SISTEMA DE PASARELA DOMÉSTICA PARA ACCEDER A SERVICIOS DE BANDA ANCHA.

Sistema de pasarela doméstica para acceder a servicios de banda ancha.

Comprende un dispositivo (1) terminal de red de capa 2 en una red doméstica, y, para proporcionar servicios de banda ancha a diferentes dispositivos de extremo de dicha red doméstica, capacidades de servicio y conexión en red que se implementan, de manera virtualizada, mediante un elemento (2) encaminador y (3) entorno virtual de ejecución de software, separados de una red de proveedor de servicios de banda ancha, y que están conectados a dicho dispositivo (1) terminal a través de una instancia (4) de puente de agregación del proveedor de servicios de banda ancha, que proporciona conectividad en puente de Ethernet al dispositivo (1) terminal de red de capa 2, al encaminador (2) doméstico virtual y al entorno (3) virtual de ejecución de software.

Sistema de pasarela doméstica para acceder a servicios de banda ancha Campo de la técnica La presente invención se refiere, en general, a un sistema de pasarela doméstica para acceder a servicios de banda ancha, y más particularmente, a un sistema que comprende capacidades de servicio y conexión en red implementadas, de manera virtualizada, en elementos separados de una red de proveedor de servicios de banda ancha, proporcionando así un sistema de virtualización de capacidades de pasarela doméstica.

Estado de la técnica anterior El despliegue de servicios en la actualidad en redes domésticas por proveedores de servicios de banda ancha se basa en un dispositivo conocido como “pasarela doméstica”. Este dispositivo es la evolución del módem/encaminador de acceso de banda ancha usado en los despliegues iniciales de la banda ancha. Su aceptación como una pieza de facto de la arquitectura de acceso a la banda ancha ha sido fomentado por la organización Home Gateway Initiative (HGI (Iniciativa por la pasarela doméstica) ) compuesta por operadores de red y suministradores de equipos.

La HGI considera la pasarela doméstica como “la pieza que faltaba en el puzzle” para soportar la próxima generación de servicios en el hogar. Como tal, la pasarela doméstica se implanta en el domicilio del cliente e incorpora diferentes clases de funcionalidades (tal como se muestra en la figura 1) :

• Capacidades de conexión en red: Servidor DHCP, funcionalidad NAT, interfaces WAN/LAN

• Capacidades de gestión: la pasarela doméstica debe poder gestionarse por el proveedor de servicios de banda ancha y debe permitir el acceso a dispositivos de extremo en la red doméstica

• Capacidades de QoS: clasificación, marcado, puesta en cola y planificación

• Soporte de servicios: pasarelas de capa de aplicaciones, soporte de comunicaciones SIP, soporte de comunicaciones IMS, soporte de multidifusión, mensajería, etc.

Con el fin de soportar servicios, incluso más allá de los normalizados por la HGI, las pasarelas domésticas habitualmente actúan como pasarelas de servicios siguiendo las recomendaciones de la OSGi Alliance. El marco OSGi posibilita el despliegue de software mediante un conjunto de primitivas normalizadas que permiten construir aplicaciones a partir de componentes pequeños, reutilizables y colaborativos. El marco OSGi se basa en tecnología Java de modo que el software es multiplataforma. Haciendo uso de la tecnología OSGi, los operadores de servicios de banda ancha pueden desplegar habilitadores de servicios personalizados en la pasarela doméstica que permiten diferentes despliegues de servicios en la red doméstica, tal como se muestra en la figura 2.

Universal Plug and Play (UPnP (conectar y usar universal) ) define una arquitectura para permitir conectividad de igual a igual continua de dispositivos de red domésticos. La arquitectura UPnP define la comunicación entre dispositivos especiales denominados puntos de control y dispositivos controlados (o simplemente “dispositivos”) tal como se muestra en la figura 3. Los puntos de control pueden consultar el estado de variables en los dispositivos y pueden invocar acciones en los dispositivos. Los dispositivos definidos hasta ahora en UPnP son, principalmente:

• Dispositivos A/V (servidor de medios, presentador de medios y directorio de contenido)

• Dispositivos de comunicación (dispositivo de pasarela de Internet, punto de acceso WLAN, dispositivo de QoS, dispositivo de políticas de QoS (QoS Policy Holder) , Gestor de QoS)

• Dispositivos domóticos (controles de iluminación, persianas de protección solar, HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) )

• Vigilancia doméstica (cámara de seguridad digital)

• Periféricos remotos (impresora remota, escáner)

• Capacidades de acceso remoto para conectar en puente dispositivos UPnP remotos a un dominio UPnP doméstico

• capacidades de seguridad para transacciones UPnP

UPnP se basa en procedimientos de eventos y descubrimiento de servicios que hacen uso de multidifusión de capa 2, por lo que UPnP está limitado a redes LAN tales como redes domésticas con, hasta ahora, extensiones limitadas para que funcione más allá de las fronteras locales.

Las pasarelas domésticas normalmente implementan un dispositivo de pasarela de Internet UPnP ya que sus capacidades conexión en red se corresponden con las de un dispositivo de pasarela de Internet. A ese respecto, pueden controlarse desde un punto de control UPnP, por ejemplo, para configurar mapeos de puertos en la tabla NAT de pasarela doméstica de manera dinámica según se soliciten por aplicaciones con un punto de control UPnP incrustado, tal como se muestra en la figura 4.

Además de la funcionalidad IGD UPnP, si están equipadas con un almacenamiento local, las pasarelas domésticas pueden actuar como dispositivos de servidor de medios UPnP o directorio de contenido, de modo que pueden enviarse comunicaciones A/V desde la pasarela doméstica a dispositivos domésticos habilitados para UPnP.

La patente estadounidense 7.548.960 proporciona un modo para que proveedores de servicios externos fuera del entorno doméstico proporcionen servicios multimedia a dispositivos UPnP dentro del entorno doméstico haciendo uso de una pasarela doméstica que alberga una plataforma de pasarela de servicios. Haciendo uso de la tecnología OSGi, los servidores de medios A/V UPnP virtuales se generan dinámicamente y se descargan a la pasarela doméstica. Para ello, un punto de control UPnP en la pasarela doméstica recopila información de los dispositivos UPnP domésticos e informa acerca de sus capacidades a la plataforma de servicios externos de modo que se generen los servidores de medios A/V UPnP virtuales apropiados para esos dispositivos y se descarguen a la pasarela doméstica. Cuando va a transmitirse contenido, el servidor de medios virtual se encarga de actuar como proxy entre el protocolo que usa el servicio externo y las comunicaciones A/V UPnP con los dispositivos domésticos.

Los servicios multimedia actuales (IPTV y VoD) que se proporcionan con módulos decodificadores personalizados presentan varios inconvenientes técnicos:

• Los desarrollos personalizados para el servicio del operador no pueden desplegarse en la electrónica de consumo de la que pueda disponer ya el usuario.

• La gestión de dispositivos domésticos tales como el módulo decodificador no siempre es posible porque la pasarela doméstica o el módem encaminador de banda ancha no siempre se gestiona por el operador (por ejemplo, el usuario hace que su CPE no sea gestionado cambiando manualmente la configuración)

• Por el mismo motivo, no siempre es posible actualizar remotamente los módulos decodificadores

• Los módulos decodificadores personalizados se adaptan a la solución de red para distribución de vídeo del proveedor de servicios. Cualquier cambio en la arquitectura de servicio puede dar como resultado nuevos desarrollos en el módulo decodificador y estos deben actualizarse preferiblemente de manera remota

La patente estadounidense 7.548.960 posibilita hacer uso de dispositivos de electrónica de consumo para disfrutar de servicios multimedia desde proveedores de servicios de banda ancha. Sin embargo, se basa en una pasarela doméstica que abarca funciones de pasarela de servicios conforme con OSGi con el fin de desacoplar los protocolos usados en la red externa respecto de la tecnología UPnP usada en el entorno doméstico. Esto da como resultado:

• Un equipo que requiere el despliegue de un alto nivel de recursos y potencia computacional en el domicilio del cliente y dedicado únicamente a un cliente

• Un equipamiento complejo que se actualiza dinámicamente basándose en eventos en los dispositivos domésticos. Esta complejidad hace que sea un equipamiento propenso a fallos, mientras que al mismo tiempo este equipamiento es un punto único de fallo para la conectividad de banda ancha del cliente.

• El equipamiento integra lógica de servicios y conectividad física. La evolución en la tecnología de conexión en red (por ejemplo, la evolución de 100Mb/s a 1Gb/s, de 802.11b a 802.11n) puede forzar una sustitución en la base del equipamiento, mientras que la lógica de servicios puede seguir siendo la misma. Toda la potencia de procesamiento de servicios de la versión anterior debe ignorarse simplemente para actualizar las capacidades de conexión en red.

Descripción de la invención De lo anteriormente expuesto se desprende que es necesaria una alternativa al estado de...

1. Sistema de pasarela doméstica para acceder a servicios de banda ancha, que comprende capacidades de servicio y conexión en red para proporcionar al menos servicios de banda ancha a diferentes dispositivos de extremo de una red doméstica, caracterizado porque comprende un dispositivo (1) terminal de red de capa 2 en dicha red doméstica, y porque dichas capacidades de servicio y conexión en red se implementan, de manera virtualizada, mediante un elemento (2) encaminador y (3) entorno virtual de ejecución de software, separados de una red de proveedor de servicios de banda ancha, y que están conectados a dicho dispositivo (1) terminal a través de una instancia (4) de puente de agregación del proveedor de servicios de banda ancha, que proporciona conectividad en puente de Ethernet al dispositivo (1) terminal de red de capa 2, al encaminador (2) y al entorno (3) virtual de ejecución de software.

2. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 1, en el que dicho encaminador (2) es un encaminador doméstico virtual que virtualiza funcionalidades de conectividad, y que está conectado a redes externas y sitúa en línea el flujo de tráfico desde la red doméstica a dichas redes externas.

3. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 1, en el que dicho entorno (3) virtual de ejecución de software ofrece servicios a los dispositivos de extremo que hacen uso de protocolos de comunicación domésticos.

4. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 3, en el que dicho entorno (3) virtual de ejecución de software está conectado a dicho encaminador (2) doméstico virtual para modificar al menos su configuración según los servicios requeridos.

5. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 4, en el que dicho entorno (3) virtual de ejecución de software también virtualiza funcionalidad de conexión en red avanzada que puede que no esté soportada en el encaminador (2) doméstico virtual debido a la falta de recursos.

6. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 1, en el que dicha instancia (4) de puente de agregación conecta el dispositivo (1) terminal de red de capa 2, el encaminador (2) doméstico virtual y el entorno (3) virtual de ejecución de software a través de una topología de red de acceso local o a través de una topología de cadena diferente de dicha topología de red de acceso local.

7. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 1 ó 6, en el que dicha instancia (4) de puente de agregación incluye capacidades para filtrar tráfico de protocolo de resolución de dirección, o ARP, desde un puerto conectado al encaminador (2) doméstico virtual, desviando el tráfico destinado al encaminador (2) doméstico virtual al entorno (3) virtual de ejecución de software por medio de un proxy ARP en el entorno

(3) virtual de ejecución de software.

8. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo (1) terminal de red de capa 2 es uno de ONT DE GPON y módem/encaminadores xDSL que funcionan en modo en puente.

9. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 2, en el que dichas funcionalidades de conectividad de dicho encaminador (2) doméstico virtualizado comprenden al menos funcionalidades de conexión en red de IP de capa 3.

10. Sistema de pasarela doméstica según la reivindicación 3, en el que dichos servicios ofrecidos por dicho entorno (3) virtual de ejecución de software son servicios externos obtenidos para dichas redes externas, y son al menos uno de servicios de medios, servicios de almacenamiento en red y servicios de gestión de dispositivos.