ES2555680T3 - Sistema y método par la corrección de APN en mensajes GTP asociados a servicios de datos GPRS ofrecidos por un operador móvil usando una red promotora - Google Patents

Sistema y método par la corrección de APN en mensajes GTP asociados a servicios de datos GPRS ofrecidos por un operador móvil usando una red promotora Download PDF

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Abstract

Un método para una corrección de APN en una relación de itinerancia para la creación de un Contexto PDP desde un dispositivo móvil que selecciona automáticamente el APN basándose en la IMSI usada para la adquisición de red donde se usa una red de operador promotora, en el que un se proporciona un filtro GTP (202, 302, 402) en el que el método comprende: en respuesta a un mensaje de creación de un contexto PDP procedente de un nodo de soporte del GPRS de servicio (201, 301, 401), SGSN, de la red visitada que llega al filtro GTP (202, 302, 402) desde un abonado de un cliente IMSI doble/múltiple usando la red de operador promotora que usa un APN promotor por defecto que se ha auto-seleccionado por un dispositivo móvil, o un abonado de un operador de red virtual móvil, MVNO, o un facilitador de red virtual móvil, MVNE, que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador que usa el mismo APN promotor por defecto o de un abonado itinerante de la red patrocinadora que también usa el mismo APN promotor por defecto, realizar una comprobación por el filtro GTP de los datos IMSI y APN en el mensaje GTP, en el que la IMSI se analiza por el filtro GTP (202, 302, 402) para establecer si, - la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador o - a un abonado de un cliente IMSI doble/múltiple que usa la red de operador promotora o - a un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador y en el que si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador, el filtro GTP envía una consulta DNS (24) al operador promotor de DNS, recibe en un mensaje de retorno (25) procedente del operador promotor de DNS la dirección IP GGSN del operador promotor, define la IP de origen en el mensaje de creación de un contexto PDP para la dirección IP GTP y enruta (26) el mensaje de creación de un contexto PDP a un GGSN (203) de la red de operador promotora; si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado de un cliente IMSI doble/múltiple, el filtro GTP traslada el APN procedente del APN patrocinador al APN de red doméstica del cliente IMSI doble/múltiple, define la IP de origen en el mensaje de creación de un contexto PDP para la dirección IP GTP y enruta (48, 49) el mensaje de creación de un contexto PDP a un GGSN de la red doméstica del cliente IMSI doble/múltiple si el filtro GTP (202, 302, 402) establece que la IMSI pertenece a un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador, el filtro GTP traslada el APN procedente del APN patrocinador a la APN de red doméstica del MVNO o MVNE, define la IP de origen en el mensaje de creación de un contexto PDP para la dirección IP GTP y enruta (36) el mensaje de creación de un contexto PDP a un GGSN (303) del MVNO o MVNE enrutando así el tráfico del plano de control hasta un destino correcto tras una verificación de APN y una posible corrección de APN, y - obligar el mensaje de respuesta de creación de contexto PDP (27, 37, 50, 51) a pasar a través del filtro GTP (202, 302, 402), por lo que tras la recepción de un mensaje de respuesta de creación de contexto PDP de retorno, antes de reenviar el mensaje de respuesta de creación de PDP (28, 38, 52) al nodo del GPRS de servicio (201, 301, 401), el filtro GTP (202, 302, 402) manipula las direcciones IP modificando la IP de origen y la IP de destino para conservar la paridad de capas IP con el mensaje de llamada para establecer que el tráfico del plano de datos evita el filtro GTP, por lo que el filtro GTP se mantiene al margen del tramo del tráfico del plano de datos.

Description

DESCRIPCION
Sistema y metodo para una correccion de APN en mensajes GTP asociados a servicios de datos GPRS ofrecidos por un operador movil usando una red promotora.
5
CAMPO DE LA INVENClON
La invencion se refiere a un metodo para una correccion APN (nombre del punto de acceso) en una relacion de itinerancia GPRS donde se usa una red de operador promotora.
10
Adicionalmente, la invencion se refiere a un sistema para correccion APN (nombre del punto de acceso) en un mensaje GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) en una relacion de itinerancia establecida a traves de una solucion de itinerancia IMSI doble/multiple donde se usa una red de operador promotora.
15 Ademas, la invencion se refiere a un sistema para correccion APN (nombre del punto de acceso) en un mensaje GTP para permitir un servicio GPRS para dispositivos a los que se da servicio por un MVNO/E (operador/facilitador de red virtual movil) que usa la IMSI de un operador patrocinador.
La invencion tambien se refiere a un metodo para transportar mensajes GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) entre 20 un nodo de soporte del GPRS de servicio (SGSN) y una plataforma IMSi doble/multiple en una relacion de itinerancia para un escenario IMSI doble en el que se una red de operador promotora.
La invencion tambien se refiere a un metodo para transportar mensajes GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) entre un nodo de soporte del GPRS de servicio (SGSN) y un GGSN de un MVNO/E en el que el MVNO usa la IMSI del 25 patrocinador, pero tiene su propia capa de red basica que incluye GGSN.
ANTECEDENTES TECNICOS DE LA INVENClON
La itinerancia GPRS es un aspecto importante de las telecomunicaciones moderas. Los dispositivos moviles se usan 30 cada vez mas y no unicamente para conversaciones, sino tambien para la transferencia de datos o para acceder a servicios. Con la llegada de una nueva generacion de dispositivos inteligentes, como smartphones o tabletas, se ha vuelto esencial que las aplicaciones inteligentes instaladas en estos dispositivos realicen funcionan perfectamente tanto para escenarios de itinerancia como de no itinerancia. Estas aplicaciones normalmente intercambian trafico de datos con un servidor de contenido ubicado en la nube de Internet.
35
La itinerancia GPRS permite a un cliente movil acceder a servicios de datos para una simple navegacion, intercambiando MMS (servicios multimedia) para activar aplicaciones basadas en servicios de datos fuera del area de cobertura geografica de la red domestica. Pero con la nueva generacion de dispositivos, tales como smartphones y tabletas, el servicio de datos es un problema cuando se usa una red patrocinadora. Esto es asf porque el APN se 40 modifica automaticamente por el dispositivo con respecto al APN de la red patrocinadora que puede hacer que el trafico GTP falle.
A continuacion, la primera vez se usa un acronimo y se da el nombre completo entre parentesis tras el acronimo. Posteriormente, el acronimo se usa sin dar el nombre completo.
45
La modificacion APN (nombre del punto de acceso) automatica es un problema en una relacion de itinerancia con dispositivos moviles, tales como, por ejemplo, smartphones que operan en redes GSM (sistema mundial para comunicaciones moviles), UMTS (servicios de telecomunicaciones moviles universal) y LTE (evolucion a largo plazo). Los dispositivos tienen a configurar automaticamente los parametros relacionados con el GPRS (servicio 50 radioelectrico general por paquetes) de acuerdo la IMSI (identidad internacional de abonado movil) presente en la tarjeta SIM (modulo de identidad del abonado) que se escoge durante el proceso de adquisicion de red. Por lo tanto, cuando la IMSI que se escoge durante la actualizacion de ubicacion no es la IMSI DOMESTICA sino la IMSI que pertenece a otro Operador Patrocinador, las configuraciones GPRS que se activan dentro del dispositivo estaran relacionadas con el operador patrocinador pero NO con la red cliente/domestica. Por lo tanto, el uso de la red 55 patrocinadora en tal escenario es la causa fundamental del problema. Pero el uso de una red patrocinadora en escenarios de itinerancia o MVNO/E es la tendencia actual, ya que permite una implementacion mas rapida, ROI y tiene otros beneficios empresariales y operativos. Por lo tanto, la solucion para solventar la cuestion del GPRS es obligatoria, ya que los servicios de datos GPRS no son posibles en el presenta para escenarios de itinerancia (en el caso de una solucion IMSI doble/multiple) y tanto para escenarios de itinerancia como de no itinerancia en el caso
de redes MVNO/E.
Lo anterior aduce problemas, por ejemplo, para al menos los siguientes dos escenarios de implementacion.
5 - El Escenario 1 se realiza a la luz de una solucion de itinerancia IMSI doble/dual donde hay una o mas
IMSI de otras redes donantes/patrocinadoras en la tarjeta SIM (distinta de la IMSI Domestica basica) que se escogen por la estacion movil para aprovechar las relaciones de itinerancia de estos donantes/patrocinadores. En tal escenario, los dispositivos moviles, tales como smartphones, escogen automaticamente los APN que pertenecen a la red patrocinadora. Si el HLR (registro de posiciones propio) 10 es capaz de descargar los APN de la red patrocinadora en el SGSN durante el proceso de actualizacion de
la ubicacion GPRS, entonces los mensajes GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) se enrutan al GGSN de la red patrocinadora en lugar de la red domestica. Si la red patrocinadora no esta configurada para procesar los mensajes GTP de la red cliente (cliente MVNO/E o IMSI doble/multiple) usando sus IMSI, los mensajes GTP fallan. Si la red patrocinadora esta configurada para procesar los mensajes GTP de las redes 15 domesticas usando sus IMSI, entonces aun el cobro en tiempo real es un problema que unicamente puede
solucionarse por una solucion patentada o basada en una configuracion elaborada (Diametro/GTP'/INAP (protocolo de aplicacion de la red inteligente)/CAMEL (logica mejorada de la aplicacion a la medida de la red movil).
- El Escenario 2 es una implementacion MVNO/E (operador/facilitador de red virtual movil) donde el
20 MVNO/E usa la IMSI de la red patrocinadora pero el mismo MVNO/E tiene una propia red GPRS base que
incluye GGSN. Si se invoca un mensaje GTP GPRS desde los smartphones, los mensajes GTP se enrutaran erroneamente a la red patrocinadora (que patrocina la IMSI) y no a la red MVNO.
Como se ha indicado anteriormente, los problemas relacionados con el uso del servicio GPRS por dispositivos tales 25 como smartphones estan presentes en las redes GSM, UMTS y LTE.
En primer lugar, se analizan a continuacion para redes GSM para el Escenario 1.
En el GSM hay varias maneras de establecer una relacion de itinerancia entre operadores moviles. Una manera es tener una itinerancia bilateral directa realizada por conectividad de senalizacion directa entre los operadores moviles. 30 En este caso, se usa la IMSI Domestica (identidad internacional de abonado movil) como un parametro de direccionamiento para identificar un usuario movil en una red de itinerancia. Los operadores moviles necesitan mantener la conectividad de senalizacion logica y ffsica uno a uno con las redes asociadas de itinerancia para facilitar una itinerancia bilateral. Cuando hay muchas relaciones de itinerancia simultaneas dichas disposiciones se vuelven diffciles o inmanejables. El tiempo invertido para establecer las nuevas relaciones de itinerancia una a una 35 aumentara exponencialmente, dando como resultado de este modo perdidas de ingresos. Otra opcion es conectar con una aplicacion de itinerancia y usar algunas otras IMSI del operador, que actuan como una IMSI del operador patrocinador y aprovechan esa relacion de itinerancia ya establecida del operador patrocinador. Este tipo de itinerancia basada en una IMSI patrocinadora se denomina itinerancia instantanea basada en IMSI doble o multiple y es bastante popular hoy en dfa. Esta opcion tambien se promueve por la Union Europea.
40
En la actualidad, la itinerancia de datos GPRS en redes GSM/UMTS/LTE que se facilita por la solucion IMSI doble/multiple tiene un problema cuando la transaccion se invoca por algunos dispositivos, tales como, por ejemplo, un smartphone, en lugar de un terminal movil convencional. La mayorfa de los smartphones tiene una base de datos incorporada permanente que contiene los parametros GPRS (como APN) mapeados con respecto a la IMSI. Por 45 tanto, los smartphones seleccionan automaticamente la configuracion de datos GPRS basada en la IMSI escogida durante la adquisicion de la red. Para una tarjeta SIM IMSI doble/multiple, cuando la IMSI patrocinadora se escoge en una ubicacion de itinerancia, se escoge la configuracion GPRS de la red patrocinadora en lugar de la configuracion del cliente IMSI doble.
50 Durante la actualizacion de la ubicacion del smartphone, si el HLR descarga el APN de la red patrocinadora al SGSN en la PMN visitada (red movil publica) a traves de la interfaz MAP (parte de la aplicacion movil) GSM, el mensaje de control GTP se invoca posteriormente durante el establecimiento de la sesion (es decir, Creacion del Contexto PDP) por el SGSN a traves de la interfaz Gn/Gp. Pero los mensajes se enrutan erroneamente al GGSN de la red patrocinadora (nodo de soporte de la pasarela GPRS) en lugar del GGSN de la red domestica. El GGSN de la red 55 patrocinadora no esta disenado/configurado para procesar el trafico de algunas otras redes, concretamente el operador IMSI doble/multiple. Por lo tanto, los intentos de sesion de datos GPRS desde estas ubicaciones fracasan. Esto conduce a una reduccion significativa de la fiabilidad y la cordialidad del cliente de un servicio de itinerancia GPRS. Muchos dispositivos moviles tienen este problema, tales como casi todos los smartphones/tabletas actuales.
Asf, en resumen, durante la itinerancia con la IMSI patrocinadora, el GPRS no funciona con muchos dispositivos, tales como un smartphone y tabletas, lo que comporta un inconveniente significativo ya que la mayorfa de los terminales moviles que vemos a nuestro alrededor son dichos dispositivos. Todas las aplicaciones basadas en GRPS en dichos dispositivos tampoco funcionaran. Algunos dispositivos en los que la itinerancia de datos es 5 esencial dejaran de ser funcionales en la ubicacion de itinerancia especffica.
Los fabricantes de smartphones o tabletas no pueden cambiar la conducta de los terminales moviles en el mercado, ya que ya hay una elevada proliferacion de estos terminales moviles en el mercado durante los ultimos anos. Cualquier cambio significativo en la logica operativa basica nucleo en el terminal movil puede costar a los fabricantes 10 una fortuna debido a los requisitos logfsticos, problemas de interoperabilidad y el coste de las pruebas de regresion para cada uno de los modelos del smartphone.
El problema se agrava ya que los fabricantes son reacios o no estan dispuestos a cambiar el comportamiento del terminal movil puesto que puede dar como resultado graves problemas para los clientes que usan soluciones de itinerancia de datos convencionales (no a traves de la IMSI multiple/doble) y/o que usan GPRs en la red domestica. 15 La configuracion GPRS de los terminales moviles cambiaran en tal caso y, por lo tanto, sus GPRS no podran utilizarse a menos que definan la configuracion de forma manual. Sin embargo, aunque mucha gente usa smartphones y dispositivos similares, unicamente una pequena minorfa tiene realmente los conocimientos tecnicos para realizar dichas acciones.
20 Los proveedores de OS (sistema operativo), android/Symbian/windows/Mac no pueden solucionar esto facilmente mediante un parche o una nueva version debido a problemas de implementacion, efectos secundarios desconocidos con otros escenarios y tambien problemas de interoperabilidad (terminales moviles con las versiones anteriores). Ademas, no desean cambiar el comportamiento ya que esto dara como resultado graves problemas para los clientes que usan una solucion de itinerancia de datos convencionales (no a traves de la IMSI multiple/doble) y que usan 25 GPRS en la red domestica. Se destaca que las versiones anteriores de smartphones (antes de 2008) no tenfan una base de datos para mapear los parametros GRPS con respecto al APN. Los fabricantes de terminales moviles deseaban hacer los terminales mas inteligentes y menos dependientes de los procesos de configuracion manual o por SMS por el aire invocados por los Operadores. Pero pueden no haber previsto el efecto secundario (modificacion APN automatica por el dispositivo) en cuanto al rendimiento del servicio GPRS a traves de una red patrocinadora.
30
Hay algunas soluciones pero todas muestran problemas:
- El GGSN de la red patrocinadora puede configurarse para procesar el trafico GPRS del cliente IMSI doble/multiple: El problema con esta solucion es que el cargo por prepago (sin CAMEL (logica mejorada de
35 la aplicacion a la medida de la red movil)) no puede soportarse, de manera que la solucion no puede
implementarse. Hay graves impactos en la facturacion. El GGSN de la red patrocinadora ha de redisenarse para dar servicio del trafico GRRS de otras redes. Tambien hay problemas de seguridad y fraude.
- Scripting: Pueden desarrollarse algunos scripts Android/Symbian para forzar siempre la configuracion GPRS domestica. Sin embargo, esto no funciona en cada terminal movil Android/Symbian. Tampoco
40 proporciona una solucion para IPhones, telefonos con windows y los smartphones que no tengan un OS
(Samsung Star, por ejemplo).
- Un applet SIM en la tarjeta SIM puede forzar el APN domestico durante la puesta en marcha. El tiempo necesario para adquirir redes aumenta en gran medida dando como resultado una deficiente QOS (calidad de de servicio) que conducira a quejas del cliente. Algunos clientes usan tarjetas SIM IMSI multiple
45 y el problema se magnificara en tal situacion. No es una solucion infalible ya que no es independiente con
respecto al comportamiento del terminal movil y no funciona para todos los terminales.
Por lo tanto, existe la necesidad de una solucion que funcione universalmente, con todos los smartphones, las redes y en todas las categorfas de clientes, ya sean de prepago o pospago, por ejemplo.
50
Para un servicio GPRS para MVNO/MVNE (facilitador de red virtual movil) pueden aparecer problemas similares:
Muchos MVNO/MVNE no tienen su propio rango IMSI. Pero tienen un rango IMSI donado por un operador patrocinador. La configuracion para tal MVNO puede ser como se define a continuacion.
55
- MVNO tiene la IMSI patrocinadora en la tarjeta SIM y definida en su perfil existente en el HLR
- MVNO tiene su propia configuracion de red base, concretamente el GGSN.
- MVNO tiene su propio APN y no el APN del operador patrocinador para la itinerancia de datos
- Sin embargo, MVNO ha definido el APN del operador patrocinador o un comodfn en el perfil del
abonado en el HLR de manera que el VLR pueda permitir que se invoque el GTP -C de creacion del Contexto PDP con el APN del operador patrocinador (aplicable al caso de un smartphone).
En este escenario, cuando el abonado inicia una sesion de datos desde su hogar o desde una ubicacion de 5 itinerancia, el mensaje GTP se enrutara erroneamente al GGSN del operador patrocinador. Esto se debe al hecho de que el APN escogido por el smartphone sera el APN de la red patrocinadora y no el APN de la red domestica.
Si el GGSN de la red patrocinadora no esta configurado para procesar el trafico procedente de la red MVNO/MVNE, entonces el trafico gTp fallara. Por lo tanto, el servicio GPRs no sera posible desde los dispositivos tales como smartphones.
10 Incluso si el GGSN de la red patrocinadora se configura para procesar el trafico, aun el cobro en tiempo real para prepago sera bastante diffcil. Para hacerlo posible, el operador patrocinador necesita establecer una interfaz de cobro en tiempo real con el SCP de la red domestica. Esto tambien implica que la HPMN (MVNE/O) tambien necesita compartir informacion sensible relacionada con el cobro con el patrocinador, lo que puede resultar diffcil desde una perspectiva empresarial.
15
Por lo tanto, aun no existe ninguna solucion infalible que pueda prevenir estas complejas cuestiones y haga que el despliegue del servicio GPRS tanto para el patrocinador como para el MVNO/E sea sencillo.
Ambos escenarios tienen el problema comun de que el mensaje GTP falla porque estan enrutados erroneamente al 20 GGSN del operador patrocinador.
RESUMEN DE LA INVENCION
El objeto de la invencion es proporcionar para el escenario 1, una solucion para el Cliente/Red Domestica sin ningun 25 requisito en el extremo del operador del cliente para implementar cualquier software o hardware especial para habilitar el GPRS para smartphones y sin que el operador tenga que considerar ninguna configuracion especial para el cobro en tiempo real.
Para el escenario 2, el objeto de la invencion es proporcionar una solucion para los MVNO para recibir mensajes 30 GPRS siempre hacia su propia red basica, incluso si el mensaje se enruta por los dispositivos tales como smartphones. Despues de que el mensaje se enruta a traves de la solucion del filtro GTP hacia el GGSN del MVNO/E, el GGSN sera independiente con respecto al hecho del GTP que llega de los smartphones. La normalizacion del parametro GTP se hara por la aplicacion del filtro GTP de tal forma que el mensaje GTP que llega desde dispositivos tales como smartphones, parezca similar al mensaje GTP que llega de dispositivos 35 convencionales (que no configuran los APN automaticamente).
Para este fin, el metodo para la correccion de APN en una relacion de itinerancia donde se usa una red de operador promotora es como se ha indicado en la reivindicacion 1, y el sistema es como se ha indicado en la reivindicacion 7.
40 Las manipulaciones en el mensaje GTP por parte del filtro GTP, ejemplos de las cuales se daran a continuacion en flujos de llamadas, permiten dichos efectos.
Esto permite un enrutamiento correcto para resolver el problema que se ha especificado anteriormente.
45 En una primera realizacion, en la que la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de una red patrocinadora y el APN pertenece al patrocinador, el filtro GTP no realiza ninguna modificacion de la direccion SGSN en la capa GTP ni del APN, carga la IP de destino igual que la IP GGSN de la red patrocinadora en la capa IP y virtualiza un numero de secuencia para mantener el estado y devolver la respuesta de creacion de un contexto pDp al SGSN que invoco el mensaje de creacion de un contexto PDP.
50
En una segunda realizacion, en la que la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de una red del cliente IMSI doble/multiple o MVNO y el APN pertenece al patrocinador, el filtro GTP:
- no realiza ninguna modificacion de la direccion SGSN en la capa GTP,
55 - carga la IP de destino igual que la plataforma IP de la IMSI doble/multiple o el GGSN IP de MVNO/E
(de acuerdo con el escenario de implementacion) en la capa IP,
- traslada el APN del patrocinador a un APN domestico
- virtualiza un numero de secuencia para mantener el estado y devolver la respuesta de creacion de un contexto PDP al SGSN que invoco el mensaje de invocacion de creacion de un contexto PDP.
En una tercera realizacion, en el que la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de una red patrocinadora y el APN no pertenece al patrocinador sino a un APN corporativo, el filtro GTP enruta los mensajes hacia el GGSN de la red patrocinadora sin modificaciones en la capa IP o GTP.
5
En una cuarta realizacion, la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de una red del cliente IMSI doble/multiple o MVNO y el APN no pertenece al patrocinador sino a un APN corporativo, el filtro GTP enruta los mensajes hacia el GGSN de la red del cliente IMSI doble/multiple o MVNO sin modificaciones en la capa IP o GTP.
10
En un metodo de la invencion, pueden incorporarse una o mas de las anteriores realizaciones, preferiblemente al menos las primeras dos realizaciones, y mucho mas preferiblemente las cuatro.
El sistema para la correccion de APN en una relacion de itinerancia donde se usa una red de operador promotora 15 comprende un filtro GTP dispuesto para realizar las etapas que se han mencionado anteriormente en el metodo para la correccion de APN.
En el metodo para el transporte de mensajes GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) entre un nodo de soporte del GPRS de servicio (SGSN) y una plataforma IMSI doble/multiple en una relacion de itinerancia para un escenario 20 IMSI doble/multiple en el que se usa una red de operador promotora, se proporciona un filtro GTP, que se dispone
- para accionar una logica de flujo de llamadas para enrutar el trafico GTP entre el SGSN y la plataforma IMSI doble
- para enrutar el trafico del plano de control que pertenece al GTP GPRS a traves del filtro GTP,
25 mientras que el trafico del plano de datos se enruta directamente entre el nodo de soporte del GPRS de
servicio y la plataforma IMSI doble/multiple, sin atravesar el filtro GTP.
La manipulacion por parte del filtro en el mensaje de la capa de Control GTP (Creacion de un Contexto PDP) permite estos efectos.
30
En el metodo para transportar mensajes GTP (protocolo de tunelizacion GPRS) entre un nodo de soporte del GPRS de servicio (SGSN) y GGSN de un MVNO/E en el que el MVNO usa la IMSI del patrocinador, pero tiene su propia capa de red basica que incluye un GGSN, se proporciona un filtro GTP, que se dispone
para accionar una logica de flujo de llamadas para enrutar el trafico GTP entre el SGSN y el GGSN del MVNO/E
para enrutar unicamente mensajes de control GTP de Creacion de un Contexto PDP a traves del filtro GTP, mientras que los demas mensajes de control GTP, asf como el trafico del plano de datos se enrutan directamente entre el nodo de soporte del GPRS de servicio y el GGSN del MVNo/E, sin atravesar el filtro GTP.
La manipulacion por parte del filtro en el mensaje de la capa de control GTP (Creacion de un Contexto PDP) permite estos efectos.
45 El metodo de transporte comprende preferiblemente las siguientes etapas:
cuando se inicia una consulta DNS desde el nodo de soporte del GPRS de servicio a la red de operador promotora, el DNS devuelve la direccion IP de la IP del filtro GTP
y cuando una creacion de un contexto PDP posterior procedente del nodo de soporte del GPRS de servicio llega al filtro GTP, se realiza una verificacion por parte del filtro GTP sobre los datos IMSI y APN en la capa GTP, donde
dependiendo del contenido de los datos IMSI y APN en la capa GTP, el filtro GTP modifica la direccion IP (de origen y de destino) en el plano IP, pero no modifica la direccion SGSN en el mensaje de invocacion de de control GTP para la Creacion de un Contexto PDP.
De forma analoga, en el mensaje de respuesta de control GTP para la Creacion de un Contexto PDP que llega desde la plataforma IMSI doble/multiple o el GGSN del MVNO/E (segun el escenario de implementacion), el filtro GTP no cambia la direccion IP GGSN en la capa GTP.
Estas etapas del metodo aseguran de forma sencilla que
50
55 -
35 -
40
- el trafico de control GTP para la Creacion de un Contexto PDP se enruta a traves del filtro GTP.
- se establecen mensajes del plano de control GTP, distintos de la Creacion del Contexto PDP y el trafico del plano de datos directamente entre el SGSN (nodo de soporte del GPRS de servicio) y el GGSN
5 (nodo de soporte de la pasarela GPRS) del MVNO/E o una plataforma IMSI doble/multiple segun sea
aplicable.
El evitar el filtro GTP para los mensajes del plano de control GTP, distintos de la Creacion del Contexto PDP y el trafico del plano de datos implica que el operador asegure que el operador puede ofrecer la misma calidad de 10 servicio y no se cree ninguna latencia adicional.
Las caracterfsticas de las cuatro realizaciones que se han descrito anteriormente para el metodo para la correccion de APN tambien forman caracterfsticas de realizaciones preferidas para el metodo y el sistema de transporte.
15 En la primera etapa del metodo para enrutar logica, el Operador Patrocinador en su DNS (sistema de nombres de dominio) reconfigura la direccion IP para que se resuelve frente a sus propios APN (del operador patrocinador) con respecto a una direccion IP del filtro GTP. Por lo tanto, si existe una busqueda en el servidor de nombres para la consulta DNS hacia el DNS del operador patrocinador con el APN del operador patrocinador seguido del MNC/MCC del operador patrocinador (indicativo de red movil/indicativo de pais para el servicio movil), proporcionara la direccion 20 IP del filtro gTp. La IP del filtro GTP preferiblemente del rango de las IP reservadas por el operador para representar el BACKBONE de la PMN (red movil publica) del IP del GSN (nodo de soporte GpRs). Esta IP tambien deberfa ser de la misma agrupacion de IP del BACKBONE de la PMN del GsN incluida en el IR21 del Operador Patrocinador.
La entrada para APN corporativas (por ejemplo, Blackberry), permanece inalterada en el DNS. Resolvera el GGSN 25 (nodo de soporte de la pasarela GPRS) del operador patrocinador frente a las busquedas DNS iniciadas por los SGSN.
Posteriormente, cuando el SGSN (nodo de soporte del GPRS de servicio) del asociado de itinerancia invoca un Create_PDP_Context, este se envfa al filtro gTp, que permite al filtro GTP analizar los diferentes parametros, en 30 particular los datos IMSI y APN para decidir si enrutar el mensaje adicionalmente a la plataforma D-IMSI/GGSN del MVNO/E despues de accionar la correccion de APN o hacia el GGSN del operador patrocinador sin modificar ningun parametro en la capa GTP.
Mientras que se reenvfa el mensaje hacia el GGSN del operador patrocinador o hacia la plataforma D-IMSI, el filtro 35 GTP carga su propia direccion IP como la direccion IP de origen y, por lo tanto, de hecho, obliga al mensaje de retorno a pasar a traves del filtro GTP.
Por lo tanto, se reenvfa un mensaje de retorno del GGSN del operador patrocinador o la plataforma D-IMSI o el GGSN del MVNO/E al filtro GTP, y esto proporciona al filtro GTP la oportunidad de manipular las direcciones IP en la 40 capa IP antes de reenviar la respuesta de Creacion de Contexto PDP al SGSN. Como GTP es UDP, el filtro ejecuta un intercambio/inversion de los valores de la IP de origen y la IP de destino en el mensaje de respuesta hacia el SGSN en comparacion con el mensaje de Invocacion. Esto asegura que el mensaje de respuesta no se rechaza por parte del SGSN debido a una disparidad de direcciones IP en la capa IP entre el mensaje de invocacion y el mensaje de respuesta.
45
En el caso del flujo de llamadas para el enrutamiento GTP hacia el GGSN del operador patrocinador, el filtro GTP realiza una consulta DNS para encontrar la direccion IP del GGSN del operador patrocinador (multiples IP en carga compartida).
50 En el caso del flujo de llamadas para el enrutamiento GTP hacia la plataforma IMSI doble/multiple o el GGSN del MVNO/E, no se inicia ninguna consulta DNS por parte del filtro GTP. En su lugar, estas direcciones se mapean en la plataforma y se enrutan al destino despues de aplicar la logica de correccion de APN.
Adicionalmente, como un mecanismo de seguridad y si se soporta por la red patrocinadora, puede haber un 55 mecanismo SLA (acuerdo de nivel de servicio) IP entre el DNS y el filtro GTP. El DNS hace ping en un puerto especffico del filtro GTP para implementar el mecanismo SLA IP. El ping puede ser en un ping del nivel de la capa IP o un ping de la capa de aplicacion, como solicitud de eco GTP. Haciendo ping en una IP del filtro GTP y un puerto particular del filtro GTP, se verifica el estado. Si la plataforma del filtro GTP se ha caigo o el puerto LAN no puede alcanzarse, el resultado del ping es negativo, el DNS reemplaza dinamicamente la direccion IP (frente a los ApN del
5
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operador patrocinador) de la direccion IP del filtro GTP por su propia direccion IP GGSN. Esto asegura que en el caso de problemas operativos en el filtro GTP, todo el trafico evita el filtro GTP y el trafico GPRS para la red patrocinadora no se ve afectado.
Despues de activar el contexto PDP, los mensajes de control GTP posteriores y el trafico GTP-U (del plano de datos) se intercambian directamente entre el nodo de soporte del GPRS de servicio y el GGSN del MVNO/E o la plataforma IMSI doble/multiple o el GGSN de la RED TRONCAL. Esto se debe al hecho de que el filtro GTP no altera las direcciones IP GSN de la capa GTP y las direcciones IP del SGSN real y el GGSN/plataforma D-IMSI se conservan.
Los metodos y sistemas de la invencion proporcionan una solucion unica que es completamente independiente al comportamiento del terminal movil. Puesto que es independiente del comportamiento del terminal movil, el metodo y el sistema de la invencion funciona con todas las categorfas de dispositivos moviles, todas las redes moviles y todas las categorfas de abonados (prepago/pospago).
La invencion proporciona una mas de las ventajas:
La invencion hace posible realizar la itinerancia de datos sin ningun cambio o dependencia o personalizacion en los terminales moviles o las redes moviles. El cliente IMSI doble no tiene que hacer ningun cambio de red importante para implementar la solucion del filtro GTP y, por lo tanto, no hay ningun impacto en el CAPEX (gasto de capital). La invencion funciona tanto para abonados de prepago (no Camel) como pospago.
Los metodos y sistemas proporcionan una nueva aplicacion de itinerancia denominada filtro GTP que implementa un algoritmo de red que permite la itinerancia de datos para todos los terminales moviles/tabletas itinerantes en una solucion IMSI doble/multiple. La solucion intercepta el flujo GTP entre los GSN (en un escenario de red patrocinada), manipula los parametros GTP, y acciona un unico flujo de senalizacion entre los elementos de la red asociada de manera que el trafico GTP se enruta a la red domestica tras una correccion de APN.
El metodo y el sistema de la invencion manipulan un mensaje especffico del trafico de control GTP para la activacion del contexto de datos por paquetes. No se compromete en el flujo de los demas mensajes de control GTP y los mensajes del panel de usuario GTP (trafico de datos). Por lo tanto, el metodo y el sistema de la invencion no afectan a la QOS de ningun modo.
En realizaciones preferidas, el filtro GTP se mantiene al margen del tramo del trafico de datos. Por lo tanto, hace ligera la solucion y ahorra potencia/energfa y carga de procesamiento haciendo la solucion mas verde y ecologicamente aceptable.
La solucion se basa en la manipulacion de los parametros GTP existentes. El metodo y el sistema de la invencion no necesita un cambio del marco normativo 3GPP para GPRS para acunar/proponer cualquier parametro GTP nuevo para procesar la logica de servicio. Para ser mas precisos, los parametros GPRS son los mismos, pero sus valores se cambian de forma inteligente para facilitar la logica de servicio. La solucion puede implementarse por cualquier proveedor GRX IMSI doble/multiple o incluso dentro de la red basica del operador movil.
Se destaca que el documento US2004224680 desvela un metodo y un sistema de acuerdo con el preambulo de las reivindicaciones independientes. En dicho documento, el trafico de usuario usa la misma ruta que el trafico de control.
El documento US 6 853 648 desvela un metodo y sistema conocidos adicionales.
Breve descripcion de los dibujos
Estos y aspectos adicionales de la invencion se explicaran en mas detalle a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra un algoritmo seguido de un filtro GTP y un metodo de acuerdo con la invencion; la figura 2 ilustra un flujo de datos para una primera realizacion de un metodo y un sistema de la invencion; la figura 3 ilustra un flujo de datos para una segunda realizacion de un metodo y un sistema de la invencion; y
la figura 4 ilustra un flujo de datos para una realizacion adicional de un metodo y un sistema de la invencion.
Las figuras no se dibujan a escala. Generalmente, los componentes identicos se representan por los mismos numeros de referencia en las figuras.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
5
La figura 1 proporciona una ilustracion del algoritmo seguido en el filtro GTP. El filtro GTP se indica esquematicamente por el rectangulo en lfneas discontinuas.
La etapa 1 en el ovalo indica que el operador patrocinador reconfigura en el DNS la direccion IP para sus propios 10 APN (del operador patrocinador) para la direccion IP del filtro GTP. Por lo tanto, si hay una nslookup hacia el DNS del operador patrocinador con el MNC/MCC del operador patrocinador, resolvera la direccion IP del filtro GTP. La IP del filtro GTP se asignara a partir de la agrupacion de la backbone PLMN de la IP del GSN ya incluida en el IR21 del operador patrocinador. Sin embargo, los nombres corporativos y Blackberry aun se enrutaran al GGSN del operador patrocinador.
15
Despues, el GTP-C de Creacion de un Contexto PDP llegara al filtro GTP. El filtro GTP realiza una verificacion en 2 parametros en la capa GTP del mensaje. Son:
20
IMSI y APN
Tabla 1
Elemento
Procesamiento del Mensaje de Creacion de Contexto PDP Accion
A
IMSI en el mensaje de Creacion de Contexto PDP entrante pertenece a un abonado de la red patrocinadora (identificada por el MCC + MNC del parametro IMSI) APN = patrocinador • Ninguna correccion de la direccion SGSN en la capa GTP • Cargar IP de destino igual que la IP GGSN de la red patrocinadora en la capa IP. • Ninguna modificacion de aPn • Virtualizar el Numero de secuencia para mantener el estado y poder devolver la respuesta de Creacion de Contexto PDP hacia el SGSN correcto (que invoco el Mensaje de Creacion de Contexto PDP)
B
IMSI en el mensaje de Creacion de Contexto PDP entrante pertenece a un abonado de la red del cliente iMsI doble/multiple/MVNO. Se identifica analizando la IMSI: MCC + MNC + Identificador del operador en el parametro MSIN) APN = Patrocinador • Ninguna modificacion de la direccion SGSN en la capa GTP • Cargar la IP de destino igual que la IP de la plataforma D-IMSI/IP GGSN MvNo en la capa IP. • Trasladar el APN del patrocinador al APN domestico de acuerdo con la tabla de mapeo APN en el siguiente parrafo • Virtualizar el Numero de secuencia para mantener el estado y poder devolver la respuesta de Creacion de Contexto PDP hacia el SGSN correcto (que invoco el mensaje de Creacion de Contexto PDP)
Procesamiento del Mensaje de Creacion de Contexto PDP Accion (condicional/opcional)
C
IMSI pertenece a un abonado de la red patrocinadora (identificada por el MCC + MNC del parametro IMSI) APN = No perteneciente al patrocinador, pero pueden ser APN corporativos o APN de Blackberry • Enrutar los mensajes hacia el GGSN de la red patrocinadora sin ninguna modificacion en la capa IP o la capa GTP
D
IMSI pertenece a un abonado de una red IMSI doble/multiple o MVNO. Se identifica analizando la IMSI: MCC + MNC + Identificador del operador en el parametro MSIN) APN = No perteneciente al patrocinador, pero pueden ser aPn corporativas o APN de Blackberry • Enrutar los mensajes hacia la plataforma IMSI multiple/doble/GGSN MVNO sin ninguna modificacion en la capa IP o la capa GTP
En la figura 1 se indican los elementos A y B.
Dependiendo de que elemento se encuentre, se realiza un conjunto de acciones de enrutamiento en las etapas 2 y 5 4. Los ejemplos de dichas acciones son:
Acciones de enrutamiento 1:
- Cambiar el APN del Patrocinador a Domestico segun la tabla de mapeo APN
10 - Definir la IP de origen con respecto a la direccion IP GTP en el mensaje de Creacion de Contexto PDP
transmitido a la IMSI doble/multiple/GGSN de MVNO
- No realizar ningun cambio en las direcciones IP en la capa GTP/TEID en el mensaje de transmision de
Creacion de Contexto PDP.
- Definir la IP de destino con respecto a la plataforma IMSI doble/multiple/GGSN de MVNO en el
15 mensaje de transmision de Creacion de Contexto PDP.
- Generar un numero de secuencia y mantener ese numero de secuencia para correlacionar la
transaccion posteriormente (durante el procesamiento en el resultado del retorno de la Creacion de Contexto PDP de la IMSI doble/multiple o el GGSN del MVNO/E).
- Cuando se reciba el mensaje de retorno, correlacionar la transaccion por la correlacion del numero de
20 secuencia (mensaje entrante y saliente). Despues, el filtro GTP encuentra el SGSN donde el
resultado deberfa enrutarse.
- La correlacion de la transaccion se acciona verificando el mapeo del numero de secuencia recibido
originalmente del SGSN en la Creacion de un Contexto PDP invocado con el que se genero por el filtro GTP para enrutar la creacion de un contexto PDP a la IMSI doble/multiple/GGSN de MvNo.
25
Acciones de enrutamiento 2:
- Conservar el APN
- Definir la IP de origen con respecto a la direccion IP GTP en el mensaje de creacion de un contexto
30 PDP transmitido al GGSN del operador patrocinador
- Encontrar la IP GGSN del operador patrocinador invocando una NSLOOKUP hacia el DNS del
operador patrocinador.
- Posteriormente, transmitir la Creacion de Contexto PDP al GGSN del operador patrocinador
- No realizar ningun cambio en las direcciones IP en la capa GTP/TEID en el mensaje de retransmision
35 - Definir la IP de destino con respecto a la plataforma IMSI doble/multiple/GGSN de MVNO
- Generar un numero de secuencia y mantener ese numero de secuencia para correlacionar la
transaccion posteriormente (durante el procesamiento del resultado de retorno).
- No realizar ningun cambio en la IP en la capa GTP del mensaje de invocacion
- Cuando se recibe el mensaje de retorno, correlacionar la transaccion por correlacion del numero de
40 secuencia (mensaje entrante y saliente). Despues, el filtro GTP encuentra el SGSN en donde el
resultado debe enrutarse
- La correlacion de la transaccion se acciona verificando el mapeo del numero de secuencia recibido
originalmente del SGSN en la Creacion de un Contexto PDP invocado con el que se genero por el filtro GTP para enrutar la creacion de un contexto PDP al GGSN patrocinador.
45
Las etapas 3 y 5 en la figura 1 indican hacia donde se retransmite el mensaje respectivamente con respecto a la IMSI doble o multiple (etapa 3) o el GGSN del MVNO (etapa 5). El filtro GTP se indica esquematicamente por el rectangulo con lfneas discontinuas. La plataforma IMSI doble/multiple puede ser una plataforma IMSI doble, asf como una plataforma IMSI multiple. El uso de la palabra "doble/multiple" no es una restriccion para ninguna de las 50 dos posibilidades para una plataforma IMSI, multiple puede ser cualquier numero mayor de dos.
El filtro GTP tiene preferiblemente una tabla de mapeo APN que contendra datos de mapeo APN uno a uno entre el APN en la Creacion de un Contexto PDP entrante (perteneciente al operador patrocinador) y el APN en la Creacion de un Contexto PDP saliente (perteneciente a un operador IMSI doble/multiple/MVNO).
Como ejemplo:
Dicho APN del operador patrocinador (que se selecciona por el smartphone cuando la IMSI patrocinadora se selecciona para una red vinculada) = > wap.sponsoroperator.net
Se dice que APN del operador IMSI doble/multiple/MVNO => wap.homenetwork.net
Asf, cuando el filtro GTP recibe un mensaje de Creacion de Contexto PDP del SGSN con el APN = wap.sponsoroperator.net y descubre que la IMSI patrocinadora pertenece al operador IMSI doble/multiple/MVNO, entonces trasladara el APN a wap.homenetwork.net en el mensaje que el filtro GTP 5 retransmite a la plataforma IMSI doble/multiple o GGSN MVNO (segun sea aplicable).
El procesamiento adicional de acuerdo con la logica de servicio es, por ejemplo, como se indica a continuacion:
Cualquier mensaje de peticion de eco que llega del filtro GTP se responde de vuelta con la direccion IP del 10 filtro GTP (como la fuente). Los mensajes de peticion de eco que llegan del SGSN no se van a enviar al
GSN o la IMSI doble/multiple. Los mensajes de peticion de eco se intercambiaran directamente entre el SGSN y el GGSN o la plataforma IMSI doble/multiple.
Al enviar el mensaje hacia el GGSN del operador patrocinador o hacia la plataforma IMSI doble/multiple/GGSN del 15 MVNO/E, el filtro GTP carga su propia direccion IP como la direccion IP de origen y, por lo tanto, de hecho obliga al mensaje de retorno a pasar a traves del filtro GTP.
El mensaje de retorno del GGSN del operador patrocinador o la plataforma IMSI doble/multiple necesita regresar al filtro GTP, ya que el filtro GTP tiene que manipular las direcciones IP (como en el flujo de llamadas) en la capa IP antes de enviar la respuesta de Creacion de Contexto PDP de nuevo al SGSN.
20 Puesto que GTP es UDP, la IP de origen y la IP de destino en el mensaje de respuesta hacia el SGSN ha de ser un cambio de los valores como en el mensaje de invocacion. Por lo tanto, el filtro GTP ha de accionar la manipulacion en el mensaje de repuesta de Creacion de Contexto PDP transmitido por el filtro GTP al destino cargando la IP del filtro GTP en el campo de la IP de origen.
25 Las figuras 2 a 4 ilustran diversos flujos de llamada para el enrutamiento de mensajes.
En las figuras 2, 3 y 4 se proporciona informacion en diversos globos de texto.
Para facilitar la lectura, las diversas informaciones y flujos de llamada se indican en globos de texto con una descripcion corta "Info filtro GTP 1", "Info Creacion de contexto PDP 1", etc.
30 Los ejemplos de dicha informacion y flujos de llamada se dan a continuacion.
La figura 2 ilustra el enrutamiento de mensajes hacia el GGSN del operador patrocinador.
En la figura 2, el nodo del GPRS de servicio, el filtro GTP y el nodo de soporte de la pasarela GPRS se muestran como los elementos 201, 202 y 203, respectivamente 35 El metodo comienza con una consulta DNS hacia el operador promotor de DNS (etapa 21).
El Operador Promotor reconfigura en el DNS la direccion IP para sus propios aPn (del operador promotor) con respecto a la direccion IP del filtro GTP. En el mensaje de retorno (etapa 22) se proporciona esta informacion. Despues, el GTP-C de Creacion de un Contexto PDP llegara al filtro GTP (etapa 23).
Un ejemplo de tal contexto sera:
40
"Creacion del contexto PDP 1" en la figura es una indicacion breve de un flujo de llamada de, por ejemplo, lo siguiente:
Creacion de un Contexto PDP 45 IP de origen = IP SGSN
IP de destino = Filtro GTP (publico)
Encabezado GTP IP SGSN para C = real SGSN para U = real
50 TEID para GGSN(C) = generado por SGSN
TEID para GGSn(c) = generado por SGSN IMSI = Operador Promotor APN = wap.SponsorOperator.net Numero de secuencia = n1 55
La siguiente etapa se indica esquematicamente en la figura por "Info Filtro 1": El filtro GTP verifica los datos de IMSI y APN. En este caso, el filtro GTP analiza la IMSI para descubrir que pertenece al operador patrocinador ya que la parte MSIN de la IMSI no lleva el identificador de red (normalmente de 2 a 6 dfgitos) de la red IMSI doble/multiple o el MVNO/E. Por lo tanto, el filtro GTP enruta el mensaje al GGSN de la red patrocinadora sin ningun cambio, esto
equivale al elemento A de la tabla anterior (Tabla 1).
Antes de enrutar el mensaje al GGSN del operador patrocinador, el filtro GTP ha de encontrar el GGSN del operador patrocinador. Por lo tanto, el filtro GTP envfa una segunda Consulta DNS al DNS del operador patrocinador (etapa 24). El DNS del operador patrocinador devuelve al filtro GTP la direccion IP del GGSN del operador patrocinador 5 (etapa 25).
Posteriormente, el filtro GTP transmite el mensaje de creacion de un contexto PDP al GGSN de la red del operador patrocinador (etapa 26)
"Creacion del contexto PDP 2":
10
Creacion de un Contexto PDP IP de origen = Filtro GTP
IP de destino = GGSN del Operador Patrocinador Encabezado GTP
15 IP SGSN para C = real
SGSN para U = real
TEID para GGSN(C) = generado por SGSN TEID para GGSn(u) = generado por SGSN IMSI = Operador Promotor
20 APN = wap.SponsorOperator.net
Numero de secuencia = k1
El filtro GTP recibe una respuesta del contexto PDP procedente del GGSN de la red del operador patrocinador (etapa 27):
25
"respuesta de creacion de un contexto PDP 1":
respuesta de Creacion de un Contexto PDP IP de origen = GGSN del Operador Patrocinador 30 IP de destino = filtro GTP
Encabezado GTP IP GGSN para C = IP real GGSN para U = IP real TEID para SGSN(C) = generado por GGSN 35 TEID para SGSn(u) = generado por GGSN
Numero de secuencia = k1
El filtro GTP (etapas indicadas esquematicamente en la figura por "info filtro GTP 2") modifica la IP de origen y la IP de destino para conservar la paridad de capas IP con el mensaje de invocacion. El filtro GTP usa el numero de 40 secuencia para correlacionar la transaccion y encontrar el SGSN que invoco el Mensaje de Creacion de Contexto PDP y envfa una repuesta de Creacion de Contexto PDP hacia el SGSN (etapa 28)
"respuesta de creacion de un contexto PDP 2":
45 respuesta de Creacion de un Contexto PDP
IP de origen = Filtro GTP IP de destino = VPMN SGSN Encabezado GTP IP GGSN para C = IP real 50 GGSN para U = IP real
TEID para SGSN(C) = generado por GGSN TEID para SGSn(u) = generado por GGSN Numero de secuencia = n1
55 El mensaje GTP-C y U posterior (etapas 29 y 30) no pasan a traves del filtro GTP (Info filtro 3), sino que se intercambian directamente entre el SSGN del MNO VPLMN y el GGSN de la red del operador patrocinador.
"Paquete GTP U/C 1"
Paquete GTP U/C IP de origen = SGSN IP de destino =GGSN Encabezado GTP 5 TEID = real
"Paquete GTP U/C 2"
Paquete GTP U/C
10 IP de origen = GGSN
IP de destino =SGSN Encabezado GTP TEID = real
15 La figura 3 ilustra el flujo de llamada para el enrutamiento de mensajes hacia un GGSN de un MVNO. En la figura 3, el nodo del GPRS de servicio, el filtro GTP y el nodo de soporte de la pasarela GPRS se muestran como los elementos 301, 302 y 303, respectivamente.
Las primeras dos etapas (etapas 31 a 32) son intercambios del mapa de ubicacion GPRS entre el SGSN en el MNO VPLMN y el GGSN del MvNO. El HLR del MVNO ha de proporcionarse con cualquier comodfn (*) o los APN del
20 operador patrocinador en el perfil del abonado. Durante el proceso de actualizacion de la ubicacion GPRS el HLR descarga el comodfn (*) o los APN del operador patrocinador en el perfil VLR del usuario.
Las etapas 33 y 34 corresponden a las etapas 21 y 22 en la figura 2.
25 Creacion de Contexto PDP 1
IP de Origen = SGSN VPMN IP de destino = Filtro GTP (Publico)
Encabezado GTP
30 IP SGSN para C = Real
IP SGSN para U = Real TEID para GGSN(C) = generado por SGSN TEID para GGSN (U) = generado por SGSN IMSI = Operador Promotor
35 APN = wap.Sponsor operator.net
Numero de secuencia = n1
El filtro GTP enrutara de nuevo la invocacion de Creacion de Contexto PDP al GGSN del MVNO/E despues de realizar la correccion de APN con respecto al APN domestico en el mensaje saliente. Tambien cambia el numero de
40 secuencia y mantiene el estado (Info Filtro GTP 4).
Creacion de Contexto PDP 3
IP de Origen = Filtro GTP
45 IP de Destino = GGSN de MVNO
Encabezado GTP IP SGSN para C = Real IP SGSN para U = Real TEID para GGSN (C) = generado por SGSN
50 TEID para GGSN (u) = generado por SGSN
IMSI = Operador Promotor APN = wap.Red Domestica.net Numero de secuencia = k1
55 Las etapas 37 y 38 corresponden a las etapas 27 y 28 en la figura 2, excepto que el GGSN del MVNO envfa la respuesta de Creacion de un Contexto PDP al filtro GTP:
"respuesta de creacion de un contexto PDP 3":
respuesta de Creacion de un Contexto PDP IP de origen = GGSN de MVNO IP de destino = filtro GTP Encabezado GTP
5 IP GGSN para C = hub
GGSN para U = hub TEID para SGSN(C) = hub TEID para SGSN(U) = hub Numero de secuencia = k1
10
"respuesta de creacion de un contexto PDP 4":
respuesta de Creacion de un Contexto PDP IP de origen = Filtro GTP
15 IP de destino = SGSN VPMN
Encabezado GTP IP GGSN para C = hub GGSN para U = hub TEID para SGSN(C) = hub 20 TEID para SGSN(U) = hub
Numero de secuencia = n1
Las etapas 39 y 40 corresponden a las etapas 29 y 30 excepto por el hecho de que a la derecha el GGSN del MVNO se situa en la figura 3, donde el GGSN de la red del operador patrocinador se situo en la figura 2.
25 La figura 4 ilustra un flujo de llamada para el enrutamiento de mensajes hacia la IMSI doble/multiple. En la figura 4, el nodo del GPRS de servicio, el filtro GTP y la plataforma IMSI doble/multiple se muestran como los elementos 401, 402 y 403 respectivamente.
A la derecha, se proporciona una seccion entre lfneas discontinuas. Esta seccion del flujo de llamada ilustra un 30 comportamiento de la plataforma IMSI doble/multiple convencional y se ha proporcionado con el fin de completar el flujo de llamada. Ademas, las etapas 41 a 44 son parte del flujo de llamada convencional para una plataforma IMSI doble/multiple.
Las etapas 45, 46 y 47 corresponden a las etapas 21, 22 y 23 de la figura 2. La etapa 52 corresponde a la etapa 28 35 de la figura 2; las etapas 48, 51, 53 y 54 de la figura 4 corresponden a las etapas 26, 27, 29 y 30 de la figura 2, excepto por el hecho de que, a la derecha, la plataforma IMSI doble/multiple se situa en la figura 4, donde el GGSN de la red del operador patrocinador se situo en la figura 2.
Esto tambien conduce a cambios en los diversos "Creacion de un Contexto PDP" y "respuesta de Creacion del contexto PDP" se que se dan a continuacion, donde la creacion del contexto PDP para la parte entre las diversas 40 partes son, por ejemplo:
"Creacion del contexto PDP 4":
IP de Origen = IP1/IP2 del Filtro GTP 45 IP de Destino = PLATAFORMA IMSI Doble/Multiple
Encabezado GTP IP SGSN para C = Real IP SGSN para U = Real TEID para GGSN (C) = generado por SGSN 50 TEID para GGSN (u) = generado por SGSN
IMSI = Operador Promotor APN = wap.Red Domestica.net
"Creacion del contexto PDP 5":
55
IP de Origen = PLATAFORMA IMSI Doble/Multiple IP de Destino = GGSN domestico Encabezado GTP IP SGSN para C = hub
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
IP SGSN para U = hub TEID para GGSN (C) = hub TEID para GGSN (U) = hub IMSI = IMSI domestica APN = wap.Red Domestica.net
"respuesta de creacion de un contexto PDP 5":
respuesta de Creacion de un Contexto PDP
IP de origen = GGSN Domestico
IP de destino = Plataforma IMSI Doble/Multiple
Encabezado GTP
IP GGSN para C = IP GGSN
GGSN para U = IP GGSN
TEID para SGSN(C) = generado por GGSN
TEID para SGSn(u) = generado por GGSN
"respuesta de creacion de un contexto PDP 6":
respuesta de Creacion de un Contexto PDP
IP de origen = plataforma IMSI doble/multiple
IP de destino = Filtro GTP
Encabezado GTP
IP GGSN para C = hub
GGSN para U = hub
TEID para SGSN(C) = hub
TEID para SGSN(U) = hub
Por supuesto, la IP de origen y la IP de destino pueden leerse tambien directamente de las figuras, y para un experto en la tecnica, los diversos encabezados no son sorprendentes. En aras de exhaustividad, la informacion se ha proporcionado anteriormente.
En todos los diversos ejemplos, el problema del APN automatico debido a la auto-configuracion de los APN basandose en la IMSI y despues el re-enrutamiento de los mensajes GTP al destino apropiado se ha solucionado de una manera relativamente sencilla.
En resumen, la invencion puede describirse por:
Un metodo y un sistema para la modificacion/correccion del APN (nombre del punto de acceso) en un escenario de itinerancia basado en un servicio IMSI doble/multiple donde se usa una red de operador promotora y un metodo y un sistema para re-enrutar mensajes GTP al destino apropiado, es decir, la red domestica.
Un metodo y un sistema para la modificacion/correccion del APN (nombre del punto de acceso) en un escenario de itinerancia y no itinerancia para un servicio GPRS ofrecido por MVNO/E donde se usa una red de operador promotora y un metodo y un sistema para re-enrutar mensajes GTP al destino apropiado, es decir, la red domestica.
El filtro GTP verifica los datos de IMSI y APN en la capa GTP y, dependiendo de los datos IMSI y APN manipula los parametros GTP en el plano de control GTP para asegura un enrutamiento de correccion del APN del mensaje al destino apropiado. Esta solucion permite habilitar la itinerancia de datos desde dispositivos como smartphones en escenarios especfficos como itinerancia IMSI doble/multiple o itinerancia de datos GPRS que se ofrecen por un MVNO/E usando la IMSI de una red patrocinadora, pero que han implementado su propia red basica GPRS.
Preferiblemente, para algunas configuraciones, principalmente para parametros que llevan al trafico GTP-U (plano de datos) que no pasa a traves del filtro GTP, se realizan modificaciones. Estas configuraciones se enumeran a continuacion.
Configuraciones preferidas en una red IMSI doble/multiple/MVNO-E
1. Aprovisionamiento en el HLR: El cliente proporciona un comodfn (*) o los APN de la red patrocinadora en su HLR en el perfil de abonado.
2. El cliente IMSI doble/multiple/MVNO/E recibe el APN domestico en su GGSN, por lo que los APN anteriores no han de proporcionarse en el GGSN del cliente IMSI doble/multiple.
5 3. El mapeo (configuracion) entre los APN de la red patrocinadora y el APN del cliente IMSI doble/multiple
se valida y se aprueba por el cliente IMSI doble/multiple.
4. Nombre de usuario/Contrasena: El trafico GTP-U aun tendra el nombre de usuario y la contrasena de la RED PATROCINADORA. En general, los operadores tienen un ajuste "sin importancia" por defecto para este parametro. Pero en este caso, este parametro es importante para un operador, asf, tambien necesitan
10 aceptar el nombre de usuario/contrasena de la RED PATROCINADORA. Esta es una definicion hecha
generalmente en el radio.
5. Direccion proxy: La direccion proxy en el GTP-U que se selecciona automaticamente por el smartphone sera el proxy de la RED PATROCINADORA. Por lo tanto, se hace preferiblemente la redireccion proxy al proxy del cliente IMSI doble/multiple.
15
Pagina de inicio (Internet/MMS/WAP):
Esta sera la pagina de inicio de la RED PATROCINADORA escogida automaticamente por el dispositivo. Por lo tanto, la redireccion de la pagina de inicio se hace preferiblemente por la red domestica.
20
La invencion no se limita a las realizaciones ejemplares dadas.
En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia situado entre parentesis no ha de interpretarse como limitante de la reivindicacion.
25
La expresion "que comprende" no excluye la presencia de elementos o etapas diferentes de las enumeradas en una reivindicacion. La invencion puede implementarse mediante cualquier combinacion de caracterfsticas de diversas realizaciones preferidas como se ha descrito anteriormente.
Podrfa ser una parte de un sistema usado tambien para otros fines, tales como comunicacion, o unido a, integrado 30 en o en cooperacion con tal dispositivo de comunicacion.
Los medios para realizar una etapa en el metodo pueden estar en forma de hardware, software o cualquier combinacion de los mismos. En el sistema y los dispositivos de acuerdo con las diversas realizaciones de las invenciones, los medios se proporcionan para realizar las etapas del metodo. Cuando en la descripcion o mas 35 reivindicaciones "medios para" o palabras similares o palabras tales como filtro GTP se mencionan seguidas de mas de una de las etapas de los metodos, dichos medios, sin embargo, expresados en palabras pueden ser un medio combinado para realizar todas las etapas, o una notacion corta para varios medios, cada uno de dichos medios para realizar una o mas de las etapas del metodo. Cuando se realizan varias etapas, no necesitan tomarse por un unico medio ni tomarse en el mismo lugar.
40 Aunque a lo largo del texto, para cada acronimo se ha dado el nombre completo, a continuacion se proporciona una lista de acronimos y su nombre completo:____________________________________________________________
acronimo
nombre completo
APN
Nombre del punto de acceso (Access Point Name)
3GPP
Proyecto de asociacion 3a generacion (3rd Generation Partnership Project)
CAMEL
Logica mejorada de la aplicacion a la medida de la red movil (Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic)
CAPEX
Gastos de capital (CAPital EXpenditure)
DNS
Sistema de nombres de dominio (Domain Name System)
GGSN
Nodo de soporte de la pasarela GPRS (Gateway GPRS Support Node)
GPRS
Servicio radioelectrico general por paquetes (General Packet Radio Services)
GRX
Intercambio de itinerancia GPRS (GPRS Roaming Exchange)
GSM
Sistema mundial para comunicaciones moviles (Global System for Mobile Communications)
GSN
Nodo de soporte GPRS (GPRS Support Node)
GTP
Protocolo de tunelizacion GPRS (GPRS Tunneling Protocol)
HLR
Registro de posiciones propio (Home Location Register)
HPMN
Red movil publica de origen (Home Public Mobile Network)
IMSI
Identidad internacional de abonado movil (International Mobile Subscriber Identity)
INAP
Protocolo de aplicacion de la red inteligente (Intelligent Network Application Protocol)
IP
Protocolo de Internet (Internet Protocol)
LAN
Red de area local (Local Area Network)
LTE
Evolucion a largo plazo (Long term evolution)
MCC
Indicativo de pais para el servicio movil (Mobile Country Code)
MNC
Indicativo de red movil (Mobile Network Code)
MNO
Operador de red movil (Mobile Network Operator)
MVNE
Facilitador de red virtual movil (Mobile Virtual Network Enabler)
MVNO
Operador de red virtual movil (Mobile Virtual Network Operator)
OS
Sistema operativo (Operating system)
PDP
Punto de decision de polftica (Policy Decision Point)
PLMN
Red movil terrestre publica (Public Land Mobile Network)
PMN
Red movil publica (Public Mobile Network)
QOS
Calidad de servicio (Quality of Service)
SCP
Punto de control de servicio (Service Control Point)
SGSN
Nodo de soporte del GPRS de servicio (Serving GPRS Support Node)
SIM
Modulo de identidad del abonado (Subscriber Identity Module)
SLA
Acuerdo de nivel de servicio (Service level Agreement)
SMS
Servicio de mensajes cortos (Short Message Service)
TEID
Identificador del punto extremo del tunel (The Tunnel Endpoint ID)
UDP
Protocolo de datagrama de usuario (User Datagram Protocol)
UMTS
Servicio de telecomunicaciones moviles universal (Universal Mobile Telecommunications Service)
VLR
Registro de posiciones visitado (VisitorLocation Register)
VPLMN
Red movil terrestre publicada visitada (Visited Public Land Mobile Network)
VPMN
Red movil publica visitada (Visited Public Mobile Network)
wap
Protocolo de aplicacion inalambrico (Wireless Application Protocol)

Claims (9)

10
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20
25
30
35
40
45
50
1. Un metodo para una correccion de APN en una relacion de itinerancia para la creacion de un Contexto PDP desde un dispositivo movil que selecciona automaticamente el APN basandose en la IMSI usada para la adquisicion de red donde se usa una red de operador promotora, en el que un se proporciona un filtro GTP (202, 302, 402) en el que el metodo comprende:
en respuesta a un mensaje de creacion de un contexto PDP procedente de un nodo de soporte del GPRS de servicio (201, 301, 401), SGSN, de la red visitada que llega al filtro GTP (202, 302, 402) desde un abonado de un cliente IMSI doble/multiple usando la red de operador promotora que usa un APN promotor por defecto que se ha auto-seleccionado por un dispositivo movil, o un abonado de un operador de red virtual movil, MVNO, o un facilitador de red virtual movil, MVNE, que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador que usa el mismo APN promotor por defecto o de un abonado itinerante de la red patrocinadora que tambien usa el mismo APN promotor por defecto, realizar una comprobacion por el filtro GTP de los datos IMSI y APN en el mensaje gTp, en el que
la IMSI se analiza por el filtro GTP (202, 302, 402) para establecer si,
- la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador o
- a un abonado de un cliente IMSI doble/multiple que usa la red de operador promotora o
- a un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador y en el que
si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador, el filtro GTP envfa una consulta DNS (24) al operador promotor de DNS, recibe en un mensaje de retorno (25) procedente del operador promotor de DNS la direccion IP GGSN del operador promotor, define la IP de origen en el mensaje de creacion de un contexto PDP para la direccion IP GTP y enruta (26) el mensaje de creacion de un contexto PDP a un GGSN (203) de la red de operador promotora;
si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado de un cliente IMSI doble/multiple, el filtro GTP traslada el APN procedente del APN patrocinador al APN de red domestica del cliente IMSI doble/multiple, define la IP de origen en el mensaje de creacion de un contexto PDP para la direccion IP GTP y enruta (48, 49) el mensaje de creacion de un contexto PDP a un GGSN de la red domestica del cliente IMSI doble/multiple
si el filtro GTP (202, 302, 402) establece que la IMSI pertenece a un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador, el filtro GTP traslada el APN procedente del APN patrocinador a la APN de red domestica del MVNO o MVNE, define la IP de origen en el mensaje de creacion de un contexto PDP para la direccion IP GTP y enruta (36) el mensaje de creacion de un contexto PDP a un GGSN (303) del MVNO o MVNE
enrutando asf el trafico del plano de control hasta un destino correcto tras una verificacion de APN y una posible correccion de APN, y
- obligar el mensaje de respuesta de creacion de contexto PDP (27, 37, 50, 51) a pasar a traves del filtro GTP (202, 302, 402),
por lo que
tras la recepcion de un mensaje de respuesta de creacion de contexto PDP de retorno, antes de reenviar el mensaje de respuesta de creacion de PDP (28, 38, 52) al nodo del GPRS de servicio (201, 301, 401), el filtro GTP (202, 302, 402) manipula las direcciones IP modificando la IP de origen y la IP de destino para conservar la paridad de capas IP con el mensaje de llamada para establecer que el trafico del plano de datos evita el filtro GTP, por lo que el filtro GTP se mantiene al margen del tramo del trafico del plano de datos.
2. Metodo como se ha indicado en la reivindicacion 1, en el que antes del envfo de un mensaje de creacion de un contexto PDP desde el nodo de soporte del GPRS de servicio (201, 301, 401) al filtro GTP, el nodo
del GPRS de servicio envfa una consulta DNS al operador promotor de DNS, y el operador promotor de DNS devuelve la IP del filtro GTP.
3. Un metodo como se ha indicado en la reivindicacion 2, en el que el DNS patrocinador verifica el 5 estado del filtro GTP y, si el resultado es negativo, reemplaza dinamicamente la direccion iP de la direccion IP del
filtro GTP por su propia direccion IP GGSN.
4. Metodo como se ha indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el filtro GTP se proporciona en un elemento de red de intercambio de itinerancia GPRS.
10
5. Metodo como se ha indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de una red patrocinadora y el aPn pertenece al patrocinador, el filtro GTP no realiza ninguna correccion de la direccion SGSN en la capa gTp ni del APN, carga la IP de destino igual que la IP GGSN de la red patrocinadora en la capa IP y virtualiza un numero de secuencia para
15 mantener el estado y devolver la respuesta de creacion de un contexto PDP al SGSN que invoco el mensaje de creacion de un contexto PDP.
6. Metodo como se ha indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la IMSI en el mensaje de contexto PDP entrante pertenece a un abonado de un cliente IMSI doble/multiple o una red MVNO y el
20 APN pertenece al patrocinador, el filtro GTP no realiza ninguna correccion de la direccion SGSN en la capa GTP, carga la IP de destino igual que la IP GGSN de la plataforma IP de la IMSI doble/multiple o la IP MVNO en la capa IP, traslada el APN del patrocinador a un APN domestico y virtualiza un numero de secuencia para mantener el estado y devolver la respuesta de creacion de un contexto PDP al SGSN que invoco el mensaje de creacion de un contexto PDP.
25
7. Sistema para una correccion APN (nombre del punto de acceso, Access Point Name) en una relacion de itinerancia para la creacion de un Contexto PDP de un dispositivo movil que selecciona automaticamente el APN basandose en la IMSI usada para la adquisicion de red donde se usa una red de operador promotora en el que el sistema comprende un filtro GTP (202, 302, 402), estando dispuesto el filtro GTP para,
30
- en respuesta a un mensaje de creacion de un contexto PDP procedente de un nodo de soporte del GPRS de servicio (201, 301, 401) que llega al filtro GTP (202, 302, 402) desde un abonado de un cliente IMSI doble/multiple que usa la red de operador promotora usando un APN promotor por defecto que se ha auto- seleccionado por un dispositivo movil, o un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado
35 por el operador patrocinador que usa el mismo APN promotor por defecto o de un abonado itinerante de la
red patrocinadora que tambien usa el mismo APN promotor por defecto, realizar una comprobacion sobre los datos IMSI y APN en la capa GTP, analizando la IMSI para establecer si,
- la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador o
- a un abonado de un cliente IMSI doble/multiple que usa la red de operador promotora o
40 - a un abonado de un MVNO o MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador y en el
que el filtro GTP se dispone para:
si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado del operador patrocinador, el filtro GTP envfa una consulta DNS (24) al operador promotor de DNS, recibe en un mensaje de retorno 45 (25) del operador promotor de DNS la direccion IP GGSN del operador promotor, define la IP de
origen en el mensaje de creacion de un contexto PDP con respecto a la direccion IP GTP y enruta (26) el mensaje de creacion de un contexto PDP hasta un nodo de soporte de la pasarela GPRS, GGSN, (203) de la red de operador promotora;
si el filtro GTP establece que la IMSI pertenece a un abonado de un cliente IMSI doble/multiple, el 50 filtro GTP traslada el APN procedente del APN patrocinador al APN de red domestica del cliente
IMSI doble/multiple, define la IP de origen en el mensaje de creacion de un contexto PDP para la direccion IP GTP y enruta (48, 49) el mensaje de creacion de un contexto PDP a un GGSN de la red domestica del cliente IMSI doble/multiple;
si el filtro GTP (202, 302, 402) establece que la IMSI pertenece a un abonado de un MVNO o 55 MVNE que tiene un rango IMSI donado por el operador patrocinador, el filtro GTP traslada el APN
procedente del APN patrocinador al APN de red domestica del MVNO o MVNE, define la IP de origen en mensaje de creacion de un contexto PDP para la direccion IP GTP y enruta (36) el mensaje de creacion de un contexto PDP a un GGSN del MVNO o MVNE, de esta manera el filtro GTP
5
10
15
20
25
enruta el trafico del plano de control hasta un destino correcto tras una verificacion de APN y una posible correccion de APN, y
- obliga a los mensajes de respuesta de mensaje de creacion de un contexto PDP (27, 37, 50, 51) a pasar a traves del filtro GTP (202, 302, 402), y el filtro GTP se dispone para:
tras la recepcion de un mensaje de respuesta de mensaje de creacion de un contexto PDP de retorno, antes de reenviar la respuesta de creacion de PDP (28, 38, 52) al nodo del GPRS de servicio (201, 301, 401), el filtro GTP (202, 302, 402) manipula las direcciones IP modificando la IP de origen y la IP de destino para conservar la paridad de capas IP con el mensaje de llamada para establecer que el trafico del plano de datos evita el filtro GTP, por lo que el filtro GTP se mantiene al margen del tramo del trafico del plano de datos.
8. Sistema como se ha indicado en la reivindicacion 7, en el que
el sistema comprende un operador promotor de DNS y el sistema se dispone para realizar las siguientes etapas:
cuando se inicia una primera consulta DNS del nodo de soporte del GPRS de servicio al operador promotor de DNS, la direccion Ip para el operador patrocinador se reconfigura por el Operador Patrocinador para una direccion IP del Filtro gTp,
9. Sistema como se ha indicado en la reivindicacion 8, en el que el operador promotor de DNS se dispone para verificar el estado del filtro GTP y, si el resultado es negativo, reemplaza dinamicamente la direccion IP de la direccion IP del filtro GTP por su propia direccion IP GGSN.
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