Un filtro para paquetes para la gestión de parámetros de calidad en transmisiones de datos conmutados por paquetes a distintas aplicaciones cliente (A,

B, C, D), y desde las mismas,

caracterizado porque, para el tráfico de paquetes transmitido por redes de teléfonos móviles mediante el uso de GPRS, dicho filtro está adaptado para restringir la cantidad de datos que se le permite transmitir a un usuario para efectuar requerimientos de calidad, con respecto a al menos el ancho de banda o el retraso, en el tráfico de paquetes por separado para cada una de dichas aplicaciones cliente (A, B, C, D), para el tráfico en redes IP y/o por redes X.25, al decidir mediante el filtrado la cantidad del ancho de banda disponible que se utilizará para cada aplicación cliente, porque se ejecuta el tráfico de paquetes conforme al protocolo IP y porque el filtro está ubicado en la pila de protocolos entre la capa IP (25) y el operador (21) de GPRS, de forma que los paquetes IP pasarán por el filtro antes que la transmisión, ejecutada por el operador (21) de GPRS

Filtrado de tráfico de paquetes IP en GPRS.

Campo técnico

La presente invención describe una forma de filtrar tráfico de paquetes con la que el usuario tendrá una oportunidad de efectuar requerimientos de calidad sobre el tráfico de paquetes, de forma que se puedan indicar los parámetros de calidad para las aplicaciones cliente utilizadas.

La invención proporciona la funcionalidad que hace que sea posible que el propio usuario decida lo grande que será la parte de los recursos totales asignados que será utilizada para cada aplicación cliente.

La invención describe especialmente una forma de filtrar tráfico de paquetes en GPRS (Servicio general de radiotransmisión por paquetes), que es un servicio de datos conmutados por paquetes para GSM. Únicamente con adiciones sin importancia a la fase 1 del estándar GPRS, la invención le dará al usuario una experiencia de calidad considerablemente mayor. Las aplicaciones cliente que son menos sensibles a los retrasos, por ejemplo las transmisiones de ficheros con FTP (Protocolo de transferencia de ficheros), pueden repartir la capacidad común para las aplicaciones cliente sensibles a los retrasos, por ejemplo, "Voz sobre IP", con UDP (Protocolo de datagrama de usuario).

Técnica anterior

El documento EP 0 632 672 describe un sistema y un procedimiento para garantizar la transmisión de elementos de datos entre ordenadores con una calidad predeterminada de servicio, QoS. Entonces, un ordenador en un modelo de referencia de red de comunicaciones solicita una QoS preseleccionada para transmisiones seleccionadas. Se emplea una sesión existente mediante la cual se multiplexan transmisiones que tienen una variedad de garantías preseleccionadas en la sesión existente.

El GPRS (Servicio general de radiotransmisión por paquetes) es un servicio de datos conmutados por paquetes para GSM, y, en primer lugar, constituye un acceso móvil a Internet, pero también puede crear un acceso a otras redes de datos conmutados por paquetes, como X.25. El sistema de GPRS está conectado a la red de datos por medio de un GGSN (Nodo de soporte pasarela de GPRS). Los paquetes IP, que llegan al GGSN, serán tunelados a la estación móvil por medio de una red fija y una red basada en radio.

Conforme al estándar GPRS, todos los paquetes IP que tienen la misma dirección IP estarán asociados con un contexto PDP, que está en el terminal móvil, un SGSN y un GGSN. El contexto PDP es un registro, que, entre otros, contiene un perfil de QoS (perfil de calidad) para el acceso IP del terminal, e información que se requiere para cambiar la ubicación del terminal en la red GSM (información para la movilidad). El perfil de calidad, entre otros, describe qué ancho de banda máximo está disponible para el usuario, y requerimientos acerca del retraso máximo. Esto significa que todos los paquetes IP con la misma dirección IP serán gestionados de la misma forma, con independencia de los requerimientos variables sobre el retraso que las aplicaciones cliente efectúan sobre el operador GPRS.

Es bien conocida la necesidad de efectuar requerimientos de calidad (QoS). La QoS se gestiona en muchos protocolos, pero la gestión de la QoS para el tráfico IP en Internet no está resuelta.

Una aplicación cliente puede llevarse a cabo por medio de distintos tipos de protocolos de transporte. Una aplicación cliente que requiere que se entregue información correctamente y en el mismo orden en el que se transmitió utiliza TCP (Protocolo de control de transmisión), y una aplicación cliente que en cambio tiene requerimientos más estrictos de retrasos utiliza UDP (Protocolo de datagrama de usuario).

Problema técnico

Si un usuario utiliza una pluralidad de aplicaciones cliente, los requerimientos acerca de la QoS pueden diferir entre las distintas aplicaciones cliente que ha activado el usuario. El uso de las aplicaciones cliente en las que se utiliza una transmisión conmutada por paquetes puede, por eso, tener como resultado requerimientos diferenciados para la transmisión. Por ejemplo, el uso de ciertas aplicaciones cliente efectúa requerimientos estrictos para la transmisión rápida, mientras que el uso de otras aplicaciones cliente puede efectuar requerimientos de que los paquetes transmitidos llegarán en el mismo orden en el que fueron transmitidos.

La fase 1 del estándar para el Servicio general de radiotransmisión por paquetes (GPRS) no soporta la diferenciación de calidad de los paquetes IP que tienen la misma dirección IP. Esto significa que todos los protocolos IP que tienen la misma dirección IP compartirán una capacidad común de transmisión, y la asignación no se puede controlar con respecto a qué requerimientos se hacen. Esto significa entre otras cosas, que las aplicaciones cliente que no tienen requerimientos estrictos acerca de retrasos pueden reducir la calidad para las aplicaciones cliente sensibles a los retrasos.

Cuando no se puede llevar a cabo un control de la transmisión con respecto a la calidad, se evita o se influye en el uso/la activación de ciertas aplicaciones cliente a la misma vez. Entonces, es imposible una ejecución paralela deseada, así que una ejecución secuencial, o una ejecución restringida de otra forma, debe ser aplicada por el cliente.

Basar la gestión de la QoS en que se le puedan asignar a un usuario una pluralidad de direcciones IP, conforme a la fase 1 de GPRS, es insuficiente principalmente por dos razones:

Solución técnica

Los problemas tratados anteriormente relacionados con las transmisiones GPRS se solucionan conforme a la invención por medio de un filtro de paquetes conforme a la reivindicación 1 y por medio de un procedimiento conforme a la reivindicación 7.

Los paquetes IP que se transmiten por GPRS están encapsulados y tunelados de esta manera a través de la red de conexión. La invención describe cómo los paquetes IP que son tunelados al operador de GPRS, están dispuestos para pasar por un filtro de paquetes, que reduce la cantidad de datos que está permitida que transmita cada aplicación cliente. Por medio de filtrado, el propio usuario puede decidir la cantidad del ancho de banda disponible que será utilizada para cada aplicación cliente.

La invención se puede implementar en terminales móviles que están utilizando un operador de GPRS para conectarse a Internet. La invención también se puede implementar en los nodos GGSN del sistema GPRS.

Ventajas

La invención proporciona funcionalidad que hace que sea posible que el propio usuario decida cuán grande será la parte de los recursos totales asignados al usuario será utilizada para cada aplicación cliente.

Los recursos disponibles de la red pueden ser asignados entre aquellas aplicaciones cliente que estén activadas, de forma que las aplicaciones cliente sensibles tendrán la capacidad necesaria para una transmisión satisfactoria. Otras aplicaciones cliente, menos sensibles, tendrán acceso a recursos limitados. Dado que los requerimientos son menores para estas aplicaciones cliente, están menos acosadas al variar la capacidad, o al estar limitada. Por otra parte, si una aplicación cliente no utiliza la capacidad asignada por completo, la capacidad libre será asignada a cualquier otra aplicación cliente que tenga la posibilidad de beneficiarse de una capacidad aumentada de transmisión. Entonces, el usuario experimentará una calidad total mejorada de la transmisión.

El filtro de paquetes descrito para la gestión de la QoS en el sistema GPRS introduce una nueva tecnología para diferencia y priorizar entre distintas aplicaciones cliente. Al establecer un orden de prioridades y al diferenciar el tráfico IP, se logra un sistema más flexible para la transmisión y mejores oportunidades de satisfacer los requerimientos de tiempo y de calidad, de forma que se puedan utilizar de forma satisfactoria las aplicaciones cliente. Mediante estas disposiciones, se pueden utilizar los recursos de la red de mejor forma, y habrá posibilidad de evitar o posponer las inversiones.

Lista de figuras

La Figura 1 muestra el acceso a Internet mediante GPRS.

La Figura 2 muestra un terminal móvil...

1. Un filtro para paquetes para la gestión de parámetros de calidad en transmisiones de datos conmutados por paquetes a distintas aplicaciones cliente (A, B, C, D), y desde las mismas,

caracterizado porque, para el tráfico de paquetes transmitido por redes de teléfonos móviles mediante el uso de GPRS, dicho filtro está adaptado para restringir la cantidad de datos que se le permite transmitir a un usuario para efectuar requerimientos de calidad, con respecto a al menos el ancho de banda o el retraso, en el tráfico de paquetes por separado para cada una de dichas aplicaciones cliente (A, B, C, D), para el tráfico en redes IP y/o por redes X.25, al decidir mediante el filtrado la cantidad del ancho de banda disponible que se utilizará para cada aplicación cliente, porque se ejecuta el tráfico de paquetes conforme al protocolo IP y porque el filtro está ubicado en la pila de protocolos entre la capa IP (25) y el operador (21) de GPRS, de forma que los paquetes IP pasarán por el filtro antes que la transmisión, ejecutada por el operador (21) de GPRS.

2. Un filtro para paquetes como se reivindica en la reivindicación 1,

caracterizado porque los protocolos de transmisión que se utilizan en Internet son TCP, Protocolo de control de transmisión, y UDP, Protocolo de datagrama de usuario.

3. Un filtro para paquetes como se reivindica en la reivindicación 1 o 2,

caracterizado porque el filtro está adaptado para diferenciar la QoS para el tráfico IP en Internet para distintas aplicaciones cliente con la misma dirección IP.

4. Un filtro para paquetes como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado:

5. Un filtro para paquetes como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por los siguientes elementos:

6. Un filtro para paquetes como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las funciones del filtro para una aplicación cliente están definidas por:

7. Un procedimiento para el filtrado de transmisiones de datos conmutados por paquetes para efectuar requerimientos de calidad acerca del tráfico de paquetes por separado para cada una de las aplicaciones cliente activas (a, B, C, D), caracterizado porque, para el tráfico de paquetes transmitido por redes de teléfonos móviles mediante el uso de GPRS, se ejecuta el tráfico de paquetes conforme al protocolo IP, y porque el filtrado se lleva a cabo mediante un filtro para paquetes adaptado para restringir la cantidad de datos que se le permite transmitir a un cliente para efectuar requerimientos de calidad, relacionados con al menos el ancho de banda o los retrasos, acerca del tráfico de paquetes por separado para cada una de dichas aplicaciones cliente (A, B, C, D), para tráfico por redes IP y/o por redes X.25, al decidir mediante el filtrado la cantidad del ancho de banda disponible que se utilizará para cada aplicación cliente, y porque dicho filtro para paquetes está ubicado en la pila de protocolos entre la capa IP (25) y la capa con el operador (21) de GPRS, de forma que los paquetes IP pasarán por el filtro antes que la transmisión GPRS.

8. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 7,

caracterizado porque dichos requerimientos diferenciados de calidad se efectúan sobre el tráfico en redes IP y/o en redes X.25.

9. Un procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 7 u 8,

caracterizado porque dicho filtro para paquetes comprende los siguientes elementos:

10. Un procedimiento como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9,

caracterizado por la asignación dinámica de la capacidad de transmisión entre dichas aplicaciones cliente.

11. Un procedimiento como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado:

12. Un procedimiento como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11,

caracterizado por: