicio móvil de datos por paquetes
es un servicio GPRS.
5. La red de datos por paquetes de la
reivindicación 1, en la que la capa física es una capa física
Ethernet.
6. Un método de provisión de datos de
facturación para una red de datos por paquetes sobre una base por
paquetes, que comprende los pasos de:
realización de una función de tráfico usando un
primer recurso informático que procesa información relativa al
tráfico;
interconexión de un segundo recurso informático
con una capa física sobre la cual se transportan los paquetes de
datos para recuperar todos los paquetes de datos que proveen la
información relativa al tráfico al recurso informático función de
tráfico; y
realización de una función de datos de
facturación usando un segundo recurso informático que es
independiente del primer recurso informático, para generación de
datos de facturación sobre una base por paquetes basada en los
paquetes de datos recuperados.
7. El método de la reivindicación 6, en el que
la red de datos por paquetes es una red IP.
8. El método de la reivindicación 7, en el que
la red de datos por paquetes provee un servicio móvil de datos por
paquetes.
9. El método de la reivindicación 6, en el que
el servicio móvil de datos por paquetes es un servicio GPRS.
10. El método de la reivindicación 6, en el que
la capa física es una capa física Ethernet.
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