Un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1,

RNC1) que está adaptado para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1), en el que una pluralidad de clases de servicio que se refieren a la calidad de servicio están preconfiguradas y una clase de servicio seleccionada es seleccionada de la citada pluralidad de clases de servicio para la transmisión, en el que un primer contexto de transmisión (PDP1) es establecido entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado primer contexto de transmisión asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión, en el que un segundo contexto de transmisión (RAB1, RB1) es establecido entre el nodo de acceso (NB1, RNC1) y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado segundo contexto de transmisión asociado con un segundo conjunto de atributos para definir una segunda calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión, en el que la clase de servicio seleccionada determina el primer conjunto de atributos mediante una primera única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo y la clase de servicio seleccionada determina el segundo conjunto de atributos mediante una segunda única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso, en el que la clase de servicio seleccionada es especificada mediante un tercer conjunto de atributos que es enviado al menos a uno del nodo de red de núcleo y del nodo de acceso, y en el que las funciones de mapeo primera y/o segunda determinan el primer conjunto de atributos y/o el segundo conjunto de atributos del tercer conjunto de atributos

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario. Se describen también dispositivos y programas de software que realizan la invención.

Antecedentes de la invención

10 En muchos casos, se necesita enviar paquetes de datos entre un equipo de usuario de telefonía móvil y una entidad de servicio. Las transmisiones pueden ser llevadas a cabo tanto en el sentido de enlace descendente como de enlace ascendente. Por ejemplo, un servidor puede enviar diferentes flujos de paquetes para sonido y vídeo al equipo de usuario en una sesión de transmisión en tiempo real. El equipo de usuario puede enviar datos a la entidad de servicio o puede iniciar una sesión de transmisión en tiempo real mediante señalización de control. La entidad de servicio puede también ser otro equipo de usuario de telefonía móvil. La transmisión se lleva a cabo sobre una red de telefonía móvil y la entidad de servicio puede ser parte de la red de telefonía móvil o es capaz de intercambiar paquetes de datos con la red.

Redes de telefonía móvil habituales comprenden una red de núcleo con nodos de red de núcleo, por ejemplo un Serving General packet radio service Support Node (SGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General Servidor) o una Gateway General packet radio service Support Node (GGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Puerta de Enlace). Los nodos de red de núcleo permiten el intercambio de datos con redes externas tales como la Internet o redes de telefonía móvil o fija de otros operadores. Además, las redes de telefonía móvil habituales comprenden una o más redes de acceso con nodos de red de acceso para controlar la transmisión por radio al equipo de usuario, designados comúnmente, por ejemplo, como controladores de estación de base, Radio Network Controllers (RNC – Controladores de Red de Radio), Nodo B o estaciones transceptoras de base.

Dependiendo del tipo de tráfico en paquetes, los requisitos para la transmisión difieren significativamente. Por ejemplo, la transmisión de voz requiere bajo retardo y baja fluctuación mientras que una cantidad limitada de errores puede ser aceptable. Las sesiones de transmisión en tiempo real que utilizan memorias temporales de paquetes permiten típicamente mayores retardos y fluctuación y el receptor puede generalmente también corregir u ocultar errores, mientras que la transferencia de ficheros puede a menudo ser llevada a cabo como tráfico de mejor esfuerzo pero normalmente requiere datos libres de errores. Además, los operadores pueden elegir ofrecer diferentes Qualities of Service (QoS -Calidades de Servicio) dependiendo del contrato del usuario, es decir, pueden elegir llevar a cabo diferenciación de usuario. De acuerdo con esto, la provisión de una calidad de servicio definida es un concepto importante en el control del tráfico de datos, como se describe por ejemplo en la especificación técnica 3GPP 23.107 V 6.3.0 del 3rd Generation Partnership Project (Proyecto de Colaboración de 3ª Generación) “Quality of Service (QoS) concept and architecture”.

La calidad de servicio relativa a una transmisión de datos que afecta a nodos de la red de telefonía móvil y al equipo de usuario se define en diferentes contextos. El equipo de usuario y un nodo de red de telefonía móvil negocian un contexto de PDP (Packet Data Protocol – Protocolo de Datos en Paquetes) que especifica parámetros para la transmisión de paquetes de datos a y desde el equipo de usuario. Además, se establecen otros contextos para diferentes enlaces entre la entidad de servicio y el equipo de usuario, por ejemplo un portador de radio entre un nodo de acceso y el equipo de usuario, que especifica los parámetros de transmisión en el enlace de radio. Los parámetros de los demás contextos son determinados normalmente de acuerdo con el contexto de PDP. Los flujos de paquetes entre la entidad de servicio y el equipo de usuario son a continuación mapeados a estos contextos y transmitidos de acuerdo con ellos.

Todos los diferentes contextos afectan a atributos para especificar parámetros individuales del tráfico. En las redes de telefonía móvil actuales está definida una pluralidad de tales atributos y pueden indicar valores bien binarios o numéricos. De acuerdo con esto, existe un elevado número de posibles combinaciones para los valores de tales atributos. En la negociación o especificación de los atributos para un contexto, también el equipo de usuario puede estar implicado. Dependiendo del fabricante, modelo y software, el equipo de usuario puede tener diferentes requisitos y comportamiento en el procedimiento de especificación del contexto, es decir el ajuste de los atributos puede también depender del equipo de usuario. Este problema puede ser parcialmente solucionado llevando a cabo una configuración específica para el equipo de usuario de acuerdo con el operador de la red, el fabricante del equipo de usuario y el tipo. Esto es, no obstante, inconveniente para el usuario y resuelve este problema sólo parcialmente.

El concepto de servicios diferenciados permite marcar en la cabecera de un paquete de datos qué calidad de servicio debe ser utilizada cuando se maneja el paquete. Un correspondiente campo de cabecera se define por ejemplo en diferentes versiones del Internet Protocol (IP – Protocolo de Internet). No obstante, el marcado de los paquetes de datos no permite transmitir información sobre la calidad de servicio a todos los nodos que controlan la calidad de una transmisión de datos en una red de telefonía móvil porque no todos los nodos están adaptados para evaluar las cabeceras. Por ejemplo si la transmisión de paquetes implica fragmentación de paquete y/o encriptación con posterior reensamblado o desencriptación, las cabeceras no están normalmente accesibles para nodos que manejan paquetes encriptados o fragmentos de paquetes.

De acuerdo con esto, es un problema especificar la calidad de servicio que los nodos en una red de telefonía móvil utilizan para el manejo de paquetes de datos. Además, es también difícil para los operadores especificar cómo se comparten los recursos controlados por los nodos en una red de telefonía móvil entre diferentes niveles de la calidad de servicio.

La solicitud de patente EP 1 250 022 ya describe un sistema para proporcionar calidad de servicio en un sistema de telecomunicaciones tal como un UMTS u otro sistema de tercera generación. Para el control de sesión con establecimiento de portador activado mediante política el sistema comprende una base de información que incluye atributos de servicio de QoS y clases de servicio de QoS y está provisto con interfaces para preguntas desde RNC, SGSN y GGSN. No obstante, la introducción de una base de información requiere importantes adaptaciones en las redes de telefonía móvil existentes.

Resumen

Es un objeto de la presente invención proporcionar una solución simple para especificar la calidad de servicio para el manejo de paquetes de datos en una red de telefonía móvil.

De acuerdo con la invención, se lleva a cabo el método descrito en la reivindicación 1. Además, la invención se realiza en una red de telefonía móvil tal como se describe en la reivindicación 9, un dispositivo de control tal como se describe en la reivindicación 10 y un programa de ordenador tal como se describe en la reivindicación 13. Realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

En el método propuesto, se transmiten paquetes de datos entre una entidad de servicio y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil. La red de telefonía móvil comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario. Los paquetes de datos pueden ser transmitidos por el nodo de acceso y el nodo de red de núcleo. Además o alternativamente, otras entidades bajo el control de uno de los nodos pueden manejar los paquetes de datos, por ejemplo un planificador en un Nodo B que está controlado por un RNC como nodo de acceso.

Una pluralidad de clases de servicio relativas a la calidad de servicio está preconfigurada....

1. Un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1, RNC1) que está adaptado para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1),

en el que una pluralidad de clases de servicio que se refieren a la calidad de servicio están preconfiguradas y una clase de servicio seleccionada es seleccionada de la citada pluralidad de clases de servicio para la transmisión,

en el que un primer contexto de transmisión (PDP1) es establecido entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado primer contexto de transmisión asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

en el que un segundo contexto de transmisión (RAB1, RB1) es establecido entre el nodo de acceso (NB1, RNC1) y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado segundo contexto de transmisión asociado con un segundo conjunto de atributos para definir una segunda calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

en el que la clase de servicio seleccionada determina el primer conjunto de atributos mediante una primera única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo y la clase de servicio seleccionada determina el segundo conjunto de atributos mediante una segunda única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso,

en el que la clase de servicio seleccionada es especificada mediante un tercer conjunto de atributos que es enviado al menos a uno del nodo de red de núcleo y del nodo de acceso, y en el que las funciones de mapeo primera y/o segunda determinan el primer conjunto de atributos y/o el segundo conjunto de atributos del tercer conjunto de atributos.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el número de clases de servicio es pequeño comparado con el número de posibles combinaciones de valores en el tercer conjunto de atributos.

3. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de las funciones de mapeo primera y segunda está definida en una tabla de mapeo.

4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una especificación de la clase de servicio seleccionada es enviada desde la entidad de servicio al nodo de red de núcleo.

5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una scheduling entity (SE1 – Entidad de Planificación 1) controlada por el nodo de acceso planifica la transmisión de los paquetes de datos en un portador de radio, controlando el nodo de acceso la entidad de planificación de acuerdo con la clase de servicio seleccionada.

6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la primera función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo es idéntica a la segunda función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un procedimiento de configuración define al menos un elemento de un grupo que comprende la pluralidad de clases de servicio, la primera función de mapeo, la segunda función de mapeo y recursos que son atribuidos a una de las clases de servicio en la citada pluralidad.

8. Red de telefonía móvil, caracterizada porque la red de telefonía móvil está adaptada para llevar a cabo las etapas del método de acuerdo con las reivindicaciones 1-7.

9. Dispositivo de control para una red de telefonía móvil para la transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario, comprendiendo la red de telefonía móvil un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1, RNC1) que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1), y en el

que una pluralidad de clases de servicio relativas a una calidad de servicio están preconfiguradas en la red de telefonía móvil, comprendiendo el dispositivo de control

una memoria (MEM) en la que una única función de mapeo relaciona clases de servicio con primeros atributos que definen la calidad de servicio,

una processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) adaptada para determinar una clase de servicio seleccionada para la transmisión desde la citada pluralidad de clases de servicio,

estando la unidad de tratamiento (PU) adaptada también para establecer un contexto de transmisión con el equipo de usuario (UE1), estando el citado contexto de transmisión asociado con un conjunto de los primeros atributos para definir la calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

estando la processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) adaptada también para especificar el conjunto de primeros atributos de la clase de servicio seleccionada usando la única función de mapeo, en el que la clase de servicio seleccionada está especificada por otro conjunto de atributos, y en el que la función de mapeo determina el conjunto de primeros atributos del otro conjunto de atributos, medios para recibir el otro conjunto de atributos,

y una control unit (CU – Unidad de Control) adaptada para controlar los paquetes de datos de acuerdo con el citado conjunto de primeros atributos.

10. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el dispositivo de control es seleccionado de un grupo que comprende un Serving General packet radio service Support Node SGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General Servidor, un Gateway General packet radio service Support Node GGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Puerta de Enlace, un nodo de soporte de servicio de radio en paquetes general de puerta de enlace mejorado, un radio network controller RNC – Controlador de Red de Radio, un controlador de estación de base, una estación transceptora de base y un nodo B.

11. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que el dispositivo de control está adaptado para su uso en un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Código que comprende una unidad de programa para llevar a cabo las etapas del método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7.