PT1815710E - Método e sistema para dar apoio à continuidade de serviço, destinado a comunicações móveis sobre redes de acesso diferentes - Google Patents

Método e sistema para dar apoio à continuidade de serviço, destinado a comunicações móveis sobre redes de acesso diferentes Download PDF

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PT1815710E
PT1815710E PT05849168T PT05849168T PT1815710E PT 1815710 E PT1815710 E PT 1815710E PT 05849168 T PT05849168 T PT 05849168T PT 05849168 T PT05849168 T PT 05849168T PT 1815710 E PT1815710 E PT 1815710E
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Description

ΡΕ1815710 - 1 -
DESCRIÇÃO
"MÉTODO E SISTEMA PARA DAR APOIO À CONTINUIDADE DE SERVIÇO, DESTINADO A COMUNICAÇÕES MÓVEIS SOBRE REDES DE ACESSO DIFERENTES" A presente invenção diz respeito a um método e a um sistema para darem apoio à continuidade de serviço, destinado a comunicações móveis sobre diferentes redes de acesso e, em particular, a um método e um sistema de comutação entre pelo menos duas diferentes tecnologias de rede de acesso, num terminal móvel, para um tráfego de dados orientados por pacotes para um endereço de destino de uma dada rede de destino, sem que exista interrupção dos serviços ou aplicativos da rede activados.
No sector das comunicações móveis, existem diferentes tecnologias de acesso, como por exemplo redes de acesso WLAN, UMTS, GPRS, para redes de dados orientados por pacotes, como por exemplo a Internet. Nestas circunstâncias, os actuais dispositivos terminais móveis e as redes não são capazes de mudar de tecnologia de acesso durante uma ligação activada para uma rede de dados. Os serviços ou os aplicativos que estiverem activados - por exemplo, através de uma primeira tecnologia de acesso que poderá ser uma rede WLAN - não poderão, portanto, ser transferidos de forma ininterrupta para uma simultaneamente -2- ΡΕ1815710 disponível segunda tecnologia de acesso, que poderá ser uma rede UMTS, quando o encaminhamento de transporte da primeira rede for interrompido durante o aplicativo.
Na utilização da Internet móvel (Aplicativo IP) também não deverá ser interrompida uma comunicação de dados e de aplicativos existentes no dispositivo terminal móvel, quando o utilizador mudar a sua zona de localização na rede. Pelo contrário, todas as mudanças de interface e mudanças de comunicação deverão ocorrer automaticamente, por exemplo, através de uma mudança entre diferentes redes de acesso (rede de comunicações móveis, WLAN, Bluetooth, etc.), sem que o utilizador, de preferência, disso se dê conta. Se um utilizador quiser trocar, por exemplo, entre duas redes de acesso diferentes, enquanto um aplicativo IP estiver em funcionamento, a comunicação IP será interrompida no momento em que ele deixar a área de cobertura da primeira rede de acesso. Esta será interrompida, pelo menos até que seja realizada uma comunicação a uma nova rede de acesso disponível. Haverá vantagens para o utilizador em ser ligado, também automaticamente e em qualquer local, à rede de acesso móvel mais barata e mais eficiente de entre todas as que estiverem disponíveis, sem por isso ter de passar por um longo processo de selecção manual para a disponibilização. A título de exemplo, um assinante de telefone móvel encontra-se na área de cobertura de um ponto de acesso ("Hotspot") WLAN e tem uma ligação à Internet -3- ΡΕ1815710 activa. Ao mesmo tempo, ele encontra-se numa área de cobertura UMTS. Esse assinante dá início, por exemplo, a uma conversação telefónica VoIP (VoIP: Voice over IP) que é efectuada através do encaminhamento de transporte WLAN, por causa das velocidades de transmissão de dados serem mais elevadas e dos preços serem mais baixos. Durante a conversação, o assinante afasta-se do ponto de acesso WLAN, até uma zona onde a cobertura é demasiado fraca para conseguir manter o serviço. A comunicação irá falhar. Idealmente, não deveria a conversação no entanto ser interrompida, antes deveria ser mudada de forma despercebida para outro encaminhamento de transporte disponível, neste caso UMTS. Já existem abordagens que pretendem resolver este problema. No entanto, essas soluções são baseadas numa adaptação complexa e onerosa, ou passam pela expansão nas infra-estruturas das tecnologias de comunicação envolvidas, como por exemplo, WLAN, 2G, 3G. A publicação EP 1 271 896 A2 da empresa Swisscom Mobile AG und UMA é disso um exemplo. 0 documento US 2002/059434 AI faz a divulgação de um método para comutar entre, pelo menos, duas diferentes tecnologias de rede de acesso num dispositivo terminal móvel, durante uma comunicação de dados orientados por pacotes para um endereço de destino de uma dada rede de destino, em que, por intermédio de um aplicativo de controlo de acesso instalado no dispositivo terminal, são determinadas, na zona de localização do dispositivo -4- ΡΕ1815710 terminal, redes de acesso à rede de destino disponíveis, sendo a comunicação encaminhada - em função dos custos de ligação, da velocidade da transmissão, ou da qualidade do serviço em cada uma das redes de acesso disponíveis - para o endereço de destino desejado, e vice-versa. Esta solução baseia-se no modelo de referência OSI na camada 2 (camada de ligação de dados) ou na camada 3 (camada de rede) e, consequentemente, serão necessários dispositivos terminais especiais, ou então será indispensável realizar alterações no hardware e/ou no software dos dispositivos terminais/clientes.
Os documentos US 2003/100308 Al e US 2002/122394 Al fazem a divulgação de métodos semelhantes, também com base numa intervenção sobre as camadas OSI 2 e 3.
Constitui portanto um objectivo da invenção a criação de um método e um sistema referidos à tecnologia atrás mencionada, por meio dos quais possam ser realizadas, num dispositivo terminal móvel, a mudança de uma rede de acesso para outra sem interrupção dos aplicativos activos, e apenas com pequenas alterações em páginas do dispositivo terminal e da rede de comunicação.
Este objecto é alcançado por um método com as características da reivindicação 1 e por um sistema com as características da reivindicação 9. -5- ΡΕ1815710
As vantajosas especificidades e o desenvolvimento da invenção encontram-se definidos nas reivindicações dependentes. 0 método da invenção permite a efectivação de serviços de IP sem interrupções quando ocorrer uma mudança da rede de acesso e, consequentemente, se consegue uma continuidade de serviço (Service Continuity), sem fazer ajustamentos ou acrescentamentos de partes de rede (nuclear). 0 principio inventivo funciona para cada mudança de tecnologias de acesso utilizadas - como UMTS, WLAN, GPRS, Bluetooth, etc. - e também para diversas áreas celulares de rádio ou áreas de cobertura de serviço da tecnologia de acesso. A solução é essencialmente baseada em inovadores aplicativos de controlo de acesso sob a forma de componentes de software, em que são instalados: um primeiro no dispositivo móvel sob a forma de um proxy A, e um segundo na rede de destino sob a forma de um proxy B.
Os métodos antecedentes para a mobilidade sem interrupções entre WLAN e GPRS/UMTS necessitavam de extensas e dispendiosas alterações na infra-estrutura de rede. A solução proposta requer apenas um apropriado software de proximidade no dispositivo terminal móvel e um elemento de rede (servidor) da rede de destino. Para o -6- ΡΕ1815710 utilizador, será assim permitido efectivar um serviço "roaming" entre redes diferentes, sem que os existentes aplicativos ou serviços de comunicação tenham de ser interrompidos.
Nestas circunstâncias, poderá ser feita, a titulo de exemplo, uma económica conversação VoIP num ponto de acesso WLAN. Aquando da saida do ponto de acesso, será a conversação automaticamente continuada através de uma outra rede de acesso disponível, como por exemplo UMTS.
Naturalmente que isto não se aplica apenas aos serviços de VoIP, mas também para todas os outros aplicativos IP ou aplicativos WAP (Wireless Application Protocol).
Os aplicativos de controlo de acesso Proxy A e Proxy B serão também interpretados como aplicativos de software, os quais estão ligados entre os aplicativos do dispositivo terminal e os aplicativos do servidor da Internet, e vice-versa. Toda a comunicação entre um aplicativo de um dispositivo terminal e um serviço de dados orientados por pacotes é realizada através de ambos os Proxys A e B, a qual é executada, de forma despercebida, pelo aplicativo ou serviço do dispositivo terminal cujo encaminhamento de transporte, conforme os casos, esteja disponível e/ou seja mais barato, para aplicar a troca de pacotes de dados entre o dispositivo terminal e o aplicativo de Internet. -Ί ΡΕ1815710 ο proxy A, que está instalado no dispositivo terminal móvel do cliente, serve principalmente para a supervisão, monitorização e acompanhamento dos encaminhamentos de transporte disponíveis, ou seja, das redes de acesso disponíveis para tráfego IP orientado por pacotes. Quando o dispositivo terminal está configurado -quer, por exemplo, para a utilização de WLAN ou também de UMTS -, o Proxy A monitoriza qual dos dois encaminhamentos de transporte está disponível nesse momento, e escolhe, com base em critérios seleccionáveis pelo utilizador, um encaminhamento de transporte preferido.
Para utilizar os serviços de continuidade descritos, deverá naturalmente o assinante possuir uma licença de utilização para todas as redes que possam ser utilizadas, por exemplo uma conta de assinante activa numa rede celular e uma autorização de acesso aos pontos de acesso WLAN a serem utilizados.
Além disso, todo o tráfego de dados terá de ser encaminhado entre dois pontos terminais sobre os dois descritos Proxys A e B. 0 aplicativo utilizado - como por exemplo, navegador de Web, VoIP-Cliente, etc. - deve estar apto a configurar um Proxy ou o (???) utilizado. 0 protocolo de transmissão tem de permitir a utilização de um Proxy transparente. Isto significa que as -8- ΡΕ1815710 solicitações de acesso não são enviadas directamente de um aplicativo de dispositivo terminal para o endereço de destino, mas antes em primeiro lugar para os endereços dos Proxy adequadamente configurados (Proxy A ou Proxy B).
Uma prospecção dos encaminhamentos de transporte disponíveis é feita por meio do envio de mensagens entre o Proxy A e o Proxy B em intervalos regulares, sobre os encaminhamentos de transporte que apresentem uma disponibilidade estável. Essas mensagens são conhecidas sob a designação de "Heartbeat" ou "keep alive messages". Quando um encaminhamento de transporte falha, o transporte activo é ajustado, caso seja aplicável. Tendo o Proxy A detectado uma nova rede de acesso possível, por exemplo porque o utilizador se mudou para a área de cobertura de um novo ponto de acesso WLAN, o Proxy A ir-se-á automaticamente registar, caso seja aplicável, na nova rede de acesso e memoriza a ligação possível. Em particular, e através da monitorização permanente, poderão as interfaces de rede física e as respectivas propriedades ser, por exemplo, alteradas automaticamente, no caso de estarem disponíveis interfaces de rede física com opções de transporte melhores do que as que estão nesse momento activas.
Um modelo de realização para a invenção será agora ilustrado com a ajuda das Figuras desenhadas. Nos desenhos, e através da descrição associada, serão -9- ΡΕ1815710 apresentadas outras características, vantagens e concretizações da invenção. A Figura 1 mostra esquematicamente a constituição e o funcionamento do método inventivo, usando por exemplo redes de acesso UMTS e WLAN com dois possíveis encaminhamentos de transporte e um aplicativo VoIP.
Um utilizador dá início a um aplicativo para telefonar via Internet - através de um dispositivo terminal móvel 1, como por exemplo um telemóvel - também conhecido como Aplicativo VoIP (Voice over IP) 2. 0 objectivo é o de realizar uma comunicação IP para um terminal remoto 7, através de ligação pela Internet. 0 terminal remoto 7 pode, por exemplo, estar relacionado com um computador pessoal ligado à Internet.
Para realizar a comunicação desejada, deverá ser conhecido o endereço de rede atribuído ao terminal remoto 7 que foi chamado pelo terminal de chamada 1, por exemplo o endereço IP 110.4.5.6. De igual modo, o terminal de chamada 1 necessita de um endereço IP na rede utilizada, assumindo estes endereços - na Figura 1 - os valores 80.1.1.1 para a rede UMTS, ou 90.1.1.1 para a rede WLAN.
Sendo os dois endereços IP conhecidos, poderá ser realizada uma comunicação IP convencional através da Internet 6 entre os dois terminais 1, 7. -10- ΡΕ1815710
Para este efeito, pode o dispositivo terminal móvel 1 utilizar, por exemplo, uma zona de localização de uma rede de acesso WLAN disponível. No entanto, se o dispositivo terminal se movimentar para fora da área de cobertura desta rede WLAN, isso irá inevitavelmente conduzir a uma interrupção de uma tal comunicação regular.
Essa mesma interrupção da comunicação IP poderá ser evitada pela presente invenção.
Para esse efeito, são instalados - tanto no dispositivo terminal móvel 1 como num nó de rede da Internet 6 - aplicativos de controlo de acesso 3, 8, sob a forma de aplicativos de proximidade (Proxy A e Proxy B) . Todo o tráfego IP entre os terminais 1 e 7 é encaminhado através dos Proxy 3 e 8. O pedido de ligação do dispositivo terminal 1 com 0 terminal remoto baseado no endereço de destino 110.4.5.6 será, em primeiro lugar, encaminhado para o Proxy A. O Proxy A determina quais as redes de acesso à Internet 6 que estão nesse momento disponíveis para o dispositivo terminal 1 do utilizador. No presente exemplo, encontram-se disponíveis uma rede de acesso UMTS 4 e uma rede de acesso WLAN 5. De acordo com modelos de realização preferenciais, o utilizador (querendo, por exemplo, escolher as conexões com o mais baixo custo possível) selecciona o Proxy A para, por exemplo, a rede de acesso WLAN 5, e estabelece a comunicação com Proxy B do lado da rede, usando o endereço -li ΡΕ1815710 de rede 91.2.2.2 na rede de acesso WLAN. A partir do Proxy B pode agora ser feita a ligação com o endereço de destino 110.4.5.6 do destinatário na Internet. O correspondente endereço de proximidade será negociado entre os dois Proxys 3 e 8.
Por outro lado, pode o terminal remoto 7 do Proxy B responder através da Internet utilizando o seu endereço IP 100.2.2.2. O Proxy B estabelece contacto com o Proxy A através da rede WLAN 5, através do endereço 90.1.1.1, e o Proxy A pode então estabelecer a ligação para o endereço de origem 127.0.0.1.
Se, por qualquer motivo, uma comunicação através da rede WLAN 5 já não for possível ou for interrompida, o Proxy A irá comutar de forma imperceptível e sem interrupção o aplicativo IP que nesse momento está a ser usado para a rede de acesso UMTS 4, desde que esta esteja disponível. Através da rede UMTS 4, pode o Proxy A responder ao Proxy B sob o endereço 81.2.2.2 e, inversamente, o Proxy B estabelece uma ligação de acessibilidade para o Proxy A sob o endereço 80.1.1.1. -12- ΡΕ1815710
Através do endereço da Internet do Proxy B 100.2.2.2, estabelece-se ainda uma ligação para um endereço de destino pretendido 110.4.5.6.
Lisboa, 12 de Novembro de 2010

Claims (7)

  1. ΡΕ1815710 -1- REIVINDICAÇÕES 1. Método para comutação entre, pelo menos, duas diferentes tecnologias de redes de acesso num dispositivo terminal móvel (1), durante uma comunicação de dados orientados por pacotes para um endereço de destino numa rede de destino (6), sem interrupção de um serviço ou de um aplicativo de rede activado; em que, por intermédio de um aplicativo de controlo de acesso (3) instalado no dispositivo terminal (1), são determinadas as redes de acesso (4; 5) à rede de destino (6) que se encontram disponíveis na zona de localização do dispositivo terminal e, tomando em consideração os critérios previamente estabelecidos, a ligação é encaminhada - através da correspondentemente disponível rede de acesso (4; 5) - para o desejado endereço de destino, e vice-versa; caracterizado por a ligação ser encaminhada através de um aplicativo de controlo de acesso (8) da rede de destino, e por os aplicativos de controlo de acesso (3; 8) estarem permanentemente a monitorizar a disponibilidade das redes de acesso (4; 5) - dado o facto de esta última enviar mensagens através dos encaminhamentos de transporte disponíveis em intervalos de tempo regulares - e, quando necessário, fazerem automaticamente a comutação entre as redes de acesso (4; 5) disponíveis e sem interromper um aplicativo de rede activado (2) ou um serviço. -2- ΡΕ1815710
  2. 2. Método em conformidade com a reivindicação 1, caracterizado por os aplicativos de controlo de acesso (3; 8) serem operados como aplicativos de software de proximidade, sobre o dispositivo terminal (1) e sobre um elemento de rede da rede de destino (6).
  3. 3. Método em conformidade com uma das precedentes reivindicações, caracterizado por serem tomados em consideração, entre outros, os custos de ligação, as permissibilidades de acesso, as capacidades técnicas do dispositivo terminal usado, as questões de segurança, a velocidade de transmissão, ou a cobertura da rede, como critérios configuráveis do lado do utilizador, em relação às redes de acesso (4; 5) disponíveis.
  4. 4. Método em conformidade com uma das precedentes reivindicações, caracterizado por um endereço de rede na rede de destino, que é visado pelo dispositivo terminal (1), ser convertido para um endereço do aplicativo de controlo de acesso (3) do lado do dispositivo terminal; e caracterizado por, no aplicativo de controlo de acesso para cada rede de acesso (4; 5) disponível, existirem os endereços de rede do aplicativo de controlo de acesso (8) do lado da rede, e por a comunicação ser encaminhada através destes endereços de rede do aplicativo de controlo de acesso (8) para o endereço de rede na rede de destino -3- ΡΕ1815710
  5. 5. Método em conformidade com uma das precedentes reivindicações, caracterizado por se converter um endereço de rede do dispositivo terminal (1), que é visado pela rede de destino (6), num endereço de rede do aplicativo de controlo de acesso (8), e caracterizado por, no aplicativo de controlo de acesso (8) para cada rede de acesso (4; 5) disponível, existirem os endereços de rede do aplicativo de controlo de acesso (3) do lado do dispositivo terminal, e por a comunicação ser encaminhada através destes endereços de rede do aplicativo de controlo de acesso (3) para o endereço de rede do dispositivo terminal (D .
  6. 6. Método em conformidade com uma das precedentes reivindicações, caracterizado por os aplicativos de controlo de acesso (3; 8) estarem constantemente a trocar informações um com o outro, sobre os seus endereços IP que são válidos nas respectivas redes de acesso.
  7. 7. Sistema para comutação entre, pelo menos, duas diferentes tecnologias de redes de acesso num terminal móvel (1) , durante uma comunicação de dados orientados por pacotes para um endereço de destino numa rede de destino (6), sem interrupção de um serviço ou de um aplicativo de rede activado, em que, no dispositivo terminal (1), é instalado um aplicativo de controlo de acesso (3) que determina as redes de acesso (4; 5) à rede de destino (6) que estão disponíveis na zona de localização do dispositivo -4- ΡΕ1815710 terminal, monitoriza a respectiva disponibilidade e, tendo em consideração critérios pré-estabelecidos, encaminha a comunicação de dados através da rede de acesso (4; 5) respectivamente disponível para o endereço de destino desejado, e vice-versa; caracterizado por ser instalado, na rede de destino, um outro aplicativo de controlo de acesso (8) , e por os aplicativos de controlo de acesso (3; 8) disporem de meios para monitorização contínua da disponibilidade das redes de acesso (4; 5) - dado o facto de esta última enviar mensagens, através dos encaminhamentos de transporte disponíveis, em intervalos de tempo regulares - e de meios para fazerem automaticamente a comutação, caso seja necessário, de uma das redes de acesso (4; 5) disponíveis para a outra, sem interromper um aplicativo de rede activado (2) ou um serviço. Lisboa, 12 de Novembro de 2010
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