ES2342139T3 - Soporte de movilidad ip utilizando un registro de proxi de nodo movil. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para llevar a cabo un registro de nodo móvil que comprende las etapas de: recibir, en un dispositivo de comunicaciones inalámbricas, una señal de datos empaquetados desde un dispositivo terminal, indicando una necesidad de servicios móviles de datos; caracterizado por las etapas de iniciar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas un registro de nodo móvil en respuesta a dicha etapa de recepción al: monitorizar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas, dichos datos empaquetados para un Protocolo de Internet, IP, la dirección contenida en una solicitud de dirección IP; e iniciar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas, un registro de nodo móvil utilizando dicha dirección IP si dicha solicitud de dirección IP es para una dirección IP estática.
Description
Soporte de movilidad IP utilizando un registro
de proxi de nodo móvil.
La presente invención versa acerca de servicios
inalámbricos de datos. Más en particular, la presente invención
versa acerca de un procedimiento y un sistema novedosos y mejorados
para llevar a cabo un registro de proxi de nodo móvil de un
dispositivo terminal que solicita soporte de movilidad IP.
La interconexión de redes, es decir, la conexión
de redes de área local (LAN) individuales, se ha vuelto muy popular
rápidamente. La infraestructura y los protocolos asociados
denominados habitualmente como "Internet" se han vuelto bien
conocidos y ampliamente utilizados. En el núcleo de Internet está el
Protocolo de Internet (IP) que soporta el encaminamiento de
datagramas entre las LAN como es bien conocido en la técnica, y se
describe adicionalmente en la Solicitud de comentarios (RFC) 791
titulada, "INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL
SPECIFICATION", con fecha de septiembre de 1981.
El IP es un protocolo orientado a datagramas que
proporciona varios servicios, incluyendo direccionamiento. El
protocolo IP encapsula datos en un paquete IP para ser transmitido,
y fija información de direccionamiento a la cabecera del paquete.
Las cabeceras IP contienen direcciones de 32 bits que identifican
los anfitriones que envían y reciben. Estas direcciones son
utilizadas por dispositivos de encaminamiento intermedios para
escoger una ruta a través de la red para el paquete hacia su destino
final en la dirección prevista. Un concepto básico del
direccionamiento IP es que se pueden utilizar los prefijos iniciales
de la dirección IP para decisiones generalizadas de encaminamiento.
Por ejemplo, los primeros 16 bits de una dirección pueden
identificar Qualcomm, Inc., los primeros 20 bits identifican la
sede principal de Qualcomm, los primeros 26 bits identifican una
Ethernet particular en esa sede, y todos los 32 bits identifican un
anfitrión en esa Ethernet. Como ejemplo adicional, cada dirección
en la red IP de Qualcomm puede tener la forma (en "notación de
cuadrícula de puntos"): 129.46.xxx.xxx, en la que "xxx"
hace referencia a cualquier número entero permisible entre cero y
255.
Como es evidente por esta característica de
encaminamiento basada en prefijos del IP, las direcciones IP
contienen información geográfica implícita acerca de la ubicación
de un anfitrión particular en Internet. En otras palabras, cuando
cualquier dispositivo de encaminamiento en Internet recibe un
paquete que tiene una dirección IP de destino que comienza con
"129.46" el dispositivo de encaminamiento remite ese paquete en
una dirección particular hacia la red de Qualcomm, Inc. en San
Diego, California, EE. UU. Por lo tanto, el protocolo IP permite que
se encaminen datagramas que se han originado en cualquier nodo de
Internet en el mundo, dado que el punto de origen conoce la
dirección IP del punto de destino.
Según han crecido en popularidad la informática
móvil y el acceso móvil a Internet, ha surgido una necesidad para
proporcionar un soporte móvil de datos para terminales móviles, tal
como ordenadores portátiles o con formato de calculadora que
utilizan el protocolo IP. Sin embargo, como se acaba de mencionar,
el sistema de direccionamiento IP utilizado para el encaminamiento
de Internet contiene información geográfica implícita. En otras
palabras, si un usuario desea utilizar una dirección IP fija para
identificar su terminal móvil, los paquetes IP previstos para ese
terminal móvil no serán encaminados a ese terminal móvil cuando no
está en su red "local" (es decir, la red que abarca su
dirección IF fija) en ausencia de alguna técnica para
"reenviar" paquetes IP al terminal móvil.
Por ejemplo, supongamos que un usuario decide
sacar su terminal móvil de su red IP "local" en Qualcomm, Inc.
en San Diego, California, EE. UU. y llevárselo consigo en un viaje a
Palo Alto, California, EE. UU., y conectarse allí a la red IP de la
Universidad de Stanford mientras que sigue manteniendo su dirección
IP fija asignada a Qualcomm. Cualquier datagrama IF previsto para
el terminal móvil seguirá siendo encaminado a la red IF de Qualcomm
debido a la información de la ubicación geográfica implícita en la
dirección IP fija del terminal móvil. Dichos paquetes IP no serán
entregados al terminal móvil mientras esté lejos de su red
"local" a no ser que haya algún mecanismo colocado para
reenviar los paquetes IP desde la red IP de Qualcomm al terminal
móvil en su punto actual de conexión a Internet en la red IP de la
Universidad de Stanford en Palo Alto, California, EE. UU.
Para satisfacer esta necesidad, la RFC 2002,
titulada "IP Mobility Support", con fecha de octubre de 1996,
especifica mejoras en el protocolo que permiten un encaminamiento
transparente de datagramas IF a nodos móviles en Internet.
Utilizando las técnicas descritas en RFC 2002, cada nodo móvil puede
ser identificado siempre por su dirección IP "local", con
independencia de su punto actual de conexión a Internet. Mientras
que se encuentra alejado de su red IP local, se puede asociar un
terminal móvil con una dirección "atendida", proporcionando de
ese modo información de reenvío necesaria para encaminar datagramas
IP a su punto actual de conexión a Internet. La RFC 2002 consigue
esto al proporcionar un registro de la dirección atendida con un
"agente local". Este agente local reenvía datagramas IF
previstos para el terminal móvil utilizando una técnica denominada
"tunelización IP". La tunelización IP implica que el agente
local adjunta una nueva cabecera IP que contiene la dirección
atendida a cualquier paquete IP que tiene una dirección de destino
correspondiente a la dirección IP local del terminal móvil. Después
de llegar a la dirección atendida, un "agente foráneo" en la
dirección atendida elimina la cabecera de tunelización IP, y
entrega el paquete IP al terminal móvil en su punto actual de
conexión a Internet.
De esta forma, las técnicas de RFC 2002
proporcionan servicios móviles de datos para usuarios que desean
reubicar su punto de conexión del terminal móvil a Internet sin
tener que cambiar la dirección IP del terminal móvil. Esta
capacidad tiene varias ventajas. En primer lugar, permite que nodos
de origen en otro lugar en Internet envíen servicios
"push" periódicos al terminal móvil con independencia de
dónde esté. Dichos servicios pueden incluir cotizaciones de
acciones o correo electrónico. Esto obvia la necesidad de que el
usuario móvil "llame" a su red local o contacte de otra manera
con ella para recuperar información. Además, permite que el
terminal móvil se reubique tan a menudo como se desee, sin que
ningún punto de origen tenga que hacer un seguimiento de dónde está
ubicado en ese momento el terminal móvil.
Para aumentar la libertad de movilidad del
terminal móvil, muchos usuarios móviles utilizarán típicamente
dispositivos de comunicaciones inalámbricas, tal como teléfonos
móviles o celulares, para conectarse a Internet. En otras palabras,
muchos usuarios móviles utilizarán los dispositivos de
comunicaciones inalámbricas, denominados habitualmente
"estaciones móviles", o dispositivos MT2, como el punto de
acceso a la red terrestre. Según se utiliza en el presente
documento, "estación móvil" o "dispositivo MT2" hará
referencia a cualquier estación de abonado en la red pública
inalámbrica de radio que está prevista para ser utilizada mientras
está en movimiento o durante detenciones en puntos sin especificar.
Las estaciones móviles y los dispositivos MT2 incluyen unidades
portátiles (por ejemplo, teléfonos personales portátiles) y unidades
instaladas en vehículos, al igual que teléfonos de bucle local
inalámbrico (WLL).
La Fig. 1 ilustra un diagrama de bloques de alto
nivel de un sistema de comunicaciones inalámbricas de datos en el
que un terminal móvil (dispositivo TE2) (102) se comunica con una
Función de interfuncionamiento (IWF) (108) por medio de un sistema
de comunicaciones inalámbricas que incluye un dispositivo de
comunicaciones inalámbricas (dispositivo MT2) (104) y una Estación
base/un Centro de conmutación móvil (BS/MSC) (106). En la Fig. 1, la
IWF (108) sirve como punto de acceso a Internet. La IWF (108) está
acoplada, y a menudo se encuentra ubicada conjuntamente, con la
BS/el MSC (106), que puede ser una estación base inalámbrica
convencional como se conoce en la técnica. El dispositivo TE2 (102)
está acoplado al dispositivo MT2 (104), que a su vez está en
comunicación inalámbrica con la BS/el MSC (106) y la IWF (108).
Existen muchos protocolos que permiten
comunicaciones de datos entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF
(108). Por ejemplo, el Estándar interno IS-707.5 de
la Telecommunications Industry Association (TIA)/Electronics
Industries Association (EIA), titulado "Data Service Options for
Wideband Spread Spectrum Systems: Packet Data Services",
publicado en febrero de 1998, define requerimientos para el soporte
de una capacidad de transmisión de datos de paquetes en sistemas de
espectro de dispersión de banda ancha TIA/EIA IS-95,
de los que pueden ser parte la BS/el MSC (106) y la IWF (108).
IS-707.5 especifica un servicio portador de datos de
paquetes que puede ser utilizado para la comunicación entre el
dispositivo TE2 (102) y la IWF (108) por medio de la BS/el MSC
(106). Proporciona procedimientos que pueden aplicarse a múltiples
servicios de datos de paquetes, incluyendo el servicio de IP móvil
de RFC 2002, al igual que Datos de paquetes digitales celulares
(CDPD) que se describe en CDPD-1995, titulado
"Cellular Digital Packet Data System Specification, Version
1.1", publicado el 29 de enero de 1995 por el CDPD Forum,
Inc.
CDPD es un servicio de datos celulares AMPS
(analógico), que incluye parte de su propio soporte para la
movilidad. CDPD difiere del IP móvil de varias formas
significativas. La más notable, un módem CDPD tiene una dirección
IP asignada que pertenece a la red CDPD. Así que aunque un módem
CDPD puede itinerar en la red CDPD, no puede utilizar su dirección
IP fuera de la red CDPD de la misma forma que un terminal soportado
por IP móvil puede utilizar su dirección IP "local" fuera de
su red "local".
IS-707.5 también proporciona los
requerimientos para los protocolos de comunicaciones en los enlaces
entre el dispositivo TE2 (102) y el dispositivo MT2 (104) (la
interfaz R_{m}), entre el dispositivo MT2 (104) y la BS/el MSC
(106) (la interfaz U_{m}), y entre la BS/el MSC (106) y la IWF
(108) (la interfaz L).
Con referencia ahora a la Fig. 2, se muestra un
diagrama de las pilas de protocolo en cada entidad del Modelo de
Transmisión IS-707.5. La Fig. 2 se corresponde
aproximadamente con la Figura 1.4.2.1-1 de
IS-707.5. En el extremo izquierdo de la figura hay
una pila de protocolo, mostrada en un formato vertical convencional,
que muestra las capas de protocolo que están corriendo en el
dispositivo TE2 (102) (por ejemplo, el terminal móvil, el ordenador
portátil o con formato de calculadora). Se ilustra la pila TE2 de
protocolo como estando conectada de forma lógica con la pila de
protocolo del dispositivo MT2 (104) por la interfaz R_{m}. El
dispositivo MT2 (104), está ilustrado como que está conectado de
forma lógica a la pila de la BS/el MSC (106) por la interfaz
U_{m}. A su vez, la pila de protocolo de la BS/el MSC (106) está
ilustrada como que está conectada de forma lógica a la pila de
protocolo de la IWF (108) por la interfaz L.
Un ejemplo de la operación de la Fig. 2 es como
sigue. Una entidad de protocolo (202) de la capa superior, tal como
un programa de aplicación que está corriendo en el dispositivo TE2
(102) tiene una necesidad de enviar paquetes IP por Internet. Una
aplicación ejemplar puede ser un explorador de Web tal como Netscape
Navigator, o Microsoft Internet Explorer, o similar. El explorador
de Web solicita un Localizador universal de recursos (URL), tal
como http://www.qualcomm.com. Un protocolo de sistema de
nombres de dominio (DNS), también en los protocolos (202) de la
capa superior, convierte el nombre textual del anfitrión
www.qualcomm.com en una dirección IP numérica de 32 bits. El
Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP), también un
protocolo (202) de la capa superior, construye un mensaje GET para
el URL, y también especifica que se utilizará el Protocolo de
control de transmisión (TCP) para enviar el mensaje y que se utiliza
el puerto 80 TCP para operaciones HTTP.
El protocolo TCP, también un protocolo (202) de
la capa superior, establece una conexión con la dirección IP
especificada por el DNS, puerto 80, y transmite el mensaje HTTP GET.
El protocolo TCP especifica que se utilizará el protocolo IP para
el transporte del mensaje. El protocolo IP, un protocolo (204) de la
capa de red, transmite los paquetes TCP a la dirección IP
especificada. El Protocolo punto a punto (PPP), un protocolo (206)
de la capa de enlace, codifica los paquetes IP/TCP/HTTP y los
transmite por la interfaz R_{m} utilizando el protocolo (208) de
la capa de transmisión EIA-232 al puerto compatible
con EIA-232 en el dispositivo MT2. El protocolo PPP
está descrito en detalle en RFC 1661, titulado "The
Point-to-Point Protocol
(PPP)".
El protocolo EIA-232 (210) en el
dispositivo MT2 (104), pasa el paquete PPP transmitido a una
combinación del Protocolo de radio enlace (RLP) (212) y el
protocolo IS-95 (214) para ser transmitido al BS/MSC
(106) por la interfaz U_{m}. El protocolo RLP (212) está definido
en IS-707.2, y el protocolo IS-95
está definido en el IS-95 mencionado anteriormente.
Una pila complementaria de protocolo de la capa de transmisión en la
BS/el MSC (106), que incluye una combinación de protocolo RLP (216)
y protocolo IS-95 (218) recibe los paquetes PPP por
la interfaz U_{m}, y los pasa al protocolo (220) de la capa de
transmisión del MT2 por la interfaz L al protocolo (228) de la capa
de transmisión de la IWF. El protocolo (220) de la capa de
transmisión del MT2 y el protocolo (228) de la capa de transmisión
de la IWF están descritos en TIA/EIA IS-658
titulado, "Data Services Internetworking Function Interface
Standard for Wideband Spread Spectrum Digital Cellular
System".
El protocolo PPP (226) en la capa de enlace de
la IWF decodifica los paquetes PPP del dispositivo TE2 (102), y
sirve para terminar la conexión PPP entre el dispositivo TE2 (102) y
la IWF (108). Se pasan los paquetes decodificados del protocolo PPP
(226) al protocolo IP en los protocolos (224) de la capa de red de
la IWF (108) para su análisis, y un encaminamiento adicional a la
dirección IP especificada por el dispositivo TE2 (102) en la
cabecera del paquete IP (aquí, la dirección IP para
www.qualcomm.com). Si hay cualquier tarea del protocolo de la
capa superior que deba llevarse a cabo en la IWF (108), tal como
TCP, se lleva a cabo por los protocolos (222) de la capa
superior.
Suponiendo que el destino final de los paquetes
IP generados por el dispositivo TE2 (102) no es la IWF (108), se
reenvían los paquetes a través de los protocolos 224 de la capa de
red, los protocolos PPP (226) y los protocolos (228) de la capa de
transmisión de la IWF (108) al siguiente dispositivo (no mostrado)
de encaminamiento en Internet. De esta forma, se comunican los
paquetes IP del dispositivo TE2 (102) a través del dispositivo MT2
(104), de la BS/el MSC (106), y la IWF (108) hacia su destino final
previsto en Internet, proporcionando de ese modo servicios
inalám-
bricos de datos de paquetes para el dispositivo TE2 (102) conforme al modelo de transmisión del estándar IS-707.5.
bricos de datos de paquetes para el dispositivo TE2 (102) conforme al modelo de transmisión del estándar IS-707.5.
Como se ilustra en la Fig. 2, el estándar
IS-707.5 proporciona los requerimientos para
protocolos de comunicaciones en los enlaces entre un dispositivo
TE2 (102) y una IWF (108), incluyendo los requerimientos para las
interfaces R_{m}, U_{m} y L. Estos requerimientos y
procedimientos son aplicables para soportar los servicios de IP
móvil descritos en RFC 2002. Sin embargo, el
IS-707.5 no proporciona procedimientos para
establecer servicios de IP móvil en primera instancia. En otras
palabras, el IS-707.5 proporciona un marco para
soportar servicios de IP móvil, pero no proporciona procedimientos
para negociar servicios IF móviles, o registrar el dispositivo TE2
(102) con un agente local y un agente foráneo para servicios de IP
móvil. Estos procedimientos se encuentran en la propia RFC
2002.
La diferencia es importante cuando se considera
que típicamente debe existir por lo tanto alguna entidad de la capa
de aplicación en el dispositivo TE2 (102) para soportar el IP móvil.
Por desgracia, el software del sistema operativo más popular
para la informática personal, Microsoft Windows, no soporta el IP
móvil, y actualmente no está previsto que tenga dicho soporte. Como
resultado, los dispositivos TE2 que corren Microsoft Windows (o uno
de muchos otros sistemas operativos) no pueden utilizar su dirección
IP "local" cuando no están conectados a su red IP
"local". Esto evita que el usuario móvil se aproveche de los
beneficios de los servicios de IP móvil como servicios
"push" y entrega directa de correo electrónico mientras
están lejos de la red IP "local".
Lo que se necesita es un procedimiento y un
sistema para llevar a cabo un registro de IP móvil de un dispositivo
TE2, actuando el dispositivo MT2 como un proxi para el dispositivo
TE2 para establecer un soporte de IP móvil para el dispositivo
TE2.
La publicación de patente PCT número WO
97/48246, en nombre de Telefonaktiebolaget LM Ericsson, da a conocer
un procedimiento y un aparato asociado para proporcionar una
estación de comunicaciones inalámbricas con una dirección asignada
de forma dinámica que proporciona una dirección temporal para
encaminar datos a la estación de comunicaciones inalámbricas.
La presente invención, según está expuesta en
las reivindicaciones adjuntas, es un sistema y un procedimiento
novedosos y mejorados para llevar a cabo un registro de nodo móvil.
El procedimiento incluye la transmisión de señales, desde un
dispositivo terminal, una necesidad de servicios móviles de datos, e
iniciar, en un dispositivo de comunicaciones inalámbricas, un
registro de nodo móvil del dispositivo terminal en respuesta a la
etapa de transmisión de señales. El dispositivo terminal transmite
datos empaquetados, y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas
acoplado al dispositivo terminal monitoriza los datos empaquetados
en busca de direcciones de Protocolo de Internet (IP) contenidas en
una solicitud de dirección IP. El dispositivo de comunicaciones
inalámbricas inicia el registro del nodo móvil utilizando la
dirección IP si la solicitud de dirección IP es para una dirección
IP estática. El dispositivo de comunicaciones inalámbricas evita que
el dispositivo terminal envíe o reciba datos empaquetados cuando se
inicia el registro de nodo móvil, y permite que el dispositivo
terminal envíe y reciba datos empaquetados tras la finalización del
registro del nodo móvil. Como resultado, el registro de nodo móvil
se produce de forma transparente al dispositivo terminal, obviando
la necesidad de que el dispositivo terminal tenga su propio soporte
de IP móvil.
Las características, objetivos, y ventajas de la
presente invención serán más evidentes a partir de la descripción
detallada expuesta a continuación cuando se toma en conjunto con los
dibujos en los que los caracteres de referencia similares se
identifican de manera correspondiente de principio a fin, y en los
que:
La Fig. 1 ilustra un diagrama de bloques de alto
nivel de un sistema de comunicaciones inalámbricas de datos en el
que un dispositivo terminal se conecta a Internet por medio de un
dispositivo de comunicaciones inalámbricas;
la Fig. 2 es un diagrama de las pilas de
protocolo en cada entidad del Modelo de Transmisión
IS-707.5;
la Fig. 3 es un diagrama de estado de alto nivel
de la operación del dispositivo MT2 de la presente invención;
la Fig. 4 es un diagrama de las pilas de
protocolo de cada entidad de una realización de la presente
invención;
la Fig. 5 ilustra un diagrama de estado
expandido del estado 310 de modo de IP móvil de la Fig. 3;
la Fig. 6 es un diagrama de las pilas de
protocolo de cada entidad de una realización alternativa de la
presente invención; y
la Fig. 7 ilustra un diagrama de estado
expandido de una realización alternativa del modo 310 de IP móvil
de la Fig. 3.
Se pretende que la presente invención soporte de
forma transparente la movilidad para usuarios de dispositivos MT2
habilitados para servicios de datos. Se pretende que diversas
realizaciones de la presente invención soporten servicios de datos
bajo tres modelos distintos de uso.
El primer modelo de uso es uno en el que no se
soporta el IP móvil, pero se siguen soportando no obstante los
servicios de datos que utilizan una dirección IP asignada de forma
dinámica. En este primer modelo de uso, el Proveedor de servicios
de Internet (ISP) le asigna de forma dinámica una dirección IP al
dispositivo TE2 a la que está conectado en ese momento el
dispositivo TE2. Este primer modelo de uso no utiliza un soporte de
IP móvil, y no utiliza su dirección IP "local". Como resultado,
el dispositivo TE2 solo recibe los datos que solicita
explícitamente mientras está conectado al ISP, en vez de que se le
reenvíen datos desde su red IP local.
El segundo modelo de uso es uno en el que se
proporciona un soporte de IP móvil en el dispositivo MT2, como un
proxi en representación del dispositivo TE2. Este segundo modelo se
aplica a todos los usuarios móviles que desean tener soporte de IP
móvil, pero que no tienen un dispositivo TE2 que soporta un IP
móvil. Por ejemplo, usuarios de dispositivos TE2 tal como
ordenadores portátiles que están corriendo el sistema operativo
Microsoft Windows se encuentran en este segundo modelo de uso. En
este segundo modelo de uso, el dispositivo TE2 puede utilizar su
dirección IP "local" (es decir, la dirección IP
"permanente" asignada por su red local), si están conectados a
su red IP local, o están itinerando en una red inalámbrica que
permite un IP móvil. Este segundo modelo de uso también proporciona
un soporte de movilidad para dispositivos que integran el
dispositivo TE2 y el dispositivo MT2, tal como los denominados
"teléfonos inteligentes".
El tercer modelo de uso es uno en el que se
proporciona un soporte de IP móvil en el dispositivo TE2. Se puede
aplicar este tercer modelo de uso a los usuarios de dispositivos TE2
que tienen soporte de IP móvil, y por lo tanto no necesitan
servicios de proxi de un dispositivo MT2. Se pretende que las
diversas realizaciones de la presente invención satisfagan los
requerimientos de uno o más de estos tres modelos de uso.
Será evidente para una persona con un nivel
normal de dominio de la técnica que la presente invención como se
describe a continuación puede implementarse en muchas realizaciones
distintas de software, lógica física y hardware en
cada una de las entidades ilustradas en las figuras (dispositivo TE2
102, dispositivo MT2 104, BS/MSC 106 e IWF 108). El código de
software o el hardware de control utilizados realmente
para implementar la presente invención no es limitante de la
presente invención. Por lo tanto, se describirán la operación y el
comportamiento de la presente invención sin referencia específica al
código real de software, comprendiéndose que una persona con
un dominio normal de la técnica podría diseñar software y
hardware de control para implementar las diversas
realizaciones de la presente invención en base a la descripción del
presente documento.
Con referencia ahora a la Fig. 3, se ilustra un
diagrama de estado de alto nivel de la operación del dispositivo
MT2 de la presente invención. En la Fig. 3, el dispositivo MT2
comienza en el estado cerrado (308). En el estado cerrado (308) el
dispositivo MT2 no está en ese momento en una llamada, pero está
esperando que se efectúe una llamada. No se consideran las llamadas
desde equipo fijo de la red (es decir, aquellas en las que el
dispositivo MT2 es el punto llamado) en este estado, dado que
suponen que ya se le ha asignado al dispositivo MT2 una dirección
IP, o ya se ha registrado para un IP móvil. Si el dispositivo MT2 ya
se ha registrado para un IP móvil, no se encuentra en este estado
cerrado (308), sino más bien se encuentra en el estado (310) de modo
de IP móvil, expuesto con más detalle a continuación.
Cuando se inicia una llamada de datos de
paquetes desde el dispositivo TE2, el dispositivo MT2 pasa del
estado cerrado (308) al estado (304) de cuestionamiento de
movilidad habilitada. En el estado (304) de cuestionamiento de
movilidad habilitada, el dispositivo MT2 comprueba el valor del
elemento (302) de datos de movilidad para determinar si está
habilitado el soporte de movilidad (para IP móvil). En una
realización, el elemento (302) de datos de movilidad puede tener
uno de tres valores que pueden estar configurados opcionalmente por
el usuario móvil según desee por medio de, por ejemplo, una
interfaz de usuario e el dispositivo TE2 o en el dispositivo MT2.
Otras realizaciones pueden utilizar más o menos valores para
permitir que el usuario móvil tenga más o menos opciones de
configuración. Aún otras realizaciones no permiten la configuración
del usuario del elemento (302) de datos de movilidad. En aún otras
realizaciones, el elemento (302) de datos de movilidad no existe,
sino que, más bien, la decisión está codificada de forma inamovible
en el software de control.
El primer valor del elemento de datos de
movilidad está "inhabilitado". Cuando el elemento (302) de
datos de movilidad está "inhabilitado", el dispositivo MT2 no
soporta la negociación ni el registro de IP móvil. Como resultado,
todas las llamadas de datos de paquetes que se originaron cuando el
elemento (302) de datos de movilidad tenía el valor
"inhabilitado" utilizan el modo IP simple (306), expuesto con
más detalle a continuación.
El segundo valor es "si está disponible".
Cuando el elemento (302) de datos de movilidad es "si está
disponible", entonces el dispositivo MT2 proporcionará una
negociación y un registro de IP móvil a no ser que la
infraestructura (BS/MSC 106 e IWF 108) no soporten IP móvil o a no
ser que falle el registro de nodo móvil intentado por el
dispositivo MT2. Si cualquiera de las infraestructuras no soporta un
IP móvil o falla el intento de registro de nodo móvil, entonces el
dispositivo MT2 cambia el valor del elemento (302) de datos de
movilidad a "inhabilitado", y la llamada de datos de paquetes
se vuelve una llamada de modo (306) de IP simple. En otras palabras,
el valor "si está disponible" para el elemento (302) de datos
de movilidad permite al usuario del dispositivo TE2 y del
dispositivo MT2 obtener las ventajas del IP móvil cuando está
soportado por la infraestructura y se negocia con éxito, pero que
de lo contrario sigue permitiendo una llamada de datos de paquetes
sin soporte de IP móvil. En una realización en la que no se permite
al usuario móvil cambiar el valor del elemento (302) de datos de
movilidad, se utilizar este segundo valor. De forma alternativa,
siempre se puede configurar el elemento (302) de datos de movilidad
a "si está disponible", o puede ser omitido por completo,
eliminando la transición entre el estado (304) de cuestionamiento
de movilidad habilitada y el estado (306) de modo de IP simple.
El tercer valor es "exclusivamente". Cuando
el valor del elemento (302) de datos de movilidad es
"exclusivamente", entonces el dispositivo MT2 proporcionará
una negociación y un registro de IP móvil a no ser que la
infraestructura (BS/MSC 106 e IWF 108) no soporten un IP móvil o a
no ser que falle el registro de nodo móvil intentado por el
dispositivo MT2. Sin embargo, según se compara con el anterior valor
"si está disponible", si cualquiera de las infraestructuras no
soporta el IP móvil o falla el intento de registro de nodo móvil,
entonces el dispositivo MT2 no completa una llamada IP simple, sino
que más bien fuerza a que el intento de efectuar una llamada de
paquetes falle por completo. En otras palabras, el valor
"exclusivamente" para el elemento (302) de datos de movilidad
evita cualquier llamada de datos de paquetes aparte de una llamada
que soporta IP móvil de que se origine en el dispositivo
MT2.
MT2.
Si el valor del elemento (302) de datos de
movilidad es "inhabilitado", o si el valor del elemento (302)
de datos de movilidad es "si está disponible" pero la
infraestructura no soporta el IP móvil o falla el registro de nodo
móvil, entonces el dispositivo MT2 entrará el modo (306) de IP
simple en un intento de efectuar una llamada de datos de paquetes.
En una realización, el modo (306) de IP simple emplea el modelo de
transmisión convencional IS-707.5 según se ilustra
y se describe con referencia a la Fig. 2.
Si el valor del elemento (302) de datos de
movilidad es "si está disponible" o "exclusivamente", el
dispositivo MT2 pasa del estado (304) de cuestionamiento de
movilidad habilitada al modo (310) de IP móvil. Es en este modo
(310) de IP móvil en el que el dispositivo MT2 se ocupa de un
registro de nodo móvil para servicios de IP móvil como un proxi en
representación del dispositivo TE2 como se describe con más detalle
a continuación.
Con referencia ahora a la Fig. 4, se muestra un
diagrama de las pilas de protocolo de cada entidad de una
realización de la presente invención. Una diferencia significativa
entre el diagrama de la Fig. 4 y el de la Fig. 2 es que en la Fig.
4, existen capas adicionales de protocolo en el dispositivo MT2
(104) para soportar el registro de nodo móvil de la presente
invención. Estas capas adicionales de protocolo incluyen protocolo
PPP (415), protocolo IP (413), protocolo UDP (411) y protocolo IP
móvil (409). Hasta el punto en el que operan las capas de protocolo
de la Fig. 4 igual que las de la Fig. 2, no serán objeto de
expansión. Más bien, la siguiente exposición se centrará en las
diferencias entre la Fig. 4 y la Fig. 2.
Un ejemplo de la operación de la Fig. 4 es como
sigue. Una entidad de protocolo (402) de la capa superior, tal como
un programa de aplicación que corre en el dispositivo TE2 (102)
tiene una necesidad de enviar paquetes IP por Internet, de forma
similar a la entidad de protocolo (202) de la capa superior de la
Fig. 2. La aplicación genera un mensaje utilizando, por ejemplo,
cualquiera de los protocolos TCP o UDP, y se enmarca el paquete TDP
o UDP con el protocolo IP (404) utilizando la dirección IP de
destino. El protocolo (406) punto a punto (PPP) codifica los
paquetes IP y los transmite por la interfaz R_{m} utilizando el
protocolo (408) de la capa de transmisión EIA-232
al puerto compatible con EIA-232 en el dispositivo
MT2 que corre el protocolo EIA-232 (410).
Sin embargo, como se conoce en la técnica, para
establecer comunicaciones por un enlace punto a punto, cada extremo
del enlace PPP (aquí, el protocolo TE2 PPP 406 y el protocolo IWF
PPP 426) debe enviar en primer lugar paquetes de Protocolo de
control de enlace (LCP) para establecer, configurar y probar la
conexión de enlace de datos. Después de que se ha establecido el
enlace por el LCP, entonces el protocolo PPP (406) envía paquetes
de Protocolo de control de red (NCP) para configurar los protocolos
de la capa de red (aquí, el protocolo TE2 IP 404 y el protocolo IWF
IP 425). Después de que se haya configurado cada uno de los
protocolos de la capa de red, se pueden enviar datagramas de cada
protocolo de la capa de red por el enlace entre los mismos.
En una realización, el NCP para IP es el
Protocolo de control de IP (IPCP). El IPCP se describe en detalle
en RFC 1332, titulado "The PPP Internet Protocol Control Protocol
(IPCP)", publicado en mayo de 1992. El IPCP es responsable de la
configuración, habilitación e inhabilitación tanto el protocolo IP
TE2 (404) como el protocolo IP IWF (425) que corren en ambos
extremos del enlace punto a punto. Como se conoce en la técnica, el
IPCP utiliza solicitudes de configuración, que son mensajes que
pueden incluir una opción de configuración para la dirección de IP.
Esta porción de opción de configuración del mensaje de solicitud de
configuración proporciona una forma de negociar la dirección IP que
va a ser utilizada por el emisor de la solicitud de configuración
(aquí, el dispositivo TE2 102). Permite al emisor de la solicitud
de configuración indicar qué dirección IP se desea al especificar
la dirección IP, o solicitar que el par (aquí, la IWF 108)
proporcione una dirección IP dinámica al emisor. Si el emisor de la
solicitud de configuración configura el campo de la dirección IP en
la opción de configuración de la dirección IP todo a ceros,
entonces el par puede proporcionar una dirección IP dinámica al
enviar un ACK de configuración para la opción, y devolver una
dirección IP válida. Por otra parte, si el emisor de la solicitud
de configuración configura el campo de dirección IP en la opción de
configuración de la dirección IP a una dirección IP especificada,
el par puede indicar que la dirección IP especificada es aceptable
enviando un ACK de configuración para la opción. La presente
invención aprovecha las comunicaciones IPCP entre el dispositivo
TE2 (102) y la IWF (108) para determinar si actúa como un proxi, y
cuándo lo hace, para el dispositivo TE2 durante el registro de nodo
móvil.
La Fig. 5 ilustra un diagrama de estado
expandido del estado (310) de modo IP móvil de la Fig. 3. Cuando el
estado (304) de cuestionamiento de movilidad habilitada determina
que el elemento (302) de datos de movilidad no está inhabilitada,
pasa al subestado (502) de monitorización PPP. Se debe hacer notar
que es posible pasar desde cualquier subestado de la Fig. 5 al
subestado cerrando (516) si se termina la llamada. Sin embargo, en
aras de la simplicidad, la transición de la llamada terminada se
ilustra únicamente desde el subestado abierto (508) al subestado
cerrando (516).
En el subestado (502) de monitorización PPP, el
dispositivo MT2 (104) introduce una "espiga" de red en la pila
de protocolo del dispositivo MT2 entre los pares de protocolo RLP
(412) y de protocolo EIA-232 (410). En otras
palabras, el dispositivo MT2 (104) monitoriza y se examina los
paquetes PPP que pasan entre el protocolo EIA-232
(410) y el protocolo RLP (412). Esto permite que el dispositivo MT2
(104) monitorice los paquetes PPP según pasan entre el dispositivo
TE2 102 y la IWF (108).
El primer paquete LCP se introduce en la memoria
de almacenamiento temporal por el dispositivo MT2 (104) para su uso
después de una transferencia de llamada entre IWF como se describirá
a continuación con respecto al estado (504) de inicio de la
resincronización PPP. El dispositivo MT2 (104) continúa
monitorizando los paquetes PPP que están siendo intercambiados
entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF (108) hasta que el
dispositivo MT2 (104) detecta un paquete IPCP del dispositivo TE2
(102). Entonces, el dispositivo MT2 (104) examina este paquete IPCP
para determinar si se está solicitando una dirección IP estática o
dinámica en la opción de configuración de dirección IP de la
solicitud de configuración. Si el campo de la dirección IP contiene
una dirección IP que son todo ceros, entonces el dispositivo TE2
está solicitando una dirección dinámica. En dicho caso, no hay
ninguna solicitud para un soporte de IP móvil por el dispositivo TE2
(102), y el dispositivo MT2 (104) pasa a un modo (306) de IP simple
(Fig. 3).
Por otra parte, si el campo de la dirección IP
en la solicitud de configuración enviada por el dispositivo TE2
(102) contiene una dirección IP estática (es decir, no de ceros),
entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al estado (506) de
monitorización IPCP. En el estado (506) de monitorización IPCP, el
dispositivo MT2 (104) monitoriza los paquetes IPCP que están siendo
intercambiados entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF (108).
Específicamente, el dispositivo MT2 (104) examina los paquetes IPCP
para determinar si la solicitud de dirección IP estática realizada
por el dispositivo TE2 (102) ha sido aceptada por la IWF (108) con
un ACK de configuración.
Si la IWF (108) rechaza la solicitud de
dirección IP estática realizada por el dispositivo TE2 (102),
entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al estado (514) de
cuestionamiento de modo de movilidad, en el que comprueba el valor
del elemento (302) de datos de movilidad. Si el valor del valor del
elemento (302) de datos de movilidad es "si está disponible",
entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al estado (306) de modo IP
simple (Fig. 3) porque se supone que el usuario quedará satisfecho
con una llamada de IP simple (es decir, una dirección IP asignada
de forma dinámica) si no está disponible el soporte de IP móvil. Sin
embargo, si el valor del elemento (302) de datos de movilidad es
"exclusivamente", entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al
estado cerrando (516) porque se supone que el usuario no quedará
satisfecho con una llamada de IP simple.
Si la IWF (108) acepta la solicitud de dirección
IP estática realizada por el dispositivo TE2 (102), entonces el
dispositivo MT2 (104) pasa al estado (512) de registro móvil tras la
terminación de la negociación IPCP. En el estado (512) de registro
móvil, el dispositivo MT2 (104) inicia el protocolo PPP (415), el
protocolo IP (413), el protocolo UDP (411) y el protocolo (409) de
IP móvil. Entonces, el dispositivo MT2 (104) controla el flujo del
dispositivo TE2 (102). Según se utiliza en el presente documento,
"control de flujo" hace referencia a la etapa de evitar que el
dispositivo TE2 (102) envíe o reciba datos por su interfaz de la
capa de transmisión. En la realización de la Fig. 4, esta es el
enlace entre el protocolo EIA-232 (408) del
dispositivo TE2 y el protocolo EIA-232 (410) del
dispositivo MT2. Se puede utilizar un control de flujo de
software o hardware. Por ejemplo, en una realización,
el dispositivo MT2 (104) conmuta uno de los voltajes de las patillas
entre el dispositivo MT2 (104) y el dispositivo TE2 (102).
Al controlar el flujo del dispositivo TE2 (102),
el dispositivo MT2 (104), y específicamente el protocolo IP (413)
pueden volverse ahora el punto final IP para el propósito del
registro de nodo móvil. Esto permite que el dispositivo MT2 (104)
lleve a cabo un registro de nodo móvil en representación del
dispositivo TE2 (102), transparente al dispositivo TE2 (102).
Conceptualmente esto "desplaza" el punto final IP del
dispositivo TE2 (102), donde, de lo contrario, se encontraría, al
dispositivo MT2 (104).
El dispositivo MT2 (104) lee los elementos (510)
de datos de Registro de nodo móvil (MNR). En una realización, se
almacenan estos elementos de datos en un circuito (no mostrado) de
memoria no volátil. Estos elementos (510) de datos MNR son los
elementos de datos necesarios para llevar a cabo un registro de nodo
móvil. Estos elementos (510) de datos MNR incluyen la dirección IP
del agente foráneo, la clave de autenticación MD5, como se describe
en RFC 2002, y la dirección IP del agente local.
Entonces, el dispositivo MT2 (104) lleva a cabo
un registro de nodo móvil como se describe en RFC 2002 utilizando
la dirección IP estática solicitada por el dispositivo TE2 (102) y
los elementos (510) de datos MNR. Los detalles del registro de nodo
móvil se describen en RFC 2002, y por lo tanto no serán descritos en
detalle aquí. En resumen, el protocolo (409) de IP móvil envía un
mensaje de solicitud del agente foráneo al protocolo (421) de IP
móvil en la IWF (108). Se pasa hacia abajo este mensaje de solicitud
del agente foráneo al protocolo UDP (411). El protocolo UDP (411)
actúa como un servicio de datagramas como se conoce en la técnica, y
pasa el mensaje de solicitud del agente foráneo al protocolo IP
(413) en el que se empaqueta con la cabecera IP bien de la dirección
de difusión o la dirección de multidifusión de "todos los
dispositivos de encaminamiento" conforme a la RFC 2002.
Entonces, el protocolo IP (413) pasa el paquete
IP al protocolo PPP (415) que lo empaqueta en un paquete PPP y lo
reenvía al protocolo RLP (412) y al protocolo IS-95
(414) para su transmisión por la interfaz U_{m}. Un protocolo RLP
(416) y un protocolo IS-95 (418) complementarios en
la BS/el MSC (106) pasan los datos al protocolo (420) de la capa de
transmisión para su transmisión por la interfaz L al protocolo (428)
de la capa de transmisión.
Entonces, el protocolo PPP (426) desempaqueta
los paquetes PPP recibidos y los pasa al protocolo IP (425). El
protocolo IP (425) elimina la cabecera IP y encamina los paquetes al
protocolo UDP (423) que, a su vez, pasa el mensaje desempaquetado
de solicitud del agente foráneo al protocolo (421) de IP móvil. Si
el protocolo (421) de IP móvil está presente en la IWF (108),
entonces hay una entidad de agente foráneo residente en la IWF
(108), y responde con un mensaje de anuncio del agente que sigue de
nuevo el recorrido inverso al protocolo (409) de IP móvil en el
dispositivo MT2 (104).
Entonces, el protocolo (409) de IP móvil envía
un mensaje de registro de nodo móvil al agente foráneo en la IWF
(108). Si el mensaje de registro de nodo móvil es aceptable para el
agente foráneo, reenviará el mensaje de registro de nodo móvil a
una entidad del agente local residente en la red IP local del
dispositivo TE2 (es decir, una que abarca la dirección IP estática
solicitada por el dispositivo TE2 102).
Si el mensaje de registro de nodo móvil es
aceptable para el agente local, entonces el agente local crea una
unión de movilidad para el dispositivo TE2 (102) utilizando la
dirección "atendida" por el agente foráneo. Una unión de
movilidad, como se describe en RFC 2002, es un encaminamiento que
toma cualquier paquete IP previsto para el dispositivo TE2 (102)
que llega a la red local del dispositivo TE2 y lo reenvía al agente
foráneo utilizando tunelización IP.
Tras recibir la notificación de recepción del
agente local de que se ha creado una unión de movilidad, el agente
foráneo crea entonces una asociación entre la dirección IP interna
en el paquete tunelado (es decir, la dirección IP estática
solicitada por el dispositivo TE 102), y el "número de
teléfono" del dispositivo MT2 (104). Aquí, se utiliza la palabra
"número de teléfono" en su sentido más amplio para representar
el número de identificación del dispositivo MT2 (104). Según se
utiliza en el presente documento, se pretende que haga referencia
al Número de identificación móvil (MIN) del dispositivo MT2 (104), a
su Número de serie electrónico (ESN) o a otro identificador único
que el dispositivo MT2 (104) tiene registrado con la BS/el MSC (106)
como se conoce en la técnica. La IWF (108) mantiene esta conversión
de IP a MIN o de IP a ESN.
\newpage
Para llevar a cabo este registro de nodo móvil,
la presente invención vuelve a encaminar los paquetes IP desde el
protocolo RLP (412) al protocolo PPP MT2 (415) para garantizar la
entrega de los datos requeridos al software de registro de
nodo móvil que corre en el nivel de protocolo (409) de IP móvil de
la pila de protocolo del dispositivo MT2. Se debe hacer notar que
el protocolo PPP MT2 (415) no es una implementación completa de PPP
como se describe en RFC 1661. En la realización de la Fig. 4, el
protocolo PPP MT2 (415) no lleva a cabo ninguna negociación para un
establecimiento de protocolo o de enlace, solo enmarca, desenmarca y
lleva a cabo cualquier expresión de caracteres requerida de los
paquetes IP que son enviados y recibidos por el dispositivo MT2
(104) durante el estado (512) de registro móvil porque ya se ha
negociado el PPP entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF (108),
como se ha descrito anteriormente.
Si el registro de nodo móvil descrito
anteriormente y llevado a cabo durante el estado (512) de registro
de nodo móvil falla por cualquier razón, en una realización el
dispositivo MT2 (104) abandona el protocolo IP móvil (409), el
protocolo UDP (411), el protocolo IP (413) y el protocolo PPP (415),
y pasa al estado cerrando (516). Las razones posibles para el fallo
pueden incluir el rechazo del agente foráneo o del agente local del
mensaje de registro de nodo móvil. En otras realizaciones, el
dispositivo MT2 (104) puede intentar volver a sincronizar el PPP
con una dirección IP dinámica, en vez de con la dirección IP
estática solicitada por el dispositivo TE2.
De lo contrario, tras un registro con éxito de
nodo móvil en el estado (512) de registro móvil, el dispositivo MT2
abandona el protocolo IP móvil (409), el protocolo UDP (411), el
protocolo IP (413) y el protocolo PPP (415), y luego pasa al estado
abierto (508). En el estado abierto (508), el dispositivo MT2 (104)
actúa conforme al modelo de transmisión IS-707.5
como se muestra en la Fig. 2. Una vez se encuentra en este estado
abierto (508), los datos que llegan al protocolo RLP (412) del
dispositivo MT2 (104) se envían simplemente por la interfaz
EIA-232 entre el dispositivo TE2 (102) y el
dispositivo MT2 (104).
El dispositivo MT2 permanece en el estado
abierto (508) hasta que pasa una de tres cosas: se termina la
llamada, se transfiere la llamada del dispositivo MT2 (104) a una
IWF distinta, o se excede la vida útil del registro móvil. La
llamada se puede terminar de muchas formas. Por ejemplo, el usuario
puede pulsar una tecla (no mostrada) de "COLGAR" o similar en
el dispositivo MT2 (104), terminando de ese modo intencionalmente la
llamada de datos. Otro ejemplo es que el dispositivo TE2 (102) o la
IWF (108) terminan unilateralmente la sesión PPP entre ellos
mismos. En aún otro ejemplo, se puede terminar la llamada de datos
simplemente porque el enlace de radio entre el dispositivo MT2
(104) y la BS/el MSC (106) se degrada tanto que se corta la llamada.
Si se termina la llamada de una de estas formas, el dispositivo MT2
(104) pasa al estado cerrando (516).
En el estado cerrando (516), el dispositivo MT2
(104) lleva a cabo funciones de mantenimiento requeridas para
desconectar la pila de protocolo IP móvil (protocolo IP móvil 409,
protocolo UDP 411, protocolo IP 413, y protocolo PPP 415) si sigue
operativa. Además, el dispositivo MT2 (104) elimina la "espiga"
(417) de red si sigue operativa. Finalmente, se puede mostrar
cualquier mensaje apropiado de notificación del usuario (por
ejemplo, en una interfaz de usuario, no mostrada) o presentado de
lo contrario al usuario para indicar que no tuvo éxito el
procedimiento de registro de IP móvil. Opcionalmente, también se
puede mostrar una descripción más detallada de qué fallo se produjo
y una causa (si se conoce). Después de realizar cualquier
notificación y de completar cualquier tarea de mantenimiento, el
dispositivo MT2 (104) pasa entonces al estado cerrado (308) (Fig.
3).
De forma alternativa, mientras está en el estado
abierto (508), se puede transferir la llamada del dispositivo MT2
(104) a otro BS/MSC (106). Normalmente, esto ocurrirá según se mueva
el dispositivo MT2 (104) de una ubicación geográfica a otra que
está fuera del área de servicio de la BS/el MSC original (106). Si
los dos BS/MSC no están servidos por la misma IWF (108), entonces
se produce una transferencia de la llamada entre IWF. El dispositivo
MT2 (104) puede detectar esto bien al examinar el ID de zona de
paquete IS-95 o al observar un cambio en la
Identificación del sistema (SID), o en la Identificación de la red
(NID) de la BS/el MSC servidor (106). En cualquier caso, el
dispositivo MT2 pasará al estado (504) de inicio de la
resincronización PPP.
En el estado (504) de inicio de la
resincronización PPP, el dispositivo MT2 (104) inicia una
resincronización PPP con la IWF (108) al enviar el primer paquete
LCP que fue introducido en la memoria de almacenamiento temporal al
principio de las negociaciones PPP como se ha descrito
anteriormente. Esto ejecuta un intercambio de paquetes LCP en
reacción desde la IWF (108). Tras detectar este intercambio de
paquetes LCP, el dispositivo MT2 pasa entonces de nuevo al estado
(502) de monitorización PPP, como se ha descrito anteriormente.
Por otra parte, si durante el estado abierto
(508), se excede la vida útil de registro móvil como se define en
RFC 2002, el dispositivo MT2 (104) pasa directamente de nuevo al
estado (512) de registro móvil para volver a negociar el registro
de nodo móvil como se ha descrito anteriormente.
Por lo tanto, en la realización de la Fig. 4, se
elevan las capas adicionales de protocolo en el dispositivo MT2
(104) (protocolo PPP 415, protocolo IP 413, protocolo UDP 411 y
protocolo IP móvil 409) solo para llevar a cabo un registro de nodo
móvil en el estado (512) de registro móvil, y se desconectan después
de abandonar el estado (512) de registro móvil. Todo el tráfico IP
durante el tiempo en el que estas capas adicionales de protocolo
están en funcionamiento se inicia y termina en el dispositivo MT2
(104). Conceptualmente, esto "desplaza" el punto final IP
desde el dispositivo TE2 (102) durante el registro de nodo móvil, y
luego de nuevo al dispositivo TE2 (102) durante la terminación del
registro de nodo móvil. De esta forma, el dispositivo MT2 (104)
sirve como un proxi para el dispositivo TE2 (102) durante el
registro de nodo móvil, obviando la necesidad de que el dispositivo
TE2 (102) tenga un soporte propio de movilidad IP.
La Fig. 6 muestra un diagrama de las pilas de
protocolo de cada entidad de una realización alternativa de la
presente invención. Una diferencia significativa entre la Fig. 6 y
la Fig. 4 es que en la realización de la Fig. 6, existe una
relación entre pares entre el dispositivo MT2 (104) y el dispositivo
TE2 (102) en el nivel PPP. Se hace notar que el protocolo PPP_{R}
(605) del dispositivo MT2 (104) sirve como la terminación del
protocolo PPP_{R} (606) del dispositivo TE2 (102). También se
hace notar que el protocolo PPP_{U} (626) de la IWF (108) sirve
como la terminación del protocolo PPP_{U} (615) del dispositivo
MT2 (104). A diferencia de la Fig. 4, estos enlaces de PPP_{R} y
PPP_{U} sobreviven en el dispositivo MT2 (104) después de un
registro de nodo móvil.
Se explicará la operación de la Fig. 6 también
con referencia al diagrama de estados de la Fig. 7. La Fig. 7 es un
diagrama de estados de una realización alternativa del modo (310) de
IP móvil de la Fig. 3. El dispositivo MT2 (104) comienza a
monitorizar el estado PPP_{R} (702). En el estado PPP_{R} (702)
de monitorización, el dispositivo MT2 (104) inicia el protocolo
PPP_{R} (605) y negocia el enlace PPP_{R} entre el dispositivo
MT2 (104) y el dispositivo TE2 (102). El dispositivo MT2 (104)
también introduce el primer paquete LCP recibido del dispositivo
TE2 (102) en la memoria de almacenamiento temporal para su uso en
una resincronización PPP posterior, si se requiere.
El dispositivo MT2 (104) continúa monitorizando
el enlace PPPR en busca de la solicitud de configuración IPCP del
dispositivo TE2. Tras detectar la solicitud de configuración IPCP
del dispositivo TE2, el dispositivo MT2 (104) examina el campo de
dirección IP. Si la dirección IP solicitada es dinámica, es decir,
son todo ceros, entonces el dispositivo MT2 (104) pasa a iniciar la
resincronización del estado PPP (704).
En el inicio de la resincronización del estado
PPP (704), el dispositivo MT2 (104) detiene el protocolo PPP_{R}
(605), y reenvía el paquete LCP original (introducido en la memoria
de almacenamiento temporal antes en el estado (702) de
monitorización PPP_{R}) a la IWF (108), iniciando de ese modo un
enlace PPP directamente entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF
(108). Esto se lleva a cabo para evitar la sobrecarga de correr el
protocolo PPP_{R} (605) y el protocolo PPP_{U} (615) en el
dispositivo MT2 (104) para una llamada IP simple. Dado que se
solicitó una dirección dinámica, las capas adicionales PPP en el
dispositivo MT2 (104) son innecesarias, y se aplica el modelo de
transmisión IS-707.5 normal de la Fig. 2.
Sin embargo, si la solicitud de configuración
IPCP del dispositivo TE2 contiene una dirección IP estática,
entonces el dispositivo MT2 (104) pasa a negociar el estado
PPP_{U} (706) después de que se ha negociado por completo el
enlace PPP_{R} en el estado (702) de monitorización PPP_{R}. Una
vez se encuentra en el estado PPP_{U} negociado (706), el
dispositivo MT2 (104) inicia las capas adicionales en la pila de
protocolo de MT2, incluyendo el protocolo IP móvil (609), el
protocolo UDP (611), el protocolo IP (613), y el protocolo PPP_{U}
(615). El dispositivo MT2 (104) también controla el flujo del
dispositivo TE2 (102). De nuevo, el control del flujo hace
referencia a evitar que el dispositivo TE2 (102) envíe o reciba
ningún dato por la interfaz R_{M}.
Entonces, el dispositivo MT2 (104) negocia el
enlace PPP_{U} entre el protocolo PPP_{U} (615) y el protocolo
PPP_{U} (626). En la negociación del enlace PPP_{U}, el
dispositivo MT2 (104) utiliza los mismos parámetros que los
solicitados por el dispositivo TE2 (102) durante la negociación del
enlace PPP_{R}. Específicamente, se utiliza la dirección IP
estática solicitada por el dispositivo TE2 (102) del dispositivo MT2
(104) por el dispositivo MT2 al negociar el enlace PPP_{U} con la
IWF (108).
Durante la negociación del enlace PPP_{U}, el
dispositivo MT2 (104) monitoriza los paquetes IPCP devueltos por la
IWF (108). Si la IWF (108) rechaza la solicitud de configuración
IPCP que contiene la dirección IP estática, entonces el dispositivo
MT2 (104) pasa al estado (708) de modo de movilidad.
En el estado (708) de modo de movilidad, se
comprueba el elemento (302) de datos de movilidad. Si el valor del
elemento (302) de datos de movilidad es "si está disponible",
entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al inicio de la
resincronización del estado PPP (704) en preparación para un intento
de llamada IP simple en el modo (306) de IP simple. Si el valor del
elemento (302) de datos de movilidad es "IP móvil
exclusivamente", entonces el dispositivo MT2 (104) pasa al
estado cerrando (710). El estado cerrando (710) tiene un
funcionamiento similar al estado cerrando (516) de la Fig. 5.
Si la IWF (308) acepta la solicitud de
configuración IPCP que contiene la dirección IP estática, entonces
el dispositivo MT2 (104) pasa al estado (712) de registro móvil. La
condición del sistema tras la entrada al estado (712) de registro
móvil es que desde el punto de vista del dispositivo TE2 (102), la
dirección IP del dispositivo MT2 (104) parece ser la de la IWF
(108). Además, desde el punto de vista de la IWF (108), la dirección
IP del dispositivo MT2 (104) parece ser la del dispositivo TE2
(102). En otras palabras, el dispositivo MT2 (104) mantiene dos
direcciones IP entre el protocolo PPP_{R} (605) y el protocolo
PPP_{U} (615). Como resultado, el dispositivo MT2 (104) pasa
paquetes PPP entre el protocolo PPP_{R} (605) y el protocolo
PPP_{U} (615) sin consideración de las direcciones IP.
El estado (712) de registro móvil es muy similar
al estado (512) de registro móvil de la Fig. 5, con algunas
excepciones significativas. En primer lugar, en el estado (712) de
registro móvil, se pasan los paquetes de registro móvil desde el
protocolo PPP_{U} (615) hasta el protocolo IP (613) en vez de al
protocolo PPP_{R} (605). Esto es distinto de la operación de las
Figuras 4 y 5 en el sentido de que el encaminamiento de los paquetes
de registro móvil se produce en una capa superior en la pila de
protocolo MT2. En segundo lugar, no se necesita ninguna espiga de
red en la realización de la Fig. 6 porque el protocolo PPP_{U}
(615) sirve para terminar el enlace PPP entre el dispositivo MT2
(104) y la IWF (108). Como resultado, todos los paquetes PPP
intercambiados durante la negociación con la IWF (108) se originan
y terminan con el propio dispositivo MT2 (104), en vez de que el
dispositivo MT2 (104) tengan que "escuchar" la negociación
entre el dispositivo TE2 (102) y la IWF (108), como es el caso con
respecto a la realización de las Figuras 4 y 5.
Si el registro de nodo móvil tiene éxito en el
estado (712) de registro móvil, entonces el dispositivo MT2 (104)
pasa al estado abierto (714). El estado abierto (714) es muy similar
al estado abierto (508) de la Fig. 5. Una diferencia significativa
entre la realización de la Fig. 7 y de la Fig. 5 es que en la Fig. 7
el protocolo PPP_{R} (605) y el protocolo PPP_{U} (615)
permanecen en su lugar durante el estado abierto (714). Como
resultado, los paquetes IP al llegar al dispositivo MT2 por la
interfaz U_{m} son encaminados por el protocolo RLP (612) al
protocolo PPP_{U} (615), y a su vez al protocolo PPP_{R} (605) y
luego al protocolo EIA-232 (610), en vez de
directamente al protocolo EIA-232 (610). De forma
similar, todos los paquetes IP recibidos por el dispositivo MT2
(104) por la interfaz R_{m} son encaminados por el protocolo
EIA-232 (610) al protocolo PPP_{R} (605), y a su
vez al protocolo PPP_{U} (615) y al protocolo RLP (612), en vez de
directamente al protocolo RLP (612).
Si se produce una transferencia de llamada entre
IWF durante el estado abierto (714), entonces el dispositivo MT2
(104) pasa al estado de inicio de la resincronización PPP (708). El
estado de inicio de la resincronización PPP (708) funciona de forma
similar al del estado (504) de inicio de la resincronización PPP.
Sin embargo, se debe hacer notar que en un estado de inicio de
resincronización PPP (708), solo se vuelve a negociar el enlace
PPP_{U} en vez del enlace PPP_{R}. Como resultado, el enlace
PPP_{R} permanece sin cambios, haciendo que la transferencia de
llamada entre IWF sea transparente al dispositivo TE2 (102) y, por
lo tanto, no se requieren paquetes LCP introducidos en la memoria
de almacenamiento temporal.
Si se termina la llamada mientras se está en el
estado abierto (714) (o en efecto, cualquier otro estado de la Fig.
7), el dispositivo MT2 (104) pasa al estado cerrando (710). El
estado cerrando (710) es muy similar al estado cerrando (516) de la
Fig. 5. Sin embargo, en el estado cerrando (710), no existe ninguna
espiga de red que necesite ser eliminado. Además, dependiendo del
momento de la finalización de la llamada, pueden seguir habiendo
algunos casos de PPP que están a mitad de la negociación. En
cualquier caso, el dispositivo MT2 (104) detiene el protocolo IP
móvil (609), el protocolo UDP (611), el protocolo IP (613), el
protocolo PPP_{R} (605), y el protocolo PPP_{U} (615) si están
corriendo. Como en la realización de la Fig. 5, se puede mostrar
opcionalmente la razón del fallo de la llamada.
Por lo tanto, en la realización de la Fig. 6,
las capas adicionales de protocolo en el dispositivo MT2 (104) (en
sentido descendente, protocolo IP móvil (609), protocolo UDP (611),
y protocolo IP (613)) se elevan solo para llevar a cabo un registro
de nodo móvil en el estado (712) de registro móvil, y son
desconectadas después de abandonar el estado (712) de registro
móvil. Sin embargo, el protocolo PPP_{R} (605) y el protocolo
PPP_{U} (615) permanecen intactos durante el estado abierto
(714). De esta forma, el dispositivo MT2 (104) sirve como un proxi
para el dispositivo TE2 (102) durante el registro de nodo móvil,
obviando la necesidad de que el dispositivo TE (102) tenga su
propio soporte de movilidad IP.
Claims (8)
1. Un procedimiento para llevar a cabo un
registro de nodo móvil que comprende las etapas de:
- recibir, en un dispositivo de comunicaciones inalámbricas, una señal de datos empaquetados desde un dispositivo terminal, indicando una necesidad de servicios móviles de datos; caracterizado por las etapas de
- iniciar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas un registro de nodo móvil en respuesta a dicha etapa de recepción al:
- monitorizar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas, dichos datos empaquetados para un Protocolo de Internet, IP, la dirección contenida en una solicitud de dirección IP; e
- iniciar, en dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas, un registro de nodo móvil utilizando dicha dirección IP si dicha solicitud de dirección IP es para una dirección IP estática.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que dicha etapa de iniciar un registro de nodo móvil comprende
la etapa de que dicho dispositivo de comunicaciones inalámbricas
evita que dicho dispositivo terminal envíe o reciba dichos datos
empaquetados.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, que
comprende, además, la etapa de que dicho dispositivo de
comunicaciones inalámbricas permita que dicho dispositivo terminal
envíe y reciba datos empaquetados tras la terminación de dicho
registro de nodo móvil.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que dicha etapa de monitorización incluye examinar paquetes
intercambiados entre dicho dispositivo de comunicaciones
inalámbricas y dicho dispositivo terminal.
5. Un sistema para llevar a cabo el registro de
nodo móvil, que comprende:
- un dispositivo terminal (106) para señalizar una necesidad de servicios móviles de datos al transmitir datos empaquetados; caracterizado por:
- un dispositivo (104) de comunicaciones inalámbricas para iniciar el registro de nodo móvil de dicho dispositivo terminal (106) en respuesta a dicha señalización, en el que dicho dispositivo (104) de comunicaciones inalámbricas monitoriza dichos datos empaquetados en busca de una dirección de Protocolo de Internet, IP, contenida en una solicitud de dirección IP, e inicia el registro de nodo móvil utilizando dicha dirección IP si dicha solicitud de dirección IP es para una dirección IP estática.
6. El sistema de la reivindicación 5, en el que
dicho dispositivo (104) de comunicaciones inalámbricas evita que
dicho dispositivo terminal (106) envíe o reciba dichos datos
empaquetados cuando se inicia el registro de nodo móvil.
7. El sistema de la reivindicación 6, en el que
dicho dispositivo (104) de comunicaciones inalámbricas permite que
dicho dispositivo terminal (106) envíe y reciba datos empaquetados
tras la terminación de dicho registro de nodo móvil.
8. El sistema de la reivindicación 7, en el que
dicho dispositivo (104) de comunicaciones inalámbricas examina los
paquetes intercambiados entre dicho dispositivo (104) de
comunicaciones inalámbricas y dicho dispositivo terminal (106)
cuando se monitorizan dichos datos empaquetados en busca de dicha
dirección IP.
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