"MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA MANIPULAÇÃO DE LISTAS DE ROAMING EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO" FUNDAMENTOS
Campo A presente invenção refere-se geralmente a manipulação de listas de roaming em um sistema de comunicação sem fio, e mais especificamente à atualização de uma lista de roaming preferida e à coordenação de versões de protocolo diferentes entre uma rede de comunicação sem fio e usuários remotos.
Fundamentos Os protocolos são regulamentações que governam a transmissão e o recebimento de informação através de um link de comunicações de dados. Os protocolos são detalhados em um conjunto de padrões que garantem que diferentes produtos de rede possam trabalhar juntos. Qualquer produto utilizando um protocolo determinado deve funcionar com qualquer outro produto utilizando o mesmo protocolo. Em um sistema de comunicação sem fio, os protocolos definem as várias camadas arquitetônicas do sistema. À medida que protocolos e padrões são revisados, esses componentes de sistema utilizando uma versão mais antiga de protocolos e padrões podem se tornar incompatíveis com os que possuem capacidades mais novas. Uma variedade de métodos é utilizada para se superar tal incompatibilidade, onde cada fixo é específico para um protocolo e/ou padrão.
Uma área de incompatibilidade ocorre freqüentemente quando protocolos governando comunicações tradicionalmente dominadas por voz são expandidos para governar também transmissões de alta taxa de dados. Por exemplo, um usuário remoto de um provedor de serviço, o provedor doméstico, pode ter acesso a outros provedores de serviço, o provedor externo, quando fora da área de serviço do provedor doméstico. 0 processo é chamado roaming, e é facilitado pela utilização de listas de roaming mantidas pelo usuário remoto. A lista de roaming é atualizada pelo provedor de serviço à medida que a lista muda, por exemplo, uma nova relação com outro provedor de serviço. 0 formato da lista de roaming, além do formato das transmissões para atualizar a lista de roaming, pode ser especificado por protocolos em um padrão. A adição de serviços de alta taxa de dados, ou outros serviços novos, pode requerer mudanças no formato da lista de roaming além das mudanças no método de atualização da lista de roaming. Tais revisões no protocolo podem causar dificuldades de incompatibilidade entre a rede e os usuários remotos. Quando a revisão de protocolo do usuário remoto é diferente da revisão da rede, a precisão e disponibilidade da lista de roaming para o usuário remoto podem ser prejudicadas.
Existe, pois, uma necessidade na técnica de se criar um procedimento eficiente para configurar, manter e atualizar as listas de roaming preferidas através de diferentes versões de protocolo de transmissão em um sistema de comunicação sem fio.
SUMÁRIO
As modalidades descritas aqui solucionam as necessidades mencionadas acima pelo fornecimento de um método e um equipamento para atualizar as listas de roaming, onde um identificador de formato de lista de roaming é fornecido para o usuário remoto identificando a versão de protocolo suportada pela rede. 0 identificador de formato de lista de roaming age para solicitar uma versão antiga do protocolo ou solicitar o formato armazenado atual no usuário remoto. Em uma modalidade, a versão antiga é a Lista de Roaming Preferida, e a nova versão é a Lista de Roaming Preferida Estendida. Depois do recebimento do identificador de formato de lista de roaming e de uma solicitação de configuração, um usuário remoto recebe o identificador de formato de lista de roaming e transmite uma mensagem de erro se o identificador de formato não for compatível com a versão de protocolo atualmente utilizada pelo usuário remoto. De forma similar, o usuário remoto transmite a informação de configuração se o identificador de formato for compatível com a versão de protocolo utilizada pelo usuário remoto. Uma mensagem de manipulação com erro é fornecida quando os protocolos de lista de roaming dentro dos elementos de um sistema não são compatíveis.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é um sistema de comunicação;
As figuras de 2 a 5 são diagramas de temporização ilustrando os procedimentos para a atualização de uma lista de roaming preferida para várias configurações do usuário remoto e da rede; A figura 6 é um fluxograma de um método para a atualização de uma lista de roaming preferida; A figura 7 é uma estação móvel.
DESCRIÇÃO DETALHADA 0 termo "exemplar" é utilizado aqui para significar "servindo como um exemplo, caso ou ilustração". Qualquer modalidade descrita aqui como "exemplar" não deve ser necessariamente considerada como preferida ou vantajosa sobre outras modalidades.
Os sistemas de comunicação sem fio são amplamente desenvolvidos para fornecer vários tipos de comunicação tal como voz, dados e assim por diante. Esses sistemas podem ser baseados no acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), ou algumas outras técnicas de modulação. Um sistema CDMA fornece determinadas vantagens sobre outros tipos de sistemas, incluindo a capacidade aumentada do sistema.
Um sistema CDMA pode ser projetado para suportar um ou mais padrões CDMA tal como (1) ο "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (o padrão IS-95), (2) o padrão oferecido por um consórcio chamado de "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) e incorporado em um conjunto de documentos incluindo os documentos Nos. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 E 3G TS 25.214 (o padrão W-CDMA), (3) o padrão oferecido por um consórcio chamado "3rd Generation Partnership Project 2" (3GPP2) e incorporado em um conjunto de documentos incluindo "C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems," o "C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems," e o "C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" (o padrão cdma2000), (4) a "TIA/EIA-IS-856 CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" (o padrão IS-856), e (5) alguns outros padrões.
Os usuários do sistema de comunicação celular possuem comumente um acordo de serviço com um provedor celular. 0 sistema operado por um provedor celular pode cobrir uma área geográfica limitada. Quando um usuário percorre fora de sua área geográfica, o serviço pode ser fornecido por outro operador de sistema, sob um acordo de roaming. Existe freqüentemente mais de um provedor de serviço em uma região especifica, de forma que um usuário pode ter uma escolha quanto a qual provedor de serviço utilizar para roaming. Visto que os sistemas de comunicação celular se proliferaram, as redes de sistemas celulares foram organizadas sob provedores de serviço comum, ou com acordos contratuais entre os provedores de serviço. As taxas de roaming são minimizadas ou eliminadas quando um usuário transfere entre sistemas que são partes de tal acordo. Como tal, as estações móveis de modem freqüentemente fazem uso de Listas de Roaming Preferidas (PRLs - Preferred Roaming Lists), que contêm informação sobre os sistemas preferidos para roaming e vários parâmetros necessários para a comunicação entre os mesmos. As PRLs podem ser pré-programadas em uma estação móvel quando o serviço é iniciado. Alternativamente, as PRLs podem ser programadas com transferências de dados aéreas. Tal programação é descrita em "TIA/EIA-683-B Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Systems", um padrão compatível com os sistemas de comunicação sem fio acima. A figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação sem fio 100 de acordo com uma modalidade que suporta um número de usuários, e que pode implementar vários aspectos da invenção. O sistema 100 pode ser projetado para suportar um ou mais padrões CDMA e/ou desenhos (por exemplo, o padrão W-CDMA, o padrão IS-95, o padrão cdma2000, o padrão IS-856). Para fins de simplicidade, o sistema 100 é ilustrado incluindo três estações base 104 em comunicação com duas estações móveis 106. A estação base e sua área de cobertura são freqüentemente e coletivamente referidas como uma "célula". Nos sistemas IS-95, uma célula pode incluir um ou mais setores. Na especificação W-CDMA, cada setor de uma estação base e a área de cobertura do setor são referidos como uma célula. Como utilizado aqui, o termo estação base pode ser utilizado de forma intercambiável com o termo ponto de acesso. O termo estação móvel pode ser utilizado de forma intercambiável com os termos equipamento de usuário (UE) , unidade de assinante, estação de assinante, terminal acesso, terminal remoto ou outros termos correspondentes conhecidos na técnica. O termo estação móvel engloba os aplicativos sem fio fixos.
Dependendo do sistema CDMA sendo implementado, cada estação móvel 106 pode se comunicar com uma (ou possivelmente mais) estação base 104 no link direto em qualquer momento, e pode se comunicar com uma ou mais estações base no link reverso dependendo de se ou não a estação móvel está em soft handoff. O link direto (isto é, downlink) se refere à transmissão da estação base para a estação móvel, e o link reverso (isso é, o uplink) se refere à transmissão da estação móvel para a estação base. A palavra "exemplar" é utilizada exclusivamente aqui para significar "servindo como exemplo, caso ou ilustração". Qualquer modalidade descrita aqui como "exemplar" não deve ser necessariamente considerada como preferida ou vantajosa sobre outras modalidades.
As figuras de 2 a 5 ilustram a atualização da lista de roaming para várias configurações. Para esses exemplos, o sistema suporta os protocolos detalhados em IS-683-B, e podem suportar versões mais novas dos protocolos. Por exemplo, uma PRL Estendida é suportada como uma nova versão da PRL. A PRL Estendida inclui a informação utilizada para serviços de alta taxa de dados em adição à informação suportada pela PRL. A PRL Estendida é expansivel para outros sistemas de comunicação. A figura 2 ilustra o processamento de chamada no qual ambas a unidade remota ou a Estação Móvel (MS) e a rede, identificadas como Função de Fornecimento de Serviço Através do Ar (OTAF - Over-The-Air Service Provisioning Function), suportam uma Lista de Roaming Preferida (PRL) de versão antiga. A OTAF é um elemento de infra-estrutura de rede, tal como uma Estação Base (BS) ou Controlador de Estação Base (BSC) . Para fins de clareza, a versão antiga será referida como "PRL", enquanto a nova versão será referida como "E-PRL". Note-se que modalidades alternativas podem implementar qualquer uma dentre uma variedade de convenções de nomeação para identificar uma versão anterior de uma versão posterior de uma lista de roaming. De forma similar, as modalidades alternativas podem implementar mais de duas versões. Na situação da figura 2, a OTAF envia uma solicitação de capacidade de protocolo para a MS. A MS responde indicando suporte para a PRL. A OTAF então envia uma mensagem de solicitação de configuração de Seleção de Sistema para Lista de Roaming Preferida (SSPR - System Selection for Preferred Roaming List). De acordo, a solicitação de configuração SSPR inclui um campo BLOCK_ID. 0 campo BLOCK_ID é utilizado para identificar o bloco de parâmetro solicitado nessa mensagem. Nesse caso, o campo BLOCK_ID é ajustado para o valor hexadecimal 0x00 (ou o valor binário 0000000) solicitando a configuração, isto é, dimensões, da PRL de versão antiga. Visto que a MS só suporta a PRL em versão antiga, a MS responde com a informação de configuração da PRL. A OTAF então determina se existe a necessidade de se atualizar a PRL na MS. Se existir essa necessidade, então a OTAF faz o download da nova informação para armazenamento na MS. A figura 3 ilustra a situação na qual a OTAF suporta E-PRL, enquanto a MS só suporta a PRL. Nessa situação, a OTAF verifica a capacidade da MS, e em resposta envia uma solicitação de configuração SSPR com o campo BL0CK_ID ajustado para 0x00 correspondendo à PRL. Note-se que a OTAF é capaz de manipular tanto a PRL quanto a E-PRL, e portanto, é capaz de interfacear com uma MS capaz de ambas. Nesse caso, a MS só é capaz de suportar a PRL; a OTAF pede a configuração da PRL. A MS responde, processamento continua como na figura 2. A figura 4 ilustra a situação na qual a OTAF suporta a PRL, enquanto a MS suporta ambas a PRL e a E-PRL. Nessa situação, quando a OTAF solicita a informação de capacidade, a MS envia uma resposta identificando o suporte de ambas a PRL e a E-PRL. A OTAF não pode manipular a informação E-PRL. Note-se que enquanto a MS é capaz de suportar ambas a PRL e a E-PRL, a MS só é capaz de suportar uma de cada vez. A OTAF então solicita a informação de configuração. A MS envia a informação de configuração em resposta. Se a Mensagem de Solicitação de Configuração SSPR contiver a solicitação para o Bloco de Parâmetro de Dimensão de Lista de Roaming Preferida (BLOCK_ID='0000000') e se a estação móvel suportar SSPR_P_REV superior a ou igual a '00000011' e armazenar a lista de roaming preferida associada a SSPR_P_REV superior a ou igual a '00000011', então, a estação móvel deve ajustar o RESULT_CODE na Mensagem de Resposta de Configuração SSPR para '00100011', "Rejected - PRL format mismatch" ("Rejeitado - Descasamento de formatos de PRL"). A estação móvel deve incluir o bloco de parâmetro com o campo BLOCK_LEN ajustado para zero. Em outras palavras, se a OTAF suportar apenas a versão antiga, enquanto a MS suporta a nova versão e está atualmente armazenando a lista de roaming no novo formato, então a MS envia uma mensagem de erro para a OTAF. Se a lista de roaming atual armazenada na MS estiver no formato PRL, a OTAF recebe a informação de configuração PRL e responde de acordo. Se, no entanto, a lista de roaming atual na MS estiver no formato E-PRL, a OTAF recebe a informação de configuração que não pode processar. Para evitar tais problemas, na presente modalidade, a OTAF envia a solicitação de configuração SSPR com o BLOCK_ID igual a 0x00, indicando que a OTAF deseja receber a informação de configuração PRL. Dessa forma, se a MS armazenar o formato PRL, então a configuração PRL é enviada para a OTAF. Ou, se a MS armazenar o formato E-PRL, a MS envia a resposta de configuração SSPR com um código de erro para a OTAF. Nesse ponto, a OTAF é informada sobre o problema de compatibilidade, e determina uma estratégia de correção que é especifica dessa implementação. A figura 5 ilustra uma situação final na qual a OTAF e a MS ambas suportam a nova versão da E-PRL. A OTAF determina a capacidade da MS e identifica a MS como suportando ambas a PRL e a E-PRL. Nesse ponto, a OTAF não sabe qual formato está atualmente armazenado na MS. Por exemplo, enquanto a MS suporta E-PRL, a MS pode ter mudado de um provedor de serviço que apenas suporta a PRL. O formato atual da lista de roaming na MS pode, portanto, ser PRL ou E-PRL. A OTAF deseja atualizar a E-PRL se estiver disponível. A OTAF ajusta o campo BLOCK_ID na mensagem de solicitação de configuração SSOR para 0x02. Isso indica para a MS que a OTAF deseja a informação de configuração SSPR referente ao formato atual da lista de roaming. A MS responde com a informação de configuração armazenada na MS, as dimensões PRL ou as dimensões E-PRL, com base no formato atual.
De acordo com a modalidade ilustrativa, uma MS suportando ambas as nova e antiga versões utiliza uma área de armazenamento de memória estendida para armazenar a lista de roaming. Qualquer formato pode ser armazenado na área de armazenamento de memória estendida. A Tabela 1 fornece o bloco de parâmetros das dimensões E-PRL como armazenado na MS. O campo PARAM_DATA do Bloco de Parâmetro de Dimensões de Lista de Roaming Preferida Estendida consiste nos campos listados.
Tabela 1. Bloco de Parâmetro de Dimensões de Lista cie Roaming Preferida Estendida Se CUR_SSPR_P_REV for '00000001' os campos específicos de SSPR_P_REV também incluem os seguintes campos: SE CUR_SSPR_P_REV for '00000011' os campos específicos de SSPR_P_REV também incluem os seguintes campos: As definições a seguir explicam os vários campos listados na Tabela 1. MAX_PR_LIST_SIZE - Tamanho máximo da lista de roaming preferida. A estação móvel ajusta esse campo para o tamanho máximo, em octetos, que a estação móvel pode suportar para a lista de roaming preferida (PR_LISTs-p) . CUR_PR_LIST_SIZE - Tamanho atual da lista de roaming preferida. A estação móvel ajusta esse campo para o tamanho, em octetos, da lista de roaming preferida atual. PR_LIST_ID - Identificação da Lista de Roaming Preferida. A estação móvel ajusta esse campo para o valor da Identificação de Lista de Roaming Preferida designada para a lista de roaming preferida (PR_LISTs_p) pela estação base. CUR_SSPR_P_REV - Revisão de Protocolo da lista de roaming preferida atual da estação móvel. A estação móvel ajusta esse campo para o valor da SSPR_P_REV associada a essa lista de roaming preferida atual. RESERVADO - Bit reservado. A estação móvel ajusta esse campo para '0'. NUM_ACQ_RECS - Número de registros de aquisição. A estação móvel ajusta esse campo para o número de registros de aquisição contidos no campo ACQ_TABLE da lista de roaming preferida atual. NUM_SYS_RECS - Número de registros de sistema. A estação móvel ajusta esse campo para o número de registros de sistema contidos no campo SYS_TABLE da lista de roaming preferida atual. NUM_COMMON_SUBNET_RECS - Número de registros na Tabela de Sub-rede Comum.
Esse campo é ajustado para o número de registros contidos na Tabela de Sub-rede Comum. NUM_EXT_SYS_RECS - Número de registros de sistema estendido. A estação móvel ajusta esse campo para o número de registros de sistema estendido contidos no campo EXT_SYS_TABLE da lista de roaming preferida atual. A figura 6 é um fluxograma ilustrando um processo para a atualização de listas de roaming de acordo com uma modalidade. Como ilustrado, o processo 400 começa pela MS recebendo uma mensagem de solicitação de capacidade na etapa 4 02. A MS responde enviando a informação de capacidade na etapa 404. Na etapa 406, a MS recebe a mensagem de solicitação de configuração a partir da OTAF. A mensagem de solicitação de configuração inclui um campo BLOCK_ID. Com base no valor do campo BLOCK_ID, a MS determina a resposta apropriada, no prisma de decisão 408. Se a OTAF solicitar a informação atual quanto ao formato que a MS está utilizando atualmente para a lista de roaming, o processamento continua na etapa 410. A MS envia de volta a informação de configuração da lista de roaming atual armazenada. Se o BLOCK_ID solicitar a informação de configuração PRL e a MS não suportar E-PRL, então o processamento continua para a etapa 416 para enviar a informação de configuração PRL para a OTAF. Se BLOCK_ID solicitar a informação de configuração PRL e a MS suportar E-PRL, então a MS determina em qual formato (PRL ou E-PRL) a lista de roaming está atualmente armazenada. Se a lista for armazenada no formato PRL, o processamento continua para a etapa 416. Ou, se a lista for armazenada no formato E-PRL, o processamento continua para a etapa 418 para enviar uma mensagem de resposta com o código de erro para a OTAF. A figura 7 ilustra uma modalidade da unidade móvel 500. Para fins de clareza, apenas um subconjunto dos componentes é ilustrado. Os sinais são recebidos na antena 510, e distribuídos para o receptor 520 onde a amplificação, conversão descendente (down-conversion), amostragem e demodulação ocorrem. As várias técnicas para receber sinais CDMA são conhecidas da técnica. Adicionalmente, os princípios da presente invenção aplicam com igual força aos sistemas de comunicação sem fio desenvolvendo interfaces aéreas além das com base em CDMA. 0 receptor 520 está em comunicação com uma unidade de processamento central (CPU -Central Processing Unit) 530. A CPU 530 pode ser um microprocessador ou processador de sinal digital (DSP) , ou um dos vários processadores conhecidos da técnica. A CPU 530 se comunica com a memória 540, que é ilustrada contendo uma lista de roaming 560. A lista de roaming 560 pode ser programada através da programação aérea em conjunto com a antena 510 e o receptor 520, ou os dados para a lista de roaming podem vir de outras entradas para a CPU 530 (não ilustrada). A CPU 530 também é conectada ao transmissor 550, para a transmissão de mensagens, dados, voz, etc., utilizando qualquer uma das técnicas para transmissão conhecidas da técnica. O transmissor 550 é conectado à antena 510, para transmissão para uma estação base, tal como a estação base 104. O receptor 520 e o transmissor 550, em conjunto com a antena 510, podem ser utilizados para comunicar com um ou mais sistemas identificados na lista de roaming 560 quando a estação móvel está em roaming. A unidade móvel 500 é uma unidade híbrida suportando ambas PRL e E-PRL. As localizações do armazenamento em memória da PRL 560 podem ser utilizadas para armazenar a informação E-PRL também. A unidade de decisão de lista de roaming 570 recebe um identificador de formato de lista de roaming, tal como a informação contida no BLOCK_ID como discutido acima. A unidade de decisão de lista de roaming 570 então determina a resposta adequada como detalhado no processo da figura 6. A unidade de decisão de lista de roaming 570 também controla o armazenamento de lista de roaming na lista de roaming 560. A unidade de decisão de lista de roaming 570 fornece a informação de configuração para a CPU 530 para transmissão.
Os versados na técnica compreenderão que a informação e os sinais podem ser representados utilizando-se uma variedade de tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, símbolos e chips que podem ser referidos por toda a descrição acima podem ser representados por voltagens, correntes, ondas eletromagnéticas, partículas ou campos magnéticos, partículas ou campos óticos, ou qualquer combinação dos mesmos.
Os versados na técnica apreciarão que vários blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmo ilustrativos descritos com relação às modalidades descritas aqui podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para se ilustrar com clareza essa capacidade de intercâmbio de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e etapas foram descritos acima geralmente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade será implementada como hardware ou software dependerá da aplicação específica e das restrições de desenho impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de várias formas para cada aplicação especifica, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como responsáveis pelo distanciamento do escopo da presente invenção.
Os vários blocos lógicos, módulos e circuitos ilustrativos descritos com relação às modalidades descritas aqui podem ser implementados ou realizados com um processador de finalidade geral, um DSP, um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de porta programável em campo (FPGA) ou outros dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação dos mesmos designada para realizar as funções descritas aqui. Um processador de finalidade geral pode ser um microprocessador, mas alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração parecida.
As etapas de um método ou algoritmo descritas com relação às modalidades descritas aqui podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir na memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, disco removível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido da técnica. Um meio de armazenamento conhecido é acoplado ao processador de forma que o processador possa ler a informação e escrever informação no meio de armazenamento.
Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integral com o processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC pode residir no terminal de usuário. Alternativamente, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário. A descrição anterior das modalidades descritas é fornecida para permitir que qualquer pessoa versada na técnica crie ou faça uso da presente invenção. Várias modificações a essas modalidades serão prontamente aparentes aos versados na técnica, e os princípios gerais definidos aqui podem ser aplicados a outras modalidades sem se distanciar do espírito ou escopo da invenção. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades ilustradas aqui mas deve ser acordado o escopo mais amplo consistente com os princípios e características de novidade descritos aqui.
REIVINDICAÇÕES