MX2014014230A

MX2014014230A - Metodo y sistema para uso eficiente de recursos de radio en servicios de multidifusion en sistemas de comunicacion inalambricos mobiles.

Info

Publication number: MX2014014230A
Application number: MX2014014230A
Authority: MX
Inventors: Channasandra Ravishankar; Deepak Arur; Nassir Benammar
Original assignee: Hughes Network Systems Llc
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2015-05-07
Also published as: EP2853135A1; WO2013177345A1; US20130315125A1; IN2014MN02415A; US9088963B2; EP2853135A4; MX338376B; EP2853135B1

Abstract

Se proveen procedimientos para comunicaciones de multidifusión eficiente en recursos en sistemas satelitales móviles. Una compuerta inalámbrica está configurada para encapsular los mensajes de señalización de multidifusión recibidos de los canales remotos participantes. La encapsulación es compatible con la red central del sistema, mediante lo cual la señalización se hace pasar a través de la red central sin detectar. La señalización es recibida por una compuerta de multidifusión y provee información de IP y de direccionamiento de puertos necesaria para que la compuerta de multidifusión encapsule los datos de sesión de multidifusión de manera compatible con la red central. Después de recibir los datos de sesión de multidifusión de un servidor de multidifusión, la compuerta de multicanal replica y encapsula cada paquete de datos con direccionamiento de IP y puerto para cada terminal remota participante que también se hace pasar a través de la red central sin detectar. La compuerta inalámbrica recibe los paquetes de datos replicados y en base a la información de encapsulación transmite cada paquete de datos recibido vía transmisión de difusión a cada celda en donde las terminales participantes están ubicadas.

Description

METODO Y SISTEMA PARA USO EFICIENTE DE RECURSOS DE RADIO EN SERVICIOS DE MOLTIDIFUSION EN SISTEMAS DE COMÜNICACIÓN INALAMBRICOS MÓBILES SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de la fecha de presentación anterior en virtud de 35 USC § 119(e) de la solicitud de patente estadounidense provisional No. de Serie 61/650,443 (presentada el 22 de mayo de 2012), toda la cual es incorporada en la presente por referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de comunicaciones terrestres siguen proporcionando servicios multimedia de velocidad cada vez más y más alta (por ejemplo, voz, datos, video, imágenes, etc.) a los usuarios finales. Tales servicios (por ejemplo, servicios de tercera generación (3G) y cuarta generación (4G)) también pueden acomodar calidad de servicio (QoS) diferenciada a través de varias aplicaciones. Para facilitar esto, las arquitecturas terrestres se están moviendo hacia una arquitectura completamente de Protocolo de Internet (IP) de extremo a extremo que unifica todos los servicios, incluyendo voz, sobre el portador de IP. En paralelo, se están diseñando sistemas satelitales móviles (MMS) para complementar y/o coexistir con la cobertura terrestre, dependiendo de las regulaciones de participación en el espectro electromagnético y dependiendo de la elección del operador. Con los avances en el poder de procesamiento de las computadoras de escritorio, el usuario promedio ha crecido acostumbrado a aplicaciones sofisticadas (por ejemplo, flujo de video, difusiones de radio, juegos de video, etc.), que colocan enorme tensión sobre los recursos de la red. Los servicios de Internet, también como otros servicios de IP, dependen de protocolos y arquitecturas de red que ofrecen mayor flexibilidad y solidez; sin embargo, tal infraestructura puede ser ineficiente en el transporte de tráfico de IP, lo que puede dar como resultado gran tiempo de respuesta del usuario, particularmente si el tráfico tiene que recorrer una red intermedia con una latencia relativamente grande (por ejempo, una red satelital). Para promover mayor adopción de servicios de comunicaciones de datos, la industria de telecomunicaciones, desde los fabricantes hasta los proveedores de servicio, han acordado, a costa de grandes gastos y esfuerzo, desarrollar estándares para protocolos de comunicación que son fundamentales a los varios servicios y aspectos.

Sin embargo, los sistemas satelitales plantean desafíos de diseño únicos con respecto a los sistemas terrestres. Esto es, los sistemas satelitales móviles tienen diferentes atributos que hacen a los diseños terrestres ya sea no aplicables o ineficientes para los sistemas satelitales. Por ejemplo, los sistemas satelitales son caracterizados por largos retardos (tan largos como de 260 ms unidireccionales) entre un dispositivo de terminal de usuario y una estación base, en comparación con retardos relativamente cortos (por ejemplo de milisegundos o menos) en los sistemas celulares terrestres - lo que implica que los protocolos en los enlaces satelitales tienen que ser mejorados para minimizar el impacto de los retardos de propagación largos. Adicionalmente, los enlaces satelitales comúnmente tienen márgenes de enlace más pequeños que los enlaces terrestres para un amplificador de potencia de terminal de usuario y características de antena dados; esto implica que se necesitan eficiencia espectral y eficiencia de potencia más altos en los enlaces satelitales. Además, los recursos de transmisión o canal satelitales representan recursos limitados, en donde el despliegue de recursos de transmisión adicionales es significativamente más caro, difícil y toma mucho tiempo, en comparación con los recursos de radio terrestres. Así, los recursos de transmisión de un sistema satelital deben ser usados eficientemente para maximizar el ancho de banda disponible, con el fin de proveer la calidad de servicio requerida para el extenso y diverso surtido de aplicaciones de servicio disponibles al usuario móvil y para maximizar el número de usuarios potenciales en un sistema sin afectar adversamente la calidad de servicio.

Un servicio de multidifusión de IP es un servicio de punto a multipuntos, en donde los anfitriones o usuarios se unen en una sesión de multidifusión de IP al usar protocolos de anfitrión-ruteador, tales como el Protocolo de Manejo de Grupo de Internet (IGMP). Las redes de IP inalámbricas tradicionales son desarrolladas comúnmente a base de arquitecturas y protocolos de unidifusión. Así, bajo una estructura o infraestructura de unidifusión, para una sesión de multidifusión, cada paquete de IP de la sesión de multidifusión debe ser transmitido individualmente a cada anfitrión participante vía un enlace inalámbrico (por ejemplo, de una manera de unidifusión o de punto a punto). Por consiguiente, tal sesión de multidifusión utilizaría tantos recursos de radio como anfitriones participantes hay en una sesión de multidifusión, lo que consume ineficientemente extensos recursos de radio para una sesión de multidifusión.

Por consiguiente, lo que se necesita es un procedimiento para el uso eficiente de recursos de radio y espectrales para servicios de multi-difusión en sistemas de comunicaciones móviles inalámbricas terrestres y satelitales. Lo que se necesita adicionalmente es un procedimiento para el uso eficiente de recursos de radio para la transmisión segura de flujos de datos de multidifusión en un sistema satelital móvil. Hay necesidad además de un proceso que facilite el diseño óptimo de atributos de capa física (por ejemplo, modulación, codificación, potencia, etc.) de manera que proporcione eficiencia espectral adicional en el uso de recursos de satélite o radio.

ALGUNAS MODALIDADES EJEMPLARES La presente invención aborda ventajosamente los requerimientos y necesidades anteriores, también como otras, al proveer arquitecturas de sistema y métodos para la provisión de servicios de multidifusión de IP seguros en sistemas de comunicaciones móviles inalámbricos terrestres y satelitales, que obtienen eficiencia de recursos de radio y espectrales mejorada.

De acuerdo con modalidades ejemplares, la red de acceso por radio (RAN) de un sistema de comunicaciones inalámbrico móvil emplea protocolos para rastrear participantes del anfitrión de sesión de multidifusión en una base por célula, para encapsulación de mensajería de plano de control de multidifusión de anfitriones de terminal y para desencapsulación de flujos de plano de datos de multidifusión de un servidor de contenido de multidifusión (CS). De acuerdo con modalidades ejemplares, se provee una compuerta de multidifusión (GGSN) que emplea protocolos para desencapsulación de mensajería de plano de control de multidifusión de anfitriones de terminal y para encapsulación de flujos de plano de datos de multidifusión. A manera de ejemplo, de acuerdo con tales modalidades ejemplares, los protocolos del MCG y la RAN facilitan funciones de dirección de red estándar y traducción de puerto (NAPT), construcción de árbol de multidifusión estándar, soportan direccionamiento de IP privada para anfitriones que participan en una sesión de multidifusión en una red de IP pública y la difusión de flujos de datos de multidifusión vía una sola transmisión de radio o recurso de transmisión de canal satelital a cada celula en la cual uno o más participantes del anfitrión residen. De acuerdo con modalidades ejemplares adicionales, se proveen protocolos de seguridad mediante los cuales se proporciona una clave compartida para asegurar los datos de una sesión de multidifusión a anfitriones participantes en los canales inalámbricos de una manera de unidifusión segura. De acuerdo con modalidades ejemplares adicionales, se proveen protocolos para el diseño óptimo de atributos de capa física para los canales de transmisión inalámbricos de una sesión de multidifusión, en base a retroalimentación de calidad de canal periódica de los anfitriones participantes. Así, estos y otros aspectos de modalidades ejemplares de la presente invención facilitan la utilización eficiente de recursos de radio y espectrales para servicios de multidifusión en sistemas de comunicaciones móviles inalámbricos terrestres o satelitales.

De acuerdo con una modalidad ejemplar, un método comprende recibir, por una compuerta de enlace inalámbrica de una red de comunicaciones, un paquete de mensajes de una terminal anfitrión, en donde el paquete de mensajes está destinado para un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y el paquete de mensajes incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión. El paquete de mensaje es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión. El paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte es transmitido al nodo de control de multidifusión, en donde el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte está configurado para dirigir el nodo de control de multidifusión para unirse a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión. De acuerdo con un ejemplo adicional, el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central y en lugar de transmitir el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, el paquete de túnel de unidifusión de red central es transmitido al nodo de control de multidifusión vía una red central de la red de comunicaciones. De acuerdo con un ejemplo adicional, un nodo de compuerta de enlace de la red central recibe el paquete de túnel de unidifusión de red central. La encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de red central es desencapsulada y la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte es traducida al convertir el por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión respectiva a identificadores de red traducidos correspondientes. El nodo de compuerta de enlace transmite el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido al nodo de control de multidifusión. De acuerdo con un ejemplo adicional, el nodo de control de multidifusión recibe el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido, desencapsula la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte y transmite el paquete desencapsulado a un servidor de multidifusión. A manera de ejemplo, la encapsulación del paquete de mensaje como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores de fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y la traducción de la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende convertir la dirección de IP privada de la terminal anfitrión a una dirección de IP pública de un operador que controla la sesión de multidifusión y convertir el puerto de TCP/UDP asignado a un puerto fuente modificado asignado a la terminal anfitrión respectiva para la sesión de multidifusión.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un método comprende recibir, por un nodo de control de multidifusión de una red de comunicaciones, un paquete de mensajes de control de multidifusión que se originó de una terminal anfitrión, en donde el paquete de mensajes de control de multidifusión incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión y en donde el mensaje de control de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión. Tras la recepción del paquete de túnel de capa de transporte por el nodo de control de multidifusión, se enlaza el nodo de control de multidifusión a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión. A manera de ejemplo, la encapsulación del mensaje de control de muítidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un método comprende recibir, por un nodo de control de multidifusión de una red de comunicaciones, un paquete de datos de multidifusión de un flujo de datos de multidifusión, en donde el paquete de datos de multidifusión incluye datos de sesión de una sesión de multidifusión, por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de la sesión de multidifusión. El paquete de datos de multidifusión es replicado para transmisión como una transmisión de unidifusión individual, vía una red central de la red de comunicaciones, a cada una de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión. Cada replicación del paquete de datos de multidifusión es encapsulada como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente del nodo de control de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una terminal respectiva de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión. Cada paquete de replicación encapsulado es transmitido, vía una red central de la red de comunicaciones, para su entrega a la terminal anfitrión respectiva. De acuerdo con un ejemplo adicional, un nodo de compuerta de enlace de la red central recibe los paquetes de replicación encapsulados. La encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte de cada uno de los paquetes de replicación encapsulados recibidos es traducida al convertir el por lo menos un identificador de destino de la terminal anfitrión respectiva a identificadores de red traducidos correspondientes. Cada paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central y cada paquete de túnel de unidifusión de red central es transmitido, vía una red central de la red de comunicaciones, a una compuerta de enlace inalámbrica de la red de comunicaciones para la entrega a la terminal anfitrión respectiva. De acuerdo con un ejemplo adicional, la compuerta de enlace inalámbrica recibe los paquetes de túnel de unidifusión de red central. Los paquetes de túnel de unidifusión de red central son desencapsulados para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, que incluyen los datos de sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión y el paquete de datos de multidifusión desencapsulado es transmitido como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de células de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada. A manera de ejemplo, los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprenden una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un método comprende recibir, por una compuerta de enlace inalámbrica de una red de comunicaciones, una pluralidad de paquetes de datos de multidifusión encapsulados, en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión comprende una replicación de un paquete de datos de un flujo de datos de multidifusión de una sesión de multidifusión, que incluye por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una sesión de multidifusión asociada y en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y por lo menos un identificador de destino de una respectiva terminal de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión. Los paquetes de datos de multidifusión son desencapsulados para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, que incluye los datos de la sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión y el paquete de datos de multidifusión desencapsulado es transmitido como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de celulas de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada. A manera de ejemplo, los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada uno de los paquetes de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprenden una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un aparato de una red de comunicaciones comprende un receptor configurado para recibir comunicaciones inalámbricas de terminales remotas. El aparato comprende además un procesador configurado para encapsular un paquete de mensajes recibido por el receptor de una terminal anfitrión remota, en donde el paquete de mensajes está destinado para un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y el paquete de mensajes incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión remota y en donde la encapsulación del mensaje comprende encapsulación como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión. El aparato comprende además un transmisor configurado para transmitir el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte al nodo de control de multidifusión, en donde el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte está configurado para dirigir el nodo de control de multidifusión para unirse a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión. De acuerdo con un ejemplo adicional, el procesador está configurado además para encapsular el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central, en donde, en lugar del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, el transmisor está configurado para transmitir el paquete de túnel de unidifusión de red central al nodo de control de multidifusión vía una red central de la red de comunicaciones. A manera de ejemplo, la encapsulación del paquete de mensaje como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un aparato de una red de comunicaciones comprende un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres de una red central de la red de comunicaciones. El aparato comprende además un procesador configurado para procesar un paquete de mensajes de control de multidifusión recibido por el receptor y procedente de una terminal anfitrión remota, en donde el paquete de mensajes de control de multidifusión incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión y en donde el mensaje de control de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión. Además, en base al procesamiento del paquete de mensaje de control de multidifusión, el procesador está configurado además para enlazar el aparato a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión. De acuerdo con un ejemplo adicional, el procesador está configurado además para desencapsular la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte y el aparato comprende además un transmisor configurado para transmitir el paquete desencapsulado a un servidor de multidifusión. A manera de ejemplo, la encapsulación del mensaje de control de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un aparato de una red de comunicaciones comprende un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres destinadas para la red de comunicaciones. El aparato comprende además un procesador configurado para procesar un paquete de datos de multidifusión de un flujo de datos de multidifusión recibido por el receptor, en donde el paquete de datos de multidifusión incluye datos de sesión de una sesión de multidifusión, por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de la sesión de multidifusión, en donde el procesamiento del paquete de datos de multidifusión comprende: replicar el paquete de datos para transmisión como una transmisión de unidifusión individual, vía una red central de la red de comunicaciones, a cada una de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión y encapsular cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente del nodo de control de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una terminal respectiva de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión. El aparato comprende además un transmisor configurado para transmitir cada paquete de replicación de encapsulado, vía una red central de la red de comunicaciones, para entrega a la terminal anfitrión respectiva. A manera de ejemplo, los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprenden una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, un aparato de una red de comunicaciones comprende un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres de una red central de la red de comunicaciones. El aparato comprende además un procesador configurado para procesar una pluralidad de paquetes de datos de multidifusión recibidos por el receptor de la red central, en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión comprende una replicación de un paquete de datos de un flujo de datos de multidifusión de una sesión de multidifusión, que incluye por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una sesión de multidifusión asociada y en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y por lo menos un identificador de destino de una respectiva terminal de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión, en donde el procesamiento de los paquetes de datos de multidifusión comprende desencapsulación de los paquetes de datos de multidifusión para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, incluyendo los datos de la sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión. El aparato comprende además un transmisor inalámbrico configurado para transmitir el paquete de datos de multidifusión desencapsulado como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de células de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada. A manera de ejemplo, los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada uno de los paquetes de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado.

Todavía otros aspectos, características y ventajas de la invención son fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, simplemente mediante la ilustración de un número de modalidades e implementaciones particulares, incluyendo el mejor modo contemplado para llevar a cabo la invención. La invención también es capaz de otras y diferentes modalidades y sus varios detalles pueden ser modificados en varios aspectos obvios, todo ello sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Así, consecuencia, los dibujos y la descripción han de considerarse como ilustrativos por naturaleza y no restrictivos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención es ilustrada a manera de ejemplo y no a modo de limitación, en las figuras de los dibujos adjuntos y en los cuales los números de referencia semejantes se refieren a elementos similares y en donde: Las figuras 1 y 2 ilustran diagramas de sistemas de comunicaciones aptos de proveer sesiones de comunicaciones a base de protocolo de Internet (IP) de un dominio terrestre (alámbrico o inalámbrico) a un dominio de satélite, de acuerdo con varias modalidades ejemplares; La figura 3 ilustra una arquitectura de multidifusión de IP de una red LAN cableada,·; La figura 4A ilustra la arquitectura de unidifusión de una red de área metropolitana (MAN) inalámbrica o red de área amplia (WAN); La figura 4B ilustra una arquitectura de unidifusión de una MAN o WAN inalámbrica de la figura 4A, con el despliegue del protocolo de servicio de difusión y multidifusión móvil (MBMS); La figura 4C ilustra una arquitectura de un sistema satelital móvil (MSS), con el despliegue de la figura 4C ilustra la arquitectura de un sistema satelital móvil (MSS), con el despliegue del protocolo de MBMS (MBMS); La figura 5 ilustra una arquitectura ejemplar de un sistema satelital móvil (MSS), con el despliegue de equipo y protocolos de multidifusión para servicios de multidifusión * de IP eficientes en recursos, de acuerdo con modalidades ejempiares; La figura 6 ilustra una función traducción de puerto de dirección de red (NAPT) ejemplar para mensajería de multidifusión de IP entre una terminal de usuario o anfitrión y una red de datos de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 7A ilustra flujos de datos ejemplares del plano de control de multidifusión de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 7B ilustra flujos de datos ejemplares del plano de datos de multidifusión de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 8 ilustra un proceso de enlace del portador de acceso por radio (RAB) auxiliado por UT ejemplar para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 9 ilustra procesos de seguridad de multidifusión y distribución de clave de seguridad de IP ejemplares para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 10 ilustra un ejemplo de un proceso de adaptación de enlace de capa física para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar; La figura 11 ilustra un diagrama de bloques de elementos físicos que se pueden utilizar para implementar ciertas modalidades ejemplares; La figura 12 ilustra un diagrama de bloques de componentes ejemplares de una terminal de usuario configurada para operar en los sistemas de las figuras 1 y 2, de acuerdo con una modalidad ejemplar y La figura 13 ilustra un conjunto de chips 1300 en los cuales se pueden implementar modalidades de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Se proveen arquitecturas de sistemay métodos para la provisión de servicios de multidifusión de IP seguros en sistemas de comunicaciones móviles inalámbricos terrestres y satelitales, que obtienen eficiencia de recursos de radio y espectrales mejorados. En la siguiente descripción, por propósitos de explicación, se resumen numerosos detalles específicos con el fin de proveer un entendimiento completo de las modalidades de la invención. Es evidente, sin embargo, para el experimentado en el arte que las modalidades de la invención pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos o con una disposición equivalente. En otros casos, estructuras y dispositivos bien conocidos son mostrados en forma de diagrama de bloques con el fin de evitar oscurecer innecesariamente las modalidades de la invención.

Aunque ciertas modalidades son discutidas con respecto a una arquitectura a base de protocolo de Internet (IP), se reconoce por aquel de habilidad ordinaria en el arte que estas modalidades tienen aplicabilidad a cualquier tipo de sistema de comunicaciones a base de paquetes y capacidades funcionales equivalentes.

Las figuras 1 y 2 ilustran diagramas de sistemas de comunicaciones capaces de proveer sesiones de comunicaciones a base de protocolo de Internet (IP) de un dominio terrestre (alámbrico o inalámbrico) a un dominio de satélite, de acuerdo con varias modalidades ejemplares. Por propósitos de ilustración, el sistema 100 de la figura 1 soporta servicios multimedia utilizando una arquitectura de protocolo de Internet (IP), de tal manera que las sesiones de comunicaciones de extremo a extremo se empaquetan. A manera de ejemplo, una red central terrestre (CN) 101 es una red central inalámbrica que es compatible con una arquitectura de tercera generación (3G) o cuarta generación (4G); por ejemplo, a base del proyecto de sociedad de tercera generación (3GPP). Por ejemplo, el sistema 100 puede utilizar una interfase de aire por satélite denotada como GMR-1 3G, que es una evolución de los estándares de interfase por aire de GMR-1; GMR-1 3G ha sido adoptado estándar del sistema satelital móvil por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU). La red central inalámbrica 101 puede también tener conectividad a una red de datos 103 y una red de telefonía 105.

Las redes 101, 103 y 105 pueden ser cualquier red alámbrica y/o inalámbrica apropiada. Por ejemplo, la red de telefonía 105 puede incluir una red de conmutación de circuitos, tales como la red telefónica pública conmutada (PSTN), una red digital de servicios integrados (ISDN), una centralita privada (PBX), una red telemática automotriz u otra red semejante. La red inalámbrica 101 (por ejemplo, sistema celular) puede emplear varias teenologías incluyendo por ejemplo, acceso múltiple por división de códigos (CDMA), velocidades de datos mejoradas para evolución global (EDGE), servicio de radio por paquetes general (GPRS), sistema global para comunicaciones móviles (GSM), subsistema multimedia de IP (IMS), sistema de telecomunicaciones móvil universal (UMTS), etc., también como cualquier otro medio inalámbrico apropiado, por ejemplo acceso por microondas (WiMAX), fidelidad inalámbrica (WiFi), satélite y los semejantes. Además, la red de datos 103 puede ser cualquier red de área local (LAN), red de área metropolitana (MAN), red de área amplia (WAN), Internet o cualquier otra red conmutada por paquetes apropiada, tal como una red conmutada por paquetes patentada comercial que tiene capacidades de protocolo de voz sobre Internet (VoIP), por ejemplo, una red de cable o fibra óptica patentada.

En el dominio satelital, se introduce un subsistema de estación base satelital (SBSS) 107 que implementa las modificaciones y mejoras necesarias para la operación eficiente en un satélite 109 a una o más terminales de usuario llla-llln. Estas terminales llla-llln pueden ser de varios tipos con diferentes factores de forma y capacidades de transmisión; por ejemplo terminales portátiles puras, asistentes digitales personales (PDA), terminales vehiculares, terminales portátiles, terminales fijas, terminales telemáticas automotrices, etc.

El SBSS 107 se comunica con la red inalámbrica 101, que incluye una red central (por ejemplo, 3G/4G) que no cambia de la red central terrestre. Esto permite consecuentemente que los operadores reutilicen los elementos de red central de 3G/4G existentes. La interfase entre el SBSS 107 y la red central de 3G/4G 101 puede ser una interfase terrestre estándar. Otra vez, una red de 3G se interconecta con la red central (CN) de 3G/4G 101 para transmitir paquetes de IP a redes externas tales como Internet. La red central (CN) 101 incluye un nodo de soporte de GPRS de servicio (SGSN) 121 y un nodo de soporte de GPRS de comcompuerta de enlace (GGSN) 123. El SGSN 121 es en general operable para transferir paquetes de datos a y desde UT 111 dentro de su área geográfica. Algunas de las funciones no limitantes del SGSN 121 incluyen enrutamiento y transferencia de paquetes, funciones de autentificación y cobro de los dispositivos móviles de GPRS, manejo de movilidad y manejo de enlace lógico. Un registro de localización del SGSN 121 guarda información de ubicación (por ejemplo, célula actual, registro de ubicación de visitante local) y perfiles de usuario de todos los usuarios de GPRS registrados con el SGSN 121. El GGSN 123 es responsable de enviar paquetes de usuario a redes a base de IP externas y enrutar paquetes de regreso al usuario móvil. El GGSN 123 es operable para convertir los paquetes de GPRS procedentes del SGSN 121 al formato de protocolo de datos por paquetes (PDP) apropiado y los envía a la red de datos por paquetes correspondiente. El GGSN 123 tiene varias funciones, incluyendo inspección de paquetes para detectar diferentes tipos de tráfico, que pueden ser usados para formar el tráfico bajo diferentes condiciones de carga de red. El GGSN 123 mantiene un registro de usuarios móviles activos anexados al SGSN 121. El GGSN 122 también es responsable del control de política, facturación y asignación de direcciones de IP a usuarios móviles. Cuando el GGSN 123 recibe datos destinados a un usuario específico enrutados a través de la red central (CN) 101, verifica si el usuario está activo. Por ejemplo, si la UT (terminal de usuario) 111 está activa, el GGSN 123 envía los datos al SGSN 121 y si la UT 111 no está activa, los datos son descartadados.

También se notará que la arquitectura del sistema 110 permite que el mismo elemento de red central se comunique simultáneamente con una estación base terrestre (no mostrada) y el SBSS 107. Esta capacidad es ilustrada en la figura 2. Como se ve, el sistema 100 permite que se efectúen procedimientos de transferencia entre la estación base terrestre y el SBSS 107 vía una red central 101 con procedimientos estándar definidos en sistemas terrestres. En este ejemplo, la UT 111 tiene capacidad de comunicarse sobre un enlace satelital o comunicarse directamente con una red de acceso por radio terrestre (RAN) 113 a la red central inalámbrica (CN) 101. La RAN 113 comprende un controlador de red de radio (RNC) 125 que es responsable de las funciones de manejo de recursos de radio ciertas funciones de manejo de movilidad de la red. A manera de ejemplo, la red de datos 103 está configurada como un IP/IMS (Subsistema multimedia de IP) con múltiples servidores de aplicación 115 que suministran contenido multimedia. La red de datos 103 se acopla a la PSTN 105 vía una comcompuerta de enlace multimedia 117; la PSTN 105 puede servir a una o más terminales de voz 119.

En el sistema 100, un portador de acceso por radio (RAB) es asociado con el contexto de protocolo de datos por paquete (PDP) mantenido entre la terminal del usuario (UT) 111 y la red central (CN) 101. Por ejemplo, un RAB puede ser establecido para señalización de llamada de protocolo de inicio de sesión (SIP) y ser mantenido en tanto que el usuario desee hacer y recibir llamadas. Otro RAB es establecido en demanda por el transporte de medios de voz mientras que una llamada está en sesión. La red de acceso por radio satelital establece y mantiene portadores de radio (RB) entre la UT 111 y el S-BSS 107 necesarios para satisfacer por ejemplo, requerimientos de calidad de servicio (QoS) de la señalización de llamada de SIP y RAB de plano de usario de voz sobre IP (VoIP). El portador de radio de señalización soporta conectividad de señalización entre la UT 111 y la red de acceso por radio satelital.

El protocolo de SIP es usado comúnmente para establecer el inicio y el manejo de una sesión. Un mensaje de SIP contiene principalmente tres secciones que detallan la sesión, sincronización y descripciones de medios. Un contexto de protocolo de datos por paquete (PDP) es creado por cada sesión iniciada, que contiene las características deseadas de la sesión específica, incluyendo el tipo de PDP y la QoS demandada entre otros parámetros. Un contexto de PDP puede ser visto como un conjunto de información mantenida por UT, GGSN y SGSN. Contiene un tipo de PDP que identifica el tipo de Red de Datos por Paquete (PDN), la dirección de PDP, información de QoS y otra información de sesión. La activación de un contexto de PDP se refiere a la creación del contexto de PDP en la UT, SGSN y GGSN, de tal manera que la UT se puede comunicar con una entidad en PDN usando la dirección de PDP mantenida en el contexto de PDP. Además, una activación de contexto de PDP secundaria permite al suscriptor establecer un contexto de PDP con un perfil de QoS diferente a la misma PDN.

En tanto que se hará referencia específica a la misma, se contempla que el sistema 100 puede implementar muchas formas e incluir múltiples componentes y equipos y/o alternativos.

La red central (CN) 101 puede incluir una función de control de sesión de llamada proxy (P-CSCF), una función de control de sesión de llamada de servicio (S-CSCF), una función de control de sesión de llamada de interrogación (I-CSCF), un controlador de función de recursos de medios (MRFC), un procesador de función de recursos de medios (MRFP), una comcompuerta de enlace de medios (MGW), una función de controlador de comcompuerta de enlace de medios (MGCF) y una comcompuerta de enlace de señalización (SGW). Nótese que estos componentes son los componentes que son concernientes con el protocolo de inicio de sesión (SIP). Para otras aplicaciones, sin embargo, la CN 101 puede incluir diferentes componentes. Adicionalmente, todos de tales componentes asociados con señalización de SIP son conocidos en el arte y así no son mostrados en las figuras y su funcionalidad no es discutida en detalle en la presente.

Un servicio de multidifusión de IP es un servicio de punto a multipuntos, en donde los anfitriones se unen a una sesión de multidifusión de IP al usar protocolos de anfitrión-ruteador, tal come el Protocolo de Manejo de Grupo de Internet (IGMP). La figura 3 ilustra una arquitectura de multidifusión de IP de una red de LAN alámbrica. En tal red, se puede usar el protocolo de IGMP entre un número de anfitriones H1, H2 y H3 en un ruteador conciente de multidifusión (a menudo referido como Ruteador Designado (DR)) 311, ubicado en la sub-red local. El DR 311 se une al árbol de distribución de multidifusión vía protocolos de ruteador-rutador (por ejemplo, Multidifusión Independiente de Protocolo (PIM) y Multidifusión Abierta de Ruta Más Corta Primero (MOSPF)). Un servidor de contenido de multidifusión (MCS) 313 puede luego enviar transmisiones de multidifusión, vía la cadena fundamental de multidifusión de IP 315 al DR 311. En IPv4, por ejemplo, las direcciones de IP de clase D 224.0.0.0 a 239.255.255.255 son usadas para direccionamiento de multidifusión, en donde una sesión de multidifusión dada usa una de estas direcciones de Clase D para una sesión de multidifusión. Los anfitriones (por ejemplo, Hl, H2, H3) que desan unirse a la sesión de multidifusión usan la dirección de Clase D correspondiente vía el protocolo de IGMP. El MCS 313 transmite los paquetes de IP de sesión de multidifusión, usando una dirección de IP de destino de Clase D correspondiente a la sesión de multidifusión de IP. Via un protocolo de multidifusión de ruteador-ruteador, el DR 311 alerta al ruteador corriente arriba 317 que los anfitriones corriente abajo Hl, H2, H3 están participando en la sesión de multidifusión, identificada por la dirección de IP de Clase D respectiva. Luego, el ruteador corriente arriba 317 envía una copia de lo paquetes de IP de sesión de multidifusión al DR 311 y el DR 311 difunde el paquete de IP sobre la infraestructura de LAN de difusión 319 a los anfitriones Hl, H2, H3 usando una dirección de multidifusión.

La figura 4A ilustra una arquitectura de unidifusión de una red de área metropolitana (MAN) o red de área amplia (WAN) inalámbrica. Además, virtualmente todas las redes inalámbricas de 3G, por ejemplo, son desplegadas con una infraestructura de unidifusión, tal como la arquitectura ilustrada en la figura 4A. Así, bajo una estructura de unidifusión, para una sesión de multidifusión, cada paquete de la sesión de multidifusión tendría que ser transmitido individualmente a cada anfitrión participante vía un enlace inalámbrico (por ejemplo, de una manera de unidifusión o de punto a punto). Así, tal sesión de multidifusión utilizaría tantos recursos de radio como hay anfitriones que participan en la sesión de multidifusión (un recurso de radio para transmisiones de unidifusión a cada anfitrión participante). Esto puede consumir muchos recursos de radio si hay muchos anfitriones que se unen a una sesión de multidifusión. Con referencia a la figura 4A, por ejemplo, tres anfitriones 411 en la célula 421, dos anfitriones 413 en la célula 423 y cuatro anfitriones 415 en la célula 425 están todos participando en una sesión de multidifusión. En vista de la infraestructura de unidifusión, cada paquete de la sesión debe ser unidifundido a las respectivas torres de radio 431, 433, 435 de las células 421, 423, 425 - vía los tres flujos de unidifusión 441 a la torre de radio 431, los dos flujos de unidifusión 443 a la torre de radio 433 y los cuatro flutos de unidifusión 445 a la torre de radio 435, respectivamente. Luego los paquetes son transmitidos a cada uno de los anfitriones participantes vía un recurso de radio separado para cada anfitrión - vía los tres recursos de radio 451 a los anfitriones 411, los dos recursos de radio 453 a los anfitriones 413 y los cuatro recursos de radio 455 a los anfitriones 415 respectivamente.

Con el fin de conservar recursos de radio, se ha introducido un protocolo llamado Servicio de Difusión y Multidifusión Móvil (MBMS) para estándares inalámbricos terrestres. La figura 4B ilustra una arquitectura de unidifusión de una MAN o WAN inalámbrica de la figura 4A, con el despliegue del protocolo de MBMS. Con referencia a la figura 4B, por ejemplo, cada uno de los anfitriones 411, 413, 415 significa su participación en una sesión de multidifusión particular al SGSN 417 (vía el RNC 405), que informa al GGSN 419 de la respectiva participación del anfitrión. El GGSN 419 a su vez, informa al Centro de Servicio de Difusión-Multidifusión (BM-SC) 427, vía la interfase de control de Gmb, que comprende una interfase recien definida específica para el protocolo de MBMS. Esta señalización de control del protocolo de MBMS facilita la transmisión de los paquetes de datos de sesión de multidifusión vía un solo recurso de radio en cada célula - vía el recurso de radio 461 en la célula 421, el recurso de radio 463 en la célula 423 y el recurso de radio 465 en la célula 425. Así, se obtienen ganancias de eficiencia significativas por medio del uso de menos recursos de radio. Además, se pueden obtener ganancias de eficiencia similares por medio del despliegue del protocolo de MBMS en un sistema satelital móvil. Por ejemplo, la figura 4C ilustra una arquitectura de un sistema satelital móvil (MSS), con el despliegue del protocolo de MBMS. Como se ilustra en la figura 4C, en un MSS de haz puntual, debido a que un haz puntual satelital es comúnmente mucho más grande que una célula terrestre, las eficiencias ganadas al utilizar un solo recurso de transmisión son significativamente más altas que en un sistema terrestre - un solo recurso de transmisión satelital cubre un número significativamente más grande de anfitriones participantes potenciales.

El despliegue del protocolo de MBMS ya sea en una red móvil terrestre o un sistema móvil satelital requiere, sin embargo el despliegue de ciertas modificaciones específicas de MBMS a los elementos de red centrales, tales como el SGSN y GGSN, lo que requeriría una cantidad significativa de dinero, recursos y tiempo, en vista de la vasta cantidad de elementos de red central 3G desplegados ya desplegados en el campo. Además, no solamente se requieren modificaciones para tales elementos de red central mismos, sino que también se requerirían modificaciones de ínterfase entre los elementos de red central. Adicionalmente, el protocolo de MBMS requiere además modificaciones a los protocolos de stratum sin acceso (ÑAS) en las terminales anfitrión o terminales de usuario (UT). Así, la selección de muíti-proveedor estaría limitada a solamente aquellos que proveen equipo que soporta el protocolo de MBMS. Además, el protocolo de MBMS carece de provisiones para soportar anfitriones inalámbricos con direcciones de IP privadas y requerirían nuevas interfases de facturación y funcionalidad para servicios de multidifusión.

Modalidades ejemplares de la presente invención proveen arquitecturas de sistema y métodos para servicios de multidifusión de IP seguros en sistemas de comunicaciones móviles inlamámbricos terrestres y satelitales. De acuerdo con una de tales modalidades ejemplares, la red de acceso por radio (RAN) de un sistema de comunicaciones inalámbrico móvil emplea un protocolo para enlace de portador de acceso por radio (RAB) que facilita la generación y mantenimiento de registros de membresía de grupo para una sesión de multidifusión particular y el rastreo de participantes anfitrión de sesión de multidifusión en una base por célula. De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, la RAN emplea protocolos para encapsulación de mensajería de plano de control de multidifusión de anfitriones de terminal y para la desencapsulación de flujos de plano de datos de multidifusión de un servidor de contenido de multidifusión (MCS). De acuerdo con todavía una modalidad ejemplar adicional, se provee una comcompuerta de enlace de multidifusión (MCG) que emplea protocolos para desencapsulación de mensajería de plano de control de multidifusión de anfitrones de terminal y para desencapsulación de flujos de plano de datos de multidifusión del MCS. Tales protocolos de encapsulación y desencapsulación de la RAN y la introducción de la MCG y protocolos de encapsulación y desencapsulación asociados facilitan las funciones de traducción de dirección de red y puerto (NAPT) estándar empleadas en las redes centrales de sistemas de comunicaciones móviles inalámbricos, soporte de direccionamiento de IP privada para anfitriones que participan en una sesión de multidifusión en una red de IP pública, construcción de árbol de multidifusión estándar y la difusión de flujos de datos de multidifusión vía una sola transmisión por radio o recurso de transmisión de canal satelital a cada célula en la cual uno o más participantes anfitrión residen. De acuerdo con modalidades ejemplares adicionales, se proveen protocolos de seguridad, por medio de los cuales se proporciona una clave compartida para asegurar los datos de una sesión de multidifusión a los anfitriones participantes en los canales inalámbricos de una manera de unidifusión segura. De acuerdo con modalidades ejemplares adicionales, se proveen protocolos para la designación óptima de atributos de capa física para los canales de transmisión inalámbrica de una sesión de multidifusión en base a retroalimentación de calidad de canal periódica de los anfitriones participantes. Así, estos y otros aspectos de modalidades ejemplares de la presente invención facilitan el uso eficiente de recursos de radio y espectrales para servicios de multidifusión en sistemas de comunicaciones móviles inalámbricos terrestres o satelitales.

Así, modalidades ejemplares de la presente invención proveen arquitecturas de sistema y métodos para servicios de multidifusión de IP seguros en sistemas de comunicaciones móviles inalalámbricas terrestres y satelitales, por ejemplo, que obtienen las siguientes ventajas: (1) las arquitecturas de sistema y métodos serían compatibles con la vasta cantidad de elementos de red central disponibles comerciales de 3G y no requerirían la modificación de la infraestructura de red central de 3G desplegada e interfases (por ejemplo, Nodos de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y Nodos de Soporte de GPRS de Compuerta de Enlace (GGSN)); (2) las arquitecturas de sistema y métodos serían compatibles con los protocolos de stratum sin acceso (ÑAS) de terminal de usuario (UT) existentes; (3) las arquitecturas de sistema y métodos proveen soluciones a servicios de multidifusión de IP genéricos, incluyendo servicios de multidifusión específicos de operador; (4) las arquitecturas de sistema y métodos soportan direcciones de IP privadas para anfitriones inalámbricos y (5) las arquitecturas de sistema y métodos no requerirían nuevas interfases de facturación o funcionalidad para servicios de multidifusión. Más específicamente, las arquitecturas de sistema y métodos de modalidades ejemplares serían compatibles con los protocolos e interfases de elementos de infraestructura de red central de 3G estándar existentes - tales como los protocolos de tunelización de GPRS estándar empleados por SGSN y GGSN de 3G la funcionalidad de NAPT estándar de las GGSN de 3G. Así, protocolos de ÑAS de UT estándar apilados también podrían operar en servicios de sesión de multidifusión provistos de acuerdo con modalidades ejemplares. Por ejemplo, como se especifica en detalle posteriormente en la presente, la UT indica su intento de unirse a una sesión de multidifusión de IP utilizando mensajería de protocolo de IGMP estándar a una compuerta de enlace de multidifusión (MCG) (que efectúa las funciones de un Ruteador Designado (DR), como en una sesión de multidifusión alámbrica estándar, además de vasta funcionalidad más allá de un DR estándar) que es desplegada fuera del GGSN con una interfase compatible con la interfase estándar del GGSN (por ejemplo, la interfase de Gi estándar).

La figura 5 ilustra una arquitectura ejemplar de un sistema satelital móvil (MSS), con el despliegue de protocolos y equipo de multidifusión para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con modalidades ejemplares de la presente invención.

De acuerdo con una modalidad ejemplar, la compuerta de enlace de multidifusión (MCG) 511 recibe mensajes de IGMP que son encapsulados en un paquete de capa de transporte. La encapsulación de los paquetes es efectuada por el Subsistema de Estación Base Satelital o Red de Acceso por Radio Satelital (RAN o SRAN satelital) 513 y sirve para acomodar direcciones de IP privadas, también como unidifusión. Por ejemplo, cuando un anfitrión o terminal de usuario (por ejemplo, UT 515) con una dirección de IP privada, envía un mensaje de IGMP a la MCG 511, el encabezado del mensaje especifica la dirección de IP privada de la UT 515 como la dirección fuente y la dirección de IP de la MCG 511 como la dirección de IP de destino. Luego, se utilizará comúnmente una función de Traducción de Puerto de Dirección de Red (NAPT) para traducir la [dirección de IP privada, puerto de protocolo de control de transmisión (TCP) fuente/protocolo de datagrama de usuario (UDP)] a una [dirección de IP pública, puerto de TCP/UDP fuente modificado]. IGMP, sin embargo, es un protocolo de capa de IP y por consiguiente no tiene un encabezado de capa de transporte. Así, debido a que el paquete de IGMP es un paquete de protocolo de capa de IP, no hay puerto de TCP/UDP fuente. Así, un dispositivo de NAPT no sería apto de efectuar la traducción de dirección/puerto y de aquí, en caso de que la MGC 511 resida en una red pública, el paquete no sería enrutable en aquella red pública. De acuerdo con una modalidad ejemplar, por consiguiente, el mensaje de IGMP del anfitrión (por ejemplo, UT 515) es encapsulado en un paquete de capa de transporte de UDP por la SRAN 513 y enviado hacia la MCG 511. Cualquier dispositivo de NAPT entre la SRAN 513 y la MCG 511 sería mediante esto apto de mapear la dirección de IP privada del anfitrión de UT y el número de puerto de UDP del túnel a una dirección de IP pública y un puerto de UDP modificado. Así, el dispositivo de NAPT crearía un agujero de alfiler para paquetes que llegan de la red (por ejemplo, cadena fundamental de multidifusión de IP 517) para la UT 515.

Como sería evidente para aquel de habilidad en el arte, en tanto que ciertas de las modalidades ejemplares descritas en la presente son presentadas en el contexto de ciertos protocolos, sin embargo los conceptos de tales modalidades ejemplares no necesitan estar restringidos a solamente aquellos protocolos descritos. Por ejemplo, ciertas modalidades ejemplares son presentadas en la presente con respecto a sistemas que emplean protocolos de encapsulación/tunelización de UDP/IP y GTP. Los conceptos de tales modalidades ejemplares, sin embargo, pueden ser aplicados similarmente a sistemas que emplean otros protocolos, por ejemplo, en la red central. Las arquitecturas de sistema y métodos de tales modalidades ejemplares alternativas solamente necesitan proveer protocolos de transmisión/señalización que son compatibles con los protocolos de tales sistemas existentes de una manera que similarmente soporten la funcionalidad e interfases existentes (como con las modalidades ejemplares descritas en la presente, con respecto a sistemas de comunicaciones inalámbricos móviles de 3G estándar).

La figura 6 ilustra una función de Traducción de Puerto de Dirección de Red (NAPT) ejemplar para mensajería de multidifusión de IP entre una terminal de usuario o anfitrión y una red de datos de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar. A manera de ejemplo, lo siguiente resume el flujo para transmisiones en dirección de un anfitrión (por ejemplo, UT 515a) a una red de datos remota (por ejemplo, MCS 529, vía la red fundamental de multidifusión de IP 517). Por ejemplo, en el caso de un mensaje de Unirse a IGMP, que significa que la UT 515a (ubicada en el haz satelital o célula 520a) desea participar en una sesión de multidifusión particular, la UT 515a transmite el mensaje como paquete(s) de IP, vía el canal de transmisión satelital 512 al satélite 510 y el satélite 510 transmite el(los) paquete(s) de IP, vía el canal de transmisión satelital 516 a la SRAN 513. El contenido de datos del(los) paquete(s) de IP del mensaje de Unirse a IGMP identifica la sesión de multidifusión particular (en la cual la UT desea participar) vía una dirección de IP asignada a la sesión, por ejemplo, por el operador de multidifusión. Por ejemplo, la dirección de IP de sesión de multidifusión designada puede ser transmitida a la UT vía señalización específica de aplicación de multidifusión entre la UT y el servidor de contenido de multidifusión, tal como un protocolo de anuncio de sesión de multidifusión implementado en el sitio web del operador, que puede ser activado tras la selección de un enlace asociado en el sitio web. El(los) paquete(s) de IP del mensaje de IGMP especifica(n) la dirección de IP privada de la UT 515a como la dirección de IP fuente del(los) paquete(s).

Luego, la SRAN 513 encapsula el(los) paquete(s) como paquete(s) de UDP/IP, de acuerdo con el protocolo de capa de transporte de UDP (por ejemplo, como se especifica en la publicación RFC 768 del IETF). Los paquetes encapsulados de UDP/IP especifican la dirección de IP privada de la UT 515a como la dirección de IP fuente y un puerto fuente de UDP asignado por la SRAN 513 como el puerto fuente y la dirección de IP de la MCG 511 como la dirección de IP de destino y un puerto designado monitoreado por la MCG 511 como el puerto de destino. De acuerdo con una modalidad ejemplar, la SRAN 513 asigna el puerto fuente a los paquetes encapsulados de UDP/IP en base a un proceso de enlace del portador de acceso por radio (RAB) previo entre la UT 515a y la SRAN 513 (descrito en detalle adicional posteriormente con referencia a la figura 8). La SRAN 513 tambien mantiene un registro de los puertos fuente particulares asociados con las direcciones de IP privadas respectivas de las UT anfitrión respectivas para la sesión de multidifusión particular (por ejemplo, identificadas por su ID de grupo de multidifusión (MGID) o dirección de IP de sesión de multidifusión designada). La SRAN 513 encapsula además los paquetes de UDP para transmisión (a través del SGSN 121) al GGSN 123, vía los túneles de unidifusión de de GTP 531a, 531b. Esta encapsulación adicional es configurada de acuerdo con el Protocolo de Tunelización de GPRS (GTP) (específicamente el protocolo de GTP-U usado para portar datos de usuario dentro de la Red Central de GPRS y entre la SRAN 513 y la red central), por ejemplo, como se especifica en el estándar TS 29.060 de 3GPP.

El GGSN 123 desencapsula la encapsulación de GTP-U para adquirir el paquete encapsulado de UDP y (vía funcionalidad de NAPT) convierte la dirección de IP fuente privada a una dirección de IP fuente pública y convierte el puerto fuente a un puerto fuente modificado, en donde la dirección de IP pública representa una dirección de IP pública asignada al operador del servidor de contenido de multidifusión y el puerto fuente representa efectivamente un participante en una sesión de multidifusión particular. Así, debido a que el indicador de puerto es de 16 bits, la encapsulación de UDP de un mensaje de Unirse a IGMP de una dirección fuente de IP privada facilita el mapeo de cada dirección de IP privada, como un participante en la sesión de multidifusión, a un puerto de una sola dirección de IP de un operador -facilitando el mapeo de hasta 216 o 65,536 fuentes de IP privadasparticipantes a 216 puertos/sesiones de unidifusión de una sola dirección de IP privada. Las conversiones de dirección de red y puerto efectuadas por el GGSN 123 son efectuadas de acuerdo con las funciones del Traductor de Dirección de Red de IP (NAT) (por ejemplo, como se especifica en la publicación RFC 2663 del IETF). Luego, el GGSN transmite los paquetes de UDP recuperados (con la dirección de IP fuente pública y puerto modificado) a la MCG 511, vía la interfase de Gi 533.

El contexto de la encapsulación de UDP es entre la SRAN 513 y la MCG 511, en que la MCG 511 mantiene la responsabilidad de desencapsular el paquete de IP canalizado de UDP e interpretar el mensaje de IGMP. Además, la MCG 511 mantiene el seguimiento de las terminales de usuario que están participando en una sesión de multidifusión de IP particular y replica los paquetes de IP de multidifusión corriente abajo para cada una de las terminales de usuario participantes para transmisiones de unidifusión a través de la red central a la SRAN. Así, esta tunelización de UDP entre la SRAN 513 y la MCG 511 es a diferencia de la funcionalidad de DR típica en donde (con la funcionalidad de DR típica), los mensajes de IGMP no tienen que ser desencapsulados. Además, con la funcionalidad de DR típica, el DR solamente necesita saber si hay por lo menos un anfitrión en la LAN que participa en una sesión de multidifusión. De acuerdo con modalidades ejemplares de la presente invención, sin embargo, la MCG canaliza los paquetes de multidifusión de IP corriente abajo como paquetes de unidifusión, especificando una dirección de IP de destino como la dirección de IP publica traducida por NAPT y un puerto de destino como el puerto de UDP modificado por NAPT. Dado que el dispositivo de NAPT (por ejemplo, el GGSN) ya ha creado un enlace o agujero para perno para esta combinación [dirección de IP, puerto], el dispositivo de NAPT traducirá entonces la dirección de túnel a la dirección de IP privada del anfitrión y el puerto de UDP que fue creado por la estación base (por ejemplo, la SRAN) al tiempo de encapsulación del mensaje de IGMP original (por ejemplo, el Mensaje de Unirse a IGMP).

Continuando con referencia a la figura 6, a manera de ejemplo adicional, lo siguiente resume transmisiones en la dirección del MCS 529 (por ejemplo, vía la red fundamental de multidifusión de IP 517) a un anfitrión (por ejemplo, UT 515a). Por ejemplo, en el caso de la transmisión de un flujo de datos de multidifusión, el MCS 529 formatea los paquetes de datos como un flujo de datos de paquete de UDP/IP de multidifusión, en donde los paquetes especifican la dirección de IP del MCS 529 como la dirección de IP fuente y el puerto para la sesión de multidifusión como el puerto fuente y especifican la dirección de IP de la sesión de multidifusión como la dirección de IP de destino y el puerto de la sesión de multidifusión como el puerto de destino. Los paquetes de datos de multidifusión son transmitidos a la MCG 511.

La MCG 511 replica y encapsula los paquetes para transmisión vía un túnel de UDP/IP de unidifusión individual para cada anfitrión participante y transmite los flujos de paquetes de UDP/IP de unidifusión individuales al GGSN 123. En caso de la UT 515a, por ejemplo, los paquetes del flujo de datos de multidifusión son encapsulados por la MCG 511 en base a la dirección de IP fuente y el puerto que comprende la dirección de IP de la MCG 511 y el puerto monitoreado por la MCG 511 y la dirección de IP de destino y puerto que comprende la dirección de IP pública del operador y el puerto fuente modificado respectivo (en otras palabras, la misma dirección de IP pública y puerto fuente modificado respectivo al cual la función de NAPT del GGSN 123 convirtió la dirección de IP privada y puerto fuente asignado de la UT 515a en el caso del(los) paquete(s) de mensaje de Unirse a IGMP corriente arriba de la UT 515a). El GGSN 123, vía su función de NAPT, convierte la dirección de IP de destino pública a la dirección de IP privada asociada de la UT respectiva y el puerto de destino al puerto de destino asociado asignado por la SRAN 513 para el(los) paquete(s) de mensaje de IGMP corriente arriba respectivo(s). Además, como con la SRAN 513 en dirección corriente arriba para los mensajes de IGMP, el GGSN 123 encapsula cada flujo de paquetes de UDP/IP de unidifusión individual de acuerdo con el protocolo de GTP-U para transmisión a través de la SGSN 121 a la SRAN 513. La SRAN 513 desencapsula la encapsulación de GTP-U de cada túnel de unidifusión de GTP individual para obtener los paquetes de datos de multidifusión encapsulados de UDP subyacentes del respectivo flujo de UDP/IP de unidifusión individual. En base en parte en la dirección de IP privada y puerto asignado especificados por la encapsulación de UDP de cada flujo de datos de UDP/IP de unidifusión individual y los registros mantenidos del proceso de mensaje de Unirse a IGMP, la SRAN 513 es apta para determinar las UT participantes en cada haz de satélite o célula y transmite los datos de multidifusión a cada uno de tales haces de satélite. Los datos de multidifusión son transmitidos a cada célula satélite vía un solo canal de transmisión. Por ejemplo, en el caso de la UT 515a, la SRAN 513 transmite los datos de multidifusión vía el canal de enlace ascendente individual 516 al satélite y canal de enlace descendente 512 a la célula satelital 520a.

A manera de ejemplo adicional, la figura 7A ilustra flujos de datos ejemplares del plano de control de multidifusión de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar. Por ejemplo, los cinco anfitriones (UT 515a, 515b, 515c, 515d, 515e), tres en el haz puntal satelital 520a y dos en el haz puntual 520b desean participar en una sesión de multidifusión. Para este ejemplo, las cinco UT 515a, 515b, 515c, 515d, 515e tienen las respectivas direcciones de IP privadas asignadas de 105.2.100, 105.2.101, 105.2.102, 105.3.100, 105.3.101 y la sesión de multidifusión tiene asignada una dirección de IP clase D de 224.0.1.2 Cada UT genera y transmite un mensaje de Unirse a IGMP a la SRAN 513 (vía los respectivos canales de transmisión satelitales 512, 514, 516 mostraods en la figura 7A como las flechas de señal de las respectivas UT a la SRAN). Cada mensaje de Unirse a IGMP especifica la sesión de multidifusión 224.0.1.2 como la sesión que es unida. La SRAN 513 encapsula cada mensaje de Unirse a IGMP como paquete de UDP, configurado como sigue: (1) la dirección de IP fuente es establecida como la dirección de IP privada de la respectiva UT; (2) un número de puerto fuente respectivo (que para este ejemplo son 7697, 9865, 7653, 7954 y 5782, respectivamente); (3) la dirección de IP de destino es establecida como aquella de la MCG 511 (que para este ejemplo es 165.2.3.4.) y (4) un puerto de destino predefinido que la MCG monitorea (que para este ejemplo es 5432). Otra vez, el contexto de esta encapsulación de UDP es entre la SRAN 513 y la MCG 511, que es designada por el túnel 771 en la figura 7A.

Así, la encapsulación de UDP (por la SRAN 513) de los mensajes de Unirse a IGMP de las cinco UT es como sigue: La SRAN 513 encapsula además los paquetes de UDP del mensaje de Unirse a IGMP para transmisión (a través del SGSN 121) al GGSN 123 vía los túneles de unidifusión de GTP 531a, 531b. Otra vez, esta encapsulación adicional es configurada de acuerdo con el protocolo de GTP-U usado para portar datos de usuario dentro de la Red Central de GPRS (como se especifica en el estándar TS 29.060 de 3GPPP). Además, el SGSN 121 desencapsula realmente el protocolo de GTP-U t reencapsula los paquetes (también usando el protocolo de GTP-U), antes de transmisión al GGSN 123 - sin embargo, esta desencapsulación y reencapsulación es efectuada de acuerdo con las directrices respectivas del estándar y es efectivamente irrelevante a las modalidades ejemplares de la presente invención, como se describe en la presente. La encapsulación de GTP-U es designada por el túnel 721 en la figura 7A.

El GGSN 123 desencapsula la encapsulación de GTP-U para adquirir los paquetes encapsulados de UDP. Luego, vía una función de NAPT, el GGSN 123 convierte la dirección de IP fuente privada para cada mensaje de Unirse a IGMP a una sola dirección de IP pública, tal como una dirección de IP pública asignada al operador de multidifusión (que para este ejemplo es 160.5.2.1) y convierte los puertos fuente a cinco diferentes puertos fuente modificados respectivos (que para este ejemplo son 2345, 2346, 2347, 2348, 2349, respectivamente). A manera de ejemplo, la MCG 511 es controlada por el operador de multidifusión y mediante esto el operador controla las asignaciones de puerto o mapeo a los puertos de UDP respectivos asignados a las UT participantes (vpia la encapsulación por la SRAN 513). Luego, el GGSN transmite los paquetes de UDP recuperados (con la dirección de IP fuente pública convertida y puertos modificados) a la MCG 511, vía la interfase de Gi 533. Así, para el ejemplo presente, el GGSN 123 convierte las direcciones de IP fuente privadas y puertos fuente de los paquetes de UDP recibidos como sigue (nótese que la dirección de IP de destino y el puerto de destino siguen siendo los mismos): Tras la recepción del primer mensaje de Unirse a IGMP, la MCG 123 se injerta a sí misma al árbol de distribución de multidifusión asociado con la respectiva sesión de multidifusión, cuya raíz es el servidor de contenido de multidifusión (MCS) 529 (alternativamente, la raíz de la sesión de multidifusión puede ser un punto de reunión u otra fuente de contenido de multidifusión). Una vez que la MCG 123 se ha injertado a sí misma al árbol de multidifusión, los paquetes de datos particulares de la multidifusión serán transmitidos a la MCG 123 vía enrutamiento asociado del flujo de paquetes en base al árbol de multidifusión. La construcción del árbol de multidifusión se puede llevar a cabo vía diferentes procesos que serían conocidos para aquellos de habilidad en el arte y así no son descritos en detalle en la presente. A manera de ejemplo, la construcción del árbol de multidifusión puede ser vía cualquiera de la familia de protocolos de enrutamiento de multidifusión de multidifusión independiente del protocolo (PIM). PIM comprende una famila de protocolos de enrutamiento de multidifusión para redes de protocolo de Internet (IP), tales como LAN, WAN o Internet - tal como el protocolo de Modo Esparcido de PIM (PIM-SM), protocolo de Modo Denso de PIM (PIM-DM), PIM Bidireccional y protocolo de Multidifusión Específico de Fuente de PIM (PIM-SSM). Por ejemplo, de acuerdo con el PIM-SM, árboles compartidos unidireccionales (enraizados en un punto de reunión por grupo) son construidos explícitamente y se crean opcionalmente árboles de la ruta más corta por fuente. PIM-SM, por ejemplo, es descrito en detalle adicional en la publicación RFC 4601 del IETF. De acuerdo con el PIM-DM, árboles de ruta más corta son construidos implícitamente y se podan las ramas del árbol en donde no están presentes receptores. PIM-DM por ejemplo, es descrito en detalle adicional en la publicación RFC 3973 del IETF. De acuerdo con PIM bidireccional, árboles bidireccionales compartidos son construidos explícitamente. PIM Bidireccional, por ejemplo, es descrito en detalle adicional en la publicación RFC 5015 del IETF. De acuerdo con PIM-SSM, se construyen árboles que son enraizados en solo una fuente. PIM-SSM es descrito por ejemplo en detalle adicional en la publicación RFC 3569 del IETF.

A manera de ejemplo adicional, la figura 7B ilustra flujos de datos ejemplares del plano de datos de multidifusión de IP para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar. Por ejemplo, el MCS 529 transmite un flujo de datos de UDP/IP de una sesión de multidifusión en la cual los cinco anfitriones (UT 515a, 515b, 515c, 515d, 515e) están participando. El MCS 529 transmite el flujo de datos de multidifusión como paquetes de UDP/IP a la MCG 511, en donde la dirección y puerto fuente comprenden la dirección de IP del MCS 529 (por ejemplo, 185.1.2.3) y un puerto designado para la sesión de multidifusión (por ejemplo 5555) y la dirección de IP y puerto de destino comprenden la dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión (por ejemplo, 224.0.1.2.) y el puerto designado para la sesión de multidifusión (por ejemplo 5555). Por ejemplo, el puerto designado para la sesión de multidifusión puede ser asignado por el operador de multidifusión, mediante lo cual el operador puede hospedar múltiples sesiones de multidifusión para una sola dirección de IP de multidifusión vía designaciones de puerto separadas. La MGC 511 a su vez, replica los paquetes del flujo de datos de multidifusión, encapsula los paquetes como un flujo de UDP/IP individual o túnel para cada UT participante y transmite los flujos de IP de UDP individuales al GGSN 123. Los flujos de UDP/IP individuales son encapsulados en base a la dirección de IP y puerto fuente que comprenden la dirección de IP de la MCG 511 y el puerto monitoreado por la MCG 511 (por ejemplo, 165.2.3.4/5432) y la dirección de IP y puerto de destino que comprenden la dirección de IP pública del operador y el respectivo puerto fuente modificado (en otras palabras, la misma dirección de IP pública y el puerto fuente modificado respectivo al cual la función de NAPT del GGSN 123 convirtió la dirección de IP privada y puerto fuente asignado de la UT 515a en el caso del(los) paquete(s) de mensaje de Unirse a IGMP corriente arriba de la UT (515a). Específicamente, para este ejemplo, los flujos de UDP/IP individuales son encapsulados como sigue El GGSN 123, vía una función de NAPT convierte luego la dirección de IP de destino pública y el puerto de destino "modificado" para cada flujo de UDP/IP individual a la dirección de IP privada para cada UT respectiva y el puerto respectivo asignado por la SRAN 513 de acuerdo con el proceso de Unirse a IGMP. También, la GGSN 123 encapsula además cada flujo de UDP/IP individual usando el procolo de GTP-U para transmisión a través del SGSN 121 a la SRAN 513. De acuerdo con una modalidad ejemplar, el GGSN conoce cual túnel de unidifusión de GTP particular a través del cual transmitir el flujo de multidifusión respectivo de la MCG 511, en base al contexto de UDP secundario establecido entre la respectiva UT y la CN 101/GGSN 123 (descrito en detalle adicional posteriormente en la presente con referencia a la figura 8). Específicamente, para este ejemplo, la dirección de IP de destino pública y el puerto de destino para cada flujo de UDP/IP individual son convertidos como sigue (nótese que la dirección de IP fuente y el puerto fuente siguen siendo los mismos): La SRAN recibe los flujos de UDP/IP individuales encapsulados por GTP-U, desencapsula la encapsulación de GTP-U y desencapsula la encapsulación de UDP/IP de unidifusión para cada flujo. En base a la dirección de IP privada de destino y puerto fuente "asignado" para cada flujo, la SRAN 513 determina las UT particulares que participan en la sesión de multidifusión. Específicamente, en base a sus registros, la SRAN 513 sabe que los pares de dirección de IP privada/puerto asignado 10.5.2.100/7697, 10.5.2.101/9865, 10.5.2.102/7653, 10.5.3.100/7954, 10.5.3.101/5782 corresponden a una sesión de multidifusión en la cual las respectivas UT 515a, 515b, 515c, 515d, 515e están participando. La SRAN 513 puede luego transmitir los paquetes de datos de multidifusión a las respectivas células satelitales en las cuales residen las UT participantes, como una sola transmisión de difusión a cada una de tales células satelitales. Por ejemplo, los paquetes de multidifusión son transmitidos (como una transmisión de difusión) a cada una de tales células satelitales formateadas como los paquetes de UDP/IP originales, en base a la dirección de IP y puerto fuente que comprenden la dirección de IP del MCS 529 y el puerto designado para la sesión de multidifusión particular (por ejemplo, 224.0.1.2/5555). Mediante esto, cada UT participante puede reconocer que los paquetes son paquetes de la sesión de multidifusión en la cual está participando, en base a la dirección de IP y puerto de la sesión de multidifusión. Así, la SRAN 513 solamente necesita difundir los paquetes de datos de multidifusión vía una sola transmisión a cada célula satelital en la cual reside por lo menos una UT participante.

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, cuando la SRAN 513 recibe múltiples flujos/paquetes de la misma sesión de datos de multidifusión, destinados a diferentes anfitriones que participan en la sesión de multidifusión y que residen en una sola célula o haz puntual, la SRAN 513 capta solamente uno de los flujos y lo transmite a través de la interfase de aire satélite a la respectiva célula satelital. Así, se obtiene eficiencia de recursos de satélite en tanto que se mantiene la estructura de unidifusión estándar de la infraestructura de red central. La SRAN 513 es apta de identificar paquetes que pertenecen a la misma sesión de multidifusión en base al enlace del portador de acceso por radio (RAB), que es iniciado vía un mensaje de unión de RAB transmitido por las UT a la SRAN 513.

La figura 8 ilustra un proceso de enlace del portador de acceso por radio (RAB) auxiliado por UT ejemplar para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar. Con respecto a la UT1, por ejemplo, una vez que la sesión de multidifusión ha sido activada o establecida con respecto a la UT1 (por ejemplo, en base a la señalización específica de aplicación entre la UT1 y el MCS 529 (S811)), la UT1 envía un mensaje de enlace de RAB de control de recursos de radio (RRC) a la SRAN 513 (S813). El mensaje de enlace de RAB informa a la SRAN 513 que la UT1 se está uniendo o estableciendo una sesión de multidifusión particular (por ejemplo, identificada por la ID del grupo de multidifusión o dirección de IP de multidifusión designada). Por ejemplo, el mensaje de enlace de RAB comprende un identificador de punto de acceso de servicios de red (NSAPI), una ID del grupo de multidifusión (MGID) y dirección y puerto de PDP (S813). La dirección y puerto de PDP comprenden esencialmente la dirección de IP de la UT y el puerto asignado/designado para la encapsulación de UDP asociada con la sesión de multidifusión particular (por ejemplo, la UT puede seleccionar arbitrariamente un número de puerto para un puerto efímero). Además, si la UT está participando en dos sesiones de IP de multidifusión, entonces la UT seleccionará un número de puerto efímero diferente para cada sesión - la dirección de PD será la misma para la UT, pero los números de puerto diferentes distinguirán las sesiones de multidifusión - y la función de NAPT del GGSN traducirá la dirección de IP privada de UT y puerto fuente para una sesión a una dirección de IP pública respectiva y puerto fuente modificado para la sesión y traducirá la dirección de IP privada de UT y puerto fuente para la otra sesión a una respectiva dirección de IP pública y puerto fuente modificado para aquella sesión. Lo mismo será cierto para sesiones adicionales en las cuales la UT puede estar participando. En caso de que la UT esté estableciendo la sesión de multidifusión (por ejemplo, la UT1 es la primera UT en unirse a la sesión), la SRAN 513 crea una membresía de grupo que incluye la UT1 para la sesión de multidifusión particular de aquella MGID (S815). Alternativamente, si la UT1 se está uniendo a una sesión de multidifusión previamente establecida, entonces la SRAN 513 actualiza la membresía de grupo al agregar la UT1 al grupo para la sesión de multidifusión particular (S815). Además, la UT1 también comunica la dirección de PDP y puerto del enlace de RAB a la CN 101 vía el proceso de contexto de PDP secundario para la sesión de multidifusión (S817). Similarmente, la UT2 también enviará un mensaje de enlace de RAB a la SRAN 513 y la SRAN 513 actualizará la membresía de grupo al agregar la UT2 al grupo para la sesión de multidifusión particular y la UT2 también comunica la dirección de PDP y puerto del enlace de RAB a la CN 101 vía el proceso de contexto de PDP secundario para la sesión de multidifusión (S819). Así, cada UT participante envía su propio mensaje de enlace de RAB a la SRAN 513, de acuerdo al cual la SRAN 513 agrega la respectiva UT a la membresía de grupo de sesión de multidifusión (mediante la cual la SRAN 513 rastrea las UT particulares dentro de cada célula satelital que participa en la sesión de multidifusión particular). De esta manera, cuando la SRAN 513 recibe los múltiples paquetes de UDP/IP de unidifusión de la sesión de multidifusión particular, en base al enlace de RAB, la SRAN 513 puede determinar cada célula satelital en la cual reside por lo menos una UT participante (por ejemplo, la SRAN 513 determina que las dos UT participantes (UT1 y UT2) están ubicadas dentro de una célula satelital particular) y envía una sola transmisión de difusión al aire a cada una de tales células satelitales para las UT participantes dentro de la célula (S819, S821). Además, la SRAN 513 puede abandonar los flujos de unidifusión sin seleccionar (S823).

De acuerdo con una modalidad ejemplar adicional, con referencia a la figura 9, se provee un elemento de seguridad entre los anfitriones de UT y la RAN satelital o SBSS para tráfico de multidifusión. Dado el objetivo de obtener eficiencias de recursos al transmitir solamente una copia de un paquete de multidifusión de IP en una célula o haz puntual para llegar a múltiples anfitriones que se han unido a la misma sesión de multidifusión, es claro que no se puede aplicar seguridad de unidifusión a este paquete común. De acuerdo con esta modalidad ejemplar, por consiguiente, es obtiene seguridad al transferir una clave común usada para una sesión de multidifusión a través de interfase del aire en un método de unidifusión seguro y luego encriptar los paquetes de IP de multidifusión usando la clave común. Al transferir de manera segura las claves de seguridad de multidifusión usando seguridad de unidifusión, se vuelve difícil escuchar a escondidas en el tráfico de multidifusión como sería para tráfico de unidifusión. La figura 9 ilustra procesos de seguridad de multidifusión de IP y distribución de clave de seguridad para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

De acuerdo con todavía una modalidad ejemplar adicional, se pueden escoger o designar óptimamente atributos de capa física (por ejemplo, modulación, codificación, potencia, etc.) de una manera que conserva además recursos de radio o satélite. Por ejemplo, dado el objetivo de obtener eficiencias de recursos al transmitir solamente una copia de los paquetes de un flujo de multidifusión de IP a cada célula satelital en la cual están ubicados los anfitriones participantes, como es claramente evidente, cada una de tales transmisiones debe ser lo suficientemente robusta para llegar al anfitrión de la célula que sería el más difícil de alcanzar, en base a la combinación de las capacidades de canal de radio configuradas del anfitrión y las condiciones de radio que son experimentadas por el anfitrión entre todos los anfitriones que están escuchando activamente al canal de multidifusión en una célula o haz puntual. Puede haber una variedad de diferentes tipos de terminal con diferentes capacidades de radio y además, aún los anfitriones con la misma capacidad pueden estar en diferentes condiciones de canal. Esto se puede llevar a cabo en base a condiciones de canal experimentadas por anfitriones de multidifusión en varios entornos inalámbricos. De acuerdo con la presente invención, un procedimiento simple es escoger el esquema de modulación y codificación más robusto y transmitir el paquete de IP de multidifusión con potencia máxima posible, sin consideración de la población de usuarios que están escuchando activamente el canal de multidifusión. Otra modalidad preferida es en donde se obtiene el uso de recursos más óptimo cuando la estación base mantiene el seguimiento de la población de anfitriones que se han unido a la sesión de multidifusión de IP y la estación base determina el esquema de modulación y codificación, también como la potencia para llegar al usuario del peor caso. Aquí, los anfitriones proveen retroalimentación de calidad de canal periódicamente a las estaciones base, tal como está programado por la estación base. La figura 10 ilustra un ejemplo de un proceso de adaptación de enlace de capa física para servicios de multidifusión de IP eficientes en recursos, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

De acuerdo con modalidades ejemplares de la presente invención, se proveen métodos para efectuar transferencia de UT de célula a célula, en tanto que se mantienen servicios de multidifusión eficientes en recursos como se describe en la presente. De acuerdo con tales métodos de transferencia, la SRAN detrmina la necesidad de transferencia de una UT de una célula o haz puntual a otro. Cuando se requiere que una UT o anfitrión que está participando en una sesión de multidifusión, sea transferido de una célula fuente a una célula objetivo, la SRAN informa al anfitrión del recurso de radio designado (frecuencia portadora, ranura(s) de tiempo, código, etc) de la célula objetivo para la sesión de multidifusión. En un escenario, en donde una población de anfitriones (que participan en la misma sesión de multidifusión) ya reside en la célula objetivo, la SRAN informa a la UT que es transferida acerca del recurso existente en la célula objetivo. En otro escenario, en donde ningún anfitrión participante en la sesión de multidifusión reside en la célula objetivo, la SRAN crea/designa primero un recurso de radio para la sesión de multidifusión (si está disponible) y luego informa a la UT del recurso recién creado/designado de la célula objetivo. Con cualquier transferencia de radio de UT como tal (que participa en una sesión de multidifusión) de una célula a otra, la MCG no necesita estar involucrada en el proceso de transferencia y así la arquitectura y funcionalidad de la MCG no necesitan ser impactadas por una transferencia de radio con respecto a UT que participan en una sesión de multidifusión.

Aunque la presente invención describe multidifusión eficiente en recursos para sistemas satelitales, el mismo concepto puede ser aplicado a cualquier sistema inalámbrico, ya sea terrestre o satelital. Los métodos propuestos no están limitados a arquitecturas de 3GPP, pueden ser aplicados a cualquier otro sistema tal como 3GPP2.

La figura 11 ilustra un diagrama de bloques de elementos físicos ejemplares que pueden ser usados para implementar ciertas modalidades ejemplares. El sistema de cómputo 110 incluye una línea de distribución 1101 u otro mecanismo de comunicaciones para comunicar información y un procesador 1103 acoplado a la línea de distribución 1101 para procesar información. El sistema de cómputo 110 también incluye una memoria principal 1105, tal com una memoria de acceso aleatorio (RAM) u otro dispositivo de almacenamiento dinámico, acoplado a la línea de distribución 1101 para almacenar información e instrucciones a ser ejecutadas por el procesador 1103. La memoria principal 1105 puede también ser usada para almacenar variables temporal u otra información intermedia durante la ejecución de instrucciones por el procesador 1103. El sistema de cómputo 1100 puede incluir además una memoria de solo lectura (ROM) 1107 u otro dispositivo de almacenamiento estático acoplado a la línea de distribución 1101 para almacenar información estática e instrucciones para el procesador 1103. Un dispositivo de almacenamiento 1109, tal como un disco magnético o disco óptico, es acoplado a la línea de distribución 1101 para almacenar persistentemente información e instrucciones.

El sistema de cómputo 1100 puede ser acoplado vía la línea de distribución 1101 a una pantalla lili, tal como una pantalla de cristal líquido o pantalla de matriz activa para mostrar información al usuario. Un dispositivo de entrada 1113, tal como un teclado que incluye teclas alfanuméricas y otras teclas, puede ser acoplado a la línea de distribución 1101 para comunicar información y selecciones de comandos al procesador 1103. El dispositivo de entrada 1113 puede incluir un control de cursor, tal como un ratón, una bola de seguimiento (ratón de bola) o teclas de dirección del cursor, para comunicar información de dirección y selecciones de comando al procesador 1103 y para controlar el movimiento del cursor en la pantalla lili.

De acuerdo con varias modalidades de la invención, los procesos descritos en la presente pueden ser provistos por el sistema de cómputo 1100 en respuesta al procesador 1103 que ejecuta un arreglo de instrucciones contenidas en la memoria principal 1105. Tales instrucciones pueden ser leídas a la memoria principal 1105 de otro medio que se puede leer por computadora, tal como el dispositivo de almacenamiento 1109. La ejecución del arreglo de instrucciones contenidas en la memoria principal 1105 provoca que el procesador 1103 efectúe las etapas de proceso descritas en la presente. Uno o más procesadores en un arreglo de multiprocesamiento pueden también ser empleados para ejecutar las instrucciones contenidas en la memoria principal 1105. En modalidades alternativas se pueden usar circuitos alámbricos (cableados) en lugar de o en combinación con instrucciones de elementos de programación para implementar la modalidad de la invención. En otro ejemplo, se pueden usar elementos físicos reconfigurables tales como arreglos de compuerta programables en el campo (FPGA), en los cuales la funcionalidad y topolog+ia de conexión de sus compuertas lógicas son personalizadles al tiempo de operación, comúnmente mediante programación de tablas de consulta de memoria. Así, las modalidades de la invención no están limitadas a alguna combinación específica de circuitos de elementos físicos y elementos de programación.

El sistema de cómputo 1100 también incluye por lo menos una interfase de comunicaciones 1115 acoplada a la línea de distribución 1101. La interfase de comunicaciones 1115 provee conexión de comunicaciones de datos bidireccionales a un enlace de red (no mostrado). La interfase de comunicaciones 11115 envía y recibe señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que portan flujos de datos digitales que representan información de varios tipos. Además, la interfase de comunicaciones 1115 puede incluir dispositivos de interfase periféricos tales como una interfase de línea de distribución serial universal (USB), una interfase de PCMCIA (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria de Computadora Personal), etc.

El procesador 1103 puede ejecutar los códigos transmitidos mientras que son recibidos y/o almacenar el código en el dispositivo de almacenamiento 1109 u otro almacenamiento no volátil para ejecución posterior. De esta manera, el sistema de cómputo 1100 puede obtener el código de aplicación en forma de una onda portadora.

El término "medio que se puede leer por computadora" como se usa en la presente se refiere a cualquier medio que participa en proveer instrucciones al procesador 1103 para ejecución. Tal medio puede tomar muchas formas, incluyendo pero no limitado a medios no volátiles, medios volátiles y medios de transmisión. Los medios no volátiles incluyen por ejemplo discos ópticos o discos magnéticos, tía como el dispositivo de almacenamiento 1109. Los medios volátiles incluyen memoria dinámica, tal como la memoria principal 1105. Los medios de transmisión incluyen cables coaxiales, alambre de cobre y fibra óptica, incluyendo los alambres que comprenden la línea de distribución 1101. Los medios de transmisión también pueden tomar la forma de ondas acústicas, ópticas o electromagnéticas, tales como aquellas generadas durante comunicaciones de datos por radiofrecuencia (RF) e infrarrojo. Las formas comunes de medios que se pueden leer por computadora incluyen por ejemplo un disquete, un disco flexible, disco duro, cinta magnética, cualquier otro medio magnético, un CD-ROM, CD-RW, DVD, cualquier otro medio óptico, tarjetas perforables, cinta de papel, hojas de marca óptica, cualquier otro medio físico con patrones de agujeros u otros indicios que se pueden reconocer ópticamente, una RAM, una PROM, una EPROM, una FLASH-EPROM, cualquier otro chip de memoria o cartucho, una onda portadora o cualquier otro medio del cual una computadora pueda leer.

Varias formas de medios que se pueden leer por computadora pueden estar involucrados en proveer instrucciones a un procesador para ejecución. Por ejemplo, las instrucciones para llevar a cabo por lo menos parte de la invención pueden inicialmente ser transportadas en un disco magnético de una computadora remota. En tal escenario, la computadora remota carga las instrucciones a una memoria principal y envía las instrucciones a una línea telefónica usando un módem. Un módem de un sistema local recibe los datos en la línea telefónica y usa un transmisor infrarrojo para convertir los datos a una señal infrarroja y transmitir la señal infrarroja a un dispositivo de cómputo portátil, tal como un asistente digital personal (PDA) o una computadora portátil. Un detector infrarrojo en el dispositivo de cómputo portátil recibe información e instrucciones transportadas por la señal infrarroja y coloca los datos en una línea de distribución. La línea de distribución transporta los datos a la memoria principal, de la cual un procesador recupera y ejecuta las instrucciones. Las instrucciones recibidas ppor la memoria principal pueden opcionalmente ser almacenadas en el dispositivo de almacenamiento ya sea antes o después de ejecución por el procesador.

La figura 12 ilustra un diagrama de bloques de components ejemplares de una terminal de usuario configurada para operar en los sistemas de las figuras 1 y 2 de acuerdo con una modalidad ejemplar. Una terminal de usuario 1200 incluye un sistema de antena 1201 (que puede utilizar múltiples antenas) para recicibir y transmitir señales. El sistema de antena 1201 es acoplado a circuitos de radio 1203, que incluyen múltiples transmisors 1205 y receptores 1207. Los circuitos de radio abarcan todos los circuitos de radiofrecuencia (RF) también como circuitos de procesamiento de banda base. Como se muestra, el procesamiento de capa-1 y capa-2 es provisto por las unidades 1209 y 1211 respectivamente. Opcionalmente se pueden proveer funciones de capa-3 (no mostradas). El módulo 1213 ejecuta todas las funciones de capa de control de acceso al medio (MAC). Un módulo de sincronización y calibración 1215 mantienen la sincronización apropiada mediante interconexión, por ejemplo, una referencia de sincronización externa (no mostrada).

Adicionalmente, se incluye un procesador 1217. Bajo este escenario, la terminal de usuario 1200 se comunica con un dispositivo de cómputo 1219, que puede ser una computadora personal, estación de trabajo, asistente digital personal (PDA), artefacto de web, teléfono celular, etc.

La figura 13 ilustra un conjunto de chip 1300 en el cual se pueden implementar modalidades de la invención. El conjunto de chip 1300 incluye por ejemplo componentes de procesador y memoria descritos con respecto a la figura 13 incorporados en uno o más paquetes físicos. A manera de ejemplo, un paquete físico incluye un arrglo de uno o más materiales, componentes y/o alambres en un conjunto físico (por ejemplo, un tablero base) para proveer una o más características, tales como resistencia física, conservación de tamaño y/o limitación de interacción eléctrica.

En una modalidad, el conjunto de chip 1300 incluye un mecanismo de comunicación tal como una línea de distribución 1301 para hacer pasar información entre los componentes del conjunto de chip 1300. Un procesador 1303 tiene conectividad a la línea de distribución 1301 para ejecutar instrucciones y procesar información almacenada en por ejemplo una memoria 1305. El procesador 1303 incluye uno o más núcleos de procesamiento, cada núcleo configurado para funcionar independientemente. Un procesador de multi-núcleos permite el multiprocesamiento en un solo paquete físico. Ejemplos de procesador de multi-núcleos incluye dos, cuatro, ocho o más núcleos de procesamiento. Alternativamente o además, el procesador 1303 incluye uno o más microprocesadores configurados en tándem vía la línea de distribución 1301 para habilitar la ejecución independiente de instrucciones, ejecución en cascada o multiprocesamiento. El procesador 1303 puede también estar acompañado con uno o más componentes especializados para efectuar ciertas funciones y tareas de procesamiento, tales como uno o más procesadores digitales (DSP) 1307 y/o uno o más circuitos inegrados específicos de la aplicación (ASIC) 1309. Un DSP 1037 está configurado comúnmente para procesar señales del mundo real (por ejemplo sonido) en tiempo real independientemente del procesador 1303. Similarmente, un ASIC 1309 puede estar configurado para efectuar funciones especializadas no efectuadas fácilmente por un procesador de uso universal. Otros componentes especializados para ayydar a efectuar las funciones de la invención descritas en la presente incluyen uno o más arreglos de compuerta programables en el campo (FPGA) (no mostrados), uno o más controladores (no mostrados) o uno o más de otros chips de computadora de propósito especial.

El procesador 1303 y componentes adjuntos tienen conectividad a la memoria 1305 vía la línea de distribución 1301. La memoria 1305 incluye tanto memoria dinámica (por ejemplo, RAM) como memoria estática (por ejemplo, RCM) para almacenar instrucciones ejecutables que, cuando son ejecutadas por el procesador 1303 y/o el DSP 1307 y/o el ASIC 1309, efectúan el proceso de modalidades ejemplares como se describe en la presente. La memoria 1305 tambien almacena los datos asociados con o generados por la ejecucióndel proceso.

De acuerdo con lo anterior, se han descrito varias modalidades ejemplares con referencia a las figuras adjuntas. Las modalidades ejenplares, cano se describen anteriormente, fueron escogidas y descritas con el fin de explicar mejor los principios de la invención y su aplicación práctica, para permitir mediante esto que otros experimentados en el arte utilicen mejor la invención en varias modalidades y con varias modificaciones como sean apropiadas al uso particular contemplado. Así, la especificación y dibujos serán * considerados en un sentido ilustrativo en lugar de restrictivo.Además, será evidente que se pueden hacer varias modificaciones y cambios a la presente y se pueden implementar modalidades adicionales, sin desviarse del alcance más amplio de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método que comprende: recibir, por una compuerta de enlace inalámbrica de una red de comunicaciones, un paquete de mensajes de una terminal anfitrión, en donde el paquete de mensajes está destinado para un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y el paquete de mensajes incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión; encapsular el paquete de mensajes como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión y transmitir el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte al nodo de control de multidifusión, en donde el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte está configurado para dirigir el nodo de control de multidifusión a unirse a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la encapsulación del paquete de mensaje como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además: encapsular el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central y en lugar de transmitir el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, transmitir el paquete de túnel de unidifusión de red central al nodo de control de multidifusión vía una red central de la red de comunicaciones.

4. El método de la reivindicación 3, que comprende además: recibir, por un nodo de compuerta de enlace de la red central, el paquete de túnel de unidifusión de red central; desencapsular la encapsulación de paquete de túnel de unidifusión de red central y traducir la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte al convertir el por lo menos un identificador fuente de la respectiva terminal anfitrión a notificadores de red traducidos correspondientes y transmitir, por el nodo de compuerta de enlace de la red central, el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido al nodo de control de multidifusión.

5. El método de la reivindicación 4, que comprende además: recibir, mediante el nodo de control de multidifusión, el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido y desencapsular la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte y transmitir el paquete desencapsulado a un servidor de multidifusión.

6. El método de la reivindicación 5, en donde: la encapsulación del paquete de mensaje como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprende una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión; la traducción de la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende: convertir la dirección de IP privada de la terminal anfitrión a una dirección de IP pública de un operador que controla la sesión de multidifusión y convertir el puerto de TCP/UDP asignado a un puerto fuente modificado asignado a la respectiva terminal anfitrión para la sesión de multidifusión.

7. Un método que comprende: recibir, por un nodo de control de multidifusión de una red de comunicaciones, un paquete de mensajes de control de multidifusión que se originó de una terminal anfitrión, en donde el paquete de mensajes de control de multidifusión incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión y en donde el mensaje de control de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión y tras la recepción del paquete de túnel de capa de transporte por el nodo de control de multidifusión, enlace del nodo de control de multidifusión a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidif usión .

8. El método de la reivindicación 7, que comprende además: desencapsular la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte y transmitir el paquete desencapsulado a un servidor de multidifusión.

9. El método de la reivindicación 7, en donde la encapsulación del mensaje de control de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

10. Un método que comprende: recibir, por un nodo de control de multidifusión de una red de comunicaciones, un paquete de datos de multidifusión de un flujo de datos de multidifusión, en donde el paquete de datos de multidifusión incluye datos de sesión de una sesión de multidifusión, por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de la sesión de multidifusión; replicar el paquete de datos de multidifusión para transmisión como una transmisión de unidifusión individual, vía una red central de la red de comunicaciones, a cada una de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión; encapsular cada replicación del paquete de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente del nodo de control de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una respectiva de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión y transmitir cada paquete de replicación encapsulado, vía una red central de la red de comunicaciones, para entrega a la terminal central respectiva.

11. El método de la reivindicación 10, en donde: los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada replicación del paquete de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

12. El método de la reivindicación 10, que comprende además: recibir, por un nodo de compuerta de enlace de la red central, los paquetes de replicación encapsulados; traducir la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte de cada uno de los paquetes de replicación encapsulados recibidos al convertir el por lo menos un identificador de destino de la respectiva terminal anfitrión a identificadores de red traducidos correspondientes; encapsular cada paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte traducido como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central y transmitir cada paquete de túnel de unidifusión de red central, vía una red central de la red de comunicaciones, a una compuerta de enlace inalámbrica de la red de comunicaciones para entrega a la terminal anfitrión respectiva.

13. El método de la reivindicación 12, que comprende además: recibir, por la compuerta de acceso inalámbrica, los paquetes de túneles de unidifusión de red central; desencapsular los paquetes de túnel de unidifusión de red central para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, incluyendo los datos de la sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión; transmitir el paquete de datos de multidifusión desencapsulado como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de células de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada.

14. El método de la reivindicación 13, en donde: los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

15. Un método que comprende: recibir, por una compuerta de enlace inalámbrica de una red de comunicaciones, una pluralidad de paquetes de datos de multidifusión encapsulados, en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión comprende una replicación de un paquete de datos de un flujo de datos de multidifusión de una sesión de multidifusión, que incluye por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una sesión de multidifusión asociada y en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y por lo menos un identificador de destino de una respectiva de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión y desencapsular los paquetes de datos de multidifusión para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, incluyendo los datos de la sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión; transmitir el paquete de datos de multidifusión desencapsulado como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de células de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada.

16. El método de la reivindicación 15, en donde: los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada uno de los paquetes de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

17. Un aparato de una red de comunicaciones, que comprende: un receptor configurado para recibir comunicaciones inalámbricas de terminales remotas; un procesador configurado para encapsular un paquete de mensaje recibido por el receptor de una terminal anfitrión remota, en donde el paquete de mensajes está destinado para un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y el paquete de mensaje incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión remota y en donde la encapsulación del mensaje comprende la encapsulación como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión y un transmisor configurado para transmitir el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte al nodo de control de multidifusión, en donde el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte está configurado para dirigir el nodo de control de multidifusión a unirse a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión.

18. El aparato de la reivindicación 17, en donde la encapsulación del paquete de mensaje como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

19. El aparato de la reivindicación 17, en donde el procesador está además configurado para: encapsular el paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte como un paquete de túnel de unidifusión de red central de acuerdo con un protocolo de tunelización de red central, en donde, en lugar del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, el transmisor está configurado para transmitir el paquete de túnel de unidifusión de red central al nodo de control de multidifusión vía una red central de la red de comunicaciones.

20. Un aparato de una red de comunicaciones, que comprende: un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres de una red central de la red de comunicaciones,- un procesador configurado para procesar un paquete de mensajes de control de multidifusión recibido por el receptor y que se origina de una terminal anfitrión remota, en donde el paquete de mensajes de control de multidifusión incluye un identificador de sesión de multidifusión que identifica una sesión de multidifusión que es unida por la terminal anfitrión y en donde el mensaje de control de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de la terminal anfitrión y por lo menos un identificador de destino del nodo de control de multidifusión y en base al procesamiento del paquete de mensaje de control de multidifusión, el procesador está configurado además para enlazar el aparato a un árbol de distribución de multidifusión asociado con la sesión de multidifusión.

21. El aparato de la reivindicación 20, en donde el procesador está configurado además para desencapsular la encapsulación del paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte y el aparato comprende además un transmisor configurado para transmitir el paquete desencapsulado a un servidor de multidifusión.

22. El aparato de la reivindicación 20, en donde la encapsulación del mensaje de control de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente de la terminal anfitrión comprenden una dirección de IP privada de la terminal anfitrión y un respectivo puerto de TCP/UDP asignado y los identificadores de destino del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP de destino predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión.

23. Un aparato de una red de comunicaciones, que comprende: un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres destinadas para la red de comunicaciones; un procesador configurado para procesar un paquete de datos de multidifusión de un flujo de datos de multidifusión recibido por el receptor, en donde el paquete de datos de multidifusión incluye datos de sesión de una sesión de multidifusión, por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de la sesión de multidifusión, en donde el procesamiento del paquete de datos de multidifusión comprende: replicar el paquete de datos para transmisión como una transmisión de unidifusión individual, vía una red central de la red de comunicaciones, a cada una de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión y encapsular cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente del nodo de control de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una respectiva de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión y un transmisor configurado para transmitir cada paquete de replicación encapsulado, vía una red central de la red de comunicaciones, para entrega a la terminal central respectiva.

24. El aparato de la reivindicación 23, en donde: los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada replicación del paquete como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.

25. Un aparato de una red de comunicaciones, que comprende: un receptor configurado para recibir comunicaciones terrestres de una red central de la red de comunicaciones; un procesador configurado para procesar una pluralidad de paquetes de datos de multidifusión recibidos por el receptor de la red central, en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión comprende una replicación de un paquete de datos de un flujo de datos de multidifusión de una sesión de multidifusión, que incluye por lo menos un identificador fuente de un servidor de multidifusión y por lo menos un identificador de destino de una sesión de multidifusión asociada y en donde cada uno de los paquetes de datos de multidifusión es encapsulado como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte, que incluye por lo menos un identificador fuente de un nodo de control de multidifusión de la red de comunicaciones y por lo menos un identificador de destino de una respectiva de una pluralidad de terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión, en donde el procesamiento de los paquetes de datos de multidifusión comprende desencapsular los paquetes de datos de multidifusión para obtener el paquete de datos del flujo de datos de multidifusión, incluyendo los datos de la sesión, los identificadores fuente del servidor de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión y un transmisor inalámbrico configurado para transmitir el paquete de datos de multidifusión desencapsulado como una transmisión de difusión inalámbrica a cada una de una pluralidad de celulas de cobertura inalámbrica dentro de las cuales por lo menos una de las terminales anfitrión que participan en la sesión de multidifusión está ubicada.

26. El aparato de la reivindicación 25, en donde: los identificadores fuente del servidor de multidifusión comprenden una dirección de IP del servidor de multidifusión y un puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y los identificadores de destino de la sesión de multidifusión asociada comprenden una dirección de IP asignada a la sesión de multidifusión y el puerto de UDP designado para la sesión de multidifusión y la encapsulación de cada uno de los paquetes de datos de multidifusión como un paquete de túnel de unidifusión de capa de transporte comprende una encapsulación de UDP, en donde los identificadores fuente del nodo de control de multidifusión comprenden una dirección de IP del nodo de control de multidifusión y un puerto de UDP predefinido monitoreado por el nodo de control de multidifusión y los identificadores de destino de la terminal anfitrión respectiva comprende una dirección de IP de la terminal anfitrión y un puerto de TCP/UDP asignado respectivo.