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ES2395638A1 - Procedure and system for monitoring, management and control of wireless networks multi-technology (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Procedure and system for monitoring, management and control of wireless networks multi-technology (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

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ES2395638A1
ES2395638A1 ES201231539A ES201231539A ES2395638A1 ES 2395638 A1 ES2395638 A1 ES 2395638A1 ES 201231539 A ES201231539 A ES 201231539A ES 201231539 A ES201231539 A ES 201231539A ES 2395638 A1 ES2395638 A1 ES 2395638A1
Authority
ES
Spain
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mih
control
management
monitoring
network
Prior art date
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Application number
ES201231539A
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Spanish (es)
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ES2395638B1 (en
Inventor
Oscar CARRASCO QUILIS
Jose Francisco MONSERRAT DEL RIO
Salvador DIAZ SENDRA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sistelbanda S A
SISTELBANDA SA
Original Assignee
Sistelbanda S A
SISTELBANDA SA
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Procedure and monitoring system, management and control of multi-technology wireless networks. The invention consists in the design of a new multi-technology and multi-manufacturer wireless network management, monitoring and control system using the functionalities and information exchange structure provided by the ieee 802.21 standard. The invention foresees using an existing signaling standard for other purposes, being fully compatible with devices that already implement the standard, both clients and access points. Additionally, the use of an mih client in the user devices is proposed, so that it is possible to implement a network-controlled link management, unlike the networks based on the ieee wireless standards family, where the control of the connectivity is executed in the client, since it is he who initiates the process of association and re-association to the access points, as well as the beginning of the handover process. These improvements have an impact on a lower cost of investment and operation on the part of telecommunications operators, since they can simplify the management of their systems, unifying the control and monitoring systems of the different transmission technologies used. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Procedimiento y sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología Procedure and system for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks

SECTOR DE LA TÉCNICA SECTOR OF THE TECHNIQUE

La invención se encuadra en el sector técnico de las radiocomunicaciones, y más concretamente, en el sector de las comunicaciones inalámbricas y los sistemas de comunicaciones móviles. The invention falls within the technical sector of radiocommunications, and more specifically, in the field of wireless communications and mobile communication systems.

ESTADO DE LA TÉCNICA STATE OF THE TECHNIQUE

El estándar IEEE 802.21 tiene como propósito mejorar la experiencia de los usuarios móviles, facilitando el traspaso (en adelante handover) entre redes heterogéneas. Esto incluye redes pertenecientes a los estándares de 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 y medios tanto cableados como inalámbricos de la familia de estándares IEEE 802. El estándar IEEE 802.21 proporciona inteligencia a nivel de capa de red, así como otra información de la red relacionada con capas superiores para optimizar dichos procedimientos de handover entre sistemas. The IEEE 802.21 standard is intended to improve the experience of mobile users, facilitating handover (hereinafter) transfer between heterogeneous networks. This includes networks belonging to the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 3GPP2 and both wired and wireless media of the IEEE 802 family of standards. The IEEE 802.21 standard provides intelligence at the network layer level, as well as other information from the network related to higher layers to optimize these handover procedures between systems.

Este estándar también admite el uso cooperativo de la información disponible en el nodo móvil y en la infraestructura de red. En este sentido, el nodo móvil está óptimamente situado para detectar las redes disponibles, mientras que la infraestructura de red está mejor preparada para almacenar la información global de la red o redes, tal como listas de celdas adyacentes o vecinas, ubicación de los nodos móviles, o la disponibilidad de servicio en capas superiores. This standard also supports the cooperative use of the information available in the mobile node and in the network infrastructure. In this sense, the mobile node is optimally located to detect the available networks, while the network infrastructure is better prepared to store the global information of the network or networks, such as lists of adjacent or neighboring cells, location of the mobile nodes , or the availability of service in higher layers.

En general, tanto el nodo móvil como las estaciones base o puntos de acceso pueden ser multi-modales, es decir, capaces de soportar múltiples estándares de acceso radio y conexiones simultáneas a más de una interfaz radio. Bajo este escenario, tanto el nodo móvil como la red toman decisiones sobre conectividad. In general, both the mobile node and the base stations or access points can be multi-modal, that is, capable of supporting multiple standards of radio access and simultaneous connections to more than one radio interface. Under this scenario, both the mobile node and the network make decisions about connectivity.

La red, entendida en sentido amplio, puede incluir diferentes tecnologías y protocolos de transmisión, así como una mezcla de celdas de diferentes tamaños, como las que implementan las tecnologías IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, 3GPP y 3GPP2, con superposición de cobertura. El proceso de handover puede ser iniciado en el nodo móvil o por iniciativa de la propia red, normalmente tras realizar ciertas medidas de la interfaz radio. Los informes de medidas radio pueden incluir datos como calidad de la señal, diferencias de tiempo de sincronización o tasas de error de transmisión. En concreto, el estándar contempla las siguientes entidades: The network, broadly understood, can include different technologies and transmission protocols, as well as a mix of cells of different sizes, such as those that implement IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, 3GPP and 3GPP2 technologies, with coverage overlay . The handover process can be initiated at the mobile node or at the initiative of the network itself, usually after performing certain measurements of the radio interface. Radio measurement reports may include data such as signal quality, synchronization time differences or transmission error rates. Specifically, the standard includes the following entities:

a) Media Independent Handover User (MIH User). Esta entidad lógica se encarga de las tareas de gestión, ya sea de varios elementos que compongan una red compleja o de un dispositivo concreto e independiente de la red. Por lo tanto, su implementación depende de la inteligencia que requiera el dispositivo. El MIH User envía mensajes de comando con destino MIH Link local o remoto. Si el mensaje tiene como destino el MIH Link local, el mensaje pasa a través del MIHF actuando éste de puente. En cambio, si tiene como destino un MIH Link remoto, el MIHF se comporta como un enrutador hacia el MIHF remoto. Cuando un MIH User genera un comando, automáticamente se subscribe al mensaje evento asociado. De esta forma, cuando el MIH Link lanza el evento asociado, el destinatario está listo para recibirlo y tratarlo. a) Media Independent Handover User (MIH User). This logical entity is responsible for the management tasks, either of several elements that make up a complex network or of a specific device independent of the network. Therefore, its implementation depends on the intelligence required by the device. The MIH User sends command messages with local or remote MIH Link destination. If the message is destined for the local MIH Link, the message passes through the MIHF by acting as a bridge. On the other hand, if it is destined for a remote MIH Link, the MIHF behaves like a router towards the remote MIHF. When a MIH User generates a command, it is automatically subscribed to the associated event message. Thus, when MIH Link launches the associated event, the recipient is ready to receive and treat it.

b) Media Independent Handover Function (MIHF). Se encarga de intercomunicar el MIH User con el MIH Link. Es una entidad de gestión que obtiene información de red de distintos protocolos, retransmitiéndola a las capas superiores del protocolo para que éstas puedan tomar decisiones adecuadas. La retransmisión de mensajes es posible gracias a que el MIHF almacena en una base de datos los mensajes comando que el MIH User envía en dirección al MIH Link, ya sea local o remoto. Junto con el mensaje comando, se debe almacenar el mensaje evento asociado. De esta manera, cuando éste se reciba desde un MIH Link con destino a un MIH User, el MIHF será capaz de retransmitir el mensaje de una forma correcta, teniendo en cuenta que para poder actuar de enrutador de mensajes, cada MIHF debe tener conocimiento de la topología de red. b) Media Independent Handover Function (MIHF). It is in charge of communicating the MIH User with the MIH Link. It is a management entity that obtains network information from different protocols, relaying it to the upper layers of the protocol so that they can make appropriate decisions. Message retransmission is possible because the MIHF stores the command messages that the MIH User sends to the MIH Link, either local or remote, in a database. Together with the command message, the associated event message must be stored. In this way, when it is received from a MIH Link to a MIH User, the MIHF will be able to retransmit the message in a correct way, taking into account that in order to act as a message router, each MIHF must have knowledge of network topology

c) Media Independent Handover Link (MIH Link). Adquiere los datos a nivel de capa de enlace de las distintas tecnologías y genera los mensajes evento solicitados por el MIH User. Su implementación en un dispositivo es opcional y depende del rol que el dispositivo tome dentro de la red. Para poder recibir y tratar los eventos que el MIH Link genera, el MIHF y el MIH User deben de haberse subscrito a ellos previamente. Si el MIHF no se ha registrado al evento, éste le llegará pero no será retransmitido a capas superiores. Si es el MIH User el que no se ha registrado, el evento recibido quedará sin ser tratado. c) Media Independent Handover Link (MIH Link). Acquires the data at the link layer level of the different technologies and generates the event messages requested by the MIH User. Its implementation in a device is optional and depends on the role that the device takes within the network. In order to receive and handle the events that the MIH Link generates, the MIHF and the MIH User must have previously subscribed to them. If the MIHF has not registered for the event, it will arrive but will not be relayed to higher layers. If it is the MIH User that has not registered, the event received will be left untreated.

Además de la definición de las entidades lógicas, el estándar IEEE 802.21 MIH consta de los siguientes elementos: In addition to the definition of logical entities, the IEEE 802.21 MIH standard consists of the following elements:

a) Una estructura lógica y conceptual que permite la continuidad del servicio mientras que un nodo móvil (MN) realiza un traspaso entre tecnologías heterogéneas a nivel de capa de enlace. El marco de funcionamiento se basa en la presencia de una pila de protocolos de gestión de la movilidad dentro de los a) A logical and conceptual structure that allows the continuity of the service while a mobile node (MN) transfers between heterogeneous technologies at the link layer level. The operating framework is based on the presence of a stack of mobility management protocols within the

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elementos de red que soportan el handover. Este marco define modelos de referencia Media Independent network elements that support the handover. This framework defines reference models Media Independent

Handover (MIH) para las diferentes tecnologías de capa de enlace soportadas. Handover (MIH) for the different link layer technologies supported.

b) Un conjunto de funciones habilitadoras del handover dentro de las pilas de protocolos de los elementos de red. Esta entidad lógica controla el proceso de handover y, por definición, soporta arquitecturas de toma de decisión centralizadas o distribuidas. b) A set of enabling functions of the handover within the protocol stacks of the network elements. This logical entity controls the handover process and, by definition, supports centralized or distributed decision-making architectures.

c) Un Media Independent Handover Service Access Point (MIH_SAP) y las primitivas asociadas definidas para proporcionar a los usuarios MIH acceso a los servicios de la MIHF. El MIHF ofrece los siguientes servicios: c) A Media Independent Handover Service Access Point (MIH_SAP) and associated primitives defined to provide MIH users with access to MIHF services. The MIHF offers the following services:

1) El servicio media independent event: Detecta cambios en las propiedades de la capa de enlace e inicia eventos adecuados (triggers) desde las interfaces locales y remotas. 1) The media independent event event: Detects changes in the properties of the link layer and initiates appropriate events (triggers) from local and remote interfaces.

2) El servicio media independent command: Proporciona un conjunto de comandos para los usuarios MIH que permiten controlar las propiedades de enlace que son relevantes para el handover y cambiar entre los enlaces si es necesario. 2) The media independent command service: Provides a set of commands for MIH users that allow you to control the link properties that are relevant to the handover and switch between links if necessary.

3) El servicio media independent information: Proporciona información acerca de las diferentes redes y sus servicios, permitiendo establecer una decisión de handover lo más eficaz posible a través de redes heterogéneas. 3) The media independent information service: Provides information about the different networks and their services, allowing a decision to be made as effective as possible through heterogeneous networks.

d) La definición de nuevos puntos de acceso a nivel de capa de enlace (SAPs) y las primitivas asociadas para cada tecnología de capa de enlace. Las nuevas primitivas ayudan al MIHF a obtener la información de los enlaces y controlar el comportamiento del enlace durante el handover. Si es aplicable, se recomienda implementar los SAPs como modificaciones de los estándares para las respectivas tecnologías de capa de enlace. d) The definition of new access points at the link layer level (SAPs) and the associated primitives for each link layer technology. The new primitives help the MIHF to obtain the information of the links and control the behavior of the link during the handover. If applicable, it is recommended to implement the SAPs as modifications of the standards for the respective link layer technologies.

Las siguientes patentes han declarado sistemas que estructuran y ordenan los procesos de handover: The following patents have declared systems that structure and order handover processes:

"Mechanism to discover 802.21 remote events and information services" de Stefano M. Faccin, patente asignada a Nokia Corporation. "Mechanism to discover 802.21 remote events and information services" by Stefano M. Faccin, a patent assigned to Nokia Corporation.

"Seamless handoff across heterogeneous access networks using a handoff controller in a service control point" patente asignada a Telecordia Technologies Inc. "Seamless handoff across heterogeneous access networks using a handoff controller in a service control point" patent assigned to Telecordia Technologies Inc.

"Method and Apparatus for media independent messaging over the internet" patente asignada a Interdigital Technology Corporation. "Method and Apparatus for media independent messaging over the internet" patent assigned to Interdigital Technology Corporation.

"Method and Apparatus for facilitating inter-network handover" patente asignada a Interdigital Technology Corporation. "Method and Apparatus for facilitating inter-network handover" patent assigned to Interdigital Technology Corporation.

"Apparatus and Method for providing service for media independent handover" de Eun-Ah Kim, Jong-Hwa Yi y Jung-Hoong Jee. "Apparatus and Method for providing service for media independent handover" by Eun-Ah Kim, Jong-Hwa Yi and Jung-Hoong Jee.

"System and Method for implementing a media independent handover" patente asignada a Interdigital Technology Corporation. "System and Method for implementing a media independent handover" patent assigned to Interdigital Technology Corporation.

"Wireless Communication Method and System for implementing media independent handover between technologically diversified access networks" patente asignada a Interdigital Technology Corporation. "Wireless Communication Method and System for implementing media independent handover between technologically diversified access networks" patent assigned to Interdigital Technology Corporation.

En general, estos sistemas se centran en estructurar únicamente los procesos de handover entre diferentes redes, sin abordar la gestión, monitorización y control de las redes ni aspectos de calidad de servicio. In general, these systems focus on structuring only the handover processes between different networks, without addressing the management, monitoring and control of the networks or aspects of service quality.

La presente invención se centra en el diseño de un nuevo sistema de gestión, monitorización y control de redes inalámbricas multi-tecnología y multi-fabricante utilizando las funcionalidades y la estructura de intercambio de información que proporciona el estándar IEEE 802.21. En este sentido, una de las mejoras más importantes que desarrolla esta invención es utilizar para otros fines un estándar de señalización ya existente, siendo plenamente compatible con dispositivos que ya implementan el estándar, tanto clientes como puntos de acceso. The present invention focuses on the design of a new multi-technology and multi-manufacturer wireless network management, monitoring and control system using the functionalities and information exchange structure provided by the IEEE 802.21 standard. In this sense, one of the most important improvements that this invention develops is to use an existing signaling standard for other purposes, being fully compatible with devices that already implement the standard, both clients and access points.

Además, se plantea el uso de un cliente MIH en los dispositivos de usuario, de forma que sea posible implementar una gestión del enlace controlada por la red, a diferencia de las redes basadas en la familia de estándares inalámbricos IEEE, donde el control de la conectividad se ejecuta en el cliente, ya que es éste quien inicia el proceso de asociación y re-asociación a los puntos de acceso, así como el inicio del proceso de handover. In addition, the use of a MIH client in user devices is proposed, so that it is possible to implement a network-controlled link management, unlike networks based on the IEEE family of wireless standards, where the control of the connectivity is executed in the client, since it is this one that initiates the process of association and re-association to the access points, as well as the beginning of the handover process.

Estas mejoras, repercuten en un menor coste de inversión y operación por parte de los operadores de telecomunicaciones al poder simplificar la gestión de sus sistemas, unificando los sistemas de control y monitorización de las diferentes tecnologías de transmisión utilizadas. These improvements have a lower cost of investment and operation on the part of telecommunications operators, since they can simplify the management of their systems, unifying the control and monitoring systems of the different transmission technologies used.

Por tanto, el objeto de esta patente abarca las diferentes arquitecturas que contempla el Sistema de Monitorización, Gestión y Control de redes inalámbricas multi-tecnología basado en el Estándar IEEE 802.21, que incluye una variante centralizada y una variante distribuida, así como las diferentes configuraciones posibles. Therefore, the object of this patent covers the different architectures contemplated by the Multi-technology Wireless Monitoring, Management and Control System based on the IEEE 802.21 Standard, which includes a centralized variant and a distributed variant, as well as the different configurations possible.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención es un Sistema de Monitorización, Gestión y Control de redes inalámbricas basado en el estándar IEEE 802.21, con capacidad para gestionar múltiples tecnologías e implementar traspasos entre diferentes redes. The present invention is a Wireless Network Monitoring, Management and Control System based on the IEEE 802.21 standard, with the ability to manage multiple technologies and implement transfers between different networks.

Tal y como se ha descrito anteriormente, el sistema propuesto soporta una implementación centralizada con una estructura jerárquica basada en tres niveles (Figura 1), y una estructura en dos niveles para el caso de la arquitectura distribuida (Figura 2). En este último caso se pueden configurar uno o más Puntos de Servicio (PoS) como nodos MIHF que ejecuten las funciones distribuidas de monitorización, gestión y control. As described above, the proposed system supports a centralized implementation with a hierarchical structure based on three levels (Figure 1), and a two-level structure for the case of distributed architecture (Figure 2). In the latter case, one or more Service Points (PoS) can be configured as MIHF nodes that perform the distributed monitoring, management and control functions.

Para soportar la estructura centralizada, se ha definido una nueva entidad totalmente compatible con lo especificado en el estándar IEEE 802.21, el Media Independent Handover Super User (MIH S-User). El MIH S-User se encarga de tomar las decisiones globales de gestión y control y centraliza las funciones de monitorización del sistema. To support the centralized structure, a new entity fully compatible with that specified in the IEEE 802.21 standard, the Media Independent Handover Super User (MIH S-User), has been defined. The MIH S-User is responsible for making global management and control decisions and centralizes the monitoring functions of the system.

En el caso de la arquitectura centralizada, desde un punto de vista jerárquico, el nivel más alto lo ocupa la entidad denominada controlador central, que implementa el MIH S-User. El controlador central se encarga de la monitorización, gestión y control de los elementos jerárquicamente situados por debajo de él, los cuales implementan una entidad MIHF conforme a lo especificado en estándar IEEE 802.21 encargada de enviar todo el tráfico de señalización al MIHF situado en el controlador central. En el segundo nivel se sitúan los PoS, es decir los puntos de servicio inalámbrico, estaciones base o puntos de accceso, segmentados en redes de distintas tecnologías inalámbricas, que también implementan el estándar IEEE 802.21. Por último, en el tercer nivel jerárquico se sitúan los nodos móviles MN o clientes inalámbricos, que pueden ser gestionados y monitorizados desde el controlador. Los MN pueden implementar el protocolo IEEE 802.21 o no. En caso de implementarlo, pueden ser gestionados de forma mucho más precisa además de poder controlar los traspasos entre PoS de una misma red (en el caso de WiFi) o incluso entre redes con diferentes tecnologías radio. Un esquema detallado de la jerarquía centralizada que propone esta invención se muestra en la Figura 3 y un ejemplo de implementación se muestra en la Figura 5. In the case of centralized architecture, from a hierarchical point of view, the highest level is occupied by the entity called the central controller, which implements the MIH S-User. The central controller is responsible for the monitoring, management and control of the elements hierarchically located below it, which implement a MIHF entity in accordance with the IEEE 802.21 standard in charge of sending all signaling traffic to the MIHF located in the controller central. In the second level are the PoS, that is to say the wireless service points, base stations or access points, segmented in networks of different wireless technologies, which also implement the IEEE 802.21 standard. Finally, in the third hierarchical level are the mobile nodes MN or wireless clients, which can be managed and monitored from the controller. MNs can implement the IEEE 802.21 protocol or not. If implemented, they can be managed much more precisely in addition to being able to control transfers between PoS of the same network (in the case of WiFi) or even between networks with different radio technologies. A detailed outline of the centralized hierarchy proposed by this invention is shown in Figure 3 and an example of implementation is shown in Figure 5.

En el caso de la arquitectura distribuida, desde un punto de vista jerárquico, el nivel más elevado lo ocupan los PoS que implementan el estándar IEEE 802.21. Estos nodos cooperan los unos con los otros intercambiando información de señalización para controlar los nodos móviles asociados de forma coordinada y coherente. En el segundo nivel jerárquico se sitúan los MN, que en caso de implementar el estándar IEEE 802.21, pueden ser gestionados de forma mucho más precisa, controlando además los traspasos entre PoS. Un esquema de detalle de la jerarquía definida se muestra en la Figura 4 y un ejemplo de implementación se muestra en la Figura 6. In the case of distributed architecture, from a hierarchical point of view, the highest level is occupied by the PoS that implement the IEEE 802.21 standard. These nodes cooperate with each other by exchanging signaling information to control the associated mobile nodes in a coordinated and consistent manner. In the second hierarchical level are the MNs, which in case of implementing the IEEE 802.21 standard, can be managed much more precisely, also controlling the transfers between PoS. A detailed scheme of the defined hierarchy is shown in Figure 4 and an example of implementation is shown in Figure 6.

Para generar los mensajes de monitorización, gestión y control, el sistema hace uso de los servicios que define el estándar IEEE 802.21, permitiendo que el sistema sea compatible con equipos de diversos fabricantes que soporten dicho estándar. Además, se define una entidad nueva, plenamente compatible con las especificadas en el protocolo IEEE 802.21, para garantizar la compatibilidad hacia atrás del sistema de control y monitorización respecto a los dispositivos MIH: To generate the monitoring, management and control messages, the system makes use of the services defined by the IEEE 802.21 standard, allowing the system to be compatible with equipment from various manufacturers that support said standard. In addition, a new entity is defined, fully compatible with those specified in the IEEE 802.21 protocol, to ensure backward compatibility of the control and monitoring system with respect to MIH devices:

• Media Independent Handover Super User (MIH S-User). En la arquitectura centralizada esta entidad lógica se encarga de todas las tareas de control y monitorización de aquellos elementos que componen la red o redes soportadas por el controlador central. Al igual que en el caso de la entidad MIH User, el MIH S-User envía mensajes de comando con destino a un MIH Link local o remoto. • Media Independent Handover Super User (MIH S-User). In the centralized architecture, this logical entity is responsible for all control and monitoring tasks of those elements that make up the network or networks supported by the central controller. As in the case of the MIH User entity, the MIH S-User sends command messages to a local or remote MIH Link.

El esquema de funcionamiento del protocolo de control y monitorización se ha representado en la Figura 7. En ella se muestra la versión centralizada del sistema, donde el controlador central recibe periódicamente mensajes de cada uno de los nodos de la red, los decodifica y los procesa, almacenando la información relativa a cada uno de ellos junto a cierta información estadística en una base de datos. The scheme of operation of the control and monitoring protocol has been represented in Figure 7. It shows the centralized version of the system, where the central controller periodically receives messages from each of the nodes of the network, decodes them and processes them. , storing the information related to each of them together with certain statistical information in a database.

La estrategia de gestión de los clientes inalámbricos empieza por discriminar aquellos que son compatibles con IEEE 802.21 y aquellos que no los son, puesto que el controlador segmenta los clientes inicialmente definiendo aquellos sobre los cuales puede gestionar y tomar decisiones sobre traspasos y que son capaces de generar mensajes MIH, y aquellos clientes que no soportan el estándar IEEE 802.21. The wireless client management strategy begins by discriminating those that are compatible with IEEE 802.21 and those that are not, since the controller initially segments customers by defining those on which it can manage and make transfer decisions and that are capable of generate MIH messages, and those clients that do not support the IEEE 802.21 standard.

Este proceso se muestra en la Figura 8. En función de la respuesta, se produce el registro del nodo móvil (MN) en el PoS como MN MIH o simplemente se asocia al PoS, sin ser IEEE 802.21 compatible, obteniendo los datos necesarios para la gestión del sistema directamente del PoS. This process is shown in Figure 8. Depending on the response, registration of the mobile node (MN) in the PoS occurs as MN MIH or is simply associated to the PoS, without being IEEE 802.21 compatible, obtaining the necessary data for the System management directly from the PoS.

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A partir de este momento el sistema es capaz de monitorizar, gestionar y controlar la red, terminando la comunicación y el sensado en el PoS si el MN no implementa un MIH User, o terminando la comunicación y el sensado en el MN si éste implementa un MIH User. From this moment the system is able to monitor, manage and control the network, terminating communication and sensing in the PoS if the MN does not implement a MIH User, or terminating communication and sensing in the MN if it implements a MIH User.

Desde el punto de vista de su estructura, el protocolo implementado contempla tres capas. Estas tres capas quedan representadas en la Figura 9, donde se especifican los mensajes que siguen el estándar IEEE 802.21 y los mensajes que son específicos del protocolo de control y monitorización propuesto. Las tres capas se detallan a continuación de forma precisa: From the point of view of its structure, the implemented protocol contemplates three layers. These three layers are represented in Figure 9, where the messages that follow the IEEE 802.21 standard and the messages that are specific to the proposed control and monitoring protocol are specified. The three layers are detailed below precisely:

Capa de usuario: Implementa la inteligencia de red. Únicamente se ejecuta en el nodo que actúa como controlador central en el caso centralizado y en todos los nodos en el caso distribuido. Realiza el procesado de la información recibida para almacenarla con la estructura adecuada en una base de datos para su análisis. La función principal de la capa de usuario es recopilar toda la información recibida desde los distintos elementos que conforman la red, teniendo en cuenta que cada mensaje recibido contiene la información del nodo, la información de cada PoS del nodo y la información de cada usuario conectado a cada PoS. La capa de usuario recibe información de la capa de transporte de los distintos puntos de servicio inalámbricos pertenecientes a la red. Para poder recibir información simultánea desde distintos puntos de la red se propone utilizar programación en paralelo, soportando múltiples hilos de procesado, lo cual permite que los distintos equipos envíen los datos asíncronamente. User layer: Implements network intelligence. It only runs on the node that acts as the central controller in the centralized case and on all nodes in the distributed case. Performs the processing of the information received to store it with the appropriate structure in a database for analysis. The main function of the user layer is to collect all the information received from the different elements that make up the network, taking into account that each message received contains the information of the node, the information of each PoS of the node and the information of each connected user to each PoS. The user layer receives information from the transport layer of the different wireless service points belonging to the network. In order to receive simultaneous information from different points of the network, it is proposed to use parallel programming, supporting multiple processing threads, which allows the different teams to send the data asynchronously.

Capa de transporte: Es la que se encarga de la distribución de mensajes tanto a las entidades locales (capa superior e inferior del protocolo) como a las remotas (capa de transporte de otro nodo). Esta capa se encarga de enrutar el tráfico a las distintas entidades, ya sean locales o remotas, aunque no dispone de inteligencia propia. Transport layer: It is the one that is responsible for the distribution of messages both to the local entities (upper and lower layer of the protocol) and to the remote ones (transport layer of another node). This layer is responsible for routing traffic to different entities, whether local or remote, although it does not have its own intelligence.

Capa de red: Esta capa es la encargada de obtener la información de la interfaz radio de cada equipo. Se encarga de obtener la información del PoS e introducirla en los mensajes que se envían a la capa de usuario. Con la información que esta capa proporciona se realiza el control y la monitorización de la red. Network layer: This layer is responsible for obtaining the radio interface information of each equipment. It is responsible for obtaining the PoS information and entering it in the messages that are sent to the user layer. With the information that this layer provides, the control and monitoring of the network is carried out.

El sistema, tal y como está definido, es totalmente escalable y puede soportar desde pequeños despliegues a grandes despliegues inalámbricos multi-tecnología. Así, se plantea una estructura modular que desde una configuración básica pueda ir creciendo en capacidad de proceso, tecnologías soportadas y necesidad de gestión de conectividad, tal y como se muestra en la Figura 10. De este modo podrá existir un Centro de Control y monitorización remoto, que permita gestionar múltiples despliegues simultáneamente. The system, as defined, is fully scalable and can support from small deployments to large multi-technology wireless deployments. Thus, a modular structure is proposed that, from a basic configuration, can grow in process capacity, supported technologies and the need for connectivity management, as shown in Figure 10. In this way a Control and Monitoring Center may exist. remote, which allows managing multiple deployments simultaneously.

Los siguientes puntos se centran en destacar la forma en que el sistema de monitorización, gestión y control hace uso del protocolo de comunicación IEEE 802.21. The following points focus on highlighting the way in which the monitoring, management and control system makes use of the IEEE 802.21 communication protocol.

Registro Registry

Siguiendo el procedimiento definido en el estándar, la entidad MIH User del PoS se registra al Controlador Central mediante un procedimiento MIH_Regiser.request. Este mensaje incluirá la lista de interfaces radio soportadas así como su direccionamiento. El procedimiento completo de registro queda reflejado en la Figura 11. Es importante notar que este procedimiento no difiere en nada con el estándar y por tanto cualquier PoS que implemente un protocolo MIH podrá soportarlo. De igual manera, los MN que tengan incorporado una entidad MIH User realizarán un registro convencional con el Controlador Central. Following the procedure defined in the standard, the MIH User entity of the PoS registers to the Central Controller through a MIH_Regiser.request procedure. This message will include the list of supported radio interfaces as well as their address. The complete registration procedure is reflected in Figure 11. It is important to note that this procedure does not differ at all from the standard and therefore any PoS that implements a MIH protocol can support it. Similarly, MNs that have a MIH User entity incorporated will make a conventional registration with the Central Controller.

En caso de trabajar con una arquitectura distribuida, el MN se registrará con su PoS, mientras que estos no se registrarán con ninguna entidad de jerarquía superior. In case of working with a distributed architecture, the MN will register with its PoS, while these will not be registered with any higher hierarchy entity.

Monitorización Monitoring

El controlador central obtendrá información tanto de los PoS como de los MN, en caso de que este último implemente MIH. De ser así, el MIH S-User operará de manera convencional para la gestión de Handovers. Además, el MIH S-User obtendrá información adicional del MN configurando adecuadamente las medidas realizadas por el MIH Link a través del mensaje MIH_Link_Configuration_Threshold.request. En concreto el MIH S-User deberá enviar tantos mensajes como MNs que se quiera monitorizar. El tipo de medidas a realizar seguirá estrictamente el estándar, incluyendo valores de potencia, calidad y tasa de pérdida de paquetes. Se podrá configurar la periodicidad de las medidas utilizando el campo TIMER_INTERVAL. La Figura 12 recoge el intercambio de mensajes que contempla el estándar para la obtención de esta información. The central controller will obtain information from both the PoS and the MN, in case the latter implements MIH. If so, the MIH S-User will operate in a conventional manner for the management of Handovers. In addition, the MIH S-User will obtain additional information from the MN by properly configuring the measures taken by the MIH Link through the MIH_Link_Configuration_Threshold.request message. Specifically, the MIH S-User must send as many messages as MNs that you want to monitor. The type of measurements to be performed will strictly follow the standard, including power, quality and packet loss rate values. The periodicity of the measurements can be set using the TIMER_INTERVAL field. Figure 12 shows the exchange of messages contemplated by the standard for obtaining this information.

Por otra parte, el controlador central obtendrá información directamente de los PoS utilizando o bien el procedimiento MIH_Get_Information o el MIH_Push_Information. En el primer caso, el controlador central solicita información al PoS tal y como muestra la Figura 13. El PoS contestará enviando información que pueda ser útil para la gestión y control de la red. Para el envío de esta información adicional el estándar contempla variables del tipo “Vendor Specific” en las cuales se propone enviar una lista de usuarios asociados el PoS, canal utilizado, política de seguridad aplicada, nivel de señal recibida, calidad, tasa transmitida y recibida así como otros parámetros que se puedan extraer de la interfaz radio concreta. On the other hand, the central controller will obtain information directly from the PoS using either the MIH_Get_Information procedure or the MIH_Push_Information. In the first case, the central controller requests information from the PoS as shown in Figure 13. The PoS will reply by sending information that may be useful for network management and control. For the sending of this additional information, the standard includes variables of the “Vendor Specific” type in which it is proposed to send a list of associated users the PoS, channel used, security policy applied, signal level received, quality, rate transmitted and received as well as other parameters that can be extracted from the specific radio interface.

ES 2 395 638 Al ES 2 395 638 Al

El estándar nos ofrece una segunda opción y es utilizar MIH_Push_Information. Para ello, la secuencia de mensajes de configuración es más compleja pero una vez configurada será el PoS quien decida cuándo enviar un mensaje. La secuencia de configuración es la siguiente. MIH S-User envía un MIH_Link_Configuration_Threshold con los umbrales iniciales a monitorizar seguido de un MIH_Event_Unsubscribe para no recibir eventos del MIH Link del PoS. Previamente el MIH User del PoS se ha asociado al evento MIH_Link_Parameters_Report utilizando el mensaje MIH_Event_Subscribe. De esta forma, cuando venza el umbral configurado en el MIH Link del PoS el mensaje será recibido por el MIH User del PoS. Una vez alertado del vencimiento de un umbral, el MIH User del PoS enviará mediante el procedimiento MIH_Push_Information la información requerida. The standard offers us a second option and is to use MIH_Push_Information. For this, the sequence of configuration messages is more complex but once configured it will be the PoS who decides when to send a message. The configuration sequence is as follows. MIH S-User sends a MIH_Link_Configuration_Threshold with the initial thresholds to be monitored followed by a MIH_Event_Unsubscribe to not receive MIH Link events from the PoS. Previously, the MIH User of the PoS has been associated with the MIH_Link_Parameters_Report event using the MIH_Event_Subscribe message. In this way, when the threshold configured in the MIH Link of the PoS expires, the message will be received by the MIH User of the PoS. Once alerted of the expiration of a threshold, the MIH User of the PoS will send the required information using the MIH_Push_Information procedure.

Control Control

El MIH S-User del controlador central podrá gestionar los Handovers de los MN (inter e intra tecnología) que tengan disponible el protocolo MIH utilizando los procedimientos convencionales definidos en el estándar. The MIH S-User of the central controller may manage the MN handovers (inter and intra technology) that have the MIH protocol available using the conventional procedures defined in the standard.

Por otro lado, para indicarle al PoS la realización de ciertas acciones como el cambio de canal radio de transmisión, el balanceo de carga desconectando usuarios, así como otras acciones que sean útiles para mejorar las prestaciones del sistema, esta patente propone dos opciones posibles basadas en la ampliación de dos mensajes del estándar: MIH_Link_Action y MIH_Push_Information. El comando MIH_Link_Action dispone de 252 comandos libres de uso que serán utilizados para poder realizar dichas acciones. La Figura 14 muestra el procedimiento de control. La segunda opción utiliza el comando MIH_Push_Information, la cual dispone de variables vendor specific que permitirán realizar las acciones requeridas. La Figura 15 muestra la secuencia de control. On the other hand, to indicate to the PoS the performance of certain actions such as the change of radio transmission channel, load balancing disconnecting users, as well as other actions that are useful to improve the performance of the system, this patent proposes two possible options based in the extension of two standard messages: MIH_Link_Action and MIH_Push_Information. The MIH_Link_Action command has 252 free-of-use commands that will be used to perform these actions. Figure 14 shows the control procedure. The second option uses the MIH_Push_Information command, which has vendor specific variables that will allow you to perform the required actions. Figure 15 shows the control sequence.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción anterior y con objeto de ayudar a una mejor comprensión del diseño y funcionamiento del Protocolo de Señalización y Sistema de Monitorización, Gestión y Control de Redes Inalámbricas Multi-tecnología basado en el Estándar IEEE 802.21, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, unas figuras, esquemas y diagramas donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: To complement the above description and in order to help a better understanding of the design and operation of the Signaling Protocol and Monitoring System, Management and Control of Multi-technology Wireless Networks based on the IEEE 802.21 Standard, this descriptive report is attached , as an integral part of it, some figures, diagrams and diagrams where the following has been represented as illustrative and not limited:

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La Figura 1 muestra la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura centralizada. Figure 1 shows the hierarchical structure of the system for a centralized architecture.

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La Figura 2 muestra la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura distribuida. Figure 2 shows the hierarchical structure of the system for a distributed architecture.

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La Figura 3 muestra un detalle de la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura centralizada. Figure 3 shows a detail of the hierarchical structure of the system for a centralized architecture.

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La Figura 4 muestra un detalle de la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura distribuida. Figure 4 shows a detail of the hierarchical structure of the system for a distributed architecture.

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La Figura 5 muestra un ejemplo de implementación del sistema para una arquitectura centralizada. Figure 5 shows an example of system implementation for a centralized architecture.

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La Figura 6 muestra un ejemplo de implementación del sistema para una arquitectura distribuida. Figure 6 shows an example of system implementation for a distributed architecture.

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La Figura 7 muestra el esquema de funcionamiento del protocolo para el caso centralizado, con los flujos de comunicación entre las entidades definidas en el protocolo de control y monitorización. Figure 7 shows the scheme of operation of the protocol for the centralized case, with the communication flows between the entities defined in the control and monitoring protocol.

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La Figura 8 muestra el diagrama de flujo del proceso de asociación de un cliente a un PoS del sistema, en el cual se determina si es un cliente MIH compatible con el estándar IEEE 802.21 o no y las acciones siguientes que realiza el sistema para dar de alta un nuevo MN. Figure 8 shows the flowchart of the process of associating a client to a PoS of the system, in which it is determined whether it is a MIH client compatible with the IEEE 802.21 standard or not and the following actions that the system performs to give high a new MN.

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La Figura 9 muestra las tres capas del protocolo y la mensajería asociada para la comunicación entre las diferentes capas del mismo, especificando los flujos de comunicación que hacen uso del estándar IEEE 802.21 y los flujos de comunicación específicos del protocolo de control y monitorización propuesto. Figure 9 shows the three layers of the protocol and the associated messaging for communication between the different layers of the protocol, specifying the communication flows that make use of the IEEE 802.21 standard and the specific communication flows of the proposed control and monitoring protocol.

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La Figura 10 muestra la escalabilidad del sistema, que al ser totalmente modular, se puede ir ampliando en función de las necesidades vía licencias de software o vía agregación de nuevo hardware que amplíe la capacidad de proceso y la capacidad de gestión de ancho de banda del sistema. Figure 10 shows the scalability of the system, which, being fully modular, can be expanded according to the needs via software licenses or via new hardware aggregation that expands the process capacity and bandwidth management capacity of the system.

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La Figura 11 muestra el intercambio de mensajes necesarios en el proceso de registro de un PoS con el Controlador Central. Figure 11 shows the exchange of necessary messages in the process of registering a PoS with the Central Controller.

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La Figura 12 muestra cómo el Controlador Central configura la monitorización a realizar por el MN y este envía los informes de medidas realizadas. Figure 12 shows how the Central Controller configures the monitoring to be performed by the MN and it sends the reports of measurements made.

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La Figura 13 muestra cómo el Controlador Central, utilizando el procedimiento MIH_Get_Information, obtiene información de estado de los PoS. Figure 13 shows how the Central Controller, using the MIH_Get_Information procedure, obtains status information from the PoS.

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La Figura 14 muestra el procedimiento seguido para que el Controlador Central envíe órdenes de control al PoS. Figure 14 shows the procedure followed for the Central Controller to send control orders to the PoS.
ES 2 395 638 Al ES 2 395 638 Al

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La Figura 15 muestra otra opción para realizar acciones de control sobre los PoS por parte del Controlador Central. Figure 15 shows another option to perform control actions on the PoS by the Central Controller.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

En la descripción de una realización preferida que sigue, la terminología “Punto de Servicio “PoS” hace referencia a cualquier tipo de dispositivo conectado al sistema de distribución y que actúa como concentrador inalámbrico de diferentes nodos móviles utilizando una interfaz radio compatible a nivel de capa de enlace con las tecnologías soportadas por el estándar MIH. Este concepto incluye estaciones base 3GPP, estaciones base WiMAX IEEE 802.16 o puntos de acceso (APs) WiFi IEEE 802.11. La terminología “Nodo Inalámbrico (WN)” hace referencia a cualquier tipo de dispositivo que incorpore uno o más PoS de una o más tecnologías radio, como por ejemplo una estación base que soporte WiMAX y WiFi sobre diferentes radios. Este WN se comporta como un router inalámbrico integrando al menos una entidad MIHF que gestiona las comunicaciones con el MIH S-User. La terminología “Nodo Móvil MN”, “Cliente Inalámbrico ” o “Equipo de Usuario (UE)” hace referencia a cualquier tipo de dispositivo capaz de conectarse a un PoS a través de una o más interfaces inalámbricas. Estos dispositivos pueden integrar una entidad MIHF de forma opcional. In the description of a preferred embodiment that follows, the terminology "Service Point" PoS "refers to any type of device connected to the distribution system and acts as a wireless hub of different mobile nodes using a compatible radio interface at the layer level of link with the technologies supported by the MIH standard. This concept includes 3GPP base stations, IEEE 802.16 WiMAX base stations or IEEE 802.11 WiFi access points (APs). The terminology "Wireless Node (WN)" refers to any type of device that incorporates one or more PoS of one or more radio technologies, such as a base station that supports WiMAX and WiFi over different radios. This WN behaves like a wireless router by integrating at least one MIHF entity that manages communications with the MIH S-User. The terminology "Mobile Node MN", "Wireless Client" or "User Equipment (UE)" refers to any type of device capable of connecting to a PoS through one or more wireless interfaces. These devices can optionally integrate a MIHF entity.

La Figura 1 muestra la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura centralizada, de forma que en el nivel más elevado se encuentra la entidad denominada Controlador Central (101) que incorpora las entidades lógicas MIHF y MIH S-User, definidas previamente en el documento. En el segundo nivel, se encuentran los nodos inalámbricos que integran los PoS (102) del sistema. En el tercer nivel, se encuentran los clientes inalámbricos (103) o nodos móviles MN que se asocian a los diferentes PoS del sistema. La posición de un elemento dentro de la jerarquía está relacionada con la capacidad de control y monitorización que tiene asociada, siendo la mayor la del elemento que se encuentra en el nivel más elevado. Figure 1 shows the hierarchical structure of the system for a centralized architecture, so that at the highest level is the entity called Central Controller (101) that incorporates the logical entities MIHF and MIH S-User, previously defined in the document. In the second level, there are the wireless nodes that integrate the PoS (102) of the system. In the third level, there are the wireless clients (103) or mobile MN nodes that are associated with the different PoS of the system. The position of an element within the hierarchy is related to the associated control and monitoring capacity, the highest being that of the element that is at the highest level.

La Figura 2 muestra la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura distribuida, de forma que en el nivel más elevado se encuentran los nodos inalámbricos que integran los PoS (202) del sistema. Estos nodos integran un MIHF y un MIH User y son capaces de compartir información y utilizarla de forma coordinada, cooperando para que cada nodo pueda aplicar decisiones de control coherentes con el estado de la red en un determinado momento. En el segundo nivel, se encuentran los clientes inalámbricos (203) o MN que se asocian a los diferentes PoS del sistema. Al igual que antes, la posición de un elemento dentro de la jerarquía está relacionada con la capacidad de control y monitorización que tiene asociada, siendo la mayor la del elemento que se encuentra en el nivel más elevado. Figure 2 shows the hierarchical structure of the system for a distributed architecture, so that at the highest level are the wireless nodes that integrate the PoS (202) of the system. These nodes integrate a MIHF and a MIH User and are able to share information and use it in a coordinated manner, cooperating so that each node can apply control decisions consistent with the state of the network at a given time. In the second level, there are the wireless clients (203) or MN that are associated with the different PoS of the system. As before, the position of an element within the hierarchy is related to the associated control and monitoring capacity, the highest being that of the element that is at the highest level.

La Figura 3 muestra un detalle de la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura centralizada en un controlador central (301), donde se ha segmentado la gestión por tecnologías a nivel de capa de enlace. En una realización preferida, cada una de las redes constituirá un subsistema gestionable (304,304’,304’’, 304’’’....) con políticas propias e individualizadas, tal y como se muestra en la figura, permitiendo en el caso de las redes IEEE 802.11 que cada SSID constituya un subsistema totalmente gestionable de forma independiente. A cada uno de estos subsistemas, se asociará un número indeterminado de PoS (305,305’, 305’’,...) integrando cada uno de ellos un MIHF. Además, como se puede ver en esta figura, a cada PoS se asociará un conjunto de clientes inalámbricos (303) que pueden incorporar de forma opcional un MIHF, constituyendo clientes MIH. Figure 3 shows a detail of the hierarchical structure of the system for a centralized architecture in a central controller (301), where management has been segmented by technologies at the link layer level. In a preferred embodiment, each of the networks will constitute a manageable subsystem (304,304 ', 304' ', 304' '' ...) with own and individualized policies, as shown in the figure, allowing in the case IEEE 802.11 networks that each SSID constitutes a fully manageable subsystem independently. To each of these subsystems, an indeterminate number of PoS (305,305 ’, 305’ ’, ...) will be associated, each of them integrating a MIHF. In addition, as can be seen in this figure, a set of wireless clients (303) that can optionally incorporate a MIHF, constituting MIH clients, will be associated to each PoS.

La Figura 4 muestra un detalle de la estructura jerárquica del sistema para una arquitectura distribuida, donde se ha segmentado la gestión por tecnologías a nivel de capa de enlace. Al igual que antes, en una realización preferida, cada una de las redes constituirá un subsistema gestionable (404,404’,404’’, 404’’’....) con políticas propias e individualizadas, tal y como se muestra en la figura. A cada uno de estos subsistemas se asociará un número indeterminado de PoS (405,405’, 405’’,...) integrando cada uno de ellos un MIHF. De nuevo, a cada PoS se asociará un conjunto de clientes inalámbricos (403) que pueden incorporar de forma opcional un MIHF, constituyendo clientes MIH. Figure 4 shows a detail of the hierarchical structure of the system for a distributed architecture, where management has been segmented by technologies at the link layer level. As before, in a preferred embodiment, each of the networks will constitute a manageable subsystem (404,404 ', 404' ', 404' '...) with its own individualized policies, as shown in the figure . Each of these subsystems will be associated with an undetermined number of PoS (405,405 ’, 405’ ’, ...) each of them integrating a MIHF. Again, a set of wireless clients (403) that can optionally incorporate a MIHF will be associated to each PoS, constituting MIH clients.

La Figura 5 muestra un ejemplo de implementación del sistema para una arquitectura centralizada, donde es posible observar el tráfico de datos y de señalización, tal y como especifica la leyenda. El controlador central (501), que implementa el MIHF y el MIH S-User, controla el acceso a internet (510) de los diferentes nodos inalámbricos (502) de la red, aunque el acceso a internet (510) podría ser distribuido de forma que hacia el controlador central únicamente se enrutara el tráfico de señalización (505). En esta implementación, los clientes inalámbricos (503) que incorporan un cliente MIH son capaces de enviar a través del medio inalámbrico (504) tanto el tráfico de datos, como el tráfico de señalización del protocolo de control y monitorización (505). Uno o varios de estos PoS, estarán conectados al sistema de distribución (508) o troncal de la red a través de un enlace cableado (506), que conecta el nodo inalámbrico con un switch (507) perteneciente esta red troncal. Por último, en esta implementación preferida, tras el controlador central, existiría un router (509) que interconectaría la infraestructura con internet (510). Figure 5 shows an example of system implementation for a centralized architecture, where it is possible to observe data and signaling traffic, as specified by the legend. The central controller (501), which implements the MIHF and the MIH S-User, controls internet access (510) of the different wireless nodes (502) of the network, although internet access (510) could be distributed from so that only signaling traffic (505) is routed to the central controller. In this implementation, the wireless clients (503) that incorporate a MIH client are capable of sending both the data traffic and the signaling traffic of the control and monitoring protocol (505) via the wireless medium (504). One or more of these PoS will be connected to the distribution system (508) or trunk of the network through a wired link (506), which connects the wireless node to a switch (507) belonging to this backbone network. Finally, in this preferred implementation, after the central controller, there would be a router (509) that would interconnect the infrastructure with the internet (510).

La Figura 6 muestra un ejemplo de implementación del sistema para una arquitectura distribuida, donde es posible observar el tráfico de datos y de señalización, tal y como especifica la leyenda. En este caso, los diferentes nodos inalámbricos (601) de la red, que implementan una MIHF, controlan el acceso a internet (609) de los clientes inalámbricos (602). En esta implementación, los clientes inalámbricos (602) que incorporan un cliente MIH son capaces de enviar a través del medio inalámbrico (603) tanto el tráfico de datos, como el tráfico de señalización del protocolo de control y monitorización (604). Uno o varios de estos PoS, estarán conectados al sistema de distribución (607) o troncal de la red a través de un enlace cableado (605), que conecta el nodo inalámbrico con un switch (606) perteneciente esta Figure 6 shows an example of system implementation for a distributed architecture, where it is possible to observe data and signaling traffic, as specified by the legend. In this case, the different wireless nodes (601) of the network, which implement a MIHF, control the internet access (609) of the wireless clients (602). In this implementation, the wireless clients (602) that incorporate a MIH client are capable of sending both the data traffic and the signaling traffic of the control and monitoring protocol (604) via the wireless medium (603). One or more of these PoS, will be connected to the distribution system (607) or trunk of the network through a wired link (605), which connects the wireless node to a switch (606) belonging to this

red troncal. Por último, en esta implementación preferida, existiría un router (608) que interconectaría la infraestructura con internet (609). Trunk network. Finally, in this preferred implementation, there would be a router (608) that would interconnect the infrastructure with the internet (609).

La Figura 7 muestra el esquema de funcionamiento del protocolo para el caso centralizado, donde se muestran con los flujos de comunicación entre las diferentes entidades definidas en el protocolo de control y monitorización. En este esquema, particularizado para un escenario de aplicación WiFi, el MIHF (702) reside tanto en el nodo inalámbrico, un AP WiFi (709), que integra uno o más PoS, en forma de una o más interfaces IEEE 802.11, como en los nodos móviles (711) que integran un cliente MIH. El flujo de comunicación del protocolo (704) se establece entre la MIHF (702) del UE y la MIHF (702) del PoS a través del medio inalámbrico (710), y entre la MIHF (702) del PoS y la MIHF (705) del controlador central (708), mientras que el la comunicación local (703) se establece entre la MIHF (702) y el MIH User (701), y entre el MIHF (705) y el MIH S-User (707) en aquellos nodos que incorporan inteligencia. Este esquema, también incorpora equipos de usuario que no incorporan MIH (712), pero que igualmente pueden ser gestionados por el sistema. Figure 7 shows the scheme of operation of the protocol for the centralized case, where they are shown with the communication flows between the different entities defined in the control and monitoring protocol. In this scheme, particularized for a WiFi application scenario, the MIHF (702) resides in both the wireless node, a WiFi AP (709), which integrates one or more PoS, in the form of one or more IEEE 802.11 interfaces, as in the mobile nodes (711) that integrate a MIH client. The communication flow of the protocol (704) is established between the MIHF (702) of the UE and the MIHF (702) of the PoS through the wireless medium (710), and between the MIHF (702) of the PoS and the MIHF (705 ) of the central controller (708), while the local communication (703) is established between the MIHF (702) and the MIH User (701), and between the MIHF (705) and the MIH S-User (707) in those nodes that incorporate intelligence. This scheme also incorporates user equipment that does not incorporate MIH (712), but which can also be managed by the system.

La Figura 8 muestra el diagrama de flujo del proceso de asociación (801) de un cliente a un PoS del sistema, en el cual se determina si es un cliente MIH compatible con el estándar IEEE 802.21 o no y las acciones siguientes que realiza el sistema para dar de alta un nuevo MN. El cliente, en primer lugar, se asocia a nivel MAC (802) al dispositivo, ya que este procedimiento está definido en cada uno de los estándares de comunicaciones inalámbricas soportados por el estándar IEEE 802.21. Una vez el dispositivo cliente está asociado al sistema, éste puede empezar a interrogarlo Figure 8 shows the flowchart of the association process (801) of a client to a PoS of the system, in which it is determined whether it is a MIH client compatible with the IEEE 802.21 standard or not and the following actions that the system performs to register a new MN. The client, in the first place, is associated at the MAC (802) level to the device, since this procedure is defined in each of the wireless communications standards supported by the IEEE 802.21 standard. Once the client device is associated with the system, it can begin to interrogate it

(803) en relación a su compatibilidad con el estándar MIH. Si dispone de la entidad MIH (804), con al menos una MIHF (803) in relation to its compatibility with the MIH standard. If you have the MIH entity (804), with at least one MIHF

(805) y una entidad de red MIH, el sistema puede enviarle mensajes de control y monitorización al dispositivo, registrándose (806) una variable de estado en el sistema sobre su compatibilidad MIH. En caso de no soportar el estándar IEEE 802.21, el MN se asocia (807) al PoS sin MIH, se registra (808) como MN NO-MIH y se registra (809) la MAC como cliente NO-MIH y sus necesidades de conectividad (QoS). (805) and a MIH network entity, the system can send control and monitoring messages to the device, registering (806) a status variable in the system about its MIH compatibility. If the IEEE 802.21 standard is not supported, the MN is associated (807) to the PoS without MIH, registered (808) as a NO-MIH MN and (809) the MAC is registered as a NO-MIH client and its connectivity needs (QoS).

La Figura 9 muestra las tres capas del protocolo y la mensajería asociada para la comunicación entre las diferentes capas del mismo, especificando los flujos de comunicación que hacen uso del estándar IEEE 802.21 y los flujos de comunicación específicos del protocolo de control y monitorización propuesto, en la que participan los siguientes elementos: Figure 9 shows the three layers of the protocol and the associated messaging for communication between the different layers of the protocol, specifying the communication flows that make use of the IEEE 802.21 standard and the specific communication flows of the proposed control and monitoring protocol, in The following elements participate:

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Base de datos (901) Database (901)

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Usuario (902) User (902)

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Red asociada al controlador central (904) Network associated with the central controller (904)

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Red asociada a los puntos de servicio (905) Network associated with service points (905)

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Transporte asociado al controlador central (903) Transport associated with the central controller (903)

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Transporte asociado a los puntos de servicio (906) Transportation associated with service points (906)

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Mensajes estándar (907) Standard Messages (907)

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Mensajes propietarios (908) Proprietary Messages (908)

Por su parte, la Figura 10 muestra las posibilidades de escalabilidad del sistema, el cual al ser totalmente modular, se puede ir ampliando en función de las necesidades vía licencias de software o vía agregación de nuevo hardware que amplíe la capacidad de proceso y la capacidad de gestión de ancho de banda del sistema, de acuerdo con los siguientes elementos: For its part, Figure 10 shows the possibilities of scalability of the system, which, being fully modular, can be expanded according to the needs via software licenses or via aggregation of new hardware that expands process capacity and capacity System bandwidth management, according to the following elements:

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AP’s o nodos únicos Control remoto (1001) AP’s or single nodes Remote Control (1001)

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Pequeños despliegues, Tecnología de acceso única (1002) Small deployments, Unique access technology (1002)

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Despliegues medianos, Tecnología de acceso única (1003) Medium deployments, Unique access technology (1003)

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Despliegues medios/grandes Múltiple tecnologías de acceso (1004) Medium / Large deployments Multiple access technologies (1004)

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Grandes despliegues Múltiples tecnologías de acceso (1005) Large deployments Multiple access technologies (1005)

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Centro de control y monitorización de redes inalámbricas (1006) Wireless network monitoring and control center (1006)

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Controlador Central de redes inalámbricas (1007-1007’) Central Wireless Network Controller (1007-1007 ’)

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Controlador central de redes inalámbricas con múltiples nodos (1008-1008’) Central controller of wireless networks with multiple nodes (1008-1008 ’)
ES 2 395 638 Al ES 2 395 638 Al

La Figura 11 recoge el procedimiento de registro de un PoS (1101) con el Controlador Central (1102). El MIH User (1103) del PoS (1101) inicia el procedimiento enviando un mensaje MIH_Register.request (1107) al MIH S-User (1106). La entidad MIHF del PoS (1104) encaminará el MIH_Register.request (1108) a la entidad MIHF del Controlador Central (1105). A continuación, el MIH-F del Controlador Central (1105) enviará un MIH_Register.indication (1109) al MIH S-User (1106). En contestación a la solicitud de registro se enviarán los mensajes MIH_Register.response (1110) y MIH_Register.confirm (1112). Figure 11 shows the procedure for registering a PoS (1101) with the Central Controller (1102). The MIH User (1103) of the PoS (1101) initiates the procedure by sending a MIH_Register.request (1107) message to the MIH S-User (1106). The MIHF entity of the PoS (1104) will route the MIH_Register.request (1108) to the MIHF entity of the Central Controller (1105). Next, the MIH-F of the Central Controller (1105) will send a MIH_Register.indication (1109) to the MIH S-User (1106). In response to the registration request, the messages MIH_Register.response (1110) and MIH_Register.confirm (1112) will be sent.

La Figura 12 recoge el intercambio de mensajes que contempla el estándar para la configuración y envío de medidas realizadas por un MN (1202). En primer lugar el Controlador Central (1201) configura los parámetros de monitorización. Para ello, la entidad MIH S-User (1203) envía un mensaje MIH_Link_Configure_Threshold.request (1208) que es encaminado por su entidad MIHF (1204) hasta alcanzar el MIHF del MN (1205). Con un mensaje Link_Configure_Threshold.request (1210) la entidad MIHF le indica al MIH Link (1207) qué medidas tiene que hacer y cuáles son los umbrales que activarán el envío de informes al Controlador Central. El MIH Link (1207) confirma la recepción del mensaje con un Link_Configure_Threshold.confirm (1211). En caso de superarse alguno de los umbrales configurados el MN (1202), en concreto su MIH Link (1207), enviará un mensaje Link_Parameters_Report.indication (1214) a la entidad MIHF del MN (1205), que a su vez lo encaminará hasta el MIHF del Controlador Central (1204). Finalmente, el MIHF enviará un mensaje MIH_Link_Parameters_Report.indication (1216) al MIH S-User (1203). Figure 12 shows the exchange of messages contemplated by the standard for the configuration and sending of measurements made by an MN (1202). First, the Central Controller (1201) configures the monitoring parameters. For this, the MIH S-User entity (1203) sends a MIH_Link_Configure_Threshold.request (1208) message that is routed by its MIHF entity (1204) until it reaches the MIHF of the MN (1205). With a Link_Configure_Threshold.request (1210) message, the MIHF entity tells the MIH Link (1207) what measures to take and what are the thresholds that will trigger the sending of reports to the Central Controller. The MIH Link (1207) confirms the reception of the message with a Link_Configure_Threshold.confirm (1211). In case of exceeding any of the thresholds configured, the MN (1202), specifically its MIH Link (1207), will send a Link_Parameters_Report.indication (1214) message to the MIHF entity of the MN (1205), which in turn will route it to the MIHF of the Central Controller (1204). Finally, the MIHF will send a MIH_Link_Parameters_Report.indication (1216) message to the MIH S-User (1203).

La Figura 13 muestra el procedimiento por el que el Controlador Central (1301) obtiene información de monitorización de un PoS (1302). El MIH User (1303) del Controlador Central (1301) inicia el procedimiento enviando un mensaje MIH_Get_Information.request (1307) al MIH User (1306) del PoS. La entidad MIHF del Controlador Central (1304) encaminará la solicitud utilizando un mensaje Information Service Transport (1308) a la entidad MIHF del PoS (1305). A continuación, el MIH-F del PoS (1305) enviará un MIH_Get_Information.indication (1309) al MIH User (1306) que contestará con un MIH_Get_Information.response (1310). Este mensaje será de nuevo transferido entre entidades MIHF utilizando un mensaje Information Service Transport (1311). Finalmente el MIH S-User recibirá un MIH_Get_Information.confirm (1312) con toda la información solicitada. Figure 13 shows the procedure by which the Central Controller (1301) obtains monitoring information from a PoS (1302). The MIH User (1303) of the Central Controller (1301) initiates the procedure by sending a MIH_Get_Information.request (1307) message to the MIH User (1306) of the PoS. The MIHF entity of the Central Controller (1304) will route the request using an Information Service Transport message (1308) to the MIHF entity of the PoS (1305). Next, the MIH-F of the PoS (1305) will send a MIH_Get_Information.indication (1309) to the MIH User (1306) that will answer with a MIH_Get_Information.response (1310). This message will again be transferred between MIHF entities using an Information Service Transport (1311) message. Finally, the MIH S-User will receive a MIH_Get_Information.confirm (1312) with all the requested information.

La Figura 14 recoge una opción para que el Controlador Central (1401) ejecute acciones de control sobre los PoS (1402) utilizando para ello el procedimiento MIH_Link_Action. El MIH User (1403) del Controlador Central (1401) enviará un mensaje MIH_Link_Action.request (1407) al MIH Link (1406) del PoS. La entidad MIHF del Controlador Central (1404) enviará la solicitud a la entidad MIHF del PoS (1405) que, a su vez, enviará un Link_Action.request (1409) al MIH Link (1406). El MIH Link (1406) confirmará la recepción de la orden enviando un Link_Action.confirm (1410) que alcanzará al MIH S-User (1403) tras pasar por las entidades MIHF correspondientes. Figure 14 shows an option for the Central Controller (1401) to execute control actions on the PoS (1402) using the MIH_Link_Action procedure. The MIH User (1403) of the Central Controller (1401) will send a MIH_Link_Action.request (1407) message to the MIH Link (1406) of the PoS. The MIHF entity of the Central Controller (1404) will send the request to the MIHF entity of the PoS (1405) which, in turn, will send a Link_Action.request (1409) to the MIH Link (1406). The MIH Link (1406) will confirm receipt of the order by sending a Link_Action.confirm (1410) that will reach the MIH S-User (1403) after passing through the corresponding MIHF entities.

La Figura 15 muestra otra opción para realizar acciones de control sobre los PoS (1502) por parte del Controlador Central (1501). Para ello se utiliza el mensaje MIH_Push_Information. El procedimiento es el siguiente, el MIH User (1503) del Controlador Central (1501) envía el mensaje MIH_Push_Information.request (1507) con destino el MIH_User (1506) del PoS. Para ello primero pasa el mensaje por el MIHF (1504) del Controlador Central (1501) que lo retransmite al MIHF (1505) del PoS (1502). Recibido en el PoS, se envía al MIH User (1506) local. El MIH User (1506) del PoS (1502) crea el mensaje de respuesta MIH_Push_Information.indication (1510) con destino el MIH User (1503) del Controlador Central. Este segundo mensaje pasa por el MIHF (1505) del PoS y se retransmite al MIHF (1504) del Controlador Central, el cual, finalmente lo enviará a su MIH User (1503) local. Figure 15 shows another option to perform control actions on the PoS (1502) by the Central Controller (1501). For this, the message MIH_Push_Information is used. The procedure is as follows, the MIH User (1503) of the Central Controller (1501) sends the message MIH_Push_Information.request (1507) to the MIH_User (1506) of the PoS. To do this, first pass the message through the MIHF (1504) of the Central Controller (1501) that relays it to the MIHF (1505) of the PoS (1502). Received in the PoS, it is sent to the local MIH User (1506). The MIH User (1506) of the PoS (1502) creates the response message MIH_Push_Information.indication (1510) to the MIH User (1503) of the Central Controller. This second message passes through the MIHF (1505) of the PoS and is transmitted to the MIHF (1504) of the Central Controller, which will finally send it to your local MIH User (1503).

Los dispositivos sobre los cuales está implementado el sistema, y en concreto el controlador central, se basan en el uso de un sistema operativo dedicado en tiempo real, capaz de sincronizar los diferentes elementos gestionados, de forma que sea posible establecer traspasos entre PoSs de distintas tecnologías de capa de enlace o entre Puntos de Acceso de la familia de estándares IEEE 802.11. The devices on which the system is implemented, and in particular the central controller, are based on the use of a dedicated real-time operating system, capable of synchronizing the different managed elements, so that it is possible to establish transfers between PoSs of different link layer technologies or between Access Points of the IEEE 802.11 family of standards.

Los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos serán susceptibles de variación siempre y cuando no alteren la esencialidad del invento. The materials, shape, size and arrangement of the elements will be subject to variation as long as they do not alter the essentiality of the invention.

Los términos en los que se ha descrito esta memoria deberán ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo. The terms in which this report has been described must always be taken in a broad and non-limiting sense.

ES 2 395 638 Al ES 2 395 638 Al

Claims (2)

REIVINDICACIONES 1ª.- Procedimiento de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, caracterizado porque consiste en el empleo del protocolo IEEE 802.21 en los procesos de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas. 1st.- Procedure for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, characterized in that it consists in the use of the IEEE 802.21 protocol in the processes of monitoring, management and control of wireless networks. 2ª.- Procedimiento de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicación 1ª, caracterizado porque, adicionalmente a las entidades lógicas que se definen en el estándar IEEE 802.21, se define una nueva entidad MIH denominada MIH S-User “Media Independent Handover Super User” encargada de tomar las decisiones globales de control y centralización de las funciones de monitorización del sistema. 2nd.- Procedure for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, according to claim 1, characterized in that, in addition to the logical entities defined in the IEEE 802.21 standard, a new MIH entity called MIH S-User is defined " Media Independent Handover Super User ”responsible for making the global control and centralization decisions of the system monitoring functions. 3ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en el mismo participan una pluralidad de nodos móviles(MN), una serie de puntos de servicio (PoS), y una pluralidad de redes de comunicaciones inalámbricas con diferentes tecnologías de acceso de radio, así como medios para implementar traspasos entre dichas redes, con la particularidad de que las citadas redes inalámbricas se monitorizan, gestionan y controlan mediante el uso del protocolo IEEE 802.21. 3.- System for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, according to claims 1 and 2, characterized in that a plurality of mobile nodes (MN), a series of service points (PoS), and a number plurality of wireless communications networks with different radio access technologies, as well as means to implement transfers between said networks, with the particularity that the aforementioned wireless networks are monitored, managed and controlled through the use of the IEEE 802.21 protocol. 4ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicación 3ª, caracterizado porque presenta una arquitectura centralizada, en la que la entidad MIH S-User se implementa en un Controlador Central de red que centraliza la toma de decisiones y monitoriza de forma global la red. 4th.- System for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, according to claim 3, characterized in that it has a centralized architecture, in which the MIH S-User entity is implemented in a Central Network Controller that centralizes the connection of decisions and globally monitors the network. 5ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicación 3ª, caracterizado porque presenta una arquitectura distribuida, donde los diferentes nodos inalámbricos o puntos de servicio inalámbrico (PoS) que implementan la entidad MIHF intercambian información de la red y de los clientes asociados a estos nodos de forma cooperativa para tomar decisión de control distribuidas, teniendo en cuenta el estado global de la red. 5th.- Multi-technology wireless network monitoring, management and control system, according to claim 3, characterized in that it has a distributed architecture, where the different wireless nodes or wireless service points (PoS) that implement the MIHF entity exchange information on the network and the clients associated to these nodes cooperatively to make distributed control decisions, taking into account the global state of the network. 6ª. Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones 4ª y 5ª, caracterizado porque incorpora mecanismos de comunicación específicos para proveer de la información necesaria a una entidad MIH S-User o MIH User y la lógica asociada para poder tomar decisiones de control de red que incluyen control de handover, control del enlace, balanceo de carga, control de asociación y desasociación de clientes y gestión de perfiles de calidad de servicio de clientes o de servicios o flujos de servicios a través de CQIs u otros mecanismos diseñados a tal efecto. 6th. Multi-technology wireless network monitoring, management and control system, according to claims 4 and 5, characterized in that it incorporates specific communication mechanisms to provide the necessary information to a MIH S-User or MIH User entity and the associated logic to be able to take network control decisions that include handover control, link control, load balancing, association control and customer disassociation and management of customer service quality or service profiles or service flows through CQIs or other mechanisms designed for this purpose. 7ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones 4ª y 5ª, caracterizado porque el sistema incorpora medios de gestión de las medidas estándar realizadas en la interfaz radio por los MNs así como de la extensión “Vendor Specific” para el envío de información específica por parte de los PoS. 7th.- System for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, according to claims 4 and 5, characterized in that the system incorporates means of management of the standard measurements performed on the radio interface by the MNs as well as the extension "Vendor Specific ”for sending specific information by the PoS. 8ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones 4ª y 5ª, caracterizado porque el sistema incorpora mecanismos de comunicación específicos para proveer de la información necesaria a una entidad MIH S-User o MIH User y la lógica asociada para poder mostrar la información relevante de la red en un servicio de monitorización. 8th.- Multi-technology wireless network monitoring, management and control system, according to claims 4 and 5, characterized in that the system incorporates specific communication mechanisms to provide the necessary information to a MIH S-User or MIH User entity and the associated logic to be able to display the relevant network information in a monitoring service. 9ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones 4ª y 5ª, caracterizado porque el sistema incorpora medios para hacer uso de los comandos libres de uso disponibles en el procedimiento MIH_Link_Action o de las variables “Vendor Specific” del mensaje MIH_Push_Information, y que permita la ejecución de acciones de control sobre los PoS. 9th.- Multi-technology wireless network monitoring, management and control system, according to claims 4 and 5, characterized in that the system incorporates means to make use of the free-of-use commands available in the MIH_Link_Action procedure or of the variables "Vendor Specific ”Of the MIH_Push_Information message, and that allows the execution of control actions on the PoS. 10ª.- Sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multi-tecnología, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un mecanismo de gestión de equipos de usuario que integren un cliente MIH, de forma que el control de los mismos dependa de los PoS o del Controlador Central, dependiendo de si se implementa una arquitectura centralizada o distribuida, que ceden sus decisiones a nivel de capa de enlace al MIH User de los PoS o al MIH S-User del Controlador Central. 10.- System for monitoring, management and control of multi-technology wireless networks, according to previous claims, characterized in that it incorporates a mechanism for managing user equipment that integrates a MIH client, so that their control depends on the PoS or of the Central Controller, depending on whether a centralized or distributed architecture is implemented, which yield their decisions at the link layer level to the MIH User of the PoS or to the MIH S-User of the Central Controller. OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND N.º solicitud: 201231539 Application no .: 201231539 ESPAÑA SPAIN Fecha de presentación de la solicitud: 05.10.2012 Date of submission of the application: 05.10.2012 Fecha de prioridad: Priority Date: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE 51 Int. Cl. : H04W36/00 (2009.01) 51 Int. Cl.: H04W36 / 00 (2009.01) DOCUMENTOS RELEVANTES RELEVANT DOCUMENTS
Categoría Category
56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
X X
US 2008305799 A1 (ZUNIGA JUAN CARLOS ET AL.) 11/12/2008, figuras 5, 10 párrafos [28 -46]; 1-4 US 2008305799 A1 (ZUNIGA JUAN CARLOS ET AL.) 12/11/2008, figures 5, 10 paragraphs [28-46]; 1-4
Y Y
5-7 5-7
YY
WO 2012021079 A1 (PORTUGAL TELECOM INOVACAO S A ET AL.) 16/02/2012, 5-7 WO 2012021079 A1 (PORTUGAL TELECOM INOVACAO S A ET AL.) 02/16/2012, 5-7
A TO
GAVRILOVSKA y ATANASOVSKI, Fac. de Ing. Electrónica e Información Tecnológica, Univ. en Skopje, Macedonia;"Resource Management in Wireless Heterogeneous Networks (WHNs)", TELSIKS 2009, 9ª Conferencia Internacional - 7-9 Octubre 2009; Páginas 97-106. URL:// http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5339398 1-8 GAVRILOVSKA and ATANASOVSKI, Fac. Of Electronic Engineering and Information Technology, Univ. In Skopje, Macedonia; "Resource Management in Wireless Heterogeneous Networks (WHNs)", TELSIKS 2009, 9th International Conference - 7-9 October 2009; Pages 97-106. URL: // http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5339398 1-8
Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
Fecha de realización del informe 16.01.2013 Date of realization of the report 16.01.2013
Examinador B. Pérez García Página 1/5 Examiner B. Pérez García Page 1/5
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE Nº de solicitud: 201231539 Application number: 201231539 Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W, H04Q Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de Minimum documentation sought (classification system followed by classification symbols) H04W, H04Q Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, INSPEC, WPI search used) INVENES, EPODOC, INSPEC, WPI Informe del Estado de la Técnica Página 2/5 State of the Art Report Page 2/5 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 201231539 Application number: 201231539 Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.01.2013 Date of Completion of Written Opinion: 01.01.2013 Declaración Statement
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 4-8 1-3 SI NO Claims Claims 4-8 1-3 IF NOT
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 4-8 SI NO Claims Claims 4-8 IF NOT
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986). Base de la Opinión.-  Opinion Base.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. This opinion has been made on the basis of the patent application as published. Informe del Estado de la Técnica Página 3/5 State of the Art Report Page 3/5 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 201231539 Application number: 201231539 1. Documentos considerados.-  1. Documents considered.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.
Documento Document
Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
D01 D01
US 2008305799 A1 (ZUNIGA JUAN CARLOS et al.) 11.12.2008 US 2008305799 A1 (ZUNIGA JUAN CARLOS et al.) 11.12.2008
D02 D02
WO 2012021079 A1 (PORTUGAL TELECOM INOVACAO S A et al.) 16.02.2012 WO 2012021079 A1 (PORTUGAL TELECOM INOVACAO S A et al.) 02/16/2012
D03 D03
GAVRILOVSKA y ATANASOVSKI, Fac. de Ing. Electrónica e Información Tecnológica, Univ. en Skopje, Macedonia;"Resource Management in Wireless Heterogeneous Networks (WHNs)". 09.10.2009 GAVRILOVSKA and ATANASOVSKI, Fac. Of Electronic Engineering and Information Technology, Univ. In Skopje, Macedonia; "Resource Management in Wireless Heterogeneous Networks (WHNs)". 09.10.2009
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración  2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement Se considera D01 el documento del estado de la técnica anterior más próximo al objeto de la invención. D01 is considered the prior art prior to the object of the invention document. Siguiendo la redacción de la reivindicación 1, el documento D01 describe un sistema de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas multitecnología (por ejemplo entre redes 3G y redes no-3G), caracterizado por basarse en el empleo del protocolo IEEE 802.21 en los procesos de monitorización, gestión y control de redes inalámbricas, en el que adicionalmente a las entidades lógicas que se definen en el estándar IEEE 802.21, se especifica una nueva entidad MIH denominada MIH Server encargada de tomar las decisiones globales de control y de centralizar las funciones de monitorización del sistema (ver párrafo 37, MIH Server actúa como Controlador de Red para tomar decisiones de entrega y establecer los recursos de la red de entrega), con la particularidad de que en el sistema participan una pluralidad de nodos móviles (WTRU/MN), una serie de puntos de servicio/acceso (AP) -ver figura 10-y una pluralidad de redes de comunicaciones inalámbricas con diferentes tecnologías de acceso de radio (comunicaciones Inter-RAT), así como medios para implementar traspasos entre dichas redes (MIHF) las cuales se gestionan y controlan mediante el protocolo IEEE 802.21 -ver párrafo 38-. Following the wording of claim 1, document D01 describes a monitoring, management and control system for multitechnology wireless networks (for example between 3G networks and non-3G networks), characterized by being based on the use of IEEE 802.21 protocol in the processes of monitoring, management and control of wireless networks, in which additionally to the logical entities that are defined in the IEEE 802.21 standard, a new MIH entity called MIH is specified Server responsible for making global control decisions and centralizing system monitoring functions (See paragraph 37, MIH Server acts as a Network Controller to make delivery decisions and establish the resources of the delivery network), with the particularity that a plurality of mobile nodes (WTRU / MN) participate in the system, a series of service / access points (AP) -see figure 10- and a plurality of wireless communications networks with different radio access technologies (Inter-RAT communications), as well as means to implement transfers between said networks (MIHF) which are managed and controlled by the IEEE 802.21 protocol -see paragraph 38-. No se han encontrado diferencias entre ambos documentos y se considera que la primera reivindicación no cumple el requisito de novedad, según el Art. 6 de la Ley Española de Patentes. No differences were found between the two documents and it is considered that the first claim does not meet the requirement of novelty, according to Art. 6 of the Spanish Patent Law. La segunda reivindicación señala que el sistema de monitorización presenta una arquitectura centralizada en la que la entidad MIH S-User se implementa en un controlador central de red que decide y monitoriza de forma global la red. The second claim indicates that the monitoring system has a centralized architecture in which the MIH S-User entity is implemented in a central network controller that decides and monitors the network globally. El elemento MIH Server de D01 se considera equivalente a la entidad MIH S-User de la solicitud. En el párrafo 37 de D01, se indica que dicho MIH Server actúa en nombre o en representación del Controlador de Red para tomar decisiones de la entrega y establecer los recursos de la red de destino. Es decir, esta reivindicación también carece de novedad. The MIH Server element of D01 is considered equivalent to the MIH S-User entity of the request. In paragraph 37 of D01, it is indicated that said MIH Server acts on behalf of or representing the Network Controller to make decisions of the delivery and set the resources of the destination network. That is, this claim is also novel. La reivindicación tres especifica que la monitorización presenta una arquitectura distribuida donde los PoS implementan una MIHF que intercambian información de la red y de los clientes para cooperativamente decidir sobre el control de la red. Claim three specifies that the monitoring has a distributed architecture where the PoS implement a MIHF that exchange network and customer information to cooperatively decide on network control. La figura 10 de D01, presenta la arquitectura de los nodos móviles (WTRU) y de los puntos de acceso (AP/PoS). Dichos PoS y WTRU disponen cada uno de una MIHF y tienen capacidad de comunicación con la entidad central MIH Server para que decida sobre el handover de la red. Figure 10 of D01 shows the architecture of the mobile nodes (WTRU) and the access points (AP / PoS). Sayings PoS and WTRU each have a MIHF and have the ability to communicate with the central entity MIH Server to that decides on the handover of the network. En resumen, esta reivindicación, al igual que las anteriores, no tiene novedad. In summary, this claim, like the previous ones, is not new. La cuarta reivindicación añade que la monitorización incluye el control de handover, control del enlace, balance de carga, control de asociación y desasociación de clientes y gestión de perfiles de QoS... D01 únicamente indica que el WTRU puede realizar medidas para enviar informes al MIH Server y que éste decida sobre el control de la red y de handover, la gestión de recursos... si bien, no se indica qué parámetros exactamente se miden. The fourth claim adds that monitoring includes handover control, link control, load balancing, association control and customer disassociation and QoS profile management ... D01 only indicates that the WTRU can take measures to send reports to the MIH Server and that it decides on the network and handover control, resource management ... although it does not indicate exactly what parameters are measured. Dichos parámetros son habituales para gestionar en una tecnología de acceso radio y por tanto, se considera que su medición para gestionar la red tal y como se realiza en D01, no implica actividad inventiva para un experto en la materia, según el Art. 8 de la Ley 11/1986. These parameters are common to manage in a radio access technology and therefore, its measurement to manage the network as it is done in D01, does not imply inventive activity for an expert in the field, according to Art. 8 of Law 11/1986. A modo de ilustración, se cita el documento D03 que presenta un sistema para la gestión de recursos en redes inalámbricas heterogéneas, que pueden trabajar con el IEEE 802.21. Dicho artículo explica los principios de la gestión de recursos. Una arquitectura típica para esta gestión de recursos es la JRRM. En la página 5, segunda columna, se detallan las características que necesita cada tecnología de acceso radio: volumen de tráfico, control de carga, control de admisión... By way of illustration, document D03 citing a system for managing resources in wireless networks is cited heterogeneous, which can work with the IEEE 802.21. This article explains the principles of resource management. A Typical architecture for this resource management is the JRRM. On page 5, second column, the Features that each radio access technology needs: traffic volume, load control, admission control ... Informe del Estado de la Técnica Página 4/5 State of the Art Report Page 4/5 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 201231539 Application number: 201231539 La quinta reivindicación incorpora también la extensión Vendor Specific para enviar información específica. Las reivindicaciones 6 y 7 indican que se emplean mecanismos de comunicación específicos para dar la información necesaria a las entidades y que se usan comandos libres del procedimiento MIH_Link_Action o MIH_Push_Information. The fifth claim also incorporates the Vendor Specific extension to send specific information. Claims 6 and 7 indicate that specific communication mechanisms are used to give the necessary information to the entities and that free commands of the MIH_Link_Action or MIH_Push_Information procedure are used. En D01 no se indican qué mecanismos específicos se emplean para proporcionar la información y por tanto, el problema técnico es cómo entregar la información para la gestión. D01 does not indicate which specific mechanisms are used to provide the information and therefore, the technical problem is how to deliver the information for management. D02 presenta un sistema para gestionar los recursos de la capa de enlace para MIH donde se introducen comandos específicos al MICS (Media Independent Command Service) con el objetivo de asignar y liberar recursos en la capa de enlace. Se actúa sobre MIH_Link_Action. D02 presents a system to manage the resources of the link layer for MIH where specific commands are introduced to the MICS (Media Independent Command Service) with the objective of allocating and releasing resources in the link layer. It acts on MIH_Link_Action. En resumen, se considera que estas reivindicaciones 5-7 carecen de actividad inventiva para un experto en la materia que podría utilizar el sistema descrito en D01 con los mecanismos específicos detallados en D02. In summary, it is considered that these claims 5-7 lack inventive activity for a person skilled in the art who could use the system described in D01 with the specific mechanisms detailed in D02. La octava reivindicación aclara que el sistema incorpora un mecanismo de gestión de equipos de usuario MIH, tal que el control dependa de los PoS o del controlador central según si la arquitectura es centralizada o distribuida. The eighth claim clarifies that the system incorporates a MIH user equipment management mechanism, such that the control depends on the PoS or the central controller depending on whether the architecture is centralized or distributed. El sistema descrito en D01 incorpora una función MIH en los dispositivos cliente, tal y como puede apreciarse en la figura 10. Al ser capaz de trabajar con una arquitectura centralizada (gracias al MIH Server) o distribuida (por las MIH de los PoS), es obvio que el cliente MIH se adaptará a una arquitectura u otra según el grado de integración que se desee (párrafo 30). The system described in D01 incorporates a MIH function in the client devices, as can be seen in Figure 10. Being able to work with a centralized architecture (thanks to the MIH Server) or distributed (by the MIH of the PoS), It is obvious that the MIH client will adapt to one architecture or another according to the degree of integration desired (paragraph 30). No se considera que esta reivindicación, cumpla el requisito de actividad inventiva. This claim is not considered to meet the requirement of inventive activity. En resumen, la solicitud no tiene novedad para las reivindicaciones 1-3 ni actividad inventiva para las reivindicaciones 4-8, según los Arts. 6 y 8 de la Ley Española de Patentes. In summary, the application has no novelty for claims 1-3 or inventive activity for claims 4-8, according to Arts. 6 and 8 of the Spanish Patent Law. Informe del Estado de la Técnica Página 5/5 State of the Art Report Page 5/5
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