SISTEMA DE COMUNICACIÓN MÓVIL Y PASARELA DE ACCESO QUE TIENE U-AGW (PASARELA DE ACCESO DEL PLANO DE USUARIO) PLURALES.

Una pasarela de acceso (AGW 4) a ser situada entre una pluralidad de estaciones base (10) para la comunicación inalámbrica con las estaciones móviles (20) y una red central (1),

que comprende una unidad de pasarela de acceso del plano de control C-AGW (5) para el control de la comunicación de los mensajes de control con cada una de dicha pluralidad de estaciones base (10) a través de una red de acceso (8), y una pluralidad de unidades de pasarela de acceso del plano de usuario U-AGW (6) para enviar los datos, cada una de las cuales U- AGW (6) que se adaptan para comunicar los paquetes de datos con dicha pluralidad de estaciones base a través de la red de acceso, caracterizada porque dicha C-AGW (5) comprende:

una primera tabla de gestión (57) para indicar la información del estado de carga (572, 573, 574) de cada U- AGW (6) en asociación con una dirección (571) de cada U-AGW;

una segunda tabla de gestión (59) para incluir una pluralidad de entradas de tabla cada una de las cuales indica, en asociación con un identificador de la estación base (591), una dirección (593) de una de dichas estaciones base (10) y una dirección (592) de una de dichas U-AGW (6) para ser los puntos finales de un túnel; y

un controlador (51) para recuperar desde dicha primera tabla de gestión (57) la dirección de una nueva U- AGW que está en el estado de carga más bajo, cuando un mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) que incluye un identificador de la estación base (83) fue recibido desde una de dichas estaciones base, y devolver a la estación base un mensaje de respuesta (90) que designa la dirección de la nueva U-AGW como un punto final del túnel (94), en la que dicho controlador (51) incluye:

los primeros medios (202, 213, 213) para buscar la segunda tabla de gestión (59) para una entrada de tabla objetivo que indica las direcciones de la estación base y la U-AGW actual que son los puntos finales de un túnel existente que corresponde con el identificador de la estación móvil (83) especificado en el mensaje de petición de establecimiento del túnel, que registra una nueva entrada de tabla que indica , en asociación con el identificador de la estación móvil, la dirección de la estación base y la dirección de la nueva U-AGW para la segunda tabla de gestión (59) cuando la entrada de la tabla objetivo no está registrada en la segunda tabla de gestión (59), y devolver el mensaje de respuesta (90) que designa la dirección de la nueva U-AGW como el punto final del túnel (94) a la estación base; y los segundos medios (14-206A, 206B) para la estimación del estado de carga de la nueva U-AGW en caso de que el punto final del túnel para la estación móvil fue cambiado de una U-AGW actual a la nueva U-AGW cuando la entrada de la tabla objetivo ya ha sido registrada en la segunda tabla de gestión (59), juzgando si una condición predeterminada se satisface entre el estado de carga estimado de la nueva U-AGW y el estado de carga (572, 573, 574) de la U-AGW actual indicada en dicha primera tabla de gestión (57), y designar como el punto final del túnel en el mensaje de respuesta (90) la dirección de la nueva U-AGW si el estado de carga estimado satisface la condición predeterminada, y la dirección de la U-AGW actual si el estado de carga estimado no satisface la condición predeterminada.

Sistema de comunicación móvil y pasarela de acceso que tiene U-AGW (pasarela de acceso del plano de usuario) plurales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

(1) Campo de la Invención La presente invención se refiere a un sistema de comunicación móvil y, más concretamente, a un sistema de comunicación móvil que incluye una pasarela de acceso (AGW) situada entre una red central y una red de acceso que aloja una pluralidad de estaciones base.

(2) Descripción de la técnica relacionada En una red de acceso inalámbrica, se establece un túnel entre una Estación Base (BS) y una pasarela de acceso (AGW) y los mensajes de control y los datos de usuario se transmiten a través del túnel, usando un IP móvil (Protocolo de Internet Móvil) del IETF (Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) . El túnel del IP móvil se establece intercambiando, por ejemplo, un mensaje de Petición de Registro (RRQ) y un mensaje de Respuesta de Registro (RRP) del IP Móvil Intermediario (PMIP) entre la BS y la AGW. Los formatos del mensaje RRQ y del mensaje RRP del PMIP se revelan en la RFC 3344 del IETF, secciones 3.1 y 3.2.

Mientras tanto, en una red de acceso inalámbrica tal como la UMB (Banda Ancha Ultra Móvil) / CAN (Red de Acceso Convergente) del Proyecto de Cooperación de 3ª Generación 2 (3GPP2) , se lleva a cabo la separación entre un plano de control para el manejo de los mensajes de control y un plano de usuario para el manejo de los datos de usuario. Por ejemplo, la X. S0054-100-0 v1.0 del 3GPP2, secciones 4.4 y 4.6, revela que están separados un camino de datos y un camino de señalización en una AGW.

La Fig. 3 muestra un ejemplo de una red de acceso inalámbrica convencional. Un agente local (HA) 2 de un IP móvil y un servidor de Autenticación, Autorización y Contabilización (AAA) 3 para realizar la autenticación del usuario, la autorización de acceso, y la contabilización se conectan a una red central 1. Las estaciones base (BS) 10 (10A, 10B, …, 10N) se conectan a la red central 1 a través de una pasarela de acceso AGW 4. El número de referencia 7 indica un aparato de control de sesiones (SRNC: Controlador de Red de Referencia de Sesiones) y los números de referencia 20 (20A, 20B, …) indican las estaciones móviles (AT) .

La AGW 4 incluye una unidad AGW 5 para el uso del control que maneja los mensajes de control (paquetes de control) y una unidad de AGW 6 para el envío de los datos de usuario que maneja los datos de usuario (paquetes de usuario) . En la siguiente descripción, la unidad AGW 5 para el uso del control se conoce como C-AGW (AGW del plano de Control) y la unidad AGW 6 para enviar los datos de usuario como una U-AGW (AGW del plano de Usuario) . En la red de acceso inalámbrica anterior, los paquetes de control se envían a través de la C-AGW 5 como se indica por las líneas de puntos, y los paquetes de usuario se envían a través de la U-AGW 6 como se indica por las líneas continuas.

La Fig. 4 muestra un ejemplo de una secuencia de señalización a ser realizada, por ejemplo, para establecer un túnel para enviar los datos de usuario entre una BS 10A y la AGW 4 cuando está conectada una AT 20A a la red central 1, en la red de acceso inalámbrica mostrada en la FIG. 3.

Cuando se emite una petición de conexión desde la AT 20A, se ejecuta un procedimiento de autenticación de acceso entre el servidor AAA 3 y la AT 20A a través de la BS 10A, el SRNC 7, y la C-AGW 5 (SQ10a, SQ10b, SQ10c) . En este momento, se notifica la BS 10A desde la C-AGW 5 de una dirección IP de la C-AGW 5 como el AGW-ID (SQ11) , y se notifica la C-AGW 5 desde la AT 20A de un identificador (ATID) de la AT 20A para ser autenticada (SQ12) .

Tras la terminación de la autenticación del acceso de la AT 20A, la BS 10A realiza las configuraciones (SQ14a, SQ14b) para establecer una conexión inalámbrica entre la AT 20A y la BS 10A. Después de eso, la BS 10A transmite a la C-AGW 5 un mensaje de petición de establecimiento del túnel para establecer un túnel para el envío de los datos de usuario. La petición de establecimiento del túnel incluye el identificador (ATID) de la AT 20A. En este ejemplo, se transmite un mensaje RRQ del PMIP como la petición de establecimiento del túnel (SQ15) . En el caso de una configuración del sistema que permita que la AGW 4 establezca una pluralidad de túneles para la misma AT, la BS 10A añade información de control (“La principal”) para indicar el primer establecimiento del túnel al mensaje de RRQ del PMIP.

Tras recibir el mensaje de RRW del PMIP, la C-AGW 5 devuelve un mensaje de respuesta, que es un mensaje de RRP del PMIP en este ejemplo, a la BS 10A (SQ16) . El mensaje de RRP del PMIP incluye una dirección IP de la U-AGW 6 como información (“punto final”) para indicar un punto de terminación del túnel. Tras recibir el mensaje de RRP del PMIP desde la C-AGW 5, la BS 10A establece un túnel hacia la U-AGW 6 especificada por el “punto final” (SQ18) . Por ello, la AT 20A transita dentro de un estado capaz de comunicar los datos de usuario con un nodo

correspondiente conectado a la red central 1 a través del túnel establecido entre la BS 10A y la U-AGW 6 (SQ19a, SQ19b, SQ19c) .

En el caso en el que la AGW 4 incluya una U-AGW 6 única como en la red de acceso inalámbrica mostrada en la FIG. 3, la C-AGW 5 puede devolver un mensaje de respuesta que designa la misma U-AGW como el Punto final, en respuesta a cada petición de establecimiento del túnel recibida desde las estaciones base 10A a 10N. No obstante, en el caso en el que la AGW 4 comprenda una C-AGW y una pluralidad de U-AGW, cuando se reciba una petición de establecimiento del túnel desde una de las estaciones base, la C-AGW 5 tiene que asignar una U-AGW óptima a una AT teniendo en cuenta las condiciones de carga de las U-AGW. La X.S0054-100-0 v1.0 del 3GPP2 no revela sobre un método de asignación de una U-AGW específica a cada AT por la AGW 4 proporcionada con una pluralidad de U-AGW.

En un sistema de comunicación móvil de banda ancha tal como UMB (Banda Ancha Ultra Móvil) , se requiere un control del traspaso elaborado adaptable a las AT móviles para lograr la transmisión de datos de alta velocidad con alta eficiencia. En el sistema de comunicación UMB, el control de conmutación de la BS se realiza para conectar una AT a una de las BS para las que tanto los estados del canal ascendente como los del canal descendente son los mejores, por ejemplo, monitorizando el estado del canal de radio del enlace ascendente desde la AT a cada BS y el estado del canal de radio del enlace descendente desde la BS a la AT, mediante la AT 20 y las BS 10.

En este caso, hay una posibilidad de que los traspasos de la misma AT ocurran frecuentemente entre las BS durante un corto periodo dependiendo de la situación de los canales de radio, con el resultado de que se ejecuten repetidamente procedimientos de control ineficaces. Si las condiciones para el traspaso de la AT entre las BS ocurren frecuentemente, llega a ser difícil para las BS y la AGW seguir estos traspasos porque se requiere un cierto tiempo para el establecimiento del túnel entre la BS y la AGW.

La US 2006/0187838 A1 revela un sistema de comunicación móvil con una pasarela de acceso de acuerdo con la primera parte de la reivindicación 1. El sistema usa una técnica en una red IP móvil en la que se realiza el balanceo de carga dependiendo de las cargas activas de las pasarelas de acceso después de que las llamadas se han establecido más que cuando las llamadas se originan.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación móvil y una pasarela de acceso (AGW) que permite la asignación de una U-AGW óptima seleccionada de entre una pluralidad de U-AGW cuando sucede una petición de establecimiento del túnel desde una estación base.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de comunicación móvil y una pasarela de acceso (AGW) capaz de asignar una U-AGW a una estación base que origina una petición de establecimiento del túnel para distribuir las cargas a una pluralidad de U-AGW cuando se recibe una petición de establecimiento del túnel desde la estación base.

Los objetos anteriores se logran mediante la pasarela de acceso definida en la reivindicación 1.

Por ejemplo, si L1 representa la carga de la U-AGW actual, L2 la carga de la nueva U-AGW, y ΔL la carga ocupada por la estación móvil que solicita establecer un túnel, L1 y L2 están en una relación L1 > L2 ahora, debido... [Seguir leyendo]

1. Una pasarela de acceso (AGW 4) a ser situada entre una pluralidad de estaciones base (10) para la comunicación inalámbrica con las estaciones móviles (20) y una red central (1) , que comprende una unidad de pasarela de acceso del plano de control C-AGW (5) para el control de la comunicación de los mensajes de control con cada una de dicha pluralidad de estaciones base (10) a través de una red de acceso (8) , y una pluralidad de unidades de pasarela de acceso del plano de usuario U-AGW (6) para enviar los datos, cada una de las cuales U-AGW (6) que se adaptan para comunicar los paquetes de datos con dicha pluralidad de estaciones base a través de la red de acceso, caracterizada porque dicha C-AGW (5) comprende:

una primera tabla de gestión (57) para indicar la información del estado de carga (572, 573, 574) de cada U-AGW (6) en asociación con una dirección (571) de cada U-AGW; una segunda tabla de gestión (59) para incluir una pluralidad de entradas de tabla cada una de las cuales indica, en asociación con un identificador de la estación base (591) , una dirección (593) de una de dichas estaciones base (10) y una dirección (592) de una de dichas U-AGW (6) para ser los puntos finales de un túnel; y un controlador (51) para recuperar desde dicha primera tabla de gestión (57) la dirección de una nueva U-AGW que está en el estado de carga más bajo, cuando un mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) que incluye un identificador de la estación base (83) fue recibido desde una de dichas estaciones base, y devolver a la estación base un mensaje de respuesta (90) que designa la dirección de la nueva U-AGW como un punto final del túnel (94) , en la que dicho controlador (51) incluye:

los primeros medios (202, 213, 213) para buscar la segunda tabla de gestión (59) para una entrada de tabla objetivo que indica las direcciones de la estación base y la U-AGW actual que son los puntos finales de un túnel existente que corresponde con el identificador de la estación móvil (83) especificado en el mensaje de petición de establecimiento del túnel, que registra una nueva entrada de tabla que indica , en asociación con el identificador de la estación móvil, la dirección de la estación base y la dirección de la nueva U-AGW para la segunda tabla de gestión (59) cuando la entrada de la tabla objetivo no está registrada en la segunda tabla de gestión (59) , y devolver el mensaje de respuesta (90) que designa la dirección de la nueva U-AGW como el punto final del túnel (94) a la estación base; y los segundos medios (14-206A, 206B) para la estimación del estado de carga de la nueva U-AGW en caso de que el punto final del túnel para la estación móvil fue cambiado de una U-AGW actual a la nueva U-AGW cuando la entrada de la tabla objetivo ya ha sido registrada en la segunda tabla de gestión (59) , juzgando si una condición predeterminada se satisface entre el estado de carga estimado de la nueva U-AGW y el estado de carga (572, 573, 574) de la U-AGW actual indicada en dicha primera tabla de gestión (57) , y designar como el punto final del túnel en el mensaje de respuesta (90) la dirección de la nueva U-AGW si el estado de carga estimado satisface la condición predeterminada, y la dirección de la U-AGW actual si el estado de carga estimado no satisface la condición predeterminada.

2. La pasarela de acceso de la reivindicación 1, en la que los segundos medios (14-206A, 206B) del controlador (51) de dicha C-AGW (5) se adapta, cuando el estado de carga estimado de la nueva U-AGW (6) no satisface la condición predeterminada, para reescribir la dirección de la estación base (593) en dicha entrada de la tabla objetivo registrada en dicha segunda tabla de gestión (59) a la dirección de la estación base que ha transmitido el mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) .

3. La pasarela de acceso de la reivindicación 1 o 2, en la que dichos primeros medios del controlador (51) de dicha C-AGW (5) se adaptan, en caso de que dicho mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) solicita establecer un segundo túnel para ser coexistente con un primer túnel que se usa por la estación móvil que tiene dicho identificador de la estación móvil, para registrar en dicha segunda tabla de gestión (59) una nueva entrada de tabla que indica, en asociación con el identificador de la estación móvil especificada en el mensaje de petición de establecimiento del túnel, la dirección de la estación base que ha transmitido el mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) y la dirección de la U-AGW (6) designada como el punto final del túnel en dicho mensaje de respuesta (90) .

4. La pasarela de acceso de cualquier Reivindicación precedente, en la que dicha C-AGW (5) tiene una tercera tabla de gestión (58) que incluye una pluralidad de entradas de tabla, cada una de las cuales indica, en asociación con un identificador de estación móvil (581) , la información de la calidad de la comunicación (582) a ser asegurada a una estación móvil que tiene el identificador de estación móvil; y dichos segundos medios (14-206A, 206B) del controlador (51) de dicha C-AGW (5) se adaptan para buscar la tercera tabla de gestión (58) para la información de la calidad de la comunicación (582) correspondiente al identificador de la estación móvil especificado en dicho mensaje de petición de establecimiento del túnel (80) y

estima dicho estado de carga de la nueva U-AGW (6) en caso de cambiar el punto final del túnel, en base a la información de la calidad de la comunicación (582) y la información del estado de carga (572, 573, 574) de la nueva U-AGW indicada en dicha primera tabla de gestión (57) .

5. La pasarela de acceso de la reivindicación 4, en la que el controlador (51) de dicha C-AGW (5) tiene medios para recoger la información del estado de carga periódicamente de cada una de dicha pluralidad de U-AGW y almacenar la información del estado de carga en dicha primera tabla de gestión (57) .

6. La pasarela de acceso de la reivindicación 4, en la que el controlador (51) de dicha C-AGW (5) tiene medios para actualizar la información del estado de carga de cada una de dichas U-AGW (6) almacenadas en dicha primera tabla de gestión (57) en base a dicha segunda tabla de gestión (59) y dicha tercera tabla de gestión (58) .

7. Un sistema de comunicación móvil que comprende una pluralidad de estaciones base (10) para la comunicación inalámbrica con las estaciones móviles (20) y la pasarela de acceso (AGW 4) de cualquier reivindicación precedente

conectada a una red central (1) , en el que los túneles (9) para enviar los paquetes de datos se establecen entre cada una de las estaciones base y la AGW (4) .