METODO Y DISPOSITIVO PARA LA DIFUSION EN REDES DE PAQUETES PUNTO A PUNTO.

Un método para realizar la difusión en una red de telecomunicación de paquetes conmutados orientada punto a punto que tiene un conjunto de nodos de red en donde el conjunto comprende un primer encaminador o "router" (GGSN,

G) y al menos un ordenador principal (RNC, R) que sirve a al menos un usuario (MT) y el primer encaminador o "router" (GGSN, G) comunica con un servidor capaz de difusión (Servidor MC/BC-U) que proporciona datos de difusión caracterizado porque

- un centro de gestión de difusión (Centro de Gest. MC/BC-U/T) configura (20, 20'') los nodos de la red para proporcionar difusión dentro de un grupo geográfico de difusión ordenando a los nodos de la red registrarse (101, 102, 103) al grupo geográfico de difusión y,

- el servidor capaz de difusión (Servidor MC/BC-U) envía (200) los datos de difusión al primer encaminador o "router" (GGSN, G) y,

- una técnica de multidifusión en la capa de transporte se usa para encaminar (201, 202) los datos de difusión desde el primer encaminador o "router" (GGSN, G) hacia el al menos un ordenador principal (RNC, R) que pertenece al grupo geográfico de difusión y,

- al menos un ordenador principal (RNC, R) usa una técnica de difusión para enviar (203) los datos de difusión hacia el al menos un usuario

Método y dispositivo para la difusión en redes de paquetes punto a punto.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un método, centro de gestión de difusión, encaminador o "router", ordenador central y sistema para realizar difusión en una red de telecomunicación de paquetes conmutados orientada punto a punto.

Antecedentes

La difusión permite la posibilidad de dirigir un paquete a todos los destinos usando un código especial en el campo de dirección. Cuando se transmite un paquete con este código, se recibe y procesa por cada usuario en la red. Tras recibir un paquete y si un usuario no intenta recibir el mensaje, descarta los paquetes recibidos. En contraste a esta comunicación punto a punto supone enviar un mensaje desde un remitente único a un receptor único. Algunos sistemas de difusión también soportan la transmisión a un subconjunto de usuarios, la denominada multidifusión. La multidifusión es un servicio que permite a las fuentes enviar una copia única de los mismos datos a una dirección que provoca que los datos sean enviados a múltiples receptores, que se registran a un grupo de multidifusión. Por lo tanto la multidifusión es una forma de difusión. La diferencia es que en el caso de que la difusión no requiera al usuario registrarse a ningún grupo, el mensaje se distribuye a todos los usuarios.

En difusión y también en multidifusión solamente pasa una copia de un mensaje sobre cualquier enlace en una red y las copias del mensaje se hacen solamente donde los caminos divergen. Desde la perspectiva de la red, la difusión reduce drásticamente el consumo de ancho de banda total, dado que los datos se duplican en la red en los puntos apropiados más que en los sistemas finales. Además un servidor, que está enviando mensajes de difusión, necesita gestionar solamente una sesión.

A continuación el procedimiento de registro de multidifusión de Protocolo de Internet se tratará en más detalle.

En el caso de que la multidifusión se use en la red de Protocolo de Internet IP entonces se llama multidifusión IP. Entre otros rasgos que caracterizan la multidifusión IP, se aplica una forma específica de direccionar usando la dirección IP existente, como la denominada dirección D en IP versión 4.

Dentro de la multidifusión IP la pertenencia de un grupo de sesión multidifusión es dinámica lo que significa que los ordenadores principales se unen y abandonan los grupos en cualquier momento. Para permitir a los ordenadores principales en las redes indicar si desean unirse o abandonar un grupo de multidifusión particular hay un protocolo llamado Protocolo de Mensaje de Grupos de Internet IGMP. De esta manera este protocolo permite que el sistema conozca qué ordenadores principales pertenecen actualmente a qué grupos multidifusión. Esta información se requiere por los encaminadores o "routers" de multidifusión para saber qué paquete de datos de multidifusión va a ser reenviado en qué interfaz.

El IGMP es una parte de la capa IP y los mensajes IGMP se transmiten en paquetes de datos IP. La versión 1 de IGMP se describe en la RFC 1112 "Extensiones de ordenadores principales para multidifusión IP" S.E. Deering, 1 de agosto de 1989, la RFC 2236 "Protocolo de Gestión de Grupos de Internet, Versión 2" W. Fenner, noviembre de 1997 describe la versión 2. El IGMP se ha desarrollado para IP versión 4. En Protocolo Internet IP versión 6 hay un protocolo llamado Descubrimiento de Escucha de Multidifusión MLD, que se usa para el mismo propósito que el IGMP. MLD proporciona mayor funcionalidad que IGMP. La descripción de la primera versión de MLD se puede encontrar en la RFC 2710 "Descubrimiento de Escucha de Multidifusión (MLD) para IPv6" S.Deering, W.Fenner, B. Haberman, octubre de 1999. No obstante, los mensajes usados en MLD corresponden a los mensajes IGMP. A continuación el IGMP se usará como ejemplo. Aunque esto no debería ser restringido al IGMP, la funcionalidad de la invención también se da mediante el uso de MLD.

En principio el IGMP usa dos mensajes básicos para completar sus tareas, el informe de pertenencia y el mensaje de consulta de pertenencia y se aplican las siguientes reglas.

Un encaminador o "router" de multidifusión envía una consulta de pertenencia en intervalos regulares para ver si cualquier ordenador principal todavía pertenece a algún grupo. El encaminador o "router" debe enviar una consulta fuera de cada interfaz. Un ordenador principal responde a una consulta de pertenencia enviando un informe de pertenencia para cada grupo que todavía contiene al menos un proceso. Un ordenador principal se une a un grupo enviando también el informe de pertenencia.

Usando la información recibida aplicando el informe y los mensajes de consulta se establece una tabla con sus interfaces que tiene al menos un ordenador principal en un grupo de multidifusión. Después de la recepción de los datos de multidifusión el encaminador o "router" reenvía los datos fuera en esos interfaces, que tienen al menos un miembro.

Con los receptores de multidifusión IP no se necesita saber quiénes son o dónde están los remitentes para recibir tráfico desde ellos y los remitentes nunca necesitan saber quiénes son los remitentes. Tampoco los remitentes ni los receptores necesitan preocuparse sobre la topología de la red puesto que la red optimiza la entrega. La distribución de la información a través de la multidifusión IP se realiza sobre la base de una conexión jerárquica de los ordenadores principales, como por ejemplo un árbol de reparto multidifusión. Se han propuesto varios algoritmos para construir árboles de distribución multidifusión, como por ejemplo los árboles de expansión, árboles compartidos, árboles basados en la fuente, y árboles basados en el núcleo. Las descripciones de los algoritmos correspondientes se pueden encontrar en "Telefonía IP: Sistemas de comunicaciones multimedia basados en paquetes" O. Hersent, D. Gurle, D. Petit, Addison-Wesley, Harlow, 2000. Después del establecimiento del árbol de reparto multidifusión, la distribución de la información se hace por los protocolos de encaminamiento multidifusión IP. La descripción detallada de los protocolos de encaminamiento multidifusión IP correspondientes también se puede encontrar en el documento mencionado arriba.

Para explicar el problema que aparece por la introducción de difusión en un sistema de telecomunicación de paquetes conmutados orientado punto a punto se da a continuación una descripción de la arquitectura de la red del Sistema General de Radio por Paquetes GPRS.

El GPRS es la mejora de paquetes conmutados del Sistema Global de Comunicaciones Móviles GSM, que es una red de circuitos conmutados. Ello supone que el usuario puede estar conectado permanentemente en línea pero tiene que pagar solamente por la transferencia de datos real. Para cumplir los nuevos requerimientos van a ser introducidos algunos cambios en el GSM. Entre otros van a ser introducidos nuevos nodos lógicos, el Nodo de Soporte GPRS de Servicio SGSN y el Nodo de Soporte GPRS Pasarela GGSN. Las funciones principales del GGSN implican la interacción con redes de paquetes IP externas que proporcionan conexiones a Proveedores de Servicio Internet ISPs a través del interfaz Gi. El SGSN sirve a todos los abonados GPRS que están localizados físicamente dentro de la zona geográfica de servicio SGSN. Comunica a través del interfaz Gn, que define la troncal basada en IP, con el GGSN. La troncal basada en IP es la restricción de GPRS en que GGSN y SGSN van a ser conectadas en una forma que IP se está ejecutando en la parte alta de la tecnología elegida, lo que supone que el SGSN y el GGSN comunican a través de direcciones IP. Esta restricción se aplica también para el interfaz Iu-PS, que se define entre el SGSN y el Controlador de Red Radio RNC. El RNC gestiona los Portadores de Acceso Radio para los datos de usuario, la red de radio y la movilidad. La Estación Base de Radio también llamada Estación Base Transceptora BTS o simplemente Estación Base BS o en 3GPP, Nodo B, proporciona los recursos de radio y comunica con el equipo de usuario sobre un interfaz Uu.

Una descripción detallada de la arquitectura se va a encontrar en 3GPP TS 03.60 V7.5.0 (01-2001) Proyecto de Cooperación de 3ª Generación; Aspectos del Sistema y Servicios de Grupos de Especificación Técnica, Sistema Digital de Telecomunicaciones celulares (Fase 2+), Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS), Descripción del Servicio, Etapa 2 (Comunicación 1998).

También se usan...

1. Un método para realizar la difusión en una red de telecomunicación de paquetes conmutados orientada punto a punto que tiene un conjunto de nodos de red en donde el conjunto comprende un primer encaminador o "router" (GGSN,G) y al menos un ordenador principal (RNC, R) que sirve a al menos un usuario (MT) y el primer encaminador o "router" (GGSN, G) comunica con un servidor capaz de difusión (Servidor MC/BC-U) que proporciona datos de difusión

caracterizado porque