Un sistema de comunicación que comprende varias estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) (11,

12,13,14,) conectados a través de accesos de redes y disposiciones de encaminamiento (10), cuyo sistema soporta un plan de direccionamiento IPv6 (Protocolo de Internet versión 6), en el que las estaciones de usuarios finales (11,12,13,14,) están conectadas a las disposiciones de encaminamiento (10) a través de enlaces, siendo el envío de avisos de encaminador desde disposiciones del encaminador a las estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) preparadas para soportar la provisión de direcciones IPv6 para la estación de usuario final (11,12,13,14,), caracterizado porque una disposición de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA1,...RAn) a una estación de usuario final (11,12,13,14,) con una frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, estando adaptada la disposición de encaminamiento (10) para configurar los intervalos variables de tiempo para que transcurran entre avisos de encaminador iniciales (RA1,...RAn), en los que, durante dicha fase inicial, la frecuencia de envío sea más alta al principio y más baja al final, y porque cuando la fase inicial haya transcurrido la disposición de encaminamiento (10) esté adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija o constante

Un sistema, una disposición y un método relacionados con el direccionamiento IP.

Campo del invento

El presente invento se refiere a un direccionamiento de estación de usuario final en un sistema de comunicación con varias estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) conectadas a través de redes de acceso y disposiciones de encaminamiento y cuyo sistema soporta un plan de direccionamiento IPv6 (Protocolo de Internet versión 6). Las estaciones de usuario final están conectadas a las disposiciones de encaminamiento a través de enlaces, y se envían avisos de encaminador desde disposiciones de encaminador a las estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) para soportar el aprovisionamiento de IPv6.

El invento también se refiere a una disposición de encaminamiento como la referida anteriormente así como al método correspondiente.

Estado de la técnica

Todavía hoy hay una enorme cantidad de estaciones de usuarios finales, o terminales de red, usados para muchos fines diferentes. En el futuro habrá incluso cada vez más terminales de red también para otros fines futuros. Ejemplos de usuarios finales son los teléfonos móviles, PDAs (Asistentes Digitales Personales), ordenadores, portátiles, agendas electrónicas, modems de TV por cable, modems X-DSL, dispositivos inteligentes conectados a la red, portátiles inalámbricos conectados a la red, etc. En otras palabras, en un futuro próximo se esperan enormes cantidades de dispositivos conectados a la red. Sin embargo, todos estos terminales de la red o estaciones de usuarios finales necesitan ser direccionables. En general, cada terminal de red o estación de usuario final debe tener su propia y única dirección IP pública. Esto es particularmente importante con el fin de realizar la visión de "siempre en", "siempre conectado", y "siempre alcanzable" desde cualquier lugar. En el futuro también habrá cada vez más redes diferentes que estén conectadas entre sí, tales como redes de compañías, redes de acceso de banda ancha, redes residenciales, redes celulares, redes inalámbricas, redes locales, etc.

Hasta ahora Internet ha estado basada en el protocolo IP versión 4, plan de direccionamiento IPv4. El protocolo IP versión 4 usa una dirección de 32 bits en la forma de [Dirección-IP-XXX.XXX.XXX.XXX/máscara de subred-XXX.XXX.XXX.XXX]. Sin embargo, el espacio de red disponible de IPv4 pronto llegará a su fin y no será bastante la única dirección IP dejada para manipular un nuevo operador o para nuevos tipos de estaciones de usuarios finales o para otros dispositivos en general. Incluso aunque se usaran tecnologías tales como las redes privadas de direcciones IP en combinación con NAT (Traslado de Dirección de Red) y se usen diferentes tipos de sustitutos, esto no sería suficiente.

Por lo tanto, se ha aconsejado el nuevo programa de direccionamiento, IP versión 6. El IPv6 usa una base de 128 bits. Esto significa que la longitud de la dirección es cuatro veces la de IPv4. La especificación básica de IPv6 incluye además de esto seguridad e incluye encriptación de paquetes, ESP (Encapsulated Security Payload - Cabida Útil de Seguridad Encapsulada) y la fuente de autentificación AH (Authentication Header - Encabezamiento de Autentificación).

Otra ventaja de IPv6 es que, con el fin de soportar tráfico en tiempo real tal como una videoconferencia, IPv6 tiene una "etiqueta de flujo". El uso del etiquetado de flujo hace posible a un encaminador conocer a qué flujo de extremo a extremo pertenece un paquete, y después averiguar qué paquetes pertenecen a la clase de tráfico en tiempo real. Además la especificación básica de IPv6 incluye una instalación de autoconfiguración de dirección. Esto significa que incluso un usuario novato puede conectar su máquina, o la estación de usuario final a la red. También puede desarrollar una optimización de especificaciones por cuanto descarta las partes viejas e inútiles de IPv4 en tanto que mantiene las partes útiles de IPv4. Además incluye soporte para Internet móvil.

Se están realizando trabajos dentro de la Edición 5 de normalización de 3GPP para introducir IPv6 en las normas 3GPP. La IPv6 especificada dentro del cuerpo de normas IETF (Internet Engineering Task Force - Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) en general no hace ninguna consideración especial al entorno específico en el dominio celular/inalámbrico, por ejemplo en lo relativo a los recursos de radio, y en lo relativo a consumo de energía del terminal. La solución conocida de la autoconfiguración de IPv6 está descrita en IETF RFC (Request for Comments - Petición de Comentarios) 2461. En este documento se describe el algoritmo para enviar los primeros Avisos de Encaminador (RA) iniciales desde un encaminador a una estación de usuario final. Generalmente las constantes que controlan el envío de RA están fijadas de forma que los tres RAs iniciales se envían con un intervalo de 16 segundos.

Después de la fase inicial, un encaminador (por ejemplo, GGSN), (Nodo Soporte de GPRS de Pasarela) comenzará a enviar RAs periódicamente, por defecto un RA aproximadamente cada 10 minutos. Se debería tener en cuenta que el IEFT normal, por ejemplo el RFC 2461, lo deja abierto para especificar valores determinados en sus constantes específicas para "enlaces" específicos. La conexión entre un terminal móvil y la GGSN es un enlace específico. También se debería tener en cuenta que el terminal móvil necesita el RA para ser capaz de crear su dirección IPv6. El RA contiene el "Prefijo" que es la primera parte (64 bits) de la dirección IPv6 de 128 bits. El terminal móvil toma este prefijo, añade un sufijo de 64 bits (que en el caso de 3GPP podría ser un número al azar), y después tiene su dirección global IPv6 (o sitio-local) y puede empezar a comunicar.

El problema es que los RAs no se envía con la frecuencia suficiente durante la fase inicial dando lugar a una configuración lenta del GPRS de la conexión del paquete/IP 3G con Internet o Intranet. Los usuarios finales no quieren esperar por ejemplo 15 segundos antes de que puedan comenzar a usar la página que han solicitado en su teléfono móvil, o comenzar la llamada telefónica vídeo/multimedia después de haber marcado el número. El deseo general es ser capaz de apretar el botón y después esperar una respuesta dentro de uno o unos pocos segundos. El problema de precisamente fijar los parámetros especificados RFC 2461 en un valor que permita estos RAs frecuentes (por ejemplo a intervalos de 1, 2 ó 3 segundos) es que durante el primer minuto, en vez de enviarlos, los RAs tendrán que ser enviados a través de una interfaz de radio, tal vez 30 o más. Esto consumirá recursos de radio y también recursos de procesamiento en los nodos 3G, tales como GGSN, SGSN, RNC y en el Nodo B, no para uno sino para cada contexto PDP que se inicie (véase 3GPP TS 23.060); "General Packet Radio Service - Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes" (GPRS); Descripción de Servicio de la Etapa 2. La fijación de los parámetros de forma que se envíen menos RAs por otra parte dará lugar a un tiempo de respuesta largo al usuario final.

El documento "Mobility support in IPv6" (Soporte de movilidad en IPv6) de Johnson y Perkins, 2 de julio de 2001 expone encaminadores IPv6 que envían avisos de encaminador a estaciones de usuarios finales con una frecuencia constante. La solución adolece de los mismos inconvenientes discutidos anteriormente, por ejemplo con referencia a RFC 2461.

Sumario del invento

Es por tanto un objeto del presente invento exponer una solución que permita una creación o generación rápida de una dirección IPv6 para una estación de usuario final, fija o inalámbrica, para permitir una rápida configuración. Es un objeto particular del invento exponer una solución mediante la cual la problemática y las necesidades de un entorno inalámbrico puedan ser consideradas en lo que a los planes de direccionamiento IPv6 se refiere. Incluso más particularmente, es un objeto del invento sugerir una solución mediante la cual se puedan ahorrar recursos de radio, esto es a través de la cual se eliminen o reduzcan los gastos de recursos de radio, y a través de la cual se valore el consumo de energía de las estaciones de usuarios finales de móviles inalámbricas y no se malgaste en lo relativo a direccionamiento de IPv6 se refiere.

También es un objeto del invento exponer una solución, un sistema, una disposición de encaminamiento y un método particular, que permita un establecimiento rápido de una conexión IP, por ejemplo una conexión GPRS/UMTS/ WCDMA o 3GPP en particular, a por ejemplo...

1. Un sistema de comunicación que comprende varias estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) (1₁,1₂,1₃,1₄,) conectados a través de accesos de redes y disposiciones de encaminamiento (10), cuyo sistema soporta un plan de direccionamiento IPv6 (Protocolo de Internet versión 6), en el que las estaciones de usuarios finales (1₁,1₂,1₃,1₄,) están conectadas a las disposiciones de encaminamiento (10) a través de enlaces, siendo el envío de avisos de encaminador desde disposiciones del encaminador a las estaciones de usuarios finales (ordenadores principales) preparadas para soportar la provisión de direcciones IPv6 para la estación de usuario final (1₁,1₂,1₃,1₄,), caracterizado porque una disposición de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA₁,...RA_n) a una estación de usuario final (1₁,1₂,1₃,1₄,) con una frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, estando adaptada la disposición de encaminamiento (10) para configurar los intervalos variables de tiempo para que transcurran entre avisos de encaminador iniciales (RA₁,...RA_n), en los que, durante dicha fase inicial, la frecuencia de envío sea más alta al principio y más baja al final, y porque cuando la fase inicial haya transcurrido la disposición de encaminamiento (10) esté adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija o constante.

2. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia con la que los avisos de encaminador iniciales (RA₁,...RA_n) son enviados disminuye gradualmente, es decir las longitudes de los intervalos de tiempo entre avisos de encaminador iniciales aumentan gradualmente.

3. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la disposición de encaminador está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales durante la fase inicial con una frecuencia variable regular o irregularmente decreciente, al menos durante un periodo de tiempo dado y porque la disposición de encaminamiento (10) está adaptada para configurar los intervalos de tiempo separadamente.

4. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la disminución en la frecuencia para el envío de avisos de encaminador iniciales se produce en tiempos de transmisión dados, por ejemplo cada dos tiempos de transmisión de un aviso de encaminador inicial y porque las disminuciones en la frecuencia son variables.

5. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la disposición de encaminador (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA₁,...RA_n) durante la fase inicial con intervalos de tiempo consecutivos (?T_i,i=1,...) 1s, 2s, 4s, 8s, 16s, 32s, comenzando con el intervalo de tiempo para enviar un primer aviso de encaminador, es decir después del establecimiento de conexión.

6. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque las longitudes de los intervalos de tiempo entre avisos de encaminador aumenta exponencialmente.

7. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque la disposición de encaminador (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA₁,...RA_n) durante al menos 30 segundos.

8. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los periodos de tiempo antes de enviar un primer aviso de encaminador inicial y posteriormente entre avisos de encaminador iniciales consecutivos están con codificación dura en la disposición de encaminamiento.

9. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque los periodos de tiempo que han de transcurrir antes de un primer aviso de encaminador inicial y al menos entre avisos de encaminador iniciales consecutivos son configurables en la disposición de encaminamiento (10).

10. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque después de haber transcurrido la fase inicial, la disposición de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador no solicitados con una periodicidad fija o constante.

11. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los enlaces entre una disposición de encaminamiento (10) y las estaciones de usuarios finales son enlaces punto a multipunto.

12. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque los enlaces entre una disposición de encaminamiento (10) y las estaciones de usuarios finales son enlaces punto a punto.

13. Un sistema de comunicación de acuerdo con las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la estación de usuario final está adaptada para enviar un mensaje que comprende una solicitud de encaminador (RS) para pedir información necesaria para la creación de una dirección IPv6 a la disposición de encaminamiento, porque la disposición de encaminamiento está adaptada para manipular la recepción de solicitaciones de encaminador, y para, tras la recepción de tal mensaje, enviar solamente un aviso de encaminador inicial posterior que comprenda una respuesta, solicitada, de aviso de encaminador inicial durante la fase inicial, a menos que se reciba una posterior solicitación de encaminador, y para interrumpir el envío de posteriores avisos de encaminador iniciales.

14. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque aplica la autoconfiguración de dirección IPv6.

15. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una red IP, con estaciones de usuario final inalámbricas (ordenadores principales).

16. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un sistema 3GPP, por ejemplo WCDMA, GSM/GPRS, UMTS.

17. Un sistema de comunicación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una Red de Área Local Inalámbrica (WLAN).

18. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque las disposiciones de encaminamiento comprenden GGSNs, y porque al menos algunas estaciones de usuarios finales son ordenadores principales móviles, siendo proporcionado el prefijo de la dirección IPv6 al ordenador principal móvil por el Aviso de Encaminador (RA), y porque tras la recepción de él el ordenador principal móvil está adaptado para crear/generar el sufijo IPv6.

19. Un sistema de comunicación de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque se da un valor por defecto máximo, que indica el número total de avisos de encaminador o el periodo de tiempo total de la fase inicial cuando se ha establecido un primer enlace entre el ordenador principal móvil o estación de usuario final y la GGSN.

20. Una disposición de encaminamiento (10), en un sistema de comunicación IP que soporta un plan de direccionamiento IPv6, y que se conecta a varias estaciones de usuario final a través de enlaces, por lo que, la disposición de encaminamiento está adaptada para aplicar el envío de avisos de encaminador para proporcionar a una estación de usuario final información sobre la primera parte (prefijo) de la dirección IPv6, caracterizada porque una disposición de encaminamiento (10) está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales (RA₁..., RA_n) a una estación de usuario final con una frecuencia controlable y variable durante una fase inicial, estando la disposición de encaminamiento (10) adaptada para configurar los intervalos de tiempo variables para que transcurran entre avisos de encaminador iniciales consecutivos (RA₁..., RA_n), que, durante dicha fase inicial, la frecuencia de envío sea más alta al principio y más baja al final, y porque, cuando la fase inicial haya transcurrido, la disposición de encaminamiento (10) esté adaptada para enviar avisos de encaminador con una periodicidad fija o constante.

21. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque está adaptada para enviar avisos de encaminador iniciales con una frecuencia que disminuye gradualmente, es decir las longitudes de los intervalos de tiempo antes de enviar un primer aviso de encaminador inicial y entre avisos de encaminador iniciales aumentan gradualmente.

22. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque los avisos de encaminador iniciales son enviados durante la fase inicial, con una frecuencia variable regular o irregularmente decreciente, al menos durante un periodo de tiempo dado.

23. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizada porque las longitudes de los intervalos de tiempo antes de un primero, y entre avisos de encaminador iniciales posteriores aumentan exponencialmente.

24. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20-22, caracterizada porque los periodos de tiempo que han de transcurrir antes de enviar un primer aviso de encaminador inicial y posteriormente entre avisos de encaminador iniciales están con codificación dura en la disposición de encaminamiento.

25. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20-24, caracterizada porque está adaptada para recibir un mensaje que comprende una solicitación de encaminador (RS) que pide información necesaria para la creación de una dirección IPv6 desde una estación de usuario final, y para, tras la recepción de tal mensaje, enviar solamente un aviso de encaminador inicial posterior que comprende una respuesta, solicitada, de aviso de encaminador inicial durante la fase inicial, a menos que se reciba una petición de encaminador posterior para interrumpir el envío de avisos de encaminador iniciales posteriores.

26. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 20-25, caracterizada porque el enlace entre la disposición de encaminamiento y la estación de usuario final es un enlace punto a punto y porque la disposición de encaminamiento está adaptada para enviar un primer aviso de encaminador inicial a una estación de usuario final que accede/solicita sustancialmente de forma inmediata tras el acceso/solicitud, es decir cuando la disposición de encaminador está informada del hecho de que la estación de usuario final necesita un aviso de encami- nador.

27. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 20-26, caracterizada porque comprende una GGSN de un sistema 3GPP, GSM/GPRS.

28. Una disposición de encaminamiento de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizada porque se da un valor máximo o un valor por defecto, que indica el número total de avisos de encaminador iniciales o el periodo de tiempo total de la fase inicial cuando se ha establecido un enlace entre un ordenador principal móvil o una estación de usuario final y la GGSN.

29. Un método en un sistema de comunicación IP, que soporta un plan de direccionamiento IPv6 y que comprende varias estaciones de usuarios finales que conectan a las disposiciones de encaminamiento a través de enlaces, caracterizado porque comprende los pasos de, en una disposición de encaminamiento:

30. Un método de acuerdo con la reivindicación 29, caracterizado porque comprende el paso de, durante la fase inicial:

31. Un método de acuerdo con la reivindicación 29 ó 30, caracterizado porque comprende el paso de:

32. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 29-31, caracterizado porque el enlace entre la estación de usuario final y la disposición de encaminador comprende como un enlace punto a punto, y porque el método comprende además los pasos de:

33. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 29-32, caracterizado porque comprende el paso de: