Métodos y sistemas para extender la arquitectura de IMS/SIP de la NGN con el fin de proporcionar servicio de QoS a flujos portadores genéricos.

Se da soporte al tratamiento de QoS de un flujo portador destinado a un cliente no de SIP enganchado a la red a través de un segmento de enganche conectado a una pasarela de enganche. Se recibe un mensaje de INVITAR de SIP relacionado con el flujo portador. El mensaje de INVITAR de SIP contiene un Identificador de Recursos Universal (URI) que identifica un cliente no de SIP como destino para el flujo portador. Se realiza un intento de instalar una política o criterio de QoS en el segmento de enganche de acuerdo con una Especificación de Tráfico (T -Spec) identificada en el mensaje de INVITAR de SIP, y se detecta el resultado del intento de instalación. Se genera un intercambio de mensajes o mensajería de SIP apropiada en representación del cliente no de SIP, bien para aceptar o bien para rechazar el flujo portador, basándose en el resultado detectado.

Servicio de representantes de pasarela para hablantes no de SIP en una red de próxima generación.

Campo técnico

La presente invención se refiere a Redes de Próxima Generación y, en particular, a la provisión de Tratamiento de QoS en Flujos Portadores Genéricos en una Red de Próxima Generación.

Antecedentes de la invención

En el momento presente, diversos cuerpos y consorcios normativos internacionales, tales como el Proyecto de Sociedad de Tercera Generación (3GPP - "Third Generation Partnership Project"), el Instituto de Normativa Europea de Telecomunicaciones (ETSI - "European Telecommunications Standards Institute") y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU - "International Telecommunications Union"), están participando en iniciativas para definir una Red de Próxima Generación. De acuerdo con la ITU-T, la Red de Próxima Generación (NGN - "Next Generation Network") es una red basada en paquetes que es capaz de proporcionar servicios, incluyendo Servicios de Telecomunicaciones, y de hacer uso de múltiples tecnologías de transporte de banda ancha, de conformidad con la QoS (Calidad de Servicio - "Quality of Service"), y en las que las funciones relacionadas con los servicios son independientes de las tecnologías relacionas con el transporte subyacentes. La NGN ofrece un acceso sin restricciones por parte de los usuarios a diferentes proveedores de servicios. También posibilita una movilidad generalizada que permitirá una provisión consistente y ubicua de servicios a los usuarios.

La Red de Próxima Generación está basada, generalmente, en la arquitectura de Subsistema Multimedia de Internet (IMS - "Internet Multi-Media Sub-System"), y utiliza el Protocolo de Inicio de Sesión (SIP - "Session Initiation Protocol") para gestionar el establecimiento y la finalización de sesiones de comunicación entre las partes. Esta disposición resulta ventajosa por cuanto que el IMS/SIP proporciona un marco para redes de Protocolo de Internet (IP - "Internet Protocol"), a fin de establecer sesiones multimedia, incluyendo llamadas telefónicas de Voz por Protocolo de Internet (VoIP - "Voice over Internet Procol"), de un modo que es resistente al fraude, y que permite adoptar la subsiguiente contabilidad y acuerdos entre dominios utilizando métodos muy similares a los actualmente empleados por la Red de Telefonía Pública Conmutada (PSTN - "Public Switched Telephone Network") y los operadores de red celular. Es decir, puede facturarse a los usuarios por cada llamada/sesión individual con un cargo relacionado con el tipo de servicio suministrado, y estos cargos pueden distribuirse adecuadamente a cada una de las redes portadoras (o dominios administrativos) transitados por la llamada/sesión.

Al igual que con la PSTN, se contempla que la NGN consista en muchos dominios de operadores/administrativos, y que la arquitectura de IMS proporcione la base para que un abonado de un operador establezca una llamada de voz o una sesión multimedia con un abonado de otro operador, de manera que ambos operadores (así como cualesquiera operadores intermedios) se reserven los necesarios recursos de red de sus dominios respectivos para la Calidad de Servicio (QoS - "Quality of Service") requerida para los flujos de paquetes portadores que portan las corrientes o flujos continuos de voz o multimedia asociados con la sesión. Por otra parte, la arquitectura de IMS habilita por completo el desplazamiento itinerante de los usuarios finales, en el que la QoS de flujo portador de soporte del dominio visitado es análoga a la que se tendría en el dominio doméstico.

La Figura 1 ilustra esquemáticamente una arquitectura de Red de Próxima Generación representativa. Como en la PSTN y en la Internet, se espera que la NGN sea un conglomerado de múltiples redes de dominios administrativos. Un negocio de un dominio administrativo puede ser, fundamentalmente, el de dar servicio a los usuarios finales o, básicamente, el de proporcionar el tránsito a otros dominios administrativos. Para los propósitos de esta Solicitud, se hace referencia a la red de un dominio administrativo que proporciona el tránsito, como Red de Tránsito (TN - "Transit Network") 2. Un dominio administrativo que da servicio a los clientes finales consiste en dos tipos de red: una red de IP de núcleo o troncal de IP (CN - "core IP network") y una o más redes de enganche (o "acceso") (ANs - "access networks") 6 que "enganchan" el equipo terminal (TEs - "Terminal Equipments") 8 de los usuarios finales a la red troncal 4, a través de una Pasarela de Enganche 10, de tal manera que éstos pueden recibir el servicio de IMS. Se considera normalmente que las ANs están en el mismo dominio administrativo que la CN a la que se conectan, incluso cuando se hacen funcionar por una entidad empresarial independiente (un operador de AN) de la que el operador de CN adquiere el "acceso al por mayor". Nótese que, si bien tanto las Redes de Tránsito como las Redes Troncales encaminan paquetes de IP basándose en la dirección de IP de destino de cada encabezamiento de paquete, las ANs transportan paquetes entre TEs y el punto de enganche de la CN, con independencia de las direcciones de IP. Si bien una red de enganche puede ser tan simple como un hilo o un circuito multiplexado en el dominio del tiempo (TDM - "Time Domain Multiplexed"), habitualmente consiste en una primera red de Mile específica del medio, y una red de Backhaul en paquetes más general (en la terminología inalámbrica del 3GPP, esta red de Backhaul se denota por el término "troncal", pero sigue formando parte de la AN y no se debe confundir con la CN).

En la arquitectura de red que se ilustra en la Figura 1, los paquetes son transportados entre las diversas redes troncales y de tránsito por Enlaces de Intercambio 12 alojados por Pasarelas de Frontera de Transporte (TBGs - "Transport Border Gateways") 14 de cada red. Para cualquier par de redes, un Enlace de Intercambio puede ser un enlace físico o alguna forma de circuito virtual. Los expertos de la técnica constatarán que pueden interconectarse también múltiples redes a través de una Red de Intercambio (XN - "eXchange Network") sin conexiones. Una XN puede encontrarse en un abanico que va desde un conmutador de Ethernet individual a una red de IP global o una Red Privada Virtual.

Se específica que el IMS utiliza el Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) para establecer y poner fin a llamadas o sesiones multimedia. La arquitectura de IMS específica un cierto número de Funciones de Control del Estado de la Llamada (CSCFs - "Cali State Control Functions"), distribuidas a través de la red, que procesan los mensajes de SIP y actúan en ellos. En el establecimiento de una sesión específica, la mensajería de SIP necesita ser procesada o tratada por al menos una CSCF en Servicio (S-CSCF - "Serving CSCF") de origen, asociada con el iniciador de la sesión, y una S-CSCF de destino, asociada con el objetivo o destino de la sesión establecida. Habitualmente, sin embargo, los clientes de SIP no se emparejan directamente con sus S-CSCFs asociadas, y existen CSCFs intermedias que encaminan y remiten los mensajes de SIP entre los clientes de SIP y sus S-CSCFs asociadas, y entre las CSCFs de origen y de destino. Son de particular relevancia para la presente Solicitud las CSCFs parejas responsables de remitir mensajes de SIP entre dominios administrativos. En la presente descripción, se designa cualquier CSCF que sea la última de un dominio administrativo, para remitir un mensaje de SIP a otro dominio, o que sea la primera de un dominio administrativo, para recibir un mensaje de SIP desde otro dominio administrativo, como CSCF de Frontera (b-CSCF - "border CSCF"). Quienes están familiarizados con el 3GPP y/o otras iniciativas normativas de NGN constarán que existe un debate acerca del modo como estructurar la arquitectura de la capacidad funcional del control de frontera. Es la intención que el término "b-CSCF" que abarque componentes funcionales tales como una CSCF de interrogación (I-CSCF - "interrogating-CSCF"), una Función de Control de Frontera de Interconexión (IBCF - "Interconnection Border Control Function") y aspectos de una Función de Control de Pasarela de Interrupción (BGCF - "Breakout Gateway Control Function"). Incluso una S-CSCF puede ser una b-CSCF cuando el control de frontera no es un fuerte requisito del operador.

No existen CSCFs en redes de enganche -el par de la denominada CSCF de representante (P-CSCF - "proxy-CSCF") es, en realidad, la función de cliente de SIP del equipo terminal. Puesto que un cliente de SIP, particularmente el de un servidor de aplicación (AS - "application server") 8b, podría emparejarse directamente con...

1. Un método para proporcionar, en una red de comunicación en la que se utiliza el Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) para establecer sesiones de comunicaciones con tratamiento de QoS de flujos portadores, el tratamiento de QoS de un flujo portador destinado a un cliente no de SIP enganchado a la red a través de un segmento de fijación conectado a una pasarela de enganche, de tal modo que el método comprende las etapas de:

recibir un mensaje de INVITAR de SIP en relación con el flujo portador, de tal modo que el mensaje INVITAR de SIP contiene un Identificador de Recursos Universal (URI) que identifica el cliente no de SIP como destino del flujo portador;

tratar de instalar una política o criterio de QoS en el segmento de enganche de acuerdo con una Especificación de Tráfico (T-Spec) identificada en el mensaje de INVITAR de SIP;

detectar un resultado del intento de instalar el criterio de QoS; y

generar un intercambio de mensajes o mensajería de SIP apropiada en representación del cliente no de SIP, bien para aceptar o bien para rechazar el flujo portador, basándose en el resultado detectado.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el URI que identifica el cliente no de SIP en el mensaje de INVITAR de SIP, es un URI de Pasarela en Servicio que comprende una dirección de Protocolo de Internet (IP) anunciada por la pasarela de enganche para llegar al cliente no de SIP.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual las etapas de recibir el mensaje de INVITAR de SIP, tratar de instalar el criterio de QoS y detectar un resultado del intento de instalar el criterio de QoS, se llevan a cabo por una Función de Control de Estado de Llamada (CSCF) que controla la pasarela de enganche.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual, cuando el intento de instalar el criterio de QoS no tiene éxito, la etapa de generar mensajería de SIP apropiada en representación del cliente no de SIP se lleva a cabo por la CSCF.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual, cuando el intento de instalar el criterio de QoS tiene éxito, la etapa de generar mensajería de SIP apropiada en representación del cliente no de SIP, comprende una etapa de remitir el mensaje de INVITAR de SIP a un representante de cliente genérico para el cliente no de SIP, siendo el representante de cliente genérico sensible a la recepción del mensaje de INVITAR de SIP con el fin de generar la mensajería de SIP en representación del cliente no de SIP.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el representante de cliente genérico es una extensión de la capacidad funcional de CSCF.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el mensaje de INVITAR de SIP comprende una identificación explícita de un tratamiento de QoS deseado para el flujo portador.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la identificación explícita del tratamiento de QoS deseado comprende información que identifica al menos una anchura de banda requerida.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual la información comprende un identificador representativo de al menos una anchura de banda predeterminada.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la identificación explícita del tratamiento de QoS deseado comprende adicionalmente información que identifica una clase de tráfico requerida.

11. Una red de comunicación en la que se utiliza un Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) para establecer sesiones de comunicaciones con tratamiento de QoS de flujos portadores, un medio legible por computadora que contiene código de software para controlar una Función de Control de Estado de Llamada (CSCF) de la red con el de proporcionar el tratamiento de QoS de un flujo portador destinado a un cliente no de SIP enganchado a la red a través de un segmento de enganche conectado a una pasarela de enganche, de tal manera que el código de software controla la CSCF para:

recibir un mensaje de INVITAR de SIP en relación con el flujo portador, de tal modo que el mensaje INVITAR de SIP contiene un Identificador de Recursos Universal (URI) que identifica el cliente no de SIP como destino del flujo portador;

tratar de instalar una política o criterio de QoS en el segmento de enganche de acuerdo con una Especificación de Tráfico (T-Spec) identificada en el mensaje de INVITAR de SIP;

detectar un resultado del intento de instalar el criterio de QoS; y

generar un intercambio de mensajes o mensajería de SIP apropiada en representación del cliente no de SIP, bien para aceptar o bien para rechazar el flujo portador, basándose en el resultado detectado.

12. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual el URI que identifica el cliente no de SIP en el mensaje de INVITAR de SIP es un URI de Pasarela en Servicio que comprende una dirección de Protocolo de Internet (IP), anunciada por la pasarela de enganche para llegar al cliente no de SIP.

13. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual, cuando el intento de instalar el criterio de QoS tiene éxito, el código de software controla la CSCF para remitir el mensaje de INVITAR de SIP a un representante de cliente genérico para el cliente no de SIP, de tal modo que el representante de cliente genérico es sensible a la recepción del mensaje de INVITAR de SIP para generar la mensajería de SIP en representación del cliente no de SIP.

14. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual el representante de cliente genérico es una extensión de la capacidad funcional de CSCF.

15. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual el mensaje de INVITAR de SIP comprende una identificación explícita de un tratamiento de QoS deseado para el flujo portador.

16. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual la identificación explícita del tratamiento de QoS deseado comprende información que identifica al menos una anchura de banda requerida.

17. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual la información comprende un identificador representativo de al menos una anchura de banda predeterminada.

18. Un medio legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual la identificación explícita del tratamiento de QoS deseado comprende adicionalmente información que identifica una clase de tráfico requerida.