Selección de múltiples proveedores de servicio de Internet por abonados de GPRS.

Un método para comunicaciones de datos entre una primera estación terminal (TE,

MT; GPRS-MS) de una redmóvil de radio telecomunicación (PLMN) que soporta un sistema de GPRS que incluye un Nodo de Soporte deGPRS de Servicio (SGSN) y una pluralidad de nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) y una segundaestación terminal (PTE) de una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN, IN) seleccionada a partir deuna pluralidad de redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1), estando cada redde comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1) conectada respectivamente con uno dedichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN), caracterizado por las siguientes etapas:

a) recibir (NRM, SEL, ST1, S11) un parámetro de indicación de red (NIP, PDP-type(AS) que indica una redde comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada desde dicha primera estación terminal enun Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) de dicha red móvil de radio telecomunicación (PLMN);

b) seleccionar (SEL, ST3, S11', S31) mediante medios de selección (SEL) de dicho Nodo de Soporte deGPRS de Servicio (SGSN), uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) que facilita unacceso a dicha red de comunicación de datos en paquetes deseada indicada por dicho parámetro deindicación de red (NIP); y

c) activar (AC, ST4, S31') el citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) para acceder a undispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN)deseada.

Selección de múltiples proveedores de servicio de Internet por abonados de GPRS.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método, un dispositivo de conmutación, un sistema de telecomunicación y una estación terminal, en particular para un GSM-based General Packet Radio Service system (GPRS - Sistema de Servicio General de Paquetes por Radio basado en GSM) , que permiten que una estación de abonado seleccione una red predeterminada de varias packet data networks (PDNs - Redes de Datos en Paquetes) conectada a un gateway GPRS support node (GGSN - Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela) . Las redes de datos en paquetes pueden ser redes de datos en paquetes o proveedores de servicio de Internet (ISPs - Proveedores de Servicio de Internet) de cualquier tipo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La normalización del GSM General Packet Radio Service (GPRS - Servicio General de Paquetes por Radio) está actualmente en proceso en el European Telecommunication Standards Institute (ETSI - Instituto de Normas de Telecomunicación Europeo) . El GPRS es un nuevo servicio de GSM que proporciona acceso de radio en paquetes real para usuarios de móvil de GSM. De acuerdo con el sistema de GPRS los recursos de radio son reservados sólo cuando hay algo que enviar (debido a la naturaleza de los paquetes de este sistema) y los mismos recursos de radio son compartidos por todas las estaciones móviles de una célula, proporcionando un uso efectivo de los recursos escasos. El GPRS facilita una variedad de aplicaciones, tales como telemetría, sistemas de control de trenes, acceso a datos interactivo, sistemas de cargo y navegación por Internet usando la WorldWideWeb.

Al contrario que la naturaleza conmutada de los circuitos de la red de GSM, la operación de GPRS está adaptada para ofrecer una conexión a una red de datos estándar (que usa protocolos tales como TCP/IP, X.25 y CLNP) . En contraste, la red de GSM convencional estaba originalmente diseñada para ofrecer sólo sesiones de voz conmutadas mediante circuitos. La infraestructura de red de GPRS orientada a paquetes introduce nuevos elementos funcionales que se describirán brevemente a continuación con referencia a la Figura 1.

Debe observarse que existe aún alguna cooperación entre elementos de los servicios de GSM actuales y la nueva red de GPRS. En la capa física, pueden rechazarse recursos y existen algunas características de señalización comunes. En la misma portadora de radio puede haber intervalos de tiempo reservados simultáneamente para uso de circuitos conmutados y GPRS. La utilización de recursos más óptima se obtiene mediante compartición dinámica entre canales de circuitos conmutados y de GPRS. Durante el establecimiento de una llamada mediante circuitos conmutados, hay todavía tiempo suficiente para comprar con derecho preferente los recursos de GPRS para celdas de circuitos conmutados que tienen mayor prioridad.

Interacción de la red de GSM y de la red de GPRS La Figura 1 es una visión global simple de la interacción de las características de circuitos conmutados de GSM y de los elementos del sistema de paquetes conmutados de GPRS. El GPRS Support Node GSN es el principal elemento y proporciona una conexión e interacción con varias redes de datos, gestión de movilidad por medio de los registros de GPRS y por supuesto la entrega de paquetes de datos a estaciones móviles de GPRS-MS independientemente de su situación. Físicamente, el GSN puede estar integrado en el centro de conmutación móvil MSC de la PLMN (Public Land Mobile Network - Red Móvil Terrestre Pública) . Alternativamente puede ser una red separada basada en la arquitectura de los encaminadores de la red de datos. Los datos de usuario fluyen entre el GSN y el base station subsystem (BSS - Subsistema de Estación de Base) y se intercambia una señalización entre el MSC y el GSN.

De este modo, el GPRS proporciona un servicio portador desde el límite de una red de datos a un GPRS MS. Los usuarios del servicio portador son los paquetes de software de capa de red pública (tales como IP, OSI CLNP y X.25) . También, las aplicaciones específicas de GPRS usarán el servicio de GPRS.

El GPRS usa una técnica de modo en paquetes para transferir datos y señalización de alta velocidad y de baja velocidad de una manera eficiente. El GPRS optimiza el uso de los recursos de red y minimiza la carga en el sistema de radios. Se mantiene una estricta separación entre el subsistema de radio subsystem y el subsistema de red que permite que el subsistema de red sea rehusado con otras tecnologías de acceso por radio. El GPRS así no manda cambios en una base de MSC instalada.

Los nuevos canales de radio de GPRS están definidos y la asignación de estos canales es flexible: De 1 a 8 intervalos de tiempo de interfaz de radio pueden ser asignados por trama de TDMA e intervalos de tiempo son compartidos por los usuarios activos, siendo el enlace ascendente y el enlace descendente asignados separadamente. Las fuentes de interfaz de radio pueden ser compartidas dinámicamente entre servicios de conversación y de datos en función de la carga de servicio y de la preferencia del operador. Se especifican varios esquemas de codificación de canales de radio para permitir velocidades de bits desde 9 a más de 150 Kbyte/s por usuario. Se estima incluso que puede obtenerse una velocidad de datos en bruto de hasta 200 Kbyte/s por usuario.

Como se ha explicado anteriormente, se soportan aplicaciones basadas en protocolos de datos estándar y se define una interacción con redes de IP y redes de X.25. Se soportan servicios específicos de punto-a-multipunto y de punto-a-multipunto para aplicaciones tales como telemetría de tráfico y control de tren de UIC. El GPRS también permite una transferencia de short message service (SMS - Servicio de Mensajes Cortos) sobre los canales de radio de GPRS.

El GPRS está diseñado para soportar desde transferencias intermitentes y en ráfagas hasta la transmisión ocasional de elevados volúmenes de datos. Se soportan cuatro niveles de Quality of Service (QoS - Calidad de Servicio) diferentes (ahí la QoS es establecida inicialmente durante un procedimiento de activación de contexto de PDP, como se explica a continuación) . El GPRS está diseñado para una reserva rápida para empezar una transmisión de paquetes, hasta 0, 5 a 1 segundos. El cargo estará basado típicamente en la cantidad de datos transferidos debido a la naturaleza en paquetes de la transmisión.

Estaciones terminales que soportan GPRS En el GPRS se soportan tres clases diferentes de estaciones móviles de GPRS: una MS de clase-A puede operar un GPRS y otros servicios de GSM simultáneamente. Una MS de clase-B puede monitorizar canales de control para GPRS y otros servicios de GSM simultáneamente, pero sólo puede operar un conjunto de servicios a la vez. Una MS de GPRS de clase-C puede operar exclusivamente servicios de GPRS.

Transmisión de paquetes de datos Habiendo establecido generalmente los nodos de soporte de GPRS GSN (Nodos de Soporte de GPRS) en la Figura 1, por supuesto uno de los principales problemas en la red de GPRS es el encaminamiento de los paquetes de datos hacia/desde una estación móvil MS. Este problema puede ser dividido en dos sub-problemas, concretamente el encaminamiento del paquete de datos y la gestión de movilidad.

El encaminamiento del paquete de datos hacia una estación móvil MS es un problema en la red de GPRS, puesto que la dirección de la red de datos de la estación móvil tiene típicamente un mecanismo de encaminamiento estático, mientras que la estación móvil MS puede itinerar de una red a otra. Un planteamiento para un encaminamiento del paquete de datos en un entorno móvil es el concepto de IP móvil. (C. Perkins (editor) : "IP Mobility Support, draft ietf-mobileip-protocol-11.txt", Julio 1995, Trabajo en progreso en el Internet Engineering Task Force - Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) .

La IP móvil permite el encaminamiento de los diagramas de datos de IP hacia anfitriones móviles, independientemente de la sub-red del punto de conexión. Se realiza otro planteamiento en el sistema para cellular digital packet data (CDPD - Datos en Paquetes Digitales Celulares) donde el encaminamiento a un anfitrión móvil es llevado a cabo internamente por la red (CDPD Industr y Input Coordinator, "Cellular Digital Packet Data System Specification", Versión 1.0, Julio 1993) .

El concepto de IP móvil estándar no encaja exactamente en el entorno del GPRS debido al requisito que protocolos de red diferentes del IP deben ser también soportados. Por lo tanto, para el encaminamiento de los paquetes de datos la estructura de la red de telecomunicación de la Figura 1 (que comprende nodos de GPRS GSN generales) es construida... [Seguir leyendo]

1. Un método para comunicaciones de datos entre una primera estación terminal (TE, MT; GPRS-MS) de una red móvil de radio telecomunicación (PLMN) que soporta un sistema de GPRS que incluye un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y una pluralidad de nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) y una segunda estación terminal (PTE) de una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN, IN) seleccionada a partir de una pluralidad de redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1) , estando cada red de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1) conectada respectivamente con uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) , caracterizado por las siguientes etapas:

a) recibir (NRM, SEL, ST1, S11) un parámetro de indicación de red (NIP, PDP-type (<->AS) que indica una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada desde dicha primera estación terminal en un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) de dicha red móvil de radio telecomunicación (PLMN) ; b) seleccionar (SEL, ST3, S11', S31) mediante medios de selección (SEL) de dicho Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) , uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) que facilita un acceso a dicha red de comunicación de datos en paquetes deseada indicada por dicho parámetro de indicación de red (NIP) ; y c) activar (AC, ST4, S31') el citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) para acceder a un dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación1,

caracterizado porque tras recibir el citado parámetro de indicación de red (NIP) el citado parámetro de indicación de red (NIP) es comparado (SGSN, SCM, ST3) con parámetros de suscripción (SP) y dicha selección y activación del citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) sólo tiene lugar cuando el citado parámetro de indicación de red (NIP) recibido coincide con uno de los parámetros de suscripción (SP) .

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque después de que el citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) es activado, un enlace de comunicación (P1, P2, P3, IP-TUN) entre dicha primera y dicha segunda estación terminal (GPRS-MS; PTE) es establecido (ST4, ST5, S31') por unos medios de establecimiento de enlace de comunicación (TUN-LK) del citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) de dicha red móvil de radiotelecomunicación (PLMN) y el citado dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes (PDN) seleccionada.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizado porque dicha primera estación terminal (GPRS-MS) del citado sistema de comunicación por radio móvil (PLMN) envía un parámetro de identificación (DHCP-id) al citado dispositivo de conmutación (PDN-SW) del citado sistema de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) y dichos medios de establecimiento de enlace de comunicación (TUN-LK) establecen (ST4, ST5, S31') un enlace de comunicación sólo cuando unos medios de validación (ID-VAL) provisto en dichos medios de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes (IN) determina una coincidencia entre el citado parámetro de identificación (DHCP-id) recibido y uno de una pluralidad de parámetros de identificación (DHCP-id) almacenados en unos medios de memoria de identificación (ID-MEM) provisto en dichos medios de conmutación (PDN-SW) .

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizado porque el citado parámetro de identificación de red (NIP) indica además el tipo de comunicación de datos (correo electrónico: DELTA) .

6. Un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) para proporcionar comunicaciones de datos entre una primera estación terminal (TE, MT, GPRS-MS) de una red móvil de radiotelecomunicación (PLMN) que soporta un sistema de GPRS que incluye el citado Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y una pluralidad de nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) y una segunda estación terminal (PTE) de una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) seleccionada a partir de una pluralidad de redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1) , estando cada red de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN2, PDN1) conectada respectivamente con una de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) , y cada uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) facilitando un acceso a uno de las citadas redes de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) , que comprende:

a) unos medios de recepción para recibir un parámetro de indicación de red (NIP, PDP-type (<->AS) ) que indica una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada desde dicha primera estación terminal; b) unos medios de selección (SEL) para seleccionar (SEL, ST3, S11', S31) uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) que facilita un acceso a dicha red de comunicación de datos en paquetes deseada indicada por dicho parámetro de indicación de red (NIP) ; y c) unos medios de activación (S31, S31'; Figura 11) para activar (S31’; Figura 9) el citado Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) para acceder a un dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada.

7. Un nodo de soporte de GPRS se servicio (SGSN) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por unos medios de comprobación de suscripción (SCM, SGSN) para comparar dicho parámetro de indicación de red recibido (NIP) con los parámetros de suscripción (SP) almacenados en unos medios de memoria de suscripción (HLR) , dichos parámetros de suscripción (SP) indicando una suscripción de las estaciones terminales (GPRS-MS; PTE) a las predeterminadas de dichas redes de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) ; en el que dichos medios de selección (SEL) selecciona un Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) solamente cuando dicho parámetro recibido (NIP) coincide con uno de dichos parámetros (SP) de dichos medios de memoria de suscripción (HLR) .

8. Un nodo de soporte de GPRS se servicio (SGSN) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dichos medios de activación (S31, S31’) están adaptados para transmitir un mensaje de activación (S31, S31’) a dicho Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) para activar dicho Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) .

9. Un sistema de telecomunicación (GPRS, GSM) para proporcionar comunicaciones de datos en paquetes entre una primera y una segunda estación terminal (TE, MT, GPRS-MS, PTE) de los mismos, que comprende:

a) al menos una red móvil de comunicaciones por radio (PLMN A, PLMN B) que soporta un sistema GPRS que incluye un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y una pluralidad de nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) , estando dicha primera estación terminal (MS) conectada a dicha red móvil de comunicaciones por radio (PLMN A, PLMN B) ; y b) una pluralidad de redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN1, PDN2, IN) , estando dicha segunda estación terminal conectada a la seleccionada de las citadas redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN1, PDN2, IN) ; y c0) estando cada una de las redes de comunicación de datos en paquetes (ISP3, ISP2, ISP1, PDN1, PDN2, IN) conectada respectivamente con uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela; y c) cada Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) facilitando un acceso a dicha red de comunicación de datos en paquetes respectiva conectada (ISP3, ISP2, ISP1, PDN1, PDN2, IN) , caracterizado porque dicho Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) comprende:

c1) medios de recepción para recibir un parámetro de indicación de red (NIP, PDP-type (<->AS) ) que indica una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) deseada desde la ciada primera estación terminal (GPRS-MS) a través de dicha red móvil de comunicaciones por radio (PLMN) ; c2) medios de selección (SEL) para seleccionar (SEL, ST3, S11’, S31) uno de dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) que facilitan un acceso a dicha red de comunicación de datos es paquetes deseada indicada por dicho parámetro de indicación de red (NIP) ; y c3) cada nodo (GGSN) comprende unos medios de control (AC) para activar (S31’, Figura 9) el Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) seleccionada para acceder a un dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos en paquetes indicada (PDN1, PDN2, IN) , cuando el Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) ha sido seleccionado por los medios de selección (SEL) .

10. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por unos medios de memoria de suscripción (HLR) para almacenar parámetros de suscripción (SP) que indican una suscripción de las estaciones terminales (GPRS-MS; PTE) a la predeterminada de las citadas redes de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) ; y dicho Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) comprendiendo unos medios de comprobación de suscripción (SCM. SGSN) para comparar dicho parámetro de indicación de red recibido (SP) con dichos parámetros de suscripción (NAP) almacenados en dichos medios de memoria de suscripción (HLR) ; en el que dichos medios de control (AC) están adaptados para activar los medios de acceso seleccionados (AS) solamente cuando dicho parámetro recibido (NIP) coincide con uno de los parámetros (SP) en dichos medios de memoria de suscripción.

11. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dichos nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) comprende cada uno unos medios de establecimiento de enlace de comunicación (TUN-LIN) para establecer un enlace de comunicación (P1, P2, P3, IP-TUN) entre las citadas primera y segunda estaciones terminales a través de dicho Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y dicho Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) seleccionados de dicha red móvil de radio telecomunicación (PLMN) y de dicho dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicha red de comunicación de datos

en paquetes seleccionada (PDN1, PDN2, IN) .

12. un sistema de acuerdo con la reivindicación 9,

caracterizado porque dicho dispositivo de conmutación (PDN-SW) de dicho sistema de comunicación de datos en paquetes (IN) es un proveedor de servicio de Internet (ISP1, ISP2) y dicho parámetro de indicación de red (NIP) contiene un primer campo (NIP-1) que indica una identidad de servidor de acceso (AS-Id) de un servidor de acceso (AC) en dicho Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) apropiado para construir una conexión a dicho proveedor de servicio de Internet (ISP1, ISP2) y un segundo campo (NIP-2) que indica la identidad del proveedor de servicio de Internet (ISP-Id) .

13. Una estación terminal (GPRS-MS) de una red móvil de radio telecomunicación (PLMN) que soporta un sistema GPRS que incluye un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) y una pluralidad de nodos de soporte de GPRS de pasarela (GGSN) para las comunicaciones de datos en paquetes a una estación terminal (PTE) de una red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) , caracterizado por:

a) unos medios de memoria de parámetros de indicación de red (NIP-MEM) para almacenar una pluralidad de parámetros de indicación de red (NIP) que corresponden respectivamente a redes de comunicación de datos en paquetes conectados respectivamente a dicha red móvil de radio telecomunicación a través de un Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) respectivo y de un Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) : b) unos medios de selección (SEL) para seleccionar un parámetro de indicación de red (NIP) desde dichos medios de memoria (NIP-MEM) que indican una red de comunicación de datos en paquetes deseada a/desde el cual dicha estación terminal ha de transmitir/recibir los datos en paquetes; y c) unos medios de petición de red (NRM, S1) para enviar dicho parámetro de indicación de red (NIP) seleccionada al citado Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) para pedir una conexión al sistema de comunicación de datos en paquetes indicado por dicho parámetro de indicación de red (NIP) .

14. Una estación terminal de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque dichos medios de petición de red (NRM) se adaptan para ejecutar un procedimiento de establecimiento de conexión (S1-S4) para establecer una ruta de comunicación (IP-TUN, P1, P2, P3) a dicha red de comunicación de datos en paquetes (PDN1, PDN2, IN) en respuesta a recibir un reconocimiento de que dicha estación terminal tiene un derecho de acceso a dicho sistema de comunicación de datos en paquetes.

15. Una estación terminal de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el citado parámetro de indicación de red (NIP) es un parámetro PDP-type y dichos medios de petición de red (NRM) están adaptados para transmitir dicho parámetro a dicho Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) cuando un procedimiento de activación de contexto de PDP (S11, S12, S11’, S31, S31’, S31’’, S31’’’, S41, S41’; S1, S2, S3’, S3’’, S4) es realizado en dicho sistema de GPRS.