BRPI0418751B1 - Method and system for controlling traffic routing related to a mobile node associated with a network of an provider, communications network, and computer program product - Google Patents

Abstract

"método e sistema para controlar o roteamento do tráfego relacionado a um nó móvel associado a uma rede de um provedor, rede de comunicações, e, produto de programa de computador" sistema para controlar o roteamento do tráfego relacionado a um nó móvel (100) associado a uma rede de provedor (112), o nó móvel (100) sendo capaz de se comunicar com pelo menos um nó correspondente (130) associado a uma rede adicional (110). para o nó móvel (100) e o nó correspondente (130) há a possibilidade de se comunicar em pelo menos um primeiro modo de operação através da mencionada rede de provedor (112) e um segundo modo de operação por meio da exclusão pelo menos parcial da rede de provedor (112). o sistema inclui pelo menos um elemento (114), associado à mencionada rede de provedor (112) tipicamente formado por um servidor atuando como um agente de origem e configurado para checar seletivamente a autorização do mencionado nó móvel (100) para operar no mencionado segundo modo de operação.

Description

“MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLAR O ROTEAMENTO DO TRÁFEGO RELACIONADO A UM NÓ MÓVEL ASSOCIADO A UMA REDE DE UM PROVEDOR, REDE DE COMUNICAÇÕES, E, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR” Campo da invenção A presente invenção diz respeito a técnicas de roteamento de tráfego dentro de redes de comunicação e foi desenvolvida em particular para a possível aplicação às assim chamadas redes móveis baseadas em IP. O termo “redes móveis baseadas em IP” identifica as redes móveis que adotam o protocolo IP para o roteamento de dados.

Deve ser notado, entretanto, que a referência a esse campo particular não deve ser considerada como limite ao âmbito de aplicação da presente invenção.

Fundamentos da invenção Redes móveis baseadas em IP são caracterizadas por um cenário no qual um usuário se move dentro da rede e gera tráfego que é roteado dentro da rede em direção aos nós com os quais ele esta se comunicando (nós correspondentes). Durante seus movimentos, o usuário pode se conectar com redes diferentes a partir daquela do seu provedor de serviço ou operadora. Neste caso também há a possibilidade para o usuário de entrar em uma rede de acesso desconhecida com a qual não existe acordo em termos de gerenciamento ou deslocamento de movimento.

Nessa situação cresce a necessidade de tomar o usuário alcançável a qualquer instante e onde quer que ele esteja, e de manter ativas todas as sessões de comunicação que o usuário tenha em andamento.

Durante seus movimentos, o usuário pode ter que mudar a rede (sub-rede) de acesso que lhe permite usar serviços IP. Essa operação deve ser transparente para o usuário, de modo que ele possa continuar se comunicando com os nós correspondentes sem interrupções.

Devido à sua natureza intrínseca, os protocolos convencionais usados como a base das redes de IP não eram capazes de gerenciar terminais IP se movendo dentro da rede. Para preencher essa brecha, o gmpo de padronização conhecido como IETF (Internet for Engineering Task Force, ou Internet para Força-Tarefa de Engenharia) elaborou o protocolo de IP Móvel, que permite a um terminal móvel mudar seu ponto de anexação à rede de uma maneira transparente com relação aos aplicativos. O protocolo IP Móvel está disponível tanto para redes baseadas em IPv4, como IPv4 Móvel, quanto para redes baseadas em IPvó, como IPv6 Móvel. O IPv6 Móvel é especificado no documento draft-ietf-mobileip-24. Essa é a primeira referência feita na presente descrição a padrões draft... ou RFC...: qualquer informação relacionada será exposta nos dados que completam este pedido no web site da IETF sob o endereço http://www.ietf.org.

No caso do IPvó Móvel ser adotado, dois endereços IP devem ser designados ao nó móvel: o primeiro endereço é seu Endereço de Origem (HoA), que nunca muda e é usado para identificar exclusivamente a identidade do nó (na seqüência também referido como nó ou terminal móvel), enquanto o segundo endereço é o Endereço Responsável (CoA), um endereço que pertence à sub-rede visitada usado para identificar a verdadeira posição do terminal móvel.

Qualquer movimento que implique uma mudança na sub-rede de IP que é visitada exige que o terminal móvel registre seu Endereço Responsável em um servidor, chamado Agente de Origem (HA), presente na rede do seu provedor (também chamada “rede de origem”). Qualquer outro terminal IP tentando se comunicar com o nó móvel contatando-o sobre a rede de provedor do mesmo nó móvel (através do Endereço de Origem) é redirecionado pelo Agente de Origem HA em direção à posição verdadeira do nó móvel, que é identificado pelo Endereço Responsável. Desse modo, todo o tráfego direcionado para o nó móvel é enviado pelo Agente de Origem para o endereço atual do usuário, ou seja, o Endereço Responsável. Desse modo, o nó móvel é constantemente alcançável, independentemente de seu ponto de conexão à rede. A Figura 1 mostra um cenário genérico do uso de IPv6 Móvel dentro da rede IP que hospeda o nó móvel.

Em particular, na Figura 1, o nó móvel MN (Nó Móvel) assinalado por 100 é ligado à rede de acesso assinalada por 104. A rede 104 permite ao nó móvel 100 estabelecer uma conexão com a rede 112 de seu provedor e, em maior detalhe, ela lhe permite estabelecer uma sessão de comunicação 102 com um servidor particular, chamado Agente de Origem (HA) e assinalado por 114 na Figura 1.

As referências 106, 108 e 110 indicam outras possíveis redes (sub-redes) para acessar a rede IP. Além disso, a referência 16 assinala uma rede de interconexão entre a rede 112 de provedor do nó móvel 100 e a rede 118 de um outro provedor. O movimento do nó móvel 100 dentro da rede é indicado pela seta 120. O IPv6 Móvel define dois modos de comunicação entre o nó móvel 100 e os nós, chamados “nós correspondentes”, com os quais o nó 100 está se comunicando. Esses dois modos são ilustrados na Figura 2. O primeiro modo, referido como Envelopamento Bidirecional (BT, do inglês Bi-direcional Envelopamento), exige que os movimentos do nó móvel 100 sejam conhecidos somente para seu Agente de Origem 114; portanto, todo o tráfego relacionado ao nó móvel 100 é interceptado pelo Agente de Origem 114, que o redireciona à destinação correta, ou seja, em direção ao Endereço Responsável do nó móvel.

Desse modo, todo o tráfego gerado e recebido pelo nó móvel 100 vai através da rede de provedor 112 do mesmo nó móvel. Na Figura 2, o trajeto de tráfego seguido desse modo, chamado Envelopamento Bidirecional, é ilustrado por uma linha quebrada e assinalado e assinalado pela referência 124. . O segundo modo, referido como Otimização de Rota (RO), implica, ao invés disso, que por qualquer de seus movimentos o nó móvel 100 deve enviar informação acerca de sua nova posição, ou seja, o novo Endereço Responsável, também para os nós correspondentes 130. Desse modo, os mencionados nós 130 podem trocar tráfego diretamente com o nó móvel 100, à medida que eles sabem seu endereço dentro da rede que é visitada (ou seja, o Endereço Responsável).

Conseqüentemente, o tráfego direcionado ao nó móvel 100 não tem mais que ir necessariamente através da rede de provedor 112, mas pode seguir o trajeto “otimizado” indicado por meio de uma linha contínua na Figura 2 e assinalado pela referência 122. Tudo isso deve ter lugar por meio de uma exclusão pelo menos parcial da rede de provedor 112. A possibilidade de se comunicar através do segundo modo, ou seja, Otimização de Rota, foi introduzida no IPvó Móvel porque ela permite a otimização do roteamento de tráfego. Isso normalmente resulta em um aperfeiçoamento no desempenho experimentado pelos usuários, devido a um melhor gerenciamento dos recursos de rede, o que impede a sobrecarga da rede de provedor relacionada ao nó móvel em virtude de uma exclusão pelo menos parcial da rede de provedor 112 do trajeto de roteamento.

De acordo com as especificações do IPvó Móvel, a escolha de comunicar em modo de Envelopamento bidirecional ou em modo de Otimização de Rota é deixada completamente ao terminal móvel, e a rede de provedor (ou seja, a rede assinalada por 112 nas Figuras 1 e 2) não tem quaisquer meios de intervenção sobre essa escolha.

Esse comportamento operacional encaixa perfeitamente no caso onde o usuário se move dentro da rede do seu provedor (por exemplo, uma operadora móvel ou um Provedor de Serviço de Internet (ISP) ou dentro das redes de outros provedores com os quais acordos de deslocamento têm lugar. De fato, em todos esses casos, independentemente do modo de roteamento (ou seja, Envelopamento Bidirecional ou Otimização de Rota), o provedor com o qual o usuário móvel assinou para o serviço, com uma possível cooperação do provedor que gerencia a rede visitada, está sempre em posição de monitorar e checar o tráfego resultante. Tudo acima é planejado para garantir, quando quer que o ponto de conexão à rede varie, a uniformidade do serviço suprido e a possibilidade de cobrar de consequência.

Entretanto, em um cenário de mobilidade mais ampla, onde os movimentos também são possíveis em direção a redes locais (por exemplo, redes de companhia ou corporação, redes publicas de livre acesso) com as quais nenhum acordo de deslocamento tem lugar, pode acontecer que, no caso de comunicação na Otimização de Rota, o provedor de serviço não esteja mais ciente da tipologia e quantidade do tráfego gerado pelo usuário. Isso se aplica mesmo se a exclusão do supridor em questão não for completa, mas somente parcial: na verdade, o supridor se mantém alocando recursos a fim de assegurar ao usuário um conjunto de serviços de valor agregado, como a garantia da alcançabilidade em seu próprio Endereço de Origem, e gerenciamento de mobilidade durante os movimentos.

Perdendo informação suficiente para assegurar a uniformidade do serviço suprido, o provedor pode escolher interromper o serviço no Agente de Origem quando o usuário está se conectando a uma rede de acesso com a qual nenhum acordo de deslocamento tem lugar (ou seja, uma rede de acesso desconhecida).

Obviamente, essa situação é desvantajosa para o usuário, que pode não ser provido com o nível de mobilidade no qual ele confia, visto que a continuidade de serviço não pode mais ser garantida.

Objetivos e sumário da invenção A partir da descrição anterior do estado da técnica, se toma óbvia a necessidade de definir uma técnica que capacite alguém a gerenciar, de maneira completamente satisfatória, situações nas quais um usuário móvel se conecta com as redes locais para as quais não existem acordos de deslocamento com o provedor com o qual o usuário tem uma assinatura de serviço. A meta da presente invenção é aquela de ir de encontro a essa exigência.

De acordo com a presente invenção, a mencionada meta é atingida através de um método que tem as características recordadas nas reivindicações subseqüentes. Essa invenção também concerne a um sistema relacionado, bem como a um produto de tecnologia de informação que pode ser carregado na memória de pelo menos um computador e compreende porções de um código de software para implementar o método acima. Assim como é usada aqui, a referência a esse produto de tecnologia de informação é considerada equivalente à referência a um meio legível por computador, contendo instmções para controlar um sistema de computador a fim de coordenar a execução do método de acordo com a invenção. A referência a “pelo menos um computador” tem o propósito de enfatizar a possibilidade para a presente invenção de ser implementada em um modo distribuído e/ou modular.

Uma forma preferida de modo de realização da invenção no presente exige checar o roteamento de tráfego relacionado a um nó móvel associado a uma rede de provedor. O nó móvel é capaz de se comunicar com pelo menos um nó correspondente associado a uma rede adicional. Para o nó móvel e o nó correspondente é considerada a possibilidade de se comunicar em pelo menos um primeiro modo de operação (por exemplo, Envelopamento Bidirecional) através da rede de provedor, e um segundo modo de operação (por exemplo, Otimização de Rota) por meio de uma exclusão pelo menos parcial da rede de provedor. Com a rede de provedor é associado pelo menos elemento, tipicamente o Agente de Origem, que serve ao nó móvel e é configurado para checar seletivamente a autorização do nó móvel para atuar no segundo modo de operação por meio da exclusão da rede de provedor. A solução descrita aqui permite a um provedor manter a supervisão sobre o tráfego gerado por seus usuários sem restringir sua liberdade de movimento. Em particular, é eliminada a necessidade de recorrer, se necessário, a uma desconexão de um usuário quando quer que esse usuário se conecte a uma rede de acesso desconhecida.

Para atingir essa meta, uma forma de modo de realização descrita aqui considera que o provedor de serviço pode, possivelmente, intervir a fim de inibir seletivamente o uso da técnica de Otimização de Rota, forçando o usuário, desse modo, a se manter comunicando no modo de Envelopamento Bidirecional. Tudo acima deveria ser executado de tal modo que o tráfego a partir e em direção ao nó móvel fosse através da rede do provedor com o qual o usuário tenha tomado a assinatura de serviço (assim chamada “rede de origem”).

Esse modo de operação pode ser usado pelo provedor para supervisionar a atividade do usuário no caso do mencionado usuário ter se movido para uma rede de acesso para a qual não existem acordos de deslocamento. Na verdade, desse modo, todo o tráfego transmitido e recebido pelo nó móvel é feito ir através de um servidor centralizado (ou seja, o Agente de Origem), sobre o qual a informação sobre o uso do serviço (incluindo quaisquer dados de cobrança) possa ser coletada e/ou as políticas dedicadas possam ser impostas sobre fluxos de aplicativos particulares.

Na forma de modo de realização preferida no presente, a solução técnica descrita aqui considera que, com base nas políticas elaboradas pelo gerenciador de rede, o Agente de Origem pode interceptar pelo menos uma das mensagens de sinalização enviadas pelo nó móvel para estabelecer a comunicação no modo de Otimização de Rota, e intervir no procedimento, por exemplo, para fazer a comunicação continuar na Envelopamento bidirecional no caso do usuário móvel ter se conectado a uma rede desconhecida.

Descrição resumida dos desenhos A invenção será agora descrita por meio de um exemplo não limitativo com relação às figuras dos desenhos anexos, onde: - as Figuras 1 e 2 já foram descritas anteriormente; - a Figura 3 é um fluxograma funcional, representativo do procedimento de registro do protocolo IP móvel, como um IPv6 Móvel; - a Figura 4 é um fluxograma funcional representativo da comunicação de um nó correspondente para um nó móvel de acordo com o modo de Envelopamento Bidirecional; - a Figura 5 é um fluxograma representativo da comunicação de um nó móvel MN para um nó correspondente de acordo com o modo de Envelopamento Bidirecional; - a Figura 6 é um diagrama representativo da atualização de uma nova posição em um nó correspondente; - a Figura 7 é um outro diagrama representativo do procedimento chamado “Roteabilidade de Retomo”; - a Figura 8 é um diagrama ilustrando em detalhe um método para checar a possibilidade de se comunicar em modo de Otimização de Rota por meio de um nó móvel; - a Figura 9 mostra um formato de mensagem possível que pode ser usado na solução descrita aqui; e - a Figura 10 mostra os campos inspecionados pelo Agente de Origem dentro dos pacotes de sinalização transmitidos pelo nó móvel a fim de iniciar a comunicação na Otimização de Rota.

Descrição detalhada dos exemplos de modo de realização da invenção O protocolo IPv6 Móvel (MIPv6) é a solução, proposta dentro da IETF (Internet para Força-Tarefa de Engenharia), para manusear a mobilidade de um terminal entre redes de IPvó (ref. a draft-ietf-mobileip-ipvó-24). O protocolo em questão permite a um nó móvel (já assinalado por 100 nas Figuras 1 e 2) acessar uma rede a partir de posições diferentes mantendo uma única identidade, e mudar dinamicamente o ponto de anexação mantendo ativas as conexões existentes.

Como já foi dito, o protocolo gerencia a mobilidade do nó móvel (MN) introduzindo: - dois endereços IPvó diferentes para cada nó móvel, ou seja, o Endereço de Origem e o Endereço Responsável, e - um novo agente, chamado Agente de Origem (HA).

Dos dois endereços diferentes: - i) o primeiro, ou seja, o Endereço de Origem (HoA), é um endereço designado pelo provedor com o qual o usuário tomou uma assinatura de serviço; esse endereço nunca muda (pelo menos pela duração da sessão de trabalho) e é usado para identificar exclusivamente a identidade de nó móvel; - ii) o segundo, ou seja, o Endereço Responsável (CoA), é um endereço pertencente à rede visitada, obtido dinamicamente pelo nó móvel através de uma auto-configuração de IPvó. Esse endereço identifica a posição atual do nó móvel e, portanto, varia a cada movimento do mesmo nó móvel. O novo agente, ou seja, o Agente de Origem (HA), fica localizado sobre a rede do provedor com o qual o usuário tem uma assinatura de serviço (assim chamado “rede de origem”) e tem a tarefa de redirecionar o tráfego destinado ao nó móvel 100 (ou seja, o tráfego endereçado ao Endereço de Origem) para a posição atual do mesmo nó móvel (ou seja, o Endereço Responsável ou CoA).

Com relação à Figura 3, quando o nó móvel 100 se move e muda seu ponto de anexação, ele obtém através da auto-configuração de IPv6 (por exemplo, auto-configuração sem estado - ref. rfc2462) o novo CoA, assinalado por 10b, correspondente a sua posição atual dentro da rede visitada 140.

Nesse ponto, o nó móvel 100 informa a seu Agente de Origem 114 acerca desse endereço (ou seja, CoA) através de uma mensagem de sinalização 150, chamada Atualização de Ligação. O Agente de Origem 114 atualiza a tabela assinalada por 170, chamada Cache de Ligação, armazenando a nova posição do nó móvel 100 e responde ao mesmo nó móvel 100 através de uma mensagem 160 de Acusação de Recebimento de Ligação, confirmando o resultado bem-sucedido do registro.

Na tabela de Cache de Ligação, ao lado do identificador do nó móvel, armazenado em um campo 171, existem - em um campo 172 -endereços HoA e CoA. Finalmente, no campo 173 dessa tabela, é dada a informação concernente à duração de validade dos campos anteriores.

Com relação às Figuras 4 e 5, será notado que, uma vez que o nó móvel 100 tenha se registrado, o Agente de Origem 114 intercepta todo o tráfego destinado a ele e o redireciona através da envelopamento no modo “IPv6 em IPv6” para a posição atual do nó móvel (ou seja, CoA).

Dessa maneira, os nós correspondentes (CN, Nó Correspondente), assinalados por 130, não devem necessariamente estar cientes do movimento do nó móvel 100: tudo isso ocorre como se o nó móvel 100 ainda estivesse sobre a Rede de Origem 112. Do mesmo modo, o nó móvel 100 transmite os pacotes aos nós correspondentes 130 encapsulando-os dentro dos pacotes destinados ao Agente de Origem 114, de modo que eles possam alcançar os nós correspondentes 130 a partir da Rede de Origem 112 (e, portanto, tendo o Endereço de Origem como um endereço de fonte).

No detalhe das Figuras 4 e 5, a referência 180 indica um pacote IP genérico enviado pelo nó correspondente 130 ao Agente de Origem 114. Esse pacote tem o endereço do nó correspondente 130 como um endereço de fonte (campo 181) e o Endereço de Origem HoA do nó móvel 100 como um endereço de destinação (campo 182). Adicionalmente, uma carga útil está presente como referência de campo 183. A referência 190 indica o pacote resultante da ação de encapsulamento realizada pelo Agente de Origem 114. Em particular, as referências 193, 194 e 195 indicam três campos correspondendo aos campos 181, 182 e 183 do pacote 180; no pacote 190, esses três campos são precedidos pelos dois campos 191 e 192, que representam os endereços de fonte e destinação do pacote encapsulado e contêm, respectivamente, o endereço do Agente de Origem 114 e o Endereço Responsável CoA do nó móvel 100. A estrutura dos pacotes 180 e 190 ilustrada na Figura 4, é mantida no caso dos pacotes homólogos da Figura 5, exceto que, no caso dos pacotes da Figura 5, a ordem dos campos é modificada para levar em conta a direção diferente do tráfego envolvido.

Como será notado a partir das figuras apenas descritas, os nós correspondentes 130 não são a destinação de quaisquer das mensagens de sinalização de IPv6 Móvel e, portanto, eles podem continuar a se comunicar com o nó móvel 100 mesmo se eles não suportarem o protocolo mencionado. O roteamento de tráfego que é obtido através do modo Envelopamento Bidirecional não é otimizado: de fato, todos os pacotes transmitidos pelo nó móvel 100 ou endereçados a ele, devem ir através do Agente de Origem 114 e, portanto, eles devem se deslocar sobre a rede de origem 112 (ou seja, a rede do provedor com a qual o usuário tem uma assinatura de serviço), Esta é a razão por que um segundo método de comunicação, chamado Otimização de Rota, é provido entre o nó móvel 100 e os nós correspondentes 130.

De acordo com o mencionado modo de comunicação, ilustrado na Figura 6, o nó móvel 100 notifica sua posição (ou seja, o CoA assinalado por 101b) também ao nó correspondente 130 por meio de uma mensagem 150, chamada Atualização de Ligação. A partir deste momento, o nó móvel 100 e o nó correspondente 130 podem se comunicar diretamente, impedindo, desse modo, que seu tráfego vá através do Agente de Origem 114.

Na Figura 6 é ilustrado o procedimento para atualizar no nó correspondente 130 a informação concernente à posição do nó móvel 100. Para operar no modo de Otimização de Rota, o nó correspondente deve suportar o IPvó Móvel, ou seja, ele deve ser provido com uma tabela 170, chamada Cache de Ligação, para armazenar e atualizar a posição verdadeira do nó móvel 100.

Todas as mensagens de sinalização de IPv6 Móvel são autenticadas para impedir ataques à segurança baseados em registros falsos. Embora o nó móvel 100 e o Agente de Origem 114 possam ser assumidos para compartilhar uma associação de segurança e, portanto, possam usar o protocolo IPsec para esse propósito, o nó correspondente 130 e o nó móvel 100 não podem ser assumidos para compartilhar um segredo pré-configurado, visto que o nó correspondente pode ser qualquer nó na Internet.

Por essa razão o IPvó Móvel introduz um procedimento de sinalização, chamado Roteabilidade de Retomo, que permite a esses nós trocarem uma senha e tomar a sinalização segura, mesmo que eles não compartilhem o segredo. O procedimento de Roteabilidade de Retomo é ilustrado no diagrama da Figura 7: - o nó móvel 100 envia duas mensagens, referidas como Inicialização de Teste de Origem (HoTI), assinalada por 200, e como Inicialização de Teste de Responsável (CoTI), assinalada por 202. A primeira mensagens é remetida em modo de Envelopamento Bidirecional (ou seja, através do Agente de Origem 114) e a segunda é enviada diretamente ao nó correspondente 130, com o Endereço Responsável 101b como um endereço de fonte. Ao longo do trajeto de rede entre o nó móvel 100 e o Agente de Origem 114, a mensagem 200 HoTI é protegida pelo IPsec (ref. draft-ietf-mobileip-mipv6-há-ipsec-04); - quando do recebimento das duas mensagens 200 e 202, o nó correspondente 130 gera alguns dados aleatórios e os envia ao nó móvel 100 junto com duas mensagens adicionais, Teste de Origem (HoT), assinalada por 204, e Teste de Responsável (CoT), assinalada por 206. A primeira mensagem 204 é endereçada ao HoA 101a e a segunda ao CoA 101b do nó móvel 100. Ao longo do trajeto de rede entre o Agente de Origem 114 e o nó móvel 100, a mensagem 204 HoT é protegida pelo IPsec; - neste ponto, o nó móvel 100 e o nó correspondente 130 fazem uso dos dados aleatórios gerados pelo nó correspondente 130 para gerar um segredo compartilhado, e usam esse valor para assinalar todas as mensagens de sinalização que eles trocam (mensagem de Atualização de Ligação 150 e mensagem de Acusação de REcebimento de Ligação 160).

Desse modo, o IPv6 Móvel deixa para o nó móvel 100 a escolha de se comunicai' no modo de Envelopamento Bidirecional ou no modo de Otimização de Rota; as políticas pelas quais essas escolhas são feitas não são analisadas dentro do padrão.

Assumindo um cenário de mobilidade com possíveis movimentos em direção às redes locais com as quais nenhum acordo de deslocamento tem lugar, a escolha de se comunicar no modo de Otimização de Rota pode impedir que o provedor de serviço exerça uma supervisão sobre o tráfego do usuário (tanto tipologia quanto quantidade) e sobre os recursos alocados para ele. Esse fato pode ser inaceitável, visto que o usuário, mesmo estando ligado a uma rede de terceira parte, continua a tirar vantagem de uma quantidade de serviços de valor agregado oferecidas por seu próprio provedor de origem através do Agente de Origem (ou seja, garantia de alcançabilidade em seu próprio Endereço de Origem e gerenciamento de mobilidade durante seus movimentos).

Nesses casos, portanto, o provedor podería simplesmente decidir interromper o serviço no Agente de Origem quando quer que o usuário se conectasse a uma rede de acesso em direção à qual nenhum acordo de deslocamento tem lugar (ou seja, o caso de uma rede de acesso desconhecida).

Um exemplo típico da ocorrência dessa situação é o caso de um usuário que se move que, após iniciar uma sessão de trabalho dentro da rede de seu próprio provedor (por exemplo, GPRS), se move para uma rede local (por exemplo, uma LAN sem fio) que é gerenciada, como uma rede de acesso livre ou de pagamento por uso, por uma comunidade ou por um cidadão privado.

Nesse caso, o usuário móvel 100 continua a se beneficiar do Endereço de Origem e serviço de alcançabilidade suprido pelo Agente de Origem, mesmo se for anexado a uma rede pública e, portanto, não explorar o acesso a rede (por exemplo, GPRS) suprido por seu próprio provedor. A solução descrita aqui introduz um mecanismo que permite ao provedor manter a supervisão sobre o tráfego gerado pelos seus usuários, sem restringir sua liberdade de movimentos. Em particular, é eliminada a necessidade de recorrer a uma desconexão forçada do usuário quando o mencionado usuário se move dentro de uma rede de acesso desconhecida.

Para esse propósito, a solução descrita aqui considera que o provedor de serviço pode inibir seletivamente o uso da técnica de Otimização de Rota, forçando o usuário a se comunicar no modo de Envelopamento Bidirecional, a fim de que todo o tráfego para e a partir do nó móvel deva ir através de sua própria rede de origem.

Em particular, a solução descrita aqui permite à rede do provedor notificar o nó móvel se ele está autorizado a se comunicar em modo de Otimização de Rota ou não. Além disso, a rede do provedor pode decidir inibir o uso do modo de Otimização de Rota por um nó móvel que não esteja autorizado: dessa maneira, a escolha do modo de comunicação é submetida à supervisão do provedor.

Os objetivos que formam a arquitetura, e tomam parte na implementação das funções consideradas pela solução descrita aqui, são substancialmente os seguintes: - Agente de Origem 114, onde é localizado um módulo que, com base na políticas definidas pelo gerenciador, pode interceptar seletivamente algumas das mensagens de sinalização trocadas durante o procedimento de Roteabilidade de Retomo, e pode, portanto, afetar a possibilidade do nó móvel 100 de se comunicar no modo de Otimização de Rota. Usando-se uma extensão nas mensagens de Acusação de Recebimento de Ligação (BA), esse módulo também tem a tarefa de notificar o nó móvel 100 se ele foi autorizado a se comunicar no modo de Otimização de Rota a partir de sua posição atual ou se uma política diferente foi aplicada ao mesmo; - o nó móvel 100, onde está localizado um módulo respectivo que é capaz de interpretar as notificações enviadas pelo Agente de Origem 114 dentro das mensagens de Acusação de Recebimento de Ligação. A presença desse módulo sobre o nó móvel 100 é opcional: a solução sugerida aqui pode, na verdade, trabalhar corretamente (embora exigindo mais largura de banda) desde que, se o nó móvel 100 não puder ser informado do fato de que a comunicação no modo de Otimização de Rota não está disponível, o mesmo nó móvel 100 continue repetindo o procedimento de Roteabilidade de Retomo, a intervalos regulares, assumindo que a falha na completação do procedimento foi causada por uma perda ordinária de pacotes de sinalização. A esse respeito, um exemplo de procedimento aplicável à solução descrita aqui é ilustrado na Figura 8. Em particular, será assumido que um movimento do nó móvel 100 (representado por uma cruz, 300) faz o nó móvel 100 deixar sua “rede de origem” 112, e entrar em uma rede para a qual não existem relacionamentos de deslocamento com a operadora que atua como um provedor para a rede 112.

Primeiro, assim que provido pelo IPv6 Móvel, o nó móvel 100 envia uma mensagem 150 de Atualização de Ligação para seu próprio Agente de Origem 114 indicando sua nova posição atual (ou seja, o novo CoA). O nó móvel pode, então, iniciar o procedimento de Roteabilidade de Retomo a fim de se comunicar no modo de Otimização de Rota com um de seus nós correspondentes 130.

Para esse propósito, o nó móvel 100 envia duas mensagens simultaneamente: - uma mensagem 200 de Inicialização de Teste de Origem é enviada ao nó correspondente 130 no modo de Envelopamento Bídírecional: a mensagem 200 é, portanto, encapsulada dentro de uma segunda mensagem endereçada ao Agente de Origem 114. Isso implica que, antes de alcançar o nó correspondente 130, a mencionada mensagem 200 alcança o Agente de Origem 114; - uma mensagem 202 da Inicialização de Teste de Responsável é enviada diretamente ao nó correspondente 130, sem ir através da rede de origem 112.

Quando do recebimento da mensagem de Atualização de Ligação 150, o Agente de Origem 114 registra em sua Cache de Ligação 170 a nova posição do nó móvel 100 e verifica (com base nas políticas definidas pelo administrador de rede) se o nó móvel 100 está autorizado a se comunicar no modo de Otimização de Rota a partir de sua posição atual.

Essa checagem pode ser realizada de diferentes maneiras.

Por exemplo, o Agente de Origem 114 pode manter uma tabela contendo a lista dos prefixos a partir dos quais as comunicações no modo de Otimização de Rota são permitidas (ou expressamente proibidas). Essa tabela pode ser específica para cada usuário (por exemplo, de acordo com o perfil de serviço, alguns usuários também poderíam ser autorizados a usar o modo de Otimização de Rota a partir de cada rede).

Como uma alternativa, o Agente de Origem 114 pode analisar a informação presente no servidor de autenticação e verificar se o usuário está ou não acessando a partir de uma rede conhecida (ou seja, a partir de uma rede com a qual haja um acordo de deslocamento).

No caso precedente, a decisão de autorizar ou não o procedimento de Otimização de Rota pode ser tomada com base no perfil de serviço do usuário e levando em conta a identidade da rede/operadora a partir da qual o usuário está acessando.

No último caso, ao invés disso, a operadora pode decidir se autorizar as comunicações no modo de Otimização de Rota incondicionalmente ou avaliá-las caso a caso considerando o perfil de serviço do usuário.

Quando o nó móvel é autorizado a se comunicar em Otimização de Rota a partir de sua posição atual, o procedimento termina com a transmissão de uma mensagem de Acusação de Recebimento de Ligação 210 ao nó móvel. O formato da mencionada mensagem é diferente do formato considerado pelo IPvó Móvel, já que tem um bit adicional, assinalado por 250 na Figura 9, que é usado para informar ao nó móvel que as comunicações em Otimização de Rota estão autorizadas.

Se o bit adicional 250 for ajustado para um, o modo de Otimização de Rota é permitido; se for ajustado par zero, o modo de Otimização de Rota não é permitido, No caso do nó móvel não ser autorizado a se comunicar no modo de Otimização de Rota, o Agente de Origem realiza duas operações, ou seja: - ele envia ao nó móvel uma mensagem de Acusação de Recebimento de Ligação, notificando que a Otimização de Rota não é permitida-dentro da rede que é visitada; - ele aplica políticas de filtragem às mensagens de Inicialização de Teste de Origem (HoTI) enviadas pelo nó móvel 100, a fim de inibir suas remessas em direção aos nós correspondentes. Desse modo ele impede a completação do procedimento de Roteabilidade de Retomo, forçando o nó móvel, desse modo, a continuar se comunicando no modo de Envelopamento Bidirecional. O procedimento descrito na Figura 8 pode ser repetido com o tempo a intervalos dados e, portanto, se necessário, o Agente de Origem 114 pode fazer a continuação de sessão na Otimização de Rota condicionada a planos de taxas/cobranças definidos. A Figura 10 mostra o formato da mensagem de Inicialização de Teste de Origem (HoTI) enviada pelo nó móvel 100 ao Agente de Origem 114 no modo de Envelopamento Bidirecional, Os campos assinalados por 302 e 304 representam, respectivamente, os endereços de fonte e de destinação do pacote IP onde a mensagem de HoTI é encapsulada para forçar sua passagem através do Agente de Origem. O campo 302 contém o Endereço Responsável do nó móvel, enquanto o campo 304 contém o endereço de Agente de Origem.

Os campos subseqüentes, assinalados por 306 e 308, representam, respectivamente, os endereços de fonte e de destinação da mensagem de HoTI como tal. O campo 306 contém o Endereço de Origem do nó móvel 100, enquanto o campo 308 contém o endereço do nó correspondente 130.

Os campos 310 e 312 representam os conteúdos de informação da mensagem, codificados na forma de Cabeçalho de Mobilidade, assim como definido pelo padrão IPv6 Móvel. Em particular, o campo 310 contém uma indicação do tipo de mensagem que é trocada, ou seja, o Tipo de Cabeçalho de Mobilidade. A partir dos conteúdos do campo 310 pode-se entender se a mensagem em questão é uma mensagem HoTI ou uma mensagem de sinalização diferente considerada pelo padrão IPv6 Móvel.

Eventualmente, a referência 314 indica o filtro presente no Agente de Origem HA para bloquear seletivamente as mensagens de HoTI geradas pelo nó móvel 100, quando esse nó não é autorizado a se comunicar no modo de Otimização de Rota a partir de sua posição atual. O filtro 314 é ativo sobre os campos 302,306 e 310.

Deve ser notado que o filtro 314 inspeciona tanto o cabeçalho externo 302 do pacote quanto o cabeçalho interno 306, incluindo o Tipo de Cabeçalho de Mobilidade 310 (a partir do qual pode ser entendido se o pacote é uma mensagem de HoTI de verdade).

Uma vez que o nó móvel tenha recebido uma mensagem de Acusação de Recebimento de Ligação informando que a comunicação no modo de Otimização de Rota é proibido, ele deve descontinuar o envio das mensagens HoTI e CoTI.

Esse comportamento é opcional e não afeta a efetividade do procedimento, pelo fato de que a mensagem de HoTI é, de qualquer modo, bloqueada pelo Agente de Origem antes de alcançar o nó correspondente 130. De qualquer modo, fazendo assim, o nó móvel 100 evitaria mandar tráfego de sinalização inútil sobre a rede, otimizando, desse modo, sua própria largura de banda e recursos de processamento. O procedimento descrito anteriormente para controlar a Otimização de Rota foi apresentado em detalhe considerando um cenário particular caracterizado pelo uso de: - protocolo IPv6 Móvel para gerenciar os movimentos do nó móvel; - procedimento de Roteabilidade de Retomo para gerenciar a mudança da Envelopamento Bídirecional para a Otimização de Rota.

Entretanto, o mecanismo no qual a invenção é baseada pode ser estendido a situações onde: - a mudança da Envelopamento Bídirecional para a Otimização de Rota é gerenciada através de procedimentos diferentes da Roteabilidade de Retomo, com base na troca de uma ou mais mensagens de sinalização roteadas através do Agente de Origem; - os movimentos do nó móvel são gerenciados pelo uso de diferentes protocolos (por exemplo, protocolo IPv6 Móvel, rif. rfc3344), onde a mudança da Envelopamento Bídirecional para a Otimização de Rota é concluída através do uso de procedimentos de sinalização tendo características idênticas ou semelhantes, e, portanto, sendo equivalentes aos procedimentos descritos no ponto anterior (Roteabilidade de Retomo).

Como consequência, deixando inalterado o principio da invenção, os particulares de modos de realização e a forma dos modos de realização pode mudar, também de maneira significativa, com relação ao que foi descrito e ilustrado a título de exemplo não limitativo, sem se afastar do escopo da invenção, assim como definido pelas reivindicações anexas que seguem.

REIVINDICAÇÕES

Claims (26)

1. Método para controlar o roteamento do tráfego relacionado a um nó móvel (100) associado a uma rede (112) de um provedor, o mencionado nó móvel (100) sendo capaz de se comunicar com pelo menos um nó correspondente (130) associado a uma rede adicional (110), caracterizado pelo fato de compreender as etapas de; - prover, para o mencionado nó móvel (100) e o mencionado nó correspondente (130), a possibilidade de se comunicar em pelo menos um primeiro modo de operação através da mencionada rede de provedor (112) e em um segundo modo de operação, excluindo-se, pelo menos em parte, a mencionada rede de provedor (112); e - associar à mencionada rede de provedor (112) pelo menos um elemento (114) configurado de modo a checar seletivamente a autorização dos mencionados nós móveis (100) para atuar no mencionado segundo modo de operação.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de configurar um servidor (114) da mencionada rede de provedor (112) que serve ao mencionado nó móvel (100) como o mencionado pelo menos um elemento.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de inibir seletivamente, através do mencionado pelo menos um elemento (114), o uso do mencionado segundo modo de operação pelo mencionado nó móvel (100), forçando o nó móvel (100) a usar o mencionado primeiro modo de operação.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - interceptar, através do mencionado elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112), pelo menos uma mensagem de sinalização gerada pelo mencionado nó móvel (100) para estabelecer o mencionado segundo modo de operação, e - intervir seletivamente sobre a mudança entre o mencionado primeiro modo de operação e o mencionado segundo modo de operação, como uma função da mencionada mensagem interceptada.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - checar seletivamente a intervalos dados, através do mencionado pelo menos um elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112), a autorização do mencionado nó móvel (100) para operar no mencionado segundo modo de operação, e - ligar a continuação da operação do mencionado nó móvel (100) no mencionado segundo modo de operação para aplicação dos planos de taxas/cobranças definidos.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de: - receber (150), através do mencionado pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112), pelo menos uma mensagem enviada pelo mencionado nó móvel (100) e indicativa da possível ativação do mencionado segundo modo de operação, - registrar, no mencionado pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112), a posição atual do nó móvel (100), e - verificar, através do mencionado elemento (114), associado à rede de provedor (112), se o nó móvel (100) está autorizado a se comunicar no mencionado segundo modo de operação a partir daquela posição atual.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de enviar ao mencionado nó móvel (100) uma mensagem de acusação de recebimento (160) contendo um símbolo (250) indicativo do fato que a comunicação no mencionado segundo modo de operação é permitida ou não permitida.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui, não sendo o mencionado nó móvel (100) autorizado a se comunicar no mencionado segundo modo de operação, pelo menos uma das etapas de: - enviar ao nó móvel (100) uma mensagem notificando que o mencionado segundo modo de operação não é permitido sobre a mencionada rede adicional; - aplicar políticas de filtragem para mensagens enviadas pelo mencionado nó móvel (100) em direção ao mencionado nó correspondente (130).

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada rede (112) é uma rede na qual a mobilidade dos terminais é gerenciada através de um protocolo tipo IP Móvel.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mencionado primeiro modo de operação é um modo de operação do tipo Envelopamento Bidirecional.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mencionado segundo modo de operação é um modo de operação do tipo Otimização de Rota.

12. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de usar uma mensagem do tipo Inicialização de Teste de Origem (HoTI), como apelo menos uma mensagem de sinalização gerada pelo mencionado nó móvel (100) para estabelecer o mencionado segundo modo de operação.

13. Sistema para controlar o roteamento do tráfego relacionado a um nó móvel (100) associado a uma rede de provedor (112), o mencionado nó móvel (100) sendo capaz de se comunicar com pelo menos um nó correspondente (130) associado a uma rede adicional (110), caracterizado pelo fato de que para o mencionado nó móvel (100) e o mencionado nó correspondente (130) há a possibilidade de se comunicar em pelo menos um primeiro modo de operação através da mencionada rede de provedor (112) e um segundo modo de operação por meio da exclusão pelo menos parcial da mencionada rede de provedor (112), o sistema incluindo pelo menos um elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112) e configurado para checar seletivamente a autorização do mencionado nó móvel (100) para operar no mencionado segundo modo de operação.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112) é um servidor (114) da mencionada rede de provedor (112) servindo ao mencionado nó móvel (100).

15. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112) é configurado para inibir seletivamente, através do mencionado pelo menos um elemento (114), o uso do mencionado segundo modo de operação pelo mencionado nó móvel (100), forçando o mencionado nó móvel (100) a usar o mencionado primeiro modo de operação.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema é configurado para: - interceptar, através do mencionado elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112), pelo menos uma mensagem de sinalização gerada pelo mencionado nó móvel (100) para estabelecer o mencionado segundo modo de operação, e - intervir seletivamente sobre a mudança entre o mencionado primeiro modo de operação e o mencionado segundo modo de operação, como uma função da mencionada mensagem interceptada.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112) é configurado para: - checar seletivamente a intervalos determinados, através do mencionado pelo menos um elemento (114) associado à mencionada rede de provedor (112), a autorização do mencionado nó móvel (100) para operar no mencionado segundo modo de operação, e - fazer a continuação da operação do mencionado nó móvel (100) na mencionada segunda operação condicionada aos planos de taxas/cobrança definidos.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado elemento (114) associado à rede de provedor (112) é configurado para: - receber a partir do mencionado nó móvel (100) pelo menos uma mensagem indicativa da possível ativação da segunda operação; - registrar a posição atual do nó móvel (100) e - checar através do mencionado elemento (114) associado à rede de provedor (112), se o mencionado nó móvel está autorizado a se comunicar no mencionado segundo modo de operação a partir da mencionada posição atual.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o mencionado sistema é configurado para usar uma mensagem do tipo Inicialização de Teste de Origem (HoTI) como a pelo menos uma mensagem de sinalização gerada pelo mencionado nó móvel (100) para estabelecer o segundo modo de operação.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112) é configurado para enviar ao mencionado nó móvel (100) uma mensagem de acusação de recebimento (160) contendo um símbolo (250) indicativo do fato de que a comunicação no mencionado segundo modo de operação é permitida ou não permitida.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um elemento (114) associado à rede de provedor (112) é configurado para concluir, no caso do mencionado nó móvel (100) não ser autorizado a se comunicar no mencionado segundo modo de operação, pelo menos uma das etapas de: - enviar ao nó móvel (100) uma mensagem notificando que o mencionado segundo modo de operação não é permitido na mencionada rede adicional; - aplicar políticas de filtragem às mensagens enviadas pelo mencionado nó móvel (100) em direção ao mencionado nó correspondente (130).

22. Rede de comunicações, caracterizada pelo fato de compreender um sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 21.

23. Rede de comunicações de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a mencionada rede (112) é uma rede do tipo IP Móvel.

24. Rede de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o mencionado primeiro modo de operação é um modo de operação do tipo Envelopamento Bidirecional.

25. Rede de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o mencionado segundo modo de operação é um modo de operação do tipo Otimização de Rota.

26. Produto de programa de computador, caracterizado pelo fato de ser carregável na memória de pelo menos um computador eletrônico e compreendendo porções de código de software para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.