Un método para acceder a servicios integrados en una red de acceso de banda ancha,

que comprende:

establecer al menos una conmutación de etiquetas multiprotocolo, MPLS, de un camino de conmutación de etiquetas, LSP, en la red de acceso de banda ancha;

encapsular con MPLS, en un nodo de acceso de banda ancha, un servicio a transmitir, y transmitir el servicio encapsulado por la red de acceso de banda ancha mediante dicho al menos un LSP;

caracterizado porque el LSP establecido contiene dos capas de etiqueta que comprenden una etiqueta de capa exterior para identificar la calidad del servicio, QoS, de diferentes tipos de servicios, y una etiqueta de capa interior para identificar diferentes servicios y abonados

Método para acceder a servicios integrados mediante una red de acceso.

Campo del invento

El presente invento se refiere al campo de las tecnologías de comunicaciones en red y, en particular, a un método para acceder a servicios integrados mediante una red de acceso.

Antecedentes del invento

Los proveedores de redes han buscado siempre la puesta en práctica de métodos de transporte de servicios de voz, vídeo, datos, línea privada, etc., por la misma red y, al mismo tiempo, con el fin de incrementar la utilización de la red y reducir los costes de inversión y de operación.

Una red IP (protocolo Internet) tiene las ventajas de una elevada eficacia de utilización del ancho de banda, bajo precio y gran ancho de banda, y es abierta y resulta sencillo proporcionar servicios flexibles. Con la implantación masiva de redes de acceso de banda ancha, la red IP se convierte, gradualmente, en la plataforma práctica para el ofrecimiento de servicios integrados. Los proveedores desean el acceso de voz, vídeo y líneas privadas de negocios y similares, además de los servicios de datos originalmente transportados, a través de los nodos de acceso de banda ancha. Además del servicio de voz basado en IP y la línea privada de negocios recién implantados en la red de banda ancha, algunos proveedores también desean transportar los servicios tradicionales tales como voz o líneas privadas basados en TDM (multiplexado por división en el tiempo), ATM (modo de transmisión asíncrono) o FR (repetición de tramas), a través de la red de acceso de banda ancha.

La red IP existente está diseñada y construida, fundamentalmente, para la transmisión de servicios de datos. La red IP carece de conexiones y puede satisfacer la exigencia de la transmisión de servicios de datos que sólo necesitan ser asequibles, pero no puede satisfacer los requisitos de una transmisión fiable (tasa de pérdida de paquetes), características de tiempo (orden, retardo y variación del retardo), seguridad (aislamiento entre varios servicios, privacidad en los servicios de redes privadas) y supervivencia (tiempo de recuperación del enlace de respaldo tras un fallo) para transmisión de voz, vídeo y servicios de interconexión de líneas privadas.

Con el fin de satisfacer los requisitos de QoS (calidad de servicio) exigidos por la transmisión de voz, vídeo y servicios de interconexión de líneas privadas, es necesario que una red portadora proporcione un servicio orientado a la conexión para estos servicios, y proteja estos servicios sobre la base de la conexión. Para ello, la red IP tiene que proporcionar un servicio de portador orientado a la conexión.

La tecnología de MPLS (conmutación de etiquetas multiprotocolo) es una nueva tecnología para proporcionar conexión por la red IP. La tecnología de MPLS ha sido aplicada a la red de núcleo de banda ancha y puede proporcionar el servicio de portador orientado a la conexión. Sin embargo, en la actualidad, la tecnología de MPLS solamente se aplica para la red de núcleo de banda ancha; mientras que para una red de acceso se emplean diferentes soluciones de acceso para conseguir en la práctica el acceso de diferentes tipos de servicios por la red de acceso.

En la actualidad, estos distintos tipos de servicios son transmitidos, generalmente, por diferentes redes de acceso independientes establecidas, respectivamente, para los servicios de voz, vídeo, datos y línea privada.

Al servicio de voz se accede mediante la PSTN (red telefónica pública conmutada, que es la red telefónica normal que utiliza tecnología de TDM). El sistema de SDH (jerarquía digital síncrona) se utiliza para la conexión en red de la red de acceso.

Al servicio de datos se accede mediante banda ancha. Para la conexión en red de la red de acceso se emplea conexión directa por fibra, anillo Ethernet (utilizando RSTP (protocolo rápido de árbol de expansión) con fines de protección) o RPR (anillo de paquetes con recuperación rápida).

Al servicio de vídeo se accede mediante el sistema de CATV (televisión por cable). El sistema de CATV se emplea para la conexión en red de la red de acceso.

Al servicio de línea privada se accede mediante DDN (red digital de datos), que es una tecnología de línea privada basada en red TDM, ATM o FR. El sistema de SDH se emplea para la conexión en red de la red de acceso.

Puede verse que, en la actualidad, si han de transmitirse una variedad de servicios, se necesitan, respectivamente, inversiones para el establecimiento de redes correspondientes, y las redes individuales tienen que mantenerse de forma independiente, lo que incrementa los CAPEX (gastos de capital) y los OPEX (gastos operativos) del provee- dor.

En este momento, una red de acceso puede utilizar el sistema de MSTP (plataforma de transporte multiservicio) basado en la SDH, para transmitir los datos, la voz y la línea privada de manera conjunta.

Sin embargo, la MSTP es una tecnología basada en la SDH, con poca disponibilidad de ancho de banda, poca flexibilidad de servicios, una administración y un mantenimiento complicados, y elevados costes de conexión en red y mantenimiento.

Otro modo de incorporar en la práctica una red de acceso para servicios integrados, se basa en el ATM, es decir, datos, voz y línea privada pueden transmitirse juntos por la red en ATM.

Sin embargo, con la ampliación de la red IP, cada vez más aplicaciones han sido cambiadas a la plataforma IP para aprovechar sus ventajas. La red en ATM no es la dirección verdadera de desarrollo de la red. Es poco eficaz, su coste es elevado, tiene poca capacidad de expansión y resulta difícil incorporar en la práctica la cobertura de red total y de camino total cuando se transmiten los servicios en IP. En ATM también es difícil poner en práctica servicios de vídeo multiemisión. Además, cuando se aplica una red en ATM, es necesario mantener dos clases de redes basadas en el protocolo de ATM y en el protocolo IP, complicando así la administración y el mantenimiento. Por ello, la red en ATM no puede servir como plataforma portadora de servicios integrados para todos los servicios que cubran la totalidad de la red y la totalidad del camino en los aspectos de banda ancha, escala, tendencia, etc.

En la actualidad, también se emplea la red de acceso basada en el protocolo Ethernet. Es decir, se aplica la tecnología Ethernet entre un nodo de acceso de banda ancha y un servidor de acceso de banda ancha para transportar los servicios de datos, voz, vídeo y línea privada de manera conjunta.

Ooghe y otros describen, en "Impacto de la evolución de la red metropolitana sobre la arquitectura de acceso DSL" (en IEEE Communications Magazine, IEEE Service Center, Piscataway, EE.UU., vol. 41, núm 2, de Febrero de 2003) cómo pueden utilizarse las tecnologías MPLS y Ethernet en una arquitectura de red de acceso de banda ancha. Particularmente, un escenario detallado se ofrece en cómo puede integrarse la funcionalidad de MPLS con tecnología de ATM. La solución otorga a los proveedores de acceso DSL la opción de cambiar a una solución centralizada por paquetes cuando la MPLS haya alcanzado el mismo nivel de madurez.

El documento WO 2004/043013 A1 describe un método de enviar un paquete de información desde una primera red de datos a, por lo menos, una segunda red de datos a través de una red de comunicaciones, en particular una red SDH o SONET. El método incluye: una primera pluralidad de puntos de acceso, una segunda pluralidad de conmutadores MPLS, una tercera pluralidad de caminos definidos desde cada uno de los puntos de acceso a un conmutador Ethernet que incluyen posibilidades de conmutación MPLS a través de, al menos, uno de los conmutadores MPLS, y una cuarta pluralidad de caminos definidos desde el conmutador Ethernet que incluyen posibilidades de conmutación MPLS a cada uno de los puntos de los ejes mediante, al menos, uno de los conmutadores MPLS. El método incluye, además, recibir el paquete de información en un punto de acceso especificado y añadir una cabecera que incluye una etiqueta MPLS al paquete de información.

El documento US 2004/0044789 A1 describe un sistema para uso en una red de transporte que se conecta con Internet o con una red IP similar, mediante el cual pueden ajustarse dinámicamente la clase de servicio y la calidad del servicio de la conexión con Internet por la red de transporte, para satisfacer exigencias variables. En contraste con los sistemas estáticos que requieren una reconfiguración manual para cambiar la clase de servicio, el sistema...

1. Un método para acceder a servicios integrados en una red de acceso de banda ancha, que comprende:

establecer al menos una conmutación de etiquetas multiprotocolo, MPLS, de un camino de conmutación de etiquetas, LSP, en la red de acceso de banda ancha;

encapsular con MPLS, en un nodo de acceso de banda ancha, un servicio a transmitir, y transmitir el servicio encapsulado por la red de acceso de banda ancha mediante dicho al menos un LSP;

caracterizado porque el LSP establecido contiene dos capas de etiqueta que comprenden una etiqueta de capa exterior para identificar la calidad del servicio, QoS, de diferentes tipos de servicios, y una etiqueta de capa interior para identificar diferentes servicios y abonados.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el establecimiento de, al menos, un camino de conmutación de etiquetas comprende: establecer dicho al menos un LSP entre el dispositivo de nodo de acceso de banda ancha y un servidor de acceso de banda ancha, BAS, en la red de acceso de banda ancha, en el que el LSP termina en el BAS o pasa a través del BAS.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al establecerse al menos un LSP, el LSP se establece de acuerdo con diferentes tipos de servicios y/o con la QoS proporcionada.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el ancho de banda de la red de acceso de banda ancha se planifica y se gestiona sobre la base de LSP y se proporcionan y se garantizan diferentes QoS para distintos tipos de servicios mediante el uso de diferentes LSP.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que si dos capas del LSP establecido, identificadas respectivamente por las dos capas de etiqueta terminan en un servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de una red de núcleo de manera simultánea, la red de acceso de banda ancha distingue la QoS de diferentes tipos de servicios sobre la base de la etiqueta de capa exterior, el nodo de acceso de banda ancha de la red de acceso de banda ancha, y el BAS o el encaminador de borde de la red de acceso identifican diferentes servicios y abonados sobre la base de la etiqueta de capa interior; o la etiqueta de capa interior no proporciona información adicional, y la información de diferentes servicios y abonados es proporcionada por la carga útil llevada por la MPLS.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que si el LSP de capa exterior identificado por la etiqueta de capa exterior termina en un servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de una red de núcleo, y el LSP de capa interior identificado por la etiqueta de capa interior pasa por el BAS o el encaminador de borde de la red de núcleo y termina en un proveedor de borde, PE, con MPLS del lado opuesto, la red de acceso de banda ancha distingue la QoS de diferente tipos de servicios sobre la base de la etiqueta de capa exterior; el nodo de acceso de banda ancha de la red de acceso de banda ancha, el BAS o el encaminador de borde de la red de núcleo, y el PE con MPLS del lado opuesto identifican diferentes servicios y abonados sobre la base de la etiqueta de capa interior; el LSP de capa interior es encapsulado en otro LSP de capa exterior después de pasar a través del BAS o del encaminador de borde de la red de núcleo.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que si dos capas del LSP establecido identificadas, respectivamente, por las dos capas de etiqueta pasan simultáneamente por el servidor de acceso de banda ancha, BAS, o el encaminador de borde de la red de núcleo y terminan en un proveedor de borde, PE, con MPLS del lado opuesto, la etiqueta de capa exterior proporciona un túnel al PE con MPLS del lado opuesto, la red de acceso de banda ancha y la red de núcleo distinguen la QoS de diferentes tipos de servicios sobre la base de la etiqueta de capa exterior; los nodos de acceso de banda ancha y el PE con MPLS en dos extremos del LSP de capa interior identifican diferentes servicios y abonados sobre la base de la etiqueta de capa interior.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 y 4, en el que los formatos de encapsulamiento para encapsulación por MPLS en el nodo de acceso de banda ancha comprenden formatos de encapsulación de Ethernet, modo de transmisión asíncrona, ATM, multiplexado por división en el tiempo, TDM, repetición de tramas, FR, servicios transmitidos por MPLS; y

antes de la encapsulación, el método comprende, además: cuando es necesario que el servicio sea transmitido por la red de acceso de banda ancha, la determinación de un LSP correspondiente para el servicio en el nodo de acceso de banda ancha que es una fuente del servicio.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que, en el proceso de encapsulación con MPLS del servicio a transmitir y de transmisión del servicio encapsulado en la red de acceso de banda ancha a través del LSP, el LSP para transmisión de vídeo multiemisión con IP por la red de acceso de banda ancha es un LSP multiemisión con MPLS.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la determinación del LSP correspondiente para el servicio en un nodo de acceso de banda ancha que es la fuente del servicio: comprende seleccionar el LSP correspondiente para el servicio de acuerdo con un tipo de servicio y/o la QoS requerida por el servicio.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la determinación del LSP correspondiente para el servicio en un nodo de acceso de banda ancha que es el extremo fuente del servicio comprende, además: seleccionar el LSP correspondiente para un servicio de acuerdo con los abonados que inician el servicio.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el tipo de servicio comprende: servicio de voz, servicio de datos, servicio de vídeo y servicio de línea privada.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la determinación del LSP correspondiente para el servicio en el nodo de acceso de banda ancha que es el extremo fuente del servicio comprende: si Ethernet es transportado sobre MPLS, si el LSP establecido termina en un servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de una red de núcleo, seleccionar el LSP correspondiente para el servicio de acuerdo con una etiqueta de servicio, S-TAG, de un paquete Ethernet del servicio.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la determinación del LSP correspondiente para el servicio en un nodo de acceso de banda ancha que es el extremo fuente del servicio, comprende: si Ethernet es transportado sobre MPLS, si al menos el LSP de capa interior del LSP establecido termina en un borde de proveedor, PE, de MPLS del lado opuesto a través de un servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de red de núcleo, seleccionar el LSP correspondiente para el servicio de acuerdo con una etiqueta de servicio, S-TAG, o un paquete Ethernet del servicio.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la determinación del LSP correspondiente para el servicio en un nodo de acceso de banda ancha que es el extremo fuente del servicio, si los servicios de modo de transmisión asíncronza, ATM, multiplexado por división en el tiempo, TDM, o repetición de tramas, FR, son transportados sobre MPLS, al menos el LSP de capa interior del LSP establecido termina en el borde de proveedor, PE, de MPLS del lado opuesto a través de un servidor de acceso de banda ancha (BAS) o un encaminador de borde de una red de núcleo; el LSP correspondiente se selecciona para el servicio de acuerdo con una conexión de canal virtual, VCC, de un paquete ATM, un identificador de conexión de enlace de datos, DLCI, de un paquete FR, un puerto de TDM e intervalos de tiempo en la trama TDM de los servicios; el LSP de capa interior termina en el PE de MPLS del lado opuesto, incorporando así en la práctica una conexión de línea privada de ATM, TDM o FR.

16. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además: detectar el estado de conectividad del LSP utilizando la función de operación y mantenimiento, OAM, de MPLS; proteger el LSP que necesita ser protegido empleando conmutación de protección con MPLS.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la protección de un LSP que necesita ser protegido mediante el empleo de conmutación de protección MPLS, comprende: establecer anticipadamente un LSP en espera para el LSP que ha de ser protegido; conmutar un servicio al LSP en espera para transmisión cuando se detecta, mediante la función OAM de MPLS, que el LSP utilizado por el servicio ha fallado.

18. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además: llevar a cabo la localización del fallo de red y vigilar el comportamiento de la red de acceso de banda ancha mediante el uso de la función de operación y mantenimiento, OAM de MPLS.

19. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además: recuperar mediante el nodo de acceso de banda ancha una trama Ethernet, un paquete en modo de transmisión asíncrona, ATM, un paquete en repetición de tramas, FR, una trama de multiplexado por división en el tiempo, TDM, a partir de mensajes de MPLS que llegan al nodo de acceso de banda ancha y, luego, realizar un tratamiento subsiguiente.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que la recuperación mediante el nodo de acceso de banda ancha de una trama Ethernet, un paquete ATM, un paquete FR, una trama TDM a partir de mensajes de MPLS que llegan al nodo de acceso de banda ancha y, luego, la ejecución de un tratamiento subsiguiente, comprende además: para un paquete de MPLS de aguas abajo que es transmitido por una línea privada Ethernet a través de un servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de red de núcleo, reemplazar mediante el nodo de acceso de banda ancha una etiqueta de servicio de capa exterior del paquete de MPLS por un valor S-TAG real de una red de acceso de extremo local después de desencapsular el paquete de MPLS, de modo que la etiqueta se servicio pueda ser asignada independientemente en las redes de acceso en ambos extremos.

21. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que si el servidor de acceso de banda ancha, BAS, o un encaminador de borde de red de núcleo es el punto final de un LSP que entra en un puerto de enlace descendente conectado a la red de acceso de banda ancha, el método comprende, además: identificar servicios y abonados mediante 802.1Q u 802.1D, o la etiqueta de pseudo-circuito de PWE3 en el paquete PWE3 de MPLS; extraer mediante el BAS o el encaminador de borde un paquete Ethernet del LSP después de terminar el LSP; o en el que si el BAS o el encaminador de borde de red de núcleo es un nodo intermedio de un LSP de dicho al menos un LSP que entra en el puerto de acceso de enlace descendente conectado a la red de acceso de banda ancha, para la línea privada Ethernet a través del BAS o el encaminador de borde de la red de núcleo, el BAS o el encaminador de borde de la red de núcleo soporta intercambio con MPLS de paquetes de MPLS en el LSP.