ES2640877T3 - Procedimiento para alinear la QoS de una WLAN y la QoS de una red central de paquetes - Google Patents

Procedimiento para alinear la QoS de una WLAN y la QoS de una red central de paquetes Download PDF

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Abstract

Procedimiento para alinear la calidad de servicio, QoS, de una red de área local inalámbrica, WLAN y la QoS de una red central de paquetes, caracterizado por que comprende: establecer múltiples segundos túneles de seguridad del protocolo de internet, IPSEC, entre la WLAN y la red central de paquetes, asignar valores de punto de código de servicios diferenciados, DSCP, a las QoS en la WLAN y transportar las QoS a la red central de paquetes a través de los segundos túneles IPSEC (102); donde, los valores de DSCP son diferentes valores de DSCP de diferentes portadoras creadas por un equipo de usuario, UE, y los valores de DSCP son transportados a la WLAN a través de los primeros túneles IPSEC establecidos entre el UE y la WLAN, correspondiendo cada primer túnel IPSEC a una portadora diferente (101).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para alinear la QoS de una WLAN y la QoS de una red central de paquetes Sector tecnico
La presente invencion se refiere al sector de las comunicaciones y, en particular, a un procedimiento para alinear la QoS de una red de area local inalambrica (WLAN, Wireless Local Area Network) y la QoS de una red central de paquetes.
Antecedentes de la tecnica relacionada
Dado que las tecnologias inalambricas y de terminales progresan continuamente, internet movil muestra cada vez mas su gran potencial de desarrollo. Cada vez mas usuarios utilizan internet movil, y cada vez mas servicios se trasladan de una red fija a internet movil. Los usuarios pueden obtener cualquier servicio de informacion de red necesario a traves de internet movil en cualquier momento y en cualquier lugar. La red central de proxima generacion es una red convergente. Para la red central de paquetes de siguiente generacion puede ser independiente de una sola tecnologia de acceso inalambrico, consiguiendo al mismo tiempo funciones de acceso de multiples tecnologias inalambricas, tales como el sistema universal de telecomunicaciones moviles (UMTS, Universal Mobile Telecommunications System)/acceso multiple por division de codigo (CDMA, Code Division Multiple Access/evolucion a largo plazo (LTE, Long Term Evolution)/interoperabilidad mundial para acceso por microondas (WiMax, Worldwide Interoperability for Microwave Access)/red de area local inalambrica basada en el estandar IEEE 802.11b (WiFi), etc., y accediendo multiples entidades funcionales de acceso inalambrico, tales como el nodo de soporte de GPRS de puerta de enlace (GGSN, Gateway GPRS Support Node)/nodo de soporte de datos en paquetes (PDSN, Packet Data Support Node)/SAE GW/puerta de enlace de acceso (AGW, Access GateWay)/PDG, etc., al mismo elemento de la red convergente.
La calidad de servicio (QoS) es un tipo de mecanismo de seguridad de la red, que permite a los servicios de usuario alcanzar un nivel de servicio esperado en terminos de tasa de perdida de paquetes, retardo, fluctuacion y ancho de banda, etc., en el proceso de comunicacion en red. La QoS en los elementos de red de acceso en grupo se contrata generalmente segun el nivel de un tunel de flujo de servicio de cada usuario. Ademas, el protocolo de acceso inalambrico de paquetes divide, en general, la QoS requerida por un usuario en varias categorias, y a continuacion se especifica respectivamente en cada categoria una prioridad de la QoS, un requisito minimo del ancho de banda, un limite maximo del ancho de banda, un retardo y una fluctuacion, etc. Estas QoS se emitiran a la puerta de enlace de acceso de paquetes y al dispositivo de la estacion base inalambrica con negociacion, o segun contrato del usuario, y presentan la planificacion de recursos inalambricos en la interfaz aerea. Sobre el dispositivo de puerta de enlace de acceso a paquetes, este tiene que realizar la planificacion mediante la asignacion (mapeo) de las categorias de QoS contratadas para los servicios en la QoS de las capas de portadoras. Con la expansion de los usuarios en la puerta de enlace de acceso y el aumento de las categorias de los servicios, es necesario que el dispositivo de puerta de enlace de acceso no solo subdivida el trafico de los servicios, sino que lleve a cabo asimismo una gestion uniforme y una planificacion jerarquica sobre los objetos de transmision, tales como multiples usuarios, diversos servicios, diversos traficos, etc.
Cuando los usuarios utilizan internet movil a traves de la WLAN, aun no se ha resuelto como asegurar la coherencia entre la QoS de la red WLAN y la QoS de la red central de paquetes para los usuarios, y especialmente cuando se accede a multiples portadoras, en cuyo caso los servicios realizados sobre varias portadoras pueden ser diferentes, como asegurar que la QoS de cada servicio de cada portadora esta garantizado.
El documento U.S.A. 20080049695A1 da a conocer una tabla de asignaciones que mantiene la relacion de correspondencia entre la informacion de calidad de servicio de las secciones cableadas y la informacion de calidad de servicio de las secciones inalambricas. Un convertidor de informacion de calidad de servicio, al recibir paquetes encapsulados dirigidos desde una red de comunicacion movil a un terminal de red de area local inalambrica, adquiere informacion de calidad de servicio de secciones cableadas que se ha conferido a los paquetes y obtiene informacion de la calidad de servicio de secciones inalambricas que corresponde a la informacion de la calidad de servicio de secciones cableadas en la tabla de asignaciones.
El documento U.S.A. 20060294363A1 da a conocer un procedimiento y un sistema para facilitar la gestion de tuneles en los sistemas de interfuncionamiento 3G-WLAN, que proporciona una configuracion dinamica del numero maximo de tuneles de protocolo de seguridad IP permitidos por la Asociacion de seguridad de intercambio de claves de internet en la puerta de enlace de datos de paquetes durante el procedimiento inicial de establecimiento de los tuneles.
Caracteristicas de la invencion
Con el fin de resolver los defectos tecnicos anteriores, se da a conocer un procedimiento segun la reivindicacion 1, un equipo de usuario segun la reivindicacion 4 y un sistema WLAN segun la reivindicacion 5 para asegurar el
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alineamiento de la QoS de la red WLAN y la QoS de la red central de paquetes cuando se utiliza internet movil a traves de la WLAN, mejorando de este modo la experiencia del usuario, y evitando la degradacion e interrupcion de la QoS del usuario debidas a incoherencia entre las QoS en ambos extremos. Se dan a conocer otras mejoras y realizaciones en las reivindicaciones dependientes.
Se da a conocer asimismo un procedimiento para alinear la QoS de una red de area local inalambrica (WLAN) y la QoS de una red central de paquetes, que comprende:
establecer multiples segundos tuneles de seguridad del protocolo de internet (IPSEC, Internet Protocol Security) entre la WLAN y la red central de paquetes, asignar diferentes valores de punto de codigo de servicios diferenciados (DSCP, Differentiated Services Code Point) a diferentes calidades de servicio (QoS) en la WLAN y transportar las QoS a la red central de paquetes a traves de los segundos tuneles IPSEC.
Preferentemente, los valores de DSCP son diferentes valores de DSCP de diferentes portadoras creadas por el UE, y los valores DSCP son transportados a la WLAN a traves de los primeros tuneles IPSEC establecidos entre el UE y la WLAN.
Preferentemente, el procedimiento comprende, ademas:
que la WLAN realiza la planificacion de la QoS en servicios de las portadoras, segun los diferentes valores de DSCP.
Preferentemente, asignar los diferentes valores de DSCP a diferentes QoS en la WLAN se implementa mediante un comando de configuracion.
Se da a conocer asimismo un equipo de usuario, que comprende:
un aparato de conexion, configurado para establecer multiples tuneles de seguridad del protocolo de internet (IPSEC) con una red de area local inalambrica (WLAN), correspondiendo cada tunel IPSEC a una portadora diferente, y diferentes valores de puntos de codigo de servicios diferenciados (DSCP) de diferentes portadoras siendo transportados a la WLAN a traves de los tuneles IPSEC.
Asimismo, se da a conocer un sistema de red de area local inalambrica (WLAN), que comprende:
un aparato de conexion, configurado para establecer multiples tuneles de seguridad del protocolo de internet (IPSEC) con un sistema de la red central de paquetes;
un aparato de asignacion, configurado para asignar diferentes valores de punto de codigo de servicios diferenciados (DSCP) a diferentes calidades de servicio (QoS) en la WLAN; y
un aparato de transmision, configurado para transmitir las QoS asignadas al sistema de la red central de paquetes a traves de los tuneles IPSEC.
Preferentemente, el sistema WLAN comprende, ademas:
un aparato de planificacion, configurado para realizar una planificacion de la QoS en servicios de las portadoras, segun los diferentes valores de DSCP.
Cuando utilizan los esquemas tecnicos anteriores, las realizaciones de la presente invencion pueden incluir las siguientes ventajas: se puede garantizar de manera efectiva que se utilice una QoS uniforme entre el UE y la WLAN, y entre la WLAN y la red central de paquetes para la planificacion y, especialmente cuando se accede a multiples portadoras, se puede garantizar de manera efectiva una QoS de extremo a extremo.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos adjuntos descritos en la presente memoria se utilizan para proporcionar una mayor comprension de la presente invencion y constituyen una parte de esta solicitud, y las realizaciones a modo de ejemplo de la presente invencion y sus descripciones se utilizan para explicar la presente invencion y no constituyen una definicion impropia de la presente invencion. En los dibujos adjuntos:
la figura 1 es un diagrama estructural de un sistema segun una realizacion de la presente invencion; y la figura 2 es un diagrama de flujo de un procedimiento segun una realizacion de la presente invencion.
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Realizaciones preferentes de la presente invencion
La presente invencion se describira en mayor detalle a continuacion junto con dibujos adjuntos y realizaciones especificas. Se debe mostrar que las realizaciones en la presente solicitud y diversas implementaciones en las realizaciones se pueden combinar entre si sin conflicto.
Tal como se muestra en las figuras 1 a 2, la creacion de multiples portadoras puede ser iniciada por un UE, o tambien puede ser iniciada por un elemento de red de funcion de politicas y reglas de tarificacion (PCRF, Policy and Charging Rules Function) en el lado de la red. El elemento de red PCRF es un dispositivo en el lado de la red, para soportar los servicios de politicas y control de tarificacion (PCC, Policy and Charging Control), y puede proporcionar servicios PCC a un elemento de red puerta de enlace (GW, GateWay) de una red central de paquetes, comprendiendo la emision de las QoS. El elemento de red GW puede estar configurado para priorizar la QoS transportada mediante un mensaje o la QoS emitida por la PCRF. En las aplicaciones, generalmente se prioriza la QoS emitida por la PCRF.
Un procedimiento para alinear la QoS de una red de area local inalambrica (WLAN) y la QoS de una red central de paquetes evolucionada o red de nucleo de paquetes evolucionado (EPC, Evolved Packet Core) (u otra red central de paquetes) comprende las siguientes etapas.
En la etapa -101-, un UE puede crear multiples portadoras, y se establecen multiples tuneles IPSEC entre el UE y la red WLAN, correspondiendo cada tunel IPsEc a una portadora diferente, y diferentes valores de DSCP de diferentes portadoras creadas por el UE son transportados a la WLAN a traves de los tuneles IPSEC.
En la etapa -102-, se establecen multiples tuneles IPSEC entre la red WLAN y la red central de paquetes, los diferentes valores de DSCP se asignan a diferentes QoS en la WLAN y las QoS se transportan a la red central de paquetes a traves de los tuneles IPSEC.
Donde, la asignacion de los diferentes valores de DSCP a diferentes QoS en la WLAN se implementa mediante un comando de configuracion. Por ejemplo, la configuracion es tal como sigue.
"max-down-br background begin 1 end 20 dscp 1" puede especificar un intervalo de MBR correspondiente a un cierto valor de DSCP en el enlace descendente. El procedimiento es el mismo para el enlace ascendente, y el procedimiento es similar para GBR, etc.
En la etapa -103-, la red WLAN puede realizar una planificacion de QoS en cada servicio de cada portadora, segun los diferentes valores de DSCP.
La planificacion de QoS se refiere a que un dispositivo de convergencia de extremo realiza previamente la planificacion de QoS para traficos de enlace descendente (de la red principal a la red de acceso), segun factores tales como la estructura de topologia, la capacidad de procesamiento de red, etc. de la red de acceso utilizando medidas tales como conformacion del trafico, evitacion de la congestion, etc., para permitir que el trafico de la red de acceso sea relativamente estable, evitando de ese modo la congestion en la red de acceso. Despues de que se utilice la planificacion de la QoS en el dispositivo de convergencia de extremo, se pueden reducir los requisitos de capacidad de QoS de un dispositivo de la capa dos. Por una parte, se puede reducir el coste de construccion y el coste de mantenimiento de la red de la capa dos y, por otra parte, se pueden mejorar asimismo los efectos de la QoS de toda la red.
La red central de paquetes puede ser una EPC, o puede ser, asimismo, un GGSN, etc., y durante la implementacion, no se limita a esto.
En la presente realizacion, el UE accede a la red central de paquetes a traves de la WLAN y accede a continuacion a multiples redes moviles, tales como una red de servicios 3GpP a traves de la red central de paquetes, que no solo puede acceder a muchos tipos de recursos sino que puede conseguir asimismo una velocidad rapida, garantizando de ese modo la QoS de cada servicio de cada portadora.
La presente invencion da a conocer, ademas, un sistema para alinear la QoS de una red de area local inalambrica (WLAN) y la QoS de una red central de paquetes, que puede comprender:
un UE configurado para establecer multiples primeros tuneles IPSEC con una red de area local inalambrica (WLAN), correspondiendo cada primer tunel IPSEC a una portadora diferente, y diferentes valores de punto de codigo de servicios diferenciados (DSCP) de diferentes portadoras que se transportan a la WLAN a traves de los primeros tuneles IPSEC; y
un sistema de red de area local inalambrica (WLAN), que puede comprender:
un aparato de conexion, configurado para establecer multiples segundos tuneles IPSEC con un sistema de la red central de paquetes;
un aparato de asignacion, configurado para asignar diferentes valores de DSCP a diferentes calidades de servicio 5 (QoS) en la WLAN y transportar las QoS asignadas al sistema de la red central de paquetes a traves de los segundos tuneles IPSEC; y
un aparato de transmision, configurado para transmitir las QoS asignadas al sistema de la red central de paquetes a traves de los segundos tuneles IPSEC.
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El sistema WLAN puede comprender, ademas, un aparato de planificacion, configurado para realizar una planificacion de la QoS en servicios de las portadoras, segun los diferentes valores de DSCP.
Donde, el sistema de la red central de paquetes puede ser un sistema EPC, y durante la implementacion, no se 15 limita a esto.
La descripcion anterior es solamente de las realizaciones preferentes de la presente invencion y no pretende limitar el alcance de proteccion de la presente invencion.
20 Aplicabilidad industrial
Segun las realizaciones de la presente invencion, se puede garantizar de manera efectiva que se utiliza una QoS uniforme entre el UE y la WLAN, y entre la WLAN y la red central de paquetes para planificacion y, especialmente cuando se accede a multiples portadoras, se puede garantizar la QoS de extremo a extremo de manera efectiva.
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Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para alinear la calidad de servicio, QoS, de una red de area local inalambrica, WLAN y la QoS de una red central de paquetes, caracterizado por que comprende:
    establecer multiples segundos tuneles de seguridad del protocolo de internet, IPSEC, entre la WLAN y la red central de paquetes, asignar valores de punto de codigo de servicios diferenciados, DSCP, a las QoS en la WLAN y transportar las QoS a la red central de paquetes a traves de los segundos tuneles IPSEC (102); donde,
    los valores de DSCP son diferentes valores de DSCP de diferentes portadoras creadas por un equipo de usuario, UE, y los valores de DSCP son transportados a la WLAN a traves de los primeros tuneles IPSEC establecidos entre el UE y la WLAN, correspondiendo cada primer tunel IPSEC a una portadora diferente (101).
  2. 2. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    que la WLAN lleva a cabo una planificacion de QoS en los servicios de las portadoras segun los diferentes valores de DSCP (103).
  3. 3. Procedimiento, segun la reivindicacion 2, en el que,
    la asignacion de los diferentes valores de DSCP a diferentes QoS en la WLAN se implementa mediante un comando de configuracion.
  4. 4. Equipo de usuario, caracterizado por que comprende:
    un aparato de conexion, configurado para establecer multiples primeros tuneles de seguridad del protocolo de internet, IPSEC, con red de area local inalambrica, WLAN, correspondiendo cada primer tunel IPSEC a una portadora diferente, y siendo transportados diferentes valores de punto de codigo de servicios diferenciados, DSCP, de diferentes portadoras a la WLAN a traves de los primeros tuneles IPSEC;
    donde los valores de DSCP indican a la WLAN que asignar los valores de DSCP a las QoS en la WLAN y transportar las QoS a una red central de paquetes a traves de segundos tuneles IPSEC establecidos entre el UE y la red central de paquetes.
  5. 5. Sistema de red de area local inalambrica, WLAN, caracterizado por que comprende:
    un aparato de conexion, configurado para establecer multiples segundos tuneles de seguridad del protocolo de internet, IPSEC, con un sistema de la red central de paquetes;
    un aparato de asignacion, configurado para asignar diferentes valores de punto de codigo de servicios diferenciados, DSCP, a diferentes calidades de servicio, QoS, en la WLAN; y
    un aparato de transmision, configurado para transmitir las QoS asignadas al sistema de la red central de paquetes a traves de los segundos tuneles IPSEC;
    donde, los diferentes valores de DSCP corresponden a diferentes portadoras creadas por el equipo de usuario, UE; los valores de DSCP son transportados a la WLAN a traves de primeros tuneles IPSEC establecidos entre el UE y la WLAN, correspondiendo cada primer tunel IPSEC a una portadora diferente.
  6. 6. Sistema, segun la reivindicacion 5, en el que el sistema WLAN comprende, ademas:
    un aparato de planificacion, configurado para realizar una planificacion de QoS en servicios de portadoras segun los diferentes valores de DSCP.
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