ES2649392T3 - Mecanismo de gestión de conexiones PDN en las redes LTE/EPC - Google Patents

Mecanismo de gestión de conexiones PDN en las redes LTE/EPC Download PDF

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ES2649392T3
ES2649392T3 ES12738526.8T ES12738526T ES2649392T3 ES 2649392 T3 ES2649392 T3 ES 2649392T3 ES 12738526 T ES12738526 T ES 12738526T ES 2649392 T3 ES2649392 T3 ES 2649392T3
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Philippe Bertin
Khadija Daoud Triki
Xavier GRALL
Dominique Pichon
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Abstract

Procedimiento de gestión de al menos una conexión, estableciéndose una conexión (P-CN1) entre un terminal móvil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1) situada entre una red móvil y una red de conmutación de paquetes (PDN) y que es adecuada para soportar al menos una sesión de comunicación hacia la red de conmutación de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende las siguientes etapas implementadas por el terminal móvil: - recepción (E1) de un mensaje de gestión procedente de un equipo de gestión (MME) adecuado para gestionar dicha conexión (P-CN1), comprendiendo dicho mensaje al menos una información relativa a un cambio de la conexión (P-CN1) hacia un estado denominado "obsoleto", informando este estado al terminal móvil (UE) de que la pasarela de anclaje (P-GW1) está menos adaptada que otra pasarela de anclaje (P-GW2) en unas condiciones que impactan en la red móvil o en una de las pasarelas de anclaje (P-GW1, P-GW2) y un identificador relativo a la conexión (P-CN1), no comprendiendo el mensaje de gestión ninguna instrucción de liberar la conexión (PCN1) ni instrucción de solicitar el establecimiento de una nueva conexión (P-CN2), - determinación de una necesidad de una nueva conexión (P-CN2), por análisis (E2, E4) de dicha conexión (PCN1) en curso al menos a partir de la información recibida, - cuando se determina que existe la necesidad de una nueva conexión, desencadenamiento de la emisión (E3) de una solicitud de establecimiento de la nueva conexión (P-CN2) entre el terminal móvil (UE) y la otra pasarela de anclaje (P-GW2), en función del análisis (E2, E4).

Description

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DESCRIPCION
Mecanismo de gestion de conexiones PDN en las redes LTE/EPC
1. Campo de la invencion
El campo de la invencion es el de las comunicaciones electronicas y mas precisamente el de la gestion de la continuidad de los servicios soportados por unas redes de conmutacion de paquetes y accesibles desde unos terminales moviles a traves de las redes de acceso de telecomunicaciones por ondas radioelectricas.
2. Estado de la tecnica anterior
En las redes LTE/EPC ("long term evolution / evolved packet core", en ingles) normalizadas por 3GPP ("3rd Generation Partnership Project", en ingles), una sesion de comunicacion por paquetes es soportada mediante una conexion denominada PDN ("Packet Data Network" en ingles) establecida entre un terminal movil y una pasarela de anclaje, tambien denominada "PDN-Gateway", o P-GW, abreviadamente.
En lo que sigue, se designa una conexion PDN simplemente por conexion.
La pasarela de anclaje se situa en la frontera entre una red de acceso, de recogida y de transporte de un operador de telecomunicaciones por ondas radioelectricas, tambien llamada red movil, a la que esta adscrito el terminal movil, y una red de conmutacion de paquetes, designada en la norma 3GPP bajo el nombre de PDN, con la que se establece la sesion de comunicacion. Esta PDN puede ser la Internet global, o estar limitada a un operador y/o a un tipo de aplicacion precisa. El punto de acceso a la PDN se designa bajo el nombre de APN ("Access Point Name" en ingles). Un equipo de gestion centralizada denominado MME ("Mobility Management Entity" en ingles) efectua la seleccion de la pasarela de anclaje en funcion de criterios que comprenden el APN utilizado por el terminal movil, y comunica al terminal movil una informacion relativa a una portadora por defecto ("default bearer", en ingles) que le permite establecer la conexion utilizando la pasarela de anclaje seleccionada.
La norma 3GPP TS 23 401v10.2.1 preve (seccion 4.3.15) un mecanismo con el fin de seleccionar una pasarela de anclaje a la red LTE/EPC que sea la mas proxima a la estacion de base a la que esta adscrito un terminal movil.
Cuando esta pasarela se convierte en no optima a continuacion de un cambio en las condiciones, como por ejemplo una movilidad que provoca un cambio de estacion base para este terminal, la misma norma preve (seccion 5.10.3) otro mecanismo que consiste en desconectar y posteriormente volver a conectar el terminal, lo que tiene por efecto atribuir otra pasarela mas adaptada.
El procedimiento que comprende estos dos mecanismos segun la tecnica anterior se presenta con referencia a los elementos de la figura 1.
En un momento M1 que precede a una movilidad, con el fin de abrir unas sesiones de comunicacion hacia un punto de acceso APN de la red de conmutacion de paquetes PDN, un terminal movil U ha establecido una conexion P-CN1 con una pasarela de anclaje P-GW1, previamente seleccionada por un equipo de gestion M para el par {U; APN}.
Mas exactamente, el equipo de gestion M atribuye al terminal movil U una portadora por omision hacia la pasarela de anclaje, y es el identificador de esta portadora por omision el que sirve para identificar de manera unica la conexion establecida a continuacion.
En un momento M2 consecutivo a una movilidad, el terminal U ha cambiado de estacion base de adscripcion pero ha mantenido la misma conexion P-CN1, gracias a un procedimiento clasico de traspaso movil ("mobile handover" en ingles). La conexion P-CN1 ya no pasa por la estacion base eNB1 sino por la eNB2. En una red LTE/EPC, una estacion base permite a un terminal movil conectarse a todas las pasarelas de anclaje por medio de una pasarela de servicio ("serving gateway", en ingles, no representada en la figura).
El equipo de gestion M detecta que para la nueva localizacion del terminal U, es decir para la estacion base eNB2, la pasarela de anclaje P-GW1 esta menos adaptada que P-GW2, y atribuye por tanto P-GW2 como nueva pasarela de anclaje al par {U; APN}. El equipo de gestion M instruye entonces al terminal U para liberar la conexion P-CN1, y posteriormente solicitar el establecimiento de una nueva conexion P-CN2, que se realizara automaticamente con P- GW2.
En una variante no ilustrada, el equipo de gestion M puede tambien decidir atribuir P-GW2 como nueva pasarela al par {U; APN} sin que haya movilidad del terminal U, por ejemplo si un cambio de condiciones de la red provoca una sobrecarga de trafico sobre P-GW1. El equipo de gestion M instruye entonces al terminal U para liberarse de la conexion P-CN1, y posteriormente solicitar el establecimiento de una nueva conexion P-CN2, que se realizara automaticamente con P-GW2.
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Se ve que segun la tecnica anterior las dos conexiones P-CN1 y P-CN2 no pueden coexistir.
Se comprende tambien que el procedimiento segun la tecnica anterior impone una desconexion seguida inmediatamente por una reconexion. La desconexion interrumpe las sesiones de comunicacion en curso, y como la reconexion implica la atribucion por la pasarela al terminal movil de una nueva direccion (bajo la forma de una direccion IP, "Internet protocol", en ingles, y/o de un nuevo prefijo de esta), las sesiones deben reinicializarse. Hay por tanto ruptura de la continuidad del servicio.
La solicitud de patente WO 2011.025422 ensena el establecimiento por adelantado de una nueva portadora destinada a sustituir a una antigua portadora, a continuacion de un cambio de condiciones, como por ejemplo la movilidad de un terminal que haya establecido una conexion soportada por la antigua portadora. Identificar por adelantado la nueva portadora presenta la ventaja de acelerar la activacion de una nueva conexion entre el terminal y una nueva pasarela de anclaje, pero no impide una interrupcion de las sesiones en curso soportadas por la antigua conexion, y por tanto no impide una ruptura de la continuidad de servicio.
Existe una necesidad de una solucion, que permita evitar completamente esta ruptura de continuidad de las sesiones de comunicacion.
3. Exposicion de la invencion
Segun la presente invencion, se han proporcionado unos procedimientos tal como los definen las reivindicaciones 1 y 7, unos dispositivos tal como los definen las reivindicaciones 9 y 10 y unos programas de ordenador tal como los definen las reivindicaciones 14 y 15 . Se definen mas detalles en las reivindicaciones dependientes. La invencion viene a mejorar la situacion con ayuda de un procedimiento de gestion de al menos una conexion, estableciendose una conexion entre un terminal movil y una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes y siendo adecuada para soportar al menos una sesion de comunicaciones hacia la red de conmutacion de paquetes, caracterizada por que comprende las siguientes etapas:
- recepcion del mensaje de gestion procedente de un equipo adecuado para gestionar dicha al menos una conexion, comprendiendo dicho mensaje al menos una informacion relativa a un cambio de estado de una conexion del terminal movil, y un identificador relativo a la conexion,
- determinacion de una necesidad de una nueva conexion, por analisis de dicha al menos una conexion en curso al menos a partir de la informacion recibida,
- cuando se determina que existe la necesidad de una conexion nueva, desencadenamiento de la emision de una solicitud de establecimiento de una nueva conexion entre el terminal movil y una nueva pasarela de anclaje, en funcion del analisis.
En el procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la invencion, la etapa de recepcion del mensaje de gestion informa al terminal movil de que ha cambiado de estado una conexion que utiliza una pasarela de anclaje y por tanto que se ha convertido en, o que ya no es, la mejor adaptada a las condiciones de la red. Esto permite dejar al terminal movil iniciar por sf mismo las eventuales acciones necesarias resultantes de este cambio de estado, en lugar de forzar de manera centralizada estas acciones sobre el terminal.
Segun la invencion, la etapa de analisis de las conexiones en curso tiene en cuenta, por ejemplo con ayuda de una tabla actualizada a continuacion de la recepcion del mensaje de gestion, informaciones sobre cada conexion en curso sobre el terminal movil, tales como su estado, el numero y el tipo de las sesiones eventualmente soportadas por la conexion. Tiene en cuenta igualmente otras informaciones de las que dispone el terminal, por ejemplo instrucciones eventuales dadas por su usuario. El analisis de todas estas informaciones determina la necesidad de una nueva conexion para el terminal movil.
Segun la invencion, la emision de una solicitud de establecimiento de una nueva conexion se desencadena a continuacion del analisis de las conexiones en curso, sin asociarse a un orden de desconexion seguido por un orden de reconexion, contrariamente a la tecnica anterior. Asf el terminal puede mantener activa la conexion afectada por el mensaje de gestion, si lo desea, el tiempo que las sesiones de comunicacion soportadas por la conexion se terminan, y evitar perturbar o perder los flujos de datos asociados a las sesiones de comunicacion.
Se entiende que gracias a la invencion, es el terminal quien decide el establecimiento de una nueva conexion, y no un equipo de gestion de la red.
Segun un aspecto de la invencion, el procedimiento de gestion de al menos una conexion se caracteriza por que el estado de la conexion toma un valor de entre un grupo que comprende al menos los siguientes valores:
- "obsoleto",
- "preferido".
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El hecho de atribuir a cada una de las conexiones utilizadas por un terminal movil uno de los dos valores posibles de estado, en este caso "obsolete" o "preferido", permite al terminar favorecer las conexiones preferidas en detrimento de las conexiones obsoletas. Tambien, si no existe ninguna conexion preferida, el terminal movil puede decidir establecer una, y puede decidir liberar las conexiones obsoletas.
En un modo de realizacion preferido de la invencion, solo se utilizan dos valores de estado de la conexion, "obsolete" y "preferido", y cuando existen varias conexiones simultaneas para un par {terminal; APN} dado sobre un terminal movil, como maximo una unica conexion puede estar en el estado "preferido".
En una variante ventajosa, pueden utilizarse mas de dos valores posibles de estado para representar varios grados de preferencia en una escala de valores entre "obsolete" y "preferido".
En otra variante ventajosa, mas de una conexion puede encontrarse en el estado "preferido".
Segun otro aspecto de la invencion el procedimiento de gestion de al menos una conexion se caracteriza por que la
etapa de emision de una solicitud de establecimiento de una nueva conexion se desencadena cuando ninguna
conexion esta en el estado "preferido".
La ventaja de este aspecto de la invencion es permitir el establecimiento de una nueva conexion si no existe que ya este en el estado "preferido". Esto permite la utilizacion de una pasarela de anclaje optima para el trafico nuevo.
Segun otro aspecto de la invencion el procedimiento de gestion de al menos una conexion se caracteriza por que la
etapa de emision de una solicitud de establecimiento de una nueva conexion se desencadena mediante la obtencion
de una indicacion segun la que es necesaria una nueva sesion de comunicacion.
La ventaja de este aspecto de la invencion es no establecer una nueva conexion con la segunda pasarela de anclaje mas que si es necesario para soportar una nueva sesion de comunicacion. Esto evita la movilizacion inutil de una conexion mientras no se haya identificado la necesidad de hacerle soportar al menos una sesion de comunicacion.
La indicacion segun la que aparece la necesidad puede proceder del usuario en sf mismo, por medio de una aplicacion que haya lanzado en el terminal movil.
Segun otro aspecto de la invencion el procedimiento de gestion de al menos una conexion se caracteriza por que el procedimiento comprende una etapa de liberacion de la conexion, desencadenada en funcion del analisis y cuando la conexion no soporta ninguna sesion de comunicacion.
Solo una conexion en el estado "obsolete" puede ser el objeto de una liberacion segun este aspecto de la invencion, y es el analisis el que determina si la conexion esta en el estado "obsolete" y si no existe ningun otro obstaculo para su liberacion. Ademas de la ventaja de poner fin a la utilizacion de una pasarela de anclaje que no es la mejor adaptada para hacer transitar los flujos de datos del terminal movil, la ventaja principal de este aspecto de la invencion es garantizar la continuidad de servicio. En efecto, la conexion no se libera como en la tecnica anterior bajo una orden de desconexion que procede de la red, y las sesiones de comunicacion que soporta no se interrumpen por lo tanto abruptamente. La conexion se libera unicamente despues del final natural de las sesiones de comunicacion que soporta.
Segun una variante, la conexion se libera incluso si permanecen una o varias sesiones de comunicacion en curso, con la condicion de que no transporte ningun flujo de datos utiles.
Segun otro aspecto de la invencion el procedimiento de gestion de al menos una conexion se caracteriza por que el procedimiento comprende una etapa de liberacion de la conexion, desencadenada en funcion del analisis y cuando se alcanza un plazo predeterminado de utilizacion de la conexion, recibiendose el plazo en el mensaje de gestion.
La ventaja de este aspecto de la invencion es evitar mantener mas alla de un cierto lfmite temporal una conexion, porque esto sena prolongar la utilizacion de una pasarela de anclaje que no es la mejor adaptada para hacer transitar los flujos de datos del terminal movil. Puede ser por ejemplo que no sea razonable esperar a que todas las sesiones de comunicacion soportadas por la conexion se terminen naturalmente, o bien porque la pasarela de anclaje haya alcanzado su capacidad maxima, o bien porque se han planificado unas operaciones de mantenimiento en la pasarela de anclaje, precisando un desplazamiento de su carga hacia otras pasarelas de anclaje. A traves del mensaje de gestion, es posible en unos casos como estos indicar por adelantado al terminal movil cuanto tiempo resta de la conexion antes de que, por ejemplo, se corte por la red o la pasarela de anclaje se ponga fuera de servicio. Puede concebirse que en un caso de urgencia el retardo tome un valor nulo, indicando con ello que la liberacion de la conexion debe ser inmediata.
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En una variante ventajosa, la liberacion de una conexion puede tener lugar en el primero de dos plazos:
- a la expiracion del retardo anterior,
- a la expiracion de otro retardo medido a partir del cese del trafico de datos utiles observados en la conexion, siendo transmitido al menos uno de los dos retardos en el mensaje de gestion.
La invencion se refiere tambien a un procedimiento de asignacion de un estado a una conexion entre un terminal movil y una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes, siendo la conexion adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes, implementada mediante un equipo adecuado para gestionar la conexion, caracterizada por que comprende las siguientes etapas:
- una etapa de decision de un cambio de estado de la conexion, en funcion de al menos un criterio predeterminado,
- una etapa de emision del mensaje de gestion que comprende al menos una informacion relativa al cambio de estado decidido, y un identificador relativo a la conexion.
Segun este procedimiento, un equipo de la red adecuado para gestionar una conexion del terminal movil informa tan pronto como es posible al terminal de un cambio que se refiere a una conexion, a continuacion de un cambio de las condiciones que afectan a la red en general, y a la pasarela de anclaje utilizada hasta ese momento por esta conexion en particular, lo que es contrario a la tecnica anterior, en la que el terminal movil jamas es informado, aparte de un mecanismo de desconexion/reconexion. Esto permite al terminal movil desencadenar unas acciones de establecimiento y/o de liberacion de la conexion, mientras asegura la continuidad del servicio. Estas acciones emprendidas por el procedimiento anterior, son posibles gracias a la decision de cambio de estado y gracias al mensaje de gestion asociado emitido por este procedimiento. Si existe mas de una conexion sobre el terminal movil destinado a recibir el mensaje, el identificador de conexion le permite determinar cual esta afectada por el mensaje.
La lista de criterios predeterminados que pueden utilizarse en la etapa de decision de un cambio de estado de la conexion comprende al menos los siguientes criterios:
- localizacion del terminal movil,
- tipo de sesion abierta sobre la conexion,
- APN utilizado,
- estado de carga de la pasarela de anclaje,
- estado de carga de otra pasarela de anclaje.
Estos criterios permiten tomar una decision en funcion de todas las condiciones que puedan impactar en el rendimiento de la red en general, y de la pasarela de anclaje en particular. Un cambio de la pasarela de anclaje es necesario o bien por razones de movilidad del terminal movil, o bien por otras razones sin que haya necesariamente movilidad geografica del terminal movil, como por ejemplo cuando se desea desplazar una parte del trafico sobre una o varias de otras pasarelas de anclaje.
Segun un aspecto de la invencion, el procedimiento de asignacion de un estado a una conexion se caracteriza por que el mensaje de gestion comprende igualmente al menos una informacion de plazo predeterminado de utilizacion de la conexion.
La ventaja de este aspecto de la invencion es poder indicar al terminal movil el lfmite temporal mas alla del que no es necesario mantener una conexion dada, con el riesgo de prolongar la utilizacion de una pasarela de anclaje que no es ya la mejor adaptada para hacer transitar los flujos de datos del terminal movil.
La invencion se refiere tambien a un dispositivo de gestion de al menos una conexion, estableciendose una conexion entre un terminal movil y una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes y siendo adecuada para soportar al menos una sesion de comunicaciones hacia la red de conmutacion de paquetes, caracterizado por que comprende los siguientes medios:
- recepcion del mensaje de gestion procedente de un equipo adecuado para gestionar dicha al menos una conexion, comprendiendo dicho mensaje una informacion relativa a un cambio de estado de una conexion del terminal movil, y un identificador relativo a la conexion,
- determinacion de una necesidad de una nueva conexion, por analisis de dicha al menos una conexion en curso al menos a partir de la informacion recibida,
- emision de la solicitud de establecimiento de una nueva conexion entre el terminal movil y una nueva pasarela de anclaje, en funcion del analisis, siendo estos medios adecuados para implementarse cuando se determina que existe la necesidad de una nueva conexion.
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La invencion se refiere tambien a un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion entre un terminal movil y una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes, siendo la conexion adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes, implementada mediante un equipo adecuado para gestionar la conexion, caracterizado por que comprende los siguientes medios:
- una etapa de decision de un cambio de estado de la conexion, en funcion de al menos un criterio predeterminado,
- una etapa de emision del mensaje de gestion que comprende al menos una informacion relativa al cambio de estado decidido, y un identificador relativo a la conexion.
La invencion se refiere tambien a un terminal movil adecuado para establecer al menos una conexion con al menos una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes, caracterizado por que comprende un dispositivo de gestion de al menos una conexion.
La invencion se refiere tambien a un equipo adecuado para gestionar al menos una conexion entre al menos un terminal movil y al menos una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes, caracterizado por que comprende un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion.
La invencion se refiere igualmente a un sistema de gestion de al menos una conexion y de asignacion de un estado a una conexion, adecuado para establecer y para gestionar al menos una conexion entre un terminal movil y una pasarela de anclaje situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes, caracterizado por que comprende el menos un dispositivo de gestion de al menos una conexion, y al menos un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion.
La invencion se refiere tambien a un programa informatico caracterizado por que comprende unas instrucciones para la implementacion de un procedimiento de gestion de al menos una conexion, cuando este programa se ejecuta por un procesador.
La invencion se refiere finalmente a un programa informatico caracterizado por que comprende unas instrucciones para la implementacion de un procedimiento de asignacion de un estado a una conexion, cuando este programa se ejecuta por un procesador.
Estos programas, almacenados en un soporte legible por ordenador, pueden utilizar no importa que lenguaje de programacion, y estar en la forma de codigo fuente, codigo objeto, o de un codigo intermedio entre el codigo fuente y el codigo objeto, tal como en una forma parcialmente compilada, o en no importa que otra forma deseable.
4. Presentacion de las figuras
Otras ventajas y caractensticas de la invencion se apreciaran con mas claridad tras la lectura de la siguiente descripcion de un modo de realizacion particular de la invencion, dado a tttulo de simple ejemplo ilustrativo y no limitativo, y de los dibujos adjuntos, entre los que:
- la figura 1, anteriormente presentada, representa el procedimiento de cambio de asignacion de una pasarela de anclaje a un terminal movil, segun la tecnica anterior, permitiendo soportar una conexion entre un terminal movil y una red de conmutacion de paquetes,
- la figura 2 presenta un ejemplo de implementacion de los procedimientos de gestion de al menos una conexion y de asignacion de un estado a una conexion, segun un modo particular de realizacion de la invencion,
- la figura 3 representa un ejemplo particular de implementacion del procedimiento de gestion de al menos una conexion, segun la invencion,
- la figura 4 representa un ejemplo particular de implementacion del procedimiento de asignacion de un estado a una conexion, segun la invencion,
- la figura 5 representa la estructura de un terminal movil que implementa el procedimiento de gestion de al menos una conexion, segun la invencion,
- la figura 6 representa la estructura de un equipo adecuado para gestionar una conexion que implementa el procedimiento de asignacion de un estado a una conexion, segun la invencion.
5. Descripcion detallada de al menos un modo de realizacion de la invencion
En lo que sigue de la descripcion, se considera una red segun las normas 3GPP aplicables a las redes LTE/EPC, pero la invencion se aplica potencialmente a cualquier tipo de red comprendidas en ellas segun las normas futuras, o anteriores, tales como las normas aplicables a las redes UMTS.
Un ejemplo de implementacion de los procedimientos de gestion de al menos una conexion y de asignacion de un estado a una conexion, segun un modo particular de realizacion de la invencion, se presenta ahora, con referencia a
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la figura 2. Ciertos elementos de la tecnica anterior se reutilizan con referencia a la figura 1. Los procedimientos se presentaran a continuacion mas en detalle con referencia a las figuras 3 y 4.
En el momento M1 precedente a una movilidad, con el fin de abrir unas sesiones de comunicacion hacia un punto de acceso APN de la red de conmutacion de paquetes PDN, un terminal movil UE emite hacia un equipo de gestion MME una solicitud con el fin de establecer una conexion P-CN1 con una pasarela de anclaje P-GWl, previamente seleccionada por el equipo de gestion MME para el par {UE; APN}. Habiendo atribuido el equipo de gestion MME a esta conexion P-CN1 el valor de estado "preferido", el terminal UE actualiza una tabla de las conexiones T, en un momento M1'.
En el momento M2 consecutivo a la movilidad del terminal UE, la estacion base de adscripcion ha cambiado. La conexion P-CN1 ya no pasa por la estacion base eNB1 sino por la eNB2.
En un momento M2', el equipo de gestion MME detecta que, para la nueva localizacion del UE, es decir para la estacion base eNB2, la pasarela de anclaje P-GW1 esta menos adaptada que otra pasarela de anclaje P-GW2. El equipo de gestion MME selecciona por tanto P-GW2 como nueva pasarela de anclaje al par {UE; APN}, y envfa un mensaje de gestion al UE que comprende el nuevo valor de estado de P-CN1, "obsoleto", asf como el identificador Id-P-CN1, relativo a P-CN1. El equipo de gestion MME no da instrucciones al UE para liberar la conexion P-CN1, y de solicitar el establecimiento de una nueva conexion.
En un momento M2'', tras la recepcion del mensaje de gestion, el UE actualiza su tabla de conexiones T con las informaciones recibidas en el mensaje de gestion. El UE no abre ya la nueva sesion en P-CN1, porque su estado es "obsoleto".
En un momento M3b, una vez que todas las sesiones en curso soportadas por P-CN1 se han terminado naturalmente, el terminal UE libera P-CN1, y retira P-CN1 de la tabla de las conexiones T.
El terminal UE establece una nueva conexion P-CN2, que se realiza automaticamente con P-GW2, pero unicamente a partir del momento M3a en el que aparece la necesidad de una nueva sesion de comunicacion, consecutivamente a una accion por parte del usuario sobre el terminal UE, por ejemplo. Esta nueva conexion P-CN2 recibe "preferido" como valor de estado, y se anade a la tabla de las conexiones en el momento M3a'.
Si por una razon cualquiera no existe ninguna otra conexion, incluso en el estado "obsoleto", se puede concebir no esperar a la necesidad de una nueva sesion para establecer la nueva conexion P-CN2, con el fin de tener permanentemente una conexion disponible en el terminal UE.
En una variante no ilustrada, el equipo de gestion MME puede decidir tambien atribuir P-GW2 como nueva pasarela al par {UE; APN} sin que haya movilidad del UE, por ejemplo si un cambio en las condiciones de la red provoca una sobrecarga de trafico en la P-GW1. El equipo de gestion MME envfa un mensaje de gestion al UE que comprende el nuevo valor de estado de P-CN1, "obsoleto", asf como el identificador Id-P-CN1 relativo a P-CN1, lo que desencadena como anteriormente las mismas acciones a iniciativa del UE.
El orden temporal de los momentos M3a y M3b es aleatorio, y se ve por tanto que segun la invencion, pueden coexistir las dos conexiones P-CN1 y P-CN2, respectivamente en el estado "obsoleto" y en el estado "preferido".
Esto permite no cortar abruptamente las sesiones de comunicaciones en curso y garantizar la continuidad del servicio.
Un ejemplo particular de implementacion del procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la invencion se describe ahora, con referencia a la figura 3. Un procedimiento de ese tipo puede implementarse mediante un dispositivo de gestion de al menos una conexion. De manera ventajosa, este dispositivo puede integrarse en un terminal movil.
La etapa E1 recibe el mensaje que comprende una informacion relativa a un cambio de estado de una conexion P- CN1, el identificador relativo a la conexion, Id-P-CN1, asf como, si es necesario, un plazo de utilizacion de la conexion P-CN1. Esto permite la actualizacion de una tabla de las conexiones, T, que comprende para cada entrada:
- un identificador de conexion,
- su estado,
- la lista de las sesiones que soporta, y,
- si es necesario, su plazo de utilizacion.
La etapa E2 analiza la tabla T que acaba de actualizarse, asf como, si es necesario, otros parametros locales, como por ejemplo unos parametros fijados por un usuario P, con el fin de determinar las acciones a emprender sobre las conexiones.
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Si la actualizacion efectuada durante la etapa E1 se refiere al paso de P-CN1 de un estado "preferido" a un estado "obsoleto", y si los parametros locales no lo impiden, las dos etapas E3 y E4 se desencadenan en paralelo. El paso de P-CN1 al estado "obsoleto" significa que no hay ya conexion en el estado "preferido" en la tabla T, puesto que al menos una conexion puede estar en el estado "preferido" en este modo de realizacion.
Un parametro local que puede impedir el desencadenamiento de las siguientes etapas es por ejemplo una preferencia fijada por el usuario P para la utilizacion permanente de la conexion P-CN1 para soportar sus sesiones de comunicacion, en tanto que la red lo permita, es decir si no se ha indicado ningun plazo de utilizacion en el mensaje de gestion.
Si la actualizacion efectuada durante la etapa E1 se refiere al paso de una conexion desde un estado "obsoleto" a un estado "preferido", no se desencadena ninguna de las dos etapas E3 y E4. El paso de la conexion P-CN1 al estado "preferido" significa que se ha convertido en la unica conexion de la tabla T para estar en el estado "preferido", puesto que al menos una conexion puede estar en el estado "preferido" en este modo de realizacion. Una eventual nueva sesion de comunicacion sera soportada por tanto por P-CN1 sin que haya necesidad de establecer previamente una nueva conexion.
Una situacion de ese tipo puede producirse por ejemplo cuando, a continuacion de una primera movilidad del terminal movil que le hace dejar una zona servida por una estacion base, el valor de estado de la conexion P-CN1 se convierte en "obsoleto", y posteriormente, a continuacion de una segunda movilidad que hace volver al terminal movil a la zona inicial, antes de que la conexion P-CN1 se haya liberado, la conexion P-CN1 recupera su estado "preferido".
La etapa E3 emite, segun un mecanismo anteriormente conocido, como por ejemplo el mecanismo previsto por la norma 3GPP TS 23.401 v10.2.1, una solicitud de establecimiento de una nueva conexion P-CN2. Una vez establecida la conexion P-CN2, con una pasarela de anclaje diferente a la utilizada por P-CN1, se anade una nueva entrada en la tabla T, teniendo en un primer campo el identificador Id-P-CN2 de P-CN2, y en un segundo campo su estado, "preferido". Un tercer campo que contiene la lista de sesiones se actualiza a medida de la apertura y el cierre de sesiones soportadas por P-CN2. Un cuarto campo, que contiene el plazo de utilizacion, se deja vado.
En una variante ventajosa, la etapa E3 no se desencadena despues de la etapa E2 mas que a partir del momento en el que debe abrirse una nueva sesion de comunicacion, por ejemplo con la iniciativa del usuario P del terminal movil.
La etapa E4 analiza la evolucion en el transcurso del tiempo de la conexion P-CN1 convertida en "obsoleta", por ejemplo examinando en la tabla T el campo que contiene la lista de las sesiones soportadas por P-CN1. A partir del momento en el que no se soporta ninguna sesion por P-CN1, se desencadena la etapa e5. Se ve que entre las etapas E4 y E5, se espera al final natural de la o de las sesiones, y que puede transcurrir un cierto lapso de tiempo.
En la etapa E4, si el campo de P-CN1 previsto para un plazo de utilizacion no esta vado, la etapa E5 se desencadena con la expiracion de este plazo, incluso si P-CN1 soporta aun una o unas sesiones.
La etapa E5 libera la conexion P-CN1 y retira la entrada correspondiente de la tabla T.
Se describe ahora un ejemplo particular de implementacion del procedimiento de asignacion de un estado a una conexion segun la invencion, con referencia a la figura 4. Un procedimiento de ese tipo puede implementarse mediante un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion. De manera ventajosa, este dispositivo puede integrarse en un equipo de gestion centralizada de las conexiones, tal como un equipo de gestion MME.
La etapa F1 determina si la adecuacion de una pasarela de anclaje P-GW1 a la utilizacion que se realiza por una conexion P-CN1 ha cambiado. Para hacer esto, se tienen en cuenta diversos criterios predeterminados, como por ejemplo la localizacion del terminal movil UE, el tipo de sesiones soportadas por P-CN1, el tipo de punto de acceso APN a la red de conmutacion de paquetes PDN con el que se abren las sesiones, el estado de carga de P-GW1 y otras pasarelas de anclaje conocidas, el calendario de mantenimiento de las pasarelas de anclaje u otros equipos de la red.
En un primer caso la etapa F1 toma la decision de cambiar el estado de una conexion P-CN1 de "preferido" hacia "obsoleto" si se detecta que existe una pasarela de anclaje P-GW2 mejor adaptada al par {UE; APN} que la pasarela de anclaje P-GW1 asociada a P-CN1.
En un segundo caso la etapa F1 toma la decision de cambiar el estado de una conexion P-CN1 de "obsoleto" hacia "preferido" si se detecta que no existe una pasarela de anclaje P-GW2 mejor adaptada al par {UE; APN} que la pasarela de anclaje P-GW1 asociada a P-CN1, y si P-CN1 esta previamente en el estado "obsoleto".
Los dos casos desencadenan la etapa F2 que emite el mensaje que comprende el nuevo estado de P-CN1 asf como el identificador Id-P-CN1 de P-CN1.
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En el primer caso, en el que el nuevo estado es "obsolete", el mensaje emitido por la etapa F2 puede comprender igualmente un plazo de utilizacion de P-CN1, que indica que la conexion P-CN1 debe liberarse a la expiracion de este plazo. Si se incluye un plazo de ese tipo y si es igual a cero, esto indica que la conexion debe liberarse desde la recepcion del mensaje.
En relacion con la figura 5, se presenta ahora la estructura de un terminal movil UE, segun la invencion.
Segun un aspecto de la invencion, Este terminal movil UE comprende un dispositivo 100 de gestion de al menos una conexion. El dispositivo de gestion 100 segun la invencion comprende un modulo de recepcion 110 adecuado para recibir un mensaje de gestion procedente de un equipo de gestion MME. Los datos del mensaje se procesan por una unidad de procesamiento 120 equipada con un microprocesador adecuado para implementar los medios constitutivos de la invencion tales como los descritos anteriormente, en particular, unos medios de analisis de las conexiones en curso, comprendiendo en ellos unos medios de consulta y de actualizacion de una tabla de las conexiones contenidas en una base de datos 160 y unos medios de liberacion de una conexion.
El dispositivo de gestion 100 segun la invencion comprende ademas una memoria 140 en la que se almacena un programa informatico 130 que implementa las etapas del procedimiento de gestion. El dispositivo de gestion 100 segun la invencion comprende ademas un modulo de emision 150 adecuado para emitir una solicitud de establecimiento de una nueva conexion.
En la inicializacion, las instrucciones del codigo del programa informatico 130 se cargan por ejemplo en una memoria RAM antes de ejecutarse por el procesador de la unidad de procesamiento 120.
En relacion con la figura 6, se presenta ahora la estructura de un equipo de gestion MME, adecuado para gestionar unas conexiones segun la invencion.
Segun un aspecto de la invencion, este equipo MME comprende un dispositivo 200 de asignacion de un estado a una conexion. El dispositivo de asignacion 200 segun la invencion comprende un modulo de emision 210 adecuado para emitir un mensaje de gestion hacia un terminal movil. Los datos del mensaje se preparan por una unidad de procesamiento 220 equipada con un microprocesador adecuado para implementar los medios constitutivos de la invencion tal como los descritos anteriormente, en particular, unos medios de decision de un cambio de estado de una conexion, comprendidos en ellos unos medios de consulta y de actualizacion de una tabla de las conexiones contenidas en una base de datos 260 y unos medios de emision de un mensaje de gestion.
El dispositivo de asignacion 200 segun la invencion comprende ademas una memoria 240 en la que se almacena un programa informatico 230 que implementa las etapas del procedimiento de asignacion.
En la inicializacion, las instrucciones del codigo del programa informatico 230 se cargan por ejemplo en una memoria RAM antes de ejecutarse por el procesador de la unidad de procesamiento 220.
El ejemplo de realizacion de la invencion que acaba de presentarse no es mas que uno de los modos de realizacion que pueden concebirse que muestra que la invencion permite garantizar la continuidad de servicio mediante una gestion mas fina de las conexiones. Otros modos de realizacion utilizaran por ejemplo mas de dos valores de estado para las conexiones, o permitiran por ejemplo la coexistencia en un terminal movil de mas de una conexion en el estado "preferido".
Los modos de realizacion no se limitan a una aplicacion a las redes moviles, y pueden aplicarse tambien a la gestion de conexiones a una red de conmutacion de paquetes a partir de un terminal fijo.

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de gestion de al menos una conexion, estableciendose una conexion (P-CN1) entre un terminal movil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN) y que es adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende las siguientes etapas implementadas por el terminal movil:
    - recepcion (E1) de un mensaje de gestion procedente de un equipo de gestion (MME) adecuado para gestionar dicha conexion (P-CN1), comprendiendo dicho mensaje al menos una informacion relativa a un cambio de la conexion (P-CN1) hacia un estado denominado "obsoleto", informando este estado al terminal movil (UE) de que la pasarela de anclaje (P-GW1) esta menos adaptada que otra pasarela de anclaje (P-GW2) en unas condiciones que impactan en la red movil o en una de las pasarelas de anclaje (P-GW1, P-GW2) y un identificador relativo a la conexion (P-CN1), no comprendiendo el mensaje de gestion ninguna instruccion de liberar la conexion (P- CN1) ni instruccion de solicitar el establecimiento de una nueva conexion (P-CN2),
    - determinacion de una necesidad de una nueva conexion (P-CN2), por analisis (E2, E4) de dicha conexion (P- CN1) en curso al menos a partir de la informacion recibida,
    - cuando se determina que existe la necesidad de una nueva conexion, desencadenamiento de la emision (E3) de una solicitud de establecimiento de la nueva conexion (P-CN2) entre el terminal movil (UE) y la otra pasarela de anclaje (P-GW2), en funcion del analisis (E2, E4).
  2. 2. Procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el estado de una conexion (P-CN1, P-CN2) toma un valor de entre un grupo que comprende al menos los siguientes valores:
    - "obsoleto",
    - "preferido".
  3. 3. Procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 2, caracterizado porque la etapa (E3) de emision de una solicitud de establecimiento de la nueva conexion (P-CN2) se desencadena cuando ninguna conexion esta en el estado "preferido".
  4. 4. Procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la etapa de emision (E3) de una solicitud de establecimiento de la nueva conexion (P-CN2) se desencadena por la obtencion de una indicacion segun la que es necesaria una nueva sesion de comunicacion.
  5. 5. Procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el procedimiento comprende una etapa (E5) de liberacion de la conexion (P-CN1), desencadenada en funcion del analisis (E2, E4) y cuando la conexion (P-CN1) no soporta ya ninguna sesion de comunicacion.
  6. 6. Procedimiento de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el procedimiento comprende una etapa (E5) de liberacion de la conexion (P-CN1), desencadenada en funcion del analisis (E2, E4) y cuando se alcanza un plazo predeterminado de utilizacion de la conexion (P-CN1), recibiendose el plazo en el mensaje de gestion.
  7. 7. Procedimiento de asignacion de un estado a una conexion entre un terminal movil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN), siendo la conexion (P-CN1) adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes (PDN), implementada mediante un equipo (MME) adecuado para gestionar la conexion (P-CN1), caracterizada por que comprende las siguientes etapas:
    - una etapa de decision (F1) de un cambio de la conexion (P-CN1) hacia un estado denominado "obsoleto", cuando el equipo (MME) detecta que la pasarela de anclaje (P-GW1) esta menos adaptada que otra pasarela de anclaje (P-GW2) en unas condiciones que impactan en la red movil o en una de las pasarelas anclaje (P-GW1, P-GW2), en funcion de al menos un criterio predeterminado,
    - una etapa de emision (F2) de un mensaje de gestion hacia el terminal movil (UE) que comprende al menos una informacion relativa al cambio hacia el estado "obsoleto", y un identificador relativo a la conexion (P-CN1), no comprendiendo el mensaje ninguna instruccion de liberar la conexion (P-CN1), ni instruccion de solicitar el establecimiento de una nueva conexion (P-CN2).
  8. 8. Procedimiento de asignacion de un estado a una conexion segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el mensaje de gestion comprende igualmente al menos una informacion de plazo predeterminado de utilizacion de la conexion (P-CN1).
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  9. 9. Dispositivo de gestion de al menos una conexion, estableciendose una conexion (P-CN1) entre un terminal movil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN) y que es adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende los siguientes medios:
    - unos medios adaptados para la recepcion (E1) de un mensaje de gestion procedente de un equipo de gestion (MME) adecuado para gestionar dicha conexion (P-CN1), comprendiendo dicho mensaje una informacion relativa a un cambio de la conexion (P-CN1) hacia un estado denominado "obsoleto", informando este estado al terminal movil (UE) de que la pasarela de anclaje (P-GW1) esta menos adaptada que otra pasarela de anclaje (P-GW2) en unas condiciones que impactan en la red movil o en una de las pasarelas de anclaje (P-GW1, P-GW2) y un identificador relativo a la conexion (P-CN1), no comprendiendo el mensaje de gestion ninguna instruccion de liberar la conexion (P-CN1) ni instruccion de solicitar el establecimiento de una nueva conexion (P-CN2),
    - unos medios adaptados para la determinacion de una necesidad de una nueva conexion (P-CN2), por analisis (E2, E4) de dicha conexion (P-CN1) en curso al menos a partir de la informacion recibida,
    - unos medios adaptados para la emision (E3) de una solicitud de establecimiento de la nueva conexion (P-CN2) entre el terminal movil (UE) y la otra pasarela de anclaje (P-GW2), en funcion del analisis (E2, E4), siendo estos medios de emision adecuados para ser implementados cuando se determina que existe la necesidad de una nueva conexion.
  10. 10. Dispositivo de asignacion de un estado a una conexion entre un terminal movil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN), siendo la conexion (P-CN1) adecuada para soportar al menos una sesion de comunicacion hacia la red de conmutacion de paquetes (PDN), implementada mediante un equipo (MME) adecuado para gestionar la conexion (P-CN1), caracterizado por que comprende los siguientes medios:
    - unos medios adaptados para la decision (F1) de un cambio de la conexion (P-CN1), hacia un estado denominado "obsoleto", cuando el equipo (MME) detecta que la pasarela de anclaje (P-GW1) esta menos adaptada que otra pasarela de anclaje (P-GW2) en unas condiciones que impactan en la red movil o en una de las pasarelas anclaje (P-GW1, P-GW2), en funcion de al menos un criterio predeterminado,
    - unos medios adaptados para la emision (F2) de un mensaje de gestion hacia el terminal movil (UE) que comprende al menos una informacion relativa al cambio hacia el estado "obsoleto" y un identificador relativo a la conexion (P-CN1), no comprendiendo el mensaje ninguna instruccion de liberar la conexion (P-CN1), ni instruccion de solicitar el establecimiento de una nueva conexion (P-CN2).
  11. 11. Terminal movil (UE), adecuado para establecer al menos una conexion (P-CN1, P-CN2) con al menos una pasarela de anclaje (P-GW1, P-GW2) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende un dispositivo de gestion de al menos una conexion (P-CN1, P-CN2) segun la reivindicacion 9.
  12. 12. Equipo (MME), adecuado para gestionar al menos una conexion (P-CN1, P-CN2) entre al menos un terminal movil (UE) y al menos una pasarela de anclaje (P-GW1, P-GW2) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion segun la reivindicacion 10.
  13. 13. Sistema de gestion de al menos una conexion y de asignacion de un estado a una conexion, adecuado para establecer y gestionar al menos una conexion (P-CN1, P-CN2) entre un terminal movil (UE) y una pasarela de anclaje (P-GW1, P-GW2) situada entre una red movil y una red de conmutacion de paquetes (PDN), caracterizado por que comprende al menos un dispositivo de gestion de al menos una conexion segun la reivindicacion 9 y al menos un dispositivo de asignacion de un estado a una conexion segun la reivindicacion 10.
  14. 14. Programa informatico (130) caracterizado por que comprende unas instrucciones para la implementacion de un procedimiento de gestion de al menos una conexion, segun la reivindicacion 1, cuando un procesador (120) ejecuta este programa.
  15. 15. Programa informatico (230) caracterizado por que comprende unas instrucciones para la implementacion de un procedimiento de asignacion de un estado a una conexion, segun la reivindicacion 7, cuando un procesador (220) ejecuta este programa.
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