ES2352348T3 - Optimización de la conexión entre un terminal móvil de comunicaciones y un servidor de señalización a través de un dispositivo de traducción de direcciones. - Google Patents

Abstract

Terminal móvil de comunicaciones (T), que incluye medios de conexión (MCNX) a redes de acceso (N1, N2) y medios de registro (MREG) para transmitir periódicamente mensajes de registro a un servidor de señalización (SS) situado en el seno de una red pública de comunicaciones (PUB) conectada a dichas redes de acceso, caracterizándose dicho terminal por disponer además de una memoria (MMEM) apta para asociar una duración de validez con al menos algunas de dichas redes de acceso y porque dichos medios de registro (MREG) están previstos para transmitir dichos mensajes de registro según un período igual a la duración de validez asociada a la red de acceso (N1, N2) a la que está conectado dicho terminal (T).

Description

La presente invención se refiere a la transmisión de flujos multimedia mediante una red de comunicación de datos. Ésta encuentra especial aplicación en la telefonía sobre IP (Internet Protocol), en la videotelefonía sobre IP, etc.

Estas aplicaciones generalmente precisan del establecimiento de una sesión entre las partes. Estas partes son la mayoría de las veces terminales multimedia como terminales de telecomunicaciones (terminales GSM, UMTS, etc.), asistentes digitales personales (PDA por Personal Digital Assistant), ordenadores, etc.

Esta sesión es establecida por una parte denominada «llamante» que «invita» a otras partes a unirse a la sesión. Las invitaciones, así como otros mensajes de señalización, se transportan de ordinario mediante un protocolo de señalización como el protocolo SIP (Session Initiation Protocol) definido por el RFC 3261 del IETF (Internet Engineering Task Force).

Estos mensajes de señalización SIP son transmitidos a través de la red de comunicaciones con el concurso de servidores de señalización, conocidos comúnmente como «proxy servers».

Estos servidores de señalización tienen por principal objeto interpretar las direcciones contenidas en los mensajes de señalización con el fin de encaminarlos hasta la parte destinataria.

Con objeto de que los servidores de señalización puedan disponer del suficiente conocimiento de la red de comunicaciones, los terminales tienen que registrarse frente a su servidor de señalización. De este modo, cada servidor de señalización tiene conocimiento de los terminales a él vinculados y los mensajes de señalización (y las llamadas) se pueden transmitir debidamente a través de la red de comunicaciones. Tal registro se efectúa típicamente mediante el mensaje de registro «Register» del protocolo SIP.

Este protocolo incluye asimismo un mensaje denominado «Invite» que permite a la parte llamante inicializar una sesión con una parte llamada.

La red mundial de comunicaciones (que comúnmente se denomina «Internet») puede ser vista como una interconexión de redes privadas de comunicaciones. Estas redes privadas pueden ser, por ejemplo, redes de comunicaciones corporativas. Están conectadas conjuntamente a través de una o varias redes de comunicaciones gestionadas por operadores de comunicaciones.

Con gran frecuencia, las redes privadas y la red pública están conectadas mediante un dispositivo de traducción de direcciones, denominado NAT (Network Address Translation) y descrito en el RFC 3022 del IETF. La finalidad de tal dispositivo es la de establecer una asociación entre las direcciones privadas, de uso únicamente interno a la red privada, y direcciones públicas que se utilizan en el seno de la red pública.

Entre estos dispositivos NAT, existen asimismo dispositivos de traducción de direcciones de red y de puertos (NAPT, Network Address and Port Translation) que consideran, además de las direcciones IP, los puertos indicados en los paquetes IP. En lo sucesivo, en aras de la facilidad de la lectura, se considerará que el acrónimo NAT engloba asimismo a los dispositivos NAPT u otros dispositivos similares: NAT bidireccionales, NAPT con redirección de los flujos entrantes («NAPT Redirect/Port Forwarding»), «doble» NAT («Twice-NAT»), etc.

También en interés de la claridad, llamaremos «coordenadas» al conjunto de informaciones contenidas en los paquetes IP que son utilizadas por un dispositivo de tipo NAT para identificar un equipo o una aplicación (direcciones IP, puertos...)

El dispositivo de traducción de direcciones NAT dispone de un juego de direcciones públicas, habitualmente mucho más restringidas en número que los terminales conectados a la red privada. Cuando uno de esos terminales desea acceder a la red pública, el dispositivo de traducción de direcciones NAT le asigna una dirección pública.

En el contexto de un NAPT (Network Address and Port Translation), éste puede utilizar una misma dirección pública para varias direcciones privadas. En tal caso, la asociación se efectúa no solamente basándose en las direcciones IP, sino también en los puertos utilizados u otra información (protocolos, etc.). Esta asociación entre las coordenadas privadas y públicas se realiza de manera temporal. Desde el punto de vista de la red pública, este terminal posee entonces las coordenadas públicas asignadas por el dispositivo de traducción de direcciones NAT (o NAPT...) y entonces sus coordenadas privadas son transparentes para la red pública.

Esta asociación (o enlace, «binding» en lengua inglesa) es necesariamente temporal, con el fin de no monopolizar las direcciones públicas del juego de direcciones públicas. Por esta razón, después de un cierto espacio de tiempo de no utilización, la asociación se termina y la dirección pública asignada vuelve a quedar disponible para una nueva puesta en correspondencia.

Esta no utilización sobreviene por ejemplo cuando una conexión TUF’ (Transport Communication Protocol) se termina entre unas partes a uno y otro lado de un dispositivo de traducción de direcciones NAT. A su término, y después del transcurso de ese espacio de tiempo, conocido como plazo de expiración, la comunicación se termina y, si las dos partes desean volver a comunicarse, tendrán que establecer una nueva asociación. Este aspecto del funcionamiento de un dispositivo de traducción de direcciones está explicado, por ejemplo, en el documento «NAT Behavioral Requirements for Unicast UDP» de F. Audet y C. Jennings, publicado en septiembre de 2005 en su versión 5 y disponible en el sitio del IETF con el nombre de fichero «draft-letf-behave-nat-udp-05.txt».

Con el protocolo SIP se plantea un problema. En efecto, éste se basa en el protocolo de menor nivel UDP (User Datagram Protocol) que, contrariamente al TCP, no implica el establecimiento de una conexión de extremo a extremo entre las partes. Con la utilización del protocolo TCP, es necesaria por tanto una acción positiva por parte de una de las partes para interrumpir la conexión TCP para que la asociación se termine en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT. Pero con la utilización del protocolo UDP, la asociación puede terminarse sin acción positiva, simplemente mediante la no emisión de paquetes de datos durante un período al menos igual al plazo de expiración.

La firma solicitante ha notado que esto planteará un problema cada vez mayor con la utilización creciente del protocolo SIP para el establecimiento de sesiones multimedia.

Al basarse este protocolo SIP en UDP, la ausencia o insuficiencia de tráfico de señalización durante una sesión multimedia conlleva la interrupción de la sesión, por la terminación de la asociación del dispositivo de traducción de direcciones NAT.

Actualmente, este problema queda parcialmente resuelto mediante la fijación manual de la duración de validez de los mensajes de señalización del protocolo SIP, con el fin de que los clientes se registren de nuevo según una periodicidad inferior al plazo de expiración del dispositivo de traducción de direcciones NAT.

En efecto, el protocolo SIP prevé que los clientes se registren tan sólo temporalmente frente a un servidor de señalización. El mensaje de registro «Register» incluye por tanto un parámetro que permite precisar una duración de validez, superada la cual el servidor de señalización interrumpe su «conexión» con el cliente.

Por esta razón, el cliente, si quiere permanecer conectado constantemente con el servidor de señalización y accesible por el conjunto de la red de comunicaciones, tiene que reemitir periódicamente mensajes de registro «Register».

Esta técnica está descrita por ejemplo en la solicitud de patente estadounidense US2006/029083, presentada el 9 de febrero de 2006; o bien en el borrador IETF, «Managing Client Initiated Connections in the Session initiation Protocol (SIP)», de C. Jennings y R. Mahy, publicado en marzo de 2006 con el nombre de fichero «draft-ietf-sip-outbound-02.txt».

Esta duración de validez se negocia habitualmente entre el cliente y el servidor de señalización, pero puede ser fijada asimismo manualmente por el operador.

Esta duración de validez de los mensajes de señalización SIP se puede fijar en un valor deliberadamente corto, con el fin de garantizar la no terminación de la asociación del dispositivo de traducción de direcciones NAT.

El operador también puede basarse en los datos del constructor del dispositivo de traducción de direcciones NAT, o proceder a un estudio estadístico, con el fin de determinar un valor más óptimo de la duración de validez, más acorde con el plazo de expiración de ese dispositivo.

Con todo, estos procedimientos adolecen de graves inconvenientes.

En primer lugar, precisan de la intervención manual del operador. Es ésta una tarea costosa para el operador y susceptible de provocar errores de configuración. Por ejemplo, si se cambia el dispositivo de traducción de direcciones, se debe pensar en modificar consiguientemente el valor de la duración de validez.

Además, la elección de un valor demasiado pequeño para la duración de validez de los mensajes de señalización SIP carga la red de comunicaciones con la emisión de un número demasiado elevado de mensajes de registro «Register».

Estos distintos problemas, que a día de hoy son escasamente sensibles, vendrán a cobrar, según la firma solicitante, una importancia más crucial a medida que se desarrolle la utilización del protocolo SIP para el establecimiento de sesiones multimedia.

Estos problemas adquirirán aún mayor importancia con el desarrollo de las soluciones de movilidad y de nomadismo: un mismo terminal móvil es susceptible de conectarse a una pluralidad de servidores de señalización, en particular en función de su posición geográfica. Con cada reconexión (o «hand-over» en lengua inglesa), se plantea de nuevo el problema de la terminación de la asociación en el seno de un dispositivo de traducción de direcciones NAT.

La presente invención propone resolver estos problemas, incorporando en los terminales móviles de comunicaciones una memoria que asocia con las redes de acceso una duración de validez correspondiente al período de envío de los mensajes de registro.

Más precisamente, la invención se refiere a un terminal móvil de comunicaciones, que incluye medios de conexión a redes de acceso y medios de registro para transmitir periódicamente mensajes de registro a un servidor de señalización situado en el seno de una red pública de comunicaciones conectada a las redes de acceso. Este terminal móvil se caracteriza porque dispone, además, de una memoria apta para asociar una duración de validez con al menos algunas de las redes de acceso y porque los medios de registro están previstos para transmitir los mensajes de registro según un período igual a la duración de validez asociada a la red de acceso a la que está conectado el terminal móvil.

De acuerdo con una puesta en práctica de la invención, el terminal móvil de comunicaciones dispone además de medios de aprendizaje para, cada vez que se conecta a una nueva red de acceso, desencadenar una fase de aprendizaje para determinar una duración de validez y actualizar la memoria con la asociación entre esa duración de validez y esa nueva red de acceso.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, las redes de acceso se identifican mediante un identificador de un equipo único de las redes de acceso. Este equipo único es, por ejemplo, un servidor dinámico de direcciones DHCP.

Estos identificadores son, por ejemplo, direcciones MAC.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, la memoria pone en correspondencia una edad con cada asociación entre una red de acceso y una duración de validez y, cuando la edad alcanza un umbral, se borra la asociación de la memoria con el fin de evitar su desbordamiento.

Así, mediante la memorización del plazo de validez que se utilizará para (al menos) algunas redes de acceso, el terminal móvil de comunicaciones puede establecer una conexión óptima con el servidor de señalización. A la vez, se reducen al mínimo el número de mensajes de señalización y las interrupciones de conexión.

La invención y sus ventajas se harán más claramente manifiestas en la descripción subsiguiente en relación con las figuras que se acompañan:

La figura 1 esquematiza la arquitectura general en la que se inscribe el servidor de señalización según la invención. La figura 2 representa una arquitectura funcional de un terminal de comunicaciones móviles según la invención. La figura 3 esquematiza la arquitectura funcional de un dispositivo de traducción de direcciones. La figura 4 representa los flujos de intercambios entre las diferentes partes en la comunicación, según la invención.

Tal como se ha indicado anteriormente y se ha representado mediante la figura 1, la invención se encuadra en el contexto de una sesión multimedia establecida entre un terminal T y un segundo terminal no representado. Se entiende por terminal cualquier equipo de comunicaciones que permite establecer una sesión multimedia, es decir, de voz sobre IP, de videotelefonía, etc. Puede tratarse de un terminal móvil, acorde con las normas UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) o GPRS (Global Packet Radio System), por ejemplo, o un asistente digital personal (PDA, por Personal Digital Assistant), un microordenador, un dispositivo como los vendidos con la marca Blackberry™, etc. De igual manera, las redes de acceso N1, N2 con las que puede conectarse el terminal móvil pueden ser acordes con diferentes tecnologías (GSM, UMTS...).

En el vocabulario propio del protocolo SIP, los terminales son considerados como clientes. En adelante, los términos «cliente» y «terminal» se considerarán como equivalentes.

En el caso de una conferencia multiparticipante, otros varios terminales pueden tomar parte en la sesión multimedia.

La red pública PUB incluye un servidor de señalización SS que permite el encaminamiento de los mensajes de señalización intercambiados entre las partes.

La figura 1 ilustra esencialmente la parte de la arquitectura de las redes de comunicaciones que enlaza este servidor de señalización SS y un terminal de comunicaciones T.

Las redes de acceso N1, N2 y la red de comunicaciones pública PUB están interconectadas por dispositivos de traducción de direcciones NAT1, NAT2. Los mensajes de señalización intercambiados entre el terminal T y el servidor de señalización SS se transmiten por tanto a través de estos dispositivos de traducción de direcciones NAT1, NAT2.

En el seno de las redes de acceso N1, N2, los terminales y nodos disponen de direcciones asignadas independientemente de la red global. En otras palabras, no se da ninguna garantía para saber si una dirección ya ha sido asignada en otro lugar del mundo. Los dispositivos de traducción de direcciones NAT1, NAT2 tienen la finalidad de aislar las redes de acceso, haciendo que las direcciones privadas nunca sean utilizadas en las comunicaciones con la red pública PUB.

La figura 3 esquematiza un dispositivo de traducción de direcciones NAT1, NAT2. Éste dispone de un conjunto P (o « pool» en lengua inglesa) de direcciones públicas disponibles a1, a2, a3. Estas direcciones, utilizables en el seno del conjunto de la red pública PUB, son proporcionadas por la IANA (Internet Assigned Numbers Authority), que es el organismo a cargo de la elaboración de los planes de direccionamiento y de la asignación única de las direcciones públicas en el seno de la red pública.

Cuando el terminal T desea comunicarse fuera de la red de acceso, el servidor de señalización SS le asigna una de las direcciones disponibles a1 del conjunto P de direcciones públicas, así como, para el caso de un dispositivo de tipo NAPT, un puerto. Esta asociación entre coordenadas privadas y públicas se memoriza en el seno de una tabla de asociación M (por «Map» en lengua inglesa).

El dispositivo de traducción de direcciones dispone además de medios de traducción MT para traducir en los dos sentidos los campos de los paquetes IP relativos a las coordenadas del terminal T y para ajustar en consecuencia los campos de códigos de corrección («checksum»). Así, los paquetes procedentes del terminal T tendrán, a la salida del dispositivo de traducción de direcciones, la dirección de origen a1.

A la inversa, los paquetes procedentes del servidor de señalización SS y dirigidos a este terminal T tendrán como dirección de destino a1; la única de la que tiene conocimiento ese servidor. Los medios de traducción MT del dispositivo de traducción de direcciones utilizan entonces la tabla de consulta M para modificar los campos direcciones, de modo que los paquetes vuelven a salir por la interfaz de la red de acceso con la dirección privada aT como dirección de destino. Estos paquetes, entonces, se pueden encaminar correctamente en el seno de la red de acceso hasta el terminal destinatario T.

El dispositivo de traducción de direcciones posee además un contador que le permite medir el tiempo durante el cual no es utilizada una asociación. Al vencimiento de este plazo de expiración, la asociación se termina.

La figura 2 esquematiza de manera funcional la arquitectura del terminal de comunicaciones móviles T.

Éste posee medios de conexión MCNX que le permiten conectarse a redes de acceso N1, N2. En el ejemplo de la figura 1, se supone que el terminal móvil T está conectado inicialmente a la red N1 por mediación de un punto de acceso o estación base A1. Cuando se desplaza en el sentido de la flecha, sale de la zona geográfica asociada a la estación base A1 y a la red de acceso N1, para entrar en la de la estación base A2 y de la red de acceso N2. El terminal de comunicaciones móviles T opera entonces un traspaso («hand-over» según la terminología consagrada en lengua inglesa) y los medios de conexión MCNX terminan la conexión anterior y establecen una nueva conexión con la red de acceso N2.

Al objeto de darse a conocer al servidor de señalización, los medios de registro transmiten periódicamente mensajes de registro hacia este servidor de señalización 5 SS a través de un dispositivo de traducción de direcciones NAT2. De acuerdo con el

protocolo SIP, estos mensajes de registro son mensajes «Register». El terminal móvil de comunicaciones T incluye además una memoria MMEM que asocia una duración de validez con al menos algunas de las redes de acceso N1, N2. Esta memoria MMEM es utilizada por los medios de registro MREG con el fin de 10 determinar el período según el cual estos tienen que transmitir los mensajes de registro «Register» al servidor de señalización SS.

Así, conociendo la red de acceso a la que está actualmente conectado el terminal móvil de comunicaciones T, es posible buscar, en la memoria MMEM, la duración de validez que lleva ésta asociada y utilizarla como período para transmitir

15 los mensajes de registro «Register» a través de esta red de acceso. Cuando el terminal T opera un traspaso hacia otra red de acceso, los medios de registro utilizan entonces un nuevo período de validez proporcionado por la memoria MMEM y correspondiente a la nueva red de acceso.

Esta memoria MMEM puede tener la forma de una tabla de consulta entre un 20 identificador de red de acceso (ID1, ID2, ID3) y un valor de duración de validez (d1, d2, d3), como así lo ilustra la siguiente tabla:

ID1

d1

ID2

d2

ID3

d3

Por lo que se refiere a la manera de identificar una red de acceso, son posibles 25 varias puestas en práctica. Estas distintas maneras y el tipo de identificador pueden depender además de la tecnología de las redes de acceso. Un identificador se puede elegir que sea el identificador de un único equipo de las redes de acceso, es decir, de un equipo que normalmente sólo lo hay en un único

30 ejemplar en el seno de una red dada. Tal es, por ejemplo, el caso de un servidor dinámico de direcciones de tipo DHCP («Dynamic Host Configuration Protocol»), según lo definido por el RFC 2131 del IETF.

Un posible identificador puede ser la dirección MAC de ese servidor dinámico de direcciones DHCP. Cada red de acceso está efectivamente equipada con un y sólo un servidor dinámico de direcciones DHCP, que permite conferir una dirección privada al terminal T cuando este último se conecta a esa red.

La dirección MAC («Medium Access Control») permite, por definición, identificar de manera única un equipo enlazado con una red de comunicaciones. Al no poseer una red de acceso normalmente más que un único servidor dinámico de direcciones DHCP, su dirección MAC puede ser utilizada con el fin de identificar la red de acceso.

En el caso particular de una red WiFi, tal como lo descrito por la norma 802.11, la red de acceso puede ser identificada de manera única mediante el identificador de conjuntos de servicios extendidos (ESSID por «Extended Service Set Identifier», abreviado como SSID).

En el caso particular en el que una misma red de acceso estuviera conectada a la red pública de comunicaciones PUB mediante más de un dispositivo de traducción de direcciones, es posible utilizar entonces varios identificadores para esa misma red de acceso. A cada dispositivo de traducción de direcciones le corresponde convencionalmente un servidor dinámico de direcciones DHCP. Por consiguiente, la memoria MMEM puede, al igual que antes, asociar con la dirección MAC del servidor DHCP un valor de duración de validez.

La memoria MMEM se puede llenar inicialmente de manera manual mediante configuración.

Es preferible, sin embargo, utilizar procedimientos de aprendizaje que permitan al terminal móvil T enriquecer el contenido de esta memoria de manera dinámica y automática.

De acuerdo con una puesta en práctica de la invención, el terminal móvil de comunicaciones T, cada vez que se conecta a una nueva red de acceso (es decir, una red cuyo identificador no está contenido ya en la memoria MMEM), puede desencadenar una fase de aprendizaje.

Para ello dispone de medios de aprendizaje MAPR, cuya finalidad es determinar una duración de validez para esa nueva red de acceso y actualizar la memoria MMEM con la asociación entre esta duración de validez y la nueva red de acceso.

Este aspecto dinámico y automático permite que el terminal móvil de comunicaciones T no precise de configuración manual cuando se conecta a una red de acceso desconocida. Así, aunque el usuario del terminal móvil se desplace a otra región (desplazamiento profesional, vacaciones...), su terminal móvil de comunicaciones T sigue siendo apto para conectarse de manera óptima a las redes de acceso.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, la memoria (MMEM) pone en correspondencia una edad con al menos determinadas asociaciones entre redes de acceso y plazo de validez. Esta edad es el tiempo transcurrido desde la última visita a la red de acceso. Si esta edad alcanza un determinado umbral, la asociación es borrada del contenido de la memoria MMEM.

Esta característica permite evitar el desbordamiento progresivo de la memoria MMEM. En efecto, se puede considerar que algunas redes de acceso tan sólo serán visitadas de manera excepcional y que, por tanto, es interesante suprimir el plazo de validez que llevan éstas asociado, aun a riego de volver a desencadenar un nuevo procedimiento de aprendizaje en una nueva conexión.

El umbral puede ser predeterminado y, ocasionalmente, puede ser función de las capacidades de memoria del terminal móvil de comunicaciones. Dado el caso, también puede tratarse de una opción del usuario del terminal móvil T, puesto que esta función es dependiente del tipo de comportamiento del usuario.

Un ejemplo de mecanismo de aprendizaje lo da el RFC 3489 del IETF, titulado «STUN -Simple Traversal of User Datagram Protocol (UDP) Through Network Address Translators (NATs)» de J. Rosenberg, J. Wenberger, C. Huitema y R. Mahy, publicado en marzo de 2003. Se puede utilizar entonces un servidor particular llamado servidor STUN para analizar las peticiones de asociación de los terminales y determinar los plazos de asociación.

La figura 4 ilustra los flujos de mensajes de señalización entre las partes en la comunicación para otro ejemplo de mecanismo de aprendizaje. Sin embargo, es importante señalar que la invención no puede limitarse a este ejemplo particular; antes bien, puede generalizarse a todo procedimiento de aprendizaje que permite que un terminal móvil de comunicaciones T enriquezca su memoria MMEM con asociaciones nuevas.

En esta puesta en práctica particular, los medios de aprendizaje MAPR del terminal móvil de comunicaciones determinan la duración de validez mediante recepción de mensajes de respuesta provenientes del servidor de señalización SS.

Esta figura posee un eje temporal orientado hacia abajo. Cada línea vertical es representativa de un elemento de red: la línea más a la izquierda representa al terminal T, la línea del medio, al dispositivo de traducción de direcciones NAT y, la

línea de la derecha, al servidor de señalización SS.

Las flechas horizontales representan los mensajes de señalización. Como se verá más adelante, estos mensajes de señalización pueden ser de distinta naturaleza: mensajes de registro «Register», mensajes de prueba «Options», mensajes de respuesta «200 Ok», etc. y otros tipos no utilizados en la invención. Desde el punto de vista del vocabulario, es importante señalar que el mensaje de señalización «Options» generalmente no es un mensaje de prueba: transporta este significado únicamente en el contexto de la presente invención.

El primer mensaje es un mensaje de registro. Según el protocolo SIP, puede tratarse de un mensaje «Register», tal y como está descrito en el párrafo 10 del RFC 3261 antes mencionado.

Este mensaje permite al terminal T darse a conocer al servidor de señalización SS, con el fin de que este último lo integre en su base de información que reúne el conjunto de los terminales (más generalmente «clientes SIP») conocidos por este servidor de señalización SS.

Este mensaje incluye una cabecera que comprende un conjunto de campos obligatorios. Como así lo indica el párrafo 8.1 del apartado del RFC 3261, un mensaje SIP tiene que incluir al menos los siguientes campos: «To», «From», «CSeq», «Call-ID», «Max-Forwards» y «Via». Además, se puede incluir un campo «Contact» en el mensaje de registro «Register».

La información contenida en el RFC 2361 relativa a los diferentes campos de los mensajes del protocolo SIP está al alcance del experto en la materia.

El protocolo SIP prevé que en este mensaje se indique una duración de validez del mensaje de registro «Register». Propone dos maneras de precisar esta información:

-la duración de validez puede ir indicada en un campo suplementario denominado «Expires», descrito en el párrafo 20.19 del RFC 3261; -la duración de validez puede ir indicada en un parámetro «Expires» del campo «Contact», como así lo precisan las secciones 10.2 y 20.10 de este mismo RFC 3261.

Por defecto, los clientes SIP (es decir, el terminal T) no proponen una duración de validez.

A la recepción de este mensaje de registro «Register», el servidor de señalización SS analiza los campos del mensaje y puede determinar que el terminal emisor T se halla situado detrás de un dispositivo de traducción de direcciones NAT. Esta determinación se puede efectuar, por ejemplo, mediante el análisis del contenido del campo «Via» de la cabecera.

Como así lo formula el párrafo 8.1.1.7 del RFC 3261, el campo «Via» indica los nodos de red por los que se transmite el mensaje. Analizando el o los campos «Via», es perfectamente posible determinar que un mensaje de registro ha pasado por un dispositivo de traducción de direcciones NAT, e incluso conocer su dirección.

Si el servidor de señalización SS detecta que el cliente T se halla situado detrás de un dispositivo de traducción de direcciones NAT, se desencadena una fase de aprendizaje de una duración de validez óptima.

Para tal fin, el servidor de señalización determina una aproximación del plazo de expiración de la asociación mediante el envío sucesivo de mensajes de prueba con un plazo creciente hasta la detección de la terminación de la asociación.

El servidor de señalización SS responde, en primer lugar, al mensaje de registro mediante un mensaje de respuesta «200 Ok» especificado en el protocolo SIP por el RFC 3261. Este mensaje de respuesta incluye una duración de validez fijada en un primer valor d1. Este primer valor d1 se fija de modo que se asegure que éste sea inferior al plazo de expiración de la asociación del dispositivo de traducción de direcciones NAT. Por tanto, este valor es deliberadamente poco elevado, por ejemplo del orden de 15 segundos.

Al igual que para el mensaje de registro «Register», el mensaje de respuesta «200 Ok» puede contener el valor d1 en (al menos) dos ubicaciones diferentes, abriendo la posibilidad de dos formas de realización de la invención:

-En una primera forma de realización, la duración de validez se transmite en el campo «Expires» del mensaje de respuesta «200 Ok». -En una segunda forma de realización, la duración de validez va indicada en un parámetro «Expires» del campo «Contact».

El cliente T recibe pues, mediante este mensaje de respuesta «200 Ok», la instrucción de que tiene que reemitir un mensaje de registro «Register» al cabo de un plazo d1.

Paralelamente, el servidor de señalización SS espera durante un plazo d1’, ligeramente inferior al primer plazo de validez d1, antes de emitir un mensaje de prueba hacia el cliente T.

Más generalmente, durante toda la fase de aprendizaje, los mensajes de respuesta a los mensajes de registro contienen una duración de validez ligeramente superior al plazo de espera antes de la emisión del próximo mensaje de prueba.

Este mensaje de prueba está orientado a comprobar si la asociación de direcciones en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT sigue o no aún activa.

Se puede poner en práctica mediante el mensaje «Options» del protocolo SIP, que permite que una parte solicite las capacidades de otra parte.

Un mensaje «Options» incluye los mismos campos que un mensaje de registro «Register». También puede poseer un campo «Contact».

Si la asociación es todavía efectiva en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT entre las direcciones pública y privada del cliente T, se transmite el mensaje de prueba hasta el cliente T. A su recepción, este último envía de vuelta un mensaje de respuesta «200 Ok» que, a su vez, atraviesa el dispositivo de traducción de direcciones NAT antes de llegar al servidor de señalización SS. Este último queda entonces informado de que la asociación sigue estando activa en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT. Por donde puede deducir entonces que el plazo de expiración de la asociación es superior al plazo de espera d1’.

Entonces puede probar un valor más elevado para este plazo.

Como respuesta al segundo mensaje de registro «Register», el servidor de señalización SS responde mediante un mensaje de respuesta «200 Ok» que contiene una duración de validez fijada en un segundo valor d2, superior al primer valor d1.

Paralelamente, el servidor de señalización SS espera durante un plazo d2’, ligeramente inferior al segundo plazo de validez d2, antes de emitir un mensaje de prueba hacia el cliente T, por ejemplo un mensaje «Options».

Al igual que antes, si la asociación sigue estando activa en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT, el servidor de señalización recibe un mensaje de respuesta «200 Ok» a su mensaje de prueba.

Éste puede incrementar nuevamente los valores de los plazos, teniendo presente que el plazo de expiración del dispositivo de traducción de direcciones NAT es por tanto todavía superior al plazo de espera d2.

A la recepción del tercer mensaje de registro «Register», el servidor de señalización SS responde pues, mediante un mensaje de respuesta «200 Ok», que contiene una duración de validez fijada en un tercer valor d3, superior al segundo valor d2.

Paralelamente, el servidor de señalización SS espera durante un plazo d3’, ligeramente inferior al tercer plazo de validez d3, antes de emitir un mensaje de prueba hacia el cliente T, por ejemplo un mensaje «Options».

5 En el ejemplo ilustrado por la figura 2, se supone que este tercer plazo es superior al plazo de expiración del dispositivo de tratamiento de direcciones NAT. Entonces, este último no puede transmitir el mensaje de prueba «Options» hacia el cliente T. Por consiguiente, el servidor de señalización SS nunca recibe un mensaje de respuesta «200 Ok».

10 Al cabo del plazo de validez d3, el terminal T transmite no obstante un mensaje de registro «Register», que crea una nueva asociación dirección pública/dirección privada en el seno del dispositivo de traducción de direcciones NAT. Este mensaje de registro «Register» es transmitido entonces a través del dispositivo de traducción de direcciones NAT hasta el servidor de señalización SS.

15 El servidor de señalización, cuando recibe este mensaje de registro «Register», determina que, puesto que no ha recibido mensaje de respuesta «200 Ok» a su mensaje de prueba «Options», el plazo de expiración del dispositivo de traducción de direcciones NAT es inferior al último valor probado d3’. Más precisamente, puede determinar que el valor aproximativo para ese plazo de expiración se halla entre el

20 valor d2’ y el valor d3’. Ejemplos numéricos Los plazos utilizados pueden ser conformes a la siguiente tabla:

d1 = 15 segundos

d1’ = 10 segundos

d2 = 25 segundos

d2’ = 20 segundos

d3 = 35 segundos

d3’ = 30 segundos

d4 = 45 segundos

d4’ = 40 segundos

25 De acuerdo con este ejemplo, el incremento es de 10 segundos entre dos valores consecutivos. Se trata, no obstante, de un ejemplo y cabe perfectamente la posibilidad de utilizar otros valores numéricos.

De acuerdo con una primera puesta en práctica de la invención, la fase de aprendizaje se termina cuando no se recibe ninguna respuesta a un mensaje de 30 prueba. Entonces, el servidor de señalización SS puede considerar que el anterior valor d2 es el valor óptimo de la duración de validez de los mensajes de registro

«Register» y utilizarlo más adelante. Éste responde entonces al mensaje de registro «Register» con el valor d2.

Responderá con este valor a todo nuevo mensaje «Register» proveniente del mismo terminal T, en una etapa de utilización.

Igualmente, podrá utilizar este mismo valor d2 con todo nuevo terminal que se halle situado detrás del mismo dispositivo de traducción de direcciones NAT, sin desencadenar una fase de aprendizaje del plazo de expiración. De acuerdo con esta forma de realización, el servidor de señalización SS dispone, por tanto, de una tabla que le permite asociar, con cualquier dispositivo de gestión de direcciones NAT, un plazo de expiración aproximativo.

Cuando detecta que un cliente dado se halla situado detrás de un dispositivo de traducción de direcciones dado, éste dispone de medios para utilizar directamente el plazo de expiración aproximativo asociado a ese dispositivo de traducción de direcciones dado, sin pasar por la etapa de aprendizaje.

Esta forma de realización permite eludir fases de aprendizaje de estos plazos de expiración y pasar directamente a una etapa de utilización y, por tanto, economizar recursos de la red al disminuir el número de mensajes que son intercambiados durante la etapa de aprendizaje.

De acuerdo con una segunda puesta en práctica de la invención, el servidor de señalización puede procurar optimizar aún más el valor aproximativo que se va a utilizar como duración de validez de los mensajes de registro «Register». Puede proceder entonces por dicotomía y probar duraciones de espera y de validez intermedias, hasta obtener una suficiente aproximación del plazo de expiración del dispositivo de traducción de direcciones NAT. Tan sólo en ese momento, pasa a una etapa de utilización, en la que se utiliza el valor así determinado en su intercambio con el cliente.

De acuerdo con la invención, existe por tanto un espacio de tiempo durante el cual el terminal T no es accesible a la red de comunicaciones. En efecto, toda vez que el mensaje de prueba incluye un valor superior al plazo de expiración del dispositivo de traducción de direcciones, el terminal T está inaccesible hasta el próximo mensaje de registro «Register». Así, si llega al servidor de señalización un mensaje de invitación «Invite» con destino al cliente T, no estará capacitado para responder al mismo, puesto que en ese preciso instante ya no está conectado al cliente T.

Con todo, este espacio de tiempo es despreciable si los incrementos entre dos valores consecutivos di/di+1 son suficientemente pequeños.

No obstante, se puede prever que, en el momento de una llamada hacia ese cliente T durante este espacio de tiempo, el servidor de señalización redirija esta llamada hacia un servidor vocal, informando al llamante de que el cliente T estará disponible en unos segundos.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Terminal móvil de comunicaciones (T), que incluye medios de conexión (MCNX) a redes de acceso (N1, N2) y medios de registro (MREG) para transmitir periódicamente mensajes de registro a un servidor de señalización (SS) situado en el seno de una red pública de comunicaciones (PUB) conectada a dichas redes de acceso, caracterizándose dicho terminal por disponer además de una memoria (MMEM) apta para asociar una duración de validez con al menos algunas de dichas redes de acceso y porque dichos medios de registro (MREG) están previstos para transmitir dichos mensajes de registro según un período igual a la duración de validez asociada a la red de acceso (N1, N2) a la que está conectado dicho terminal (T).

2. 2.

   Terminal móvil de comunicaciones según la reivindicación 1, en el que dicha duración de validez se relaciona con la duración de validez de la asociación entre la dirección privada de dicho terminal móvil de comunicaciones y una dirección pública, memorizada por un dispositivo de traducción de direcciones (NAT1, NAT2) que enlaza una red de acceso con dicha red pública.

3. 3.

   Terminal móvil de comunicaciones (T) según una de las reivindicaciones precedentes, que dispone además de medios de aprendizaje (MAPR) para, cada vez que dicho terminal móvil de comunicaciones se conecta a una nueva red de acceso, desencadenar una fase de aprendizaje para determinar una duración de validez y actualizar dicha memoria con la asociación entre dicha duración de validez y dicha nueva red de acceso.

4. 4.

   Terminal móvil de comunicaciones (T) según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dichas redes de acceso se identifican mediante un identificador de un equipo único de dichas redes de acceso.

5. 5.

   Terminal móvil de comunicaciones (T) según la reivindicación 4, en el que dicho equipo único es un servidor dinámico de direcciones DHCP.

6. 6.

   Terminal móvil de comunicaciones (T) según una de las reivindicaciones 4 a 5, en el que dichos identificadores son direcciones MAC.

7. 7.

   Terminal móvil de comunicaciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha memoria (MMEM) pone en correspondencia una edad con cada asociación entre una red de acceso y una duración de validez y en el que, cuando dicha edad alcanza un umbral, se borra de dicha memoria (MMEM) dicha

   5 asociación.

8. 8.

   Terminal móvil de comunicaciones según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos mensajes de registro son mensajes «Register» del protocolo SIP.

9. 9.

   Terminal móvil de comunicaciones según una de las reivindicaciones 3 a 8, en el que dichos medios de aprendizaje (MAPR) determinan dicha duración de validez mediante recepción de mensajes de respuesta provenientes de dicho servidor de señalización (SS).

   10

   15
10. 10. Terminal móvil de comunicaciones según la reivindicación precedente, en el que dicha duración de validez está contenida en un campo «Expires», o bien en un parámetro «Expires» de un campo «Contacts» de dichos mensajes de respuesta.