ES2349652T3

ES2349652T3 - Método y dispositivos para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos.

Info

Publication number: ES2349652T3
Application number: ES05824593T
Authority: ES
Inventors: Hannes Ekstrom; Per Hans Ake Willars; Reiner Ludwig
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2011-01-07
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: US8175074B2; ATE476077T1; EP1964426A1; US10785784B2; US20170127438A1; US9826542B2; PL1964426T3; WO2007068266A1; US20120155418A1; JP2009518904A; CN101326845A; CA2632126C; CN101326845B; DE602005022638D1; AU2005339233B2; US9560669B2; US20180049216A1; AU2005339233A1; EP1964426B1; US9198085B2

Abstract

Un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1, RNC1) que está adaptado para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1), en el que una pluralidad de clases de servicio que se refieren a la calidad de servicio están preconfiguradas y una clase de servicio seleccionada es seleccionada de la citada pluralidad de clases de servicio para la transmisión, en el que un primer contexto de transmisión (PDP1) es establecido entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado primer contexto de transmisión asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión, en el que un segundo contexto de transmisión (RAB1, RB1) es establecido entre el nodo de acceso (NB1, RNC1) y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado segundo contexto de transmisión asociado con un segundo conjunto de atributos para definir una segunda calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión, en el que la clase de servicio seleccionada determina el primer conjunto de atributos mediante una primera única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo y la clase de servicio seleccionada determina el segundo conjunto de atributos mediante una segunda única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso, en el que la clase de servicio seleccionada es especificada mediante un tercer conjunto de atributos que es enviado al menos a uno del nodo de red de núcleo y del nodo de acceso, y en el que las funciones de mapeo primera y/o segunda determinan el primer conjunto de atributos y/o el segundo conjunto de atributos del tercer conjunto de atributos.

Description

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio y un

5 equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario. Se describen también dispositivos y programas de software que realizan la invención.

Antecedentes de la invención

10 En muchos casos, se necesita enviar paquetes de datos entre un equipo de usuario de telefonía móvil y una entidad de servicio. Las transmisiones pueden ser llevadas a cabo tanto en el sentido de enlace descendente como de enlace ascendente. Por ejemplo, un servidor puede enviar diferentes flujos de paquetes para sonido y vídeo al equipo de usuario en una sesión de transmisión en tiempo real. El

15 equipo de usuario puede enviar datos a la entidad de servicio o puede iniciar una sesión de transmisión en tiempo real mediante señalización de control. La entidad de servicio puede también ser otro equipo de usuario de telefonía móvil. La transmisión se lleva a cabo sobre una red de telefonía móvil y la entidad de servicio puede ser parte de la red de telefonía móvil o es capaz de intercambiar paquetes de datos con la

20 red.

Redes de telefonía móvil habituales comprenden una red de núcleo con nodos de red de núcleo, por ejemplo un Serving General packet radio service Support Node (SGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General Servidor) o una Gateway General packet radio service Support Node (GGSN – Nodo de Soporte de

25 servicio de radio en paquetes General de Puerta de Enlace). Los nodos de red de núcleo permiten el intercambio de datos con redes externas tales como la Internet o redes de telefonía móvil o fija de otros operadores. Además, las redes de telefonía móvil habituales comprenden una o más redes de acceso con nodos de red de acceso para controlar la transmisión por radio al equipo de usuario, designados comúnmente,

30 por ejemplo, como controladores de estación de base, Radio Network Controllers (RNC – Controladores de Red de Radio), Nodo B o estaciones transceptoras de base.

Dependiendo del tipo de tráfico en paquetes, los requisitos para la transmisión difieren significativamente. Por ejemplo, la transmisión de voz requiere bajo retardo y baja fluctuación mientras que una cantidad limitada de errores puede ser aceptable. Las sesiones de transmisión en tiempo real que utilizan memorias temporales de paquetes permiten típicamente mayores retardos y fluctuación y el receptor puede generalmente también corregir u ocultar errores, mientras que la transferencia de ficheros puede a menudo ser llevada a cabo como tráfico de mejor esfuerzo pero normalmente requiere datos libres de errores. Además, los operadores pueden elegir ofrecer diferentes Qualities of Service (QoS -Calidades de Servicio) dependiendo del contrato del usuario, es decir, pueden elegir llevar a cabo diferenciación de usuario. De acuerdo con esto, la provisión de una calidad de servicio definida es un concepto importante en el control del tráfico de datos, como se describe por ejemplo en la especificación técnica 3GPP 23.107 V 6.3.0 del 3rd Generation Partnership Project (Proyecto de Colaboración de 3ª Generación) “Quality of Service (QoS) concept and architecture”.

La calidad de servicio relativa a una transmisión de datos que afecta a nodos de la red de telefonía móvil y al equipo de usuario se define en diferentes contextos. El equipo de usuario y un nodo de red de telefonía móvil negocian un contexto de PDP (Packet Data Protocol – Protocolo de Datos en Paquetes) que especifica parámetros para la transmisión de paquetes de datos a y desde el equipo de usuario. Además, se establecen otros contextos para diferentes enlaces entre la entidad de servicio y el equipo de usuario, por ejemplo un portador de radio entre un nodo de acceso y el equipo de usuario, que especifica los parámetros de transmisión en el enlace de radio. Los parámetros de los demás contextos son determinados normalmente de acuerdo con el contexto de PDP. Los flujos de paquetes entre la entidad de servicio y el equipo de usuario son a continuación mapeados a estos contextos y transmitidos de acuerdo con ellos.

Todos los diferentes contextos afectan a atributos para especificar parámetros individuales del tráfico. En las redes de telefonía móvil actuales está definida una pluralidad de tales atributos y pueden indicar valores bien binarios o numéricos. De acuerdo con esto, existe un elevado número de posibles combinaciones para los valores de tales atributos. En la negociación o especificación de los atributos para un contexto, también el equipo de usuario puede estar implicado. Dependiendo del fabricante, modelo y software, el equipo de usuario puede tener diferentes requisitos y comportamiento en el procedimiento de especificación del contexto, es decir el ajuste de los atributos puede también depender del equipo de usuario. Este problema puede ser parcialmente solucionado llevando a cabo una configuración específica para el equipo de usuario de acuerdo con el operador de la red, el fabricante del equipo de usuario y el tipo. Esto es, no obstante, inconveniente para el usuario y resuelve este problema sólo parcialmente.

El concepto de servicios diferenciados permite marcar en la cabecera de un paquete de datos qué calidad de servicio debe ser utilizada cuando se maneja el paquete. Un correspondiente campo de cabecera se define por ejemplo en diferentes versiones del Internet Protocol (IP – Protocolo de Internet). No obstante, el marcado de los paquetes de datos no permite transmitir información sobre la calidad de servicio a todos los nodos que controlan la calidad de una transmisión de datos en una red de telefonía móvil porque no todos los nodos están adaptados para evaluar las cabeceras. Por ejemplo si la transmisión de paquetes implica fragmentación de paquete y/o encriptación con posterior reensamblado o desencriptación, las cabeceras no están normalmente accesibles para nodos que manejan paquetes encriptados o fragmentos de paquetes.

De acuerdo con esto, es un problema especificar la calidad de servicio que los nodos en una red de telefonía móvil utilizan para el manejo de paquetes de datos. Además, es también difícil para los operadores especificar cómo se comparten los recursos controlados por los nodos en una red de telefonía móvil entre diferentes niveles de la calidad de servicio.

La solicitud de patente EP 1 250 022 ya describe un sistema para proporcionar calidad de servicio en un sistema de telecomunicaciones tal como un UMTS u otro sistema de tercera generación. Para el control de sesión con establecimiento de portador activado mediante política el sistema comprende una base de información que incluye atributos de servicio de QoS y clases de servicio de QoS y está provisto con interfaces para preguntas desde RNC, SGSN y GGSN. No obstante, la introducción de una base de información requiere importantes adaptaciones en las redes de telefonía móvil existentes.

Resumen

Es un objeto de la presente invención proporcionar una solución simple para especificar la calidad de servicio para el manejo de paquetes de datos en una red de telefonía móvil.

De acuerdo con la invención, se lleva a cabo el método descrito en la reivindicación 1. Además, la invención se realiza en una red de telefonía móvil tal como se describe en la reivindicación 9, un dispositivo de control tal como se describe en la reivindicación 10 y un programa de ordenador tal como se describe en la reivindicación 13. Realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

En el método propuesto, se transmiten paquetes de datos entre una entidad de servicio y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil. La red de telefonía móvil comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario. Los paquetes de datos pueden ser transmitidos por el nodo de acceso y el nodo de red de núcleo. Además o alternativamente, otras entidades bajo el control de uno de los nodos pueden manejar los paquetes de datos, por ejemplo un planificador en un Nodo B que está controlado por un RNC como nodo de acceso.

Una pluralidad de clases de servicio relativas a la calidad de servicio está preconfigurada. Por ejemplo, el operador puede elegir utilizar un número especificado de clases de servicio preconfiguradas para la transmisión en la red de telefonía móvil y para llevar a cabo todas las transmisiones de paquetes de acuerdo con una de las clases de servicio preconfiguradas. Una clase de servicio seleccionada es seleccionada desde la citada pluralidad de clases de servicio para la transmisión. Por ejemplo la selección puede ser llevada a cabo por la entidad de servicio a la vista de la calidad de servicio requerida para un flujo o grupo de flujos de paquetes específico.

Un primer contexto de transmisión es establecido entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario. El primer contexto de transmisión está asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión. La clase de servicio seleccionada determina el primer conjunto de atributos para una primera función de mapeo única llevada a cabo en el nodo de red de núcleo. Preferiblemente, una pluralidad de primeros conjuntos está preconfigurada en el nodo de red de núcleo y la función de mapeo lleva a cabo una selección desde los conjuntos preconfigurados de acuerdo con la clase de servicio seleccionada.

Además, un segundo contexto de transmisión es establecido entre el nodo de acceso y el equipo de usuario. El segundo contexto de transmisión está asociado con un segundo conjunto de atributos y define una segunda calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión. La clase de servicio seleccionada determina el segundo conjunto de atributos mediante una segunda función de mapeo única llevada a cabo en el nodo de acceso. Preferiblemente, una pluralidad de segundos conjuntos está preconfigurada en el nodo de acceso y la función de mapeo lleva a cabo una selección desde los conjuntos preconfigurados de acuerdo con la clase de servicio seleccionada.

De esta manera la clase de servicio seleccionada define el manejo de los paquetes de datos en los enlaces controlados por el nodo de acceso y el nodo de red de núcleo y así la calidad de servicio para los paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario en los enlaces a los cuales se refieren los respectivos contextos.

Preferiblemente, las calidades de servicio primera y segunda son idénticas y se corresponden entre sí. Es posible que los citados conjuntos de atributos primero y segundo sean subconjuntos de conjuntos de atributos mayores que pueden también comprender atributos que se especifican de otra manera, por ejemplo que están preconfigurados a valores fijos. Debe también observarse que diferentes clases de servicio pueden, por medio de la función de mapeo, referirse a los mismos conjuntos de atributos primero y segundo, es decir, el número de clases de servicio puede ser mayor que el número de posibles conjuntos de atributos.

El método propuesto permite una especificación simple de la calidad de servicio que los nodos de una red de telefonía móvil utilizan para el manejo de paquetes de datos. Debido a que los atributos están especificados mediante las clases de servicio, las especificaciones pueden fácilmente ser transmitidas entre los nodos de la red de telefonía móvil sin adaptaciones importantes de los sistemas existentes. El método lo simplifica también para que los operadores especifiquen cómo son los recursos controlados por los nodos de una red de telefonía móvil compartidos entre diferentes niveles de servicio porque los operadores pueden especificar los recursos basándose en las clases de servicio sin la necesidad de definir recursos basándose en atributos. Otra ventaja del método propuesto es que puede ser utilizado en los sistemas de comunicación de telefonía móvil existentes tras sólo adaptaciones poco importantes en los dispositivos.

En los sistemas de telefonía móvil actuales, existen ya mensajes que transmiten conjuntos de atributos para los contextos entre nodos. En una realización preferida de la invención, la clase de servicio seleccionada es especificada mediante un tercer conjunto de atributos que es transmitido al menos a uno del nodo de red terminal y del nodo de acceso, preferiblemente a ambos. Las funciones de mapeo primera y/o segunda determinan a continuación el primer conjunto de atributos y/o el segundo conjunto de atributos del tercer conjunto de atributos, es decir de acuerdo con la clase de servicio. Esto permite utilizar mensajes existentes en los sistemas de comunicaciones de telefonía móvil para la transmisión de la información de la clase de servicio a y entre nodos. En otras palabras, la clase de servicio seleccionada es codificada como una combinación de valores de atributo en el tercer conjunto. No es necesario ni que todas las posibles combinaciones de valores de atributo se refieran a una clase de servicio ni que todos los atributos del tercer conjunto sean utilizados para determinar la clase de servicio codificada.

Preferiblemente, el número de clases de servicio es pequeño comparado con el número de posibles combinaciones ce valores del tercer conjunto de atributos. Un pequeño número de clases de servicio permite una fácil configuración de la calidad de servicio por el operador. Por otra parte, el número de clases de servicio debe corresponder a la granularidad de diferenciación de servicio requerida.

Resulta ventajoso definir la función de mapeo primera y/o segunda mediante una tabla de mapeo. Por ejemplo, la clase de servicio puede indicar una fila de la tabla que contiene un conjunto de atributos. La tabla de mapeo puede ser especificada durante la configuración del nodo. Permite un rápido y simple procesamiento de las clases de servicio por los nodos respectivos y una fácil configuración.

Preferiblemente, una especificación de la clase de servicio seleccionada es transmitida desde la entidad de servicio al nodo de red de núcleo porque la entidad de servicio conoce generalmente los requisitos para la calidad de servicio en una transmisión de datos. Es, no obstante, posible que las especificaciones de la calidad de servicio sean modificadas, por ejemplo en un nodo de borde de la red de núcleo, si el operador determina que la calidad de servicio seleccionada debe ser cambiada de acuerdo con el contrato del usuario. La entidad de servicio puede especificar los requisitos por ejemplo mediante marcado de paquetes o utilizando un flujo definido para los paquetes. En este caso, un nodo de borde de la red de núcleo puede determinar la clase de servicio seleccionada a partir del marcado o del flujo y transmitir la especificación de la clase de servicio correspondiente al nodo de red de núcleo. Por ejemplo, un operador puede definir dos clases de servicio, cada una de ellas correspondiente a un marcado de paquetes específico. Basándose en esos dos marcados específicos, el nodo de borde puede entonces seleccionar una primera de estas clases de servicio para usuarios con contratos Premium y una segunda clase de servicio para todos los demás usuarios.

Aparte del nodo de red de núcleo y del nodo de acceso, los paquetes de datos pueden ser también transmitidos por otras entidades, lo que puede afectar la calidad de servicio para la transmisión. Por ejemplo, planificar entidades en diferentes enlaces puede retardar los paquetes de datos. Una entidad de planificación controlada por el nodo de acceso, típicamente en el nodo B, planifica la transmisión de los paquetes de datos en un enlace de radio. En este caso, el nodo de acceso preferiblemente controla la entidad de planificación de acuerdo con la clase de servicio seleccionada.

En una realización ventajosa, la primera función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo es idéntica a la segunda función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso, es decir los conjuntos de atributos primero y segundo son idénticos y la misma calidad de servicio es especificada para todos los enlaces. No obstante, las propiedades de diferentes enlaces pueden ser significativamente diferentes entre sí y diferentes conjuntos y diferentes funciones de mapeo pueden ser más ventajosos en este caso.

Preferiblemente, un procedimiento de configuración define al menos un elemento de un grupo que comprende la pluralidad de clases de servicio, la primera función de mapeo y la segunda función de mapeo, por ejemplo los contenidos de una tabla de mapeo. El procedimiento puede ser iniciado mediante un Operation Support System (OSS – Sistema de Soporte de Operación) de la red de telefonía móvil que permite al operador de una red de telefonía móvil tanto especificar como cambiar los correspondientes parámetros. Procedimientos de configuración pueden también especificar y cambiar recursos, que están atribuidos a todas o a algunas seleccionadas de las clases de servicio en la citada pluralidad de clases de servicio. De esta manera, pueden ser atribuidos recursos para servicios mandatorios como llamadas de emergencia o señalización de sistema así como anchos de banda reservados para usuarios con contratos Premium.

La invención se realiza también en un dispositivo de control para una red de telefonía móvil que está adaptada para llevar a cabo la transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio y un equipo de usuario y que comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso. Los nodos están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario. El dispositivo de control puede ser uno de estos nodos o puede ser otro dispositivo de la red de telefonía móvil. Una pluralidad de clases de servicio relativas a una calidad de servicio está preconfigurada en la red de telefonía móvil.

El dispositivo de control comprende una memoria en la cual está almacenada una única función de mapeo. La función se refiere a las clases de servicio para atributos que definen la calidad de servicio para la transmisión de los paquetes de datos. Una unidad de tratamiento está adaptada para determinar una clase de servicio seleccionada para la transmisión desde la citada pluralidad, por ejemplo de acuerdo con parámetros en un mensaje de establecimiento para un contexto de transmisión. La unidad de tratamiento está también adaptada para especificar un conjunto de atributos de la clase de servicio seleccionada utilizando la única función de mapeo, preferiblemente utilizando un conjunto de valores para los atributos almacenados en la memoria para la respectiva clase de servicio, es decir, la función de mapeo puede por ejemplo estar definida en una tabla de mapeo. La unidad de tratamiento está también adaptada para establecer un contexto de transmisión con el equipo de usuario. El contexto de transmisión está asociado con el conjunto de atributos que definen la calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión. Una unidad de control controla el envío de los paquetes de datos de acuerdo con el citado conjunto de atributos.

El dispositivo de control puede. Por ejemplo, ser un Serving General packet radio service Support Node (SGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Servicio), un Gateway General packet radio service Support Node – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Puerta de Enlace), un nodo de soporte de servicio de radio en paquetes general mejorado, un radio network controller RNC (Controlador de Red de Radio), un controlador de estación de base, una estación transceptora de base o un nodo B. El dispositivo de control puede ser adaptado para su uso en cualquier realización del método tal como se ha descrito anteriormente.

La invención puede también ser realizada en una unidad de programa que comprende un código para llevar a cabo aquellas etapas de un método descrito anteriormente que se refieren a un único dispositivo. La unidad de programa de acuerdo con la invención está por ejemplo almacenada en una portadora de datos o cargable en una unidad de tratamiento de un dispositivo de control, por ejemplo como una secuencia de señales.

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes en la descripción detallada siguiente de realizaciones preferidas tal como se ilustran en los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1

muestra una arquitectura para proporcionar una calidad de servicio definida en un sistema de telefonía móvil.

La Fig. 2

muestra la cooperación de nodos en un método de telefonía móvil en el cual está realizada la invención.

La Fig. 3

muestra un ejemplo de un mapeo de clases de servicio.

La Fig. 4

muestra un diagrama de flujo de un método de acuerdo con la invención.

La Fig. 5 muestra un dispositivo de acuerdo con la invención.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

La Fig. 1 ilustra un contexto de calidad de servicio en sistemas de telefonía móvil de 3ª generación tal como se ha especificado en la especificación técnica 3GPP

5 23.107 V 6.3.0. del Proyecto de Colaboración de 3ª Generación. El Tráfico que comprende paquetes de datos es enviado entre una entidad de servicio (AF) y un equipo de usuario que comprende un terminal equipment (TE – Equipo Terminal) y un mobile terminal (MT – Terminal de telefonía Móvil). La entidad de servicio puede ser un servidor que podría estar situado en la red del operador o en una red externa pero

10 puede ser también otro equipo de usuario. El objeto del contexto es proporcionar una quality of service (QoS – Calidad de Servicio) definida en el nivel de aplicación que utiliza los servicios portadores de los niveles subyacentes. Esos servicios portadores están especificados por contextos que comprenden atributos para definir la QoS del respectivo servicio portador. Como la calidad del servicio de extremo a extremo en la

15 capa de aplicación depende de las especificaciones de los niveles subyacentes, los contextos de los servicios portadores necesitan ser especificados con respecto a la calidad de servicio de extremo a extremo requerida.

El servicio portador local de TE/MT envía los paquetes de datos dentro del equipo de usuario. Los paquetes son recibidos o enviados sobre un enlace de radio 20 con la radio access network (RAN1 – Red de Acceso por Radio 1) de la red de telefonía móvil. El Servicio Portador Externo es proporcionado por otra red que puede también ser una red de UMTS (Universal Mobile Telephony System – Sistema de Telefonía Móvil Universal), es decir una red de acuerdo con las especificaciones de 3GPP, otra red de telefonía móvil o una red fija como un sistema de comunicación fijo

25 tal como la Internet. La portadora externa envía paquetes de datos entre la entidad de servicio (AF) y un nodo de puerta de enlace (CN-GW) de la red de núcleo de la red de telefonía móvil. La presente invención se preocupa sobre todo de especificar la calidad de servicio para el servicio portador de UMTS.

La red de núcleo comprende también un core network node (CN1 – Nodo de

30 Red de Núcleo 1) que controla el envío de paquetes entre la red de núcleo y la red de acceso por radio (RAN1). El nodo de puerta de acceso (CN-GW) y el nodo de red de núcleo (CN1 pueden ser el mismo nodo. El tráfico de paquetes de datos a través de la red de telefonía móvil es enviado sobre un Servicio Portador de Acceso por Radio entre un terminal de telefonía móvil (MT) y un nodo de red de núcleo (CN1) y sobre un Servicio Portador de Red de Núcleo entre un nodo de Puerta de Enlace (CN-GW) y un nodo de red de núcleo (CN1). Estos Servicios son a su vez proporcionados por un Servicio Portador de Radio en el enlace de radio entre el equipo de usuario y una red de acceso por radio (RAN1), un Servicio Portador de Acceso a RAN entre una red de acceso por radio (RAN1) y un nodo de red de núcleo (CN1) y un Servicio Portador de Red Troncal dentro de la red de núcleo. En último lugar, todos los servicios dependen de diferentes servicios portadores físicos en los respectivos enlaces, es decir típicamente una pluralidad de contextos y servicios se refieren a enlaces individuales en una transmisión. Una calidad de servicio suficiente es especialmente importante en enlaces de cuello de botella en la transmisión que limitan la calidad de servicio total. Para redes de telefonía móvil, el enlace de cuello de botella es típicamente un enlace inalámbrico entre la red de acceso por radio y el terminal de telefonía móvil.

La Fig. 2 muestra un ejemplo de una transmisión de paquetes de datos que utiliza el método propuesto con contextos y nodos implicados. Para la transmisión de los paquetes datos, un contexto de PDP es negociado entre el user equipment UE1 – Equipo de Usuario 1) y un nodo de red de núcleo, aquí un SGSN (SGSN1). La transmisión es llevada a cabo más tarde entre un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso o al menos controlada por ellos. La línea de puntos 11 indica un posible modo en el cual los paquetes son enviados en sentido de enlace ascendente y de enlace descendente entre el user equipment (UE – Equipo de Usuario) y la entidad de servicio (AF).

El establecimiento del contexto de PDP puede por ejemplo ser iniciado mediante una correspondiente petición (RQ1) desde el equipo de usuario al SGSN. También es posible que la red (por ejemplo el GGSN) solicite el establecimiento del contexto de PDP, por ejemplo mediante un mensaje al equipo de usuario que inicia entonces el envío de una petición (RQ1) para activar un contexto de PDP.

El contexto de PDP comprende atributos que definen la calidad de servicio para la transmisión de paquetes. El establecimiento de un portador de radio está típicamente incluido en el establecimiento de un contexto de PDP. Para ese propósito, el SGSN (SGSN1) envía una petición (12) para el establecimiento de un portador de radio a un nodo de acceso, en el ejemplo un RNC (RNC1). En el estado del arte, la petición comprende aquellos atributos del contexto de PDP que se requieren para establecer el portador de radio en línea con la calidad de servicio negociada en el contexto de PDP. La transmisión de los paquetes datos en el enlace de radio al equipo de usuario es por ejemplo llevada a cabo por un nodo B (NB) que está controlado por el RNC utilizando señalización de control de recursos de radio (13). También es posible integrar la funcionalidad del nodo B y el RNC en un único nodo. El nodo B comprende una scheduling entity (SE1 – Entidad de planificación 1) que distribuye los paquetes que llegan en los recursos disponibles, por ejemplo en canales compartidos

o dedicados. Como el manejo de los paquetes por el planificador es importante para la calidad de servicio de la transmisión, el planificador debe también estar controlado de acuerdo con la calidad de servicio de la transmisión requerida. El SGSN envía también una petición (14) a un nodo de borde de la red de núcleo, aquí un GGSN (GGSN1), para el establecimiento de un portador de red de núcleo.

El método propuesto define un número de clases de servicio fijo y asocia una calidad de servicio pre-configurada con cada clase de servicio. Una clase de servicio puede también estar asociada con un tipo de clase de servicio. Por ejemplo un planificador, por ejemplo entidad de planificación (SE1), puede distinguir tres tipos de clases de servicio: Signalling (SIG – Señalización), Guaranteed Bit Rate (GBR – Tasa de Bits Garantizada) y Best-Effort (BE – Mejor Esfuerzo). La configuración define tipos de clases de servicio y qué componentes de servicios o servicio están asociados con qué tipo de clase de servicio.

Los atributos que definen la calidad de servicio relativa a una clase de servicio particular están también preconfigurados. Especialmente aquellos atributos para la clase de servicio que aplican a cualquier usuario son previamente configurados desde el operation support system (OSS – Sistema de Soporte de Operación) utilizando mensajes de configuración (SIG). Ejemplos para tales atributos son una Operator Defined Scheduling Priority (ODSP – Prioridad de Planificación Definida por el Operador) u otros atributos para la clase de servicio como ‘Tasa Comprometida’ y ‘Tasa de Pico’. También atributos para la clase de servicio en un enlace específico, por ejemplo para el portador de radio en el enlace de radio, son preferiblemente configurados desde el sistema de soporte de operación. Los atributos de la calidad de servicio que son específicos tanto para la clase de servicio como para el abonado como la GBR de enlace ascendente, GBR de enlace descendente, y MBR (minimum bit-rate – tasa de bits mínima) de enlace ascendente pueden ser configurados por la petición de establecimiento para un contexto, por ejemplo la ‘Asignación de RAB’. En este caso la petición de establecimiento (12) para un contexto comprende tanto una indicación de la clase de servicio como de los atributos relativos a un abonado. La MBR de enlace ascendente es relevante para la clase de servicio de BE puesto que la red de acceso por radio, es decir el planificador de enlace ascendente en el Nodo B, lleva a cabo una política de tasa de enlace ascendente. La MBR de enlace ascendente de atributo de la calidad de servicio es opcional para las clases de servicio de GBR y podría ser aplicada para codecs de tasa variable (por ejemplo, AMR) o servicios de velocidad adaptativa.

Los requisitos para la calidad de servicio están determinados por el servicio ejecutado en la capa de aplicación, por ejemplo en un cliente de aplicación ejecutado en el equipo de usuario. Por ejemplo, una llamada de conversación en un teléfono tiene requisitos de retardo estrictos mientras que un servicio de transmisión en tiempo real con una memoria temporal en paquetes puede tolerar retardos y fluctuación moderados. De acuerdo con esto, bien la entidad de servicio (AF) o el equipo de usuario (UE1) especifica la calidad de servicio requerida, por ejemplo mediante el marcado de los paquetes de datos enviados o seleccionando un flujo para los paquetes. El operador puede entonces configurar clases de servicio que se refieren a marcados de paquetes seleccionados o a flujos con propiedades seleccionadas. Ejemplos de servicios que un operador puede querer ofrecer podrían ser Acceso a Internet con baja velocidad de datos, Acceso a Internet Premium con elevada velocidad de datos, telefonía de voz sobre IP incluyendo Llamadas de Emergencia o “Compartimos” que permite a los usuarios compartir medios durante una llamada telefónica en curso.

En al menos algunos de los nodos implicados, en el ejemplo anterior en el SGSN y en el RNC, el manejo de paquetes de datos es llevado a cabo basándose en el flujo del cual forman parte los paquetes. Un flujo, por ejemplo un flujo de IP, está normalmente definido por 5 parámetros, es decir direcciones de fuente y de destino, números de puerto de fuente y de destino e identificación de protocolo. No es, no obstante, mandatorio utilizar todos los parámetros en la definición del manejo del flujo. En las redes de IP, también es posible manejar paquetes de datos de acuerdo con el llamado Differentiated Services Code Point (DSCP – Protocolo de Código de Servicios Diferenciado, que es transportado en la cabecera de IP. No obstante, el DSCP no es parte de la definición de un flujo y muchos nodos en un sistema de comunicación de telefonía móvil no son capaces de evaluar los respectivos campos de cabecera, por ejemplo porque manejan paquetes tras la fragmentación o la encriptación llevada a cabo durante la transmisión.

Por lo tanto, la clase de servicio identifica preferiblemente flujos o agregados de flujos que están asociados con la misma calidad de servicio. El número de clases de servicio definidas por un operador corresponde a la granularidad de la diferenciación de servicio que el operador desea alcanzar. A menudo, 4 a 8 clases de servicio son adecuadas para permitir tanto una diferenciación de servicio suficiente como para permitir una configuración de sistema simple. En otros casos, un elevado número de clases de servicio es más apropiado para permitir una mejor diferenciación de servicio. El tratamiento de paquetes por diferentes nodos puede ser también definido de manera diferente. Por ejemplo, algunos nodos, por ejemplo el GGSN, pueden estar adaptados para manejar paquetes para cada clase de servicio de una manera diferente. Otros nodos pueden mapear varias clases de servicio a los mismos atributos, es decir tratamiento de paquetes, por ejemplo si la calidad de servicio depende principalmente de un único parámetro como la prioridad de planificación.

Diferentes aplicaciones pueden ser ejecutadas simultáneamente en el equipo de usuario (UE1) y estas aplicaciones pueden intercambiar paquetes de datos con diferentes entidades de servicio. Diferentes entidades de servicio pueden enviar paquetes de datos con diferentes equipos de usuario como destinos al mismo nodo de borde de la red de telefonía móvil. Filtros de paquetes en el equipo de usuario para distinguir paquetes de datos relativos a diferentes aplicaciones y en el nodo de borde para distinguir paquetes de datos correspondientes a entidades de servicio aseguran que los paquetes son enviados al destino correcto. También paquetes para el mismo destino pueden corresponder a diferentes clases de servicio y necesitan ser asociadas por los filtros de paquetes de acuerdo con ello.

Por ejemplo, un servicio de capa de aplicación, proporcionado desde la entidad de servicio (AF), por ejemplo, directamente por el operador o por medio de igualación con un proveedor de servicio, puede incluir múltiples componentes de servicio cada uno de ellos asociado con un flujo particular. Una política de operador puede definir que cada uno de los flujos debe ser asociado con una calidad de servicio diferente. Por ejemplo, un servicio de IMS (IP Multimedia Subsystem – Subsistema de Multimedios de IP) puede comprender un flujo de señalización del Session Initiation/Session Description Protocol (SIP/SDP – Protocolo de Iniciación de Sesión/Protocolo de Descripción de Sesión), un flujo para voz, un flujo para vídeo y un flujo para compartir ficheros, estando cada uno asociado con una calidad de servicio diferente. Alternativamente, algunos o todos los flujos pueden ser multiplexados sobre la misma calidad de servicio, por ejemplo SIP/SDP junto con VoIP.

Por lo tanto, un filtro de paquetes preferiblemente filtra una corriente de paquetes de datos con uno o potencialmente múltiples flujos o clases de servicio de potencialmente múltiples aplicaciones o componentes de servicio en corrientes separadas, es decir, asocia paquetes con una clase de servicio particular, o asocia paquetes con un contexto de PDP particular. Un filtro de paquetes puede ser definido mediante un llamado Traffic Flow Template (TFT – Plantilla de Flujo de Tráfico) que aplica a enlace ascendente o a enlace descendente. Para el enlace descendente, las especificaciones de 3GPP definen también un filtro de PCC (Policy Charging and Control – Tarificación y Control de Políticas) que puede ser utilizado en lugar de una TFT de enlace descendente.

El flujo entre el equipo de usuario y el nodo de borde de la red de núcleo, por ejemplo un GGSN, es mapeado y potencialmente multiplexado junto con otros flujos sobre un túnel lógico dedicado. En el estrato de no acceso entre el equipo de usuario y la red de núcleo, el túnel está representado por un contexto de PDP mientras que en el estrato de acceso entre el equipo de usuario y la red de acceso por radio está representado por un radio bearer (RB – Portador de Radio). La calidad de servicio para un flujo en el túnel es especificado por la clase de servicio que está asociada con cada contexto de PDP y el correspondiente portador de radio, es decir hay una relación de uno a uno entre el contexto de PDP y el portador de radio. Aunque un túnel sólo se refiere a una única clase de servicio, puede acomodar múltiples flujos que tienen cada uno requisitos de calidad de servicio diferentes si no se distinguen mediante filtros de paquetes. Por ejemplo, el servicio “Acceso a Internet” puede transportar flujos de diversas aplicaciones tales como Skype y FTP (File Transfer Protocol – Protocolo de Transferencia de Ficheros).

Dentro del túnel, los marcados de paquetes no necesitan ser considerados. Mapeando un flujo sobre un túnel representado por el par de contexto de PDP y el portador de radio con la clase de servicio asociada para asociar un flujo con calidad de servicio, el marcado de paquetes entre el equipo de usuario y el GGSN para asociar el flujo con la calidad de servicio no se requiere. Esto permite una suave migración de infraestructura desplegada basándose en las especificaciones de 3GPP existentes. No obstante, el marcado de paquetes puede aun ser utilizado fuera del túnel para señalar los requisitos de calidad de servicio específicos para un paquete, por ejemplo al equipo de usuario o un nodo de borde de la red de núcleo. De acuerdo con esto, entre redes troncales que se interconectan de diferentes operadores, o entre el GGSN y la entidad de servicio, podrían utilizarse funciones de clasificación y marcado de paquetes.

El marcado de paquetes es una opción para señalar al nodo de borde de la red de núcleo cuya clase de servicio se utilizará para los paquetes de datos. El nodo de borde puede a continuación seleccionar la clase de servicio de acuerdo con esto. El nodo de borde puede también llevar a cabo otras funciones relativas a la calidad, por ejemplo política de velocidad o control de admisión con el fin de evitar la congestión en la red de telefonía móvil.

La diferenciación de servicio permite que un operador controle la distribución de los recursos de red entre los servicios proporcionados. La diferenciación de servicios es, por ejemplo, alcanzada mediante planificación de paquetes basándose en la prioridad entre paquetes de diferentes clases de servicio. En contraste, la diferenciación de usuario permite controlar la asignación de recursos de red a un abonado específico. Por ejemplo, si dos usuarios han contratado ambos el servicio “Acceso a Internet”, uno puede haber contratado una “opción estándar” con una velocidad de bits menor (por ejemplo enlace ascendente/enlace descendente = 200/100 kb/s) mientras que el otro abonado puede haber contratado una “opción Premium” con una velocidad de bits mayor (por ejemplo enlace ascendente/enlace descendente = 500/250 kb/s). La diferenciación de usuario se alcanza, por ejemplo, mediante políticas de velocidad por contexto de PDP o portador de radio en un enlace ascendente y/o en un enlace descendente. En general, la diferenciación de usuario puede ser llevada a cabo también reservando clases de servicio para diferentes grupos de usuarios y atribuyendo usuarios a las clases de servicio dependiendo de su contrato alternativamente de o en consideración de una calidad de servicio solicitada.

El método propuesto proporciona una efectiva pero simple solución para llevar a cabo diferenciación de servicio mediante la introducción de un número fijo de clases de servicio, estando cada una asociada con una calidad de servicio definida, es decir preconfigurando la calidad de servicio que está asociada con cada clase de servicio, por ejemplo mediante políticas de operador, y para controlar la distribución de recursos de red entre las clases de servicio de los servicios proporcionados.

Realizaciones preferidas no requieren cambios en los protocolos y atributos definidos en las actuales especificaciones de 3GPP. Es por lo tanto posible utilizar los protocolos y atributos existentes para permitir a un operador proporcionar diferenciación de servicio basándose en clases de servicio. El método propuesto puede también reducir el tiempo de comercialización para el despliegue del operador de nuevos servicios porque hoy en día un nuevo servicio con velocidad de bits definida requiere un nuevo portador de acceso por radio si la velocidad requerida no está estandarizada. Usando clases de servicio, los operadores pueden utilizar clases de servicio reservadas para probar nuevos servicios sin estandarización.

Las especificaciones de 3GPP actuales no proporcionan clases de servicio de manera que a la vista del número de atributos de calidad de servicio y de los correspondientes intervalos de valores, el número de clases de servicio que pueden ser definidos es enorme. Esto hace difícil que un operador controle la distribución de recursos de red entre los componentes de servicio de todos los servicios proporcionados y constituye un obstáculo para proporcionar diferenciación de servicio.

El control de operador sobre diferenciación de servicio puede ser llevado a cabo mediante procedimientos controlados por la red para controlar el establecimiento de túneles, la asignación de una clase de servicio por túnel y la multiplexación de flujos sobre un túnel en sentido de enlace ascendente y de enlace descendente. En la técnica anterior, sólo las versiones controlados por el equipo de usuario de estos procedimientos se especifican. Como se ha descrito anteriormente, hay dos mecanismos para que un operador controle la distribución de los recursos de red entre las diferentes clases de servicio. El sistema de soporte de operación puede configurar los atributos de calidad de servicio que aplican a todos los usuarios. Además, la petición de establecimiento de un contexto puede especificar atributos que son específicos tanto para la clase servicio como para el abonado, por ejemplo la ‘Asignación de RAB’ para controlar la GBR de enlace ascendente, la GBR de enlace descendente y la MBR de enlace ascendente. En los sistemas de telefonía móvil actuales, la ‘Asignación de RAB’ para un portador de acceso por radio activa el control de admisión y los resultados en la señalización de gestión de sesión al equipo de usuario. Esto impide la posibilidad de que la red pre-establezca un portador de acceso por radio de GBR sin reservar recursos para reducir los retardos de establecimiento aunque esta es una opción para reducir los retardos de establecimiento. Tampoco es posible activar el control de admisión sin señalización de gestión de sesión asociada al equipo de usuario. Estas opciones son permitidas por el método propuesto. Finalmente, la invención es también aplicable para el control de servicio en la capa de servicio (por ejemplo, IMS) y la convergencia en telefonía fija y móvil.

El método propuesto es especialmente apropiado para canales compartidos en el enlace de radio (por ejemplo en HSPA y Super3G). Algunos operadores proporcionan cada servicio desde una red de paquetes de acceso separada. En este caso, la multiplexación es facilitada en la red de acceso por radio de contextos de PDP con la misma clase de servicio pero desde diferentes redes de paquetes de acceso en el enlace de radio. No obstante, el uso de canales dedicados también es posible para el método propuesto. Preferiblemente, la red de acceso por radio es libre de decidir si realizar un portador de radio utilizando un canal compartido o dedicado si la calidad de servicio requerida puede ser asegurada de las dos maneras. Es posible que un equipo de usuario tenga diferentes contextos de la misma clase de servicio. Preferiblemente, un planificador en la red de acceso por radio mapea a continuación todos los flujos de contextos sobre un único flujo de capa de enlace (MAC – Medium Access Control – Control de Acceso Medio) en el enlace de radio.

En una realización preferida, combinaciones de valores de atributos de calidad de servicio definen la clase de servicio representada por el identificador de clase de servicio (ID). Puesto que no hay atributo de calidad de servicio que defina el identificador de clase de servicio en las actuales especificaciones de 3GPP, combinaciones de los valores de atributos de calidad de servicio existentes definen el nuevo identificador de clase de servicio de atributos de calidad de servicio. En otras palabras, los valores de atributos de calidad de servicio son re-interpretados como codificadores de una clase de servicio.

Esto significa que valores de atributos individuales para la calidad de servicio no se utilizan directamente para especificar el manejo de paquetes sino que son reinterpretados como parte constituyente de la definición de clase de servicio. Cuando se recibe una petición para asignación de portador de radio, el nodo de acceso, por ejemplo el RNC, inicialmente ignora aquellos atributos de calidad de servicio que no definen la clase de servicio. Así, valores arbitrarios para, por ejemplo, GBR de enlace ascendente (velocidad de bits garantizada), GGBR de enlace descendente y MBR de enlace ascendente (velocidad de bits mínima) pueden ser utilizados en la petición de asignación si estos atributos no son evaluados. No obstante, si los atributos que definen la clase de servicio indican una clase de servicio en la cual se consideran atributos específicos para el usuario, atributos que no definen la clase de servicio son evaluados además para especificar la calidad de servicio específica para el usuario.

Como ejemplo, para un contexto de PDP una clase de servicio puede ser un indicador de la calidad de servicio recibida por los flujos que son multiplexados en la red de núcleo. De la misma manera, un portador de radio es asociado con la clase de servicio. Dentro de la red de acceso por radio, el portador de radio representa un túnel por equipo de usuario que está asociado con un contexto de PDP correspondiente. Un equipo de usuario puede tener múltiples túneles simultáneamente, es decir combinaciones de contexto de PDP y de portador de radio.

En un ejemplo mostrado en la Tabla 1, la segunda columna indica una codificación adecuada de la clase de servicio. Por ejemplo, la combinación de los atributos “interactivo”, “indicación de señalización= Sí” y “THP = 1” es interpretada para especificar el ID de clase de servicio “3”. Consecuentemente, el atributo de calidad de servicio ‘Traffic Handling Priority (THP – Prioridad de Manejo de Tráfico)’ no es interpretado como una prioridad de planificación. Por el contrario, la Prioridad de Planificación Definida para el Operador es leída de la línea de la tabla correspondiente al ID de clase de servicio “3” y utilizada para controlar el manejo de paquetes. Asimismo, el atributo de calidad de servicio ‘Indicación de Señalización’ no es interpretado como se especifica en el documento 3GPP TS 23.107 sino que se utiliza para definir la clase de servicio.

Tabla 1: Ejemplo de codificación de IDs de Clase de Servicio y de asociar portadores de acceso por radio con atributos de QoS y una realización de portador de radio.

ID de: Codificació Tipo Prioridad de GBR de MBR de HS-

Clase de: n del ID de de Planificación enlace enlace DSCH/E-

Servicio: Clase de Servicio mediante atributos de QoS existentes Clase de Flujo definida para el Operador (ODSP) tal como se asigna desde el OSS ascendente y GBR de enlace descendente ascend ente DCH RB Realizació n (Asociació n a ID de clase de Servicio asignado desde el OSS

1: “conversaci onal” GBR 2 Asignado por medio de ‘Asignación de RAB’ Asignad o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ (Opcion al) “RLC/UM” + “optimizac ión para VoIP” (si es necesaria)

2: “transmisió n en tiempo real” GBR 3 Asignado por medio de ‘Asignación de RAB’ Asignad o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ (Opcion ”RLC/AM” + optimizaci ones para Video” (si es necesaria)

al)

3: “interactivo” SIG 1 N/A Asignad “RLC/AM”

+ “indicación de señalizació n= Sí” + “THP = 1”: o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ + “optimizac iones para SIG (si es necesario)

4: “interactivo” BE 4 N/A Asignad “RLC/AM”

+ “indicación de señalizació n = No” + “THP = 1”: o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ + “optimizac iones no específica s” (principal

mente TCP/IP)

5: “interactivo” BE 5 N/A Asignad Véase

+ “indicación de señalizació n = No” + “THP = 2”: o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ Clase de Flujo 4

6: “interactivo” + “indicación de BE 6 N/A Asignad o por medio de Véase Clase de Flujo 4

señalizació n = No” + “THP = 3”: ‘Asigna ción de RAB’

7: “fondo” BE 7 N/A Asignad o por medio de ‘Asigna ción de RAB’ Véase Clase de Flujo 4

Las otras columnas de la tabla 1 especifican los parámetros del portador de radio para el nodo de acceso para la clase de servicio específica. De manera correspondiente, la tabla 1 consiste en dos sub-tablas, especificando las columnas de la izquierda la codificación de las clases de servicio y especificando las otras columnas

5 el ajuste de los atributos de acuerdo con las clases de servicio. La tabla 2 muestra otro ejemplo de codificar clases de servicio. Aquí, se utiliza otro parámetro (Allocation/Retention Priority ARP – Prioridad de Asignación/Retención) en la definición de la clase de servicio para permitir definir un mayor número de clases de servicio. Una tabla correspondiente define también los atributos relativos a cada clase

10 de servicio pero es omitida aquí por simplicidad.

Tabla 2: Otro ejemplo de codificar IDs de Clase de Servicio.

Identificador de Clase de Servicio: Codificación de Clase de Servicio

0: Reservado para señalización

1: “interactivo” + “indicación de señalización = Sí” + “THP = 1”

2: “conversacional” + “ARP = 1”

3: “conversacional” + “ARP = 2”

4: “conversacional” + “ARP = 3”

5: “transmisión en tiempo real” + “ARP = 1”

6: “transmisión en tiempo real” + “ARP = 2”

7: “transmisión en tiempo real” + “ARP = 3”

8: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 1” + “ARP = 1”

9: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 1” + “ARP = 2”

10: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 1” + “ARP = 3”

11: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 2” + “ARP = 1”

12: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 2” + “ARP = 2”

13: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 2” + “ARP = 3”

14: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 3” + “ARP = 1”

15: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 3” + “ARP = 2”

16: “interactivo” + “indicación de señalización = No” +”THP = 3” + “ARP = 3”

17: “fondo” + “ARP = 1”

18: “fondo” + “ARP = 2”

19: “fondo” + “ARP = 3”

La Fig. 3 ilustra también el ajuste de atributos para la calidad de servicio en un nodo de acceso. En una primera etapa de recibir (31), el nodo de acceso recibe un conjunto de atributos para establecer un contexto. El nodo de acceso determina (32) entonces la clase de servicio codificada mediante los atributos utilizando una función

5 de mapeo. Más específicamente, la clase de servicio es un indicador de un conjunto de atributos diferente, que es seleccionado (33) de una pluralidad de conjuntos (34) especificados anteriormente durante un procedimiento de configuración del nodo de acceso. El nodo de acceso lleva entonces a cabo un control (35) sobre la transmisión de paquetes de datos asociado con el contexto de acuerdo con el conjunto de

10 atributos seleccionado. Si la petición de establecimiento para un contexto comprende tanto una indicación de la clase de servicio como atributos relativos al abonado, aquellos atributos relativos a la clase de servicio son utilizados para seleccionar el conjunto de atributos mientras que otros atributos relativos al usuario pueden ser utilizados para modificar el conjunto, es decir para llevar a cabo diferenciación de usuario.

Preferiblemente, todas la entidades que controlan el manejo de paquetes, por ejemplo el nodo de acceso de radio, SGSN, GGSN, o una PCRF (Policy and Charging Rules Function – Función de Reglas de Política y Tarificación) están adaptadas para manejar clases de servicio. En una opción, la PCRF (15) tiene interfaces a la entidad de servicio (AF) y el GGSN (GGSN1). De acuerdo con esto, puede señalar los atributos que codifican la clase de servicio y el GGSN cuando el nodo de borde envía de manera transparente la clase de servicio codificado. Alternativamente, la PCRF (15) sólo señala el valor numérico de un ID de clase de servicio y el GGSN mapea a continuación el ID a la correspondiente codificación. La capa de servicio, por ejemplo la PCRF, define el mapeo entre los componentes de servicio proporcionados por el operador a las clases de servicio, y el mapeo de clases de servicio a los tipos de clase de servicio (por ejemplo GBR, SIG o BE). El control de admisión puede estar limitado a flujos de GBR de tipo de clase de servicio.

La figura 4 muestra un método de acuerdo con la invención. El método especifica la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo y un nodo de acceso que está adaptado para controlar el manejo de paquetes datos enviados entre la entidad de servicio y el equipo de usuario.

En una primera etapa (41) se inicia una transmisión entre una entidad de servicio y un equipo de usuario. En una selección (42), una clase de servicio es seleccionada para la transmisión de una pluralidad de clases de servicio relativas a la calidad de servicio que está preconfigurada. Tras la selección (42), la clase de servicio seleccionada es comunicada al nodo de red de núcleo. El establecimiento (43) de un primer contexto de transmisión es iniciado entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario. El primer contexto de transmisión es asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión. El primer conjunto es determinado en una operación de mapeo (44) utilizando una única función de mapeo que mapea la clase de servicio al primer conjunto de atributos. Después de que se completa (45) el procedimiento de establecimiento, el control (46) de transmisión se lleva a cabo de acuerdo con el contexto de transmisión. De esta manera, la clase de servicio seleccionada define el manejo de los paquetes de datos tal como son controlados por el nodo de red de núcleo, es decir el control (46) de la transmisión se lleva a cabo utilizando el primer conjunto de atributos que es especificado en la operación de mapeo (44) de acuerdo con la clase de servicio.

Se inicia también segundo establecimiento (47) de un segundo contexto de transmisión entre el nodo de acceso y el equipo de usuario. Típicamente, el nodo de red de núcleo activa el segundo establecimiento (47) después de que el primer establecimiento ha terminado aunque este orden de establecimiento no es esencial. El segundo contexto de transmisión está asociado con un segundo conjunto de atributos que definen la calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión tal como es controlada por el nodo de acceso por radio. En otra operación de mapeo (48), el segundo conjunto de atributos es determinado en una única función de mapeo desde la clase de servicio seleccionada. Después de que se completa (49) el establecimiento del contexto, la clase de servicio seleccionada define de acuerdo con él el manejo de los paquetes de datos controlados por el nodo de acceso en el control (50) de la transmisión.

La Fig. 5 muestra un dispositivo de acuerdo con la invención, por ejemplo un Serving General packet radio service support node SGSN -Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General Servidor, un Gateway General packet radio service support node GGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Puerta de enlace, un nodo de soporte de servicio de radio en paquetes general mejorado, un radio network controller RNC – Controlador de Red de Radio, un controlador de estación de base, una estación transceptora de base o un nodo B. El dispositivo tiene una unidad de memoria (MEM) para almacenar diferentes conjuntos de atributos de servicio. Tiene también una unidad de input/output (IO – Entrada Salida) para recibir y enviar paquetes de datos y recibir mensajes especificando una clase de servicio seleccionada par aun portador. Una processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) está adaptada para llevar a cabo un método como se ha descrito anteriormente. Especialmente, la unidad de tratamiento puede determinar la clase de servicio seleccionada a partir de un mensaje recibido y establecer un portador correspondiente a otro dispositivo que maneja los paquetes. De acuerdo con la clase

de servicio seleccionada determinada, la unidad de tratamiento obtiene un conjunto de atributos correspondiente de la memoria (MEM) e inicia una control unit (CU – Unidad de Control) adaptada para manejar paquetes enviados en el túnel de acuerdo con los atributos. La control unit (CU – Unidad de Control) maneja entonces los paquetes de 5 acuerdo con los atributos obtenidos de la memoria, es decir de acuerdo con la clase de servicio seleccionada. En una realización preferible de la invención, la processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) determina la clase de servicio seleccionada de un conjunto de atributos en el mensaje recibido. La unidad de entrada salida (IO) también permite el intercambio de mensajes con un operation support system (OSS1 – Sistema

10 de Soporte de Operación 1) para configurar el dispositivo, especialmente para definir y actualizar los conjuntos de atributos en la memoria (MEM). Las unidades del dispositivo de control pueden ser realizadas como circuitos electrónicos u ópticos o como software ejecutado en tales circuitos.

Las realizaciones anteriores alcanzan admirablemente los objetos de la

15 invención. No obstante, debe observarse que los expertos pueden hacer variaciones sin separarse del ámbito de la invención que está limitada sólo por las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para especificar la calidad de servicio en una transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario sobre una red de telefonía móvil que comprende un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1, RNC1) que está adaptado para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1),

en el que una pluralidad de clases de servicio que se refieren a la calidad de servicio están preconfiguradas y una clase de servicio seleccionada es seleccionada de la citada pluralidad de clases de servicio para la transmisión,

en el que un primer contexto de transmisión (PDP1) es establecido entre el nodo de red de núcleo y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado primer contexto de transmisión asociado con un primer conjunto de atributos para definir una primera calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

en el que un segundo contexto de transmisión (RAB1, RB1) es establecido entre el nodo de acceso (NB1, RNC1) y el equipo de usuario (UE1), siendo el citado segundo contexto de transmisión asociado con un segundo conjunto de atributos para definir una segunda calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

en el que la clase de servicio seleccionada determina el primer conjunto de atributos mediante una primera única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo y la clase de servicio seleccionada determina el segundo conjunto de atributos mediante una segunda única función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso,

en el que la clase de servicio seleccionada es especificada mediante un tercer conjunto de atributos que es enviado al menos a uno del nodo de red de núcleo y del nodo de acceso, y en el que las funciones de mapeo primera y/o segunda determinan el primer conjunto de atributos y/o el segundo conjunto de atributos del tercer conjunto de atributos.
2.

Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el número de clases de servicio es pequeño comparado con el número de posibles combinaciones de valores en el tercer conjunto de atributos.
3.

Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de las funciones de mapeo primera y segunda está definida en una tabla de mapeo.
4.

Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una especificación de la clase de servicio seleccionada es enviada desde la entidad de servicio al nodo de red de núcleo.
5.

Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una scheduling entity (SE1 – Entidad de Planificación 1) controlada por el nodo de acceso planifica la transmisión de los paquetes de datos en un portador de radio, controlando el nodo de acceso la entidad de planificación de acuerdo con la clase de servicio seleccionada.
6.

Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la primera función de mapeo llevada a cabo en el nodo de red de núcleo es idéntica a la segunda función de mapeo llevada a cabo en el nodo de acceso.
7.

Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un procedimiento de configuración define al menos un elemento de un grupo que comprende la pluralidad de clases de servicio, la primera función de mapeo, la segunda función de mapeo y recursos que son atribuidos a una de las clases de servicio en la citada pluralidad.
8.

Red de telefonía móvil, caracterizada porque la red de telefonía móvil está adaptada para llevar a cabo las etapas del método de acuerdo con las reivindicaciones 1-7.
9.

Dispositivo de control para una red de telefonía móvil para la transmisión de paquetes de datos entre una entidad de servicio (AF1) y un equipo de usuario, comprendiendo la red de telefonía móvil un nodo de red de núcleo (SGSN1) y un nodo de acceso (NB1, RNC1) que están adaptados para controlar el manejo de paquetes de datos enviados entre la entidad de servicio (AF1) y el equipo de usuario (UE1), y en el

que una pluralidad de clases de servicio relativas a una calidad de servicio están preconfiguradas en la red de telefonía móvil, comprendiendo el dispositivo de control

una memoria (MEM) en la que una única función de mapeo relaciona clases de servicio con primeros atributos que definen la calidad de servicio,

una processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) adaptada para determinar una clase de servicio seleccionada para la transmisión desde la citada pluralidad de clases de servicio,

estando la unidad de tratamiento (PU) adaptada también para establecer un contexto de transmisión con el equipo de usuario (UE1), estando el citado contexto de transmisión asociado con un conjunto de los primeros atributos para definir la calidad de servicio para el intercambio de los paquetes de datos con el equipo de usuario en la transmisión,

estando la processing unit (PU – Unidad de Tratamiento) adaptada también para especificar el conjunto de primeros atributos de la clase de servicio seleccionada usando la única función de mapeo, en el que la clase de servicio seleccionada está especificada por otro conjunto de atributos, y en el que la función de mapeo determina el conjunto de primeros atributos del otro conjunto de atributos, medios para recibir el otro conjunto de atributos,

y una control unit (CU – Unidad de Control) adaptada para controlar los paquetes de datos de acuerdo con el citado conjunto de primeros atributos.
10.

Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el dispositivo de control es seleccionado de un grupo que comprende un Serving General packet radio service Support Node SGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General Servidor, un Gateway General packet radio service Support Node GGSN – Nodo de Soporte de servicio de radio en paquetes General de Puerta de Enlace, un nodo de soporte de servicio de radio en paquetes general de puerta de enlace mejorado, un radio network controller RNC – Controlador de Red de Radio, un controlador de estación de base, una estación transceptora de base y un nodo B.
11.

Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que el dispositivo de control está adaptado para su uso en un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
12.

Código que comprende una unidad de programa para llevar a cabo las etapas del método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7.