Sistema para reenvío de paquetes de datos hacia un nodo móvil (10) en itinerancia en una red extranjera de datos conmutada por paquetes (14),

habiendo sido los paquetes de datos direccionados a una dirección origen del nodo móvil (10), estando el nodo móvil (10) provisto de una dirección temporal destinada a utilizarse en la red extranjera (14), comprendiendo el sistema: una entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) dispuesta para recibir un mensaje (62;74;90) que indica un enlace entre la dirección origen y la dirección temporal del nodo móvil (10) y, en respuesta a dicho mensaje (62;74;90), enviar un mensaje de control (66;78;94) con el fin de controlar el funcionamiento de una entidad de soporte de tráfico de agente móvil distinto (42;64;92) y una entidad de soporte de tráfico de agente móvil (42;64;76;92), distinta de la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88), preparada para recibir el mensaje de control (66;78;94) de la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) y, en respuesta, proporcionar un recurso (68;80;86;96) para el reenvío de los paquetes de datos hacia el nodo móvil (10) en la dirección temporal, en donde la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) es utilizable para seleccionar la entidad de soporte de tráfico de agente móvil entre una pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil, que es capaz de controlar, dependiendo de uno o más de los parámetros siguientes: a) la proximidad geográfica y/o topológica del nodo móvil a la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil; b) la calidad de servicio capaz de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil y c) las funciones de seguridad capaces de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil

Agente móvil distribuido.

Campo de la presente invención

La presente invención se refiere al reenvío de paquetes de datos hacia un nodo móvil en itinerancia en una red extranjera de datos conmutados por paquetes, habiendo sido los paquetes de datos direccionados a una dirección de origen del nodo móvil, estando el nodo móvil provisto de una dirección temporal para uso en la red extranjera de datos conmutados por paquetes. En particular, pero no de forma exclusiva, la presente invención se refiere al protocolo IP móvil.

Antecedentes de la invención

Aunque las redes móviles 2G convencionales, tales como las que están conformes a las normas del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), han proporcionado servicios de voz y datos, conmutados por circuitos, a estaciones móviles de usuario (MSs), existe gran tendencia en el sector de las telecomunicaciones móviles a desarrollar redes móviles conmutadas por paquetes. Las redes móviles conmutadas por paquetes presentan importantes ventajas en términos de eficiencia de recursos de radio y redes y, además, permiten la prestación de servicios de usuario más avanzados. Con la convergencia de las telecomunicaciones fijas y móviles, el protocolo de Internet (IP), ampliamente disperso en las redes fijas, es la elección natural como el mecanismo de encaminamiento de paquetes para redes de paquetes móviles. Actualmente, la versión de IP 4 (IPv4) tiene un amplio uso en el campo de las redes fijas. Sin embargo, se espera la migración gradual al protocolo IP versión 6 (IPv6) que ofrece ventajas bien reconocidas sobre el IPv4, en particular, en términos de espacio de direcciones muy incrementado, encaminamiento más eficiente, mayor escalabilidad, mejora de la seguridad, integración de la calidad de servicio (QoS), soporte para multicasting (multidifusión) y otras características.

Un ejemplo particular de un servicio móvil conmutado por paquetes, que se está desarrollando actualmente, es el denominado Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS) tal como se realiza en las redes 2G GSM y en las redes 3G del Sistema Universal de Telecomunicaciones móviles (UMTS) (en adelante referidas como redes GPRS). Además, está previsto que las tecnologías de acceso inalámbrico no de GPRS, tales como la Red de Área Local inalámbrica (wLAN), proporcionará un complemento flexible y rentable al sistema GPRS para el acceso de servicio de banda ancha local, en algunas áreas tales como hotspots o puntos de acceso gratuitos (centros de conferencias, aeropuertos, centros de exposiciones, etc.). Subredes wLAN se pueden implantar dentro del mismo campo de redes administrativas como subredes GPRS y los operadores de redes móviles tendrán la necesidad de soportar la movilidad de estaciones móviles entre dichas subredes. Además, los operadores de redes móviles tendrán la necesidad de soportar la itinerancia de estaciones móviles entre diferentes campos de redes administrativas, que pueden, o no, implantar tecnologías de accesos diferentes.

Aunque las redes GPRS, habiendo sido diseñadas en un principio como redes móviles, presentan la funcionalidad de gestión de movilidad incorporada (para MSs dentro de la red GPRS) y funcionalidad de itinerancia (para itinerancia MSs entre redes GPRS), se ha realizado trabajo en la Internet Engineering Task Force (IETF- Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet) para soporte de la movilidad de los terminales de usuario de IP en general. Con este objetivo, la IETF ha desarrollado los protocolos de IP móvil (MIP). El protocolo MIP está diseñado para el soporte de la movilidad cuando las estaciones móviles (o nodos móviles (MNs) en la terminología de MIP) se desplazan entre redes de IP, con diferentes prefijos de subred (macromovilidad). Por ejemplo, se puede utilizar protocolos MIP para soporte de la movilidad entre una red GPRS y una red no GPRS, tal como una red wLAN, así como la movilidad entre dos redes o subredes GPRS diferentes. El protocolo IP móvil no está previsto para utilizarse para gestión de la movilidad dentro de una red o subred (micro-movilidad) que se suele gestionar por mecanismos de capa 2, específicos de la tecnología de accesos, tal como un acceso, más o menos fácil, de tipo WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha).

Existen dos versiones de MIP para estar en correspondencia con las dos versiones de IP. El protocolo MIP versión 4 (MIPv4) está diseñado para proporcionar movilidad de direcciones IP para las direcciones de IP versión 4 (IPv4), mientras que la más reciente versión 6 de MIP (MIPv6) está diseñada para proporcionar movilidad de direcciones IP para las direcciones IP versión 6 (IPv6). MIPv4 se describe en la Solicitud de Comentarios (RFC) 3344 de la IETF, disponible en el sitio web de IETF http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt?number=3344. El protocolo de Internet MIPv6, temporal se describe en el borrador de IETF Internet "Soporte de movilidad en IPv6" disponible en el sitio web de IETF http://search.ieft.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-20.txt y es objeto de referencia como draft-ietf-mobileip-ipv6-20.txt.

La gestión de movilidad, según se define en MIPv4, se ilustra en la Figura 1. A un nodo MN 10 se le asigna una dirección IP de origen (HAddr) en su red de origen (HN) 12. Los procedimientos de encaminamiento en la red HN garantizan que, cuando el MN está dentro de la HN, un paquete de IP enviado desde un Nodo Correspondiente (CN) 16 alcanzará el nodo MN. Sin embargo, cuando el nodo MN, en itinerancia, se conecta a una red extranjera (FN) 14, los paquetes de IP direccionados a su HAddr necesitarán encaminarse a su nueva ubicación en la red FN. En el protocolo MIPv4, un encaminador 18, en la red HN, conocido como el Agente de Origen (HA), se utiliza para actuar como un servicio de reenvío de paquetes en nombre del MN, cuando se aleja de su origen. En un primer modo de trabajo del protocolo MIPv4 (conocido como modo FA-CoA), cuando llega en la red FN, al nodo MN se le asigna una dirección temporal (CoA) mediante un encaminador 20 en la red FN conocida como el agente extranjero (FA). Debido a las limitaciones percibidas del espacio de direcciones de IPv4, se considera que más de un MN puede compartir la misma dirección temporal CoA. Después de la asignación de la CoA, MN 10 envía un mensaje de actualización de enlace 22 al agente de origen HA a través del agente extranjero FA para registrar la dirección temporal CoA. Más concretamente, el mensaje de actualización de enlace 22 informa al agente HA de la asociación (o enlace) entre la dirección HAddr y la CoA del MN. En adelante, cuando el nodo correspondiente CN envía un paquete a la dirección HAddr del nodo MN en su red de origen HN (caso 1), el paquete es interceptado por el HA y transmitido en túnel al agente extranjero FA en la red extranjera FN a través del túnel 24 sobre la base de la dirección temporal CoA.

La transmisión en túnel implica el encapsulado de un primer paquete de datos (con una cabecera y una carga útil) como la carga útil de un segundo paquete de datos que presenta una nueva cabecera que indica, como sus direcciones de origen y de destino, los puntos de inicio y final del túnel y transmitiendo el segundo paquete de datos, como normal, al punto final del túnel, donde se desencapsula para obtener el primer paquete. Después de la desencapsulación, el punto final del túnel, el FA, encamina el paquete original al nodo MN utilizando procedimientos de encaminamiento en la red FN. En el protocolo MIP, la transmisión en túnel implica la encapsulación de IP en IP utilizando la denominada Petición de Comentario (RFC) de IETF 2003. De este modo, en el protocolo MIPv4, un paquete de IPv4 se transmite en túnel encapsulándolo dentro de otro paquete IPv4.

Como un procedimiento opcional en MIPv4, el agente de origen HA puede enviar un mensaje de actualización de enlace 26 al nodo correspondiente CN para registrar la dirección temporal CoA del nodo MN. Más concretamente, el mensaje de actualización de enlace 26 informa al CN de la asociación (o enlace) entre las direcciones HAddr y CoA del nodo MN. En adelante, el nodo CN puede direccionar paquetes directamente al nodo MN en su dirección temporal actual CoA en lugar de hacerlo, de forma indirecta, a través de su dirección HAddr (caso 2) y estos paquetes se reciben por el agente extranjero FA en la red FN y se encaminan al nodo MN utilizando procedimientos de encaminamiento en la FN. Esta operación se conoce como optimización de ruta puesto que evita un encaminamiento triangular, potencialmente ineficiente, a través del...

1. Sistema para reenvío de paquetes de datos hacia un nodo móvil (10) en itinerancia en una red extranjera de datos conmutada por paquetes (14), habiendo sido los paquetes de datos direccionados a una dirección origen del nodo móvil (10), estando el nodo móvil (10) provisto de una dirección temporal destinada a utilizarse en la red extranjera (14), comprendiendo el sistema:

una entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) dispuesta para recibir un mensaje (62;74;90) que indica un enlace entre la dirección origen y la dirección temporal del nodo móvil (10) y, en respuesta a dicho mensaje (62;74;90), enviar un mensaje de control (66;78;94) con el fin de controlar el funcionamiento de una entidad de soporte de tráfico de agente móvil distinto (42;64;92) y

una entidad de soporte de tráfico de agente móvil (42;64;76;92), distinta de la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88), preparada para recibir el mensaje de control (66;78;94) de la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) y, en respuesta, proporcionar un recurso (68;80;86;96) para el reenvío de los paquetes de datos hacia el nodo móvil (10) en la dirección temporal,

en donde la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) es utilizable para seleccionar la entidad de soporte de tráfico de agente móvil entre una pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil, que es capaz de controlar, dependiendo de uno o más de los parámetros siguientes:

a) la proximidad geográfica y/o topológica del nodo móvil a la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil;

b) la calidad de servicio capaz de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil y

c) las funciones de seguridad capaces de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil.

2. Sistema según la reivindicación 1, en donde la entidad de control de agente móvil es una entidad de control de agente de origen (40;60;88) y la entidad de soporte de tráfico de agente móvil es una entidad de soporte de tráfico de agente de origen (42:64;92).

3. Sistema según la reivindicación 2, en donde el recurso proporcionado por la entidad de soporte de tráfico de origen (40;60;88) es un túnel (68;96) desde la entidad de soporte de tráfico de agente de origen (42;64;92) hasta la dirección temporal del nodo móvil (10).

4. Sistema según la reivindicación 1, en donde la entidad de control de agente móvil es una entidad de control de agente extranjero (72) y la entidad de soporte de tráfico de agente móvil es una entidad de soporte de tráfico de agente extranjero (76).

5. Sistema según la reivindicación 4, en donde el recurso proporcionado por la entidad de soporte de tráfico de agente extranjero es un túnel (80;86) desde la entidad de soporte de tráfico de agente extranjero (76) hasta un agente de origen (18) del nodo móvil.

6. Entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) dispuesta para controlar el reenvío de paquetes de datos hacia un nodo móvil (10) en itinerancia en una red extranjera de datos conmutada por paquetes (14), habiendo sido los paquetes de datos dirigidos a una dirección de origen del nodo móvil (10), estando el nodo móvil (10) provisto de una dirección temporal destinada a utilizarse en la red extranjera (14), estando la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) dispuesta para recibir un mensaje (62;74;90) que indica un enlace entre la dirección de origen y la dirección temporal del nodo móvil (10) y, en respuesta a dicho mensaje (62;74;90), controlar el funcionamiento de una entidad de soporte de tráfico de agente móvil distinta (42;64;76;92) con el fin de proporcionar un recurso para el reenvío de los paquetes hacia el nodo móvil (10) en la dirección temporal,

en donde la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) es utilizable para seleccionar la entidad de soporte de tráfico de agente móvil entre una pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil que es capaz de controlar, en función de uno o varios de los parámetros siguientes:

a) la proximidad geográfica y/o topológica del nodo móvil con la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil;

b) la calidad de servicio capaz de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil y

c) las funciones de seguridad capaces de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil.

7. Método de suministro de un recurso para reenviar paquetes de datos hacia un nodo móvil (10) en itinerancia en una red extranjera de datos conmutada por paquetes (14), habiendo sido los paquetes de datos direccionados a una dirección de origen del nodo móvil (10), estando el nodo móvil provisto de una dirección temporal para uso en la red extranjera (14), comprendiendo dicho método los pasos siguientes:

a) recepción por una entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) de un mensaje (62;74;90) que indica un enlace entre la dirección de origen y la dirección temporal del nodo móvil (10),

b) en respuesta a dicho mensaje de enlace, la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) selecciona una entidad de soporte de tráfico de agente móvil (42;64;76;92) entre una pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil, que es capaz de control, dependiendo de uno o más de los parámetros siguientes:

i) la proximidad geográfica y/o topológica del nodo móvil a la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil;

ii) la calidad de servicio capaz de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil y

iii) las funciones de seguridad capaces de proporcionarse por la pluralidad de entidades de soporte de tráfico de agente móvil;

c) envío por la entidad de control de agente móvil (40;60;72;88) de un mensaje de control (66;78;94) para controlar el funcionamiento de la entidad de soporte de tráfico de agente móvil seleccionada(42;64;76;92);

d) recepción por la entidad de soporte de tráfico de agente móvil seleccionada (42;64;76;92) del mensaje de control (66;78;94) desde la entidad de control de agente móvil(40;60;72;88) y

e) en respuesta a dicho mensaje de control (66;78;94), la entidad de soporte de tráfico de agente móvil seleccionada (40;60;72;88) proporciona un recurso (68;80;89;96) para reenviar los paquetes de datos hacia el nodo móvil (10) en la dirección temporal.

8. Método según la reivindicación 7, en donde la entidad de control de agente móvil es una entidad de control de agente de origen (40;60;88) y la entidad de soporte de tráfico de agente móvil es una entidad de soporte de tráfico de agente de origen(42;64;92).

9. Método según la reivindicación 8, en donde el recurso proporcionado por la entidad de soporte de tráfico de agente de origen (40;60;88) es un túnel (68;96) desde la entidad de soporte de tráfico de agente de origen (42;64;92) a la dirección temporal del nodo móvil (10).

10. Método según la reivindicación 7, en donde la entidad de control de agente móvil es una entidad de control de agente extranjero (72) y la entidad de soporte de tráfico de agente móvil es una entidad de soporte de tráfico de agente extranjero (76).

11. Método según la reivindicación 10, en donde el recurso proporcionado por la entidad de soporte de tráfico de agente extranjero es un túnel(80;86) desde la entidad de soporte de tráfico de agente extranjero (76) a un agente de origen del nodo móvil (10).