Un método para permitir que tanto los dispositivos de red que desean una dirección local como los dispositivos dered que desean una dirección de la wide area network (WAN -Red de Írea Amplia) obtengan direcciones de Internet Protocol (IP -Protocolo de Internet por medio de una local area network (LAN -Red de Írea Local) (30) que comprende:

recibir un mensaje desde una dirección de usuario final conectado a la citada LAN (30) en la que el citado dispositivo de usuario final está solicitando una dirección de IP;

determinar si el citado dispositivo de usuario final es un dispositivo al que se le puede asignar una dirección local (10, 12) o un dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16);

enviar la citada solicitud de dirección de IP a una WAN si el citado dispositivo de usuario final es el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16);

almacenar, como información de entrada de ruta, una dirección de IP devuelta para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de WAN (14, 16);

y encaminar la información localmente sobre la citada LAN (30) que está dirigida hacia el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN utilizando la citada información de entrada de ruta.

Combinación de dispositivos que tienen direcciones locales y dispositivos que tienen direcciones de red de área amplia (WAN) en una única red

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere generalmente a sistemas de telecomunicaciones y en particular a métodos y sistemas para permitir que una variedad de dispositivos que desean direcciones de IP de fuentes potencialmente diferentes operen, por ejemplo, en la misma red de área local.

ANTECEDENTES

Las tecnologías y usos de las comunicaciones han cambiado enormemente en las últimas décadas. En el pasado bastante reciente, las tecnologías de hilo de cobre eran el principal mecanismo utilizado para transmitir comunicaciones de voz a larga distancia. A medida que se fueron introduciendo los ordenadores, el deseo de intercambiar datos entre sitios remotos aumentó con muchos propósitos, tales como los de los negocios, usuarios individuales e instituciones educativas. La introducción de la televisión por cable ha proporcionado opciones adicionales de aumentar las comunicaciones y el suministro de datos de las empresas al público. A medida que la tecnología continuaba avanzando, se introdujeron los equipos de transmisión de digital subscriber line (DSL – Línea de Abonado Digital) , que permitieron transmisiones de datos más rápidas sobre la infraestructura de hilo telefónico de cobre existente. Adicionalmente, dos modos de intercambio de información sobre la infraestructura de cable se hicieron disponibles para las empresas y para el público. Estos avances han promovido el crecimiento en las opciones de servicio disponibles para su utilización, lo que a su vez aumenta la necesidad de continuar mejorando el ancho de banda disponible para proporcionar estos servicios, particularmente dado que la calidad del video y la cantidad global de contenido disponible para su entrega aumenta.

A medida que el consumidor de la industria electrónica continúa madurando, y que las capacidades de los procesadores aumentan, más dispositivos se han hecho disponibles para uso público, lo que permite la transferencia de datos entre dispositivos, y se han hecho disponibles más aplicaciones que operan basándose en esta transferencia de datos. Debe observarse en particular la Internet y las local area networks (LANs – Redes de Írea Local) . Estas dos innovaciones permiten que múltiples usuarios y múltiples dispositivos se comuniquen e intercambien datos entre diferentes dispositivos y tipos de dispositivos. Con la llegada de estos dispositivos y capacidades, los usuarios desean cada vez más recibir una variedad de servicios sobre estas redes. Algunos ejemplos comunes de estos servicios (o aplicaciones) son video on demand (VoD -Vídeo bajo demanda) , Internet Protocol Television (IPTV – Televisión sobre IP) y ficheros de audio. Adicionalmente, muchos de estos servicios pueden ser recibidos en diferentes formatos, relativos a diferentes niveles de calidad de servicio, basándose en una variedad de parámetros.

Aprovechando las mejoras en curso para las comunicaciones, un único usuario o usuarios dentro de una casa pueden tener varios dispositivos que son capaces de interactuar con otros dispositivos y/o sistemas a través de varias redes. No es raro que en una casa existan personal computers (PCs – Ordenadores Personales) 10 y 12, un teléfono móvil 14 y un personal digital assistant (PDA – Asistente Digital Personal) 16, todos ellos capaces de conectarse a una wide area network (WAN – Red de Írea Amplia) 22 a través de diferentes interfaces, como semuestra en la Figura 1. En este ejemplo, los PCs 10 y 12 son partes de una local area network (LAN – Red de Írea Local) de una casa y están conectados a un encaminador 18 de network access translation (NAT – Traducción de Acceso a Red) que es parte de la Gateway (GW – Puerta de Enlace) 20 del customer premise equipment (CPE – Equipo en las Instalaciones del Abonado) , por ejemplo, un módem de digital subscriber line (DSL – Línea de Abonado Digital) o un módem de cable. El encaminador 18 de NAT (o un dispositivo similar que utiliza network access port translation (NAPT – Traducción de Puerto de Acceso a Red) ) recibe una única dirección de IP de WAN que es compartida por todos los dispositivos asociados con la LAN del encaminador 18 de NAT. Para diferenciar entre dispositivos entre su LAN un encaminador 18 de NAT típico utiliza Address Resolution Protocol (ARP – Protocolo de Resolución de Dirección) para obtener las direcciones de Medium Access Control (MAC – Control de Acceso a Medio) (dadas las direcciones de IP localmente asignadas de las direcciones de IP privadas reservadas, por ejemplo 192.168.x.x) de los dispositivos, por ejemplo, PCs 10 y 12 que son a continuación almacenadas. Pueden entonces transmitirse paquetes mediante estos dispositivos que tienen direcciones locales, por ejemplo, los PCs 10 y 12, utilizando ARP y conmutación de capa 2. Este conmutador de capa 2 podría estar situado en la CPE_GW 20 ó en cualquier otro lugar de la red. Esto permite entonces que la CPE_GW 20 con el encaminador 18 proporcione acceso para los dispositivos a la WAN 22 enviando tráfico a un nodo de frontera de IP 26 asociado con la WAN 22. Cuando el tráfico local está saliendo de la WAN 22, los paquetes pasan a través de la función de NAPT en el encaminador 18, en el que la dirección local es reemplazada por una dirección de WAN en el campo de la dirección de la fuente de IP. En sentido contrario, tráfico del nodo de frontera de IP 26 es recibido por la CPE_GW

20. El tráfico recibido pasa a continuación a través de la función de NAPT al encaminador 18 donde la dirección de WAN es reemplazada por la dirección local en el campo de dirección de destino de IP. El encaminador 18 de la CPE_GW 20 sabe que esta dirección de tráfico pertenece a la subred local, es decir, a partir del prefijo coincidente, y que esta subred local es una LAN del tipo de Ethernet. El protocolo ARP puede entonces ser utilizado para encontrar la dirección de MAC de Ethernet del dispositivo (alternativamente la dirección de MAC de Ethernet del dispositivo asociado con el tráfico entrante puede ser almacenada desde el uso inicial del protocolo ARP) . Para más información relativa al ARP, se refiere al lector interesado a RFC 826 y RFC 4338 que pueden ser encontrados en línea en www.ietf.org. El tráfico recibido es a continuación enviado a la dirección de MAC. Desde aquí, el tráfico de los PCs 10 y 12, tras el proceso de validación y de aprobación deseado, se dirige hacia y puede ser recibido desde sus respectivos nodos correspondientes (no mostrados) .

También como se muestra en la Figura 1, otros dispositivos de una casa pueden estar en comunicación con los nodos correspondientes (no mostrados) asociados con la WAN 22. Por ejemplo, el teléfono móvil 14 y el PDA 16 pueden tener una conexión inalámbrica con una red de telefonía móvil 24 que representa cualquiera de los diferentes tipos de redes de telefonía móvil y la infraestructura utilizada para conectar la red de telefonía móvil 24 con la WAN 22, la cual a su vez está en comunicación con un nodo de frontera de IP 28 asociado con la WAN 22. En este momento, el tráfico del teléfono móvil 14 y del PDA 16, tras el deseado proceso de validación y de aprobación, se dirige hacia sus nodos correspondientes respectivos deseados (no mostrados) . Se considera que estos dispositivos, el teléfono móvil 14 y el PDA 16 son dispositivos que tienen una dirección de la WAN puesto que se les asigna directamente su propia dirección de IP de la WAN, por ejemplo, al teléfono móvil 14 puede asignársele una dirección de IP de la WAN, por ejemplo, 178.12.13.15 de una fuente asociada con la WAN 22, por ejemplo, un servidor de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) . Estos dispositivos con direcciones de la WAN no comparten su dirección de IP con ningún otro dispositivo, es decir, una sola única dirección de IP está asociada con cada dispositivo con dirección de la WAN. Típicamente los dispositivos con dirección de la WAN desean su propia dirección de IP de la WAN debido a que son móviles y/o a que el dispositivo o servicio deseado requiere un tipo de servicio o políticas especiales que son difíciles de soportar cuando “se esconden” tras un encaminador de NAT. Puesto que la Figura 1 muestra un diagrama de comunicaciones simplificado, debe entenderse que habría típicamente una pluralidad de encaminadores (no mostrados) dentro de la WAN 22 a través de la cual viajan comunicaciones entre estos dispositivos y sus respectivos nodos correspondientes (no mostrados)... [Seguir leyendo]

1. Un método para permitir que tanto los dispositivos de red que desean una dirección local como los dispositivos dered que desean una dirección de la wide area network (WAN – Red de Írea Amplia) obtengan direcciones de Internet Protocol (IP – Protocolo de Internet por medio de una local area network (LAN – Red de Írea Local) (30) que comprende:

recibir un mensaje desde una dirección de usuario final conectado a la citada LAN (30) en la que el citado dispositivo de usuario final está solicitando una dirección de IP;

determinar si el citado dispositivo de usuario final es un dispositivo al que se le puede asignar una dirección local (10, 12) o un dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16) ;

enviar la citada solicitud de dirección de IP a una WAN si el citado dispositivo de usuario final es el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16) ;

almacenar, como información de entrada de ruta, una dirección de IP devuelta para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de WAN (14, 16) ; y encaminar la información localmente sobre la citada LAN (30) que está dirigida hacia el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN utilizando la citada información de entrada de ruta.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

recibir la citada dirección de IP devuelta para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN desde un servidor de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) y enviar la citada dirección de IP hacia el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de WAN.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

asignar una dirección de IP localmente y determinar una ruta por defecto para una subred si el citado dispositivo de usuario final es el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección local.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN forma una LAN virtual con una puerta de enlace de equipo en las instalaciones del abonado y envía mensajes de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) sobre la citada LAN virtual.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el citado mensaje recibido es un mensaje de Descubrimiento de DHCP modificado que tiene un campo de opción marcado para notificar a una puerta de enlace de las instalaciones del abonado que solicite una dirección de IP de WAN para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de WAN.

6. El método de la reivindicación 1, en el que la citada etapa de determinación comprende también:

proporcionar una información de identificación única para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN a una puerta de enlace de equipo en las instalaciones del abonado y utilizar la citada información de identificación única para determinar si el citado dispositivo de usuario final es un dispositivo al que se le puede asignar una dirección local o un dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN.

7. El método de la reivindicación 1, en el que la citada etapa de enviar la citada solicitud de dirección de IP para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de WAN comprende también:

llevar a cabo un proceso de validación de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN.

8. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

transmitir paquetes de IP desde un dispositivo de usuario final al que se le puede asignar una dirección local al citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN encaminando los citados paquetes de IP hacia la puerta de enlace de un equipo de las instalaciones del abonado asociada con la citada LAN hacia el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN utilizando la citada información de entrada de ruta.

9. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

transmitir paquetes de IP desde el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN a un dispositivo al que se le puede asignar una dirección local encaminando los citados paquetes de IP hacia la puerta de enlace de un equipo en las instalaciones del abonado asociado con la citada LAN hacia el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección local.

10. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

terminar una sesión de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN y borrar la citada información de entrada de ruta almacenada.

11. El método de la reivindicación 9, que comprende también:

encaminar subsiguientes paquetes de IP mediante una interfaz de wide area network (WAN – Red de Írea Amplia) .

12. Un nodo de comunicaciones para permitir que tanto los dispositivos de red que desean una dirección local comolos dispositivos de red que desean una dirección de la wide area network (WAN – Red de Írea Amplia) obtengan direcciones de Internet Protocol (IP – Protocolo de Internet) por medio de una local area network (LAN – Red de Írea Local) (30) que comprende:

un encaminador (302) para recibir un mensaje desde un dispositivo de usuario final conectado a la citada LAN (30) en el que el citado dispositivo de usuario final está solicitando una dirección de IP;

una función de decisión (304) de dynamic host configuration protocol (DHCP – Protocolo de Configuración de Anfitrión Dinámico) para determinar, junto con el encaminador (302) , si el citado dispositivo de usuario final es un dispositivo al que se le puede asignar una dirección local (10, 12) o un dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14; 16) ;

una interfaz de comunicaciones (308) para enviar la citada solicitud de dirección de IP hacia una WAN si el citado dispositivo de usuario final es el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16) ; y en el que el citado encaminador (302) almacena, como información de entrada de ruta, una dirección de IP devuelta para el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN (14, 16) y encamina la información localmente sobre la citada (LAN) (30) que está dirigida al citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN utilizando la citada información de entrada de ruta.

13. El nodo de comunicaciones de la reivindicación 12, en el que el citado nodo de comunicaciones es una puerta de enlace del equipo de las instalaciones del abonado.

14. El nodo de comunicaciones de la reivindicación 12, en el que el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección local es capaz de recibir y utilizar una dirección de IP asignada localmente del citado nodo de comunicaciones.

15. El nodo de comunicaciones de la reivindicación 12, en el que el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN no es capaz de que se le asigne una dirección de IP local del citado nodo de comunicaciones y además en el que el citado dispositivo al que se le puede asignar una dirección de la WAN es capaz de recibir y de que se le asigne una dirección de IP de la WAN enviada.