ES2337565T3 - Un sistema, una disposicion y un metodo relacionados con el direccionamiento ip. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de comunicación que comprende varias estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) (11,12,13,14,) conectados a través de accesos de redes y disposiciones de encaminamiento (10), cuyo sistema soporta un plan de direccionamiento IPv6 (Protocolo de Internet versión 6), en el que las estaciones de usuarios finales (11,12,13,14,) están conectadas a las disposiciones de encaminamiento (10) a través de enlaces, siendo el envío de avisos de encaminador desde disposiciones del encaminador a las estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) preparadas para soportar la provisión de direcciones IPv6 para la estación de usuario final (11,12,13,14,), caracterizado porque una disposición de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA1,...RAn) a una estación de usuario final (11,12,13,14,) con una frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, estando adaptada la disposición de encaminamiento (10) para configurar los intervalos variables de tiempo para que transcurran entre avisos de encaminador iniciales (RA1,...RAn), en los que, durante dicha fase inicial, la frecuencia de envío sea más alta al principio y más baja al final, y porque cuando la fase inicial haya transcurrido la disposición de encaminamiento (10) esté adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija o constante.
Description
Un sistema, una disposición y un método
relacionados con el direccionamiento IP.
El presente invento se refiere a un
direccionamiento de estación de usuario final en un sistema de
comunicación con varias estaciones de usuarios finales (ordenadores
principales) conectadas a través de redes de acceso y disposiciones
de encaminamiento y cuyo sistema soporta un plan de direccionamiento
IPv6 (Protocolo de Internet versión 6). Las estaciones de usuario
final están conectadas a las disposiciones de encaminamiento a
través de enlaces, y se envían avisos de encaminador desde
disposiciones de encaminador a las estaciones de usuarios finales
(ordenadores principales) para soportar el aprovisionamiento de
IPv6.
El invento también se refiere a una disposición
de encaminamiento como la referida anteriormente así como al método
correspondiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Todavía hoy hay una enorme cantidad de
estaciones de usuarios finales, o terminales de red, usados para
muchos fines diferentes. En el futuro habrá incluso cada vez más
terminales de red también para otros fines futuros. Ejemplos de
usuarios finales son los teléfonos móviles, PDAs (Asistentes
Digitales Personales), ordenadores, portátiles, agendas
electrónicas, modems de TV por cable, modems X-DSL,
dispositivos inteligentes conectados a la red, portátiles
inalámbricos conectados a la red, etc. En otras palabras, en un
futuro próximo se esperan enormes cantidades de dispositivos
conectados a la red. Sin embargo, todos estos terminales de la red o
estaciones de usuarios finales necesitan ser direccionables. En
general, cada terminal de red o estación de usuario final debe
tener su propia y única dirección IP pública. Esto es
particularmente importante con el fin de realizar la visión de
"siempre en", "siempre conectado", y "siempre
alcanzable" desde cualquier lugar. En el futuro también habrá
cada vez más redes diferentes que estén conectadas entre sí, tales
como redes de compañías, redes de acceso de banda ancha, redes
residenciales, redes celulares, redes inalámbricas, redes locales,
etc.
Hasta ahora Internet ha estado basada en el
protocolo IP versión 4, plan de direccionamiento IPv4. El protocolo
IP versión 4 usa una dirección de 32 bits en la forma de
[Dirección-IP-XXX.XXX.XXX.XXX/máscara
de subred-XXX.XXX.XXX.XXX]. Sin embargo, el espacio
de red disponible de IPv4 pronto llegará a su fin y no será bastante
la única dirección IP dejada para manipular un nuevo operador o
para nuevos tipos de estaciones de usuarios finales o para otros
dispositivos en general. Incluso aunque se usaran tecnologías tales
como las redes privadas de direcciones IP en combinación con NAT
(Traslado de Dirección de Red) y se usen diferentes tipos de
sustitutos, esto no sería suficiente.
Por lo tanto, se ha aconsejado el nuevo programa
de direccionamiento, IP versión 6. El IPv6 usa una base de 128
bits. Esto significa que la longitud de la dirección es cuatro veces
la de IPv4. La especificación básica de IPv6 incluye además de esto
seguridad e incluye encriptación de paquetes, ESP (Encapsulated
Security Payload - Cabida Útil de Seguridad Encapsulada) y la
fuente de autentificación AH (Authentication Header - Encabezamiento
de Autentificación).
Otra ventaja de IPv6 es que, con el fin de
soportar tráfico en tiempo real tal como una videoconferencia, IPv6
tiene una "etiqueta de flujo". El uso del etiquetado de flujo
hace posible a un encaminador conocer a qué flujo de extremo a
extremo pertenece un paquete, y después averiguar qué paquetes
pertenecen a la clase de tráfico en tiempo real. Además la
especificación básica de IPv6 incluye una instalación de
autoconfiguración de dirección. Esto significa que incluso un
usuario novato puede conectar su máquina, o la estación de usuario
final a la red. También puede desarrollar una optimización de
especificaciones por cuanto descarta las partes viejas e inútiles
de IPv4 en tanto que mantiene las partes útiles de IPv4. Además
incluye soporte para Internet móvil.
Se están realizando trabajos dentro de la
Edición 5 de normalización de 3GPP para introducir IPv6 en las
normas 3GPP. La IPv6 especificada dentro del cuerpo de normas IETF
(Internet Engineering Task Force - Grupo de Trabajo de Ingeniería
de Internet) en general no hace ninguna consideración especial al
entorno específico en el dominio celular/inalámbrico, por ejemplo
en lo relativo a los recursos de radio, y en lo relativo a consumo
de energía del terminal. La solución conocida de la
autoconfiguración de IPv6 está descrita en IETF RFC (Request for
Comments -
Petición de Comentarios) 2461. En este documento se describe el algoritmo para enviar los primeros Avisos de Encaminador (RA) iniciales desde un encaminador a una estación de usuario final. Generalmente las constantes que controlan el envío de RA están fijadas de forma que los tres RAs iniciales se envían con un intervalo de 16 segundos.
Petición de Comentarios) 2461. En este documento se describe el algoritmo para enviar los primeros Avisos de Encaminador (RA) iniciales desde un encaminador a una estación de usuario final. Generalmente las constantes que controlan el envío de RA están fijadas de forma que los tres RAs iniciales se envían con un intervalo de 16 segundos.
Después de la fase inicial, un encaminador (por
ejemplo, GGSN), (Nodo Soporte de GPRS de Pasarela) comenzará a
enviar RAs periódicamente, por defecto un RA aproximadamente cada 10
minutos. Se debería tener en cuenta que el IEFT normal, por ejemplo
el RFC 2461, lo deja abierto para especificar valores determinados
en sus constantes específicas para "enlaces" específicos. La
conexión entre un terminal móvil y la GGSN es un enlace específico.
También se debería tener en cuenta que el terminal móvil necesita el
RA para ser capaz de crear su dirección IPv6. El RA contiene el
"Prefijo" que es la primera parte (64 bits) de la dirección
IPv6 de 128 bits. El terminal móvil toma este prefijo, añade un
sufijo de 64 bits (que en el caso de 3GPP podría ser un número al
azar), y después tiene su dirección global IPv6 (o
sitio-local) y puede empezar a comunicar.
El problema es que los RAs no se envía con la
frecuencia suficiente durante la fase inicial dando lugar a una
configuración lenta del GPRS de la conexión del paquete/IP 3G con
Internet o Intranet. Los usuarios finales no quieren esperar por
ejemplo 15 segundos antes de que puedan comenzar a usar la página
que han solicitado en su teléfono móvil, o comenzar la llamada
telefónica vídeo/multimedia después de haber marcado el número. El
deseo general es ser capaz de apretar el botón y después esperar una
respuesta dentro de uno o unos pocos segundos. El problema de
precisamente fijar los parámetros especificados RFC 2461 en un valor
que permita estos RAs frecuentes (por ejemplo a intervalos de 1, 2
ó 3 segundos) es que durante el primer minuto, en vez de enviarlos,
los RAs tendrán que ser enviados a través de una interfaz de radio,
tal vez 30 o más. Esto consumirá recursos de radio y también
recursos de procesamiento en los nodos 3G, tales como GGSN, SGSN,
RNC y en el Nodo B, no para uno sino para cada contexto PDP que se
inicie (véase 3GPP TS 23.060); "General Packet Radio Service -
Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes" (GPRS);
Descripción de Servicio de la Etapa 2. La fijación de los
parámetros de forma que se envíen menos RAs por otra parte dará
lugar a un tiempo de respuesta largo al usuario final.
El documento "Mobility support in IPv6"
(Soporte de movilidad en IPv6) de Johnson y Perkins, 2 de julio de
2001 expone encaminadores IPv6 que envían avisos de encaminador a
estaciones de usuarios finales con una frecuencia constante. La
solución adolece de los mismos inconvenientes discutidos
anteriormente, por ejemplo con referencia a RFC 2461.
Es por tanto un objeto del presente invento
exponer una solución que permita una creación o generación rápida
de una dirección IPv6 para una estación de usuario final, fija o
inalámbrica, para permitir una rápida configuración. Es un objeto
particular del invento exponer una solución mediante la cual la
problemática y las necesidades de un entorno inalámbrico puedan ser
consideradas en lo que a los planes de direccionamiento IPv6 se
refiere. Incluso más particularmente, es un objeto del invento
sugerir una solución mediante la cual se puedan ahorrar recursos de
radio, esto es a través de la cual se eliminen o reduzcan los gastos
de recursos de radio, y a través de la cual se valore el consumo de
energía de las estaciones de usuarios finales de móviles
inalámbricas y no se malgaste en lo relativo a direccionamiento de
IPv6 se refiere.
También es un objeto del invento exponer una
solución, un sistema, una disposición de encaminamiento y un método
particular, que permita un establecimiento rápido de una conexión
IP, por ejemplo una conexión GPRS/UMTS/
WCDMA o 3GPP en particular, a por ejemplo Internet y/o una Intranet, o para una WLAN (Wireless Local Area Network - Red Inalámbrica de Área Local).
WCDMA o 3GPP en particular, a por ejemplo Internet y/o una Intranet, o para una WLAN (Wireless Local Area Network - Red Inalámbrica de Área Local).
Otro objeto más del invento es proveer una
solución a través de la cual se eviten las transmisiones
innecesarias de avisos de encaminador, particularmente para
permitir una optimización en lo relativo a dar información a
estaciones de usuario final inalámbricas sobre lo referente a
información de direccionamiento para permitir la generación de una
dirección IPv6 completa en la estación de usuario final.
Particularmente es un objeto del invento ofrecer al usuario final
un tiempo de respuesta aceptable cuando por ejemplo usa una estación
inalámbrica, tal como una estación móvil 3GPP.
Otro objeto más del invento es proporcionar una
solución a través de la cual se permita una respuesta rápida a la
autoconfiguración de la dirección IPv6 a la vez que se ahorran
recursos de radio en las redes de radio, particularmente dentro del
dominio de 3GPP, o incluso más particularmente dentro del dominio
Subsistema Multimedia 3GPP (IMS), y a la vez que se ahorra energía
de procesamiento en los nodos de la red, por ejemplo en
disposiciones de encaminamiento, tales como las GGSNs.
Estos y otros objetos se consiguen a través de
un sistema, una disposición de encaminamiento y un método como se
ha expuesto en las reivindicaciones independientes. Las aplicaciones
ventajosas o preferidas se dan en las reivindicaciones
dependientes.
De acuerdo con el invento se expone un
dispositivo de encaminamiento, el cual está adaptado para enviar
avisos de encaminador iniciales a una estación de usuario final con
una frecuencia controlable y variable durante una fase inicial.
Está además adaptado para configurar los intervalos de tiempo
variables para que transcurran entre avisos de encaminador
iniciales, por lo que durante dicha fase inicial la frecuencia de
envío es más alta al principio y más baja al final, y cuando la
fase inicial ha transcurrido, la disposición de encaminamiento está
adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija
o constante.
Particularmente los enlaces son enlaces punto a
punto, pero el concepto puede también ser usado para otros enlaces.
Ventajosamente disminuye gradualmente la frecuencia con la que se
envían los avisos de encaminador, es decir aumentan gradualmente
las longitudes de los intervalos de tiempo entre avisos de
encaminador consecutivos. En una aplicación particular las
longitudes de los intervalos de tiempo entre los avisos de
encaminador aumentan exponencialmente. La disminución en la
frecuencia para el envío de los avisos de encaminador puede, en una
aplicación, producirse en transmisiones dadas, por ejemplo en una de
cada dos transmisiones de un aviso de encaminador etc, y por cuanto
las disminuciones en la frecuencia pueden variar, por ejemplo de
menor a mayor.
Ventajosamente los avisos de encaminador son
enviados durante la fase inicial, con una frecuencia variable,
decreciente durante un tiempo dado. Preferiblemente los avisos de
encaminador son enviados durante la fase inicial, con una
frecuencia variable, decreciente, al menos durante un periodo de
tiempo dado y los intervalos de tiempo son configurables, por
ejemplo separadamente, por la disposición de encaminamiento.
En una aplicación particular los avisos de
encaminador iniciales (RAs) durante la fase inicial son enviados a
intervalos de tiempo consecutivos (\DeltaT) variables como
(\DeltaT_{i,i=1,...}) 1s, 2s, 4s, 8s, 16s, 32s, comenzando con
el intervalo de tiempo para enviar un primer aviso de encaminador,
por ejemplo después del establecimiento de conexión. Los avisos de
encaminador iniciales (RAs) pueden ser enviados durante al menos 30
segundos. Los periodos de tiempo que han de transcurrir antes de
enviar un primer RA y posteriormente entre avisos de encaminador
consecutivos con codificación dura o configurables. Después de que
ha transcurrido la fase inicial, la periodicidad para el envío de
avisos de encaminador es fija o constante, o por ejemplo, dada por
un valor máximo o mínimo.
En aplicaciones particulares se pone en práctica
el envío de un mensaje para solicitar información necesaria para la
creación de una dirección IPv6 desde una estación de usuario final a
la disposición de encaminamiento, por ejemplo una solicitud de
encaminador (RS). Tras la recepción de tal mensaje, la disposición
de encaminador solamente envía un aviso de respuesta de encaminador
durante la fase inicial (a menos que sea pedida nuevamente a través
de una RS). Esto es especialmente aplicable a enlaces punto a punto,
ya que entonces sólo hay un ordenador principal en cada enlace. Un
primer aviso inicial del encaminador puede ser enviado desde la
disposición de encaminamiento a una estación de usuario final de
acceso/solicitud inmediatamente tras el acceso/solicitud, es decir
cuando la disposición de encaminador está informada del hecho de que
la estación de usuario final necesita un aviso de encaminador.
Entonces se omite la parte aleatorizada del cálculo como el tiempo o
la transmisión. Esto generalmente presupone que hay solamente un
ordenador principal en el enlace, aunque también podría ser
aplicable en otros casos.
Particularmente el sistema aplica la
autoconfiguración de dirección IPv6. Además el sistema comprende una
red IP, con estaciones de usuarios finales (ordenadores
principales) fijos y/o inalámbricos, por ejemplo un sistema 3GPP,
por ejemplo WCDMA, GSM/GPRS, UMTS, puede también comprender una Red
Inalámbrica de Área Local (WLAN). Entonces, sin embargo, los
enlaces generalmente no son enlaces punto a punto. Para el dominio
3GGP las disposiciones de encaminamiento comprenden GGSNs, es decir
las GGSNs realizan la funcionalidad de encaminamiento en este
aspecto y al menos algunas estaciones de usuarios finales son
ordenadores principales móviles, siendo el prefijo de la dirección
IPv6 suministrado al ordenador principal móvil por el Aviso de
Encaminador (Aviso de encaminador) (RA), y tras la recepción de él
el ordenador principal crea/genera el sufijo IPv6, por ejemplo un
número al azar.
En una aplicación se da un valor máximo o un
valor por defecto, que indica el número total de avisos de
encaminador del periodo de tiempo total de la fase inicial cuando
se ha establecido un enlace entre el ordenador principal móvil
(estación) y la GGSN. La aplicación de envío de Avisos de
Encaminador (RSs) desde la estación móvil a la GGSN para solicitar
un Aviso de Encaminador puede ser realizada, en caso alternativo no
lo es. Después de la transmisión de un Aviso de Encaminador a la
estación de usuario final, la transmisión posterior de los Avisos
de Encaminadores que durante la fase inicial puede ser interrumpida
del RA puede ser vista como una respuesta a una RS, particularmente
para enlaces punto a punto. De acuerdo con el invento también se ha
proporcionado una disposición de encaminamiento en un sistema de
comunicación IP que soporta un plan de direccionamiento IPv6, y que
se conecta con un número de usuarios finales por medio de enlaces.
La disposición de encaminamiento realiza el envío de avisos de
encaminador para proporcionar a una estación de usuario final
información sobre la primera parte (prefijo) de la dirección IPv6.
Los avisos de encaminador a una estación de usuario final son
enviados con una frecuencia controlable y variable durante una fase
inicial, y durante dicha fase inicial, la frecuencia es más alta al
principio y más baja al final. Decrece gradualmente la frecuencia
con la que son enviados los avisos de encaminador, es decir las
longitudes de los intervalos de tiempo antes de enviar un primer
aviso de encaminador y aumenta gradualmente entre avisos de
encaminador sucesivos, particularmente de forma exponencial. Los
Avisos de Encaminador pueden ser enviados durante la fase inicial,
con una frecuencia regular o irregularmente decreciente, al menos
durante un periodo de tiempo dado.
En aplicaciones ventajosas el envío de mensajes
para solicitar información necesaria para la creación de una
dirección IPv6 desde estaciones de usuarios finales a las
disposiciones de encaminamiento se aplica por ejemplo una solicitud
del encaminador (RS). Tras la recepción de tal mensaje, la
disposición de encaminador solamente envía un aviso de encaminador
de respuesta durante la fase inicial, a menos que se reciba una
posterior solicitud del encaminador, que indique que la estación de
usuario en realidad no recibió la RA solicitada. Particularmente se
envía un primer Aviso de Encaminador inicial desde la disposición de
encaminamiento a una estación de usuario final de acceso/solicitud
sustancialmente de forma inmediata tras el acceso/solicitud, es
decir cuando la disposición de encaminador está informada del hecho
que la estación de usuario final necesita un Aviso de Encaminador.
Esto es particularmente ventajoso y apropiado para enlaces punto a
punto tales como por ejemplo entre una GGSN y una MS de un sistema
3GPP, GSM/GPRS. Sin embargo, también es aplicable a cualesquiera
otros enlaces punto a punto. También puede ser aplicado a enlaces
en por ejemplo WLANs, incluso si no hay enlaces punto a punto, si
por ejemplo hay comunicación con un "ordenador principal" en un
momento o si la misma identificación particular, etc está incluida,
de forma que el "ordenador principal" pueda ser distinguido de
otros "ordenadores principales".
Particularmente se da un valor máximo o un valor
por defecto, que indica el número total de avisos de encaminador o
el periodo de tiempo total de la fase inicial cuando se ha
establecido un enlace entre el ordenador principal móvil (estación)
y por ejemplo la GGSN. El invento también aconseja un método para,
en un sistema de comunicación IP que soporta un programa de
direccionamiento IPv6, y que comprende varias estaciones de usuario
final, que conecta con las disposiciones del encaminador a través
de enlaces. Comprende el paso de: enviar avisos de encaminador
desde una disposición de encaminamiento a una estación de usuario
final, para proveer dicha estación de usuario final con información
sobre la primera parte (prefijo) de la dirección IPv6, con una
frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, de
forma que la frecuencia sea más alta al comienzo y más baja al
final de la fase inicial. Particularmente el método comprende el
paso de, durante la fase inicial, incrementar gradualmente, por
ejemplo de forma exponencial, el intervalo de tiempo entre avisos de
encaminador consecutivos, y también además el envío de avisos de
encaminador en la fase inicial al menos durante un intervalo de
tiempo dado. En aplicaciones específicas el método comprende además
los pasos de: realizar el envío de un mensaje para solicitar una
información de direccionamiento IPv6, por ejemplo una solicitud de
encaminador, desde una estación de usuario final a la disposición
de encaminamiento; recibir el mensaje/solicitud de encaminador en
la disposición de encaminamiento; enviar solamente un aviso de
encaminador de respuesta a la estación de usuario final durante la
fase inicial, a menos que reciba una solicitud de encaminador
posterior e incluso más particularmente de envío de un aviso de
encaminador sustancialmente de forma inmediata; sin dilación, a una
estación de usuario final que necesita, por ejemplo indicada por una
solicitud de encaminador, información de direccionamiento IPv6.
A continuación se describirá el invento de una
forma no limitativa con referencia a los dibujos que se acompañan,
en los que:
la Figura 1 ilustra esquemáticamente una
disposición de encaminador que conecta a varias de las
estaciones/ordena-
dores principales, por ejemplo a través de Enlaces Ethernet punto a multipunto, en los que se puede aplicar el concepto del invento;
dores principales, por ejemplo a través de Enlaces Ethernet punto a multipunto, en los que se puede aplicar el concepto del invento;
la Figura 2 ilustra muy esquemáticamente una
disposición de encaminamiento que conecta con varias estaciones de
usuario final/ordenadores principales a través de enlaces punto a
punto de un sistema en el que se puede aplicar el concepto del
invento;
la Figura 3 ilustra el plano de señalamiento de
un acceso no transparente IPv6 a una Intranet o a una ISP
(Proveedor de Servicios de Internet);
las Figuras 4A, 4B ilustran la activación del
contexto PDP (Protocolo de Datos por Paquetes) en el caso no
transparente IPv6;
la Figura 5 ilustra la autoconfiguración de
dirección sin estado IPv6;
la Figura 6 ilustra la autoconfiguración de
dirección con estado IPv6;
la Figura 7 ilustra la fase inicial del envío de
RAs de acuerdo con el invento de detección de encaminador y prefijo
en el dominio 3GPP;
la Figura 8 ilustra una aplicación del concepto
del invento en el que solamente se envía un RA inicial después de
la recepción de una Solicitud de Encaminador RS; y
la Figura 9 ilustra una aplicación de acuerdo
con el invento en la que no se usa la aleatorización cuando se
envía un RA en respuesta a una RS.
La Figura 1 ilustra muy esquemáticamente un caso
en el que un encaminador 1_{00} está conectado a los ordenadores
principales 1_{01}, 1_{02} a través de un primer enlace A_{0}
y a los ordenadores principales 1_{03}, 1_{04}, 1_{05},
1_{06}, a través de un enlace B_{0}, es decir conexiones punto a
punto. Por ejemplo, puede comprender un Enlace Ethernet. Ésta es
una aplicación general, por ejemplo referida en IETF RFC 2461.
Sin embargo, la Figura 2 muestra un encaminador
10 conectado a los ordenadores principales 1_{1}, 1_{2},
1_{3}, 1_{4}, a través de enlaces independientes A, B, C, D, es
decir sólo hay un ordenador principal en cada enlace (enlaces punto
a punto).
Tales disposiciones son por supuesto conocidas,
pero el concepto del invento se refiere al direccionamiento IPv6 en
tales aplicaciones, a las que se pueden proporcionar mejoras. Los
ordenadores principales pueden, por ejemplo, comprender estaciones
móviles 3CPP. De acuerdo con el invento el procedimiento de
direccionamiento IPv6, por ejemplo de RFC 2461 está mejorado para
tales disposiciones, esto es ambos enlaces punto a multipunto y
punto a punto en general.
El invento será explicado específicamente
mediante aplicaciones relativas a GSM/GPRS, aunque el concepto es
igualmente aplicable a cualesquiera otras aplicaciones con
disposiciones de encaminamiento que comunican con estaciones de
usuario final, específicamente a través de enlaces punto a punto, es
decir cuando precisamente hay una estación de usuario final en cada
enlace, pero también a través de enlaces punto a multipunto.
El acceso a Internet, Intranet o ISP puede
implicar funciones específicas tales como: autentificación de
usuario, autorización de usuario, encriptación de extremo a extremo
entre una estación de usuario final (también llamada MS, Equipo de
Terminal de ordenador principal, TE y Terminal Móvil, MT) e
Intranet/ISP, asignación de una dirección dinámica que pertenece al
espacio de direccionamiento PLMN/Intranet/ISP, autoconfiguración de
dirección IPv6, etc. Para este fin el Dominio de Paquetes puede
ofrecer bien un acceso transparente directo a la Internet o bien un
acceso no transparente a la Intranet/ISP. En este caso el Dominio
por Paquetes, es decir el GGSN (Gateway GPRS Support Node - Nodo
Soporte de GPRS de Pasarela).
El mecanismo para la configuración del ordenador
principal y la autentificación de usuario descrita aquí son
aplicables a la activación del primer contexto activado de una
dirección PDP específica (que usa el "PDP Context Activation
Procedure" - Procedimiento de Activación de Contexto PDP). La
activación de cualesquiera contextos subsiguientes de esa dirección
PDP, que usa el "Secondary PDP Context Activation Procedure"
(Procedimiento de Activación de Contexto PDP secundario), así como
el uso de TFTs (Traffic Flow Templates - Plantillas de Flujo de
Tráfico) se describe en 3GPP TS 23.060 también referido a lo
anterior.
Para los accesos transparentes se da a la MS
(Mobile Station - Estación Móvil) una dirección que pertenece al
espacio de direccionamiento del operador. La dirección se da bien en
abono, en cuyo caso es una dirección estática o una activación de
contexto PDP, en cuyo caso es una dirección dinámica. Esta dirección
se usa para envío de paquetes entre la Internet y la GGSN y dentro
de la GGSN. La IPV6 Stateless Address Autoconfiguration
(Autoconfiguración de Dirección Sin Estado IPv6), descrita antes,
proporciona un modo conveniente de asignar a la MS una dirección
IPv6. Para acceso transparente la MS no necesita que le sea enviada
petición de autentificación alguna en el contexto de activación PDP
y la GGSN no necesita tener parte alguna en el proceso de
autentificación/autorización de usuario. El caso transparente
proporciona al menos un servicio básico ISP (Internet Service
Provider - Proveedor de Servicio de Internet). Como consecuencia de
esto puede por tanto proporcionarse un servicio de portador para un
túnel a una Internet privada.
La comunicación entre la PLMN y la Intranet
puede ser realizada sobre cualquier red, incluso una red no segura,
por ejemplo la Internet. No existe un protocolo de seguridad
específico entre GGSN y la Intranet debido a que la seguridad está
asegurada en una base de extremo a extremo entre la MS y la Intranet
por el "Protocolo Intranet" (Protocolo Intranet), por ejemplo
IP sec, IETF FRC 1825. La autentificación y encriptación de los
datos del usuario se hacen dentro del "Protocolo Intranet" si
es necesaria cualquiera de ellas. Este "Protocolo Intranet"
puede también transportar direcciones privadas (IP) que pertenecen
al espacio de direcciones de Intranet.
Para el acceso IPv6 No Transparente de
instalación a una Intranet o ISP, la Autoconfiguración de Dirección
IPv6 ofrece una característica importante a la estructura TCP/IP
(véase RFC IETF 2461 y RFC 2462). Simplifica la configuración del
ordenador principal móvil, de la configuración de la red y de la
gestión de la red. La adopción de la autoconfiguración 3GPP también
está preparada para permitir futuras ampliaciones, por ejemplo para
permitir el cambio de numeración del sitio.
En IPv6 el proceso de configuración del acceso a
una Intranet o ISP implica dos fases de señalización. La primera
fase de señalización se realiza en el plano de control, seguida por
una segunda fase de señalización realizada en el plano de usuario.
La fase de señalización en el plano de usuario puede ser sin estado
o con estado. El procedimiento sin estado, que implica solamente
las MS y GGSN, se describe más adelante. El procedimiento con
estado, que implica las MS, GGSN (como agente relevador DHCP) y uno
o varios servidores DHCP en la Intranet o ISP, también se describe
más adelante en este documento.
Tanto si se usa autoconfiguración de dirección
con estado o sin estado, el procedimiento es configurado de acuerdo
con el APN (Access Point Name - Nombre de Punto de Acceso) en la
GGSN. Para APNs configurados como sin estado, la GGSN debe
solamente usar la parte Prefijo de 64 bits de la dirección IPv6 para
determinar cómo reenviar paquetes IP terminados en móvil. La
autoconfiguración con estado puede también coexistir con la
autoconfiguración sin estado. En ese caso, el TE (Equipo del
Terminal) deberá usar la autoconfiguración sin estado para asignar
la dirección, y la autoconfiguración con estado para configurar
parámetros adicionales. La autoconfiguración de dirección que usa
tanto la autoconfiguración sin estado como la autoconfiguración con
estado no debería usarse de forma general ya que 3GPP solamente
soporta una MS que tiene un prefijo, aunque en otras aplicaciones
podría ser aplicable.
Para IPv6 PDP Activación de Contexto se da a la
MS una dirección IPv6 que pertenece al espacio de direccionamiento
Intranet/ISP. Se puede dar una dirección IPv6 dinámica usando bien
autoconfiguración de dirección sin estado o con estado. Esta
dirección IPv6 se usa para el envío de paquetes dentro de la GGSN y
para el envío de paquetes en Intranet/ISP. La MS puede enviar una
solicitud de autentificación en activación de contexto PDP y la GGSN
puede solicitar la autentificación del usuario desde un servidor,
como Radius, AAA,..., que pertenezca a Intranet/ISP. Las opciones
de configuración de protocolo son recuperadas (si se solicita por la
MS en la activación de contexto PDP) desde algún servidor (Radius o
AAA,...,) que pertenece a Intranet/ISP. Con el fin de evitar
cualquier conflicto entre la dirección local - enlace de la MS y la
de la GGSN, el Interfaz-Identificador usado por la
MS para formar su dirección local-enlace debe ser
asignada por la GGSN. El MT (Terminal Móvil) puede entonces obligar
al uso de este Interfaz/Identificador por el TE (Equipo Terminal).
Esto es válido para la autoconfiguración de ambas direcciones sin
estado y con estado. La Figura 3 muestra el plano de señalización
del caso no transparente de IPv6.
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En el ejemplo de flujo de señalización de las
Figuras 4A, 4B, PPP se usa como protocolo de capa 2 a través del
punto de referencia R. El MT actúa como un servidor PPP y traduce
las Opciones de Configuración de Protocolo en IEs de mensaje MS. El
GTP-C (GPRS Tunnelling Protocol - Protocolo de
Tunelización de GPRS) traduce esta información sin cambiar a la
GGSN que usa la información por ejemplo para la autentificación
RADIUS. El resultado de la autentificación del ordenador principal
es transportado a través del GTP de vuelta a la SGSN, que releva la
información en el MT. El MT finaliza la negociación IPv6CP enviando
un IPv6CP Confirmación de Configuración al TE con las opciones
apropiadas incluidas, por ejemplo
Interfaz-Identificador. El
Interfaz-Identificador se deberá usar en una
dirección local-enlace para que sea capaz de
realizar la autoconfiguración de dirección IPv6.
En el flujo de las Figuras 4A, 4B el TE envía
una orden AT al MT para fijar los parámetros e introducir el modo
PPP. El MT contesta con una respuesta AT. LCP negocia
Maximum-Receive-Unit (Unidad de
Recepción Máxima) y el protocolo de autentificación. El protocolo
de autentificación negociado es bien CHAP, PAP o "ninguno". El
MT deberá tratar de conseguir CHAP como una primera prioridad. Si el
protocolo de negociación es bien CHAP o PAP, el TE se autentifica
él mismo ante el MT por medio de ese protocolo. El MT almacena los
datos de autentificación necesarios y envía una confirmación
positiva obligada de la autentificación al TE. El TE solicita
negociación Interfaz-Identificador de IPv6 enviando
el mensaje Petición de Configuración de IPv6CP al MT.
El MT envía el mensaje de solicitud de
activación de contexto PDP a la SGSN, que incluye las Opciones de
Configuración de Protocolo. Las Opciones de Configuración de
Protocolo pueden contener opciones LCP negociadas tales como el
Protocolo de Autentificación negociado así como cualesquiera datos
de autentificación almacenados en el MT. La MS deberá dejar la
Dirección PDP vacía para la asignación de dirección dinámica y fijar
el Tipo PDP en IPv6. La SGSN envía un mensaje de solicitud de
creación de contexto PDP a la GGSN elegida que incluye las Opciones
de Configuración de Protocolo no modificadas. El GGSN deduce de la
APN el tipo de asignación de dirección IPv6 (sin estado o con
estado); la fuente de los Prefijos IPv6 en el caso sin estado
(conjunto de prefijos internos GGSN, o servidor de asignación de
dirección externo); cualesquiera servidor o servidores para ser
usados para la asignación, autentificación y/o recuperación de
opciones de configuración de protocolo; el protocolo como Radius
para ser usado con este o estos servidores; el dispositivo de
comunicación y seguridad necesaria para mantener un diálogo con
este o estos servidores por ejemplo túnel, asociación de seguridad
IPSsec, conexión de marcación (usando posiblemente PPP), etc.
Como un ejemplo, la GGSN puede usar una de las
siguientes opciones: conjunto de Prefijos Internos de GGSN para
asignación y no autentificación de prefijo IPv6; conjunto de
Prefijos Internos de GGSN para asignación de prefijo IPv6 y RADIUS
para autentificación. El servidor RADIUS responde bien con un
Aceptación de Acceso o un Rechazo de Acceso al cliente de RADIUS en
la GGSN; RADIUS para autentificación y asignación de prefijo IPv6.
El servidor RADIUS responde bien con una Aceptación de Acceso o un
Rechazo de Acceso al cliente de RADIUS en la GGSN. Los Prefijos
IPv6 en un conjunto de Prefijos Internos GGSN deberán ser
configurables y estructurados según APN o conjunto de APNs dentro
del mismo ámbito de direccionamiento.
La GGSN deberá en el IE de Dirección PDP en la
Create PDP Context Response (Respuesta a la Creación de Contexto
PDP) devolver una dirección IPv6 compuesta por un Prefijo de 64 bits
y un Identificador-Interfaz de 64 bits. Si se ha
configurado en este APN una autoconfiguración de dirección sin
estado, el prefijo asignado por la GGSN o el servidor externo
RADIUS deberá ser único globalmente o de un sitio único. Si se ha
configurado una autoconfiguración de dirección con estado en este
APN, la parte prefijo de la dirección IPv6 devuelta en el IE de
Dirección PDP deberá ser fijada en el prefijo del enlace local. La
GGSN deberá analizar los valores solicitados de todas las opciones
de protocolo contenidas en las Opciones de Configuraciones de
Protocolo recibidas.
La GGSN envía de vuelta a la SGSN un mensaje
Respuesta a la Creación de Contexto PDP, que contiene el IE de
Dirección PDP y el IE de Opción de Configuración de Protocolo. El
valor de la causa deberá ser fijado de acuerdo con el resultado de
la autentificación y configuración del ordenador principal.
Dependiendo del valor de la causa recibido en el Creación de
Contexto PDP Response, la SGSN bien almacena el prefijo IPv6 del IE
de la Dirección PDP y envía una Aceptación de Activación de
Contexto PDP a la MS o, envía un Rechazo de Activación de Contexto
PDP a la MS. Si las Opciones de Configuración de protocolo son
recibidas de la GGSN, la SGSN deberá relevar ésas en la MS.
En caso de haber enviado a la MS una Aceptación
de Contexto PDP que contiene una Dirección PDP no cero, el MT
extrae el Interfaz-Identificador de la dirección
recibida del IE de la Dirección PDP e ignora la parte Prefijo. Si
este Interfaz-Identificador es idéntico al
Interfaz-Identificador experimental indicado en el
mensaje de Configuración-Petición de IPv6CP enviado
desde el TE, el MT envía un paquete de Confirmación de
Configuración de IPV6CP, que indica este
Interfaz-Identificador, al TE. Si el
Interfaz-Identificador extraído de la dirección
contenida en el IE de Dirección PDP no es idéntico al
Interfaz-Identificador experimental indicado en el
mensaje Petición de Configuración de IPv6CP enviado desde el TE, el
MT envía un paquete IPv6 Configure Nak, que indica el
Interfaz-Identificador extraído de la dirección
contenida en el IE de Dirección PDP, al TE. El TE entonces envía un
nuevo mensaje Solicitud de Configuración de IPv6CP al MT, que indica
el mismo Interfaz-Identificador como fue indicado
en el IPv6CP Configure Nak recibido (indicado por la línea de
trazos Solicitud de Configuración y Confirmación de Configuración de
IPv6CP en las figuras 4A, 4B). Finalmente el MT responde con un
paquete Confirmación de Configuración de IPv6CP.
En caso de que una Aceptación de Contexto PDP
que contiene una Dirección PDP igual a cero fuera enviada a la MS,
la GGSN obligará a la MS a realizar una Autoconfiguración de
Dirección con Estado, fijando la bandera M en el RA será enviada a
la MS. En caso de haber enviado a la MS un Rechazo de Contexto PDP
el MT envía un LCP Petición de Terminación al TE.
Cuando el TE ha aceptado el
Interfaz-Identificador dado por el MT, se establecen
el enlace de plano de usuario desde el TE a la GGSN y el
ISP/Intranet externo y la autoconfiguración de la dirección IPv6
puede avanzar. En caso de haber enviado al TE un paquete de
solicitud de terminación de enlace, al TE y el MT negocian la
terminación del enlace. El MT puede entonces enviar una respuesta
final AT para informar al TE sobre la activación de Contexto PDP
rechazada. Una Petición de Terminación LCP origina la desactivación
de Contexto PDP.
A continuación se describirá la
Autoconfiguración de Dirección sin estado IPv6 con referencia a la
Figura 5. La primera línea corresponde sustancialmente a las
Figuras 4A, 4B. Como se ha descrito en 3GPP TS 23.060, un Contexto
PDP IPv6 tipo PDP está únicamente identificado por la parte de
prefijo de la dirección IPv6 solamente. La MS puede seleccionar
cualquier valor para la parte Interfaz-Identificador
de la dirección. La única excepción es el
Interfaz-Identificador de la dirección
local-enlace usada por la MS. Este
Interfaz-Identificador debe ser asignado por la
GGSN para evitar cualquier conflicto entre la dirección
local-enlace de la MS y la de la propia GGSN.
Para IPv6 la fase Activación de Contexto PDP es
seguida por una fase de autoconfiguración de dirección. Para los
APNs configurados para usar Configuración de Dirección sin estado el
procedimiento puede por ejemplo ser el siguiente: después de la
primera fase de configuración de IPv6 accede a una Intranet o a ISP,
la GGSN ha dado al TE un Interfaz-Identificador
IPv6. El TE usa este Interfaz-Identificador para
crear una IPv6 Link-Local Unicast Address
(Dirección de Unidifusión Enlace-Local de IPv6).
Antes de que el TE pueda comunicar con otros
ordenadores principales o TEs en la Intranet/SIP, el TE debe
obtener una IPv6 Global/Site-Local Unicast Address
(Dirección de Unidifusión Local-Sitio/Global de
IPv6). La forma más sencilla es el procedimiento Autoconfiguración
de Dirección sin estado de IPv6 descrito más adelante y un 3GPP TS
23.060. El procedimiento es sustancialmente coherente con el IETF
REC 2462. El procedimiento posterior tiene lugar mediante la
señalización en el plano de usuario. Se hace en el enlace entre el
TE y la GGSN. De la perspectiva TE la GGSN es ahora el primer
encaminador en el enlace.
Después de haber enviado la GGSN un mensaje
Create PDP Context Response (Respuesta a la Creación de Contexto
PDP) a la SGSN, deberá comenzar a enviar Avisos de Encaminador en el
nuevo enlace MS-GGSN establecido por el Contexto
PDP. La inclusión de una opción de información de Prefijo con un
Prefijo y fijada la bandera A ("Autonomous address configuration
flag" - Bandera de configuración de dirección autónoma) indica a
la MS que la autoconfiguración de la dirección sin estado deberá
ser hecha. Se fijará la bandera L (el prefijo puede ser usado para
una determinación en enlace).
La vida de servicio del Prefijo deberá fijarse
en una vida de servicio infinita. Esto es, el Prefijo es liberado
en la desactivación de Contexto PDP.
Cuando la GGSN indica autoconfiguración de
dirección sin estado, se debe dejar la bandera M eliminada en el
mensaje Aviso de Encaminador. Una MS no debería hacer
autoconfiguración de direcciones sin estado y con estado
simultáneamente, ya que en el dominio 3GPP no se permiten prefijos
múltiples. No obstante, se puede fijar la bandera O, ya que no da
lugar a direcciones adicionales. Cuando la MS ha encontrado una
indicación para autoconfiguración de dirección sin estado, deberá
ignorar la bandera M.
De acuerdo con el invento la manipulación de
Avisos de Encaminador es en gran medida coherente con lo que se ha
especificado en IETF RFC 2461. Alguna manipulación más específica de
la MS-GGSN se podrá aplicar de todos modos. La GGSN
envía Avisos de Encaminador. El Prefijo enviado en el Aviso de
Encaminador deberá tener una longitud de 64 bits y deberá ser
idéntico al Prefijo devuelto en el Create PDP Context Response
(Respuesta a la Creación de Contexto PDP). Su vida de servicio
deberá fijarse en infinita. En la práctica, la vida de servicio de
un Prefijo será la vida de servicio de su Contexto PDP. Deberá haber
exactamente un Prefijo incluido en el Aviso de Encaminador.
La aplicación de Solicitud de Encaminador puede
ser realizada o no (indicada mediante una línea de trazos en la
Figura 5). De acuerdo con el invento las RAs durante la fase inicial
son enviadas con una frecuencia variable, más alta al principio y
más baja al final. En una puesta en práctica (también aplicable al
caso con estado descrito con referencia a la Figura 6) los
intervalos de tiempo entre los subsiguientes intervalos de tiempo
aumentan exponencialmente (o de cualquier otra forma). Un motivo
para ello es por lo tanto permitir una configuración de plano de
usuario más rápida y ahorrar energía en la estación de usuario final
(ordenador principal MS/TE/MT que depende de la aplicación).
La estación de usuario final TE/MS puede emitir
una Solicitación de Encaminador (si está puesta en práctica)
directamente después del establecimiento del plano de usuario en una
aplicación. Esto activará a la GGSN para enviar un Aviso de
Encaminador inmediatamente, y después de esto no se envían más RAs
durante la fase inicial, en particular aplicaciones particularmente
para enlaces punto a punto o al menos "enlaces punto a punto"
en lo que a direccionamiento se refiere.
La Figura 6 ilustra un flujo de señalización
para Autoconfiguración de Dirección con estado IPv6. Para IPv6 la
fase Activación de Contexto PDP es seguida por una fase de
autoconfiguración de dirección. Para los APNs configurados para
usar Autoconfiguración de Dirección con estado el procedimiento
puede por ejemplo ser como se explica aquí. Después de la primera
fase de configuración del acceso IPv6 a una Intranet o ISP, la GGSN
ha dado al TE un Interfaz-Identificador IPv6. El TE
usa este Interfaz-Identificador para crear una IPv6
Link-Local Unicast Address (Dirección de
Unidifusión Enlace-Local IPv6). Después de que la
GGSN ha enviado un mensaje Create PDP Context Response (Respuesta a
la Creación de Contexto PDP) a la SGSN, deberá comenzar a enviar
Avisos de Encaminador en el nuevo enlace MS-GGSN
establecido por el Contexto PDP. Esto será coherente con lo que
está especificado en RFC 2461 con la diferencia de que la frecuencia
con la que se envían los RAs iniciales (a la izquierda entre MS
(estación de usuario final u ordenador principal) y la GGSN) es
variable, más alta al principio y más baja al final de la fase
inicial.
(Después de la fase inicial la GGSN envía Avisos
de Encaminador periódicamente). Cuando el APN está configurado para
usar Autoconfiguración de Dirección con estado, los Avisos de
Encaminador no deberán contener ninguna opción Información de
Prefijo y deberá ser fijada la bandera M ("Manager Address
Configuration Flag" - Bandera de Configuración de Dirección de
Gestor). El TE/estación de usuario final/MS puede emitir una
Solicitud de Encaminador directamente después del establecimiento
del plano de usuario. Sin embargo, las Solicitaciones de
Encaminador no son necesariamente puestas en práctica. No obstante,
si se ponen en práctica, esto puede activar la GGSN para enviar un
Aviso de Encaminador inmediatamente, de acuerdo con una aplicación.
Después de esto no se envían más RAs en la fase inicial. Cuando el
TE ha recibido un Aviso de Encaminador con la bandera M fijada
deberá iniciar una configuración de DHCPv6 que incluye una solicitud
de una dirección de IPv6. En los posteriores Avisos de Encaminador
enviados por GGSN en el enlace MS-GGSN la opción de
información de Prefijo debería aún ser excluida, aun cuando GGSN ha
aprendido el Prefijo de la MS a través del agente relevador DHCP.
El Prefijo no necesita ser avisado ya que todas las direcciones
están sin de enlace, y en este caso no necesita ser señalada
autoconfiguración de dirección sin estado (véase RFC 2461).
Para que la Autoconfiguración de Dirección sin
estado y con estado de IPv6 funcione adecuadamente la GGSN tiene
que actuar como un encaminador con respecto a la MS. A este respecto
la GGSN deberá ser generalmente coherente con los RFCs que
especifican este proceso (por ejemplo RFC 2462 y RFC 2461). RFC 2461
especifica un conjunto de variables de configuración de encaminador
conceptuales. Algunas de éstas necesitan una interpretación
específica del enlace MS-GGSN y están definidas de
acuerdo con APN.
MaxRtrAdvInterval Deberá tener un
valor por defecto de 21.600 segundos (6 h)
MinRtrAdvInterval Deberá tener un
valor por defecto de 0,75*MaxRtrAdvInterval, es decir 16.200
segundos (4,5 h)
AdvValidLifetime Deberá tener un
valor que dé Prefixes infinite lifetime, es decir 0xFFFFFFFF. El
prefijo asignado permanece Preferred hasta PDP Context
Deactivation
AdvPreferredLifetime Deberá tener
un valor que da Prefixes infinite lifetime, es decir 0xFFFFFFFF. El
prefijo asignado permanece Preferred hasta PDP Context
Deactivation
RFC 2461 también especifica varias constantes
del protocolo. De acuerdo con el presente invento, sin embargo,
algunas de ellas deberán tener valores específicos. Éstos son:
MAX_INITIAL_RTR_ADVERT_INTERVAL
Esta constante puede ser variable, por ejemplo
dentro del dominio 3GPP. Puede tener un valor que gradualmente
aumente (exponencialmente o por algún otro medio) con el número de
Avisos de Encaminador iniciales enviados. Por ejemplo, la GGSN
puede enviar Avisos de Encaminador iniciales después de 1, 2, 4, 8,
16 y 32 segundos. Esto posibilitará una rápida configuración del
enlace MS-GGSN en la mayoría de los casos, mientras
que todavía permite al TE recibir un Aviso de Encaminador dentro de
la fase inicial, incluso en caso de malas condiciones de radio o de
tiempo de respuesta lento, sin tener que enviar un gran número de
Avisos de Encaminador iniciales
MAX_INITIAL_RTR_ADVERTISSEMENTS
Éste es el número de Avisos de Encaminador
enviados durante la fase inicial después de que el enlace
MS-GGSN ha sido establecido. En una aplicación
específica deberá tener un valor por defecto de forma que los Avisos
de Encaminador iniciales sean enviados al menos durante 30
segundos. El valor real depende de la aplicación de
MAX_INITIAL_RTR_ADVERT_INTERVAL
Después de la fase inicial la periodicidad es
controlada por las constantes MaxRtrInterval y
MinRtrAdvInterval.
A continuación se explicará más detalladamente
el concepto del invento y algunas aplicaciones específicas con
referencia a las Figuras 7, 8 y 9.
Se supone que por cada usuario final debería
haber algún ordenador principal, estación móvil, Equipo de Terminal
y/o Terminal Móvil. Por ejemplo, si un ordenador portátil está
conectado a una MS, el ordenador portátil actúa como una TE (IP -
ordenador principal) y la estación móvil como un MT.
La Figura 7 ilustra el flujo de señalización de
un encaminador y el descubrimiento de prefijo en el dominio 3GPP
durante la fase inicial de envío de Avisos de Encaminador, RAs,
desde un encaminador, aquí una GGSN, y un ordenador principal
(estación de usuario final), por ejemplo una estación móvil (MS)
3GPP.
RA_{1}, RA_{2} representan RAs iniciales,
por ejemplo de acuerdo con IETF RFC 2461 como se ha mencionado
anteriormente, i_{x} para X=1,...n ilustra el intervalo de tiempo
entre RAs consecutivas (o más bien el intervalo de tiempo que
debería transcurrir desde la activación de Contexto PDP hasta la
primera RA (RA_{1}) y posteriormente los intervalos de tiempo
entre RAs consecutivas). De acuerdo con IETF RFC 2461 i_{x}
debería ser un valor fijo dado por la constante de encaminador
MAX_INITIAL_ADVERT_INTERVAL. Esto significa que todos los i_{x}:s
(para x=1,...n) son similares (con la excepción de un pequeño
componente o fracción aleatorizados). De acuerdo con el invento,
por el contrario, cada intervalo de tiempo i_{x} puede ser
seleccionado libre e independientemente de los otros intervalos de
tiempo. En aplicaciones ventajosas se puede usar un algoritmo o
función apropiados para controlar los valores i_{x}. En una
aplicación particularmente ventajosa se aplica un incremento
exponencial. En una aplicación más ventajosa cada i_{x} debería
ser configurable, en la disposición de encaminamiento,
particularmente en la GGSN.
La Figura 8 muestra una aplicación particular de
acuerdo con la cual se pueden abortar las RAs iniciales. Si se pone
en práctica el envío de Peticiones de Encaminador (RS), si una RS
llega durante la fase inicial de envío de las RAs se devuelve
solamente una respuesta de RA (por ejemplo, de acuerdo con 6.2.6 en
RFC 2461). De acuerdo con el invento no se envían más RAs iniciales
después de esto.
En la Figura 8 se supone que el encaminador
(GGSN) recibe una RS después de haber enviado RA_{2}. Después de
recibir la RS, es enviada una RA (RA de respuesta) (antes de que
haya transcurrido el intervalo de tiempo correspondiente) y
RA_{3}, RA_{4} no son enviadas (indicado por medio de líneas de
trazos). Solamente se envía la "RA de respuesta", y las
siguientes (no iniciales) RAs periódicas o RAs "no solicitadas"
de acuerdo con 6.2.4 en RFC 2461. En un caso particular una RS
puede ser recibida antes de que hayan sido enviadas cualesquiera
RAs iniciales. Entonces solamente se enviará la RA de respuesta, es
decir la RA que es una respuesta a la RS.
Otra aplicación particular se refiere a la
omisión del componente aleatorio en el envío de una RA en respuesta
a una RS en el enlace punto a punto entre la estación de usuario
final (ordenador principal/MS) y la disposición de encaminamiento
(GGSN). Esto está ilustrado en la Figura 9. De acuerdo con el
presente invento t_{1} está siempre fijado para ser 0, como
opuesto a por ejemplo RFC 2461, sección 6.2.6, de acuerdo con la
cual t_{1} tiene que ser un tiempo aleatorio entre 0 y
MAX_RA_DELAY_TIME segundos, por defecto 0,5 segundos. Esto es
particularmente ventajoso ya que además acelera la configuración y
puede ser hecho ya que se refiere a enlaces punto a punto. Sin
embargo, también para enlaces que no son punto a punto, por ejemplo
en las WLANs esto podría ser aplicado si se aplica la comunicación
con un ordenador principal en un momento, o si se aplica una
configuración de dirección específica, por ejemplo si los enlaces
son punto a punto desde un "punto de vista de dirección".
Por lo tanto, de acuerdo con una aplicación
ventajosa del invento, las RAs tienen que ser enviadas
frecuentemente al principio y menos y menos frecuentemente hasta
que haya pasado algún tiempo, por ejemplo durante la fase inicial
(véase envío de RAs). Los valores de los intervalos de tiempo entre
Contexto PDP con éxito y la primera RA inicial y entre RAs
iniciales consecutivas con codificación dura o configurables.
Una optimización, como la referida
anteriormente, puede también hacerse si el terminal móvil está
preparado para enviar una Solicitación de Encaminador (RS). Sin
embargo, los terminales móviles además NO están diseñados para
enviar RSs, para ahorrar energía de la batería o posiblemente
tiempo. Sin embargo, si un terminal usa una RS para solicitar una
RA desde la GGSN, es posible una optimización del algoritmo de RA.
El terminal envía la RA solicitada pero se evitan las RAs iniciales
posteriores. Particularmente si el terminal móvil (MS) es el único
ordenador principal conectado al enlace MS-GGSN, las
RAs no necesitan ser enviadas ya más. Sólo pueden ser enviadas las
RAs periódicas (la siguiente RA, por ejemplo, 6 horas) más tarde. Si
la RA enviada desde GGSN a la MS por alguna razón se pierde, la MS
repetirá su solicitud (RS) que como consecuencia tendrá una
respuesta RA.
Para resumir esta aplicación, si una MS envía
una RS cuando consigue con éxito responder a Create PDP Context
Request Petición a la Creación de Contexto PDP), la GGSN envía una
RA y después para de enviar más RAs iniciales.
Una aplicación particular posterior se refiere a
la exclusión de la parte de aleatorización cuando se calcula cuándo
enviar RAs, por ejemplo en respuesta a una RS. Esto es
particularmente apropiado cuando solamente hay un ordenador
principal en el enlace.
Los motivos para no aplicar la parte aleatoria
en los tiempos de transmisión de RAs es para hacer posible una
configuración de plano de usuario más rápida y un menor consumo de
energía durante largos periodos de funcionamiento continuado. Si
bien el enlace 3GPP MS-GGSN (como algún enlace punto
a punto) es un caso especial con solamente un ordenador principal
en el enlace - la MS. Por lo tanto, es posible enviar la RA
inmediatamente cuando se recibe la RS. Esto también dará al usuario
final unos mejores tiempos de respuesta. No obstante, en algunos
casos es posible omitir las partes aleatorias cuando hay más
ordenadores principales en el enlace, como se ha discutido
anteriormente.
Es una ventaja del invento que la energía de
procesamiento pueda ser ahorrada y que se puedan ahorrar recursos
de radio (en entornos móviles). También es una ventaja que se den
tiempos de respuesta precisos, por ejemplo para permitir una
configuración rápida.
El invento por supuesto no está limitado a las
realizaciones ilustradas específicamente. Es aplicable a Internet
en general, por ejemplo dentro del dominio de las redes fijas e
inalámbricas (WCDMA, GSM, GPRS) del dominio IP3GPP en general, así
como las WLANs. Particularmente es aplicable al dominio del
Subsistema Multimedia del IP (IMS) del 3GPP, que es un dominio
específico dentro de 3GPP en el que muchos servicios multimedia
interactivos están especificados y normalizados.
Claims (33)
1. Un sistema de comunicación que comprende
varias estaciones de usuarios finales (ordenadores principales)
(1_{1},1_{2},1_{3},1_{4},) conectados a través de accesos de
redes y disposiciones de encaminamiento (10), cuyo sistema soporta
un plan de direccionamiento IPv6 (Protocolo de Internet versión 6),
en el que las estaciones de usuarios finales
(1_{1},1_{2},1_{3},1_{4},) están conectadas a las
disposiciones de encaminamiento (10) a través de enlaces, siendo el
envío de avisos de encaminador desde disposiciones del encaminador
a las estaciones de usuarios finales (ordenadores principales)
preparadas para soportar la provisión de direcciones IPv6 para la
estación de usuario final (1_{1},1_{2},1_{3},1_{4},),
caracterizado porque una disposición de encaminamiento (10)
está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales
(RA_{1},...RA_{n}) a una estación de usuario final
(1_{1},1_{2},1_{3},1_{4},) con una frecuencia controlable y
variable durante una fase inicial, estando adaptada la disposición
de encaminamiento (10) para configurar los intervalos variables de
tiempo para que transcurran entre avisos de encaminador iniciales
(RA_{1},...RA_{n}), en los que, durante dicha fase inicial, la
frecuencia de envío sea más alta al principio y más baja al final,
y porque cuando la fase inicial haya transcurrido la disposición de
encaminamiento (10) esté adaptada para enviar avisos de encaminador
con una periodicidad fija o constante.
2. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia con la
que los avisos de encaminador iniciales (RA_{1},...RA_{n}) son
enviados disminuye gradualmente, es decir las longitudes de los
intervalos de tiempo entre avisos de encaminador iniciales aumentan
gradualmente.
3. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque la disposición de encaminador está adaptada para enviar
avisos de encaminador iniciales durante la fase inicial con una
frecuencia variable regular o irregularmente decreciente, al menos
durante un periodo de tiempo dado y porque la disposición de
encaminamiento (10) está adaptada para configurar los intervalos de
tiempo separadamente.
4. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la disminución
en la frecuencia para el envío de avisos de encaminador iniciales se
produce en tiempos de transmisión dados, por ejemplo cada dos
tiempos de transmisión de un aviso de encaminador inicial y porque
las disminuciones en la frecuencia son variables.
5. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque la disposición de encaminador (10) está adaptada para enviar
avisos de encaminador iniciales (RA_{1},...RA_{n}) durante la
fase inicial con intervalos de tiempo consecutivos
(\DeltaT_{i,i=1,...}) 1s, 2s, 4s, 8s, 16s, 32s, comenzando con
el intervalo de tiempo para enviar un primer aviso de encaminador,
es decir después del establecimiento de conexión.
6. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque las longitudes
de los intervalos de tiempo entre avisos de encaminador aumenta
exponencialmente.
7. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque la disposición
de encaminador (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador
iniciales (RA_{1},...RA_{n}) durante al menos 30 segundos.
8. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque los periodos de tiempo antes de enviar un primer aviso de
encaminador inicial y posteriormente entre avisos de encaminador
iniciales consecutivos están con codificación dura en la disposición
de encaminamiento.
9. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1-7,
caracterizado porque los periodos de tiempo que han de
transcurrir antes de un primer aviso de encaminador inicial y al
menos entre avisos de encaminador iniciales consecutivos son
configurables en la disposición de encaminamiento (10).
10. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque después de haber transcurrido la fase inicial, la disposición
de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de
encaminador no solicitados con una periodicidad fija o
constante.
11. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque los enlaces entre una disposición de encaminamiento (10) y
las estaciones de usuarios finales son enlaces punto a
multipunto.
12. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1-10,
caracterizado porque los enlaces entre una disposición de
encaminamiento (10) y las estaciones de usuarios finales son enlaces
punto a punto.
13. Un sistema de comunicación de acuerdo con
las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la
estación de usuario final está adaptada para enviar un mensaje que
comprende una solicitud de encaminador (RS) para pedir información
necesaria para la creación de una dirección IPv6 a la disposición de
encaminamiento, porque la disposición de encaminamiento está
adaptada para manipular la recepción de solicitaciones de
encaminador, y para, tras la recepción de tal mensaje, enviar
solamente un aviso de encaminador inicial posterior que comprenda
una respuesta, solicitada, de aviso de encaminador inicial durante
la fase inicial, a menos que se reciba una posterior solicitación
de encaminador, y para interrumpir el envío de posteriores avisos de
encaminador iniciales.
14. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque aplica la autoconfiguración de dirección IPv6.
15. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque comprende una red IP, con estaciones de usuario final
inalámbricas (ordenadores principales).
16. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque comprende un sistema 3GPP, por ejemplo WCDMA, GSM/GPRS,
UMTS.
17. Un sistema de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque comprende una Red de Área Local Inalámbrica (WLAN).
18. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizado porque las disposiciones de
encaminamiento comprenden GGSNs, y porque al menos algunas
estaciones de usuarios finales son ordenadores principales móviles,
siendo proporcionado el prefijo de la dirección IPv6 al ordenador
principal móvil por el Aviso de Encaminador (RA), y porque tras la
recepción de él el ordenador principal móvil está adaptado para
crear/generar el sufijo IPv6.
19. Un sistema de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 18, caracterizado porque se da un valor por
defecto máximo, que indica el número total de avisos de encaminador
o el periodo de tiempo total de la fase inicial cuando se ha
establecido un primer enlace entre el ordenador principal móvil o
estación de usuario final y la GGSN.
20. Una disposición de encaminamiento (10), en
un sistema de comunicación IP que soporta un plan de
direccionamiento IPv6, y que se conecta a varias estaciones de
usuario final a través de enlaces, por lo que, la disposición de
encaminamiento está adaptada para aplicar el envío de avisos de
encaminador para proporcionar a una estación de usuario final
información sobre la primera parte (prefijo) de la dirección IPv6,
caracterizada porque una disposición de encaminamiento (10)
está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales
(RA_{1}..., RA_{n}) a una estación de usuario final con una
frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, estando
la disposición de encaminamiento (10) adaptada para configurar los
intervalos de tiempo variables para que transcurran entre avisos de
encaminador iniciales consecutivos (RA_{1}..., RA_{n}), que,
durante dicha fase inicial, la frecuencia de envío sea más alta al
principio y más baja al final, y porque, cuando la fase inicial
haya transcurrido, la disposición de encaminamiento (10) esté
adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad
fija o constante.
21. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con la reivindicación 20, caracterizada porque está adaptada
para enviar avisos de encaminador iniciales con una frecuencia que
disminuye gradualmente, es decir las longitudes de los intervalos
de tiempo antes de enviar un primer aviso de encaminador inicial y
entre avisos de encaminador iniciales aumentan gradualmente.
22. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con la reivindicación 20, caracterizada porque los avisos de
encaminador iniciales son enviados durante la fase inicial, con una
frecuencia variable regular o irregularmente decreciente, al menos
durante un periodo de tiempo dado.
23. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con la reivindicación 22, caracterizada porque las longitudes
de los intervalos de tiempo antes de un primero, y entre avisos de
encaminador iniciales posteriores aumentan exponencialmente.
24. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 20-22,
caracterizada porque los periodos de tiempo que han de
transcurrir antes de enviar un primer aviso de encaminador inicial
y posteriormente entre avisos de encaminador iniciales están con
codificación dura en la disposición de encaminamiento.
25. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 20-24,
caracterizada porque está adaptada para recibir un mensaje
que comprende una solicitación de encaminador (RS) que pide
información necesaria para la creación de una dirección IPv6 desde
una estación de usuario final, y para, tras la recepción de tal
mensaje, enviar solamente un aviso de encaminador inicial posterior
que comprende una respuesta, solicitada, de aviso de encaminador
inicial durante la fase inicial, a menos que se reciba una petición
de encaminador posterior para interrumpir el envío de avisos de
encaminador iniciales posteriores.
26. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con una de las reivindicaciones 20-25,
caracterizada porque el enlace entre la disposición de
encaminamiento y la estación de usuario final es un enlace punto a
punto y porque la disposición de encaminamiento está adaptada para
enviar un primer aviso de encaminador inicial a una estación de
usuario final que accede/solicita sustancialmente de forma inmediata
tras el acceso/solicitud, es decir cuando la disposición de
encaminador está informada del hecho de que la estación de usuario
final necesita un aviso de encami-
nador.
nador.
27. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con una de las reivindicaciones 20-26,
caracterizada porque comprende una GGSN de un sistema 3GPP,
GSM/GPRS.
28. Una disposición de encaminamiento de acuerdo
con la reivindicación 27, caracterizada porque se da un valor
máximo o un valor por defecto, que indica el número total de avisos
de encaminador iniciales o el periodo de tiempo total de la fase
inicial cuando se ha establecido un enlace entre un ordenador
principal móvil o una estación de usuario final y la GGSN.
\vskip1.000000\baselineskip
29. Un método en un sistema de comunicación IP,
que soporta un plan de direccionamiento IPv6 y que comprende varias
estaciones de usuarios finales que conectan a las disposiciones de
encaminamiento a través de enlaces, caracterizado porque
comprende los pasos de, en una disposición de encaminamiento:
- -
- configurar, usando un algoritmo, los intervalos de tiempo entre avisos de encaminador iniciales consecutivos durante una fase inicial:
- -
- enviar avisos de encaminador iniciales desde la disposición de encaminamiento a una estación de usuario final para proporcionar a dicha estación de usuario final información sobre la primera parte (prefijo) de la dirección IPv6 con una frecuencia controlable y variable durante la fase inicial, siendo la frecuencia más alta al principio y más baja al final de la fase inicial,
- -
- enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija o constante cuando ha transcurrido la fase inicial.
\vskip1.000000\baselineskip
30. Un método de acuerdo con la reivindicación
29, caracterizado porque comprende el paso de, durante la
fase inicial:
- -
- aumentar de forma gradual, por ejemplo exponencialmente, el intervalo de tiempo entre avisos de encaminador iniciales consecutivos.
\vskip1.000000\baselineskip
31. Un método de acuerdo con la reivindicación
29 ó 30, caracterizado porque comprende el paso de:
- -
- enviar avisos de encaminador iniciales en la fase inicial al menos durante un intervalo de tiempo dado.
\vskip1.000000\baselineskip
32. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 29-31, caracterizado porque
el enlace entre la estación de usuario final y la disposición de
encaminador comprende como un enlace punto a punto, y porque el
método comprende además los pasos de:
- -
- aplicar el envío de un mensaje que comprende una solicitud de encaminador para pedir información de direccionamiento IPv6 desde la estación de usuario final a la disposición de encaminamiento, en la recepción de una solicitud de encaminador en la disposición de encaminamiento,
- -
- enviar solamente una respuesta, solicitada, de aviso de encaminador inicial a la estación de usuario final durante la fase inicial interrumpiendo de este modo el envío de posteriores avisos de encaminador iniciales a menos que se reciba una posterior solicitud de encaminador.
\vskip1.000000\baselineskip
33. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 29-32, caracterizado porque
comprende el paso de:
- -
- enviar un aviso de encaminador inicial sustancialmente de forma inmediata, sin dilación, a una estación de usuario final que necesita información de direccionamiento IPv6.
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