ES3054259T3 - Method, computer program, and apparatus for maintaining quality of service in a multi-path communication session - Google Patents

Abstract

Los ejemplos se refieren a un método, un programa informático y un aparato para mantener la Calidad de Servicio (QoS) en una sesión de comunicación multitrayectoria entre dos nodos de comunicación de una red. La sesión de comunicación multitrayectoria comprende al menos una primera y una segunda ruta de comunicación (26; 28). El método (10) comprende la monitorización (12) de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) y la adaptación (14) de la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26) en función de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento, programa informático y aparato para mantener la calidad de servicio en una sesión de comunicación multiruta

[0003] Campo

[0004] Los ejemplos se refieren a un procedimiento, un programa informático y un aparato para mantener la Calidad de Servicio (Quality of Service,QoS) en una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación, más particularmente, pero no exclusivamente, a un concepto para compensar las degradaciones de calidad del servicio de rutas individuales en una sesión de comunicación multiruta.

[0005] Antecedentes

[0006] Al transmitir datos en redes de comunicación, la velocidad de datos, la tasa de errores y la latencia son indicadores clave de rendimiento. Por ejemplo, los datos de algunos servicios pueden ser más tolerantes a los retrasos que otros. El tráfico de correo electrónico o la navegación web son ejemplos de servicios bastante tolerantes a los retrasos. Otros servicios de datos pueden ser bastante intolerantes a los retrasos, como los servicios de clase de comunicación como las llamadas de voz y vídeo. Existe una diversidad similar con respecto a la tolerancia a errores. Por lo tanto, el mantenimiento de QoS puede ser crítico para algunos servicios y para la experiencia del usuario.

[0007] El acceso híbrido es una tecnología que combina diferentes conexiones de acceso a Internet, por ejemplo, a través de comunicaciones fijas y móviles, a una conexión de red común. Una tecnología similar es el 3GPP (Proyecto de Asociación de 3<ª>generación) ATSSS (Dirección, Conmutación y División del Tráfico de Acceso), que especifica el uso de un acceso 3GPP y uno sin 3GPP y puede usarse con el propósito de Acceso Híbrido, pero también la combinación de, por ejemplo, Wi-Fi (Fidelidad Inalámbrica) y 5G (sistema de comunicación móvil de 5<ª>generación) en un UE (Equipo de Usuario, por ejemplo, un teléfono inteligente). El objetivo es usar el ancho de banda de varias conexiones de red disponibles al mismo tiempo y, por lo tanto, mejorar la fiabilidad de la conexión a Internet. Es una tecnología para fortalecer las iniciativas de despliegue de banda ancha, particularmente en áreas rurales desatendidas.

[0008] Típicamente, una conexión DSL (Línea de Abonado Digital)/Wi-Fi se combina con una conexión celular, llamada Acceso Híbrido. El tráfico a continuación se dirige o enruta a través de múltiples rutas usando diferentes tecnologías de acceso.

[0009] El documento WO 2022/098696 A1 describe un equipo de usuario (User Equipment,UE) y una red, que pueden comunicarse para adaptar dinámicamente la dirección del tráfico a través de accesos 3GPP y sin 3GPP para enlace ascendente, enlace descendente o ambos. Por ejemplo, un UE puede solicitar a la red la capacidad de adaptar dinámicamente el tráfico de enlace ascendente, y la red también puede aplicar la misma adaptación de tráfico en el tráfico de enlace descendente. El UE y la red pueden comunicar la adaptación dinámica del tráfico usando reglas de dirección del tráfico, por ejemplo, a través del protocolo NAS del plano de control, y con la señalización del plano de usuario, por ejemplo, a través del protocolo PMF del plano de usuario.

[0010] El documento US 2020/0404609 A1 describe un procedimiento de manejo de sesión de unidad de datos de protocolo (Protocol Data Unit,PDU) de acceso múltiple (Multi-Access,MA) bajo cambio intersistema. Una sesión MAPDU usa una red de acceso 3GPP o una red de acceso sin 3GPP a la vez, o simultáneamente una red de acceso 3GPP y una red de acceso sin 3GPP. El UE y la red pueden admitir funcionalidades de Conmutación y División de Dirección de Tráfico de Acceso (Access Traffic Steering Switching and Splitting,ATSSS) para distribuir tráfico a través de acceso 3GPP y acceso sin 3GPP para la sesión MAPDU establecida. Tras el cambio intersistema de 5GS a EPS sobre el acceso 3GPP, si no se admite el interfuncionamiento con EPS, la sesión MAPDU se mantiene en 5GS sobre el tipo de acceso sin 3GPP. El tráfico de datos de la sesión MAPDU a través del tipo de acceso 3GPP se transfiere al tipo de acceso sin 3GPP.

[0011] El documento US 2022/0361038 A1 se refiere a un sistema de comunicación de 5ª generación (Fifth Generation,5G) o 6ª generación (Sixth Generation,6G) para admitir una mayor velocidad de transmisión de datos. Se proporciona un procedimiento realizado por una entidad de función de gestión de sesión (Session Management Function, SMF) en un sistema de comunicación inalámbrica. El procedimiento incluye transmitir, a una entidad de función de plano de usuario (User Plane Function,UPF), información que indica una lista de flujos de Calidad de Servicio (Quality of Service,QoS) sobre los cuales deben realizarse mediciones de rendimiento de acceso, recibir, desde la entidad UPF, información que indica puertos de Protocolo de Datagrama de Usuario (User Datagram Protocol,UDP) asignados para los flujos de QoS, y transmitir, a un equipo de usuario (User Equipment,UE), información que incluye la lista de flujos de QoS y los puertos de UDP.

[0012] Resumen

[0013] Es un hallazgo de la presente descripción que para no afectar negativamente al cliente de banda ancha móvil regular, el tráfico de Acceso Híbrido dentro de una red celular podría tratarse con una prioridad más baja, también denominada "clase de hierro". Un inconveniente de esta estrategia podría ser que en caso de ausencia de la conexión DSL/Wi-Fi, la conectividad del cliente se basa en la ruta celular donde el tráfico se trata con baja prioridad. Por lo tanto, en caso de celdas sobrecargadas, el cliente experimentaría un rendimiento muy bajo, lo que llevaría a una mala experiencia de usuario. Esto se debe a que el tráfico de acceso híbrido se trata con menor prioridad (clase de hierro) en comparación con los clientes regulares de MBB (banda ancha móvil). Por lo tanto, se concluye que la prioridad de un servicio para un usuario de acceso híbrido debe adaptarse a la carga o a las condiciones generales del tráfico en las rutas de comunicación usadas. Por lo tanto, la QoS proporcionada en una ruta de comunicación en un escenario de comunicación multiruta debe adaptarse a las condiciones de carga o tráfico en una o más de otras rutas en el escenario de comunicación multiruta.

[0014] Los ejemplos proporcionan un procedimiento para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación. La sesión de comunicación multiruta comprende al menos la primera y la segunda rutas de comunicación. El procedimiento comprende supervisar una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación y adaptar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación según la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación. Los ejemplos pueden permitir la compensación de las degradaciones de QoS en la segunda ruta de comunicación adaptando una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación en consecuencia.

[0015] Por ejemplo, la primera y segunda rutas de comunicación usan diferentes tecnologías de acceso en la red de comunicación. Por ejemplo, la primera ruta de comunicación puede usar acceso inalámbrico y la segunda ruta de comunicación puede usar acceso por cable. En otros ejemplos, la primera y segunda rutas de comunicación pueden usar diferentes tecnologías de acceso de radio, tales como 3GPP, Wi-Fi, satélite, etc. Los ejemplos pueden permitir la compensación de QoS, que puede ser entre diferentes tecnologías de acceso o diferentes rutas de comunicación, incluso si usan la misma tecnología de acceso (por ejemplo, entre túneles de protocolo).

[0016] La adaptación de la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación comprende cambiar un perfil de QoS asociado con la comunicación en la primera ruta de comunicación. Los ejemplos pueden permitir usar y adaptar perfiles de QoS en la primera ruta de comunicación según lo definido o dado por la tecnología de acceso y/o los protocolos usados en la primera ruta de comunicación. Por ejemplo, una QoS en la primera ruta de comunicación aumenta si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación indica que la segunda ruta de comunicación está interrumpida. Por lo tanto, si la segunda ruta cae o se sobrecarga, la primera ruta puede compensar. Una QoS en la primera ruta de comunicación puede disminuir si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación indica que la segunda ruta de comunicación está disponible nuevamente después de haber sido interrumpida. Los ejemplos pueden permitir la adaptación dinámica de QoS.

[0017] En ejemplos adicionales, el procedimiento puede comprender supervisar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación y adaptar una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación según la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación. Los ejemplos pueden permitir la compensación mutua de QoS entre múltiples rutas. Aún más, en algunos ejemplos, el procedimiento puede comprender supervisar una QoS combinada proporcionada a través de la primera y segunda rutas de comunicación y adaptar la QoS individual proporcionada en la primera y segunda rutas de comunicación según la QoS combinada. En principio, los ejemplos pueden supervisar una QoS general experimentada por el usuario y adaptar dinámicamente la distribución de carga subyacente en múltiples rutas de comunicación según sus capacidades individuales.

[0018] Además, el procedimiento puede comprender predecir cambios de QoS para la segunda ruta de comunicación y adaptar la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación según el cambio de QoS predicho para la segunda ruta de comunicación. Los ejemplos pueden permitir la adaptación del perfil de QoS basada en la predicción. La sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación puede ser una sesión de Unidad de Datos de Paquetes de Acceso Múltiple, MA-PDU, en un sistema de Dirección, Conmutación y División de Tráfico de Acceso al Proyecto de Asociación de 3ª Generación, ATSSS. Por lo tanto, los ejemplos pueden permitir la adaptación dinámica de QoS en las rutas de un sistema ATSSS. La sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación puede ser un sistema de acceso híbrido y/o un sistema multiruta.

[0019] El procedimiento puede, en ejemplos adicionales, comprender detectar una manipulación de la segunda ruta de comunicación y abstenerse de aumentar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación si se detecta una manipulación de la segunda ruta de comunicación. Los ejemplos pueden permitir contramedidas en caso de que se detecte un mal uso del mecanismo de compensación de QoS.

[0020] Los ejemplos también proporcionan un producto de programa informático que tiene un código de programa para realizar uno de los procedimientos descritos en esta invención, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador, un procesador o un componente de hardware programable.

[0021] Otra realización es un aparato para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación, la sesión de comunicación multiruta comprende al menos una primera y una segunda rutas de comunicación. El aparato comprende una o más interfaces configuradas para comunicarse en la red de comunicación y uno o más dispositivos de procesamiento configurados para realizar uno de los procedimientos descritos en esta solicitud. El equipo de usuario o un nodo de red comprendiendo el aparato son ejemplos adicionales.

[0022] Otro ejemplo es un sistema de comunicación no reivindicado comprendiendo un equipo de usuario con un ejemplo de un aparato como se ha descrito anteriormente, una o más redes de acceso y un nodo de red central con un ejemplo de un aparato como se ha descrito anteriormente.

[0023] La invención se define por medio de las reivindicaciones adjuntas.

[0024] Breve descripción de las Figuras

[0025] Algunos ejemplos de aparatos, procedimientos y/o programas informáticos se describirán a continuación solo a modo de ejemplo y haciendo referencia a las figuras adjuntas, donde

[0026] la Fig.1 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de un procedimiento para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta en una red de comunicación;

[0027] la Fig.2 muestra un diagrama de bloques de un aparato para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta, un ejemplo de equipo de usuario y un ejemplo de un nodo de red;

[0028] la Fig.3 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de una sesión MA-PDU; y

[0029] la Fig.4 muestra diagramas de rendimiento en un ejemplo de una sesión MA-PDU con uso simultáneo de una ruta Wi-Fi.

[0030] Descripción detallada

[0031] A continuación, se describen algunos ejemplos con más detalle con referencia a las figuras adjuntas. Sin embargo, otros ejemplos posibles no se limitan a las características de estos ejemplos descritos en detalle. Otros ejemplos pueden incluir modificaciones de las características, así como equivalentes y alternativas a las características. Además, la terminología usada en esta invención para describir ciertos ejemplos no debe ser restrictiva de otros posibles ejemplos.

[0032] A lo largo de la descripción de las figuras, los mismos números de referencia o similares se refieren a elementos y/o características iguales o similares, que pueden ser idénticos o implementarse en una forma modificada mientras proporcionan la misma función o una similar. El espesor de las líneas, capas y/o áreas en las figuras también puede exagerarse para mayor claridad.

[0033] Cuando dos elementos A y B se combinan usando un "o", debe entenderse que esto describe todas las combinaciones posibles, es decir, solo A, solo B, así como A y B, a menos que se defina expresamente lo contrario en el caso individual. Como redacción alternativa para las mismas combinaciones, puede usarse "al menos uno de A y B" o "A y/o B". Esto se aplica de manera equivalente a combinaciones de más de dos elementos.

[0034] Si se usa una forma singular, como "un", "una" y "el", "la" y el uso de un solo elemento no se define como obligatorio, ya sea explícita o implícitamente, otros ejemplos también pueden usar varios elementos para implementar la misma función. Si una función se describe a continuación como implementada usando múltiples elementos, ejemplos adicionales pueden implementar la misma función usando un único elemento o una única entidad de procesamiento. Se entiende además que los términos "incluir", "incluyendo", "comprender" y/o "comprendiendo", cuando se usan, describen la presencia de las características, números enteros, etapas, operaciones, procesos, elementos, componentes y/o un grupo de estos especificados, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas, operaciones, procesos, elementos, componentes y/o un grupo de estos. La Fig.1 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de un procedimiento 10 para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación. La sesión de comunicación multiruta comprende al menos una primera ruta de comunicación y una segunda ruta de comunicación. El procedimiento 10 comprende supervisar 12 una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación y adaptar 14 una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación según la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación. Las rutas de comunicación primera y segunda pueden establecerse posteriormente, por ejemplo, la sesión multiruta puede configurarse con la primera ruta, solo que la segunda ruta de comunicación puede añadirse más adelante. La QoS proporcionada en una ruta de comunicación es la QoS que está realmente disponible en la ruta de comunicación y puede ser diferente de lo que exige un perfil de QoS asignado o un requisito para un determinado servicio, ya que la QoS real (por ejemplo, velocidad de datos, tasa de errores, latencia) depende de la carga y las condiciones del canal de la ruta respectiva.

[0035] La Fig.2 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de un aparato 20, 30 para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación 200, 300 en una red de comunicación 400. La sesión de comunicación multiruta comprende al menos una primera ruta de comunicación 26 y una segunda ruta de comunicación 28. El aparato 20, 30 comprende una o más interfaces 22, 32 configuradas para comunicarse en la red de comunicación 400. El aparato 20, 30 comprende además uno o más dispositivos de procesamiento 24, 34 configurados para realizar uno de los procedimientos 10 descritos en esta invención. Otros ejemplos ilustrados en la Fig.2 como opcionalmente (usando líneas discontinuas) son el equipo de usuario 200 comprendiendo un ejemplo del aparato 20 y un nodo de red 300 (por ejemplo, un componente de red central) comprendiendo un ejemplo del aparato 30.

[0037] La Fig.2 ilustra además un ejemplo de un sistema o red de comunicación 400 comprendiendo un ejemplo de equipo de usuario 200 y un ejemplo de un nodo de red.

[0039] Como se ilustra en la Fig.2, los respectivos uno o más dispositivos de procesamiento 24, 34 están acoplados a las una o más interfaces 22, 32. La una o más interfaces 22,32 pueden corresponder a una o más entradas y/o salidas para recibir y/o transmitir información, que pueden estar en valores digitales (bits) según un código o protocolo especificado, dentro de un módulo, entre módulos o entre módulos de diferentes entidades. Por ejemplo, una interfaz 22, 32 puede comprender circuitos de interfaz configurados para recibir y/o transmitir información. En ejemplos, una interfaz 22, 32 puede corresponder a cualquier medio para obtener, recibir, transmitir o proporcionar señales o información analógica o digital, por ejemplo, cualquier conector, contacto, clavija, registro, puerto de entrada, puerto de salida, conductor, carril, etc., que permita proporcionar u obtener una señal o información. Una interfaz 22, 32 puede configurarse para comunicarse (transmitir, recibir o ambos) de manera inalámbrica o por cable y puede configurarse para comunicar, es decir, transmitir y/o recibir señales, información con componentes internos o externos adicionales. La una o más interfaces 22, 32 pueden comprender componentes adicionales para permitir la comunicación en un sistema o red de comunicación (móvil), dichos componentes pueden incluir componentes de transceptor (transmisor y/o receptor), tales como uno o más Amplificadores de Bajo Ruido (Low-Noise Amplifier,LNA), uno o más Amplificadores de Energía (Power-Amplifier,PA), uno o más duplexores, uno o más diplexores, uno o más filtros o circuitos de filtro, uno o más convertidores, uno o más mezcladores, componentes de radiofrecuencia adaptados en consecuencia, etc. En general, una interfaz 22, 32 puede ser una interfaz física (por ejemplo, una interfaz Wi-Fi (Wireless Fidelity) o una interfaz 5G) o una interfaz virtual (por ejemplo, un punto final de túnel).

[0041] Uno o más dispositivos de procesamiento 24, 34 pueden implementarse usando una o más unidades de procesamiento, uno o más circuitos, cualquier medio para el procesamiento, tal como un procesador, un ordenador o un componente de hardware programable que puede operarse con software adaptado en consecuencia. En otras palabras, la función descrita del uno o más dispositivos de procesamiento 24, 34 también puede implementarse en software, que a continuación se ejecuta en uno o más componentes de hardware programables. Dichos componentes de hardware pueden comprender un procesador de propósito general, un Procesador de Señal Digital (Digital Signal Processor,DSP), un microcontrolador, etc.

[0043] Los ejemplos pueden proporcionar QoS celular dinámica en escenarios multiruta. Dicha adaptación dinámica de QoS en una primera ruta regulada puede reflejar la ausencia de una segunda ruta en una configuración multiruta. La primera ruta puede ser una ruta celular y la segunda ruta puede ser una ruta fija o Wi-Fi. En otro escenario, la primera ruta es una ruta satelital y la segunda ruta es una ruta celular/fija/Wi-Fi. En general, en línea con la descripción anterior del procedimiento 10, la primera y la segunda rutas de comunicación pueden usar diferentes tecnologías de acceso en la red de comunicación 400. La primera ruta de comunicación puede usar acceso inalámbrico y la segunda ruta de comunicación puede usar acceso por cable. En otros ejemplos, la primera y la segunda rutas de comunicación pueden usar diferentes Tecnologías de Acceso por Radio (Radio Access Technologies,RAT), tales como celular, Wi-Fi, satélite, etc. o diferentes túneles de protocolo. En otro ejemplo, la misma RAT podría usarse con múltiples túneles de protocolo como rutas de comunicación.

[0045] Esto puede tener el beneficio de que una primera ruta regulada en un sistema multiruta se vuelve menos o no regulada si una segunda ruta en un sistema multiruta no es usable. Para una funcionalidad adecuada, esto puede requerir un mecanismo/entidad de detección para la ausencia de la segunda ruta, por ejemplo, 3GPP PMF (Función de medición del rendimiento), un mecanismo de sondeo (por ejemplo, ping) o información relacionada con el acceso desde MSAN (Nodo de acceso multiservicio), BNG (Puerta de enlace de red de banda ancha), AGF (Función de puerta de enlace de acceso), Unidad de radio, información del UE.

[0047] Además, los ejemplos pueden proporcionar un motor de adaptación de QoS, que se encarga de controlar el nivel de QoS (por ejemplo, a través de un perfil de QoS, flujo de QoS, etc.) de la primera ruta. La adaptación 14 de la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación puede comprender cambiar un perfil de QoS asociado con la comunicación en la primera ruta de comunicación. En caso de ausencia determinada por la entidad de detección, el motor de adaptación (aparato 20, 30 para mantener la QoS) activa una nueva indicación de QoS en la primera ruta. Preferentemente, esto aumenta una indicación de QoS existente o aplica una mejor QoS que la predeterminada. Una QoS en la primera ruta de comunicación aumenta si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación indica que la segunda ruta de comunicación está interrumpida.

[0049] Las posibles tecnologías que facilitan la indicación de QoS son DiffServ (servicios diferenciados), IP ToS (tipo de protocolo de Internet fuera de servicio), QCI (identificador de clase de QoS), QFI (indicador de flujo de QoS) o segmentación de red (segmentos con diferentes perfiles/configuraciones de QoS).

[0050] Por ejemplo, diffserv, abreviatura de Servicios Diferenciados, es una arquitectura de red informática que especifica una estrategia escalable y flexible para gestionar el tráfico de red y proporcionar QoS en las redes IP modernas. Diffserv clasifica, gestiona y dirige eficazmente el tráfico de red dividiéndolo en diferentes clases según los requisitos comerciales. Cada clase refleja un nivel específico de calidad de servicio. Diffserv usa un campo en el encabezado IP para la clasificación de paquetes, lo que permite a los enrutadores y conmutadores asignar la prioridad adecuada a cada paquete de datos y reenviarlos según una política de servicio predeterminada, lo que permite la priorización de ciertos tipos de tráfico sobre otros. Esto hace que Diffserv sea crucial para las redes donde cierto tráfico de datos requiere una prioridad más alta, como VoIP (Voz sobre IP) o transmisión de medios, lo que garantiza un alto rendimiento y minimiza la latencia.

[0051] Otro ejemplo es IP ToS, que es un mecanismo aplicado a la gestión de la QoS en las redes que implementan IP para la transmisión de datos. Es esencialmente un campo en el encabezado de un paquete IP que permite que los paquetes se clasifiquen y prioricen en consecuencia para fines de control de tráfico. Esta priorización aborda principalmente aspectos como la velocidad, la fiabilidad y la seguridad en las redes de datos. Al establecer valores de ToS particulares, puede controlar de manera efectiva cómo varios dispositivos de red manejan los paquetes. El sistema IP ToS ha mantenido su relevancia incluso con la introducción de tecnologías más nuevas, incluido el punto de código de servicios diferenciados (Differentiated Services Code Point,DSCP), debido a su papel fundamental en el manejo de datos de red.

[0052] Por ejemplo, después de que regrese una segunda ruta ausente, el nivel de QoS de la primera ruta se reduce a un valor menor. Preferentemente, el primer nivel de QoS de la ruta se establece en el valor, que se aplicó en el período anterior de la segunda ruta actual. Para ello, pueden usarse las mismas tecnologías que las anteriores para cambiar el nivel de QoS. Una QoS en la primera ruta de comunicación puede disminuir si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación indica que la segunda ruta de comunicación está disponible nuevamente después de haber sido interrumpida. En ejemplos adicionales, el procedimiento 10 puede comprender supervisar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación 26 y adaptar una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación 28 según la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación. Por lo tanto, al menos en algunos ejemplos, la compensación de QoS puede ser mutua entre las rutas de comunicación.

[0053] Otro ejemplo puede abordar la QoS general que experimenta un usuario en la sesión de comunicación multiruta. El procedimiento 10 puede a continuación comprender entonces supervisar una QoS combinada proporcionada a través de las rutas de comunicación primera y segunda. Según la QoS combinada, y un objetivo de QoS general o combinado, puede adaptarse la QoS individual proporcionada en las rutas de comunicación primera y segunda.

[0054] En ejemplos más específicos, el procedimiento anterior 10 se aplica en un sistema 3GPPATSSS, un sistema de acceso híbrido o un sistema multiruta de extremo a extremo. La sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación puede ser a continuación una sesión de Unidad de Datos de Paquetes de Acceso Múltiple, MA-PDU, en un sistema de Dirección, Conmutación y División de Tráfico de Acceso al Proyecto de Asociación de 3ª Generación, ATSSS. De manera adicional o como alternativa, la sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación es un sistema de acceso híbrido y/o un sistema multiruta de extremo a extremo.

[0055] En el caso de un sistema ATSSS 3GPP, los ejemplos pueden interactuar con una sesión MA-PDU según la Fig.3 y modificar los parámetros de QoS de la sesión MA-PDU. Esto es necesario porque hasta ahora la Especificación Técnica (Technical Specification, TS) 23.501 V18.0 cláusula 5.23.4 aconseja aplicar la misma QoS para el acceso 3GPP y sin 3GPP según el flujo de QoS MA-PDU especificado. Eso conducirá a un cuello de botella de rendimiento en el acceso restante si el otro acceso de la sesión MA-PDU no está disponible y es necesario entregar más datos sobre el acceso restante. Un posible escenario podría ser establecer un nivel de QoS bajo si una sesión de MA-PDU está conectada a través de dos accesos (3GPP y sin 3GPP) y si, por ejemplo, la PMF (Función de medición del rendimiento) detecta una interrupción de una ruta de acceso, la sesión de MA-PDU se aprovisiona para un nivel de QoS más alto.

[0056] La Fig.3 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de una sesión MA-PDU. La Fig.3 muestra una aplicación 302 que se ejecuta en un UE 304 a la izquierda. Desde el UE 304 hay dos rutas de comunicación, una primera ruta de comunicación usa el acceso 3GPP 306 en la parte superior, que opcionalmente se conecta a través de la interfaz N3 a la función de plano de usuario (User Plane Function, UPF) 308. El acceso 3GPP 306 ofrece una red de acceso por radio (Radio Access Network,RAN) y se conecta al UPF 308.

[0057] La UPF 308 es un componente de la red central, por ejemplo, en el sistema de infraestructura central móvil de Nueva Radio (New Radio,NR) según lo define el 3GPP. Opcionalmente, la UPF 308 maneja los datos de usuario. En el plano de señalización (no mostrado en la Fig. 3) una función de gestión de acceso y movilidad (Access and Mobility management Function, AMF) accede al UE y a la (R)AN. El punto de referencia entre el acceso 306 y la red central se denomina "NG". Este punto de referencia está constituido por varias interfaces, por ejemplo, N3.

[0058] Pueden encontrarse más detalles de la UPF 308 en el documento 3GPP TS 23.501 (por ejemplo, el documento V16.17.0 (2023-06)). Por ejemplo, la UPF 310 proporciona el punto de interconexión entre la infraestructura móvil y la red de datos (DN, servidor 312), es decir, encapsulación y desencapsulación del protocolo de tunelización GPRS para el plano de usuario (GPRS Tunnelling Protocol for the user plane,GTPU). La UPF 308 proporciona además un punto de anclaje de sesión (PDU Session Anchor,PSA) de unidad de datos de protocolo (Protocol Data Unit,PDU) 310 para permitir la movilidad dentro y entre tecnologías de acceso por radio (Radio Access Technologies,RAT). La UPF (PDU Session Anchor,PSA) 310 es la entidad de protocolo relevante para ATSSS a medida que se terminan las rutas 3GPP y sin 3GPP. Además, proporciona un manejo de QoS por flujo, que incluye el marcado de paquetes a nivel de transporte para el enlace ascendente (Uplink, UL) y el enlace descendente (Downlink, DL), la limitación de velocidad y el marcado de QoS reflectante (DiffServ Code Point,DSCP) en el DL. La UPF (PDU Session Anchor,PSA) 310 también se muestra en la Fig.3. La interfaz N9 se encuentra entre dos UPF (es decir, una UPF intermedio 308 y el anclaje de sesión UPF 310). La UPF (PDU Session Anchor,PSA) 310 a continuación se acopla a través de la interfaz N6 al servidor 312.

[0060] Como se muestra adicionalmente en la Fig.3, una segunda ruta en la parte inferior muestra un acceso sin 3GPP 314, por ejemplo, este puede ser un acceso cableado o inalámbrico, por ejemplo, acceso Wi-Fi (fidelidad inalámbrica). En la ruta inferior, el acceso sin 3GPP 314 está acoplado a una función de interconexión sin 3GPP (non-3GPP InterWorking Function,N3IWF) 316. Detalles sobre la función de la N3IWF 316 puede encontrarse, por ejemplo, en el documento 3GPP TS 24.502 V16.10.0 y versiones posteriores de este. La N3IWF 316 permite a un UE establecer una conexión segura a la red central 5G a través de un acceso sin 3GPP no confiable. Otra interfaz N3 se acopla opcionalmente a la UPF 318. Una interfaz N9 se acopla además a la UPF (PDU Session Anchor,PSA) 310. La Fig.3 ilustra además la sesión MA-PDU 320, comprendiendo dos rutas 322 (a través del acceso 3GPP) y 324 (a través del acceso sin 3GPP).

[0062] La Fig. 3 representa el principio de una sesión MA-PDU. Siguiendo la Sección 5.32.2 del documento TS 23.501 (v16.17.0), el procedimiento de establecimiento es en gran parte similar al de una sesión de PDU de acceso único tradicional, pero define en su lugar el tipo de solicitud de la sesión de PDU como "solicitud de PDU de MA" en el acceso 3GPP y sin 3GPP usando el mismo ID (identificación) de sesión de PDU. Este procedimiento es seguido por un establecimiento de dos túneles N3/N9 (322, 324, uno por acceso) dentro de esta sesión MA-PDU, que ambos pueden usarse para la comunicación NAS (Estrato Sin Acceso) y el enrutamiento del tráfico hacia la interfaz N6 que se conecta al servidor 312. Los túneles pueden distinguirse por la definición del tipo de acceso (3GPP o sin 3GPP) definido durante la primera etapa de un establecimiento de sesión de PDU como se define en la sección 4.3.2.2 del documento TS 23.502. El uso y la distribución del tráfico de los dos túneles depende de la función de dirección ATSSS (dirección, conmutación y división del tráfico de acceso) seleccionada (sección 5.32.6, del documento TS 23.501) y del modo de dirección (sección 5.32.8, del documento TS 23.501).

[0064] Puede preestablecerse una selección de modo de dirección ATSSS para un programador, asignando paquetes de datos a las diferentes rutas. En línea con el documento 3GPPTS 23.501 V16.17.0 (2023-06), sección 5.32.8, las Reglas ATSSS pueden ser comunicadas por una Función de Gestión de Sesión (Session Management Function,SMF).

[0065] Cada regla ATSSS puede contener un Descriptor de Selección de Acceso que puede contener los siguientes componentes:

[0067] -un modo de dirección, que determina cómo debe distribuirse el tráfico del SDF (flujo de datos de servicio) coincidente a través de los accesos 3GPP y sin 3GPP.

[0069] Se admiten los siguientes modos de dirección:

[0071] -activo-en espera: se usa para dirigir un SDF en un acceso (el acceso activo), cuando este acceso está disponible, y para cambiar el SDF al otro acceso disponible (el acceso en espera), cuando el acceso activo no está disponible. Cuando el acceso activo vuelve a estar disponible, el SDF se conmuta de nuevo a este acceso. Si el acceso en espera no está definido, entonces el SDF solo se permite en el acceso activo y no puede transferirse en otro acceso.

[0072] -Retraso más pequeño: se usa para dirigir un SDF al acceso que se determina que tiene el menor tiempo de ida y vuelta (Round-Trip Time, RTT). Como se define en la cláusula 5.32.5 del documento 3GPP TS 23.501 V16.17.0 (2023-06), el UE y la UPF (Función de Plano de Usuario) pueden obtener mediciones para determinar el RTT sobre acceso 3GPP y sobre acceso sin 3GPP. Además, si un acceso deja de estar disponible, todo el tráfico SDF se conmuta al otro acceso disponible. Solo puede usarse para el SDF sin GBR (tasa de bits garantizada).

[0073] -Equilibrado de cargas: se usa para dividir un SDF en ambos accesos si ambos accesos están disponibles. Contiene el porcentaje del tráfico SDF que debe enviarse sobre acceso 3GPP y sobre acceso sin 3GPP. El equilibrio de carga solo es aplicable a SDF sin GBR. Además, si un acceso deja de estar disponible, todo el tráfico SDF se conmuta al otro acceso disponible, como si el porcentaje del tráfico SDF transportado a través del acceso disponible fuera del 100 %.

[0074] -Basado en prioridades: se usa para dirigir todo el tráfico de un SDF al acceso de alta prioridad, hasta que se determina que este acceso está congestionado. En este caso, el tráfico del SDF se envía también al acceso de baja prioridad, es decir, el tráfico SDF se divide en los dos accesos. Además, cuando el acceso de alta prioridad deja de estar disponible, todo el tráfico SDF se conmuta al acceso de baja prioridad. La forma en que el UE y la UPF determinan cuándo se produce una congestión en un acceso depende de la implementación. Solo puede usarse para el SDF sin GBR.

[0075] La regla ATSSS también puede contener una Funcionalidad de dirección, que identifica si se debe usar la funcionalidad MPTCP (Protocolo de control de transmisión multiruta) o la funcionalidad ATSSS-LL para dirigir el tráfico del SDF coincidente. Esto se usa cuando el UE admite múltiples funcionalidades para ATSSS, como se especifica en la cláusula 5.32.6 ("Support of Steering Functions") en el documento TS 23.501 V16.17.0 (2023-06).

[0076] Similar a una sesión de PDU de acceso único, una sesión de MA- PDU puede transportar flujos de QoS, que se describe con más detalle en la sección 5.32.4 del documento TS 23.501 para ser independiente del acceso:

[0077] Una diferencia en comparación con la sesión de PDU de acceso único es que en una sesión de MA-PDU puede haber túneles de plano de usuario separados entre la AN y el PSA, cada uno asociado con un acceso diferente. Sin embargo, el flujo de QoS no está asociado convencionalmente con un acceso específico, es decir, es independiente del acceso, por lo que se admite la misma QoS cuando el tráfico se distribuye a través de accesos 3GPP y sin 3GPP. En un sistema convencional, una función de gestión de sesión (Session Management Function, SMF) proporcionará el mismo QFI (Indicador de flujo de QoS) en accesos 3GPP y sin 3GPP, de modo que se admita la misma QoS en ambos accesos.

[0078] Un concepto diferente se aplicará, por ejemplo, en el escenario de acceso híbrido, donde la disponibilidad del tramo de acceso fijo controla el valor de QoS de la sesión de la PDU celular. Entonces, por ejemplo, la clasificación "hierro" en la red celular se libera si no hay acceso fijo y se aplica si está disponible.

[0079] Para los sistemas multiruta, que no permiten controlar la QoS en toda la cadena de transporte, puede usarse una API de red (interfaz de programación de aplicaciones), por ejemplo, una NEF (función de exposición de red). A continuación, los ejemplos pueden usar un motor de adaptación de QoS para informar a la API de red responsable de la parte de la cadena de transporte que no está bajo influencia directa.

[0080] En un ejemplo mejorado, el nivel de QoS de la primera ruta se modifica según las adaptaciones de QoS anteriores o anticipadas de la segunda ruta. El procedimiento 10 puede comprender además predecir cambios de QoS para la segunda ruta de comunicación y adaptar la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación según el cambio de QoS predicho para la segunda ruta de comunicación. Esto puede tener la ventaja de evitar la congestión de señalización, cuando se esperan cambios de QoS a alta frecuencia o un posible conflicto de recursos cuando puede esperarse que una celda esté muy cargada en un momento determinado.

[0081] En un ejemplo mejorado adicional, se detecta una manipulación de la segunda ruta que tiene como objetivo obtener una mejor QoS en la primera ruta. Por ejemplo, una medición MSAN o BNG demuestra que el cable de cobre DSL (Digital Subscriber Line) funciona y proporciona esta información a la entidad de detección o adaptación. El procedimiento 10 comprende además detectar una manipulación de la segunda ruta de comunicación y abstenerse de aumentar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación si se detecta una manipulación de la segunda ruta de comunicación. Esto puede tener el beneficio de que, por ejemplo, se detecta la extracción prevista del cable DSL y evita el uso celular o satelital de alta QoS.

[0082] La Fig.4 muestra diagramas de rendimiento en un ejemplo de una sesión MA-PDU con uso simultáneo de una ruta Wi-Fi. La Fig.4 ilustra un dispositivo Wi-Fi 402 que se comunica con un Punto de Acceso Wi-Fi (Access Point,AP) 404. Entre el rendimiento se ilustra y se supone que se establece un contexto Wi-Fi de alta calidad de servicio. En la parte inferior, se muestra un dispositivo ATSSS 406 que tiene una sesión MA-PDU con el punto de acceso Wi-Fi 404 y una red celular 408. Entre los dos rendimientos se ilustran el punto de acceso Wi-Fi 404 y la red celular 408. En este ejemplo, la sesión de comunicación multiruta es una sesión MA-PDU, y la red de comunicación es una red central de comunicación del Proyecto de Asociación de 3a Generación. Por ejemplo, uno de los nodos de comunicación es el equipo de usuario, por ejemplo, el dispositivo ATSSS 406.

[0083] La Fig.4 muestra un dispositivo con capacidad ATSSS 406 que abarca una sesión MA-PDU a través de Wi-Fi y acceso celular para la división del tráfico y un dispositivo Wi-Fi 402 conectado a través de Wi-Fi. En el caso del dispositivo Wi-Fi 402, la QoS Wi-Fi se establece alta y para el dispositivo ATSSS 406 baja. El efecto se hace visible cuando el dispositivo ATSSS 406 inicia una transmisión en el orden de magnitud de la capacidad del enlace Wi-Fi y prefiere enviar el tráfico a través del acceso Wi-Fi. Esto ocupa todo el enlace Wi-Fi hasta el momento en que el dispositivo Wi-Fi 402 inicia una transmisión fluctuante. Debido a una mayor QoS, el dispositivo Wi-Fi 402 usa los recursos del Wi-Fi arbitrariamente, lo que conducirá a una disponibilidad de recursos reducida del Wi-Fi para la sesión MA-PDU. Dado que la función de división ATSSS puede distribuir el tráfico a través de los enlaces, el enlace celular se usa para compensar la menor disponibilidad de recursos del Wi-Fi. En un ejemplo, una vez que la ruta Wi-Fi se carga, el perfil de QoS para la ruta celular del dispositivo ATSSS 406 se reconfigura de "hierro" a una clase superior, para que la ruta celular compense la disminución de la capacidad de transmisión en la ruta Wi-Fi.

[0084] Los aspectos y características descritos en relación con uno particular de los ejemplos anteriores también pueden combinarse con uno o más de los ejemplos adicionales para reemplazar una característica idéntica o similar de ese ejemplo adicional o para introducir adicionalmente las características en el ejemplo adicional.

[0086] Los ejemplos pueden ser además o estar relacionados con un programa (informático) que incluye un código de programa para ejecutar uno o más de los procedimientos anteriores cuando el programa se ejecuta en un ordenador, procesador u otro componente de hardware programable. Por lo tanto, las etapas, operaciones o procesos de diferentes de los procedimientos descritos anteriormente también pueden ser ejecutados por ordenadores programados, procesadores u otros componentes de hardware programables. Los ejemplos también pueden cubrir dispositivos de almacenamiento de programas, tales como medios de almacenamiento de datos digitales, que son legibles por máquina, por procesador o por ordenador y codifican y/o contienen programas e instrucciones ejecutables por máquina, por procesador o por ordenador. Los dispositivos de almacenamiento de programas pueden incluir o ser dispositivos de almacenamiento digital, medios de almacenamiento magnéticos tales como discos y cintas magnéticos, unidades de disco duro o medios de almacenamiento de datos digitales legibles ópticamente, por ejemplo. Otros ejemplos también pueden incluir ordenadores, procesadores, unidades de control, matrices lógicas programables (de campo) (Field Programmable Logic Array,(F)PLA), matrices de compuertas programables (de campo) (Field Programmable Gate Array,(F)PGA), unidades de procesador de gráficos (Graphics Processor Unit,GPU), circuitos integrados específicos de la aplicación (Application-Specific Integrated Circuits,ASIC), circuitos integrados (Integrated Circuits,IC) o sistemas de sistema en un chip (System-on-A-Chip,SoC) programados para ejecutar las etapas de los procedimientos descritos anteriormente.

[0088] Se entiende además que la descripción de varias etapas, procesos, operaciones o funciones descritas en la descripción o las reivindicaciones no debe interpretarse como una implicación de que estas operaciones dependen necesariamente del orden descrito, a menos que se indique explícitamente en el caso individual o sea necesario por razones técnicas. Por lo tanto, la descripción anterior no limita la ejecución de varias etapas o funciones a un orden determinado. Además, en ejemplos adicionales, una sola etapa, función, proceso u operación puede incluir y/o dividirse en varias subetapas, -funciones, -procesos u -operaciones.

[0090] Si se han descrito algunos aspectos en relación con un dispositivo o sistema, estos aspectos también deben entenderse como una descripción del procedimiento correspondiente. Por ejemplo, un bloque, dispositivo o aspecto funcional del dispositivo o sistema puede corresponder a una característica, tal como una etapa de procedimiento, del procedimiento correspondiente. En consecuencia, los aspectos descritos en relación con un procedimiento también se entenderán como una descripción de un bloque correspondiente, un elemento correspondiente, una propiedad o una característica funcional de un dispositivo o un sistema correspondientes.

[0092] Las siguientes reivindicaciones se incorporan en la descripción detallada, donde cada reivindicación puede ser independiente como un ejemplo separado. También debe tenerse en cuenta que, aunque en las reivindicaciones una reivindicación dependiente se refiere a una combinación particular con una o más de otras reivindicaciones, otros ejemplos también pueden incluir una combinación de la reivindicación dependiente con el objeto de cualquier otra reivindicación dependiente o independiente. Dichas combinaciones se proponen explícitamente, a menos que se indique en el caso individual que no se pretende una combinación particular. Además, las características de una reivindicación también deben incluirse para cualquier otra reivindicación independiente, incluso si esa reivindicación no se define directamente como dependiente de esa otra reivindicación independiente.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento (10) para mantener la Calidad de Servicio, QoS, en un aparato (20; 30) para mantener la QoS de una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación (400), comprendiendo la sesión de comunicación multiruta al menos las primera y segunda rutas de comunicación (26; 28), comprendiendo el procedimiento (10)

supervisar (12) una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) usando uno o más dispositivos de procesamiento (24, 34) del aparato (20; 30); y

adaptar (14) una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26) según la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) usando el uno o más dispositivos de procesamiento (24, 34) del aparato (20; 30),

donde adaptar (14) la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26) comprende cambiar un perfil de QoS asociado con la comunicación en la primera ruta de comunicación (26).

2. El procedimiento (10) según la reivindicación 1, donde las primera y segunda rutas de comunicación (26; 28) usan diferentes tecnologías de acceso en la red de comunicación (400).

3. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones 1 o 2, donde la primera ruta de comunicación (26) usa acceso inalámbrico y donde la segunda ruta de comunicación (28) usa acceso por cable.

4. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones 1 o 2, donde la primera y segunda rutas de comunicación (26; 28) usan diferentes tecnologías de acceso por radio.

5. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, donde una QoS en la primera ruta de comunicación (26) aumenta si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) indica que la segunda ruta de comunicación (28) está interrumpida.

6. El procedimiento (10) según la reivindicación 5, donde una QoS en la primera ruta de comunicación (26) disminuye si la supervisión de la QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) indica que la segunda ruta de comunicación (28) está disponible nuevamente después de haber sido interrumpida.

7. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además supervisar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26); y

adaptar una QoS proporcionada en la segunda ruta de comunicación (28) según la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26).

8. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además supervisar una QoS combinada proporcionada a través de las primera y segunda rutas de comunicación (26; 28); y

adaptar la QoS individual proporcionada en las primera y segunda rutas de comunicación (26; 28) según la QoS combinada.

9. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además

predecir cambios de QoS para la segunda ruta de comunicación (28); y

adaptar la QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26) según el cambio de QoS previsto para la segunda ruta de comunicación (28).

10. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, donde la sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación es una sesión de Unidad de Datos de Paquetes de Acceso Múltiple, MA-PDU, en un sistema de Dirección, Conmutación y División de Tráfico de Acceso al Proyecto de Asociación de 3<ª>Generación, ATSSS.

11. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, donde la sesión de comunicación multiruta entre los dos nodos de comunicación es un sistema de acceso híbrido y/o un sistema multiruta de extremo a extremo.

12. El procedimiento (10) según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además

detectar una manipulación de la segunda ruta de comunicación (28); y

abstenerse de aumentar una QoS proporcionada en la primera ruta de comunicación (26) si se detecta una manipulación de la segunda ruta de comunicación (28).

13. Un producto de programa informático que tiene un código de programa para realizar uno de los procedimientos (10) según una de las reivindicaciones 1 a 12, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador, un procesador o un componente de hardware programable.

14. Un aparato (20; 30) para mantener la Calidad de Servicio, QoS, de una sesión de comunicación multiruta entre dos nodos de comunicación en una red de comunicación (400), la sesión de comunicación multiruta comprende al menos una primera y segunda rutas de comunicación (26; 28), comprendiendo el aparato (20; 30)

una o más interfaces (22; 32) configuradas para comunicarse en la red de comunicación (400); y

uno o más dispositivos de procesamiento (24, 34) configurados para realizar uno de los procedimientos (10) según las reivindicaciones 1 a 12.