ES2262525T3 - Encaminamiento de telecomunicaciones. - Google Patents

Encaminamiento de telecomunicaciones.

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ES2262525T3 ES00946171T ES00946171T ES2262525T3 ES 2262525 T3 ES2262525 T3 ES 2262525T3 ES 00946171 T ES00946171 T ES 00946171T ES 00946171 T ES00946171 T ES 00946171T ES 2262525 T3 ES2262525 T3 ES 2262525T3
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Alan William O'neill
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Abstract

Procedimiento para controlar el encaminamiento de paquetes en una red de protocolo de encaminamiento sin conexión que comprende una infraestructura de nodos de conmutación de paquetes (CR, IR, ER) interconectados mediante enlaces de transporte de paquetes, y una pluralidad de nodos de acceso (BS), hacia los cuales puede dirigirse, en dicha infraestructura para una dirección de red determinada, una trayectoria de encaminamiento definida mediante los datos contenidos en los nodos de conmutación de paquetes (CR, IR, ER) situados a lo largo de dicha trayectoria de encaminamiento, comprendiendo dicho procedimiento la etapa siguiente: encaminar paquetes a lo largo de una primera trayectoria de encaminamiento para una primera dirección de red, estando dirigida dicha trayectoria de encaminamiento hacia un primer nodo de acceso (BS2) que presta servicio a un nodo móvil (MH2), utilizando dicha primera dirección de red a través de un enlace de comunicaciones; y estando dicho procedimiento caracterizado porque comprende las etapas siguientes: designar una interfaz, distinta al enlace de comunicaciones desde el primer nodo de acceso (BS2) hasta el nodo móvil (MH2), a través de la cual se van a enviar, a un segundo nodo de acceso (BS3), los paquetes que llegan a lo largo de dicha primera trayectoria de encaminamiento; después de la designación de dicha interfaz, transferir el enlace de comunicaciones del nodo móvil (MH2), para que de este modo el segundo nodo de acceso (BS3) preste servicio a dicho nodo móvil (MH2); en respuesta a la transferencia del enlace de comunicaciones, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red y crear una segunda trayectoria de encaminamiento para dicha primera dirección de red, dirigida hacia dicho segundo nodo de acceso (BS3); en respuesta a la creación de dicha segunda trayectoria de encaminamiento, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red para suprimir dicha primera trayectoria de encaminamiento; y encaminar los paquetes hacia dicho segundo nodo de acceso (BS3) a través de dicha segunda trayectoria de encaminamiento.

Description

Encaminamiento de telecomunicaciones.
La presente invención se refiere al encaminamiento de señales de telecomunicaciones y, más particularmente, a un procedimiento para encaminar dichas señales hacia medios de comunicaciones fijos y móviles, de tal forma que los usuarios de ambos tipos de medios puedan utilizar servicios similares, y para permitir a los operadores del sistema reducir costes gracias a una mayor coincidencia en la conmutación y otros servicios basados en la red. La presente invención se refiere al encaminamiento de las comunicaciones basadas en paquetes, tales como las comunicaciones utilizadas en Internet en las que se emplea el denominado "protocolo Internet" (IP).
Los sistemas de medios móviles actuales están dispuestos de tal forma que el usuario móvil y los sistemas asociados colaboran en la interfaz con la red (habitualmente la estación base de radio) para permitir al nodo móvil cambiar de la comunicación con una estación base a la comunicación con otra estación base, y para permitir a la red actualizar los puntos inteligentes del nuevo emplazamiento. En las redes celulares, estos puntos inteligentes son el registro de abonados locales y el registro de abonados visitantes (HLR y VLR), mientras que en la tecnología "IP móvil" estos emplazamientos se denominan "agente local" y "agente externo". En ambos casos, el registro de abonados visitantes o el agente externo mantiene un registro sólo de los usuarios que están colaborando actualmente con las estaciones base bajo su supervisión, mientras que los correspondientes emplazamientos "locales" mantienen un registro permanente de los usuarios asociados, incluido un registro que indica con qué VLR o agente externo está trabajando actualmente cada uno de ellos. La dirección de un mensaje de entrada identifica el HLR/agente local correspondiente, al cual se hace referencia para determinar el VLR/agente externo y obtener información de encaminamiento más específica. Esto permite realizar cambios menores de emplazamiento dentro del VLR/agente externo en el emplazamiento actual del usuario sin avisar al HLR/agente local, que puede hallarse a cierta distancia de éste, reduciendo de este modo considerablemente la sobrecarga de señalización.
El coste adicional de la movilidad viene determinado por la provisión de la interfaz agente local/agente externo y, especialmente en los sistemas de comunicaciones por paquetes, el coste del tunelado (es decir, el envío de mensajes de una dirección a otra), el desgaste de dirección (incapacidad para utilizar una dirección desde la cual se está realizando el envío) y el encaminamiento triangular.
En un sistema de medios fijos, el encaminamiento IP se basa en la distribución de bloques o prefijos de direcciones IP, con un coste métrico o de trayectoria asociado, desde destinos potenciales hasta emisores potenciales, de tal forma que éstos y los encaminadores intermedios puedan determinar el siguiente mejor salto (encaminador vecino) hacia uno de esos destinos. Las trayectorias para todos los destinos de la red se calculan previamente; por consiguiente, los emisores pueden enviar de inmediato la información que se genera. El cálculo previo de las trayectorias y la tecnología de intercambio de encaminamiento utilizada es posible cuando los orígenes y los destinos presentan un emplazamiento fijo y cuando se dispone de un gran ancho de banda de comunicación para el intercambio exhaustivo de trayectorias. No obstante, debido a que la proporción de itinerancia se incrementa, estos modelos sufren fallos y entonces se plantea la necesidad de disponer de un sistema de encaminamiento más dinámico.
La propuesta denominada "HAWAII", publicada el 19 de febrero de 1999 como un borrador de Internet titulado "IP Micro-Mobility Support Using HAWAI", R.Ramjee T. La Por, S. Thuel y K. Varadh, puede consultarse en la página web de Internet Engineering Taskforce HTTP://ww.ieft.org/internet-drafts/draft-rimjee-micro-mobility-hawaii-00.txt. La propuesta HAWAII utiliza sistemas especializados de establecimiento de trayectorias que instalan entradas de envío basadas en nodos en encaminadores específicos, cuando ésta se aplica a un dominio de encaminamiento para aportar compatibilidad con la micromovilidad intradominio, y pasa por omisión a la tecnología "IP móvil" para la micromovilidad interdominio. En la propuesta HAWAII, los nodos móviles conservan sus direcciones de red mientras se desplazan dentro del dominio. La arquitectura HAWAII se basa en un encaminador de pasarela a un dominio, denominado encaminador raíz del dominio, hacia el cual se dirigen las trayectorias por omisión dentro del dominio. A cada nodo móvil se le asigna un dominio local, basándose en su dirección IP permanente. El sistema de establecimiento de trayectorias actualiza una sola trayectoria de encaminamiento en un dominio y, de ese modo, la conectividad con el nodo móvil es posible antes y después de la transferencia en la capa de enlace inalámbrico. Sólo los encaminadores situados a lo largo de una única trayectoria de encaminamiento entre el encaminador raíz del dominio y la estación base que actualmente presta servicio al nodo móvil presentan entradas en la tabla de encaminamiento para la dirección IP del nodo móvil. El resto de encaminadores del dominio encamina cualquier paquete dirigido al nodo móvil en sentido ascendente a lo largo de trayectorias por omisión, según la disposición en árbol del dominio de encaminamiento (cuyo origen se halla en el encaminador raíz del dominio), para proporcionar una intersección con el encaminamiento descendente hacia el nodo móvil a lo largo de la única trayectoria de encaminamiento, con respecto a la cual los encaminadores presentan entradas de nodo individuales para la dirección IP del nodo móvil.
En el sistema HAWAII, la movilidad entre dominios es posible gracias a mecanismos "IP móviles". El encaminador raíz del dominio local se designa como agente local, y los paquetes IP encapsulados se envían por medio del encaminador raíz del dominio externo.
Entre los inconvenientes de las propuestas HAWAII se comprenden la concentración de túneles IP móviles en algunos nodos del núcleo de la red (es decir, los encaminadores raíz del dominio), lo cual puede determinar que un fallo en cualquiera de estos nodos provoque un fallo a gran escala en todo el estado IP móvil y las sesiones asociadas controladas por el nodo defectuoso. Además, puesto que todo el encaminamiento hacia el dominio local desde fuera del dominio local (y en el sentido inverso) debe realizarse por medio del encaminador raíz del dominio local, un fallo en el encaminador raíz del dominio local puede provocar también un fallo a gran escala.
En la solicitud de patente internacional WO96/47302, se describe una red basada en paquetes orientada a conexión, tal como una red de modalidad de transferencia asincrónica (ATM), en la que el terminal móvil puede desplazarse por la red. Cuando el punto de acceso del terminal cambia durante una conexión activa, el encaminamiento de la conexión se amplía desde el punto de acceso antiguo hasta el punto de acceso nuevo. Para evitar la pérdida de paquetes, los datos se almacenan en memoria tampón en el punto de acceso antiguo. Un tercer elemento de red (p. ej., un conmutador ATM) establece una conexión de ampliación entre el punto de acceso antiguo y el punto de acceso nuevo, por medio de la cual se pueden enviar los datos de la memoria tampón.
En la solicitud de patente europea EP 0 777 396, se describe también una red basada en paquetes orientada a conexión, tal como una red de modalidad de transferencia asincrónica (ATM), y un procedimiento para mantener el orden de las células ATM transmitidas hasta un nodo móvil o desde un nodo móvil, durante una transferencia entre un nodo de acceso antiguo y un nodo nuevo. Se introduce un código de secuencia dentro de un campo de la cabecera de la célula ATM, que permite la detección de pérdidas de células/desecuenciación de células. Durante una transferencia, las células se almacenan en una memoria tampón FIFO (First-In First-Out, primero en entrar, primero en salir) situada en el nodo de acceso antiguo. Se utiliza un protocolo, en el que el nodo móvil indica, al nodo de acceso antiguo, la última célula recibida correctamente dentro de la secuencia. Las células se suprimen de la memoria tampón FIFO del nodo de acceso antiguo una vez que el nodo móvil ha acusado recibo de éstas en secuencia.
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para controlar el encaminamiento de paquetes en una red de protocolo de encaminamiento sin conexión que comprende una infraestructura de nodos de conmutación de paquetes interconectados mediante enlaces de transporte de paquetes, y una pluralidad de nodos de acceso, hacia los cuales puede dirigirse, en dicha infraestructura para una dirección de red determinada, una trayectoria de encaminamiento definida mediante los datos contenidos en los nodos de conmutación de paquetes situados a lo largo de dicha trayectoria de encaminamiento, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
encaminar paquetes a lo largo de una primera trayectoria de encaminamiento para una primera dirección de red, estando dirigida dicha trayectoria de encaminamiento hacia un primer nodo de acceso que presta servicio a un nodo móvil, utilizando dicha primera dirección de red a través de un enlace de comunicaciones;
designar una interfaz, distinta al enlace de comunicaciones desde el primer nodo de acceso hasta el nodo móvil, a través de la cual se van a enviar, a un segundo nodo de acceso, los paquetes que llegan a lo largo de dicha primera trayectoria de encaminamiento;
después de la designación de dicha interfaz, transferir el enlace de comunicaciones del nodo móvil, para que de este modo el segundo nodo de acceso preste servicio a dicho nodo móvil;
en respuesta a la transferencia del enlace de comunicaciones, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red y crear una segunda trayectoria de encaminamiento para dicha primera dirección de red, dirigida hacia dicho segundo nodo de acceso;
en respuesta a la creación de dicha segunda trayectoria de encaminamiento, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red y suprimir dicha primera trayectoria de encaminamiento; y
encaminar los paquetes hacia dicho segundo nodo de acceso a través de dicha segunda trayectoria de encaminamiento.
Mediante la designación, en el primer nodo de acceso, de una interfaz de envío distinta al enlace de comunicaciones y la alteración del encaminamiento para suprimir la primera trayectoria de encaminamiento, siempre que se haya creado antes la segunda trayectoria de encaminamiento, podrá evitarse la pérdida de paquetes dentro de la infraestructura, aun cuando existan diferencias de sincronización desconocidas entre la pérdida del enlace de comunicación y la alteración del encaminamiento dentro de la infraestructura.
Otros aspectos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de las formas de realización descritas a continuación, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 ilustra de forma esquemática un ejemplo de topología fija/móvil según una forma de realización de la presente invención;
las Figuras 2 a 11 ilustran de forma esquemática la transferencia entre estaciones base y las actualizaciones de encaminamiento asociadas según una forma de realización de la presente invención;
las Figuras 12 a 16 ilustran la transferencia entre estaciones base y las actualizaciones de encaminamiento asociadas según otra forma de realización de la presente invención;
las Figuras 17 a 25 ilustran la restauración del encaminamiento hacia una estación base local según una forma de realización de la presente invención;
la Figura 26 ilustra de forma esquemática una tabla de datos de protocolo de encaminamiento almacenada en un nodo de encaminamiento según una forma de realización de la presente invención; y
la Figura 27 ilustra una tabla de envío al siguiente salto almacenada en el nodo de encaminamiento según una forma de realización de la presente invención.
Con referencia a la Figura 1, se representa un ejemplo de topología fija/móvil según una forma de realización de la presente invención. La topología comprende, a título de ejemplo, tres redes de conmutación de paquetes 2, 4 y 6 que forman un sistema autónomo (AS), la extensión del cual se indica esquemáticamente mediante sombreado oscuro en la Figura 1. Una de las definiciones dadas para el término "sistema autónomo" es: "grupo de encaminadores y redes bajo una misma administración" (en el documento "Routing in the Internet", Christian Huitema, Prentice-Hall, 1995, página 158). En la presente memoria, el término "sistema autónomo", denominado asimismo "dominio de encaminamiento" dentro de la técnica, también pretende abarcar una red o un grupo de redes que presentan encaminadores que ejecutan el mismo protocolo de encaminamiento. Un sistema autónomo puede estar conectado a otros sistemas autónomos y formar una interred global, tal como Internet (utilizada a título de ejemplo en lo sucesivo). El protocolo de encaminamiento es un protocolo de pasarela interior, y las comunicaciones con otros sistemas autónomos se realizan por medio de protocolos de pasarela exterior, tales como el protocolo de pasarela frontera (BGP). Entre los ejemplos de protocolos de pasarela interior conocidos están el protocolo de información de encaminamiento (RIP) y el protocolo "abrir primero la trayectoria más corta" (OSPF).
Las redes 2, 4 y 6 que forman una infraestructura fija del sistema autónomo comprenden una pluralidad de nodos de conmutación de paquetes de protocolo Internet (IP) en forma de una pluralidad de encaminadores centrales (CR), y una pluralidad de encaminadores frontera (ER) y encaminadores puente (BR) que interconectan las diferentes redes 2, 4 y 6 del AS. Todos estos nodos de conmutación de paquetes ejecutan un único protocolo de encaminamiento IP, una de cuyas formas de realización se describe en mayor detalle más adelante.
Uno o más encaminadores de pasarela exterior (EGR) conectan el sistema autónomo con otros sistemas autónomos de la interred global Internet.
El sistema autónomo ilustrado en la Figura 1 realiza el encaminamiento, tanto para los nodos móviles con respecto a los cuales el encaminamiento dentro del AS se altera como consecuencia de la movilidad de los nodos móviles, como para los nodos fijos o estacionarios con respecto a los cuales no se produce dicha alteración del encaminamiento.
Los nodos móviles pueden conectarse a un encaminador frontera por medio de un enlace inalámbrico (en el ejemplo representado, este enlace es un enlace de radio celular, siendo otro de los enlaces inalámbricos posibles un enlace infrarrojo), utilizando un encaminador de estación base (BS) proporcionado por un operador de red móvil. El enlace de radio celular puede ser un enlace del sistema de acceso múltiple por división del tiempo (TDMA), tal como el "GSM", o un enlace del sistema de acceso múltiple por división del código (CDMA), tal como el "CDMA 2000". Los nodos móviles adoptan la forma de nodos móviles individuales 14 o de encaminadores móviles 16 que presentan una pluralidad de nodos conectados, que establecen respectivamente la radiocomunicación con uno o más encaminadores BS (por ejemplo, en el caso de una transferencia con continuidad CDMA) en cualquier momento determinado. Un encaminador BS puede controlar varias estaciones base transceptoras (BTS) situadas en el mismo emplazamiento que las antenas de radio alrededor de las cuales se forman las "células" individuales del sistema celular.
Los nodos móviles 14 y 16 se desplazan entre las células de la red de comunicaciones de radio celular. Si un encaminador BS presta servicio a varias células, un nodo móvil sometido a transferencia entre células puede continuar recibiendo datos en paquetes por medio del mismo encaminador BS. No obstante, una vez que el nodo móvil ha abandonado la zona de alcance del encaminador BS que le presta servicio, para poder efectuar la transferencia hacia una nueva célula, tal vez sea necesario realizar un cambio de encaminamiento en el AS. Los paquetes de datos con origen y destino en el nodo móvil en cuestión, que son encaminados mediante el identificador de la dirección IP o de una de las direcciones IP del nodo a través de un encaminador BS dado antes de la transferencia, pueden requerir, para la misma dirección IP, el encaminamiento a través de un encaminador BS diferente después de la transferencia. Un nodo móvil puede participar en una sesión de comunicaciones con un nodo diferente por medio del AS durante la transferencia de un encaminador BS a otro. Debido a que las conexiones de la capa de transporte (en una conexión TCP/IP, por ejemplo) son definidas en parte por la dirección IP del nodo móvil, dicho cambio de encaminamiento es deseable para permitir que dichas conexiones continúen utilizando la misma dirección IP cuando el nodo móvil recibe el servicio desde un encaminador BS diferente.
Los nodos fijos pueden conectarse a un encaminador frontera por medio de una red de área local (LAN) 10, ejecutando un protocolo de red de área local, tal como un protocolo Ethernet. Asimismo, los nodos fijos pueden conectarse a un encaminador frontera por medio de una red telefónica de servicio público (PSTN) 12, utilizando un servidor de acceso a la red (NAS) 20 proporcionado por un proveedor de acceso a Internet. A través de la línea telefónica, el NAS 20 asigna dinámicamente direcciones IP fijas a los nodos fijos que se conectan con el NAS 20 mediante un protocolo, tal como el PPP o el SLIP, y encamina los paquetes IP con origen o destino en cada nodo fijo por medio de un encaminador frontera asociado. Mientras que el NAS 20 asigna direcciones IP de forma dinámica, el encaminador frontera por medio del cual se encaminan los paquetes para la dirección IP asignada no cambia ni durante una sesión de acceso ni durante un período más largo. Por lo tanto, no es necesario que el encaminamiento dentro del sistema autónomo cambie para cada uno de los nodos fijos, excepto cuando existan factores internos al AS que lo requieran, tales como un fallo en el enlace o la gestión del tráfico.
El protocolo de pasarela interior, es decir, el único protocolo de encaminamiento IP utilizado en el AS de esta forma de realización de la presente invención, es una versión modificada del protocolo de encaminamiento "Temporally-Ordered Routing Altorithm" (TORA), que se describe, inter alia, en el documento "A Highly Adaptive Distributed Routing Algorithm for Mobile Wireless Networks", Vincent D. Park y M. Scott Corson, Proceedings of INFOCOM `97, 7-11 de abril, Kobe, Japón; y en el documento "A Performance Comparison of the Temporally-Ordered Routing Algorithm and Ideal Link-State Routing", Vincent D. Park y M. Scott Corson, Proceedings of ISCC '98, 30 de junio - 2 de julio, 1999, Atenas, Grecia.
El algoritmo del protocolo de encaminamiento TORA se ejecuta de forma distribuida, proporciona trayectorias sin bucles, proporciona encaminamiento múltiple (para mitigar la congestión), establece trayectorias con rapidez (para que éstas puedan ser utilizadas antes de que la topología cambie) y reduce al mínimo la sobrecarga de comunicación, confinando la reacción algorítmica a los cambios topológicos siempre que sea posible (para conservar el ancho de banda disponible e incrementar la escalabilidad).
El algoritmo es distribuido en la medida en que los nodos sólo necesitan mantener información acerca de los nodos adyacentes (es decir, la información de un salto). El algoritmo asegura que todas las trayectorias carezcan de bucles y habitualmente proporciona encaminamiento por trayectorias múltiples para cualquier par de origen/destino que requiera una trayectoria. Debido a que habitualmente se establecen varias trayectorias, muchos cambios topológicos no precisan de actualizaciones de encaminamiento dentro del AS, puesto que es suficiente disponer de una única trayectoria. Después de cambios topológicos que sí requieren una reacción, el protocolo reestablece las trayectorias válidas.
El protocolo TORA utiliza un gráfico G = (N, L), siendo N un grupo finito de nodos y L un grupo de enlaces inicialmente no dirigidos, para modelizar una red. Cada nodo i \in N presenta un identificador de nodo exclusivo (ID), y cada enlace (i, j) \in L permite la comunicación bidireccional (es decir, los nodos conectados mediante un enlace pueden comunicarse entre sí en ambos sentidos). A cada enlace inicialmente no dirigido (i, j) \in L, se le puede asignar posteriormente uno de los tres estados siguientes: (1) no dirigido, (2) dirigido del nodo i al nodo j y (3) dirigido del nodo j al nodo i. Si el enlace (i, j) \in L es dirigido del nodo i al nodo j, se dice que el nodo i está situado "aguas arriba" respecto del nodo j, y que el nodo j está situado "aguas abajo" respecto del nodo i. Para cada nodo i, los nodos "vecinos" de i, N_{i} \in N, se definen como el grupo de nodos j que cumple (i, j) \in L. Cada nodo i conoce siempre a sus nodos vecinos del grupo N_{i}.
Para cada destino hacia el cual se requiere encaminamiento, se ejecuta una versión lógicamente independiente del protocolo (idéntica, por ejemplo, mediante una dirección IP de nodo).
El protocolo TORA puede dividirse en tres funciones básicas: la creación de trayectorias, el mantenimiento de trayectorias y la supresión de trayectorias. La creación de una trayectoria desde un nodo determinado hasta el destino requiere el establecimiento de una secuencia de enlaces dirigidos desde el nodo hasta el destino. La creación de trayectorias corresponde esencialmente a la asignación de direcciones a los enlaces de una red o parte de una red no dirigida. El procedimiento utilizado para realizar esta acción es un procedimiento de pregunta/respuesta que elabora un gráfico acíclico dirigido (DAG) que presenta la raíz en el destino (es decir, el destino es el único nodo que no presenta enlaces aguas abajo). Dicho DAG puede denominarse DAG "orientado al destino". El mantenimiento de las trayectorias conlleva reaccionar a los cambios topológicos de la red, de tal forma que las trayectorias hacia el destino se restablezcan dentro de un tiempo finito. Cuando se detecta una partición en la red, todos los enlaces (de la parte de la red que ha quedado dividida desde el destino) se marcan como "no dirigidos" para suprimir las trayectorias no válidas.
El protocolo realiza estas tres funciones utilizando tres paquetes de control diferenciados: búsqueda (QRY), actualización (UPD) y supresión (CLR). Los paquetes QRY se utilizan para crear trayectorias, los paquetes UPD se utilizan tanto para crear como para mantener trayectorias y los paquetes CLR se utilizan para suprimir trayectorias.
En cualquier momento determinado, se asocia un quíntuplo ordenado, denominado "altura", H_{i} = (\tau_{i}, oid_{i}, r_{i}, \delta_{i}, i) a cada nodo i \in N. Conceptualmente, el quíntuplo asociado a cada nodo representa la altura del nodo definida por dos parámetros: un nivel de referencia y una variable delta con respecto al nivel de referencia. El nivel de referencia se representa mediante los tres primeros valores del quíntuplo, mientras que la variable delta se representa mediante los dos últimos valores. Se define un nuevo nivel de referencia cada vez que un nodo pierde su último enlace aguas abajo debido a un fallo del enlace. El primer valor que representa el nivel de referencia, \tau_{i}, es una etiqueta de tiempo que indica a qué hora se ha producido el fallo del enlace. El segundo valor, oid_{i}, es el ID del originador (es decir, el ID exclusivo del nodo que ha definido el nuevo nivel de referencia). De este modo se asegura que los niveles de referencia puedan ser ordenados por completo lexicográficamente. El tercer valor, r_{i}, es un solo bit utilizado para dividir cada uno de los niveles de referencia exclusivos en dos subniveles exclusivos. Este bit se utiliza para diferenciar entre el nivel de referencia original y su correspondiente nivel de referencia más alto reflejado. El primer valor que representa la variable delta, \delta_{i}, es un entero utilizado para ordenar los nodos con respecto a un nivel de referencia común. Este valor sirve para propagar un nivel de referencia. Por último, el segundo valor que representa la variable \delta_{i} es el ID exclusivo del propio nodo. De este modo se asegura que los nodos con un nivel de referencia común y los mismos valores de \delta_{i} (y, de hecho, todos los nodos) puedan ser siempre ordenados por completo lexicográficamente.
Cada nodo i (diferente al de destino) mantiene su altura H_{i}. Inicialmente, la altura de cada nodo de la red (diferente al de destino) se establece en NULL, H_{i} = (-, -, -, -, i). Posteriormente, la altura de cada nodo i puede modificarse según las reglas del protocolo. Aparte de su propia altura, cada nodo i mantiene, en una tabla de datos de protocolo de encaminamiento, unas entradas junto a las direcciones IP de los nodos que presentan un DAG en la red, que comprenden una secuencia de alturas con una entrada HN_{i} para cada vecino j \in N_{i}.
Cada nodo i (diferente al de destino) mantiene también, en la tabla de datos de protocolo de encaminamiento, una secuencia de estados de enlaces con una entrada LS_{ij} para cada enlace (i, j) \in L. El estado de los enlaces viene determinado por las alturas H_{i} y HN_{ij}, proporcionándose en primer lugar el estado del nodo más alto y en último lugar el estado del nodo más bajo. Si el nodo vecino j es más alto que el nodo i, el enlace se marca como enlace aguas arriba. Si el nodo vecino j es más bajo que el nodo i, el enlace se marca como enlace aguas abajo.
El protocolo TORA fue diseñado originalmente para ser utilizado en una red móvil ad hoc (MANET), en la que los encaminadores son móviles y están interconectados por medio de enlaces inalámbricos. No obstante, en esta forma de realización de la presente invención, se utiliza un protocolo TORA modificado en un sistema autónomo que comprende una infraestructura fija de encaminadores fijos interconectados mediante enlaces fijos, tal como la ilustrada en la Figura 1, para garantizar que se realicen las alteraciones de encaminamiento en la infraestructura fija necesarias cuando un nodo móvil altera su punto de conexión con la infraestructura.
La Figura 26 ilustra esquemáticamente un ejemplo de tabla de datos de protocolo de encaminamiento que puede almacenarse en un encaminador según esta forma de realización.
Junto a cada dirección IP de los nodos IP1, IP2, etc. que presentan un DAG en la red o junto al prefijo de dirección en el caso de un DAG agrupado (descrito en mayor detalle más adelante), se almacena la altura del nodo de almacenamiento H_{i}(IP1), H_{i}(IP2), etc. Asimismo, se almacena la identidad de cada nodo vecino adyacente, por ejemplo: w, x, y, z y la altura de dicho nodo vecino HN_{iw}(IP1, IP2, etc.), HN_{ix}(IP1, IP2, etc.), HN_{iy}(IP1, IP2, etc.) y HN_{iz}(IP1, IP2, etc.). Por último, la secuencia de estados de enlace para cada dirección IP (o prefijo) puede almacenarse en forma de marcas que designan un enlace aguas arriba (U), un enlace aguas abajo (D) o un enlace sin dirección (-), junto a cada identidad de enlace (L1, L2, L3 y L4) correspondiente a cada nodo vecino.
La secuencia de estados de enlace incluida en la tabla de datos de protocolo de encaminamiento permite tomar localmente una decisión de envío al siguiente salto en el encaminador que almacena los datos. Para una red suficientemente interconectada, cada encaminador deberá presentar por lo menos un enlace aguas abajo. Si sólo existe un enlace aguas abajo, ese enlace es el seleccionado como enlace de envío al siguiente salto. Si se dispone de más de un enlace aguas abajo, puede seleccionarse el enlace aguas abajo óptimo, basándose en la carga de tráfico actual sobre los dos enlaces, por ejemplo. En cualquier caso, el enlace seleccionado se introduce en una tabla de datos de envío al siguiente salto, junto a la dirección IP. En la memoria caché, se almacena una tabla de envío al siguiente salto (como la ilustrada en la Figura 27) a la cual puede accederse con rapidez en cuanto el encaminador recibe paquetes IP que requieren encaminamiento. La tabla contiene el enlace de envío al siguiente salto seleccionado (L2, L1, etc.), junto a cada dirección o prefijo de dirección IP (IP1, IP2, etc.).
La utilización de una infraestructura fija de encaminadores, y otros aspectos de la presente invención que se describirán a continuación, permiten la agrupación de encaminamientos dentro del AS, en particular para las direcciones IP de los nodos móviles. La descripción siguiente explica brevemente cómo se efectúa el direccionamiento IP y, en particular, cómo se utilizan los prefijos de longitud variable para permitir la agrupación de encaminamientos en una red de encaminamiento IP.
Las direcciones IP actualmente constan de un número predeterminado de bits (32). En el pasado, las direcciones IP se asignaban siguiendo un plan no estructurado (denominado plan de direccionamiento "plano"). El direccionamiento con clases introdujo el concepto de jerarquía de encaminamiento de dos niveles, dividiendo las direcciones en un prefijo de red y en campos de nodos. A los usuarios, se les asignaban direcciones IP de clase A, clase B o clase C para simplificar el encaminamiento y la administración.
En la clase A, el bit 0 indicaba la clase A, los bits 1 a 7 indicaban la red (126 redes) y los bits 8 a 31 indicaban el nodo (16 millones de nodos).
En la clase B, los bits 0 a 1 indicaban la clase B, los bits 2 a 15 indicaban la red (16.382 redes) y los bits 16 a 31 indicaban el nodo (64.000 nodos).
En la clase C, los bits 0 a 2 indicaban la clase C, los bits 3 a 23 indicaban la red (2.097.152 redes) y los bits 24 a 31 indicaban el nodo (256 nodos).
Una jerarquía de dos niveles no dejaba de ser una jerarquía de encaminamiento plana entre los nodos de una red. Por ejemplo, un bloque de direcciones de clase A podría incluir 16 millones de nodos, lo cual daría por resultado que todos los encaminadores de la red comprenderan 16 millones de entradas en las tablas de direccionamiento. Las subredes se diseñaron para poder dividir un bloque de direcciones de nodos en un campo de subred de longitud variable y un campo de nodo. Esto permite a los encaminadores de un AS mantener en la tabla de encaminamiento entradas para las subredes sólo (agrupando los encaminamientos para todos los nodos de cada subred). Se utiliza una máscara de subred para permitir identificar a los encaminadores la parte de subred de la dirección.
Según esta forma de realización de la presente invención, la agrupación de encaminamientos se realiza asignando un bloque de direcciones IP de nodos (es decir, una secuencia contigua de direcciones IP que comparten uno o más prefijos) a un nodo de acceso, tal como un encaminador BS, y asignando dinámicamente direcciones IP del bloque a los nodos móviles para toda la duración de sus sesiones de acceso. Cuando un nodo móvil se registra en la red celular en el momento del encendido, el encaminador BS de servicio asigna una dirección IP y almacena en memoria caché la vinculación entre el identificador del enlace inalámbrico del nodo móvil y la dirección IP asignada. Dentro del AS, se calcula previamente un plan de encaminamientos agrupados (en esta forma de realización, un DAG agrupado) antes de asignar al nodo móvil la dirección IP que debe utilizar en toda su sesión de acceso. Una vez que se ha apagado el nodo móvil, la dirección IP se devuelve al encaminador BS propietario que, a continuación, puede asignar la dirección IP a otro nodo móvil. Las direcciones IP de los nodos móviles asignadas por un encaminador BS presentarán un DAG agrupado, hasta que por lo menos uno de los nodos móviles cambie de lugar, en cuyo caso el DAG agrupado permanecerá en su lugar mientras se crea una excepción específica para ese nodo en los encaminadores que se han visto afectados por un procedimiento de actualización de encaminamiento específico para la movilidad (la actualización sólo afecta al encaminamiento del nodo móvil que ha cambiado de
lugar).
Un encaminador BS realiza el cálculo previo de las trayectorias en un AS, para los prefijos de dirección pertenecientes a dicho encaminador BS, incorporando un mensaje de actualización para cada prefijo, en la presente memoria, denominado paquete de "optimación" (OPT), que se transmite por el AS y que actúa realmente como una notificación de prefijo, así como elaborando el DAG agrupado. El paquete OPT es transmitido por el encaminador BS que es el propietario del prefijo o los prefijos de dirección IP y que controla el DAG agrupado. El paquete OPT se distribuye al resto de nodos de la red (independientemente de sus alturas actuales, si es que éstas han sido establecidas), y establece o restablece estas alturas en el nivel de referencia "todo ceros", es decir, da el valor cero a los tres primeros valores (T_{i}, oid_{i} y r_{i}) de las alturas TORA. El cuarto valor de altura, \delta_{i}, se establece en el número de saltos efectuados por el paquete OPT desde su transmisión desde el encaminador BS (de forma similar a la propagación de paquetes UPD en los conocidos mecanismos TORA de creación de DAG iniciados por la fuente). Puede añadirse un incremento de 1 para representar el salto desde el encaminador BS hasta el nodo móvil. El quinto valor de altura, i, se establece en el valor del ID del nodo.
Una vez que se dispone de un DAG agrupado en el AS, cada nodo de conmutación de paquetes del AS presenta una entrada en la tabla de envío al siguiente salto para el prefijo de dirección IP en cuestión. Cuando un nodo que requiere encaminamiento recibe un paquete, el nodo busca en la tabla de envío al siguiente salto la entrada de dirección coincidente más larga en la que basará la siguiente decisión de encaminamiento que, siempre que el nodo móvil que utiliza la dirección IP no haya abandonado la zona de alcance del encaminador BS propietario, será el prefijo de dirección IP. El tamaño de la tabla de encaminamiento y el procesamiento de encaminamiento pueden reducirse al mínimo en cada nodo de conmutación de paquetes, proporcionando DAG agrupados dentro del AS.
No obstante, cuando se efectúa la transferencia de un nodo móvil en la capa de enlace inalámbrico, fuera del alcance del encaminador BS que ha prestado servicio a dicho nodo por primera vez en la red, se crea una entrada de dirección de nodo individual en la tabla de datos de protocolo de encaminamiento y en la tabla de envío al siguiente salto, en (un número limitado de) los nodos de conmutación de paquetes que se han visto afectados por las actualizaciones de encaminamiento ocasionadas por la movilidad del nodo móvil. Estos nodos continúan almacenando las correspondientes entradas de direcciones agrupadas, pero utilizan la entrada de dirección de nodo para encaminar los paquetes hacia la dirección IP del nodo móvil, en virtud de la búsqueda de la coincidencia más larga.
El algoritmo de mantenimiento de altura TORA se comprende en la misma clase general de algoritmos definidos inicialmente en el documento "Distributed Algorithms for Generating Loop-Free Routes in Networks with Frequently Changing Topology", E.Gafni y D.Bertsekas, IEEE-Trans. Commun., Enero de 1991. Dentro de esta clase, un nodo sólo puede "incrementar" su altura; nunca reducirla. No obstante, en esta forma de realización de la presente invención, se proporciona una modificación algorítmica para asegurar que, si después de una transferencia entre encaminadores BS existe una pluralidad de interfaces de encaminamiento con los nodos vecinos, un nodo envíe paquetes a través de una interfaz de encaminamiento al nodo vecino desde el cual se ha recibido la última actualización de encaminamiento relacionada con la movilidad. El valor de tiempo \tau del quíntuplo de altura (\tau_{i}, oid_{i}, r_{i}, \delta_{i}, i), almacenado en la tabla de datos de protocolo de encaminamiento del encaminador como una entrada junto a la dirección IP del nodo móvil y el nodo vecino en cuestión, puede adoptar un valor "negativo", es decir, inferior a cero, para indicar que se ha realizado una actualización relacionada con la movilidad, y la magnitud del valor de tiempo \tau negativo se incrementa por cada actualización de encaminamiento relacionada con la movilidad para una dirección IP dada. Por lo tanto, la última actualización relacionada con la movilidad viene indicada por el valor negativo más alto del tiempo \tau. Debe observarse que, aunque las actualizaciones de encaminamiento relacionadas con la movilidad se distinguen por un valor de tiempo \tau negativo, es posible utilizar otros indicadores, tales como una etiqueta de un bit, en lugar de la etiqueta negativa.
Cuando un nodo móvil cambia su afiliación con un encaminador BS, el nodo móvil disminuye su valor de altura reduciendo el valor de tiempo \tau en un entero (por ejemplo) y el nuevo valor se transmite a un número limitado de nodos del AS como parte de una actualización iniciada por un nodo móvil del DAG asociado a la dirección IP del nodo móvil, descrita en mayor detalle más adelante. Un nodo que presenta varios nodos vecinos aguas abajo se encamina hacia el enlace aguas abajo que se ha activado en último lugar. Las alturas todavía están ordenadas por completo (en consecuencia, se mantiene la libertad de bucle de encaminamiento).
Otro aspecto de esta forma de realización de la presente invención es que, durante la transferencia de un nodo móvil en la capa de enlace inalámbrico, se proporciona un mecanismo de tunelado temporal a corto plazo que permite enviar los paquetes de datos que llegan al encaminador BS desde el cual se transfiere el nodo móvil al encaminador BS hasta el cual se transfiere el nodo móvil. El tunelado en una red de conmutación de paquetes IP puede realizarse encapsulando del paquete de datos con una nueva cabecera IP (dirigida hacia la dirección IP del nuevo encaminador BS). Este tipo de tunelado se denomina "tunelado IP en IP". En el nuevo encaminador BS, el paquete es desencapsulado y enviado hacia el nodo móvil por medio del enlace inalámbrico. Los mecanismos de establecimiento de túneles, señalización y autenticación pueden ser los mismos mecanismos que se utilizan en la tecnología "IP móvil", y se describen inter alia en el documento "IP Mobility Support", C. Perkins, ed., 1ETF RFC 2002, octubre de 1996. Si todos los encaminadores BS son compatibles con la tecnología "IP móvil", dicha tecnología "IP móvil" podrá utilizarse también para permitir el envío de paquetes a los nodos móviles que se desplazan hacia un AS diferente. Otros protocolos de tunelado posibles comprenden el tunelado UPD (en el que se añade una cabecera UPD a los paquetes de entrada), el tunelado GRE (un protocolo CISCO™), el protocolo de tunelado de capa 2 (L2TP) y los modos de túnel IPSEC negociados o configurados.
Cuando va a efectuarse la transferencia de un nodo móvil desde un encaminador BS, dicho encaminador BS interactúa con el nuevo encaminador BS hasta el cual será transferido el nodo móvil, para emprender las etapas siguientes:
(a)
preparar un túnel unidireccional hasta el nuevo encaminador BS, de tal forma que los paquetes puedan ser enviados al nodo móvil una vez que se ha perdido el enlace inalámbrico entre el encaminador BS antiguo y el nodo móvil. El túnel puede prepararse estableciendo la correspondencia con un túnel entre encaminadores BS preexistente o con un túnel específico para el nodo, negociado dinámicamente por medio de mecanismos de la tecnología IP móvil;
(b)
realizar la transferencia del nodo móvil en la capa de enlace inalámbrico;
(c)
incorporar una actualización de encaminamiento para la dirección IP del nodo móvil (o las direcciones, en el caso de un encaminador móvil) del nuevo encaminador BS;
(d)
enviar, al nuevo encaminador BS, los paquetes de datos destinados a la dirección IP del nodo móvil que llegan al encaminador BS antiguo a través de un enlace de túnel;
(e)
actualizar el encaminamiento no válido hacia el encaminador BS antiguo;
(f)
suprimir el túnel, si es específico para el nodo, o eliminar el estado específico para el nodo en un túnel preexistente, después de la convergencia del encaminamiento.
Antes de la transferencia, todos los paquetes se encaminan directamente hacia el nodo móvil por medio de una o varias trayectorias de la infraestructura que pasan por el encaminador BS antiguo. Después de la convergencia del encaminamiento, todos los paquetes se encaminan directamente hacia el nodo móvil por medio de una o varias trayectorias de la infraestructura que pasan por el encaminador BS nuevo.
Cuando se comunica la transferencia al nuevo encaminador BS (ya sea desde el encaminador BS antiguo como parte del establecimiento de túneles, o bien desde el nodo móvil por medio de una transferencia asistida por móvil), el nuevo encaminador BS genera un mensaje de actualización de encaminamiento dirigida que es transmitido mediante unidifusión al encaminador BS antiguo, utilizando el DAG existente para la dirección IP del nodo móvil (que sigue estando dirigido hacia el encaminador BS antiguo). Esta actualización modifica de forma selectiva el DAG del nodo móvil a lo largo de la trayectoria inversa del nodo vecino de nivel más bajo (la trayectoria más corta aproximada) hasta el encaminador BS antiguo. Al terminar esta actualización, el encaminador BS antiguo presentará un nuevo enlace aguas abajo en el DAG para la dirección IP del nodo móvil, después de que el nodo móvil haya sido transferido en la capa de enlace de radio. Durante el procedimiento de actualización, un encaminador de cruce recibirá la actualización de unidifusión dirigida y, entonces, el flujo de datos existente será redirigido hacia el nuevo encaminador BS del nodo móvil.
Este procedimiento de actualización no depende de la topología y se emplea independientemente de la distancia topológica entre los encaminadores BS nuevos y antiguos (que puede variar sustancialmente dependiendo de las posiciones relativas de los encaminadores BS).
El túnel a corto plazo evita la pérdida de paquetes en caso de que el encaminamiento hacia el nuevo encaminador BS no haya sido establecido antes de producirse la pérdida del enlace inalámbrico con el encaminador BS antiguo, y de que no se haya realizado una cantidad significativa de almacenamiento en memoria caché en el encaminador BS antiguo.
Sin embargo, la utilización de un túnel a corto plazo tal vez no sea siempre necesaria, dependiendo del orden relativo de los dos eventos siguientes:
(i)
pérdida del enlace inalámbrico entre el encaminador BS y el nodo móvil en el encaminador BS antiguo y
(ii)
llegada de la actualización de encaminamiento dirigida al encaminador BS antiguo.
Si la actualización de encaminamiento llega antes de que se haya perdido el enlace inalámbrico antiguo, el túnel deja de ser necesario, puesto que no llegarán más paquetes de datos al encaminador BS antiguo debido al reencaminamiento (siempre que los paquetes de control y de datos tengan la misma prioridad y el mismo tratamiento en la cola; en caso contrario, podrán seguir llegando paquetes de datos que ya estén presentes en la cola después de la actualización de encaminamiento), y todos los paquetes de datos anteriores habrán sido enviados al nodo móvil a través del enlace inalámbrico antiguo. Si no se necesita ningún túnel, puede evitarse la activación prematura de una actualización TORA en el encaminador BS antiguo, debida a la pérdida de todos los enlaces aguas abajo provocada por la pérdida del enlace inalámbrico antiguo, marcando un enlace aguas abajo virtual en el encaminador BS antiguo hasta que se produzca la convergencia de encaminamiento. Por lo tanto, la retención del encaminamiento en el encaminador BS antiguo puede lograrse simplemente a través de la señalización.
También puede utilizarse la retención de encaminamiento mediante señalización simplemente cuando el encaminador BS antiguo funciona como una memoria caché (por ejemplo, una memoria caché transparente), permitiéndose entonces almacenar al encaminador BS antiguo volúmenes relativamente grandes de datos hasta que se produce la convergencia del encaminamiento, y retransmitir los datos una vez que se ha producido la convergencia de encaminamiento.
Como se ha mencionado anteriormente, cuando un nodo móvil finaliza su sesión de acceso, el encaminamiento para la dirección IP del nodo móvil puede reenviarse al encaminador BS desde el cual se ha originado, es decir, el encaminador BS local de la dirección IP. Se proporciona un mecanismo para restablecer de forma eficaz el destino del DAG en el encaminador BS local, que requiere la participación de un número limitado de nodos del AS sólo.
Cuando un nodo móvil finaliza su sesión de acceso, el encaminador BS actual entra en contacto con el encaminador BS local de la dirección IP e inicia la transferencia de destino del DAG al encaminador BS local. También esta vez, puede utilizarse un enlace de túnel como mecanismo de retención para evitar el inicio de una actualización de encaminamiento en el encaminador BS actual o, simplemente, puede utilizarse un enlace virtual (una marca de enlace aguas abajo inactivo en el encaminador BS actual) si no hay datos para transmitir. El encaminador BS actual establece un enlace de túnel o un enlace aguas abajo virtual dirigido hacia el encaminador BS local. En respuesta, el encaminador BS local genera una actualización de "restauración" dirigida que se envía hacia el encaminador BS actual mediante el DAG existente para la dirección IP del nodo móvil (que sigue estando dirigido hacia el encaminador BS actual). Esta actualización suprime todas las entradas de la tabla de datos de protocolo de encaminamiento específicas para el nodo y las entradas de la tabla de envío al siguiente salto creadas como consecuencia de la movilidad anterior del nodo móvil, para restaurar el DAG agrupado calculado previamente como plan de encaminamiento activo para la dirección IP del nodo móvil. La actualización se transmite a través de la trayectoria creada previamente mediante las actualizaciones de encaminamiento provocadas por la movilidad anterior del nodo móvil. Por lo tanto, el grupo de valores de altura negativos generado por las actualizaciones específicas para la movilidad es suprimido, y el DAG agrupado con su nivel de referencia "todo ceros" es reactivado (suponiendo que no se haya producido ningún fallo en la red que haya provocado nuevas generaciones e inversiones de altura). El enlace de túnel o el enlace virtual puede mantenerse hasta que se reciba la actualización de restauración en el encaminador BS actual, momento en el cual se eliminará el túnel o el enlace virtual.
Cada cierto tiempo, o cuando se detecta un evento desencadenador, el nodo móvil (o un encaminador BS que actúa en representación del nodo móvil) puede reinicializar el DAG para una dirección IP mediante un mecanismo de actualización TORA, con niveles de referencia "todo ceros", eliminando por lo tanto todas las entradas de la tabla de encaminamiento relacionadas con la movilidad para el DAG. Los niveles de referencia "todo ceros" transmitidos de ese modo tienen preferencia sobre el resto de valores de altura (tanto positivos como negativos) y pueden propagarse por todo el AS (reoptimización del DAG en todo el AS). Esto constituye un mecanismo para el mantenimiento de trayectorias de estado flexible, que altera temporalmente el mecanismo de actualización relacionada con la movilidad.
A continuación, se describirá, con referencia a las Figuras 2 a 11, un ejemplo detallado de transferencia entre BS en la capa de enlace inalámbrico y de actualizaciones de encaminamiento en la infraestructura fija de un AS. Asimismo, se describirá otro ejemplo con referencia a las Figuras 12 a 16. Por último, se describirá, con referencia a las Figuras 17 a 25, un ejemplo detallado del restablecimiento del encaminamiento hasta un BS local tras finalizar una sesión de acceso con un nodo móvil. En cada uno de los quíntuplos de altura TORA ilustrados en las Figuras 2 a 25, el ID de nodo se representa mediante la referencia i para simplificar. No obstante, se apreciará que para poder identificar de forma exclusiva los nodos del AS se utilizarán valores diferentes para cada uno de éstos. Se observará también que sólo se ilustra una parte del AS para simplificar.
En todos los ejemplos siguientes, el AS comprende una pluralidad de encaminadores centrales fijos (CR1, CR2,...) una pluralidad de encaminadores intermedios fijos (IR1, IR2,...) y una pluralidad de encaminadores frontera fijos (ER1, ER2,...), clasificados según su proximidad relativa con la "frontera" topológica de la infraestructura fija. Los encaminadores centrales pueden estar adaptados para procesar cantidades de tráfico superiores a las de los encaminadores intermedios, y los encaminadores intermedios, a su vez, pueden estar adaptados para procesar cantidades de tráfico superiores a las de los encaminadores frontera. Por ejemplo, los encaminadores centrales pueden procesar tráfico nacional, los encaminadores intermedios tráfico regional y los encaminadores frontera tráfico subregional.
Los encaminadores de conmutación de paquetes tienen emplazamientos comunes y se combinan funcionalmente con las estaciones base inalámbricas. Dichas entidades combinadas se denominan "nodos de acceso" (BS1, BS2,...) en la presente memoria; sin embargo, debe tenerse en cuenta que el término "nodo de acceso" no pretende limitarse a un nodo de encaminamiento que comprende funciones de BS inalámbrica (puede proporcionarse, por ejemplo, un "nodo de acceso" en un nodo que está topológicamente alejado de una BS).
En el caso de todos los ejemplos descritos a continuación, la direccionalidad de encaminamiento de salto en salto en las interfaces se indica mediante flechas a lo largo de los enlaces entre los nodos de la red y entre los nodos de acceso y los nodos móviles (comprendiendo dichos enlaces un enlace inalámbrico). El plan de encaminamiento distribuido adopta la forma de un DAG TORA dirigido en un único nodo móvil receptor, MH2. Antes de que el nodo móvil MH2 empiece una sesión de acceso y de que le sea asignada dinámicamente una dirección IP, se dispone de un DAG calculado previamente y agrupado para la dirección IP dentro del AS, que ha sido incorporado como una actualización global del AS desde el nodo de acceso que asigna la dirección IP, es decir, el nodo BS2. En las Figuras 2 a 25, los nodos relacionados con las actualizaciones de encaminamiento o el envío de paquetes se marcan con sus quíntuplos de altura TORA (\tau_{i}, oid_{i}, r_{i}, \delta_{i}, i). Como se ha descrito anteriormente, esta altura TORA se almacena también en la tabla de datos de protocolo de encaminamiento de cada nodo vecino, una vez conocido el nodo al que se aplica la altura.
Cuando el nodo móvil MH2 se registra en el nodo de acceso local BS2, el nodo de acceso local almacena en memoria caché la identidad del nodo móvil en la capa de enlace inalámbrico, junto a la dirección IP asignada, creándose de ese modo una entrada específica para el nodo móvil en una tabla de encaminamiento almacenada en el nodo BS2.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de sesión de comunicaciones (por ejemplo, una conexión TCP/IP) establecida entre el nodo móvil MH2 y otro nodo, en este caso el nodo móvil MH1. En los ejemplos siguientes, el correspondiente nodo móvil MH1 no se desplaza, aunque la movilidad de éste es posible mediante las mismas funciones que se describirán en relación con la movilidad del nodo MH2. También puede establecerse una sesión de comunicaciones similar con un correspondiente nodo fijo. En particular, existe un DAG separado dentro del AS dirigido hacia el nodo MH1, mediante el cual los paquetes de datos originados en el nodo MH2 se encaminan hacia el nodo MH1. Puesto que este DAG que se dirige hacia el nodo MH1 no se altera, y se dispone de encaminamiento hacia el nodo MH1 desde cada nodo de acceso
con el que se afilia el nodo MH2, no se proporcionan más detalles acerca del encaminamiento hacia el nodo MH1.
Los paquetes de datos originados en el nodo MH1 y destinados al nodo MH2 se encaminan inicialmente hacia el nodo de acceso local BS2 por medio de su DAG agrupado (por ejemplo, a través de los nodos fijos BS1, ER1, IR1 y ER2), como se representa en la Figura 2.
Con referencia a la Figura 3, el propio nodo MH2 (o el nodo BS2) puede tomar una decisión de transferencia entre BS en la capa de enlace inalámbrico. En el caso de una transferencia iniciada por un nodo móvil, la decisión puede tomarse basándose en la comparación de la calidad del enlace inalámbrico entre las señales recibidas desde los nodos BS2 y BS3. Cuando el nodo móvil MH2 se desplaza, la señal recibida desde el nodo de acceso BS3 puede mejorar, mientras que la señal recibida desde el nodo de acceso BS2 empeora, y en un evento de decisión de umbral, el nodo móvil responde iniciando una transferencia entre los nodos BS2 y BS3. Cuando la decisión de transferencia se toma en el nodo BS2, dicha decisión puede basarse en otras consideraciones, tales como la carga de tráfico. En este caso, el nodo de acceso BS2 transmite una orden de transferencia al nodo MH2.
Tanto si la transferencia entre BS es iniciado por el nodo móvil MH2 como por el nodo de acceso local BS2, el nodo móvil MH2 selecciona un nuevo nodo de acceso BS3 y transmite un paquete de iniciación de túnel (TIN) al nodo de acceso local BS2. El paquete TIN comprende la dirección IP del nuevo nodo de acceso BS3, que el nodo móvil lee en un canal de radiobaliza transmitido por el nodo de acceso BS3. El nodo móvil MH2 calcula también una nueva altura, reduciendo el valor de tiempo \tau de su altura hasta un valor negativo -1 (que indica una primera actualización relacionada con la movilidad fuera del nodo de acceso local BS2), y la comprende en el paquete TIN.
Haciendo referencia a la Figura 4, cuando el nodo de acceso local BS2 recibe el paquete TIN desde el nodo móvil MH2, el nodo de acceso local BS2 establece un enlace de túnel IP en IP de corto plazo hacia el nuevo nodo de acceso BS3. El nodo de acceso local BS2 introduce la interfaz de túnel con el nodo de acceso BS3 en su tabla de encaminamiento, y la altura TORA del nuevo nodo de acceso BS3 se establece en los valores (-1, 0, 0, 1, i) para asegurar que la interfaz de túnel sea marcada como un enlace aguas abajo para el envío de paquetes de datos durante el resto del procedimiento de transferencia.
Una vez que se ha establecido el enlace de túnel a corto plazo entre el nodo de acceso local BS2 y el nodo de acceso nuevo BS3, el nodo de acceso local BS2 envía el paquete TIN recibido desde el nodo móvil MH2 al nuevo nodo de acceso BS3 por medio de la interfaz de túnel.
En el presente ejemplo, el sistema de enlace inalámbrico utilizado tiene unas características determinadas que permiten que el nodo móvil MH2 se comunique por medio de dos enlaces inalámbricos con cada nodo de acceso BS2 y BS3 durante una transferencia (como sucede en los sistemas de radio celulares CDMA capaces de efectuar transferencias con continuidad). Por lo tanto, a continuación, el nodo móvil MH2 establece un segundo enlace inalámbrico con el nuevo nodo de acceso BS3, y se crea una entrada en la tabla de encaminamiento del nodo BS3, que indica un enlace aguas abajo hacia el nodo móvil MH2.
El nuevo nodo de acceso BS3 genera un paquete de actualización de unidifusión dirigida (UUPD) y transmite el paquete a su nodo vecino de la infraestructura fija, es decir, el nodo ER3. El paquete UUPD se desplazará a lo largo de una trayectoria de unidifusión entre el nuevo nodo de acceso BS3 y el nodo de acceso local BS2, actualizando las entradas de las tablas de datos de protocolo de encaminamiento y, por consiguiente, también las entradas de por lo menos algunas de las tablas de envío al siguiente salto, de todos los nodos situados a lo largo de la trayectoria de actualización y todos los nodos inmediatamente adyacentes a los nodos situados a lo largo de dicha trayectoria (los nodos situados a lo largo de la trayectoria transmiten un aviso de sus nuevas alturas a cada nodo inmediatamente adyacente, estando limitada la propagación de los avisos a un salto).
Con referencia a la Figura 6, una vez que el nodo móvil MH2 ha establecido un nuevo enlace inalámbrico con el nuevo nodo de acceso BS3, se suprime el enlace inalámbrico antiguo con el nodo de acceso local BS2. Los paquetes de datos dirigidos hacia el nodo móvil MH2 que llegan al nodo de acceso local BS2 son enviados al nuevo nodo de acceso BS3 por medio del túnel a corto plazo, y hacia adelante hasta el nodo móvil MH2, por medio del nuevo enlace inalámbrico.
Aunque entonces se habrá perdido el enlace inalámbrico antiguo, todavía no se activará ninguna actualización de encaminamiento en el nodo de acceso local BS2 (como sucedería según el protocolo TORA), puesto que existe un resto del enlace aguas abajo a lo largo del túnel establecido entre el nodo de acceso local BS2 y el nuevo nodo de acceso BS3. Por lo tanto, el encaminamiento hacia el nodo de acceso local BS2 no cambia hasta que la actualización de encaminamiento iniciada desde el nuevo nodo de acceso BS3 llega al nodo de acceso local BS2. Como se representa en la Figura 6, el paquete UUPD es enviado desde el primer nodo ER3 que recibe el paquete UUPD, y que actualiza también su altura con el valor de tiempo \tau negativo asociado a la actualización de movilidad (-1), hasta el nodo IR2. El nodo IR2, a su vez, actualiza su altura con el valor de tiempo \tau negativo asociado a la actualización relacionada con la movilidad.
Cada nodo situado a lo largo de la trayectoria de actualización de encaminamiento de unidifusión incrementa también su valor \delta del quíntuplo de altura TORA en una unidad por cada salto del paquete de actualización de encaminamiento UUPD, de tal forma que el valor \delta representa el número de saltos hasta el nodo móvil a través del nuevo nodo de acceso BS3, a diferencia del valor \delta de la entrada de la tabla de encaminamiento anterior que indicaba el número de saltos hasta el nodo móvil a través del nodo de acceso local BS2. Por lo tanto, los enlaces situados a lo largo de la trayectoria de actualización de unidifusión dirigida son dirigidos en secuencia hacia el nuevo nodo de acceso BS3.
Con referencia a la Figura 7, el paquete UUPD es enviado a continuación al nodo subsiguiente de la trayectoria de actualización de unidifusión, es decir, el nodo ER2. El nodo ER2 es un encaminador que marca el punto de entrecruzamiento entre la trayectoria de encaminamiento seguida desde el nodo transmisor MH1 hasta el nodo de acceso local BS2 y la trayectoria de encaminamiento que será seguida por los paquetes transmitidos desde el nodo MH1 hasta el nuevo nodo de acceso BS3 (la trayectoria de encaminamiento que se está estableciendo). Como se representa en la Figura 8, una vez que las entradas de la tabla de datos de protocolo de encaminamiento del nodo ER2 se han actualizado tras la recepción de los paquetes UUPD, el nodo de cruce ER2 presenta dos enlaces aguas abajo, uno dirigido hacia el nodo de acceso local BS2 y el otro dirigido hacia el nuevo nodo de acceso BS3. No obstante, debido a que el enlace aguas abajo dirigido hacia el nuevo nodo de acceso BS3 comprende un valor de tiempo \tau negativo, que indica una actualización (más reciente) relacionada con la movilidad, el enlace aguas abajo dirigido hacia el nuevo nodo de acceso BS3 se selecciona preferentemente como enlace de envío al siguiente salto. Los paquetes de datos dirigidos al nodo móvil MH2 que llegan al nodo ER2 son enviados al nodo IR2, a lo largo de la trayectoria de encaminamiento hacia el nuevo nodo de acceso BS3. Después del desvío de la trayectoria de encaminamiento en el encaminador de cruce ER2, no se envían más paquetes de datos al BS2 ni se envían más paquetes de datos a través de la interfaz de túnel entre el nodo BS2 y el nodo BS3. No obstante, la interfaz de túnel mantiene su posición en el nodo de acceso local BS2, para asegurar que no se genere ninguna actualización de encaminamiento desde el nodo de acceso local BS2 (debido a la pérdida de todos sus enlaces aguas abajo) hasta que el paquete UUPD llegue al nodo de acceso local BS2. Cuando el paquete UUPD llega al nodo de acceso local BS2, se eliminan las entradas del estado del túnel de la tabla de encaminamiento del BS2, eliminándose de ese modo la interfaz de túnel para MH2.
Con referencia a la Figura 9, se observará que la altura del nodo de acceso local BS2 no se redefine tras la recepción del paquete UUPD (sin embargo, la dirección del enlace entre el nodo BS2 y ER2 se invierte, debido al valor de tiempo \tau negativo definido en la altura para el nodo ER2, permitiendo de ese modo que otros nodos móviles que reciben el servicio por medio del nodo BS2 transmitan paquetes al nodo MH2), puesto que el nodo de acceso local BS2 constituye el final de la trayectoria de actualización de unidifusión.
Por último, tras la recepción del mensaje UUPD, el nodo de acceso local BS2 puede transmitir un acuse de recibo de actualización completa (UUPD-Ack) hacia el nuevo nodo de acceso BS3. El paquete UUPD-Ack sigue la trayectoria de encaminamiento de unidifusión hacia el nuevo nodo de acceso BS3 actualizada y establecida en el DAG. Una vez transmitido el paquete UUPD-Ack, el nodo de acceso antiguo BS3 abandona el control provisional del DAG para la dirección IP asignada inicialmente al nodo móvil MH2. Tras recibir el paquete UUPD-Ack, el nuevo nodo de acceso BS3 asume el control provisional del DAG para la dirección IP del nodo móvil.
En ese momento, habrá finalizado la actualización de encaminamiento asociada a la transferencia entre BS de la estación móvil en la capa de enlace de radio, que comprende la redefinición de la altura de un número limitado de nodos sólo (en el ejemplo representado en la Figura 9, cinco nodos sólo) situados a lo largo de la trayectoria de actualización de unidifusión. Además, la actualización de las entradas de la tabla de datos de protocolo de encaminamiento también está limitada, siendo sólo necesarias dichas actualizaciones en los nodos que reciben el mensaje UUPD y los nodos inmediatamente adyacentes (que reciben un aviso de las nuevas alturas y almacenan las nuevas alturas en sus tablas de encaminamiento). En el ejemplo representado en la Figura 9, las actualizaciones de la tabla de datos de protocolo de encaminamiento se realizan también en cada uno de los nodos IR1, CR1, CR2 y CR3.
Las Figuras 10 y 11 representan el estado del DAG dentro del AS, antes y después de una subsiguiente actualización relacionada con la movilidad. En este caso, el nodo móvil MH2 es transferido a un nuevo nodo de acceso BS4 desde el nodo de acceso BS3, hasta el cual el nodo móvil fue transferido previamente desde el nodo de acceso BS2. El procedimiento empleado es el mismo que el descrito con referencia a la actualización relacionada con la movilidad provocada por la primera transferencia del nodo móvil desde el nodo de acceso BS2 hasta el nodo de acceso BS3, excepto en que la nueva altura generada por la actualización de unidifusión enviada desde el nuevo nodo de acceso BS4 comprende otro incremento del valor de tiempo \tau negativo (la magnitud de éste se incrementa hasta -2), para diferenciar las alturas que han sido actualizadas en relación con la movilidad acaecida en segundo lugar de las alturas que han sido actualizadas en relación con la movilidad acaecida en primer lugar (que presentan un valor de tiempo \tau de -1), y de las alturas que han sido actualizadas en relación con la movilidad de las alturas asignadas en el DAG calculado previamente (que presentan un valor de tiempo \tau de 0). Como se representa en la Figura 1, los nodos implicados en la nueva actualización presentan inicialmente alturas que comprenden un valor de tiempo \tau igual a 0, hecho que indica que las alturas son las definidas en el DAG calculado previamente.
Con referencia a las Figuras 12 a 16, se describirá a continuación otro ejemplo de actualización de encaminamiento relacionada con la movilidad, en el que el nodo móvil es capaz de comunicarse sólo por medio de un único enlace inalámbrico en cualquier momento particular (como en un sistema de radio celular GSM). En este caso, las etapas descritas con referencia a las Figuras 2 a 4 del ejemplo anterior son idénticas. Como se representa en la Figura 12, el paquete UUPD enviado desde el nuevo nodo de acceso BS3 se genera en respuesta a la recepción de un paquete TIN a lo largo de la interfaz de túnel.
Con referencia a la Figura 13, el nodo móvil MH2 pierde primero su enlace inalámbrico con el nodo de acceso local BS2 y, al cabo de un corto período de tiempo (para permitir la resincronización con el nuevo nodo de acceso BS3 en la capa de enlace inalámbrico, etc.), puede establecerse el nuevo enlace inalámbrico con el nuevo nodo de acceso BS3. Durante el período en que el nodo móvil MH2 no presenta enlaces inalámbricos, los paquetes que llegan al nodo de acceso local BS2 son transmitidos por la interfaz de túnel desde el nodo de acceso local BS2 y puestos en cola en el nuevo nodo de acceso BS3 hasta que se establece el nuevo enlace inalámbrico. A continuación, puede tener lugar uno de los eventos siguientes: el establecimiento del nuevo enlace inalámbrico o la recepción del paquete UUPD en el nodo de acceso local BS2. Si lo que sucede primero es que se establece el nuevo enlace inalámbrico, el nuevo nodo de acceso BS3 asume de inmediato el control provisional del DAG para la dirección IP del nodo móvil. En caso contrario, el nuevo nodo de acceso BS3 espera a recibir el mensaje UUPD-Ack desde el nodo de acceso local BS2. El resto de etapas descritas en relación con el ejemplo anterior (eliminación de túnel, movilidad subsiguiente, etc.) también son aplicables al presente ejemplo.
Las Figuras 17 a 25 ilustran un procedimiento por medio del cual, cuando un nodo móvil finaliza una sesión de acceso, se realizan actualizaciones de encaminamiento que restablecen el DAG para la dirección IP del nodo móvil en la condición en la que se hallaba antes de que la dirección IP se asignara originalmente al nodo móvil. El procedimiento de actualización de encaminamiento comprende la transmisión de las actualizaciones de encaminamiento a un número limitado de nodos del AS sólo (a lo largo de las trayectorias en las que se han realizado previamente actualizaciones de unidifusión relacionadas con la movilidad), siendo sólo necesario realizar actualizaciones en las tablas de datos de protocolo de encaminamiento de un número limitado de nodos (los nodos por los cuales pasan los mensajes de actualización de restauración de encaminamiento dirigida y los nodos inmediatamente adyacentes).
Con referencia a la Figura 17, cuando el nodo móvil MH2 finaliza la sesión de acceso, el nodo de acceso actual BS4 transmite una petición de restauración (RR) al nodo de acceso local BS2 para la dirección IP. Esto sólo puede realizarse si se conoce la identidad del nodo de acceso "local" para la dirección IP en el nodo de acceso actual. Esta información puede ser proporcionada transmitiendo la identidad de la BS propietaria cuando se crea el DAG agrupado mediante el mecanismo de actualización de paquetes OPT, y almacenando esta identidad como datos de protocolo de encaminamiento, además del resto de datos de protocolo de encaminamiento almacenados en los nodos de acceso. Otra posibilidad es que esta información sea proporcionada gracias al almacenamiento de la identidad de la BS local cuando se asigna por primera vez la dirección IP al nodo móvil, y la transmisión y el almacenamiento temporal de dicha identidad en cada nodo de acceso desde el cual el nodo móvil recibe el servicio durante su sesión de acceso. Por lo tanto, cuando el nodo móvil MH2 termina su sesión de acceso, el nodo de acceso actual BS4 transmite el paquete RR, que en un principio contiene la dirección IP del nodo móvil y está encapsulado con la dirección IP del nodo de acceso local BS2, a lo largo de un enlace de túnel IP en IP con el nodo de acceso local BS2.
Una alternativa a la necesidad de obtener información sobre la identidad de la BS local para una dirección IP es que el paquete RR puede ser transmitido con la dirección IP del nodo móvil como dirección de destino, aunque es necesario incluir un identificador en la cabecera que indique a cada nodo transmisor que el paquete debe ser encaminado a lo largo de la trayectoria de encaminamiento del DAG agrupado, que sigue estando dirigida hacia la BS local durante toda la sesión de acceso.
Una vez recibido el paquete RR, el nodo de acceso local BS2 marca, en sus tablas de encaminamiento, un enlace aguas abajo con el nodo móvil MH2. Este enlace aguas abajo es un enlace virtual, puesto que el nodo móvil no mantiene entonces comunicaciones inalámbricas con ningún nodo de acceso y, de hecho, está situado en la zona de servicio de un nodo de acceso diferente (la del nodo de acceso BS4). Cualquier paquete para el nodo móvil MH2 que llegue al nodo BS4 tras la finalización de la sesión de acceso del nodo móvil MH2 puede ser enviado a lo largo del túnel hasta el nodo de acceso local BS2, donde puede ser almacenado para su posterior envío al nodo móvil MH2 al iniciar éste una nueva sesión de acceso.
Cuando se recibe el paquete RR, el nodo de acceso local BS2 restablece también la altura del nodo móvil MH2 (ahora virtual) en un nivel de referencia "todo ceros", y envía un paquete de actualización de restauración de unidifusión dirigida (UDRU) hacia el nodo de acceso actual BS4, por medio de la infraestructura fija del AS, ilustrada en la Figura 18. El paquete UDRU se envía a lo largo de una trayectoria de unidifusión, que comprende sólo los nodos que tienen alturas redefinidas previamente como resultado de una actualización relacionada con la movilidad. En el ejemplo representado en la Figura 18, estos nodos son los nodos ER2, IR2, ER3, IR3, CR4, IR4, ER4 y
BS4.
Cuando el paquete UDRU es recibido en cada uno de los nodos situados a lo largo de la trayectoria de unidifusión, las alturas TORA de cada nodo se restablecen en un nivel de referencia "todo ceros", y los valores \delta de las alturas se redefinen para que representen el número de saltos hasta el nodo móvil (ahora virtual) a través del nodo de acceso local, en lugar de los valores de las entradas previas que indicaban el número de saltos hasta el nodo móvil a través del nodo de acceso actual. Este procedimiento se ilustra en las Figuras 18 a 22.
Aparte de la actualización de las alturas a lo largo de la trayectoria de actualización de unidifusión, también se lleva a cabo la transmisión de las alturas actualizadas a cada nodo inmediatamente adyacente. Cualquier nodo que presente un valor de tiempo \tau negativo en su propia altura y que reciba el aviso de que el valor de tiempo \tau negativo se ha restablecido en 0, como en el caso del nodo de acceso BS3 (ilustrado en la Figura 20), restablece también su propia altura en un nivel de referencia "todo ceros", define su valor \delta para que indique el numero de saltos hasta la estación móvil (ahora virtual) a través del nodo de acceso local, genera un aviso de su nueva altura y transmite dicho aviso a todos sus vecinos. Los vecinos que reciban el aviso de nueva altura y que no restablezcan sus propias alturas no propagarán más el aviso.
Como se ilustra en la Figura 23, cuando el nodo de acceso actual BS4 recibe el paquete UDRU, el nodo de acceso actual suprime el estado asociado al nodo móvil MH2 de sus tablas de encaminamiento y transmite un mensaje UDRU-Ack, a lo largo de la trayectoria de encaminamiento que se acaba de crear mediante la actualización de unidifusión, hacia el nodo de acceso local BS2, abandonando de ese modo el control provisional del DAG para la dirección IP utilizada previamente por el nodo móvil MH2.
Como se representa en la Figura 24, el paquete UDRU-Ack finalmente se propaga hasta el nodo de acceso local BS2. Tras la recepción de dicho paquete, el nodo de acceso local BS2 elimina todos los estados asociados al nodo móvil MH2 y asume el control del DAG para la dirección IP. A continuación, la dirección IP puede ser asignada dinámicamente una vez más a un nodo móvil diferente MH3 que inicia una sesión de acceso en la zona de servicio del nodo de acceso BS2, como se representa en la Figura 25.
En resumen, las siguientes modificaciones del protocolo de encaminamiento proporcionado por la presente invención (que pueden utilizarse individualmente o en cualquier combinación) comprenden:
1.
El almacenamiento de datos de protocolo de encaminamiento distintivos (niveles de referencia de altura "negativos" en el caso del protocolo TORA), generados como consecuencia de la movilidad, de tal forma que los paquetes son enviados aguas abajo hacia el nodo vecino que ha sido asignado en último lugar.
2.
La incorporación de actualizaciones de movilidad de unidifusión dirigidas para ajustar el encaminamiento cuando se ha realizado una transferencia, mediante la alteración de los datos de protocolo de encaminamiento almacenados sólo en un grupo limitado de nodos de un AS.
3.
La incorporación de actualizaciones de restauración de unidifusión dirigidas para suprimir los efectos de la movilidad basada en una transferencia (niveles de referencia de altura "negativos" en el caso del protocolo TORA).
Debe apreciarse que las formas de realización descritas anteriormente no pretenden ser restrictivas, y que las personas expertas en la materia podrán concebir modificaciones o variantes de éstas.
Las formas de realización descritas anteriormente describen un protocolo de encaminamiento modificado basado en el protocolo de encaminamiento TORA. No obstante, es posible utilizar algunos aspectos de la presente invención para modificar otros protocolos de encaminamiento conocidos, tales como el OSPF, el RIP, etc.
Por otra parte, aunque en las formas de realización descritas anteriormente la infraestructura del sistema autónomo es fija, debe apreciarse que uno o varios de los encaminadores de la infraestructura puede ser un encaminador móvil, tal como uno de los utilizados en el campo de las comunicaciones por satélite y en otros sistemas en los que uno o varios encaminadores de la infraestructura presentan movilidad a largo plazo. Además, los nodos móviles pueden estar conectados también a un nodo de acceso por medio de un enlace de comunicaciones móviles no inalámbrico, tal como una conexión por cable enchufable.

Claims (22)

1. Procedimiento para controlar el encaminamiento de paquetes en una red de protocolo de encaminamiento sin conexión que comprende una infraestructura de nodos de conmutación de paquetes (CR, IR, ER) interconectados mediante enlaces de transporte de paquetes, y una pluralidad de nodos de acceso (BS), hacia los cuales puede dirigirse, en dicha infraestructura para una dirección de red determinada, una trayectoria de encaminamiento definida mediante los datos contenidos en los nodos de conmutación de paquetes (CR, IR, ER) situados a lo largo de dicha trayectoria de encaminamiento, comprendiendo dicho procedimiento la etapa siguiente:
encaminar paquetes a lo largo de una primera trayectoria de encaminamiento para una primera dirección de red, estando dirigida dicha trayectoria de encaminamiento hacia un primer nodo de acceso (BS2) que presta servicio a un nodo móvil (MH2), utilizando dicha primera dirección de red a través de un enlace de comunicaciones;
y estando dicho procedimiento caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
designar una interfaz, distinta al enlace de comunicaciones desde el primer nodo de acceso (BS2) hasta el nodo móvil (MH2), a través de la cual se van a enviar, a un segundo nodo de acceso (BS3), los paquetes que llegan a lo largo de dicha primera trayectoria de encaminamiento;
después de la designación de dicha interfaz, transferir el enlace de comunicaciones del nodo móvil (MH2), para que de este modo el segundo nodo de acceso (BS3) preste servicio a dicho nodo móvil (MH2);
en respuesta a la transferencia del enlace de comunicaciones, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red y crear una segunda trayectoria de encaminamiento para dicha primera dirección de red, dirigida hacia dicho segundo nodo de acceso (BS3);
en respuesta a la creación de dicha segunda trayectoria de encaminamiento, alterar el encaminamiento en dicha infraestructura para dicha primera dirección de red para suprimir dicha primera trayectoria de encaminamiento; y
encaminar los paquetes hacia dicho segundo nodo de acceso (BS3) a través de dicha segunda trayectoria de encaminamiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de designación comprende designar una trayectoria directa desde dicho primer nodo de acceso (BS2) hasta dicho segundo nodo de acceso (BS3) para dicha primera dirección de red, y en el que dicha trayectoria directa no requiere que el encaminamiento en dicha infraestructura sea alterado para dicha primera dirección de red.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dichos paquetes que llegan se encapsulan y transmiten por medio de un túnel de paquetes que forma dicha trayectoria directa.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicho túnel de paquetes se proporciona por medio de tunelado a través de dicha infraestructura.
5. Procedimiento según la reivindicación 2, 3 ó 4, en el que se transmite uno o más paquetes de datos de control para controlar dichas alteraciones de encaminamiento, a través de dicha trayectoria directa.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho uno o más paquetes de datos de control comprenden un paquete de datos de control que inicia dichas alteraciones de encaminamiento en dicho segundo nodo de acceso (BS3).
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas alteraciones de encaminamiento comprenden la transmisión por dicho segundo nodo de acceso (BS3) de una actualización de encaminamiento (UUPD) a dicha infraestructura.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que dicha trayectoria directa es designada mediante unos datos de estado contenidos en dicho primer nodo de acceso (BS2) y relacionados con dicho nodo móvil (MH2).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que dichos datos de estado se suprimen de dicho primer nodo de acceso (BS2) después de la propagación de dicha actualización de encaminamiento (UUPD) hasta dicho primer nodo de acceso (BS2).
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que dichos datos de estado se suprimen de dicho primer nodo de acceso (BS2) en respuesta a la recepción de dicha actualización de encaminamiento (UUPD) en dicho primer nodo de acceso (BS2).
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, en el que dicho primer nodo de acceso (BS2) transmite un acuse de recibo de actualización de encaminamiento a dicho segundo nodo de acceso (BS3) en respuesta a la recepción de dicha actualización de encaminamiento (UUPD).
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que se asocia un tiempo límite a dichos datos de estado, siendo dichos datos de estado suprimidos de dicho primer nodo de acceso (BS2) tras la expiración de dicho tiempo límite.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha interfaz está dirigida hacia una memoria caché local para dicho primer nodo de acceso (BS2).
14. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que dicha actualización de encaminamiento (UUPD) está destinada a propagarse a través de dicha infraestructura hasta dicho primer nodo de acceso (BS2).
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicha actualización de encaminamiento (UUPD) se transmite a dicho primer nodo de acceso (BS2) como una actualización de unidifusión.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha etapa de designación se realiza en respuesta a la recepción de una petición de movilidad recibida desde el nodo móvil (MH2) en dicho primer nodo de acceso (BS2).
17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho enlace de comunicaciones es un enlace inalámbrico.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que dicho enlace inalámbrico permite a dicho nodo móvil (MH2) recibir datos solamente desde dicho primer nodo de acceso (BS2) y dicho segundo nodo de acceso (BS3) durante dicha transferencia.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que dicho enlace inalámbrico es un enlace de radio TDMA.
20. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que dicho enlace inalámbrico permite a dicho nodo móvil (MH2) recibir datos, tanto desde dicho primer nodo de acceso (BS2) como desde dicho segundo nodo de acceso (BS3) durante dicha transferencia.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que dicho enlace inalámbrico es un enlace de radio CDMA.
22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha dirección de red es una dirección de protocolo Internet IP.
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