Transmisión de datos.

Un procedimiento para transmitir datos en una pluralidad de portadores en una red de telecomunicacionescelulares o móviles entre un primer y un segundo nodos de red,

relacionándose la pluralidad de portadores condiferentes servicios para un terminal móvil, incluyendo el procedimiento:

establecer un único túnel (40) entre el primer y el segundo nodos de red de la red de telecomunicaciones,teniendo el único túnel un identificador de túnel;

crear la pluralidad de portadores (42) en el túnel único;

asignar a cada portador una identificación única, teniendo cada identificación única un primer componente(34) que es el identificador de túnel como componente común a cada portador y un segundo componente(36) que son datos de identificación utilizables para identificar cada portador;

aplicar la identificación única de cada portador a los datos, de manera que los datos asignados a unportador particular tiene la única identificación de ese portador particular aplicado;

y transmitir los datos en dicha pluralidad de portadores en dicho túnel único de manera que:el primer componente de cada identificación única aplicada a los datos permite que la pluralidad deportadores que transmiten los datos a y/o desde el terminal móvil compartan el túnel único;

caracterizado porque el segundo componente de cada identificación única aplicada a los datospermite que una red de transporte entre el primer y el segundo nodos de red distinga los datosrelacionados entre sí de la pluralidad de portadores y que aplique diferenciación de calidad deservicio de datos transmitidos sobre la pluralidad de portadores dentro del túnel.

Transmisión de datos La presente invención se refiere a un procedimiento para transmitir datos en una pluralidad de portadores en una red de telecomunicaciones celulares o móviles. La presente invención se refiere también a una red de 5 telecomunicaciones adaptada para implementar tal procedimiento.

Para asegurar la competitividad de los sistemas 3GPP en un periodo de tiempo de los próximos 10 años y más, se está estudiando una Evolución a Largo Plazo (LTE) de la tecnología de acceso 3GPP. El sistema de paquetes evolucionado (EPS) , previamente conocido como Evolución de Arquitectura de Sistema (SAE) , se describe en 3GPP TS 23.401, y TS 23.402.

Importantes tareas de tal evolución a largo plazo incluyen latencia reducida, capacidad de sistema mejorada, coste por bit reducido, y velocidades de datos de usuario superiores, El aumento de la economía de escala a través de la reducción de complejidad y la reutilización de mecanismos y protocolos ya definidos en el Internet fijo es un elemento importante para conseguir ahorros de coste.

El documento WO2004036849 describe el uso de microtúneles para proporcionar múltiples sesiones de servicios de datos al mismo nodo móvil en un sistema de comunicaciones inalámbricas. Asimismo, la flexibilidad de los microtúneles optimiza los recursos del sistema. A petición de un servicio de datos, se genera un registro de configuración de encapsulación. Se crea una cabecera de encapsulación en respuesta a la configuración de encapsulación. La cabecera de encapsulación incluye un identificador de servicio de paquete y un identificador de microtúnel.

El documento US7068645 describe un dispositivo de red que proporciona diferentes calidades de servicio (CdS) a diferentes datagramas de capa 3 cuando son transportados por túneles. Se pueden implementar un túnel para proporcionar diferentes CdS a diferentes paquetes dependiendo de la cabecera de paquete. El dispositivo de red examina la cabecera de cada datagrama para determinar la CdS a proporcionar. Al menos la porción de datos en el datagrama está encapsulada para su transporte en el túnel. La porción de datos encapsulada a su vez se encapsula en forma de uno o más paquetes, reflejando el formato del paquete la CdS determinada para el datagrama.

Ahora se describirán brevemente elementos claves de una red EPS/LTE, y su funcionamiento, con referencia a la figura 1.

Cada nodo electrónico B 15 o estación base corresponde a un conjunto respectivo de células de su red de telecomunicaciones celulares o móviles y recibe células/datos de y transmite células/datos a un terminal móvil en ese conjunto de células por comunicación de radio inalámbrica en el dominio de conmutación por paquetes. Tal terminal móvil de abonado (o equipo de usuario – UE) se muestra en la referencia 11. El terminal móvil puede ser un teléfono móvil portátil, una agenda digital personal (PDA) , un ordenador portátil equipado con una tarjeta de datos, o un ordenador portátil con un microcircuito integrado que contiene la funcionalidad de UE.

La señalización RRC con el terminal móvil 11 termina en el nodo electrónico B 15, comprendiendo el nodo electrónico B la Red de Acceso de Radio (RAN) o la red EPS/LTE. El nodo electrónico B 15 lleva a cabo las funciones tanto del nodo B como de una gran parte del RNC de una red 3G/UMTS. El núcleo de red de la red EPS/LTE incluye Pasarela de red de datos de paquete (PDN GW) 7, pasarela de servicio (serving GW) 19 y también una Entidad de gestión de movilidad (MME) (no mostrado) .

Se puede considerar que las comunicaciones entre el terminal móvil 11 y el núcleo de red se dividen en un plano de control y un plano de usuario. El plano de control lleva a cabo la señalización requerida, e incluye el protocolo de aplicación relevante y el portador de señalización para transportar los mensajes de protocolo de aplicación. Entre otras cosas, el protocolo de aplicación se usa para crear el portador de acceso de radio en la capa de red de radio. El plano de usuario transmite tráfico de datos e incluye flujos de datos y portadores de datos para los flujos de datos. Los flujos de datos se caracterizan por uno o más protocolos de trama especificados por esa interfaz. En general, el

plano de usuario lleva datos para ser usados por un terminal de recepción -tal como datos que permiten la reproducción de una voz o una imagen-y el plano de control controla como se transmiten los datos.

La estructura de CdS (Calidad de Servicio) actualmente aceptada en 3GPP se describe en 3GPPT TS 23.40 y se muestra en la figura 1. En esta estructura:

! Los Flujos de datos de servicio (SDF) 1, 3 representan un flujo IP que caracteriza una aplicación particular.

! La plantilla de flujo de tráfico descendente (DL) (DL TFT) es un conjunto de filtros de paquetes descendentes. DL TFT 5 en la PDN GW 7 une flujos de datos de servicio (identificados por filtros de paquetes) a portadores EPS en dirección descendente. Múltiple SDF pueden multiplexarse sobre el mismo EPS incluyendo múltiples filtros de paquete descendentes en el DL TFT 5.

! La plantilla de flujo de tráfico ascendente (UL) (UL TFT) es un conjunto de filtros de paquetes ascendentes. 55 UL TFT 9 en el terminal móvil (UE) 11 une flujos de datos de servicio (identificados por filtros de paquetes) a portadores EPS en dirección ascendente. Múltiple SDF pueden multiplexarse sobre el mismo EPS

incluyendo múltiples filtros de paquete ascendentes en el UL TFT 9. ! Un portador de radio 13 transporta paquetes de un portador EPS entre el UE 11 y el nodo electrónico B 15 (y viceversa) . Hay: una correlación de 1:1 entre portador de radio y portador EPS ! El portador S1 17 transporta los paquetes de portadores EPS entre la Pasarela de servici19 y la PDN GW

7.

El plano de usuario de protocolo de tunelización GPRS (GTP-U) se han elegido como protocolo de tunelización de interfaces S1 y S5/S8a 17, 12 (para la arquitectura 3GPP EPS para opción de mejora de GPRS) . Las especificaciones actuales del protocolo GTP (TS 29, 0, 0) , define el TEID (Identificador de extremo de túnel) que se usa para identificar un túnel de transporte individual. Las especificaciones de estructura CdS (TS 23, 107) definen un 10 enfoque de portador para sistemas 2G y 3G existentes donde cada flujo IP con diferentes requisitos de CdS es correlacionado en un servicio portador UMTS identificado por un Contexto PDP. TS 23.107 (Figura 1) especifica cómo un servicio portador UMTS está a su vez provisto por subcapas tales como un Servicio portador de acceso de radio (a su vez dividido en Servicio portador de radio y Servicio de portador de acceso RAN) y Servicio portador CN. Cada Servicio portador (por ejemplo TS 25.413 para RAN) especifica cómo realizar una asociación 1:1 entre un portador y un túnel de transporte identificada por un GTP TEID (TS 29.06) .

En consecuencia, un identificador de extremo de túnel GTP (TEID) se usa para identificar un flujo de CdS particular de un UE 11 particular. Este paradigma no es eficiente porque típicamente un UE puede querer establecer varios portadores EPS para tener diferentes tratamientos de CdS para diferentes tipos de servicios a los que se puede acceder. Esto significa que cada flujo CdS para un UE dado requiere un túnel diferente. Esto es una fuente de mayores ineficiencias en términos de retardo y carga de señalización en la creación (y eliminación) de un nuevo túnel cada vez que un nuevo portador tiene que ser establecido (o liberado) . En particular, el TEID tiene que ser negociado y comunicado a ambos extremos del túnel. Esta ineficiencia se enfatiza durante la transmisión, donde todos los túneles está relacionados con una UE que tienen que ser eliminados de la antigua estación base y establecidos en la nueva estación base.

Como se muestra en la Figura 1, el GTP TEID usado sobre la S1 puede ser diferente de GTP TEID usado en S5/S8a, y la correlación entre los dos se mantiene mediante la Pasarela de servicio 19.

Un segundo problema con el paradigma actual es la falta de diferenciación de CdS de estos túneles GTP desde un punto de vista del transporte. Incluso un REID diferente es asignado para cada flujo de CdS, la correlación de TEID de CdS se conoce solo en los nodos de extremo (por ejemplo Nodo electrónico B, Pasarela de servicio 19 y PDN

GW 7) . Por esta razón, la red de transporte que lleva el tráfico de interfaces S1 y S5/S8a 17, 21 no puede priorizar el tráfico basado en el TEID. En consecuencia, las redes de transporte (que incluye tanto secciones de núcleo y de retroceso) tienen que ser sobredimensionados para hacer frente a fuertes demandas horarias porque no se realiza diferenciación de calidad de servicio en los... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para transmitir datos en una pluralidad de portadores en una red de telecomunicaciones celulares o móviles entre un primer y un segundo nodos de red, relacionándose la pluralidad de portadores con diferentes servicios para un terminal móvil, incluyendo el procedimiento:

establecer un único túnel (40) entre el primer y el segundo nodos de red de la red de telecomunicaciones, teniendo el único túnel un identificador de túnel; crear la pluralidad de portadores (42) en el túnel único; asignar a cada portador una identificación única, teniendo cada identificación única un primer componente (34) que es el identificador de túnel como componente común a cada portador y un segundo componente (36) que son datos de identificación utilizables para identificar cada portador; aplicar la identificación única de cada portador a los datos, de manera que los datos asignados a un portador particular tiene la única identificación de ese portador particular aplicado; y transmitir los datos en dicha pluralidad de portadores en dicho túnel único de manera que:

el primer componente de cada identificación única aplicada a los datos permite que la pluralidad de portadores que transmiten los datos a y/o desde el terminal móvil compartan el túnel único; caracterizado porque el segundo componente de cada identificación única aplicada a los datos permite que una red de transporte entre el primer y el segundo nodos de red distinga los datos relacionados entre sí de la pluralidad de portadores y que aplique diferenciación de calidad de servicio de datos transmitidos sobre la pluralidad de portadores dentro del túnel.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que los datos de identificación indican la prioridad del dato en cada portador.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 o 2 en el que los datos de identificación son identificativos de una clase de servicio DiffServ, DSSC, como se define en RFC 4594.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, 2 o 3 en el que el túnel único se establece usando protocolo de tunelización GPRS, GTP.

5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que los datos de identificación comprenden una parte de un identificador de extremo de túnel, TEID, siendo otra parte del TEID el identificador de túnel, común a todos los portadores en dicho túnel.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, 2 o 3 en el que los datos de identificación son transmitidos como un campo separado de un identificador de extremo de túnel, TEID.

7. El procedimiento de la reivindicación 3, que incluye, además, copiar los datos de identificación en un campo de cabecera de IP exterior sin correlación.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, 2 o 3 en el que los datos de identificación se transmiten en una cabecera 35 de IP exterior.

9. Una red de telecomunicaciones celulares o móviles que incluye medios para establecer un único túnel entre nodos de la red de telecomunicaciones entre los primeros y segundos nodos de red, y para transmitir datos por una pluralidad de portadores en dicho túnel, relacionando la pluralidad de portadores a diferentes servicios de un único terminal móvil, comprendiendo la red:

medios para establecer un único túnel (40) entre el primer y el segundo nodos de red de la red de telecomunicaciones, teniendo el único túnel un identificador de túnel; medios para crear la pluralidad de portadores (42) en el túnel único, que está configurado para asignar a cada portador una identificación única, teniendo cada identificación única un primer componente (34) común a cada portador que es el identificador de túnel y un segundo componente (36) que son datos de 45 identificación utilizables para identificar cada portador; medios para aplicar la identificación única de cada portador a los datos, de manera que los datos asignados a un portador particular tienen la única identificación de dicho portador particular aplicado; y medios para transmitir los datos en dicha pluralidad de portadores en dicho túnel único de manera que:

el primer componente de cada identificación única aplicada a los datos permite que la pluralidad de portadores que transmiten los datos a y/o desde el terminal móvil compartan el túnel único; caracterizado porque el segundo componente de cada identificación única aplicada a los datos permite que una red de transporte entre el primer y el segundo nodos de red distinga los datos relacionados entre sí de la pluralidad de portadores y que aplique diferenciación de calidad de 55 servicio de datos transmitidos sobre la pluralidad de portadores dentro del túnel.

10. La red de telecomunicación de la reivindicación 9 en el que los datos de identificación indican la prioridad de los datos.

11. La red de telecomunicación de la reivindicación 9 o 10, en el que los datos de identificación son identificativos de una clase de servicio DiffServ, DSSC, como se define en RFC 4594.

12. La red de telecomunicación de la reivindicación 9, 10 0 11, en el que los medios de establecimiento está configurado para establecer el túnel único usando protocolo de tunelización GPRS, GTP.

13. La red de telecomunicación de la reivindicación 9 a 12 en el que los datos de identificación comprenden una parte de un identificador de extremo de túnel, TEID, siendo otra parte del TEID el identificador de túnel, común a todos los portadores en dicho túnel.

14. La red de telecomunicación de la reivindicación 9, 10 o 11 en el que los datos de identificación son transmitidos como un campo separado de un identificador de extremo de túnel, TEID.

15. La red de telecomunicación de la reivindicación 11 en el que incluye, además, medios para configurar copiar los datos de identificación en un campo de cabecera de IP exterior sin correlación.

16. La red de telecomunicación de la reivindicación 9, 10 o 11 en el que los datos de identificación se transmiten en 15 una cabecera de IP exterior.