ES2361183T3 - Procedimiento para el control de recursos en elementos de red en una red de telecomunicaciones. - Google Patents

Procedimiento para el control de recursos en elementos de red en una red de telecomunicaciones. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para el control de recursos en elementos de red (21, 22, 24) de una red de telecomunicaciones (26) durante la transmisión de paquetes de datos (30, 40, 50) o flujos de datos entre la red de telecomunicaciones y un terminal de usuario (20), y en la otra dirección, en el que en al menos un elemento de red (21, 22, 24) se inspecciona cada paquete de datos (30, 40, 50) que entra, y se clasifica según su importancia en una clase de calidad de servicio, y la clasificación del paquete de datos según la importancia se puede entregar por medio de una señalización a otro elemento de red implicado en la transmisión, y los elementos de red implicados, a partir de esta señalización, llevan a cabo un control de recursos dinámico de la transmisión, caracterizado porque el control de los recursos tiene lugar a través de las características de una conexión de paquete lógica, un denominado contexto PDP, y a través de la caracterización de paquetes de datos individuales dentro de esta conexión de paquetes, realizándose una adaptación dinámica de prioridades relativas a través de la caracterización de paquetes de datos, y comprobándose en cada paquete de datos, si es necesaria adicionalmente una adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica, realizándose esta adaptación sólo cuando se modifican los parámetros de calidad absolutos para la conexión.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para el control de recursos en elementos de red de una red de telecomunicaciones, en particular de una red de datos, como Internet o una red de datos móviles, por ejemplo las redes General Packet Radio Service (GPRS) en el Global System of Mobile Communication (GSM) y Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). El estado de la técnica actual para el control de recursos en elementos de red de una red de datos GPRS está descrito en la especificación del estándar 3GPP, por ejemplo 3GPP TS 23.107, 3GPP 23.060, 3GPP 24.008. En este caso se propone una parametrización cuasi-estática de una conexión de datos lógica, bajo la suposición de que todos los paquetes de datos en esta conexión poseen la misma importancia. En este caso, la conexión de datos lógica se corresponde con el contexto PDP. El procedimiento cuasi-estático se hace posible por medio de la modificación de la parametrización, si bien no están definidos los puntos de disparo. Con cada contexto PDP de un servicio de datos GPRS están unidos parámetros QoS (Quality of Service: calidad de servicio), que definían las características de transmisión del servicio de datos. Dependiendo del estándar de comunicación (por ejemplo IP o GSM, UMTS) se usan diferentes parámetros para la fijación y para la medición de la calidad de servicio (QoS). En la red móvil GSM y UMTS se han definido, por ejemplo, cuatro clases de tráfico de QoS: “Background” para transferencias de datos con la menor tasa de errores posible pero con requerimientos no críticos por lo que se refiere a ancho de banda, retardo y jitter. “Interactive” (IA) para el uso de servicios interactivos, precisa de requerimientos similares que el Background, si bien requerimientos mayores por lo que se refiere al retardo, para evitar tiempos de espera en el uso de los servicios. “Streaming” para servicios de distribución. Se requiere un ancho de banda mínimo; el Ritter se permite en cierta medida, ya que se usan buffers de Ritter en la parte del receptor. Los errores de bit son más bien poco críticos. “Conversational” para comunicación directa (telefonía, videotelefonía). Requerimientos similares que Streaming, si bien los requerimientos relativos al retardo y al Ritter son claramente mayores.
Para la definición de estas clases se definen, por ejemplo, en GPRS cinco (Rel97) o 12 (Rel.99) parámetros de Qos con diferentes características. A continuación se extraen algunos de ellos a modo de ejemplo:
Retardo: Para el retardo de paquetes GPRS se definen varias clases, que definen la duración temporal de la transmisión entre los puntos de acceso GPRS.
Prioridad: La urgencia define la importancia relativa con la que, también en situaciones y condiciones especialmente críticas, con la que se han de cumplir los parámetros de transmisión.
Fiabilidad: En este caos se trata de que la probabilidad de error residual de un servicio de datos se corresponda conciertos criterios de servicio.
Tasa de transmisión pico: Define la tasa de datos máxima que se ha de esperar para un contexto PDP determinado, sin garantizar con ello que también se alcance realmente esta tasa de datos.
Tasa de transmisión media: En este caso se da lo mismo que en el caso de las tasas de transmisión pico, con la diferencia de que en este caso se trata de tasas promediadas temporalmente, es decir, tasas medias.
Conjuntamente con Internet se usan métodos conocidos para garantizar una “Quality of Service” (QoS), definidos entre otros en la recomendación ITU-T I.380 on IP Performance (ITU-T I.380): Integrated Services (IntServ) y Differentiated Services (DiffServ).
Otras implementaciones conocidas son:
-
Inspección de paquetes: investigación de los paquetes de datos para finalidades de liquidación o similares (es decir, hasta el momento para otras funciones como control d calidad y de recursos)
-
Desbloqueo de tráfico de datos indeseado en redes basadas en IP (“funcionalidad de firewall”)
De los documentos US 2004/109455 A1, FR 2 852 A1, EP 1 154 664 A1 y WO 00/10357 A1 se conocen procedimientos para el control de recursos en elementos de red de una red de telecomunicaciones en la transmisión de paquetes de datos o flujos de datos entre la red de telecomunicaciones y un terminal de usuario. De estos documentos se puede extraer que en al menos un elemento de red se inspecciona al menos un paquete de datos que entre, y se clasifica dependiendo de su importancia en una clase de calidad de servicio, y se entrega la clasificación del paquete de datos según la importancia por medio de una señalización a otro elemento de red implicado en la transmisión, y los elementos de red implicados llevan a cabo un control de recursos dinámico de la transmisión a partir de esta señalización.
El objetivo de la invención reside en mejorar el control de recursos en una red de telecomunicaciones limitada en capacidad en comparación con los procedimientos conocidos.
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Este objetivo se consigue de acuerdo con la invención por medio de las características de las reivindicaciones independientes.
Las configuraciones preferidas y las variantes ventajosas de la invención están indicadas en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención, por medio de la primera combinación de la inspección de los paquetes de datos y la Quality of Service (QoS) mecanismos de Internet y comunicaciones móviles (3GPP) se consigue una mejor distribución de recursos. Con ello se consigue en primer lugar una provisión extremo-a-extremo, que hasta el momento no era posible, de QoS por encima de las barreras de las redes y tecnologías.
El núcleo de la invención reside en un uso de una inspección de paquetes de datos para el control de QoS en redes de telecomunicaciones. Hasta el momento sólo se usa una inspección de paquetes en redes de telecomunicaciones para finalidades de liquidación. Con el empleo conforme a la invención de la inspección de paquetes es posible por primera vez una consideración dinámica de servicios y clases de clientes para el control de calidad y de recursos.
De acuerdo con una configuración preferida de la invención, se puede realizar además un desplazamiento de todos los controles de mando al operador de la red. Los procedimientos de control de recursos en redes de comunicaciones móviles están optimizados a flujos de datos y entregan una gran parte del control a las estaciones móviles, gracias a lo cual se da un potencial de uso indebido. Con la introducción del control de recursos basado en el resultado de la inspección de paquetes se puede desplazar completamente el control a la red. Gracias a ello se puede evitar, por un lado, el posible mal uso, y por otro lado se le da al operador de la red la posibilidad, por ejemplo, de definir los criterios para el control de recursos a través de ajustes de parámetros.
Otra configuración de la invención prevé una mejora de los tiempos de latencia. Esto se refiere a una mejora de los tiempos de reacción para la adaptación de recursos en las soluciones parciales que deciden tomando como base paquetes, ya que en este caso se prescinde, por ejemplo, de tiempos de señalización y de reconfiguración. Esta mejora también tiene un efecto positivo, en particular, para el cliente de comunicaciones, ya que se reducen los tiempos de latencia para servicios priorizados o para clases de clientes preferidas.
Basándose en informaciones que son obtenidas a partir de los paquetes de datos, en los elementos de red de una red (de comunicaciones móviles) se ponen a disposición recursos de modo correspondiente a la importancia del paquete de datos correspondiente.
Un elemento de red inspecciona y clasifica los paquetes de datos según la importancia, por ejemplo, del servicio y/o del usuario. La clasificación referida a la importancia del paquete de datos se entrega a través de una señalización adecuada a otros elementos de red implicados. Los elementos de red implicados tienen en cuenta esta señalización, de tal manera que se consigue un control de recursos dinámico.
Las reglas para la clasificación de un paquete de datos o de un flujo de datos dependiendo de su importancia están almacenadas en los elementos de red que son responsables de la inspección. La importancia asignada a un paquete de datos o a un flujo de datos se transmite por medio de la señalización entre los elementos de red implicados. Las reglas para la conversión del significado señalizado de un paquete de datos o de un flujo de datos en los elementos de red implicados están almacenadas en estos. El conjunto de reglas relativo a la inspección, señalización y conversión se puede administrar de modo específico por cada operador de red.
Con esta nueva solución par ala mejora del control de recursos se emplea por primera vez el resultado de la inspección de paquetes, pudiendo tener lugar el control a través de:
a) las características de una conexión de paquetes (contexto PDP) con la ventaja de que el operador de red obtiene el control total sobre la estrategia y el control de recursos, y con ello puede evitar adicionalmente un mal uso por medio del usuario.
b) la caracterización de paquetes de datos individuales dentro de una conexión de paquetes, con la ventaja de que no es necesaria una modificación forzosa de los parámetros de conexión para todo el flujo de datos. En este caso, la caracterización surge de una clasificación, que:
1) tiene lugar en un elemento de red en la frontera de red, y se señaliza a través de la caracterización a otros elementos de red implicados.
2) tiene lugar de modo independiente en nodos de red individuales / en cada nodo de red. La caracterización, en este caso, es independiente de la implementación.
c) a través de una combinación de las variantes anteriores con la ventaja de una adaptación altamente dinámica de prioridades relativas a través de la caracterización de paquetes de datos y una adaptación adicional de la conexión
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lógica en caso de variaciones absolutas de parámetros. A continuación se describen ejemplos de realización preferidos de la invención a partir de los dibujos. Se muestra:
Figura 1:
el flujo de señalización básico para el establecimiento de una conexión lógica (GPRS: contexto PDP);
Figura 2:
Ejecución principal para la solución de un primer ejemplo de realización de la invención (solución a);
Figura 3:
Señalización relativa a la solución a);
Figura 4:
Ejecución principal de un segundo ejemplo de realización de la invención (solución b1);
Figura 5:
Señalización relativa a la solución b1;
Figura 6:
Ejecución principal de un tercer ejemplo de realización de la invención (solución b2);
Figura 7:
Señalización relativa a la solución b2.
En las siguientes figuras de dibujos a modo de ejemplo se representa el recurso que se ha de controlar por medio de barras de diferente anchura. El recurso representado aumenta de modo proporcional a la anchura de la barra por lo que se refiere a tasa de transmisión de datos y relaciones de retardo.
Ejemplo de realización para la solución a):
Antes del inicio de una transmisión de datos, la estación móvil inicia el establecimiento de una conexión lógica con la red de datos (contexto PDP). El procedimiento usado y la negociación de los elementos de red hasta la consulta del nodo de pasarela de red (GGSN) se corresponde con el estándar 3GPP, ver Figura 1, pasos 2-4. En el paso 1, Figura 1, desde el nodo de conmutación (SGSN) se piden y se almacenan datos de usuario del registro de posición base, HLR, 23. En el paso 2, Figura 1 se activa una consulta de contexto PDP para un perfil de QoS requerido (req. QoS, fundamentalmente para servicios “reservados”). En el paso 3, Figura 1 por parte del SGSN se determina el perfil QoS permitido del usuario, definiéndose el perfil QoS permitido de la siguiente manera: QoS permitido = Min (QoS requerido, QoS suscrito). En el paso 4, Figura 1 se genera ahora un requerimiento de contexto PDP correspondiente.
A continuación, el nodo de pasarela de red GGSN 24 consulta en los pasos 5 y 6, Figura 1, datos de autentificación y datos de cliente, entre otros la clase de cliente, a partir de sistemas de facturación y otros sistemas de bases de datos 25, como por ejemplo RADIUS, MID-SD. En el paso 7, Figura 1, el GGSN 24 determina a partir de la clase de cliente a partir de una tabla 27 que se puede configurar por parte del operador de la red la configuración inicial almacenada de los parámetros de calidad para este cliente. A continuación el GGSN 24 transmite los nuevos parámetros de calidad determinados de vuelta al nodo de conmutación SGSN 22 (paso 8, Figura 1), que a continuación negocia estos parámetros de calidad con el sistema radio, RAN, 21 (paso 9, Figura 1). Durante esta sección de negociación, la RAN 21 establece una conexión parcial lógica del contexto PDP, un Radio Access Bearer (RAB) con la estación móvil 20. El resultado de la negociación entre RAN 21 y SGSN 22 representa los parámetros de calidad negociados definitivos (clase QoS) para la conexión lógica (contexto PDP), que transmite el SGSN 22 a la estación móvil 20. Ahora es posible la transferencia de datos propiamente dicha entre la estación móvil 20 y un servidor. En el siguiente ejemplo se parte de que para la transferencia de datos se ha negociado una clase QoS “Interactive” con prioridad “3”, abreviado como “IA3”.
La invención prevé ahora que el nodo de pasarela de red GGSN 24 inspeccione los paquetes de datos durante la transmisión de datos y compruebe posibles criterios para una adaptación necesaria de los parámetros de calidad de la conexión lógica. La ejecución de este procedimiento está representada en las Figuras 2 y 3.
Un paquete de datos de la clase de QoS “IA3”, por ejemplo un email de paquete de datos 30, se ha de suministrar al terminal del usuario 20 de una red de datos GPRS (21-25). El paquete de datos 30 alcanza un nodo de pasarela de red GGSN 24 de la red de datos (paso 1, Figs. 2 y 3). En el GGSN 24 tiene lugar una inspección del paquete de datos 30, en particular de la cabecera del paquete (paso 2, Figs. 2 y 3). Se constata que el paquete de datos 30 se corresponde con la clase de QoS “IA3” negociada. No es necesaria ninguna adaptación de los parámetros de calidad. De acuerdo con el paso 3, el paquete de datos se puede entregar al receptor 20 (paso 3, Figs. 2 y 3). Una adaptación es necesaria de acuerdo con la invención cuando la clasificación del paquete de datos para el servicio determinado y para la clase de clientes según una tabla configurable por parte del operador de red resulta en una diferencia entre parámetros de calidad determinados y ajustados realmente (parámetros QoS 3GPP) para la conexión lógica.
Además se ha de entregar un paquete de datos de la clase QoS “IA1”, por ejemplo un paquete de datos 40 PoC, al terminal del usuario 20. El paquete de datos 40 alcanza un nodo de pasarela de red GGSN 24 de la red de datos (paso 1, Figs. 2 y 3). En el GGSN 24 tiene lugar una inspección del paquete de datos 40, en particular de la cabecera del paquete. Se constata que el paquete de datos 40 no se corresponde con la clase de QoS “IA3” negociada anteriormente (paso 4, Figs. 2 y 3). De acuerdo con la invención se requiere una adaptación de la clase de QoS, ya que la clasificación del paquete de datos para el servicio determinado y para la clase de cliente difiere de la clase de QoS negociada. Una reconfiguración necesaria de los parámetros de calidad de la conexión lógica se negocia de nuevo con todos los elementos de red implicados, por ejemplo con el nodo de conmutación SGSN 22 y con el sistema radio RAN 21. Esta negociación incluye también la adaptación del RABA entre RAN 21 y el terminal 20 y una RAB MODIFICATION (paso 5, Figs. 2 y 3). Al concluirse de modo exitoso la negociación, el RAN 21 tendrá en cuenta los nuevos parámetros para la conexión de datos existentes a la hora de conceder los recursos. El terminal 20 es informado a través de un PDP CONTEXT MODIFICATION de una modificación. La adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica tiene lugar en paralelo a la transmisión de datos (Paso 6, Figs. 2 y 3).
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Finalmente se ha de volver a entregar un paquete de datos de la clase QoS “IA3”, por ejemplo un paquete de datos de email 50 al terminal del usuario 20.
El paquete de datos 50 alcanza un nodo de pasarela de red GGSN 24 de la red de datos (paso 1, Figs. 2 y 3). En el GGSN 24 tiene lugar una inspección del paquete de datos 50, en particular de la cabecera del paquete. Se constata que el paquete de datos 50 se corresponde con la clase de QoS “IA3” (paso 2, Figs. 2 y 3). De nuevo es necesaria una adaptación de la clase de QoS de “IA1” a “IA3”, ya que la clasificación del paquete de datos 50 difiere para el servicio determinado y para la clase de cliente respecto a la clase de QoS hasta el momento. Una reconfiguración necesaria de los parámetros de calidad de la conexión lógica se negocia de nuevo con todos los elementos de red, por ejemplo con el nodo de conmutación SGSN 22 y el sistema radio RAN 21. Esta negociación contiene también la adaptación del RAB entre RAN 21 y el terminal 20 a través de una RAB MODIFICATION (paso 7, Figs. 2 y 3). Cuando finaliza de modo exitoso la negociación, la RAN 21 considerará los nuevos parámetros para la conexión de datos existente en la distribución de recursos. El terminal 20 es informado a través de un PDP CONTEXT MODIFICATION sobre la modificación. La adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica tiene lugar de modo paralelo a la otra transmisión de datos (paso 8, Figs. 2 y 3).
Para evitar procesos de oscilación se usa un mecanismo de histéresis, para que en primer lugar se lleve a cabo una modificación de los parámetros de calidad cuando exista una estimación estable del servicio determinado o clase de QoS.
Ejemplo de realización para solución b1
Antes del inicio de una transmisión de datos, la estación móvil inicia el establecimiento de una conexión lógica con la red de datos (contexto PDP). El procedimiento usado y la negociación de los elementos de red hasta la consulta del nodo de pasarela de red (GGSN) se corresponde con el estándar 3GPP, ver Figura 1, pasos 2-4, y la descripción correspondiente.
De acuerdo con la invención, el nodo de pasarela de red GGSN 24 consulta en los pasos 5 y 6, Figura 1, datos de autentificación y datos de cliente, entre otros la clase de cliente, a partir de sistemas de facturación y otros sistemas de bases de datos 25, como por ejemplo RADIUS, MID-SD. En el paso 7, Figura 1, el GGSN 24 determina a partir de la clase de cliente a partir de una tabla 27 que se puede configurar por parte del operador de la red la configuración inicial almacenada de los parámetros de calidad para este cliente. A continuación el GGSN 24 transmite los nuevos parámetros de calidad determinados de vuelta al nodo de conmutación SGSN 22 (paso 8, Figura 1), que a continuación negocia estos parámetros de calidad con el sistema radio, RAN, 21 (paso 9, Figura 1). Durante esta sección de negociación, la RAN 21 establece una conexión parcial lógica del contexto PDP, un Radio Access Bearer (RAB) con la estación móvil 20. El resultado de la negociación entre RAN 21 y SGSN 22 representa los parámetros de calidad negociados definitivos para la conexión lógica, que transmite el SGSN 22 a la estación móvil 20. Ahora es posible la transferencia de datos propiamente dicha entre la estación móvil 20 y un servidor. En el siguiente ejemplo se parte de que para la transferencia de datos se ha negociado una clase QoS “Interactive” con prioridad “3”, abreviado como “IA3”.
Durante la transmisión de datos, el nodo de pasarela de red GGSN 24 inspecciona los paquete de datos que entran, y determina los parámetros de calidad que se han de usar para el paquete de datos correspondiente (prioridad IP) según una tabla 27 que se puede configurar por parte del operador de red dependiendo del servicio determinado y de la clase de cliente. La ejecución de este procedimiento está representada en las Figuras 4 y 5.
Un paquete de datos de la clase de QoS “IA3”, por ejemplo un email de paquete de datos 30, se ha de suministrar al terminal del usuario 20 de una red de datos GPRS. El paquete de datos 30 alcanza un nodo de pasarela de red GGSN 25 de la red de datos (paso 1, Figs. 4 y 5). En el GGSN 24 tiene lugar una inspección del paquete de datos 30, en particular de la cabecera del paquete (paso 2, Figs. 4 y 5). Se constata que el paquete de datos 30 se corresponde con la clase de QoS “IA3”. De acuerdo con la invención, el GGSN 24 sobrescribe ahora, por ejemplo, el campo IP TOS del paquete de datos 30 correspondiente con los parámetros de calidad “IA3” determinados (prioridad IP), y transmite el paquete de datos 30a modificado a un nodo de conmutación SGSN 22 competente (paso 3, Figs. 4 y 5).
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Todos los demás elementos de red, por ejemplo el nodo de conmutación SGSN 22, y en particular también el control de recursos en el sistema de radio RAN 21, evalúan los parámetros de calidad escritos por el GGSN 24, y usan esta información para el control del paquete de datos 30a (paso 4, Figs. 4 y 5). El control se refiere a la priorización de los diferentes paquetes para una estación móvil 20, así como a la priorización de paquetes para diferentes estaciones móviles. El paquete de datos 30a es entregado al terminal 20 de modo correspondiente a su clase de QoS (paso 5, Figs. 4 y 5).
Un paquete de datos a continuación de la clase de QoS “IA1”, por ejemplo un paquete de datos PoC 40, ha de ser entregado al terminal del usuario 20. El paquete de datos 40 alcanza un nodo de pasarela de red GGSN 24 de la red de datos (paso 1, Figs. 4 y 5). En el GGSN 24 tiene lugar una inspección del paquete de datos 40, en particular de la cabecera del paquete de datos (paso 6, Figs. 4 y 5).
Se constata que el paquete de datos 40 se corresponde con la clase de QoS “IA1”. De acuerdo con la invención, el nodo de pasarela de red GGSN 24 sobrescribe ahora, por ejemplo, el campo IP TOS del paquete de datos 40 correspondiente con los parámetros de calidad “IA1” determinados (prioridad IP), y transmite el paquete de datos 40a modificado a un nodo de conmutación SGSN 22 competente (paso 7, Figs. 4 y 5).
Todos los demás elementos de red, por ejemplo el nodo de conmutación SGSN 22, y en particular también el control de recursos en el sistema de radio RAN 21, evalúan los parámetros de calidad escritos por el GGSN 24, y usan esta información para el control del paquete de datos 30a (paso 8, Figs. 4 y 5). El control se refiere a la priorización de los diferentes paquetes para una estación móvil 20, así como a la priorización de paquetes para diferentes estaciones móviles. El paquete de datos 40a es entregado al terminal 20 de modo correspondiente a su clase de QoS (paso 9, Figs. 4 y 5).
El tratamiento del paquete de datos 50 o bien del paquete de datos 50a modificado se realiza de modo correspondiente a los paquetes de datos 30 y 30a.
El ejemplo de realización se refiere a la dirección de la red hacia el terminal, si bien también es posible la dirección contraria, es decir, del terminal a la red.
Ejemplo de realización para una combinación de la solución a) y de la solución b1)
Los pasos individuales de este ejemplo de realización se pueden extraer de las soluciones a) y b1).
Antes del inicio de una transmisión de datos, la estación móvil inicia el establecimiento de una conexión lógica con la red de datos (contexto PDP). El procedimiento usado y la negociación de los elementos de red hasta la consulta del nodo de pasarela de red (GGSN) se corresponde con el estándar 3GPP, ver Figura 1, pasos 2-4.
De acuerdo con la invención, el nodo de pasarela de red GGSN 24 consulta en los pasos 5 y 6, Figura 1, datos de autentificación y datos de cliente, entre otros la clase de cliente, a partir de sistemas de facturación y otros sistemas de bases de datos 25, como por ejemplo RADIUS, MID-SD. En el paso 7, Figura 1, el GGSN 24 determina a partir de la clase de cliente a partir de una tabla 27 que se puede configurar por parte del operador de la red la configuración inicial almacenada de los parámetros de calidad para este cliente. A continuación el GGSN 24 transmite los nuevos parámetros de calidad determinados de vuelta al nodo de conmutación SGSN 22 (paso 8, Figura 1), que a continuación negocia estos parámetros de calidad con el sistema radio, RAN, 21 (paso 9, Figura 1). Durante esta sección de negociación, la RAN 21 establece una conexión parcial lógica del contexto PDP, un Radio Access Bearer (RAB) con la estación móvil 20. El resultado de la negociación entre RAN 21 y SGSN 22 representa los parámetros de calidad negociados definitivos para la conexión lógica, que transmite el SGSN 22 a la estación móvil 20. Ahora es posible la transferencia de datos propiamente dicha entre la estación móvil 20 y un servidor. En el siguiente ejemplo se parte de que para la transferencia de datos se ha negociado una clase QoS “Interactive” con prioridad “3”, abreviado como “IA3”.
Durante la transmisión de datos, el nodo de pasarela de red GGSN 24 inspecciona los paquetes de datos 30, 40 50, y comprueba posibles criterios para una determinación del flujo de datos. Con el resultado de la comprobación, el GGSN 24 determina a partir de una tabla 27 que puede ser configurada por el operador de la red los parámetros de calidad para el paquete de datos que se han de usar para el servicio determinado y para el cliente. De acuerdo con la solución b1), el GGSN 24 sobrescribe el campo IP TOS del paquete de datos con los parámetros de QoS determinados (prioridad IP), y transmite el paquete de datos modificado 30a, 40a y 50a. Todos los demás elementos de red, como el nodo de conmutación SGSN 22 competente, y en particular el control de recursos en el sistema de radio RAN 12, evalúan los parámetros de calidad y usan esta información para el control de los paquetes. El control se refiere a la priorización de los diferentes paquetes para una estación móvil, así como a la priorización de paquetes para diferentes estaciones móviles.
La ejecución de este procedimiento está representada en las Figuras 4 y 5.
Adicionalmente, en cada paquete de datos se comprueba si también es necesaria una modificación de los parámetros de calidad para la conexión lógica, de acuerdo con la solución a) (véanse también las Figuras 2y 3). Esto se realiza de una manera que la modificación de los parámetros de calidad sólo tiene lugar para la conexión lógica cuando sea absolutamente necesario, es decir, cuando los parámetros de calidad absolutos, por ejemplo tasas de transmisión garantizadas, se modifiquen. Se ha de considerar un mecanismo de histéresis para evitar procesos de oscilación. La adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica tiene lugar en paralelo a la transmisión de datos.
imagen5
Ejemplo de realización para la solución b2)
La solución b2) de acuerdo con las Figuras 6 y 7 se corresponde fundamentalmente con la solución b1) de acuerdo con las Figuras 4 y 5.
Se realiza una caracterización de paquetes de datos individuales en el interior de una conexión de paquete con la ventaja de que no es necesaria una modificación forzosa de los parámetros de conexión para el flujo de datos total. Con ello se origina la caracterización a partir de una clasificación, que tienen lugar de modo independiente en elementos de red individuales o bien en cada elemento de red. La caracterización, en este caso, depende de la implementación. No tiene lugar una sobreescritura de los campos de IP TOS de los paquetes de datos.
Lista de los símbolos de referencia y abreviaturas
1-9 Etapas del procedimiento (individuales para cada figura del dibujo) 20 Terminal (UE) 21 Sistema radio (RAN) 22 Nodo de conmutación (SGSN) 23 Registro de posición base (HLR) 24 Nodo de pasarela (GGSN) 25 Sistema de base de datos (RADIUS, MID-SD) 26 Red IT 27 Tabla 28 Tabla 30 Paquete de datos (p. ej. Email) 40 Paquete de datos (p. ej. PoC) 50 Paquete de datos (p. ej. Email) UE User Equipment RAN Radio Access Network RAB Radio Access Bearer (interfaz radio) SGSN Serving GPRS Support Node HLR Home Location Register GGSN Gateway GPRS Support Node RADIUS Remote Authentication Dia-In User Service PoC Push-to-talk over Cellular
imagen6

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el control de recursos en elementos de red (21, 22, 24) de una red de telecomunicaciones
    (26) durante la transmisión de paquetes de datos (30, 40, 50) o flujos de datos entre la red de telecomunicaciones y un terminal de usuario (20), y en la otra dirección, en el que en al menos un elemento de red (21, 22, 24) se inspecciona cada paquete de datos (30, 40, 50) que entra, y se clasifica según su importancia en una clase de calidad de servicio, y la clasificación del paquete de datos según la importancia se puede entregar por medio de una señalización a otro elemento de red implicado en la transmisión, y los elementos de red implicados, a partir de esta señalización, llevan a cabo un control de recursos dinámico de la transmisión, caracterizado porque el control de los recursos tiene lugar a través de las características de una conexión de paquete lógica, un denominado contexto PDP, y a través de la caracterización de paquetes de datos individuales dentro de esta conexión de paquetes, realizándose una adaptación dinámica de prioridades relativas a través de la caracterización de paquetes de datos, y comprobándose en cada paquete de datos, si es necesaria adicionalmente una adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica, realizándose esta adaptación sólo cuando se modifican los parámetros de calidad absolutos para la conexión.
  2. 2.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque hay almacenadas reglas para la clasificación de un paquete de datos o flujo de datos según su importancia en un conjunto de reglas (27) en el elemento de red que es competente para la inspección.
  3. 3.
    Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las reglas para la conversión de la importancia señalizada de un paquete de datos o de un flujo de datos están almacenadas en los elementos de red implicados en un conjunto de reglas (28).
  4. 4.
    Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque el conjunto de reglas (27; 28) se puede administrar en relación a la inspección, la señalización y la conversión por parte de un operador de red.
  5. 5.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la caracterización está definida por medio de una clasificación que se realiza en un elemento de red, y que se señaliza a través de una caracterización a otros elementos de red implicados.
  6. 6.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la caracterización está definida por medio de una clasificación que tiene lugar de modo independiente en elementos de red individuales o en cada elemento de red implicado.
  7. 7.
    Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en la inspección del paquete de datos se determina su clase de calidad de servicio, clase de QoS, y tomando como base la clase de calidad de servicio determinada se lleva a cabo una adaptación de la conexión lógica entre un sistema radio y el terminal de usuario en la clase de calidad de servicio.
  8. 8.
    Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en la inspección del paquete de datos se determina su clase de calidad de servicio, clase de QoS, porque la cabecera del archivo del paquete de datos se sobrescribe con la clase de calidad de servicio determinada, y porque en los elementos de red implicados se evalúa la clase de calidad de servicio inscrita y se usa para el control del paquete de datos.
  9. 9.
    Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en cada elemento de red implicado se determina su clase de calidad de servicio, clase de QoS, del paquete de datos, y cada elemento de red usa la clase de calidad de servicio determinada para el control del paquete de datos en la transmisión a otro elemento de red.
  10. 10.
    Sistema de telecomunicación con control mejorado de recursos en elementos de red (21, 22, 24) en la transmisión de paquetes de datos (30, 40, 50) o flujos de datos entre los elementos de red y un terminal de usuario (20), y en la otra dirección, con medios de inspección existentes en al menos un elemento de red (21, 22, 24) para la inspección de cada paquete de datos (30, 40, 50) que entre, y para la clasificación del paquete de datos según su importancia en una clase de calidad de servicio, y medios para la señalización de la clasificación del paquete de datos según la importancia a otros elementos de red implicados en la transmisión, y medios en los elementos de red implicados, para llevar a cabo a partir de esta señalización un control de recursos dinámico de la transmisión, caracterizado porque los medios en los elementos de red implicados están configurados de tal manera que el control de los recursos tiene lugar a través de las características de una conexión de paquetes lógica, un denominado contexto PDP, y a través de la caracterización de paquetes de datos individuales dentro de esta conexión de paquetes, realizándose una adaptación dinámica de prioridades relativas sobre la caracterización del paquete de datos, y comprobándose en cada paquete de datos si adicionalmente es necesaria una adaptación de los parámetros de calidad para la conexión lógica, realizándose esta adaptación entonces cuando se han de modificar parámetros de calidad absolutos para la conexión.
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