ES2307418B1 - Procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telefonia movil por "always-on" en el caso de una llamada iniciada por el movil. - Google Patents

Procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telefonia movil por "always-on" en el caso de una llamada iniciada por el movil. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telefonía móvil por "always-on" en el caso de una llamada iniciada por el móvil.
La invención se refiere a un procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telecomunicaciones con IMS por "always-on" para una llamada originada por un usuario, procedimiento en el que dicho usuario realiza una petición de PDP Context, y un GGSN de dicha red le proporciona una dirección IP libre y el PDP Context pasa a estar activo; y donde un S-CSCF de la red crea un registro en el que se recoge una asociación entre dicha dirección IP y una entidad propia de la red IMS.
Cuando el GGSN va a desactivar dicho PDP Context por haber estado inactivo durante un tiempo preestablecido, se envía una indicación de tal desactivación hacia el cliente IMS quien mantiene dicha asociación dirección IP-identidad propia IMS y la marca como ficticia; y cuando dicho usuario origina una nueva llamada, el cliente IMS informa al terminal UMTS sobre la asociación dirección IP-identidad propia IMS marcada como ficticia, y el terminal UMTS envía un mensaje de petición de PDP Context, en cuyo mensaje se incluye la dirección IP de dicha asociación IMS.

Description

Procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telefonía móvil por "always-on" en el caso de una llamada iniciada por el móvil.
Campo de la invención
La invención se engloba dentro del campo de las telecomunicaciones móviles, y más en concreto, en cómo se puede evitar la sobrecarga estática en SGSN y GGSN cuando PDP Context con necesidades de "always-on" ("siempre presentes") son requeridos para servicios de tiempo real como IMS.
Antecedentes de la invención
Es sabido que en el campo de telefonía móvil se utilizan frecuentemente abreviaciones y acrónimos. A continuación se expone un glosario de acrónimos/términos que son utilizados a lo largo de la presente memoria descriptiva:
100
El "always-on" es un bien y viejo conocido problema en el entorno de PS. En teoría, cualquier usuario que ejecute un PDP Context Request (realice una petición para un nuevo contexto) y reciba una respuesta positiva, está usando recursos IP en una forma de always-on, i.e. siempre presentes y asignados, incluso si el usuario no genera ningún tráfico de datos IP. El tipo de recursos usados es más bien de carácter estático (dirección IP, carga de memoria en los nodos, etc.) que dinámico (radio canales, etc.), pero aún así se trata de recursos escasos. De hecho, los actuales GGSNs están configurados para cerrar cualquier PDP Context sin actividad, con el ánimo de ahorrar el máximo número de recursos como sea posible. El elemento que define qué PDP inactivo debe ser cerrado, es el APN con el que se está accediendo.
Cuando el sistema IMS sea masivamente adoptado, es posible que se presente una situación paradójica. El uso del IMS para servicios en tiempo real implica una asunción de total alcanzabilidad del usuario en cualquier momento y en cualquier lugar, con vistas a mantener el mismo nivel de servicio que tiene actualmente el usuario con CS. Eso significa que el PDP Context para señalización SIP utilizado por el usuario, debe estar siempre disponible (desde el punto de vista de IMS, cerrar el contexto de señalización significa de-registrar de facto al usuario), incluso si la inactividad del usuario se prolonga por largo tiempo. Por tanto, los requisitos de IMS no harán sino empeorar el problema del consumo de recursos IP sin tráfico real asociado.
Antes de explicar la solución propuesta a este problema mediante la presente invención, se expone a continuación lo que sucedería con la situación actual. Supongamos que hay un usuario IMS ya registrado en el sistema y con el contexto de señalización activo, por lo que es capaz de iniciar y recibir llamadas. Si el GGSN decidiera cerrar ese PDP Context de señalización porque el usuario no ha realizado ninguna interacción adicional con la red, el usuario pasaría a un estado semejante al de de-registrado, siendo incapaz de iniciar o recibir ninguna llamada hasta que realice una petición para un nuevo contexto y se vuelva a registrar en el sistema. Esto implica señalización adicional, y además incrementa el retardo esperado al establecer cualquier tipo de llamada.
Descripción de la invención
Mediante el procedimiento de la presente invención se aligera el uso de los recursos que el modelo de "always-on" impondrá sobre la infraestructura PS cuando el IMS sea adoptado.
La invención propuesta se fundamenta en el concepto de la separación de capas, lo cual significa romper la dependencia entre lo que le sucede al PDP Context y el estado del usuario en la red IMS.
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telecomunicaciones con IMS por "always-on" para una llamada originada o iniciada por un usuario (o llamada saliente), estando formado un terminal 1MS de dicho usuario por un terminal UMTS y un cliente IMS. Según el procedimiento:
-
dicho usuario realiza una petición de PDP Context, y un GGSN de dicha red proporciona a dicho usuario una dirección IP libre y el PDP Context pasa a estar activo; y donde
-
un S-CSCF de la red IMS crea un registro en el que se recoge una asociación entre dicha dirección IP y una entidad propia de la red IMS;
De acuerdo con la invención, el procedimiento comprende los pasos de:
-
cuando el GGSN va a desactivar dicho PDP Context por haber estado inactivo durante un periodo de tiempo establecido, se envía una indicación de tal desactivación hacia el cliente IMS quien mantiene dicha asociación dirección IP-identidad propia IMS y la marca como ficticia; y,
-
cuando dicho usuario origina una nueva llamada, el cliente IMS informa al terminal UMTS sobre la asociación dirección IP-identidad propia IMS marcada como ficticia, y el terminal UMTS envía un mensaje de petición de PDP Context, en cuyo mensaje se incluye la dirección IP de dicha asociación IMS en un campo predeterminado.
Preferiblemente, si dicha dirección IP de la asociación está aún libre en el GGSN, se reasigna al usuario;
-
y si dicha dirección IP ha sido asignada a otro usuario, se procede a reiniciar tras el fallo del intento de llamada.
Preferiblemente en el GGSN al liberar una dirección IP ésta se guarda en la última posición de una cola de direcciones IP.
Dicho campo determinado es preferiblemente un campo del mensaje de petición de PDP Context en el que se le puede pedir a la red la asignación de una dirección IP específica.
De esta forma, mediante la presente invención se da una solución a la situación expuesta anteriormente, cumpliendo los siguientes objetivos:
\bullet
La red sigue pudiendo cerrar PDP Context largamente inactivos.
\bullet
El usuario es alcanzable para cualquier llamada saliente -iniciada por el móvil- de tiempo real.
\bullet
La solución minimiza la señalización necesaria.
\bullet
La solución no requiere nuevos desarrollos o adopción de nuevos elementos en la arquitectura. De hecho, es deseable el uso de protocolos y funcionalidades actualmente implementadas o previstas a incorporar a la red en el corto plazo.
Descripción de una realización preferida de la invención
A continuación se pasa a explicar cómo mediante el procedimiento de la invención se implementa una solución para el caso de una llamada iniciada por el móvil (caso MO).
Es conveniente entender el terminal de IMS como una entidad formada por dos elementos: el terminal UMTS propiamente dicho y el cliente IMS (con el stack de SIP). El cliente IMS es el elemento que gestiona toda la señalización IMS y usa servicios del terminal UMTS (básicamente, el soporte de PDP Context) para proporcionar el servicio adecuado al usuario. Cuando el usuario realiza la petición de un PDP Context para señalización, el GGSN le proporciona una dirección IP libre. El cliente IMS toma esta información del terminal UMTS y la utiliza para rellenar algunos campos obligatorios en el mensaje SIP de Registro (como son el Contact, Via, etc.).
Cuando el procedimiento de registro se ha realizado, la red IMS, concretamente el S-CSCF, ha creado un registro en el cual se recoge una asociación de la dirección IP asignada con las identidades propias de la red IMS, que tienen la forma sip:usuario@dominio. Esta asociación se rompe cuando el usuario es desregistrado, por lo que también se elimina cuando el PDP Context es desactivado. Adicionalmente esta misma información es también eliminada en el cliente IMS.
De acuerdo con el procedimiento de la invención, cuando el GGSN decide desactivar el PDP Context inactivo, se envía una indicación hacia el cliente y la red IMS. Ahora esta indicación no es considerada por estos elementos, por lo que la asociación establecida por IMS (identidades IMS-dirección IP) no es eliminada. Esto significa que, desde el punto de vista de IMS, el usuario sigue estando registrado y disponible para cualquier tipo de interacción.
Es, por tanto, responsabilidad del cliente IMS, mantener la asociación mencionada anteriormente, pero añadiendo una indicación que informe de que dicha asociación es "ficticia", puesto que el PDP Context no existe realmente.
Cuando este usuario realice una llamada como sujeto originante, se debe solicitar la activación de un nuevo PDP Context antes de enviar la pertinente señalización IMS. Pero esa petición de PDP Context es especial puesto que el cliente IMS debe pedir que se le asigne la misma dirección IP que se tiene guardada en la información de la asociación IMS. Esto se consigue utilizando el campo del mensaje de petición de PDP Context en el cual el usuario puede pedirle a la red la asignación de una dirección IP específica. El cliente IMS debe informar al terminal UMTS sobre la información de la asociación IMS, para que este último incluya la dirección IP en el campo adecuado de la petición de PDP Context.
Si esta dirección IP está aún libre en el GGSN, se reasigna al usuario. Este es un punto crítico, puesto que si esa dirección IP ha sido asignada a otro usuario, dará un fallo de intento de llamada, tras el cual el procedimiento debe reiniciarse.
En relación con este punto, puede hacerse un pequeño ejercicio de dimensionado, para intentar averiguar la probabilidad de que dicha dirección IP esté aún libre cuando el usuario la necesite.
Se puede resolver parcialmente este problema adoptando la política en el GGSN de que al liberar una dirección IP ésta sea guardada en la última posición de una cola de direcciones IP.

Claims (3)

1. Un procedimiento para evitar sobrecarga en redes de telecomunicaciones con IMS por "always-on" para una llamada originada por un usuario, estando formado un terminal IMS de dicho usuario por un terminal UMTS y un cliente IMS;
procedimiento en el que
- dicho usuario realiza una petición de PDP Context, y un GGSN de dicha red proporciona a dicho usuario una dirección IP libre y el PDP Context pasa a estar activo; y donde
- un S-CSCF de la red IMS crea un registro en el que se recoge una asociación entre dicha dirección IP y una entidad propia de la red IMS;
caracterizado porque el procedimiento comprende los pasos de:
- cuando el GGSN va a desactivar dicho PDP Context por haber estado inactivo durante un tiempo predeterminado, se envía una indicación de tal desactivación hacia el cliente IMS quien mantiene dicha asociación dirección IP-identidad propia IMS y la marca como ficticia;
- cuando dicho usuario origina una nueva llamada, el cliente IMS informa al terminal UMTS sobre la asociación dirección IP-identidad propia IMS marcada como ficticia, y el terminal UMTS envía un mensaje de petición de PDP Context, en cuyo mensaje se incluye la dirección IP de dicha asociación IMS en un campo determinado; y,
- si dicha dirección IP de la asociación está aún libre en el GGSN, se reasigna al usuario;
- y si dicha dirección IP ha sido asignada a otro usuario, se procede a reiniciar tras el fallo del intento de llamada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el GGSN al liberar una dirección IP se guarda en la última posición de una cola de direcciones IP.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho campo determinado es un campo del mensaje de petición de PDP Context en el que se le puede pedir a la red la asignación de una dirección IP específica.
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