ES2628520T3 - Procedimiento y equipo para establecer una conexión a través de una red privada virtual - Google Patents

Procedimiento y equipo para establecer una conexión a través de una red privada virtual Download PDF

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ES2628520T3 ES11290522.9T ES11290522T ES2628520T3 ES 2628520 T3 ES2628520 T3 ES 2628520T3 ES 11290522 T ES11290522 T ES 11290522T ES 2628520 T3 ES2628520 T3 ES 2628520T3
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Abstract

Procedimiento para establecer una conexión a través de una red privada virtual "VPN" (9) entre una primera (1) y una segunda (3) entidades de una red de transporte, comprendiendo dichas entidades una interfaz de red privada virtual "VPN" (5, 7), en el que, entre dichas interfaces, una portadora de un tipo seleccionado, de entre una pluralidad de tipos que se corresponden con una pluralidad de calidades de servicio "QoS", se determina de acuerdo con una calidad de servicio "QoS" solicitada para la conexión y en el que los parámetros usados por las interfaces de red privada virtual "VPN" (5, 7) para el establecimiento de la portadora son parámetros de encaminamiento global que se corresponden con parámetros de encaminamiento global de la red de transporte, comprendiendo dichos parámetros al menos un parámetro que es diferente de un tipo de portadora a otro, de tal modo que el tipo de portadora seleccionado que está asociado con la calidad de servicio "QoS" solicitada para la conexión es identificado por la primera y la segunda entidad, y en el que la primera entidad es un equipo de usuario que comprende una interfaz de cliente de red privada virtual "VPN" y la segunda entidad (3) es un servidor de funciones de aplicación (17) accesible por medio de una interfaz de red privada virtual "VPN" que se corresponde con una pasarela de red privada virtual "VPN" (7) y la portadora es una portadora dedicada dinámica de tal modo que, a petición de una conexión con el equipo de usuario (15) con una calidad de servicio "QoS" dada, el servidor de funciones de aplicación (17) establece una nueva portadora del tipo que se corresponde con la calidad de servicio "QoS" solicitada mediante el envío de una solicitud a la función de reglas de políticas y de tarificación "PCRF" (49), actuando la pasarela de red privada virtual "VPN" (7) como un apoderado o un traductor entre el servidor de funciones de aplicación (17) y la función de reglas de políticas y de tarificación "PCRF" (49).

Description

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DESCRIPCION
Prooedimiento y equipo para estableoer una conexion a traves de una red privada virtual Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere al oampo de la red de comunicacion y, mas en concreto, a la gestion de redes privadas virtuales (VPN, virtual private network).
Una red privada virtual (VPN) se refiere a una red que usa infraestructuras de comunicacion existentes de una red de transporte, para proporcionar una conexion segura entre entidades remotas mediante el establecimiento de un tunel a traves de las infraestructuras de comunicacion existentes para conectar las entidades y transferir datos cifrados. La figura 1 representa el establecimiento de una red privada virtual entre una primera entidad 1 y una segunda entidad 3 de una red de transporte. Ambas entidades estan ubicadas en ubicaciones remotas. La primera entidad comprende una interfaz de VPN 5 y la segunda entidad comprende una interfaz de VPN 7. Por lo tanto, si la primera entidad 1 desea establecer una conexion con la segunda entidad 3 y, por lo tanto, transfiere paquetes de datos entre las direcciones de protocolo de Internet (IP, Internet protocol) de ambas entidades, se establece entonces una VPN 9 que se corresponde con un tunel seguro entre la primera 5 y la segunda 7 interfaces de VPN con el fin de encapsular los paquetes de datos transmitidos del flujo de IP 11. Entonces, los paquetes de datos cifrados de la VPN 9 son transmitidos por la red de transporte 13 entre ambas interfaces de VPN 5 y 7.
Ademas, con algunas normas de comunicacion, tales como la evolucion a largo plazo (LTE, long term evolution), se puede solicitar una calidad de servicio (QoS, quality of service) cuando se establece una conexion con el fin de tener suficientes recursos reservados para asegurar la QoS deseada para la conexion. Por lo tanto, se definen diferentes tipos de portadoras que estan asociadas con diferentes QoS y una portadora de un tipo seleccionado se establece de acuerdo con la QoS requerida.
No obstante, en el estado de la tecnica, una red privada virtual asegura solo una transmision segura entre un origen y un destino pero no proporciona caracterfsticas de la transmision tal como la portadora usada a las entidades de red de transporte que estan ubicadas en ambos extremos de la VPN. Como consecuencia, no hay posibilidad alguna de que las entidades de red de transporte diferencien diferentes portadoras y de que, por lo tanto, usen una QoS diferenciada al tiempo que se usa una red privada virtual del estado de la tecnica. Los documentos US 2005/088977, EP 1708408 y US 2009/225762 proporcionan unos antecedentes tecnologicos.
Sumario de la invencion
Por lo tanto, un objeto de la presente invencion es la provision de una solucion que permita combinar una caracterfstica de una QoS diferenciada con las caracterfsticas que son ofrecidas por una red privada virtual.
Por lo tanto, la presente invencion se refiere a un procedimiento para establecer una conexion a traves de una red privada virtual “VPN” entre una primera y una segunda entidades de una red de transporte, comprendiendo las dichas entidades una interfaz de red privada virtual “VPN”, en el que, entre las dichas interfaces, una portadora de un tipo seleccionado, de entre una pluralidad de tipos que se corresponden con una pluralidad de calidades de servicio “QoS”, se determina de acuerdo con la calidad de servicio “QoS” solicitada para la conexion y en el que los parametros usados por las interfaces de red privada virtual “VPN” para el establecimiento de la portadora son parametros de encaminamiento global que se corresponden con parametros de encaminamiento global de la red de transporte y en el que los dichos parametros comprenden al menos un parametro que es diferente de un tipo de portadora a otro, de tal modo que el tipo de portadora seleccionado que esta asociado con la calidad de servicio “QoS” solicitada para la conexion es identificado por la primera y la segunda entidades.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, la conexion comprende la transmision de paquetes entre la primera y la segunda entidades y en el que los parametros de encaminamiento global de la red privada virtual “VPN” que se corresponde con parametros de encaminamiento global de la red de transporte se usan para encaminar los paquetes de la conexion hacia una portadora de un tipo seleccionado que se corresponde con la calidad de servicio “QoS” solicitada para la conexion.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, la red privada virtual “VPN” entre una primera y una segunda entidades comprende el establecimiento de un tunel cifrado entre la dicha primera y la dicha segunda entidades.
De acuerdo con un aspecto mas de la presente invencion, los parametros usados por las interfaces de red privada virtual “VPN” para el establecimiento de la conexion comprenden parametros del modelo de flujo de trafico “TFT” que permite identificar un tipo de portadora.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, la red de transporte se basa en un protocolo de Internet “IP”.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, la red de transporte usa una estructura de evolucion a largo plazo “LTE”.
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De acuerdo con un aspeoto mas de la presente invencion, la prlmera entldad es un equlpo de usuarlo que comprende una interfaz de cliente de red privada virtual “VPN” y la segunda entidad es un servidor de funciones de aplicacion o una lista de funciones de aplicacion de la red de transporte accesible por medio de una interfaz de pasarela de red privada virtual “VPN”.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, la portadora es una portadora dedicada dinamica de tal modo que, a peticion de una conexion con el equipo de usuario con una calidad de servicio “QoS” dada, el servidor de funciones de aplicacion establece una nueva portadora del tipo que se corresponde con la calidad de servicio “QoS” solicitada mediante el envio de una solicitud a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF”, actuando la pasarela de red privada virtual “VPN” como un apoderado o un traductor entre el servidor de funciones de aplicacion y la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF”.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el envio de una solicitud a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” se logra usando una interfaz de Rx normalizada del proyecto de asociacion de tercera generacion “3GPP”.
De acuerdo con un aspecto mas de la presente invencion, la portadora se establece sobre una base de abono en el acoplamiento del equipo de usuario a traves de una entidad de gestion de movilidad “MME”.
Las realizaciones de la presente invencion tambien se refieren a un equipo de usuario de una red de transporte que comprende una interfaz de red privada virtual “VPN” para establecer una conexion con otra entidad de la red privada virtual “VPN” y transmitir paquetes a traves de la dicha conexion, en el que la dicha interfaz comprende unos medios configurados para:
- seleccionar un tipo de portadora de entre una pluralidad de tipos que se corresponden con diferentes calidades de servicio “QoS” de acuerdo con una calidad de servicio “QoS” solicitada,
- establecer una portadora de un tipo seleccionado y,
- usar parametros de encaminamiento global que se corresponden con los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte para encaminar paquetes que estan asociados con la calidad de servicio “QoS” solicitada hacia la portadora establecida, en el que al menos uno de los dichos parametros es diferente de un tipo de portadora a otro.
De acuerdo con un aspecto mas de la presente invencion, la red de transporte se basa en un protocolo de Internet “IP” y en el que los medios tambien estan configurados para lograr la correspondencia entre los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte y los parametros de encaminamiento global usados en la red privada virtual “VPN”.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el equipo de usuario comprende unos medios para establecer una conexion sobre una estructura de evolucion a largo plazo “LTE”.
Las realizaciones de la presente invencion tambien se refieren a un servidor de aplicaciones que comprende una interfaz de red privada virtual “VPN” para establecer una conexion con otra entidad de la red privada virtual “VPN” en una red de transporte en el que la dicha interfaz comprende unos medios configurados para:
- seleccionar un tipo de portadora de entre una pluralidad de tipos que se corresponden con diferentes calidades de servicio “QoS” de acuerdo con una calidad de servicio “QoS” solicitada,
- establecer una portadora de un tipo seleccionado y,
- usar parametros de encaminamiento global que se corresponden con los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte para encaminar los paquetes que estan asociados con la calidad de servicio “QoS” solicitada hacia la portadora establecida, en el que al menos uno de los dichos parametros es diferente de un tipo de portadora a otro.
De acuerdo con un aspecto mas de la presente invencion, la red de transporte se basa en un protocolo de Internet “IP” y en el que los medios tambien estan configurados para lograr la correspondencia entre los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte y los parametros de encaminamiento global usados en la red privada virtual “VPN”.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, el servidor de aplicaciones comprende unos medios para establecer una conexion sobre una estructura de evolucion a largo plazo “LTE”.
De acuerdo con un aspecto mas de la presente invencion, la interfaz de red privada virtual “VPN” comprende una pasarela de red privada virtual “VPN” y una pasarela de red de datos por paquetes “PDN”.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de una red privada virtual que se establece entre dos entidades de red de transporte; la figura 2 es un diagrama de una infraestructura de red de transporte;
la figura 3 es un diagrama de una red privada virtual con una pluralidad de diferentes portadoras de acuerdo con
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una realizacion de la presente invencion;
la figura 4 es un diagrama de las diferentes entidades de un equipo de usuario y una red medular;
Descripcion detallada de la invencion
Tal como se usa en el presente documento, la expresion “QoS” se refiere al acronimo calidad de servicio;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “VPN” se refiere al acronimo red privada virtual;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “IP” se refiere al acronimo protocolo de Internet;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “LTE” se refiere al acronimo evolucion a largo plazo;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “TFT” se refiere al acronimo modelo de flujo de trafico;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “PDN” se refiere al acronimo red de datos por paquetes,
packet data network;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “eNB” se refiere a la expresion Nodo B potenciado o Nodo B evolucionado que se corresponden con las estaciones de base que se usan en las redes de LTE; tal como se usa en el presente documento, la expresion “PCRF” se refiere al acronimo funcion de reglas de politicas y de tarificacion;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “3GPP” se refiere al acronimo proyecto de asociacion de tercera generacion;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “RAN” se refiere al acronimo red de acceso de radio;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “HSS” se refiere al acronimo servicio de abonado
residencial;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “PTT” se refiere al acronimo pulsar para hablar;
tal como se usa en el presente documento, la expresion “MME” se refiere al acronimo entidad de gestion de
movilidad;
Las realizaciones de la presente invencion se refieren al establecimiento, en una VPN, de unos parametros de encaminamiento global que se corresponden con parametros de encaminamiento global usados en una red de transporte y el uso de los dichos parametros de encaminamiento global para el establecimiento de una portadora dedicada entre las interfaces de una VPN 9 con el fin de permitir una diferenciacion de la QoS dentro de la VPN 9.
En lo que sigue de la descripcion, se establece una VPN 9 entre una primera entidad 1 y una segunda entidad 3 a traves de una red de transporte de LTE, en el que la primera entidad 1 es un cliente de VPN 5 y la segunda entidad 3 es una pasarela de VPN 7. No obstante, las realizaciones de la invencion se pueden aplicar a cualquier configuracion de VPN como, por ejemplo, una VPN 9 que se establece entre dos clientes de VPN 5 y a traves de cualquier red de transporte que proporcione una capacidad de diferenciacion de la QoS.
Por lo tanto, en la presente realizacion, el cliente de VPN 5 esta ubicado en un equipo de usuario 1 tal como un telefono celular y la pasarela de VPN 7 esta ubicada en un servidor de aplicaciones de la red medular.
La figura 2 representa un ejemplo de una configuracion de red de transporte sobre la base de una red de LTE entre un equipo de usuario 15 y un servidor de aplicaciones 17. El equipo de usuario 15 se conecta a traves de una comunicacion radioelectrica con un nodo B potenciado (eNB, enhanced node B) 19. Los eNB 19 estan enlazados a unos encaminadores 23 del enlace de retroceso 21 hacia una pasarela de servicio (SGW, serving gateway) 25 de la red medular 27. Entonces, la SGW esta enlazada a una pasarela de PDN (PGW, PDN gateway) 29 que esta, en si misma, enlazada al servidor de aplicaciones 17. Cuando se establece una conexion entre el equipo de usuario 15 y el servidor de aplicaciones 17 a traves de la red de LTE, se definen diferentes QoS de acuerdo con la aplicacion que es solicitada por el usuario del equipo de usuario 15. Se ha de hacer notar que, en el caso de una red de LTE, se asegura la QoS del equipo de usuario 15 a la PGW 29. Se definen diferentes categorias que estan asociadas con diferentes QoS, por ejemplo voz de conversacion, video de conversacion, un video de transmision por secuencias, correo electronico y chat, ... , y se determina un nivel de prioridad para cada categoria. El nivel de prioridad se refiere a los recursos que es necesario reservar para que la conexion asegure una QoS solicitada para la aplicacion.
De hecho, una transmision por secuencias de video requiere mas recursos que una aplicacion de correo electronico de tal modo que se reservan mas recursos para una aplicacion de video. Esta reserva de recursos se logra a traves del establecimiento de diferentes tipos de portadoras que tienen diferente capacidad o QoS. Por lo tanto, cuando se establece una conexion, el tipo de portadora que se usa para la conexion se selecciona de acuerdo con la aplicacion solicitada con el fin de proporcionar la QoS necesaria al tiempo que se usan solo los recursos que son necesarios para asegurar que esta QoS conduzca, por lo tanto, a una optimizacion del uso de los recursos.
Ademas, en el caso de una conexion a traves de una VPN a traves de una red de LTE, son necesarios parametros adicionales con el fin de que las entidades de red que estan enlazadas por la VPN 9 diferencien diferentes tipos de portadoras dentro de la VPN 9. Por lo tanto, es preciso que el conjunto de parametros necesarios para el establecimiento de una portadora y el encaminamiento de los paquetes de datos hacia una portadora establecida comprenda al menos un parametro que es diferente de un tipo de portadora a otro, de tal modo que el tipo seleccionado de portadora sea identificado por las entidades de red, el equipo de usuario 15 y el servidor de aplicaciones 17 en el presente ejemplo.
Por lo tanto, los parametros de encaminamiento global, por ejemplo parametros de modelo de flujo de trafico (TFT,
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traffic flow template), se usan para el estableoimiento de la VPN 9. Estos parametros de TFT comprenden la direccion de destino de IP, el puerto de destino, la direccion de origen de IP, el puerto de origen y el protooolo y se oorresponden con parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte. Por lo tanto, los paquetes que tienen por objeto ser transmitidos por una portadora determinada se estan encaminando hacia la portadora seleccionada usando los parametros de TFT de la VPN y son transmitidos por la dicha portadora a traves de la VPN 9. Ademas, otra informacion como la informacion que esta ubicada en un campo de punto de codigo de servicio diferenciado (DSCP, differentiated service code point) o un campo de tipo de Audio tambien puede ser usada por la VPN 9 con el fin de decidir que clasificacion de QoS se usara y, por lo tanto, para encaminar los paquetes hacia la portadora seleccionada.
La figura 3 representa un diagrama de los flujos de paquetes que se transmiten entre las entidades que se conectan por medio de una VPN 9, en el que los flujos de paquetes se representan por medio de flechas. Las flechas de puntos se corresponden con el trafico de enlace descendente del servidor de aplicaciones al equipo de usuario y las flechas de trazo continuo se corresponden con el trafico de enlace ascendente.
El trafico se puede dividir en tres partes, una primera parte 31 al nivel del equipo de usuario pero fuera de la interfaz de VPN 5 que se corresponden con un trafico agregado, una segunda parte 33 en la VPN que se corresponde con un trafico dividido y una tercera parte 35 al nivel del servidor de aplicaciones pero fuera de la interfaz de VPN o pasarela de VPN 7 que se corresponde con un trafico agregado.
Por lo tanto, para el trafico de enlace descendente, los paquetes agregados se dividen al nivel de la pasarela de VPN 7 de acuerdo con su nivel de prioridad asociado para encaminarse hacia un tipo de portadoras de entre los diferentes tipos B1, B2, ... , B5. Teniendo las dichas portadoras una QoS que se corresponde con los niveles de prioridad previamente determinados. Por ejemplo, la QoS que esta asociada con el tipo de portadora B1 se puede corresponder con la QoS que se solicita para un video de tal modo que un paquete que esta asociado con una aplicacion de video y que se recibe en la pasarela de VPN se encaminara, por lo tanto, hacia una portadora del tipo B1.
Con el fin de lograr tal division de los diferentes flujos de paquetes, la pasarela de VPN 7 establece unos parametros de TFT dentro de la VPN 9 y crea un mecanismo de traduccion entre los parametros de TFT que se usan en la red de transporte y los parametros de TFT de la VPN 9. Entonces, los parametros de TFT establecidos de la VPN 9 se usan para discriminar los diferentes tipos de portadora. Como consecuencia, al menos es necesario que uno de los parametros de TFT sea diferente de un tipo de portadoras a los otros. Entonces, la pasarela de VPN y la PGW encamina los paquetes hacia el tipo dedicado de portadoras de acuerdo con la prioridad que esta asociada con cada paquete usando los parametros de TFT de la VPN 9. Entonces, las diferentes portadoras B1, B2, ... , B5 que comprenden los diferentes flujos de paquetes son recibidas por la interfaz de cliente de VPN 5. La dicha interfaz de cliente de VPN 5 encamina los paquetes hacia su correspondiente aplicacion en el equipo de usuario 1 usando su direccion de destino. Siendo segura la QoS requerida para cada flujo de paquetes por los mecanismos de traduccion y de encaminamiento usando los parametros de TFT que se establecen en la pasarela de VPN 7. De la misma forma, un mecanismo de traduccion se logra en la interfaz de cliente de VPN 5 para el trafico de enlace ascendente que se divide, en la interfaz de cliente de VPN 5, en diferentes flujos de paquetes de acuerdo con el nivel de prioridad que esta asociado con cada paquete. Entonces, los diferentes flujos de paquetes se encaminan hacia una portadora dedicada usando los parametros de TFT de la VPN 9 y los diferentes flujos de paquetes se encaminan hacia su destino en la pasarela de VPN 7. Siendo segura la QoS de cada flujo de paquetes por el mecanismo de traduccion y de encaminamiento que se logra en la interfaz de cliente de VPN.
Por lo tanto, para el trafico de enlace descendente, los parametros de TFT de la red de transporte se usan en la pasarela de VPN para establecer unos parametros de TFT correspondientes que se usan en la VPN que permiten asegurar que la QoS que se proporciona a traves de la VPN se corresponde con la QoS que se define en los parametros de TFT de la red de transporte.
De forma similar, para el trafico de enlace ascendente, los parametros de TFT de la red de transporte se usan en la interfaz de cliente de VPN para establecer unos parametros de TFT correspondientes que se usan en la VPN que permiten asegurar que la QoS que se proporciona a traves de la VPN se corresponde con la QoS que se define en los parametros de TFT de la red de transporte.
Ademas, se pueden establecer dos configuraciones de portadoras:
De acuerdo con una primera realizacion, las portadoras son unas portadoras dedicadas dinamicas y son establecidas por una funcion de aplicacion del servidor de aplicaciones a peticion por parte del equipo de usuario. Por ejemplo, una solicitud es enviada por el equipo de usuario para una aplicacion de video. Entonces, la QoS que esta asociada con esta aplicacion se determina por medio de la funcion de aplicacion. Entonces, la funcion de aplicacion envia una solicitud para establecer una nueva portadora de la QoS determinada a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion (PCRF, policy and charging rules function) a traves de una interfaz de Rx de 3GPP o una interfaz RADIUS. La solicitud pasa a traves de la pasarela de VPN que actua o bien como un apoderado o bien como un traductor. En ambos casos, la pasarela de VPN “traduce” los diferentes parametros de encaminamiento. Las reglas de traduccion aplicadas que son conformes con las reglas que se
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usan para el plan de control para encamlnar Ios flujos de paquetes. Por Io tanto, en la presente reallzaclon, las portadoras dedlcadas se establecen a petlclon.
De acuerdo con otra reallzaclon, las portadoras son portadoras sobre una base de abono que se establecen en el acoplamlento del equlpo de usuarlo sobre una base de abono. En el presente caso, las portadoras son establecldas por una entldad de red de acceso de radio (RAN, radio access network), la entldad de gestlon de movllldad en el caso de una red de LTE. En la presente reallzaclon, las reglas que se han establecldo prevlamente en la RAN y / o el servlclo de abonado resldenclal (HSS, home subscriber service) usan varlas dlrecclones y puertos de VPN que han de ser conformes con las dlrecclones y los puertos que se han conflgurado prevlamente y que se usan en la VPN. Por lo tanto, en la presente reallzaclon, las portadoras dedlcadas se establecen sobre una base de abono en el acoplamlento del equlpo de usuarlo.
Ambas conflguraclones de portadoras permlten una dlferenclaclon de la QoS en comblnaclon con una VPN.
Con el fln de entender mejor la presente lnvenclon, a contlnuaclon se descrlblra un ejemplo sobre la base de la flgura 4. En este ejemplo, las portadoras son unas portadoras dedlcadas dlnamlcas.
El equlpo de usuarlo 15 tlene tres apllcaclones de comunlcaclon, una apllcaclon de cllente de video 39 que esta enlazada al puerto de IP 1, una apllcaclon de pulsar para hablar (PTT, push to talk) 41 que esta enlazada al puerto de IP 2 y una apllcaclon de navegador 43 que esta enlazada al puerto de IP 3. Los tres puertos estan enlazados a la lnterfaz de cllente de VPN 5 que esta enlazada a un modem de LTE 45 a traves del puerto de IP A. Este modem de LTE 45 permlte el acoplamlento del equlpo de usuarlo a un nodo B potenclado (eNB, enhanced node B) 19 que esta enlazado a unas pasarelas de Servlclo 25 y de PDN 29 (SGW, Serving gateway y PGW, PDN gateway) a traves de un enlace de retroceso 21. La SGW 25 y la PGW 29 estan enlazadas a una entldad de gestlon de movllldad (MME, mobility management entity) 47, una funclon de reglas de politlcas y de tarlflcaclon (PCRF, policy and charging rules function) 49 y una pasarela de VPN 7 que comprende tres puertos de IP B, C y D. La pasarela de VPN esta enlazada al servldor de apllcaclones 17 que comprende tres funclones de apllcaclon que se corresponden con las apllcaclones del equlpo de usuarlo: una funclon de apllcaclon de video 51, una funclon de apllcaclon de PTT 53 y una funclon de apllcaclon de Internet 55. Las funclones de apllcaclon estan enlazadas, de forma respectlva, por los puertos de IP 4, 5 y 6 por medlo de una lnterconexlon 18.
Cuando un usuarlo del equlpo de usuarlo 15 lnlcla una apllcaclon, por ejemplo una apllcaclon de video 39, se envia una sollcltud a la apllcaclon de video 51 del servldor de apllcaclones 17. La sollcltud comprende la dlrecclon de la apllcaclon de video 39 en el equlpo de usuarlo 1, que se reflere a la dlrecclon de IP del equlpo de usuarlo 15 y el puerto 1 del equlpo de usuarlo 15 que se lndlca en el presente caso puerto de UE de IP 1, que sera la dlrecclon de destlno para los paquetes de video que se envian a partlr de la apllcaclon de video 51 del servldor de apllcaclones 17. El servldor de apllcaclones 17 y la apllcaclon de video 51 reclben la sollcltud a partlr del equlpo de usuarlo 15 y envian a la PCRF 49 una sollcltud para establecer una portadora a partlr de la dlrecclon de IP del servldor de apllcaclones y el puerto 4 del servldor de apllcaclones que se lndlca puerto de AS de IP 4, que es la dlrecclon de la funclon de apllcaclon de video 51 para el puerto de UE de IP 1 que es la dlrecclon de la apllcaclon de video 39 en el equlpo de usuarlo 15. Esta sollcltud se transmlte a traves de la pasarela de VPN 7 usando una lnterfaz de Rx 57. La pasarela de VPN 7 actua como un apoderado o un traductor y traduce la sollcltud para envlar la mlsma a la PCRF 49. Con esta traducclon, la sollcltud de una conexlon entre el puerto de AS de IP 4 y el puerto de UE de IP 1 se traduce en una sollcltud de una conexlon entre el puerto de AS de IP B y el puerto de UE de IP A sobre una portadora que tlene una QoS que se corresponde con un nlvel de prlorldad de apllcaclon de video. Tal traducclon se logra usando los parametros de TFT que son transmltldos por el servldor de apllcaclones a traves de la red de transporte e lntroduclendo unos parametros de TFT correspondlentes en la VPN, slendo, los dlchos parametros de TFT correspondlentes, transmltldos a la PCRF e lnterpretados por la PCRF para establecer una portadora que tlene la QoS requerlda.
Entonces, la PCRF 49 desencadena el estableclmlento de una portadora que comprende recursos para proporclonar la QoS requerlda para una apllcaclon de video a traves de la VPN. La VPN se establece usando el puerto de AS de IP B como dlrecclon de orlgen y el puerto de UE de IP A como dlrecclon de destlno en lugar de usar el puerto de AS de IP 4 y el puerto de UE de IP 1. Despues del estableclmlento de la portadora, se envian paquetes de datos a partlr de la apllcaclon de video 51 (la dlrecclon puerto de AS de IP 4) del servldor de apllcaclones 17 hacla la apllcaclon de video 39 del equlpo de usuarlo 15 (la dlrecclon puerto de UE de IP 1). Estos paquetes son reclbldos por la pasarela de VPN, en la que los mlsmos se encapsulan dentro de la VPN. Usando los parametros de TFT que son reclbldos por el servldor de apllcaclones 17, la VPN ldentlflca el flujo de paquetes reclbldo y usa las dlrecclones de IP de orlgen y de destlno de IP que estan asocladas con el flujo de paquetes ldentlflcado. Esto es clerto para ambos sentldos (el enlace ascendente y el enlace descendente). Los flujos que no se ldentlflcan se transmlten usando una portadora por defecto con unas dlrecclones de IP de orlgen y de destlno por defecto. Dentro de la VPN, la PGW 29 usa los parametros de encamlnamlento global que son proporclonados por la pasarela de VPN, los parametros de TFT traducldos, para selecclonar la portadora relevante y para asegurar la QoS sollcltada en el destlno. De hecho, los parametros de TFT correspondlentes que son proporclonados por la pasarela de VPN se transmlten con los paquetes de datos y la PGW encamlna los paquetes hacla una portadora de acuerdo con estos parametros de TFT. Por lo tanto, cuando la lnterfaz de cllente de VPN 5 reclbe los paquetes a partlr de la funclon de apllcaclon de video 51, la lnterfaz de cllente de VPN 5 encamlna estos paquetes hacla la apllcaclon de video 39 del equlpo de usuarlo 1 y la QoS sollcltada se puede asegurar al usuarlo debldo a la selecclon de tlpo de portadora que se logra en la PGW usando los parametros de TFT de la VPN que son proporclonados por la pasarela de VPN.
En resumen, la pasarela de VPN actua como un traduotor para proporcionar unos parametros de TFT de VPN que se oorresponden con los parametros de TFT que son transmitidos por la red de transporte. Los dichos parametros de VPN se transmiten, por un lado, a la PCRF para establecer una portadora dedicada que tiene la QoS requerida con respecto a la aplicacion seleccionada y, por otro lado, con los paquetes transmitidos que estan asociados con la 5 aplicacion seleccionada con el fin de que la PgW encamine los dichos paquetes transmitidos hacia la portadora que se establece para esta aplicacion.
Ademas, con las portadoras dinamicas, al final de la transmision de la totalidad de los paquetes que se corresponden con el video solicitado, los recursos que son usados por la portadora se liberan para otras aplicaciones y / u otros usuarios, enviandose la informacion del final de la transmision de flujo de paquetes por 10 medio de la correspondiente aplicacion del servidor de aplicaciones 17 (la aplicacion de video 51 en el presente caso) usando un mensaje de Rx dedicado.
Por lo tanto, el uso de parametros de encaminamiento global correspondientes, tales como parametros de TFT, en las interfaces de VPN permite establecer diferentes tipos de portadoras que tienen diferentes QoS y encaminar los paquetes de datos hacia un tipo seleccionado de portadoras. Por lo tanto, tal diferenciacion de la QoS permite 15 gestionar multiples puertos de IP para el mismo equipo de usuario. La combinacion de las caracteristicas de una VPN y las caracteristicas de una red de transporte que tiene una capacidad de diferenciacion de la QoS proporciona una conexion segura al tiempo que se optimiza el uso de los recursos y se asegura una QoS previamente determinada a los usuarios.

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Prooedimiento para estableoer una conexion a traves de una red privada virtual “VPN” (9) entre una primera (1) y una segunda (3) entidades de una red de transporte, oomprendiendo dichas entidades una interfaz de red privada virtual “VPN” (5, 7), en el que, entre dichas interfaces, una portadora de un tipo seleooionado, de entre una pluralidad de tipos que se oorresponden con una pluralidad de oalidades de servicio “QoS”, se determina de aouerdo con una oalidad de servicio “QoS” solioitada para la conexion y en el que los parametros usados por las interfaces de red privada virtual “VPN” (5, 7) para el estableoimiento de la portadora son parametros de enoaminamiento global que se oorresponden con parametros de enoaminamiento global de la red de transporte, oomprendiendo diohos parametros al menos un parametro que es diferente de un tipo de portadora a otro, de tal modo que el tipo de portadora seleooionado que esta asooiado con la oalidad de servicio “QoS” solioitada para la conexion es identifioado por la primera y la segunda entidad,
    y en el que la primera entidad es un equipo de usuario que oomprende una interfaz de oliente de red privada virtual “VPN” y la segunda entidad (3) es un servidor de funoiones de aplicacion (17) aooesible por medio de una interfaz de red privada virtual “VPN” que se oorresponde con una pasarela de red privada virtual “VPN” (7) y la portadora es una portadora dedioada dinamica de tal modo que, a peticion de una conexion con el equipo de usuario (15) con una oalidad de servicio “QoS” dada, el servidor de funoiones de aplicacion (17) estableoe una nueva portadora del tipo que se oorresponde con la oalidad de servicio “QoS” solioitada mediante el envio de una solioitud a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” (49), aotuando la pasarela de red privada virtual “VPN” (7) oomo un apoderado o un traduotor entre el servidor de funoiones de aplicacion (17) y la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” (49).
  2. 2. Prooedimiento de aouerdo con la reivindicacion 1, en el que la conexion oomprende la transmision de paquetes entre la primera (1) y la segunda (3) entidad y en el que los parametros de enoaminamiento global de la red privada virtual “VPN” que se oorresponden con parametros de enoaminamiento global de la red de transporte se usan para enoaminar los paquetes de la conexion haoia una portadora de un tipo seleooionado que se oorresponde con la oalidad de servicio “QoS” solioitada para la conexion.
  3. 3. Prooedimiento de aouerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que la red privada virtual “VPN” (9) entre una primera (1) y una segunda (3) entidad oomprende el estableoimiento de un tunel oifrado entre dioha primera (1) y dioha segunda (3) entidad.
  4. 4. Prooedimiento de aouerdo con una de las reivindioaoiones anteriores, en el que los parametros usados por las interfaces de red privada virtual “VPN” (5, 7) para el estableoimiento de la conexion oomprenden parametros del modelo de flujo de trafico “TFT”.
  5. 5. Prooedimiento de aouerdo con una de las reivindioaoiones anteriores, en el que la red de transporte se basa en un protooolo de Internet “IP”.
  6. 6. Prooedimiento de aouerdo con una de las reivindioaoiones anteriores, en el que la red de transporte usa una estruotura de evolucion a largo plazo “LTE”.
  7. 7. Prooedimiento de aouerdo con una de las reivindioaoiones anteriores, en el que la primera entidad (1) es un equipo de usuario (15) que oomprende una interfaz de oliente de red privada virtual “VPN” (5) y la segunda entidad (3) es un servidor de funoiones de aplicacion (17) o una lista de funoiones de aplicacion de la red de transporte aooesible por medio de una interfaz de pasarela de red privada virtual “VPN” (7).
  8. 8. Prooedimiento de aouerdo con una de las reivindioaoiones anteriores, en el que el envio de una solioitud a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” (49) se logra usando una interfaz de Rx normalizada del proyeoto de asociacion de teroera generacion “3GPP” (57).
  9. 9. Equipo de usuario (15) oonfigurado para implementar el prooedimiento de la reivindicacion 1.
  10. 10. Equipo de usuario (15) de aouerdo con la reivindicacion 9, en el que dioho equipo de usuario es un equipo de usuario de una red de transporte que oomprende una interfaz de red privada virtual “VPN” (5) para estableoer una conexion con otra entidad (3) de la red privada virtual “VPN” (9) y transmitir paquetes a traves de dioha conexion, en el que la otra entidad es un servidor de funoiones de aplicacion (17) y en el que dioha interfaz (5) oomprende unos medios oonfigurados para:
    - seleooionar un tipo de portadora de entre una pluralidad de tipos que se oorresponden con diferentes oalidades de servicio “QoS” de aouerdo con una oalidad de servicio “QoS” solioitada,
    - estableoer una portadora dedioada dinamica de un tipo seleooionado y,
    - usar parametros de enoaminamiento global que se oorresponden con los parametros de enoaminamiento global usados en la red de transporte para enoaminar paquetes que estan asooiados con la oalidad de servicio “QoS” solioitada haoia la portadora estableoida, en el que al menos uno de diohos parametros es diferente de un tipo de portadora a otro.
    10
    15
    20
    25
  11. 11. Equipo de usuario (1) de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la red de transporte se basa en un protocolo de Internet “IP” y en el que los medios tambien estan configurados para lograr la correspondencia entre los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte y los parametros de encaminamiento global usados en la red privada virtual.
  12. 12. Servidor de aplicaciones (17) configurado para implementar el procedimiento de la reivindicacion 1.
  13. 13. Servidor de aplicaciones (17) de acuerdo con la reivindicacion 12, que comprende una interfaz de red privada virtual “VPN” que se corresponde con una pasarela de VPN (7) para establecer una conexion con otra entidad (1) de la red privada virtual “VPN” (9) en una red de transporte de evolucion a largo plazo “LTE” en el que dicha interfaz (7) comprende unos medios configurados para:
    - seleccionar un tipo de portadora de entre una pluralidad de tipos que se corresponden con diferentes calidades de servicio “QoS” de acuerdo con una calidad de servicio “QoS” solicitada,
    - establecer una portadora dedicada dinamica de un tipo seleccionado que se corresponde con la calidad de servicio “QoS” solicitada mediante el envio de una solicitud a la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” (49), actuando la pasarela de VPN como un apoderado o un traductor entre el servidor de aplicaciones (17) y la funcion de reglas de politicas y de tarificacion “PCRF” (49) y,
    - usar parametros de encaminamiento global que se corresponden con parametros de encaminamiento del modelo de flujo de trafico “TFT” que se usan en la red de transporte para encaminar los paquetes que estan asociados con la calidad de servicio “QoS” solicitada hacia la portadora establecida, en el que al menos uno de dichos parametros es diferente de un tipo de portadora a otro.
  14. 14. Servidor de aplicaciones (17) de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que la red de transporte se basa en un protocolo de Internet “IP” y en el que los medios tambien estan configurados para lograr la correspondencia entre los parametros de encaminamiento global usados en la red de transporte y los parametros de encaminamiento global usados en la red privada virtual “VPN”.
  15. 15. Servidor de aplicaciones (17) de acuerdo con la reivindicacion 14, que comprende unos medios para establecer una conexion sobre una estructura de evolucion a largo plazo “LTE”.
  16. 16. Servidor de aplicaciones (17) de acuerdo con la reivindicacion 14 o 15, en el que la interfaz de red privada virtual “VPN” (7) comprende una pasarela de red privada virtual “VPN” y una pasarela de red de datos por paquetes “PDN”.
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