ES2316419T3 - Procedimiento y red de comunicaciones moviles para poner a disposicion servicios de multidifusion (multicast) y/o difusion general (broadcast). - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para poner a disposición servicios de multidifusión (multicast, MC) y/o de difusión general (broadcast) de una red de comunicaciones móviles que incluye una red de radio y una red básica, presentando el procedimiento al menos las siguientes etapas: a. Transmisión de datos de multicast y/o broadcast de un servicio de multicast (MC) activado y/o un servicio de broadcast configurado por al menos una unidad móvil de comunicaciones desde una fuente MC a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través de al menos un nodo de comunicaciones (SGSN) dispuesto en la red básica, mediante un contexto memorizado en el nodo de comunicaciones (contexto MC) específico del servicio, b. Mando y control de la transmisión de los datos multicast a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través del nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, de los que al menos hay uno, mediante un contexto específico para exactamente la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, con referencia al servicio multicast activado y memorizado en el nodo de comunicaciones y/o c. Emisión por difusión general (broadcast) de los datos de broadcast del servicio de broadcast configurado en un sector definido.
Description
Procedimiento y red de comunicaciones móviles
para poner a disposición servicios de multidifusión (multicast) y/o
difusión general (broadcast).
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a una red de comunicaciones móviles para poner a
disposición servicios de multidifusión (multicast) y/o de difusión
general (broadcast).
Las redes de comunicaciones móviles pueden
conectarse con ayuda de GPRS (General Packet Radio System, sistema
general de paquetes vía radio) o bien UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System, sistema universal de telecomunicaciones
móviles) como sistemas con conmutación por paquetes con otras redes
de datos estándar, que se basan en el principio de la conmutación
por paquetes, las llamadas redes de datos paquetizados, como por
ejemplo Internet. El transporte de los datos desde una red de datos
paquetizados, por ejemplo Internet, a través de una red GPRS o bien
UMTS hasta una unidad móvil de comunicaciones (MS) se realiza
entonces mediante varios protocolos estandarizados, como por
ejemplo el IP (Internet Protocol). Por la publicación especializada
"Funkschau", 20/99 "IP en la telefonía móvil", se conoce
la estructura general de una red de telefonía móvil GPRS compuesta
por en particular nodos de soporte servidores de GPRS
(Serving-GPRS-Support Nodes, SGSN) y
nodos de soporte pasarela de GPRS (Gateway-GPRS
Support Nodes, GGSN). Los datos que provienen de una red pública
con conmutación por paquetes se transmiten mediante enlaces o
servicios punto a punto (servicios PtP, servicios
Point-to-Point) a través de un GGSN
a un SGSN y a continuación se retransmiten a una unidad móvil de
comunicaciones. En un sistema como el indicado tiene un SGSN
funciones de control (relativas por ejemplo a la movilidad del
usuario, autorización del usuario, control del servicio de
transporte, control de acceso a los servicios) y funciones de
transporte de paquetes (como la conversión de datos entre los
túneles de transporte hacia el GGSN o bien a la red de radio). Un
GGSN controla el enlace entre una red GPRS y una red fija externa
orientada a datos paquetizados, por ejemplo Internet. Una GGSN
traslada además paquetes de datos entre una red fija externa con
conmutación por paquetes y un túnel de transporte entre GGSN y
SGSN.
Por el documento WO 99/49686 se conoce un
procedimiento para la transmisión de servicios
punto-a-multipunto
(point-to multipoint services) a células de un
sector de destino, estando asignado al sector de destino un nombre
lógico.
UMTS y GSM/GPRS ponen a disposición un servicio
IP de multicast (multidifusión), que permite a usuarios móviles
recibir datos multicast. Este servicio multicast se basa en enlaces
punto-a-punto (PtP) entre una unidad
móvil de comunicaciones (MS) y el GGSN. Los datos multicast
provienen por ejemplo de un servidor multicast de la red de
comunicaciones móviles o de una red fija externa orientada a
paquetes, por ejemplo Internet. Este servicio multicast no
garantiza no obstante una utilización eficiente de los recursos
disponibles. Para cada unidad móvil de comunicaciones (MS) que
desea utilizar un determinado servicio multicast, se establece
mediante enlaces punto-a-punto un
enlace separado hasta la función multicast del GGSN para la
correspondiente dirección MC-IP y con ello se
establece el servicio multicast.
Un servicio multicast así configurado se conoce
por ejemplo por el documento WO 00/57601.
Por el documento "Hutchinson 3G
``Consideraciones arquitectónicas para MBMS, 3GPP
TSG-SA WG2, Tdoc S2-012137; 27.08.
- 31.08.2001; páginas 1 a 8" se conoce un procedimiento para la
puesta a disposición de un servicio multicast en una red de
comunicaciones móviles, en la que se transmiten paquetes de datos
IP-Multicast desde un GGSN hasta un SGSN a través
de un "MULTICAST_GTP_TUNNEL" y desde el SGSN a un Radio Network
Controller RNC (controlador de la red de radio) a través de un
llamado "MULTICAST_RAB".
El documento "Lucent Technologies: "Apoyo
de servicios multicast"; 3GPP TSG-SA WG2, #19,
Tdoc S2-012220; 27.08. - 31.08.2001; páginas 1 a
5", describe una arquitectura para el apoyo de servicios
multicast, en la que entre un GGSN y un SGSN se utilizan túneles
GTP para la transmisión de datos.
Una tarea de la invención es por lo tanto
optimizar en redes basadas en paquetes el aprovechamiento de los
recursos y la señalización en la puesta a disposición de servicios
multicast (multidifusión) y/o broadcast (difusión general).
Esta tarea se resuelve según la invención
mediante el procedimiento correspondiente a la invención según la
reivindicación 1 y la red de comunicaciones móviles correspondiente
a la invención según la reivindicación 14. Ventajosos
perfeccionamientos de la invención se relacionan en las
correspondientes reivindicaciones subordinadas.
Según la reivindicación 1 se pone a disposición
un procedimiento para facilitar servicios multicast (MC) y/o
broadcast de una red de comunicaciones móviles que incluye una red
de radio y una red básica, presentando el procedimiento al menos
las siguientes etapas:
- a.
- Transmisión de datos de multicast y/o broadcast de un servicio de multicast (MC) activado y/o un servicio de broadcast configurado por al menos una unidad móvil de comunicaciones desde una fuente MC a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través de al menos un nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, mediante un contexto memorizado en el nodo de comunicaciones (contexto MC) específico del servicio,
- b.
- Mando y control de la transmisión de los datos multicast a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través del nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, de los que al menos hay uno, mediante un contexto específico para exactamente la unidad de comunicaciones móviles, de las que al menos hay una, con referencia al servicio multicast activado y memorizado en el nodo de comunicaciones y/o
- c.
- Emisión por difusión general (broadcast) de los datos de broadcast del servicio de broadcast configurado en un sector definido.
La invención reduce la cantidad de nodos
necesarios o bien de recursos necesarios en la transmisión de
paquetes de datos de multicast y/o broadcast. Al respecto el
procedimiento y la red de comunicaciones móviles pueden integrarse
bien en la arquitectura UMTS y GSM/GPRS conocida. El nodo de
comunicaciones en la red núcleo es en general un SGSN de una red de
comunicaciones móviles GSM o UMTS. Los servicios MC y/o broadcast
que pueden ponerse a disposición según la invención, son entonces
ampliamente compatibles en dirección descendente con los servicios
IP punto-a-punto (PtP) de UMTS y
GSM/GPRS. Esto simplifica considerablemente la implementación de
los correspondientes servicios en los sistemas de redes conocidos y
apoya la compatibilidad en sentido descendente. La fuente MC puede
ser entonces un servidor MC de una red externa o un servidor MC de
la red de comunicaciones móviles.
En una forma constructiva preferente del
procedimiento correspondiente a la invención, se memoriza el
contexto específico para la unidad móvil de comunicaciones, de la
que al menos hay una, adicionalmente en la unidad móvil de
comunicaciones, de las que al menos hay una.
Preferiblemente se elige para el contexto
específico para la unidad móvil de comunicaciones, de las que al
menos hay una, y memorizado en el nodo de comunicaciones, la forma
de un contexto PDP específico (contexto MC PDP). Este contexto
específico para la unidad móvil de comunicaciones, de las que al
menos hay una, en relación con el servicio multicast activado y
memorizado en el nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica,
incluye entonces preferiblemente todos los parámetros específicos
del servicio multicast activado por la unidad móvil de
comunicaciones. Entre ellos se encuentra por ejemplo un llamado
perfil QoS o también perfil de calidad del servicio. Este perfil
indica los parámetros de calidad relevantes, como por ejemplo
velocidad de bits/anchura de banda, tiempo de transmisión de
paquetes, prioridades, etcétera. El perfil QoS muestra al nodo de
comunicaciones dispuesto en la red básica las capacidades de
transmisión de la unidad móvil de comunicaciones. Además, incluye
el contexto MC PDP para cada servicio multicast activado por la
unidad móvil de comunicaciones el nombre del punto de acceso
(Access Point Name, APN). Éste indica a qué red de lugar de origen
o bien dominio administrativo pertenece la dirección MC IP del
correspondiente servicio multicast. Además, contiene el contexto la
dirección MC IP del correspondiente servicio MC.
Preferiblemente se asigna a cada servicio
multicast (MC) y/o broadcast un MC-TMSI específico
del servicio, basado en cuanto a estructura básica en el TMSI
conocido. Esto posibilita una notificación multicast o bien
broadcast con protocolos existentes. Este MC-TMSI
está incluido preferiblemente igualmente en el contexto MC PDP de
las unidades móviles de comunicaciones que utilizan el servicio.
En una forma constructiva preferente del
procedimiento correspondiente a la invención, se codifican los
datos multicast y/o broadcast específicamente para cada servicio en
la transmisión desde el nodo de comunicaciones a la unidad móvil de
comunicaciones mediante un código de codificación específico del
servicio. Este código de codificación está registrado igualmente en
el contexto MC PDP para la unidad móvil de comunicaciones, de las
que al menos hay una, de las unidades de comunicaciones móviles que
utilizan el servicio, así como también en el contexto específico
del servicio memorizado en el nodo de comunicaciones (contexto MC).
Los datos son codificados bien directamente por la fuente MC o bien
asume el nodo de comunicaciones, es decir, en general el SGSN, la
tarea de la codificación. En el caso de que el nodo de
comunicaciones, es decir, el SGSN, asuma la codificación, envía el
mismo el código de codificación a una unidad móvil de comunicaciones
cuando la unidad móvil de comunicaciones activa el correspondiente
servicio MC o bien cuando se realiza una actualización general
("update") del servicio MC. El código de codificación se
transfiere entonces preferiblemente mediante canales de
señalización PtP individuales, que ya están codificados mediante
mecanismos de codificación existentes. Preferiblemente se modifica
el código de codificación a intervalos periódicos. Puesto que no
puede garantizarse que todas las unidades de comunicaciones móviles
que han activado el correspondiente servicio MC reciban
simultáneamente el nuevo código de codificación modificado, se
envían los datos MC del correspondiente servicio MC varias veces en
paralelo, pero en cada caso codificadamente con distinto código de
codificación. Preferiblemente se realiza la codificación según el
IPSec (Internet Protocol Security, seguridad del protocolo de
Internet).
En una forma constructiva preferente del
procedimiento correspondiente a la invención, asume el nodo de
comunicaciones dispuesto en la red básica, de los que al menos hay
uno, es decir, en general el SGSN, funciones de registro y
señalización con respecto a un servicio multicast activado.
En una forma constructiva preferente del
procedimiento correspondiente a la invención, asume el nodo de
comunicaciones dispuesto en la red básica, de los que al menos hay
uno, utilizando medios definidos para servicios
punto-a-punto (servicios PtP),
funciones de autentificación y autorización con respecto a un
servicio multicast activado. Al respecto puede utilizarse la
estructura existente de datos de autorización de servicios PtP
cuando determinados servicios multicast exigen autorizaciones
dedicadas. La activación de un servicio MC mediante una unidad móvil
de comunicaciones se realiza mediante señalización individual entre
el nodo de comunicaciones y la unidad móvil de comunicaciones. Al
respecto se utiliza según la invención preferiblemente una
señalización de servicios PtP ampliada, es decir, el servicio
multicast se activa mediante un elemento adicional, el NSAPI
(Network Layer Service Access Point Identifier, identificador del
punto de acceso a servicio del nivel de la red) ampliado en la
señalización entre la unidad móvil de comunicaciones, de las que al
menos hay una, y el nodo de comunicaciones. Al respecto se
introduce un elemento de señalización opcional, precisamente un
NSAPI (Network Layer Service Access Point Identifier) ampliado o
MC. Este elemento de señalización permite una cantidad mayor de
contextos PDP estructurados en paralelo, que está limitada por la
gama de valores del NSAPI. Esto es muy importante cuando una MS
utiliza varios servicios MC en paralelo, ya que al menos para la
señalización cada servicio MC de una unidad móvil de comunicaciones
necesita un NSAPI individual.
Mediante la señalización individual de un
servicio MC por parte de una unidad móvil de comunicaciones, le es
posible al nodo de comunicaciones, mediante medios ya definidos
para servicios PtP, autentificar la correspondiente unidad móvil de
comunicaciones. Además, puede comprobar el nodo de comunicaciones
mediante comparación con los datos de autorización correspondientes
a la unidad móvil de comunicaciones en el HLR (Home Location
Register, registro de lugar de origen) si la unidad móvil de
comunicaciones está autorizada para activar y utilizar el
correspondiente servicio MC. Los datos de autorización para un
servicio MC en el HLR tienen la misma estructura que los
correspondientes datos de autorización para un servicio PtP. Además,
es ventajosamente posible utilizar el servicio MC también con una
autorización GPRS normal tradicional (registrada en el HLR). De la
dirección MC-IP y/o del APN del correspondiente
servicio MC puede deducirse ventajosamente que tipo de autorización
se demanda para la activación de un determinado servicio MC. En el
nodo de comunicaciones está archivado qué dirección
MC-IP y/o qué APN demanda una autorización. La
utilización de las funcionalidades CAMEL conocidas ofrece una
posibilidad adicional de comprobar si un servicio MC puede activarse
o no.
Una unidad móvil de comunicaciones que desea
recibir datos MC de un servicio MC, debe activar este servicio, tal
como ya se ha indicado, primeramente mediante una señalización que
contiene el NSAPI ampliado o bien MC. La activación del primer
servicio MC para esta unidad móvil de comunicaciones provoca que se
cree un primer contexto MC PDP, que se memoriza en el nodo de
comunicaciones y en la unidad móvil de comunicaciones. Este
contexto contiene preferiblemente, tal como ya se ha descrito, todos
los parámetros específicos para el correspondiente servicio MC y la
unidad móvil de comunicaciones. El contexto está combinado
igualmente con la gestión de movilidad (MM) de la unidad móvil de
comunicaciones al igual que un contexto PDP, que se utiliza para un
servicio PtP. Para cada servicio MC adicional, que es activado y
utilizado a continuación por la unidad móvil de comunicaciones, se
registran a la vez solamente los datos relevantes para este otro
servicio MC en el contexto MC PDP ya existente y en el nodo de
comunicaciones dispuesto en la red básica. Si se activa por primera
vez en la zona de competencia del nodo de comunicaciones un
determinado servicio MC, entonces se crea además un contexto MC en
el nodo de comunicaciones, que ventajosamente contiene todos los
parámetros específicos para este servicio MC. Este contexto
presenta ventajosamente una lista de aquellas unidades de
comunicaciones móviles que han activado este servicio multicast.
Esto significa que puede realizarse o bien que
es posible el suministro de datos multicast y/o broadcast mediante
un servicio multicast y/o broadcast a varias unidades de
comunicaciones (MS) simultáneamente mediante el mismo contexto
(contexto MC) especifico para un servicio multicast y/o broadcast,
de los que al menos hay uno.
Ventajosamente controla a continuación el nodo
de comunicaciones, de los que al menos hay uno, dispuesto en la
red básica, el establecimiento y desconexión de canales de
transmisión del servicio multicast. El nodo de comunicaciones
inicia entre otros por ejemplo el enlace
IP-multicast sobre el Backbone (red principal) IP
para la correspondiente dirección MC IP.
Mediante el parámetro "configuration
options" (opciones de configuración), conocido por los servicios
PtP, pueden ponerse a disposición del usuario o bien de la unidad
móvil de comunicaciones otras informaciones adicionales, como por
ejemplo la tarifa del servicio MC.
La forma de proceder indicada en el caso de la
puesta a disposición de servicios MC, puede utilizarse también con
pocas desviaciones para poner a disposición servicios broadcast (de
difusión general). Para poner a disposición servicios broadcast se
reserva o bien asigna a cada servicio broadcast, específicamente por
cada servicio, un llamado MC-TMSI, cuya estructura
se basa esencialmente en un TMSI conocido. Cada unidad móvil de
comunicaciones que desea utilizar un determinado servicio
broadcast, debe vigilar los correspondientes canales de
señalización, para recibir notificaciones (notifications) con el
MC-TMSI asociado al correspondiente servicio
broadcast. Estos MC-TMSI pueden estar configurados
por ejemplo en la unidad móvil de comunicaciones. Además, se crea y
memoriza en cada nodo de comunicaciones que pone a disposición el
servicio broadcast un contexto MC, que preferiblemente incluye
todos los parámetros específicos del servicio. Este contexto MC
presenta por ejemplo los MC-TMSI asociados al
correspondiente servicio broadcast, su dirección
IP-MC, un perfil QoS específico del servicio para
los canales de transmisión entre el nodo de comunicaciones y las
unidades de comunicaciones móviles receptoras de datos y en
definitiva el sector en el que se pone a disposición del servicio
broadcast, que puede corresponder por ejemplo a una lista de
células de radio. Preferiblemente se utilizan en la puesta a
disposición de servicios broadcast sólo recursos de radio en
aquellas células en las que existen unidades de comunicaciones
móviles que desean utilizar el correspondiente servicio
broadcast.
En estructuras de red que utilizan la
flexibilidad Iu es posible que varios nodos de comunicaciones
operen en el mismo sector. En este caso pueden llegar a un sector
desde varios nodos de comunicaciones simultáneamente datos MC del
mismo servicio MC. Estas transmisiones de datos son coordinadas por
la red de radio. La red de radio detecta en base al
MC-TMSI asociado al correspondiente servicio MC, que
las notificaciones procedentes de diversos nodos de comunicaciones
procedían del mismo servicio MC. Todos los nodos de comunicaciones
utilizan entonces ventajosamente el mismo MC-TMSI
para un determinado servicio MC. La red de radio determina el sector
en su totalidad en el que se encuentran las unidades móviles de
comunicaciones que utilizan el correspondiente servicio MC en base
a los sectores que están indicados en las notificaciones que
provienen de los diversos nodos de comunicaciones. Además es
ventajoso elegir como código de codificación en los diversos nodos
de comunicaciones igualmente el mismo siempre para un determinado
servicio MC. Caso contrario, no es posible coordinación alguna. Los
códigos de codificación, al igual que los datos MC, se tratan a
continuación independientemente entre sí y con ello en paralelo, lo
cual sería ineficiente. Contrariamente a los servicios MC, está
configurado un determinado servicio broadcast siempre solamente en
uno de los varios nodos de comunicaciones que operan en el mismo
sector. Con ello no sucede que varios nodos de comunicaciones envíen
simultáneamente los datos de broadcast del mismo servicio de
broadcast al mismo sector.
El procedimiento correspondiente a la invención
es, tal como ya se ha mencionado, ampliamente compatible en sentido
descendente con servicios IP punto a punto (PtP) UMTS y GSM/GPRS. En
el caso de que un nodo de comunicaciones no apoye servicios MC
según el procedimiento correspondiente a la invención, entonces
activa el mismo automáticamente en lugar de ello un servicio PtP.
Tal como ya se ha indicado, la señalización para un servicio MC es
casi idéntica a la señalización para un servicio PtP. Un nodo de
comunicaciones que no apoya los servicios MC antes descritos,
ignora entonces sencillamente el elemento de señalización opcional
MC NSAPI y activa automáticamente un servicio PtP. Un nodo de
comunicaciones que apoya la puesta a disposición de los servicios MC
descritos, puede elegir además, cuando entra una señalización MC,
si activa un servicio PtP o un servicio MC. Si por ejemplo la
cantidad de unidades de comunicaciones móviles que utilizan un
determinado servicio MC es reducida, entonces a menudo es más
eficiente activar un servicio PtP en lugar de un servicio MC.
Entonces cuando tienen que transferirse datos de
MC y/o broadcast, se establecen entre el nodo de comunicaciones y
las correspondientes unidades móviles de comunicaciones canales de
transmisión MC y/o broadcast. La activación de los canales de
transmisión entre el nodo de comunicaciones y las unidades móviles
de comunicaciones comienza tan pronto como el nodo de
comunicaciones ha recibido datos MC y/o broadcast de la
correspondiente dirección MC IP. El nodo de comunicaciones envía
entonces, con la indicación del MC-TMSI del
correspondiente servicio y del sector en el que se encuentran las
unidades de comunicaciones móviles que utilizan el correspondiente
servicio, una notificación a la red de radio. En el caso de un
servicio de broadcast, indica el nodo de comunicaciones en la
notificación qué sector está configurado en el contexto MC del
correspondiente servicio de broadcast.
Tras recibir una tal notificación, solicita la
red de radio al nodo de comunicaciones que establezca uno o varios
canales de transmisión entre el nodo de comunicaciones y la red de
radio. La red de radio puede entonces disponer por ejemplo para
distintos sectores distintos canales de transmisión. Los canales de
transmisión entre el nodo de comunicaciones y la red de radio están
establecidos con una característica QoS, que se corresponde con el
perfil QoS del correspondiente servicio MC o de broadcast y que está
indicado en el correspondiente contexto MC. Este perfil QoS indica
a la vez también las exigencias que se formulan a los canales de
transmisión por radio, es decir, a los canales de transmisión a
establecer entre la red de radio y las unidades de comunicaciones
móviles.
La red de radio envía entonces, con la
indicación del MC-TMSI del correspondiente servicio,
una notificación a todas las unidades de comunicaciones móviles que
se encuentran en el sector indicado por el nodo de comunicaciones.
Esta notificación puede realizarse por ejemplo mediante el mecanismo
de "paging" (paginación o búsqueda) conocido. El "paging"
se repite entonces preferiblemente a intervalos periódicos hasta que
los canales de transmisión entre la red de radio y las unidades
móviles de comunicaciones están establecidos. Tras recibir la
notificación, esperan las correspondientes unidades móviles de
comunicaciones durante un cierto tiempo antes de solicitar las
mismas el establecimiento de canales de transmisión por radio. Si no
recibe una unidad móvil de comunicaciones dentro de este tiempo
ninguna indicación de los canales de transmisión por radio
establecidos, entonces solicita la misma la activación de un canal
de transmisión por radio a la red de radio.
Con preferencia establece la red de radio
canales de transmisión por radio para servicios MC y servicios
broadcast sólo en aquellos sectores donde recibe solicitudes de
unidades móviles de comunicaciones. La red de radio envía los datos
de MC y/o broadcast recibidos de los nodos de comunicaciones a las
unidades móviles de comunicaciones a través de los correspondientes
canales de transmisión por radio.
Tan pronto como el nodo de comunicaciones ya no
recibe más datos, puede desconectar el mismo, ventajosamente, los
canales de transmisión entre él y la red de radio. Esto provoca que
la red de radio desconecte igualmente los correspondientes canales
de transmisión por radio que participan en la transmisión de
datos.
El procedimiento correspondiente a la invención
garantiza además, incluso cuando se utilizan servicios MC por
parte de una unidad móvil de comunicaciones, su movilidad. Si se
mueve una unidad móvil de comunicaciones que ha activado uno o
varios servicios MC del sector de competencia de un nodo de
comunicaciones al sector de competencia de otro nodo de
comunicaciones, entonces viene asegurada la puesta a disposición a
continuación de uno o bien de varios servicios MC activados
mediante la transferencia del contexto MC PDP memorizado para la
correspondiente unidad móvil de comunicaciones juntamente con los
otros contextos específicos de la unidad móvil de comunicaciones
desde el nodo de comunicaciones antiguo al nodo de comunicaciones
nuevo. El nodo de comunicaciones nuevo trata el contexto MC como si
uno o varios servicios MC utilizados por la unidad móvil de
comunicaciones fuesen activados de nuevo por la unidad móvil de
comunicaciones. Si por ejemplo aún no ha sido activado un servicio
MC en el nuevo nodo de comunicaciones, entonces se establece un
nuevo contexto MC específico para el servicio MC. Si por el
contrario se pone a disposición el servicio MC ya para otras
unidades de comunicaciones móviles mediante el nuevo nodo de
comunicaciones, entonces existe ya un contexto MC en el que
entonces se recibe a la nueva unidad de comunicaciones añadida. El
código de codificación puede eventualmente modificarse, lo cual se
comunica dado el caso a la correspondiente unidad móvil de
comunicaciones por parte del nuevo nodo de comunicaciones. Además
es posible que el MC-TMSI asociado al servicio MC
cambie, lo cual se comunica entonces igualmente a la
correspondiente unidad móvil de comunicaciones. En el caso de que
las capacidades QoS de la unidad móvil de comunicaciones no sean
suficientes para utilizar el o los servicios MC a través del nuevo
nodo de comunicaciones, o que el lugar de estancia de la unidad
móvil de comunicaciones no sea admisible para el o los servicios
MC, entonces se desactiva/n el o los servicios MC de la
correspondiente unidad móvil de comunicaciones mediante el nuevo
nodo de comunicaciones.
Otra tarea adicional de la presente invención
era poner a disposición una red de comunicaciones móviles adecuada
para realizar el procedimiento correspondiente a la invención.
Esta tarea se resuelve en el marco de la
invención mediante una red de comunicaciones móviles para la puesta
a disposición de servicios multicast y/o broadcast, con al menos
- a.
- una fuente MC,
- b.
- una red básica,
- c.
- una red de radio con una interfaz de radio para la transmisión inalámbrica de los datos multicast y/o broadcast a al menos una unidad móvil de comunicaciones (MS),
- d.
- un nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, en el que, para el control de la transmisión de los datos multicast y/o broadcast de un servicio multicast y/o broadcast activado, está previsto al menos en cada caso un contexto específico del servicio (contexto MC), que incluye todos los parámetros específicos del servicio y adicionalmente, en el caso de un servicio multicast para todas las unidades móviles de comunicaciones que han activado el servicio multicast, en cada caso un contexto específico para la correspondiente unidad móvil de comunicaciones con respecto al servicio multicast activado,
- e.
- al menos un nodo de comunicaciones dispuesto en la red de radio, en el que para el control de la transmisión de los datos de multicast y/o broadcast de un servicio multicast activado y/o de un servicio broadcast configurado, se ponen a disposición notificaciones, así como canales de transmisión por radio MC y/o broadcast.
Otras ventajas de la presente invención se
mostrarán en base a las siguientes figuras. Se muestra en
figura 1 como diagrama de bloques, la
utilización de procedimientos correspondientes a la invención en la
activación de un servicio IP MC,
figura 2 como diagrama de bloques, la
utilización de procedimientos correspondientes a la invención,
garantizando la movilidad entre los nodos de comunicaciones
dispuestos en la red básica,
figura 3 como diagrama de bloques, la
utilización de procedimientos correspondientes a la invención en la
transmisión de datos MC y/o broadcast.
En la figura 1 se representa en forma de un
diagrama de bloques la activación de un servicio MC. El usuario o
una aplicación correspondientemente prevista sobre una unidad móvil
de comunicaciones MS inicia la utilización de un servicio MC. La
unidad móvil de comunicaciones MS envía en una etapa 1, similarmente
a en la activación de un servicio PtP, una solicitud de activación,
un llamado Activate PDP Context Request a un nodo de comunicaciones
competente en la red básica, es decir, en general a un SGSN
competente. Este Activate PDP Context Request incluye la indicación
del nombre del punto de acceso (Access Point Name, APN), la
dirección PDP, el perfil QoS, el NSAPI ampliado o bien MC y otros
parámetros definidos para un servicio PtP. El APN indica a qué red
de lugar de origen o a qué dominio administrativo pertenece la
dirección MC IP. Esto puede utilizarse para deducir un GGSN
adecuado, por ejemplo en el caso de que no se active ningún servicio
MC sino un servicio PtP. La dirección PDP corresponde a la
dirección IP MC con la que la MS desea establecer un enlace. El
perfil QoS indica las capacidades QoS de la MS. El NSAPI ampliado o
bien MC corresponde al índice del servicio MC dentro del contexto MC
PDP.
Similarmente a en la activación de un servicio
PtP, pueden tomarse en una etapa 2 medidas de seguridad (Security
Functions), como por ejemplo la autentificación de la MS.
El nodo de comunicaciones, es decir, el SGSN,
comprueba si además de la autorización GPRS general para el
servicio MC solicitado, se exige una autorización especial y caso
afirmativo si el usuario la tiene. Posiblemente exija el servicio
MC correspondiente determinadas capacidades QoS. En el caso de que
la MS no pueda satisfacer estas exigencias de QoS, rechaza el SGSN
el Activate PDP Context Request. Caso contrario, crea el SGSN un
contexto MC para la correspondiente dirección IP MC y transmite las
capacidades QoS al perfil QoS del contexto MC, cuando no exista ya
un contexto MC para la correspondiente dirección IP MC en el SGSN.
Pero en el caso de que ya exista un contexto MC para la
correspondiente dirección IP MC y por parte del servicio MC no se
formule ninguna exigencia QoS especial, compara el SGSN las
capacidades MS QoS con el perfil QoS del contexto MC. Cada
parámetro individual del perfil QoS se coloca entonces en el
correspondiente mínimo de los correspondientes parámetros QoS del
contexto MC o bien de las capacidades MS QoS. El SGSN entra en una
etapa 3, que se denomina "Join IP Multicast" (entrar en IP
multicast), en el servicio IP MC para la correspondiente dirección
MC IP en el backbone (red principal) IP, en el caso de que se trate
de la primera MS que activa este servicio MC. Caso contrario, ya
ha entrado el SGSN en el servicio IP MC para la correspondiente
dirección MC IP en el backbone IP.
El SGSN envía en una etapa 4 un mensaje de
aceptación, un llamado Activate PDP Context Accept, exactamente
como en un servicio PtP a la MS. Este mensaje de aceptación
contiene en el MC-TMSI del servicio MC solicitado
el código de codificación MC, el MC NSAPI ampliado y otros
parámetros definidos para un servicio PtP. El
MC-TMSI es específico para un servicio MC y sirve
para poner en conocimiento (notificación) de la MS una transferencia
de datos MC. Todas las MS que han activado un determinado servicio
MC, observan los canales de señalización en cuanto a si existen
notificaciones con el MC-TMSI del correspondiente
servicio MC.
En la figura 2 se representa en base a un
diagrama de bloques la movilidad entre dos nodos de comunicaciones
o bien entre dos SGSN en la puesta a disposición de servicios
MC.
Una MS se mueve desde la zona de competencia de
un primer SGSN O antiguo a la zona de competencia de un segundo
SGSN N nuevo. La MS envía entonces en una etapa 1 una solicitud al
nuevo SGSN N para actualizar el sector de estancia (routing area),
una llamada "Routing Area Update Request" o solicitud de
actualización de área de enrutamiento. El nuevo SGSN N envía en una
etapa 2 una solicitud al SGSN O antiguo y solicita los contextos
correspondientes a la MS, una llamada Context Request. El antiguo
SGSN O envía a continuación en una etapa 3 todos los contextos
memorizados para este MS en el correspondiente mensaje de respuesta,
el llamado Context Response, al nuevo SGSN N. A su vez pueden
tomarse en una etapa 4 medidas de seguridad (Security Functions)
por parte del nuevo SGSN N. El nuevo SGSN N envía en una etapa 5 un
mensaje de acuse de recibo, un llamado Context Acknowledge Message,
al antiguo SGSN O, para indicar que él ha tomado el control sobre la
MS. Se toman entonces todas las medidas para la puesta a
disposición de los datos de autorización y seguridad en el nuevo
SGSN N y para el registro del nuevo SGSN N en el HLR. A continuación
evalúa el nuevo SGSN N la presencia de la MS, es decir, comprueba
si la MS está autorizada para recibir datos a través del nuevo SGSN
N. Además, comprueba el nuevo SGSN N cada servicio MC individual
que está indicado en el contexto MC PDP de la correspondiente MS.
Si entre ellos hay un servicio MC para el que en el nuevo SGSN N aún
no se haya archivado ningún contexto MC, entonces crea el nuevo
SGSN N el correspondiente contexto MC y entra en la etapa 6 en el
correspondiente servicio IP MC en el backbone (red principal) IP.
En el caso de que en el nuevo SGSN N ya existan contextos MC para
los servicios MC incluidos en el contexto MC PDP de la MS, entonces
compara el nuevo SGSN N los correspondientes perfiles QoS de sus
contextos MC con el perfil QoS de la MS y adapta los parámetros, si
es posible, correspondientemente. En el caso de que el nuevo SGSN N
utilice para un determinado servicio MC otro MC-TMSI
distinto al del antiguo SGSN O u otro código de codificación para
los datos MC de un determinado servicio MC, entonces se envían los
nuevos parámetros de la MS en una etapa 7. Ventajosamente se utiliza
en todos los SGSN el mismo MC-TMSI para la misma
dirección IP MC. El nuevo SGSN N puede ahora en una etapa 8 recibir
los correspondientes datos MC. Una transferencia (handover) o una
recolocación (relocation) pueden igualmente conducir al cambio de
SGSN. Aquí, contrariamente al cambio SGSN antes descrito, están
activados en paralelo al servicio MC también servicios PtP mediante
la MS. En este caso tiene lugar una señalización
handover/relocation, entre otros, entre ambos SGSN. Entonces envía
el SGSN O antiguo al SGSN N nuevo los contextos PDP de la MS, para
que el nuevo SGSN N pueda comprobar si puede seguir con estos
servicios o bien tiene los correspondientes recursos. De esta
manera obtiene el nuevo SGSN N también el contexto MC PDP de la MS.
Cuando el nuevo SGSN N ha aceptado la transferencia o la
recolocación, evalúa el mismo el contexto MC PDP y ejecuta las
correspondientes acciones con referencia a servicios MC.
En la figura 3 se representa en base a un
diagrama de bloques una posible transferencia de datos MC. Una
fuente MC (por ejemplo un servidor MC) con una determinada
dirección MC IP, que ofrece un determinado servicio MC, envía en
una etapa 1 datos MC, que son recibidos por al menos un SGSN con un
contexto MC asociado a la dirección MC IP. A continuación envía el
SGSN en una etapa 2 al menos una notificación o bien una información
a al menos una red de radio. Esta información contiene un
MC-TMSI asociado al correspondiente servicio MC y
todos los sectores de estancia en los que existen unidades de
comunicaciones móviles MS que han activado el correspondiente
servicio MC. La red de radio contesta en una etapa 3 mediante el
envío de una o varias solicitudes, las llamadas MC Service
Requests, al SGSN, que inician el establecimiento de canales de
transmisión MC. Posiblemente necesita la red de radio varios
canales de transmisión MC, por ejemplo para distintos sectores de
estancia. El SGSN envía entonces en una etapa 4 por cada solicitud
una solicitud de canal de transmisión MC, un llamado MC Bearer
Request Message, a la red de radio. Estas solicitudes contienen los
parámetros QoS que deben presentar los canales de transmisión MC
entre el SGSN y la MS. La red de radio envía por cada solicitud por
parte del SGSN en una etapa 5 una respuesta, una llamada MC Bearer
Response, al SGSN, con lo que se establece en cada caso un canal de
transmisión MC entre la red de radio y el SGSN. La red de radio
envía bajo indicación del MC-TMSI notificaciones a
todas las células de los sectores de estancia predeterminados por el
SGSN en los que se encuentran MS que han activado el
correspondiente servicio MC. Aquellas MS que han activado el
correspondiente servicio MC y que han recibido una notificación,
esperan un cierto tiempo a la llegada de un mensaje de indicación
de radio MC (MC Radio Assignement), que describe el canal de
transmisión por radio MC a través del que se transfieren los datos
MC. Si no recibe una MS ningún mensaje de indicación de radio MC de
este tipo, entonces envía la MS en una etapa 7 una solicitud, una
llamada MC Radio Request (solicitud de radio MC), a la red de
radio, para dar lugar al establecimiento de un canal de transmisión
por radio MC.
La red de radio establece uno o varios canales
de transmisión por radio MC y envía en una etapa 8 uno o varios
mensajes de indicación de radio MC correspondientes a todas las
células relevantes. Cuando el o bien los canales de transmisión MC
entre el SGSN y la red de radio han sido establecidos por completo,
inicia el SGSN en una etapa 9 la transmisión de los datos MC
recibidos de la correspondiente dirección IP MC a la red de radio.
La red de radio envía en una etapa 10 estos datos MC entonces por el
o los canal/es de transmisión por radio correspondiente/s. Si ya no
recibe el SGSN ningún otro dato MC, entonces libera el mismo el o
los canales de transmisión MC a la red de radio o bien estos
canales de transmisión son desconectados (MC Bearer Release) en una
etapa 11. Esto provoca que la red de radio desconecte igualmente en
una etapa 12 los correspondientes canales de transmisión por radio
(MC Radio Release). Esto se comunica a la correspondiente MS.
Claims (14)
1. Procedimiento para poner a disposición
servicios de multidifusión (multicast, MC) y/o de difusión general
(broadcast) de una red de comunicaciones móviles que incluye una red
de radio y una red básica, presentando el procedimiento al menos
las siguientes etapas:
- a.
- Transmisión de datos de multicast y/o broadcast de un servicio de multicast (MC) activado y/o un servicio de broadcast configurado por al menos una unidad móvil de comunicaciones desde una fuente MC a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través de al menos un nodo de comunicaciones (SGSN) dispuesto en la red básica, mediante un contexto memorizado en el nodo de comunicaciones (contexto MC) específico del servicio,
- b.
- Mando y control de la transmisión de los datos multicast a la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, a través del nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, de los que al menos hay uno, mediante un contexto específico para exactamente la unidad móvil de comunicaciones, de las que al menos hay una, con referencia al servicio multicast activado y memorizado en el nodo de comunicaciones y/o
- c.
- Emisión por difusión general (broadcast) de los datos de broadcast del servicio de broadcast configurado en un sector definido.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el contexto
específico para exactamente la unidad móvil de comunicaciones
(MS), de las que al menos hay una, se memoriza en la unidad móvil
de comunicaciones (MS), de las que al menos hay una.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o
2,
caracterizado porque el nodo de
comunicaciones (SGSN) dispuesto en la red básica, de los que al
menos hay uno, asume funciones de registro y señalización con
referencia al servicio de multicast activado y/o al servicio de
broadcast configurado.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque el nodo de
comunicaciones (SGSN) dispuesto en la red básica, de los que al
menos hay uno, utilizando medios definidos para servicios punto a
punto (servicios PtP), asume funciones de autentificación y
autorización específicas del usuario con respecto al servicio
multicast activado.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los datos multicast
y/o broadcast se codifican de manera específica para cada servicio
en la transmisión desde nodos de comunicaciones (SGSN) a la unidad
móvil de comunicaciones (MS) mediante un código de codificación
específico para cada servicio.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el nodo de
comunicaciones (SGSN) dispuesto en la red básica, de los que al
menos hay uno, controla el establecimiento y desconexión de canales
de transmisión.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque a cada servicio
multicast activado y/o broadcast configurado, se le asigna al menos
un MC-TMSI específico por cada servicio, basado
en cuanto a estructura básica en un TMSI conocido.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque para el contexto
específico para la unidad móvil de comunicaciones (MS) y memorizado
en el nodo de comunicaciones (SGSN), se elige un contexto PDP
específico.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el contexto
específico para la unidad móvil de comunicaciones (MS) con respecto
al servicio multicast activado y memorizado en el nodo de
comunicaciones (SGSN), incluye todos los parámetros específicos del
servicio de multicast activados por la unidad móvil de
comunicaciones (MS).
\newpage
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el contexto
específico para la unidad móvil de comunicaciones (MS) y memorizado
en el nodo de comunicaciones (SGSN) incluye para todos los
servicios multicast activados por la unidad móvil de comunicaciones
(MS) en cada caso todos los parámetros específicos.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el contexto
(contexto MC) memorizado en el nodo de comunicaciones (SGSN)
específico de cada servicio, incluye todos los parámetros
específicos para el servicio.
12. Procedimiento según la reivindicación
11,
caracterizado porque en el caso de un
servicio multicast, el contexto MC presenta una lista de aquellas
unidades de comunicaciones móviles (MS) que han activado el
servicio multicast.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque en el caso de un
servicio multicast, para la activación del servicio multicast se
utiliza una señalización PtP entre la unidad móvil de
comunicaciones (MS) de las que al menos hay una, y el nodo de
comunicaciones (SGSN), que incluye un NSAPI ampliado o bien MC.
14. Red de comunicaciones móviles para la puesta
a disposición de servicios multicast y/o broadcast, con al
menos
- a.
- una fuente MC,
- b.
- una red básica,
- c.
- una red de radio con una interfaz de radio para la transmisión inalámbrica de los datos multicast y/o broadcast a al menos una unidad móvil de comunicaciones (MS),
- d.
- un nodo de comunicaciones dispuesto en la red básica, en el que, para el control de la transmisión de los datos multicast y/o broadcast de un servicio multicast y/o broadcast activado, está previsto al menos en cada caso un contexto específico del servicio (contexto MC), que incluye todos los parámetros específicos del servicio y adicionalmente en el caso de un servicio multicast para todas las unidades de comunicaciones móviles (MS) que han activado el servicio multicast, en cada caso un contexto específico para la correspondiente unidad de comunicaciones móviles (MS) respecto al servicio multicast activado.
- e.
- un nodo de comunicaciones dispuesto en la red de radio, en el que para el control de la transmisión de los datos de multicast y/o broadcast de un servicio multicast activado y/o de un servicio broadcast configurado, se ponen a disposición notificaciones, así como canales de transmisión por radio MC y/o broadcast.
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