ES2348120T3 - Procedimiento para garantizar la calidad del servicio en redes de comunicaciones móviles de conmutación de paquetes. - Google Patents
Procedimiento para garantizar la calidad del servicio en redes de comunicaciones móviles de conmutación de paquetes. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para garantizar la calidad de servicio en redes de comunicaciones móviles con conmutación de paquetes con una red troncal CN y una red de acceso radio RAN, en la que la calidad de servicio de una conexión orientada a paquetes se determina a partir de las informaciones de calidad de servicio y en la que la red de acceso radio RAN y la red troncal CN usan las informaciones de calidad de servicio de modo independientes entre ellas y sin señalización de parámetros individuales, para garantizar una transmisión correspondiente a la calidad de servicio de paquetes en la conexión, realizándose esto exclusivamente a partir de ajustes locales configurados para indicadores de clase de transporte TCL individuales.
Description
La invención se refiere a un procedimiento para
garantizar la calidad del servicio en redes de
comunicaciones móviles de conmutación de paquetes, y
contiene, en particular, un procedimiento alternativo al
concepto de calida de servicio aplicado en las redes de
comunicaciones móviles digitales de 2ª y 3ª generación
(GSM/UMTS) de hoy en día.
Solución conocida actualmente (estado de la
técnica):
Un terminal (User Equipment (UE)) se encuentra en
una celda de radio de una red de comunicaciones móviles
de conmutación de paquetes y es accesible – después de un
registro exitoso en la red – para los datos que se han de
transmitir. Para iniciar realmente la transmisión de
datos se requiere el establecimiento de una conexión
orientada a paquetes a un dispositivo de transmisión de
datos que se encuentra en la red troncal (Core Network,
“CN”) de la red de comunicaciones móviles. Para ello, el
- UE señaliza
- un requerimiento para un establecimiento de
- conexión
- a la red, e indica en este caso también la
- calida
- del servicio deseada para la conexión. En este
- caso se trata de:
- -
- explícitamente, un perfil de calidad de servicio,
que en forma de un juego de parámetros describe las
características técnicas del flujo de paquetes (por
ejemplo paso de datos, retardo en la transmisión,
priorización) en la conexión; o
-implícitamente, la indicación de un perfil básico
almacenado en la red (por ejemplo, por perfil de
usuario), que igualmente está en forma del juego de
parámetros mencionado anteriormente.
El deseo de establecimiento de la conexión se
transmite a través de la red de acceso radio (Radio
Access Network, “RAN”) a la red troncal CN, en la que en
primer lugar se lleva a cabo una comprobación en relación
a la admisibilidad de la calida de servicio requerida, o
bien la selección del perfil básico con la ayuda de
parámetros del perfil de usuario. Después de que deseo
del establecimiento de la conexión con calidad de
servicio adaptada a partir, dado el caso, a partir del
perfil del usuario haya sido transmitido al dispositivo
de transmisión de datos, se realiza allí una nueva
comprobación y, dado el caso, reducción de la calidad del
servicio, en el que se tienen en cuenta criterios
internos, y opcionalmente también criterios externos
adicionales, que se obtienen a partir de señalización
adicional del dispositivo de transmisión de datos con
nodos de decisión o de servicio. Cuando se ha constatado
finalmente la calida del servicio, se envía de vuelta una
confirmación del deseo del establecimiento de la conexión
a través de los nodos implicados de la red troncal y de
la red radio al UE que es requerido. Se realiza una
señalización adicional en la RAN para establecer el canal
radio requerido hacia la UE. En este caso es posible una
nueva reducción de la calidad de servicio a través de la
RN (por ejemplo insuficientes recursos), de manera que se
realice una nueva señalización sobre ello al dispositivo
de transmisión de datos. Cuando finalmente se acepta el
establecimiento de la conexión de todos los nodos
implicados, se puede comenzar con la transmisión de datos
desde y al UE, pudiéndose desarrollar tanto de modo
secuencial como de modo simultáneo varios y diferentes
servicios a través de esta conexión. Todos los nodos
integrados en la transmisión de datos han de tratar la
corriente de datos de modo correspondiente al perfil de
calidad de servicio especificado por medio de los
parámetros de transmisión técnicos.
Un ejemplo para el empleo de este procedimiento es
la red radio de 3ª generación “UMTS”, en la que en la red
troncal están implicados los nodos de red SGSN (Serving
GPRS Support Node) y GGSN (Gateway GPRS Support Node), y
en la RAN los nodos RNC (Radio Network Controller) y
NodeB (estación base). El procedimiento descrito
anteriormente está esquematizado en la Figura 1 tomando
como ejemplo UMTS.
Los nodos de decisión/servicio externos mencionados
anteriormente no están representados en la Figura 1.
A diferencia del estándar UMTS actual, en el que los
datos del usuario fluyen a través de todos los nodos
representados, en la actualidad se pretende una
optimización de tal manera que el SGSN siga implicado en
la señalización, si bien no en la transmisión de datos de
usuarios.
Las desventajas fundamentales del enfoque
representado –estado de la técnica– son:
a) La especificación de la calidad de servicio se
realiza por conexión (referida al “bearer”) en lugar de
por “service flow” (referido al servicio), como realmente
se necesita.
b) Tampoco para este “bearer” (portador) hay un
entendimiento común en la CN y en el RAN referido a las
características de la calidad del servicio, ya que la CN
y la RAN actúan de modo aislado.
c) En el tratamiento del perfil de la calidad de
servicio se han de tratar muchos parámetros técnicos, que
no tienen sentido o no tienen significado o bien de modo
general para el servicio deseado, o bien para los nodos
implicados en el tratamiento.
d) La señalización entre los nodos implicados es
muy costosa –entre otras cosas, como consecuencia del
hecho representado en el punto c)-.
e) Aunque el UE está registrado en la red, se ha
de seguir realizando una señalización adicional para
aceptar la comunicación de datos.
f) Habitualmente, los componentes de la CN
representados en la Figura 1 están conectados entre ellos
con una red de transporte (backbone) que se basa en el
protocolo de Internet (IP). Una comparación de la calidad
del servicio del portador configurado en la red de
comunicaciones móviles, sin embargo, no es posible con
los nodos de la red de transporte.
g) Una variación posterior de la calidad del
servicio de una conexión ya existente, por ejemplo al
usar otras aplicaciones/servicios por parte del UE,
requiere en principio la misma señalización que se ha
descrito anteriormente.
h) Para la diferenciación de la calidad de
servicio con un uso paralelo referido a la calidad de
servicio de los diferentes servicios es necesario el
establecimiento de otras conexiones (véase el punto a).
La señalización que se requiere para ello es comparable
en cuanto a su ejecución y a su coste con representado
anteriormente.
Los documentos WO 00/13436 A2 y WO 99/51055 A2, así
3rd
como la especificación del Generation Partnership
Project, 3GPP TS 23.207 V6.6.0 (2005-09); Technical
Specification Group Services and System Aspects; Endto-
End Quality of Servicie (Qos) concept and architecture
(Release 6) describen el estado de la técnica. El
documento WO 00/13436 A2 describe un procedimiento para
la asignación de diferentes calidades de servicio
(Quality of Service) en una red de comunicaciones
móviles. Un gestor central de QoS es responsable de la
asignación de la QoS. El documento WO 99/51055 A2
describe un procedimiento para el soporte de la calidad
de servicio en una red de comunicaciones móviles
orientada a paquetes. La especificación 3GPP TS 23.207
describe las bases técnicas.
El objetivo de la invención es proporcionar un
procedimiento para garantizar la calidad de servicio en
redes de comunicaciones móviles de conmutación de
paquetes que evite todas las desventajas mencionadas
anteriormente, y que se pueda emplear tanto en las redes
de comunicaciones móviles actuales como en las redes de
comunicaciones móviles futuras.
Este objetivo se consigue según la invención por
medio de un procedimiento con las características de la
reivindicación 1.
Las configuraciones preferidas de la invención están
- descritas
- en las reivindicaciones de patente
- dependientes.
- Se
- parte del hecho de que como técnica de
conmutación de paquetes –del mismo modo que en el ejemplo
anterior de UMTS– se emplea en protocolo de Internet IP.
Además, para la red de comunicaciones móviles se tiene la
diferenciación básica entre una parte de red radio RAN y
una parte de red troncal CN.
La propuesta elimina deficiencias en el
procedimiento en el concepto actual que dificultan o
impiden conseguir la calida del servicio requerida para
el servicio de telecomunicaciones ofrecido. Como
consecuencia de las simplificaciones contenidas en la
propuesta, el ámbito y los recursos de las etapas de
procesado requeridas para garantizar la calida de
servicio es fundamentalmente menor. Además, por medio de
la minimización de la señalización requerida se consigue
un establecimiento de la conexión más rápido y una mayor
efectividad en la red.
La Figura 1 muestra la ejecución para un
establecimiento de la conexión según el estado de la
técnica.
La Figura 2 muestra la ejecución para un
establecimiento de la conexión según la invención.
El estado de salida en primer lugar es idéntico a la
solución conocida. Un terminal (User Equipment (UE)) se
encuentra en una celda y se puede acceder a él – después
de un registro exitoso en la red – para los datos que se
han de transmitir. Justo después del registro o en un
instante posterior se establece entonces una conexión
para la transmisión de datos, incluyendo la calidad del
servicio que se ha de aplicar para ello. Esto puede
suceder haciendo uso del procedimiento aquí descrito o en
el marco de otra señalización (que ha tenido lugar antes)
entre el UE y la red, gracias a lo cual se prescinde de
una señalización especial (véase el punto e) en las
desventajas de la solución practicada a día de hoy) para
el establecimiento de la conexión. Por ejemplo se puede
realizar un establecimiento de la conexión en el marco
del registro del UE en la red, o durante la configuración
del UE para el protocolo IP. En todos los casos, por
medio del procedimiento aquí descrito se reduce en ámbito
de la señalización de la calidad del servicio de modo
considerable.
De modo correspondiente a la división de la red en
una parte RAN y una parte de red troncal, una conexión se
puede dividir en una conexión radio y una conexión de red
troncal. La conexión de radio es administrada por la RAN,
y se caracteriza por los siguientes parámetros:
-un “Radio Flow Identifier” RFI,
-un identificador de clase de transporte (“Transport
Class Label” TCL),
-una descripción prefijada por medio del valor de TCL,
específica de la red radio, de los parámetros de la
conexión radio, por medio de la cual la RAN controla la
conexión radio por lo que se refiere al otorgamiento de
la calidad de servicio.
La conexión de la troncal es administrada
fundamentalmente por la CN, y está caracterizada por
medio de los siguientes parámetros:
-un “CN Flow Identifier” CFI,
-un identificador de clase de transporte TCL,
-una descripción prefijada por medio del valor TCL,
específica de la red de transporte, de los parámetros de
la conexión de red troncal por medio de los cuales la CN
controla la conexión de la red troncal por lo que se
refiere al otorgamiento de la calidad de servicio.
El conocimiento de los tres parámetros mencionados
anteriormente sólo se requiere ahora en la RAN o en la
CN, mientras que el valor TCL se conoce tanto en la RAN
como en la CN. Para el modo de funcionamiento del
procedimiento, sin embargo, es irrelevante, si también se
conocen, o incluso si son idénticos los identificadores
mencionados anteriormente en la RAN y en la CN. El RFI y
el CFI se pueden conformar de tal manera que sólo sean
unívocos en su conjunto con la identidad del UE.
Dependiendo del diseño del sistema, los parámetros
específicos de la red radio y de la red troncal se pueden
derivar directamente del TCL, o se pueden indicar
explícitamente parcialmente o totalmente en el TCL. En el
caso de una derivación completa o parcial de los
parámetros específicos, se realiza la derivación a partir
de reglas específicas del nodo que se pueden configurar.
Una característica fundamental del procedimiento reside
en el hecho de que la RAN y la CN puedan modificar de
modo independiente entre ellas y sin una señalización
correspondiente parámetros específicos de la conexión
RAN/CN administrada por ellas, en tanto que esto esté
permitido dentro de los límites del TCL prefijado, y con
ello, dado, el caso, dentro de las reglas de derivación.
Cada conexión está caracterizada adicionalmente por
medio de un filtro de paquete, que determina las
características de la información de control IP (cabecera
IP) para la conexión, de manera que sólo los paquetes que
se correspondan con este filtro de paquete son
transmitidos en esta conexión al UE. En particular, en
este caso puede ser válida la regla “todos los paquetes
para este UE” para una conexión. El establecimiento/la
modificación de este filtro de paquete para conexiones
nuevas/existentes se pueden acordar entre el UE y la CN,
o de otra manera se puede determinar por la CN, por
ejemplo a partir del perfil del usuario. Los
procedimientos requeridos para ello no son parte
constituyente de este procedimiento de calidad de
servicio.
A) Transmisión a través de una conexión existente
con calidad de servicio constante
Los paquetes que son transmitidos a través de esta
conexión al UE (“downlink”) (después de que hayan sido
asignados por la CN con la ayuda del filtro del paquete
de la conexión) se caracterizan con el CFI y TCL válidos
para la conexión. El CFI es usado por el RAN, para
transmitir el paquete a través de la conexión de RAN
establecida correspondiente, es decir, la RAN conforma el
CFI sobre el RFI: El TCL indica que el paquete ha de ser
transmitido con la calidad de servicio configurada para
la conexión a través del interfaz aire, no requiriéndose
la transmisión del propio TCL a través del interfaz aire.
Los paquetes que son transmitidos a través de esta
conexión desde el UE (“uplink”) (después de que hayan
sido asignados por el UE con la ayuda de medios internos
de la conexión), son caracterizados por el UE con el RFI
asignado a esta conexión. El RFI es usado por la RAN para
transmitir el paquete a través de la conexión de la CN
configurada de modo correspondiente, es decir, la RAN
conforma el RFI sobre el CFI. Además, para esta conexión
se añade un TCL válido, que indica que el paquete ha de
ser transmitido con la calidad de servicio configurada
para la conexión a través de la red troncal.
Una variante del procedimiento mencionado
anteriormente es prescindir intermitentemente o
completamente del TCL, ya que éste no se ha modificado
con una calidad de servicio constante respecto a los
paquetes anteriores.
Los paquetes que son enviados/recibidos a través de
esta conexión a y desde el UE se pueden codificar
previamente en la conexión de la RAN o de la CN, o de
modo continuo desde la CN al UE. También es posible una
codificación desde el UE al objetivo externo. Además son
posibles optimizaciones del volumen de transporte, como
por ejemplo la IP Header Compression.
La Figura 2 muestra de modo esquemático la ejecución
descrita anteriormente de la transmisión de datos a
través de la conexión existente.
B) Transmisión a través de una conexión existente
con variación de la calidad de servicio
En una conexión existente se constata que la calidad
de servicio acordada para el servicio/la finalidad
desarrollada a través de la conexión no es adecuada
(demasiado alta/demasiado baja), o que los recursos
asignados/requeridos anteriormente ya no están
disponibles/no vuelven a estar disponibles. La variación
de la calida de servicio de la conexión se realiza
entonces por el nodo (UE, RAN, CN) que constata la razón
mencionada anteriormente para la variación.
B1) variación de la calidad de servicio realizada
desde el UE
El UE constata que la calidad de servicio acordada
previamente ya no se requiere, o que se ha de ejecutar un
servicio con una calidad de servicio superior. De modo
correspondiente se requiere una bajada correspondiente o
un incremento de la calidad de servicio. En este caso, la
ejecución es de la siguiente manera.
- 1.
- UE requiere de la RAN una modificación de los parámetros específicos de la conexión de la conexión de manera que esto no está acordado con el TCL existente. Para la transmisión de este requerimiento se requiere, bajo ciertas circunstancias, el establecimiento previo de una conexión de señalización radio.
- 2.
- La RAN determina el TCL adecuado para la modificación de la conexión radio.
- 3.
- La RAN envía los paquetes (de uplink) de esta conexión, los marca con el nuevo TCL, a la CN. En tanto que se emplee la eliminación del TCL, tal y como se describe en A), se ha de enviar al menos un paquete con el TCL modificado. Por seguridad de que se reciba el nuevo TCL en la CN, también se pueden cargar varios paquetes uno tras otro o a ciertas distancias con el nuevo TCL. En caso de que en este instante no haya datos de usuario, se pueden enviar de modo alternativo en la conexión paquetes vacíos, marcados con el nuevo TCL.
- 4.
- En la CN se determinan los parámetros de conexión específicos de la red troncal requeridos para el nuevo TCL.
- 5.
- Se comprueba la disponibilidad de los recursos requeridos:
a) en caso de un resultado positivo de la
comprobación mencionada anteriormente se asigna el nuevo
TCL de la conexión (caracterizada por el CFI);
b) en otro caso se reduce la calidad de servicio a
partir de los recursos disponibles realmente, y se asigna
un TCL correspondiente a esta calidad de servicio a la
conexión (¡puede ser el “antiguo” TCL!).
Se puede prescindir de esta comprobación cuando se
ha de reducir la calidad de servicio.
6. En tanto que en la CN se haya asignado un nuevo
TCL, se puede comprobar opcionalmente la admisibilidad
del nuevo TCL para la conexión con el UE a partir de
otras informaciones, como por ejemplo el perfil del
usuario. En este caso, en caso de necesidad, se puede
hacer uso de nodos de decisión o de servicio externos.
Se puede prescindir de este paso cuando la calidad
de servicio haya de ser reducida.
- 7.
- La CN carga ahora los paquetes del downlink de esta conexión con el TCL determinado anteriormente. En tanto que se haga uso de la técnica descrita en A) referida a la eliminación del TCL, se ha de enviar al menos un paquete con el TCL modificado. Para garantizar que el nuevo TCL sea recibido por la RAN, también se pueden cargar varios paquetes uno tras otro, o en ciertas distancias con el nuevo TCL. En caso de que en este instante no haya datos de usuario, se pueden enviar alternativamente paquetes vacíos en la conexión, marcados con el nuevo TCL.
- 8.
- Los parámetros de la conexión radio se adaptan de modo correspondiente al TCL real prefijado en la etapa 7, en tanto que sea necesario y en caso de que no haya sucedido ya:
a) en caso de que la RAN y el UE no hayan llevado
a cabo ninguna modificación de la conexión radio (véase
el paso 1) ésta se realiza ahora de modo correspondiente
al TCL real,
b) las modificaciones ya realizadas de la conexión
radio se adaptan, en caso de que sea necesario, de modo
correspondiente al TCL real.
La representación anterior de la ejecución no
implica necesariamente una secuencia temporal.
B2) Modificación de la calidad de servicio originada
por la RAN
Esta modificación se realiza, por ejemplo, cuando en
la RAN no están disponibles recursos suficientes para el
mantenimiento de la calidad de servicio de la conexión
acordada, o bien cuando los recursos retirados después
del uso anterior se vuelven a hacer disponibles. De modo
correspondiente, la RAN origina una bajada o un
incremento de la calidad del servicio. En este caso, la
ejecución es idéntica a la descrita bajo B1, con la
diferencia de que la modificación de la conexión radio en
el paso 1 en este caso no parte, como en B1, del UE, sino
- de la RAN.
- La
- representación de la ejecución no implica
- necesariamente una secuencia
- temp oral.
- B3)
- Modificación de la calidad del servicio
- originada por la CN
Esta modificación se realiza, por ejemplo, cuando en
la CN ya no están disponibles suficientes recursos para
el mantenimiento de la calidad de servicio de la conexión
acordada, o bien cuando los recursos retirados después
del uso anterior se vuelven a hacer disponibles. También
se puede originar gracias al hecho de que la CN constante
que la calidad del servicio acordada previamente ya no se
requiere, o que un servicio ha de ejecutarse con una
calidad de servicio mayor que hasta el momento.
Igualmente es posible que la modificación de la conexión
existente se origine por medio de la comunicación de la
CN con nodos de decisión o de servicio externos.
De modo correspondiente, la CN origina una bajada o
un incremento de la calidad del servicio. En este caso,
la ejecución es fundamentalmente idéntica a la descrita
bajo B1 con la excepción del hecho de que los pasos
individuales se ejecutan en una secuencia
correspondientemente invertida, partiendo desde la CN. De
modo correspondiente es posible que en la RAN no estén
disponibles los recursos requeridos, en cuyo caso la RAN
puede volver a enviar en el uplink otro TCL diferente del
indicado por la CN.
La representación de la ejecución no implica
necesariamente una secuencia temporal.
C) Configuración de conexiones con constatación de
la calidad de servicio
Un UE o un UPE constata la necesidad de establecer
una (nueva) conexión con una calidad de servicio dada.
Esto se puede realizar en la primera conexión, por
ejemplo, en el marco del registro en la red o de otra
señalización, tal y como se ha representado al comienzo,
es decir, con un procedimiento independiente de nuestra
propuesta.
C1) Establecimiento de la primera conexión a través
del UE.
Alternativamente, el UE puede originar de modo
separado la configuración de una conexión, para que se
haga posible una comunicación. El UE ha recibido entonces
en el registro los parámetros necesarios de
autentificación, identificación y comunicación. El
procedimiento para el establecimiento de la conexión se
realiza entonces de la siguiente manera.
- 1.
- El UE requiere de la RAN, en alusión al procedimiento descrito bajo B1, punto 1, recursos para una conexión de la red radio. Para la transmisión de este requerimiento se requiere, bajo ciertas circunstancias, el establecimiento previo de una conexión de señalización radio.
- 2.
- El UE y la RAN acuerdan, tal y como se representa ya bajo B, los parámetros específicos de la conexión radio de la conexión, de acuerdo con las directrices fijadas en la RAN para el establecimiento de nuevas conexiones. La RAN determina el TCL que se adapta a esta conexión de radio, y fija un RFI para la conexión.
3. La RAN envía uno o varios paquete(s) de uplink
a la CN, marcados con el nuevo TCL, y
a) un CFI especial, que la CN interpreta como
requerimiento de una nueva conexión,
b) los parámetros de identificación del UE
asignados en el registro en el alcance requerido.
a) y b) también se pueden combinar, por ejemplo
cuando, tal y como se ha descrito al comienzo, el CFO se
hace unívoco por medio de la identidad del UE. En este
caso, con ello se constata ya un CFI válido para la
conexión.
- 4.
- La CN genera el CFI que ha de ser usado para la nueva conexión, o usa el CFI ya unívoco, y fija, tal y como se describe en B, el TCL real. En este caso, dado el caso, reduce el TCL requerido por la RAN (por ejemplo como consecuencia de falta de recursos, directrices locales, o como consecuencia de limitaciones en el perfil del usuario).
- 5.
- La CN envía uno o varios paquetes de downlink con el TCL fijado, el CFI válido para la conexión, en tanto que se requiera por separado, los parámetros de identificación del UE, a la RAN.
- 6.
- En tanto que se requiera, tiene lugar una adaptación de la conexión radio entre la RAN y el UE. La conexión, con ello, está establecida.
- 7.
- O bien de acuerdo a los pasos anteriores o con un procedimiento separado se realiza la configuración del UE con los parámetros IP requeridos (por ejemplo direcciones IP).
- 8.
- O bien de acuerdo con los pasos anteriores o con un procedimiento separado se realiza la puesta en conocimiento y la autentificación del UE en la CN, o bien su comprobación. En este caso también puede tener lugar, tal y como se describe en B, una comprobación de la admisibilidad del TCL por medio de datos de usuario.
- 9.
- Los procedimientos separados mencionados en el paso 7 y 8 no son parte constituyente del procedimiento de calidad de servicio aquí representado.
10. Los filtros de paquete válidos para esta
primera conexión se pueden configurar implícitamente como
“todos los paquetes”. En caso de que se desee otro filtro
de paquete – de modo que sólo se envíen paquetes
específicos correspondientes a este filtro de paquete a
través de esta conexión – entonces se realiza su
configuración tal y como se describe en C2, paso 6.
11. Las modificaciones de la conexión configurada
ahora referidas a la calidad de servicio se pueden
realizar tal y como se describe en B.
C2) Establecimiento de otras conexiones a través del
UE
Esto se puede ejecutar de modo idéntico al
establecimiento de la primera conexión. Alternativamente
también se puede hacer uso de una conexión ya existente
para requerir la nueva conexión, siendo posible la
integración del nuevo requerimiento en los paquetes de
datos de uso de la conexión existente, y pudiéndose
simplificar o evitar la nueva autentificación. La
ejecución se realiza entonces de la siguiente manera.
- 1.
- El UE requiere de la RAN a través del camino conocido recursos para una nueva conexión radio, determinándose los parámetros de conexión radio, el TCL correspondiente y un nuevo RFI.
- 2.
- La RAN une en el uplink de una conexión existente el TCL deseado y el CFI fijado como en C1, paso 3, en uno o varios paquetes. En tanto que en este instante no haya otros datos de usuario para la conexión, se pueden enviar alternativamente en la conexión paquetes vacíos, marcados con el nuevo TCL.
- 3.
- Los procedimientos ya descritos en la CN se ejecutan, y la CN envía el TCL definitivo y el CFI en el downlink:
a) integrado en un paquete –dado el caso vacío– de
una conexión existente;
b) tal y como se describe en C1, paso 5, es decir,
ya como una nueva conexión.
- 4.
- En tanto que se requiera, se realiza una adaptación de la conexión radio entre la RAN y el UE. Con ello, se establece la nueva conexión.
- 5.
- En esta conexión, el UE puede usar la misma dirección IP que otra conexión, o también otra dirección. El mecanismo con el que se fija la dirección que se ha de usar no es parte constituyente de este procedimiento de calidad de servicio.
- 6.
- Todavía se ha de fijar qué filtro de paquete se ha de emplear para esta conexión para que los paquetes correspondientes se envíen en el downlink a través de esta conexión. Esto se acuerda entre el UE y la CN con mecanismos fuera del procedimiento de calidad de servicio aquí descrito.
- 7.
- Independientemente del paso 6, el UE puede enviar ya datos en la nueva conexión. En caso de que se desee, la CN puede rechazar estos datos en tanto que no exista ningún filtro de paquetes válido para la conexión. Alternativamente, la CN también puede derivar de modo implícito a partir de los paquetes de uplink la configuración para el filtro de paquete (de downlink), incluyendo la nueva dirección IP, eventualmente, del UE para esta conexión.
- 8.
- La calidad de servicio de la nueva conexión se puede modificar en cualquier momento con el procedimiento descrito en B. Una modificación también se puede originar en este caso gracias al hecho de que la conexión no se use de modo correspondiente a la calidad de servicio acordada, o que después de un tiempo determinado todavía no se haya configurado un filtro de paquetes.
C3) Establecimiento de la primera conexión por medio
de la CN
La CN puede originar este procedimiento, por
ejemplo, cuando se haya determinado la dirección IP del
UE, o cuando entre un paquete dirigido a la dirección IP
del UE y todavía no haya ninguna conexión. La ejecución
para ello es análoga a C1, en una secuencia
correspondientemente invertida.
La CN también puede introducir el establecimiento de
una nueva conexión, tal y como se describe aquí, cuando
entre un paquete para un UE, para el que las conexiones
existentes para este UE no presenten ningún filtro de
paquetes. Alternativamente también es posible la
modificación del filtro de paquetes de una conexión
existente a este UE. En contraposición al establecimiento
de la conexión, el tratamiento del filtro de paquetes
entre la CN y el UE no es parte constituyente del
procedimiento de calidad de servicio aquí presentado.
C4) Establecimiento de otras conexiones a través de
la CN.
La CN puede originar este procedimiento, por
ejemplo, cuando lleguen paquetes para un UE, y no exista
ninguna conexión adecuada por lo que se refiere a la
calida del servicio con el UE. En lugar de la
modificación de una nueva conexión, en este caso puede
tener sentido el establecimiento de una nueva conexión,
en particular cuando los paquetes que se hayan de
transmitir a través de ella se puedan separar de modo
lógico de los otros paquetes por medio de un filtro de
paquetes. Del mismo modo es posible que se realice el
establecimiento de la nueva conexión por medio de la
comunicación de la CN con nodos de decisión o de servicio
externos.
La ejecución para ello es análoga a C2 en una
secuencia correspondientemente invertida.
D) Finalización de una conexión existente
Esto se puede originar por el UE, por la RAN o por
la CN, dado el caso también como consecuencia de la
señalización con un nodo de decisión/de servicio externo.
Independientemente de quién inicia la desconexión, UE,
RAN o CN:
la desconexión de la conexión de radio se realiza
por medio de la señalización entre la RAN y el UE;
la desconexión de la conexión de la red troncal se
realiza por medio del mecanismo descrito en B, en el que
el TCL se pone en un valor especial, que es interpretado
por la RAN y por la CN como “final de la conexión”:
La RAN y la CN desactivan entonces todos los
recursos y ajustes asignados par ala conexión. Dado el
caso, se ha de realizar previamente una señalización
entre el UE y la CN, por ejemplo para dar de
baja/resetear el filtro de paquetes válido para la
conexión.
La red de acceso radio RAN y la red troncal CN usan
las informaciones de calidad de servicio representadas en
este procedimiento independientemente de ellas, y sin
señalización de parámetros individuales, para garantizar
la transmisión de paquetes correspondiente a la calidad
de servicio en el uplink y en el downlink. Esto se
realiza exclusivamente a partir de los ajustes locales
configurados para los TCLs individuales. Gracias a ello
se consigue una reducción dramática de la complejidad
frente al procedimiento habitual a día de hoy. Otras
simplificaciones resultan a través de la unión aquí
representada de diferentes tareas entre ellas, o con una
transmisión de datos ya existente.
Ejemplos para redes en las que se puede aplicar el
procedimiento:
Redes de comunicaciones móviles de 2ª generación,
GSM, en las que la red troncal está formada por los nodos
SGSN y GGSN, y la RAN está formada por los nodos BTS y
BSC;
Redes de comunicaciones móviles de 3ª generación, en
las que la red troncal está formada por los nodos SGSN y
GGSN, y la RAN está formada por los nodos NodoB y RNC;
Redes de comunicaciones móviles de la evolución de
la 3ª generación, que en la estandarización en 3GPP
figuran bajo los títulos de trabajo “SAE” y “LTE”. En
5 este caso, la red troncal está formada por los nodos MME
y UPE, y la RAN está formada por los nodos eNodeB así
como, eventualmente, nodos de señalización centrales.
Variantes del procedimiento representado por lo que
se refiere a la integración de la calidad de servicio en
10 el backbone entre la RAN y la CN y en la red externa:
-diffserv en el backbone
-diffserv en Gi
-dito intserv
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento para garantizar la calidad de servicio en redes de comunicaciones móviles con conmutación de paquetes con una red troncal CN y una red de acceso radio RAN, en la que la calidad de servicio de una conexión orientada a paquetes se determina a partir de las informaciones de calidad de servicio y en la que la red
- de
- acceso radio RAN y la red troncal CN usan las
- informaciones
- de calidad de servicio de modo
- independientes
- entre ellas y sin señalización de
parámetros individuales, para garantizar una transmisión correspondiente a la calidad de servicio de paquetes en la conexión, realizándose esto exclusivamente a partir de ajustes locales configurados para indicadores de clase de transporte TCL individuales. -
- 2.
- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se pueden derivar parámetros específicos de red de radio o de red troncal indirectamente a partir de una de las identificaciones de clase de transporte TCL, o se indican de modo explícito parcial o completamente en la indicación de clase de transporte TCL, realizándose en el caso de una derivación completa o parcial de los parámetros específicos de la red radio o de la red troncal una derivación a partir de las reglas específicas de los nodos configurables.
-
- 3.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la red de acceso radio RAN y la red troncal CN pueden modificar, de modo independiente entre ellas y sin una señalización correspondiente, parámetros específicos de la conexión RAN/CN administrada por ellas, en tanto que esto esté permitido en los límites de la identificación de clase de transporte TCL
prefijada, y en las reglas de derivación que unidas con ella, dado el caso. -
- 4.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el caso de que en una conexión existente se constante que la calidad de servicio acordada para el servicio/la finalidad que se desarrolla a través de la conexión no es apropiada, o que ya no están disponibles/no se puede volver a disponer de los recursos asignados/requeridos anteriormente, se origina la modificación de la calidad de servicio de la conexión por el nodo que constata la razón mencionada anteriormente para la modificación.
-
- 5.
- Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por el terminal UE.
-
- 6.
- Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por la red de acceso radio RAN.
-
- 7.
- Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por la red troncal CN.
-
- 8.
- Dispositivo con medios para la realización del procedimiento según las reivindicaciones anteriores.
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