BRPI0711332B1 - processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel e uma segunda rede de rádio móvel e disposição - Google Patents

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Abstract

processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel e uma segunda rede de rádio móvel. a presente invenção refere-se a um processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão umts, e uma segunda rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão gsm, mediante otimização da sequência de sinalização quando do estabelecimento de conexão em um tal sistema de rádio móvel, o processo possibilita a eficiente cooperação quando do estabelecimento de conexão, por exemplo, de uma conexão de voz, entre uma rede umts e uma rede gsm. o processo possibilita ainda, além do eficiente uso de recursos em um sistema umts, um estabelecimento direto em uma rede gsm, por exemplo, de uma conexão de voz iniciada em uma rede umts.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA OTIMIZAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE CARGA ENTRE UMA PRIMEIRA REDE DE RÁDIO MÓVEL E UMA SEGUNDA REDE DE RÁDIO MÓVEL E DISPOSIÇÃO.
[001] A presente invenção refere-se a um processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão UMTS, e uma segunda rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão GSM, mediante otimização da seqüência de sinalização quando do estabelecimento de conexão em um tal sistema de rádio móvel, especialmente referindo-se a invenção a um processo para otimização do estabelecimento de conexão de um chamada de voz/vídeo ou de uma conexão de pacote em uma rede de rádio móvel, bem como para a distribuição de carga em sistemas de rádio móvel de tipo distinto. O processo possibilita a eficiente cooperação quando do estabelecimento de conexão, por exemplo, de uma conexão de voz, entre uma rede UMTS e uma rede GSM. O processo possibilita ainda, além do eficiente uso de recursos em um sistema UMTS, um estabelecimento direto em uma rede GSM, por exemplo, de uma conexão de voz iniciada em uma rede UMTS.
[002] Operadores de rede de rádio móvel têm hoje a possibilidade de operar também redes pelo novo padrão UMTS além dos sistemas de rádio móvel amplamente difundidos pelo padrão GSM. Operadores de rede estabelecidos constroem hoje, ao lado de uma rede GSM já existente, paralelamente, freqüentemente também uma rede UMTS, que é caracterizada pela disponibilização de maiores funcionalidades, como ligações de multimídia e maiores taxas de dados de pacote. Tipicamente, hoje, operadores de rede, que operam tanto uma rede GSM como também uma rede UMTS, configuram suas redes de tal maneira que acampam, assim chamados telefones móveis dualmode, portanto telefones móveis, que suportam tanto GSM como tamPetição 870190069132, de 22/07/2019, pág. 25/40
2/9 bém UMTS, de preferência na rede UMTS. Acampam refere-se nesse contexto ao estado do telefone móvel, em que não existe uma conexão ativa entre telefone móvel e rede de rádio móvel, mas o telefone móvel está registrado na rede UMTS (conferir Especificação 3GPP TS25.304). Tentando então um telefone móvel assim acampado, por exemplo, estabelecer uma conexão com a rede de rádio móvel, ele envia pelo padrão UMTS uma mensagem RRC CONNECTION REQUEST à rede de rádio móvel, como se pode depreender da especificação ETSI TS 125.331, V7.0.0; Universal Móbile Telecommunications System (UMTS); Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification; março de 2006; (cf. 3GPP TS 25.331 Version 7.0.0 Release 7). Pelo estado atual da técnica, a rede de rádio móvel em seguida estabelecerá a desejada conexão de voz na rede UMTS e produzirá a conexão com o assinante chamado e o assinante que chama. Uma conexão de voz ocupa assim recursos da rede UMTS, sendo que essa conexão também poderia ser executada alternativamente na parte GSM da rede de rádio móvel, pois o pressuposto técnico para o atendimento das demandas de uma simples conexão de voz pode ser satisfeito.
[003] Para evitar que nessas redes de rádio móveis, pelo acampamento preferencial de todos os telefones móveis dual-mode na rede UMTS, os recursos sejam desnecessariamente ocupados por simple conexões de voz e, com crescente difusão de aparelhos terminais suportando UMTS e GSM, as redes GSM estabelecidas operam no vazio (leer laufen) devido à preferida estratégia Camp de telefones móveis dual-mode na parte UMTS da rede de rádio móvel, são necessárias correspondentes medidas para se aproveitar mais os recursos livres da parte GSM de uma rede de rádio móvel.
[004] Com o estado atual da técnica, operadores de rádio móvel estão em condições hoje de utilizar técnicas que, em uma determinada
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3/9 fase do estabelecimento da conexão ou com conexão já existente, redirecionam a conexão de voz da parte UMTS da rede de rádio móvel para a parte GSM da própria rede de rádio móvel, para empregar mais eventuais recursos não utilizados na rede GSM. Essas técnicas são freqüentemente designadas nas especificações do sistema de rádio móvel como Service based Handover ou Directed Retry (www.3gpp.org).
[005] A desvantagem determinante do estado atual da técnica é que a decisão sobre a realização do Service Based Handover ou Directed Retry só pode ocorrer em uma fase muito tardia do estabelecimento da conexão, a saber apenas no momento em que a rede de rádio móvel, por exemplo, o Radio Network Controller, RNC, em UMTS, tem conhecimento de para qual finalidade foi iniciado o estabelecimento da conexão. De fato, a informação sobre o motivo do estabelecimento da conexão é comunicada por um telefone móvel pelo padrão UMTS segundo [3GPP TS25.331] a rede na mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE, mas as Establishment Causes hoje disponíveis não permitem tirar uma conclusão clara de para qual serviço a conexão deva ser estabelecida. O motivo para a requisição de canal, por exemplo, transmissão de voz, transmissão de dados, etc., é mencionada no elemento de informação Establishment Cause. Especialmente, com Establishment Causes hoje existentes não pode ser claramente determinado se no desejo de estabelecimento de conexão é solicitada pelo telefone móvel uma conexão de voz por circuito (Circuit Switched (CS)), um serviço de voz simples (possível através de UMTS e GSM), uma conexão de voz com o assim chamado Widenad-AMR Codec ou uma conversão de vídeo-fone (apenas possível em UMTS). Essa informação só existe no controle de rede de rádio RNS como função de controle da rede de acesso de rádio no momento em que uma assim chamada RRS Connection (conexão
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4/9
RRC) entre aparelho terminal de rádio móvel e unidade de controle de rede de rádio já foi estabelecida e houve outra sinalização em direção à rede-núcleo (Core Network: CN) através da interface lu (3GPP TS 25.413). Pelo estado atual da técnica, o momento mais cedo da decisão sobre quer se trate do estabelecimento de um serviço de voz ou de um serviço de vídeo é com a chegada da mensagem RANAP:RAB ASSIGNMENT no RNC.
[006] A WO 2005/101880 A1 descreve um processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão UMTS, e uma segunda rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão GSM, em que a uma unidade de controle de rede de rádio de uma rede de acesso de rádio em uma fase tão inicial quanto possível do estabelecimento da conexão por parte de um aparelho terminal de rádio móvel são disponibilizadas informações precisas sobre o tipo do desejo de conexão. Com base nessas informações é realizada uma distribuição de recursos entre as duas redes de rádio móveis, antes de pela rede de acesso de rádio RAN ser estabelecida uma conexão para uma rede-núcleo de uma das redes de rádio móveis.
[007] Por isso, constitui objetivo da invenção disponibilizar um processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel pelo padrão UMTS e uma segunda rede de rádio móvel pelo padrão GSM, que ocorra já em uma primeira fase do estabelecimento da conexão.
[008] Esse objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, por um processo segundo a reivindicação independente 1, cujas características se fazem aqui por referência.
[009] Configurações preferidas e características vantajosas da invenção resultam das reivindicações dependentes, cujas características se fazem aqui por referência.
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5/9 [0010] O presente processo de acordo com a invenção possibilita a distinção entre diversas chamadas de voz e de vídeo já em uma fase bem cedo do estabelecimento da conexão. Além disso, esse processo tem a vantagem decisiva de que o RNC pode configurar procedimentos, como a reserva potencial de recursos e a configuração do Compressed Mode, para medição de células GSM, já antes da entrada da mensagem RANAP:RAB ASSIGNMENT para o aparelho de rádio móvel.
[0011] O processo descrito pode ser utilizado vantajosamente em um sistema de rádio móvel pelo E-UTRAN ou um outro sistema de rádio móvel padronizado, como WLAN, WiMAX, cdma200 EV-DO.
[0012] O presente processo de acordo com a invenção se baseia no fato de que as assim chamadas Establishment Causes, que são definidas para um sistema de rádio móvel pelo padrão UMTS na (3GPP TS 25.331), devem ser de tal maneira ampliadas que o RNC já em uma fase muito cedo do estabelecimento da conexão, a saber, antes da chegada da sinalização CN (sinalização da rede-núcleo) no RANAP:RAB ASSIGNMENT, esteja em condições de concluir o serviço desejado e utilizar essa informação para a preparação de configurações ou para a inicialização de um Service Based Handovers (para uma conexão de voz) segundo GSM.
[0013] Uma forma de execução alternativa do processo de acordo com a invenção poderia ser de tal maneira configurada que, em lugar da ampliação das Establishment Causes já existentes nas especificações, fossem introduzidos novos elementos de informação, que possibilitassem uma conclusão sobre o serviço consultado numa fase cedo do estabelecimento da conexão (portanto na mensagem RRC).
[0014] Uma execução do processo de acordo com a invenção a título de exemplo reside em que as mensagens para a transmissão do desejo de conexão de um telefone móvel pelo padrão UMTS devem
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6/9 ser de tal maneira ampliadas que, além das Establishment Causes hoje existentes, que estão definidas na (3GPP TS 25.331), ao menos duas outras sejam definidas, que possibilitem a distinção entre o desejo de estabelecimento de conexão para uma conexão de voz e para uma conexão de vídeo na primeira fase do estabelecimento da conexão. Para tanto, segundo a invenção, é proposto acrescentar às já existentes outras Establishment Causes originating CS Voice Calls, Terminating CS Voice Call, Originating CS Vídeo Call e Terminating CS Vídeo Call. Alternativamente, essas informações podem também ser enviadas em um elemento de informação a ser redefinido dentro da mensagem RRC CONNECTION REQUEST.
[0015] A vantagem do processo de acordo com a invenção frente ao estado atual da técnica resulta do fato de que, já na primeira fase do estabelecimento da conexão, portanto por exemplo após transmissão da mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE, o RNC está em condições de tomar correspondentes decisões com base na distinção entre conexão de voz e de vídeo, sem esperar pelo envio da mensagem RANAP:RAB ASSIGNMENT iniciada por CN.
[0016] Segundo a invenção um RNC, que recebe a correspondente informação na mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE, pode redirecionar um desejo de conexão para uma conexão de voz por meio da RRC Connection Reject Prozedur (3GPP TS 25.331) por GSM, e utilizar os recursos eventualmente livres no sistema GSM para a execução da conexão de voz. Alternativamente, essa informação no primeiro momento do estabelecimento da conexão pode ser utilizada para reservar correspondentes configurações Radio Bearer, configurar o aparelho terminal de rádio móvel com configurações de medição (Compressed Mode) ou executar outros procedimentos.
[0017] Exemplos de execução da invenção serão detalhadamente explicados a seguir com auxílio dos desenhos. Dos desenhos e de sua
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7/9 descrição resultam outras características e vantagens da invenção. [0018] A figura 1 mostra, a título de exemplo, uma sinalização entre um aparelho terminal de rádio móvel UE e uma rede de acesso de rádio RAN quando de um redirecionamento de um desejo de estabelecimento de conexão com base em indicação Call-Type.
[0019] A figura 2 mostra, a título de exemplo, uma sinalização entre um aparelho terminal de rádio móvel UE, uma rede de acesso de rádio RAN e uma rede-núcleo (CN) com uma pré-configuração de um portador de rádio (Radio Bearers) com base na sinalização em uma mensagem RRC CONNECTION REQUEST.
[0020] Nos desenhos são utilizadas as designações padronizadas em inglês, empregadas pelos técnicos mundialmente, das mensagens de sinalização e de seu teor de informação.
[0021] Como exemplo de execução do processo de acordo com a invenção está representada a título de exemplo na figura 1 uma sinalização entre um aparelho terminal de rádio móvel UE e uma rede de acesso de rádio RAN. Um redirecionamento de um desejo de estabelecimento de conexão com base em indicação Call-Type ocorre sem necessidade de estabelecimento de uma conexão entre RAN e uma rede-núcleo CN.
[0022] Um aparelho terminal de rádio móvel UE transmite um desejo de conexão à rede de acesso de rádio RAN ou ao controle de rede de rádio associado ENC. Para tanto, o aparelho terminal de rádio móvel transmite uma assim chamada mensagem RRC CONNECTION REQUEST ao RNC (etapa 1). A mensagem RRC CONNECTION REQUEST contem, entre outros, um campo de informação: Call-Type, quer se trate no desejo de conexão por exemplo de voz (CS voice), de dados ou de vídeo. Com base na informação Call-type, o RAN pode já antes da chegada da mensagem RAB ASSIGNMENT da redenúcleo, sem que deva ser em princípio estabelecida uma conexão à
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8/9 rede-núcleo, redirecionar a conexão para uma outra Radio Access Technology (GSM, LTD) ou para uma outra freqüência UMTS.
[0023] Por exemplo, um RNC, que receba a correspondente informação Call-type=CS voice na mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE, pode redirecionar o desejo de conexão para a conexão de voz solicitada por meio de um procedimento RRC Connection Reject (3GPP TS 25.331) para uma rede GSM disponível, para utilizar os recursos eventualmente livres no sistema GSM para a realização da conexão de voz (etapa 2).
[0024] Na figura 2 está representada uma sinalização entre um aparelho terminal de rádio móvel UE, uma rede de acesso de rádio RAN e uma rede-núcleo (CN) com uma pré-configuração de um Radio Bearer com base na sinalização na mensagem RRC CONNECTION REQUEST. A pré-configuração pode, segundo a invenção, ocorrer ainda antes que chegue uma requisição RAB da rede-núcleo CN na rede de acesso de rádio RAN.
[0025] Um aparelho terminal de rádio móvel UE transmite um desejo de conexão à rede de acesso de rádio RAN ou ao controle de rede de rádio RNC associado. Para tanto, o aparelho terminal de rádio móvel transmite uma assim chamada mensagem RRC CONNECTION REQUEST ao RNC (etapa 1). A mensagem RRC CONNECTION REQUEST contem, entre outros, um campo de informação: Call-type, que contém informações de se se trata no desejo de conexão pro exemplo de voz (CS voice), dados ou vídeo. Com base nessa informação Call-type, o RAN pode estabelecer um correspondente Radio Bearer, na medida em que transmite uma mensagem RRC CONNECTION REQUEST ao aparelho terminal de rádio móvel (etapa 2), que é confirmado pelo aparelho terminal de rádio móvel com uma mensagem RRC CONNECTION SETUP COMPLETE (etapa 3). Por meio de uma mensagem Radio Bearer Setup é então atribuído um
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9/9 portador de rádio (Radio Bearer) apropriado para o desejo de conexão (etapa 4). Agora pode ter prosseguimento a sinalização padronizada (sinalização NAS) (etapa 5).
[0026] Só agora ocorre uma mensagem RAB ASSIGNMENT da rede-núcleo CN. A informação Call-type é utilizada, nesse exemplo, em um primeiro momento do estabelecimento da conexão para reservar uma correspondente configuração Radio Bearer ainda antes que chegue uma mensagem RAB ASSIGNMENT da rede-núcleo CN. Nesse primeiro estágio do estabelecimento da conexão pode ainda estar previsto configurar o aparelho terminal de rádio móvel com configurações de medição (Compressed Mode) ou executar outros procedimentos.

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para otimização da distribuição de carga entre uma primeira rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão UMTS, e uma segunda rede de rádio móvel, por exemplo, pelo padrão GSM, em que a uma unidade de controle de rede de rádio de uma rede de acesso de rádio em uma fase tão cedo quanto possível do estabelecimento da conexão por parte de um aparelho terminal de rádio móvel são disponibilizadas informações precisas sobre o tipo do desejo de conexão, e com base nessas informações é procedida a uma distribuição de recursos entre as duas redes de rádio móveis, antes que pela rede de acesso de rádio seja estabelecida uma conexão a uma rede-núcleo de uma das redes de rádio móveis, sendo que o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS indica na RRC CONNECTION REQUEST se trata-se no desejo de conexão requisitado de uma conexão de voz, de vídeo ou de uma conexão classificada de outra maneira, caracterizado pelo fato de que a rede de acesso de rádio RAN com base nessa informação estabelece um portador de rádio correspondente Radio Bearer, na medida em que transmite uma mensagem RRC CONNECTION SETUP ao aparelho terminal de rádio, que é confirmada pelo aparelho terminal de rádio móvel com uma mensagem RRC CONNECTION SETUP COMPLETE, sendo que por meio de uma mensagem Radio Bearer Setup então é atribuído um portador de rádio Radio Bearerapropriado para o desejo de conexão, e tem prosseguimento com uma sinalização NAS padronizada, para só então ocorrer uma mensagem RAB ASSIGNMENT da rede-núcleo à rede de acesso de rádio.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS indica se trata-se, no desejo de conexão requisitado, de uma conexão de voz com codec de voz narrowband-AMR (NB-AMR) ou
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    2/3 de codec de voz wideband-AMR (WB-AMR).
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, depois de o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS ter fornecido na mensagem RRC CONNECTION REQUEST dados precisos sobre o desenho de conexão requisitado, a unidade de controle de rede de rádio da primeira rede de rádio móvel diretamente depois de uma classificação de um serviço requisitado configura correspondentes canais físicos, canais de transporte e/ou Radio Bearer, entre a unidade de controle de rede de rádio e o aparelho terminal de rádio móvel, e não aguarda a sinalização, necessária segundo o estado atual da técnica, da rede-núcleo na mensagem RANAP:RAB ASSIGNMENT.
  4. 4. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de depois de o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS ter fornecido na RRC CONNECTION REQUEST dados precisos sobre o desejo de conexão requisitado, a unidade de controle de rede de rádio da primeira rede de rádio móvel decide diretamente após uma classificação do serviço requisitado se o serviço selecionado também é executável também na segunda rede de rádio móvel.
  5. 5. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que depois de o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS ter fornecido na RRC CONNECTION REQUEST dados precisos sobre o desejo de conexão requisitado, a unidade de controle de rede de rádio da primeira rede de rádio móvel decide diretamente após classificação do serviço requisitado se o serviço selecionado também é executável também na segunda rede de rádio móvel e, se isso não for possível, não executa a configuração ademais usual do assim chamado Compressed Mode, pois não é desde logo possível um Handover dessa conexão para a segunda rede de rádio móvel.
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    3/3
  6. 6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que depois de o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS ter fornecido na mensagem RRC CONNECTION REQUEST dados precisos sobre o desejo de conexão requisitado, a unidade de controle de rede de rádio da primeira rede de rádio móvel decide diretamente após uma classificação de um serviço requisitado se o serviço selecionado também é executável também na segunda rede de rádio móvel e por exemplo para uma conexão NB-AMR ou em geral uma conexão de voz CS, é inicializada uma assim chamada Direct Retry durante a fase de sinalização, para estabelecer a conexão diretamente através da segunda rede de rádio móvel e assim não alocar recursos UTRAN de uma rede de rádio móvel, e redirecionar a conexão em seguida por meio de Handover para a segunda rede de rádio móvel ou uma outra tecnologia.
  7. 7. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que depois de o aparelho terminal de rádio móvel pelo padrão UMTS ter fornecido na mensagem RRC CONNECTION REQUEST dados precisos sobre o desejo de conexão requisitado, a unidade de controle de rede de rádio da primeira rede de rádio móvel toma diretamente após uma classificação de um serviço requisitado decisões, que são encaminhas para a outra unidade de controle de rede de radio para ulterior processamento interno.
  8. 8. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é utilizado em um sistema de rádio móvel pelo E-UTRAN ou um outro sistema de rádio móvel padronizado, como WLAN, WiMAX, cdma200 EV-DO.
  9. 9. Disposição com ao menos uma unidade de computador CPU e uma memória, caracterizada por compreender meios para execução das etapas do processo como definido nas reivindicações 1 a 8.
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