ES2212628T3 - Metodo y disposicion perfeccionados de cambio de celulas. - Google Patents
Metodo y disposicion perfeccionados de cambio de celulas.Info
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Abstract
Método para seleccionar una nueva célula de servicio en un sistema de radio celular, donde se requiere un nivel de servicio determinado en la nueva célula, incluyendo el método una etapa consistente en transmitir información sobre las células vecinas desde una estación de base (BS, 851) de un sistema de radio celular hasta una estación móvil (MS, 800), donde la estación de base genera un mensaje que contiene información sobre las células vecinas, enviando el mensaje a la estación móvil, caracterizado porque la estación de base incluye en dicho mensaje información sobre si la célula vecina mencionada en el mensaje (70) ofrece el servicio determinado a las estaciones móviles y se realiza la nueva selección de célula directamente a nivel del servicio determinado.
Description
Método y disposición perfeccionados de cambio de
células.
Esta invención se refiere a un método y a un
dispositivo mejorados para la nueva selección de célula por una
estación móvil en un sistema de radio celular. En particular, la
invención se refiere a la nueva selección de célula en una
situación donde la estación móvil está fijada aun servicio especial
como el Servicio General de Radio en Paquetes (GPRS), por ejemplo,
ofrecido por la célula actual.
Para proporcionar antecedentes de la invención, a
continuación se describirán a modo de ejemplo dispositivos de la
técnica anterior para cambiar la célula activa en el sistema GSM
(Sistema Global para telecomunicaciones Móviles) y en un servicio
GPRS utilizado en el GSM.
La figura 1 muestra la estructura básica de los
sistemas celulares digitales. Típicamente, una red de
comunicaciones móviles comprende al menos una red de núcleo CN y
una o más redes de acceso de ario RAN. Las redes de núcleo CN
constan de varios sistemas centrales que pueden ofrecer varios
servicios de red inteligente, además de posibilidades de
comunicaciones versátiles. Una red de núcleo comprende centros de
conmutación de servicios MSC, otros elementos de red (que en el GSM
incluyen el nodo de soporte GPRS de servicio, SGSN, y nodo de
soporte GPRS de paso, GGSN, por ejemplo), y los sistemas de
transmisión asociados. Las redes de acceso de radio están
localizadas entre la red de núcleo y las estaciones móviles. La red
de acceso de radio comprende estaciones de transceptores de base
BTS y un controlador de red de radio RNC. Cada estación de base BS
tiene una conexión fijada al controlador de red de radio RNC. Los
controladores de red de radio tienen, a su vez, conexiones fijadas
al menos a un nodo de red de núcleo. Entre las estaciones móviles
MS y las redes de núcleo CN, pueden accionarse una o más redes de
acceso de radio, y a través de una red de acceso de radio dada
puede conectarse una estación móvil MS con varias redes de
núcleo
CN.
CN.
La figura 2 muestra las áreas de cobertura de
servicios ofrecidos por un sistema celular. El área 20 muestra la
cobertura de servicios GSM básicos, y las áreas 21, 28 y 29 son
áreas de cobertura GPRS dentro del área 20. Típicamente, el área 21
puede ser el centro de una ciudad, el área 28 puede ser, por
ejemplo, un aeropuerto, y el área 29 puede ser una oficina de
investigación o desarrollo u otro complejo de oficinas, donde es
necesario el servicio GPRS.
La figura 3 muestra más detalladamente las
estaciones de base GPRS 23, 24, 25 y 26, y sus áreas de cobertura
23a, 24a, 25a y 26a en el centro de un ciudad 21. La figura 3 no
muestra las estaciones de base GSM de servicio básico, cuyas áreas
de cobertura están dentro del área 21. La figura 3 muestra que
incluso un área que ofrece servicios GPRS puede tener lugares, aquí
localización 27, que no están dentro del área de cobertura de
ninguna estación de base GPRS. En un lugar de este tipo, una
estación móvil tiene que conectarse a una estación de base que
ofrece también el servicio básico GSM. Adicionalmente, puede verse
de la figura 3 que cuando una estación móvil de está moviendo en un
área donde las áreas de cobertura de la estación de base son
pequeñas, la estación de base de servicio debe cambiarse a
intervalos cortos.
Una estación móvil en un sistema de radio celular
intenta siempre elegir un área de cobertura de la estación base
para acampar sobre tal, de manera que la calidad de la conexión de
radio sea la adecuada. Tradicionalmente, la selección de células ha
sido a partir de la medición del nivel de señales de radio
recibidas o bien en la estación móvil o en la estación de base. Por
ejemplo, en el sistema GSM cada estación de base transmite una señal
sobre un denominado canal de control de difusión BCCH que tiene
diferentes frecuencias en las estaciones de base adyacentes. Las
estaciones móviles miden las resistencias de las señales BCCH que
reciben y deciden a partir de las mediciones que la célula es la
más ventajosa desde la perspectiva de calidad de conexión de radio.
Las estaciones de base informan también a las estaciones móviles
sobre las frecuencias BCCH utilizadas en las células vecinas, de
forma que las estaciones móviles conocerán qué frecuencias deben
escucharse con el fin de encontrar las trasmisiones BCCH de las
células vecinas. En cada célula, la transmisión del canal BCCH
incluye también información sobre cuántas estaciones móviles pueden
formar las denominadas solicitudes de acceso aleatorio en esta
célula particular con el fin de establecer una conexión.
La figura 4 muestra los canales de frecuencia de
difusión GSM en una denominada trama múltiple 51. Además del BCCH,
se incluyen el canal de corrección de frecuencia FCCH, canal de
sincronización SCH, y el canal de control común CCCH.
Las figuras 5a, 5b y 5c describen las estructuras
de trama múltiple GPRS 51 y 52. En los canales de difusión GPRS,
los canales GSM, BCCH y CCCH, son sustituidos por sus partes
opuestas GPRS, a saber, los canales PBCCH y PCCCH. En la estructura
de trama múltiple 51, figura 5a, los canales SCH son ilustrados,
incluso aunque no son especificados en la memoria descriptiva actual
GPRS. En la estructura de trama múltiple GPRS, no se muestran los
canales FCCH o SCH, debido al hecho de que no se especifican en la
estructura de trama múltiple 52 de la memoria descriptiva actual.
En la estructura de trama múltiple 52, mostrada en la figura 5b,
existe PBCCH (PSI) solamente en un bloque de radio por trama
múltiple, mientras que en la estructura de trama múltiple 52,
mostrada en la figura 5c, existe la información de PBCCH (PSI) en
cuatro bloques de radio por trama múltiple. Incluso aunque se
utilice la estructura de trama múltiple 51 como un ejemplo en este
texto, las ideas ilustradas aquí son también válidas para las
estructuras de trama múltiple 52. Esto es debido al hecho de que no
existen diferencias esenciales entre las dos estructuras de trama.
En el sistema GPRS, la lista de las células vecinas a las
estaciones de base es enviada en mensajes denominados de tipo 3 de
Información de Paquetes (PSI3) y mensajes de tipo 3 bis de
Información de Paquetes (PSI3bis) transmitidos en el canal
PBCCH.
En el sistema GSM, cada estación de base incluye
en su señal BCCH, los datos requeridos para las solicitudes de
conexión. Adicionalmente, cada estación de base puede transmitir
regularmente a la frecuencia BCCH, los denominados mensajes de
información del sistema (SI). Estos mensajes contienen información
sobre la capacidad de la estación de base para proporcionar los
servicios avanzados, especialmente servicio de red GPRS.
Si una estación móvil cubierta sobre una célula
que ofrece el servicio GSM básico necesita cambiar a otra célula,
escucha los canales BCCH de la célula vecina y recibe los mensajes
SI desde éstas. En base a esta información, la estación móvil puede
determinar si una célula soporta o no el servicio GRS, y si lo
hace, la estación móvil iniciar el funcionamiento del canal GPRS
inmediatamente. Por ejemplo, una estación móvil inactiva puede
actualizar, a intervalos regulares su información sobre las
características de las células vecinas recibiendo los mensajes SI,
de tal forma que la información puede ser recuperada rápidamente
desde la memoria de la estación móvil en el momento de la nueva
selección de célula posible.
La figura 6 muestra el proceso de la técnica
anterior que tiene lugar cuando una estación móvil, ya en el
servicio GPRS, necesita cambiar la célula de servicio. La estación
móvil ha recibido ya una lista de células vecinas desde la estación
de base de servicio. Esta lista es utilizada con el fin de examinar
continuamente si existe o no la necesidad de cambiar la etapa de
célula de servicio 60. Si la estación móvil encuentra que es
necesaria la nueva selección de célula, se sintoniza a la célula
vecina e inicia la recepción de la información del sistema del BCCH
de la etapa de célula elegida 61. A partir de estos datos, la
estación móvil hace una selección preliminar de la célula y examina
que la célula puede ofrecer un mínimo de servicio necesario, etapa
62. Cuando la estación móvil ha elegido una célula adecuada para
conseguir servicio desde la estación móvil, se inicia la recepción
del SI o PSI necesarios desde esta célula con el fin de obtener la
etapa de servicio GPRS 63. La célula elegida puede o no ofrecer el
servicio GPRS. Un método similar de este tipo se describe en el
documento WO-A-9507010.
Un inconveniente del método descrito
anteriormente es que no es sensible, con respecto al consumo de
potencia y los recursos de comunicaciones, para la estación móvil,
mientras que se cubre sobre una célula GPRS para recibir los
mensajes SI de GSM básico, pero, en la práctica la estación móvil
inicia la recepción de mensajes SI solamente después de que se ha
iniciado el procedimiento de nueva selección de célula. Por lo
tanto, la estación móvil no mantiene una lista hasta la fecha de
las características de las células vecinas. El dispositivo descrito
anteriormente pone una carga sobre la estación móvil conectada con
el servicio GPRS, puesto que la estación móvil cubierta sobre una
primera célula tiene que leer, de la señal enviada por la estación
de base de la célula, una lista de las otras frecuencias de BCCH y
después recibir, demodular y decodificar un periodo corto de la
transmisión de BCCH que llega en cada una de las frecuencias
mencionadas en la lista con el fin de encontrar si las células
vecinas pueden proporcionar el servicio de red GPRS. Puede ser que
una mayor parte de las células vecinas no soporten el GPRS, en cuyo
caso, la estación móvil solamente emplea tiempo y potencia
eléctrica en la recepción, demodulación y decodificación de los
canales BCCH de tales células. La recepción de dichos mensajes GSM
SI pueden emplear casi 10 segundos, lo que normalmente es demasiado
largo un retraso en la nueva selección de célula, especialmente si
la estación móvil se está moviendo rápidamente. Como consecuencia,
la estación móvil utiliza más potencia, retrasa las comunicaciones
de datos y puede desconectar temporalmente la conexión con la
estación de base.
Un objeto de esta invención es proporcionar un
método y dispositivo en el que el uso de los recursos de
comunicaciones para encontrar una nueva célula adecuada es más
eficiente que en los métodos y dispositivos de la técnica
anterior.
Una idea esencial en la invención es que la
estación de base de servicio envíe a la estación móvil la
información sobre si la estación de base en una célula vecina
proporciona un servicio dado. Esta información es enviada
preferentemente en un mensaje de señalización sobre un canal de un
servicio dado, tal como GPRS, al que se conecta la estación móvil.
La nueva selección de célula es realizada entonces con preferencia
directamente a nivel del servicio determinado.
El "servicio determinado" significa más
preferentemente un servicio diferente del nivel de servicio básico
más bajo del sistema de comunicaciones.
Por ejemplo, cuando la estación móvil está
funcionando sobre canales de paquetes GPRS, la información sobre si
una estación de base de células vecinas está ofreciendo o no GPRS,
es enviada de manera ventajosa en un mensaje PSI3 sobre un canal de
paquetes GPRS. Desde el punto de vista más simple, la invención
puede llevarse a cabo en el sistema GPRS, añadiendo al mensaje PSI
del canal en paquetes un elemento de información de un bit para
cada célula vecina que indica si la célula vecina, en cuestión,
mantiene el servicio GPRS. Si la estación móvil no está conectada a
un servicio especial, tal como el GPRS, la información puede
enviarse en el mensaje de información del sistema, tal como
SI3.
La invención hace posible que una estación móvil
conectada a un servicio dado realice un cambio directo entre la
estación de base de servicio y otra estación de base que ofrece el
mismo servicio, sin tener que reanudar la señalización del sistema
de nivel inferior. Por lo tanto, una estación móvil conectada a
GPRS, por ejemplo, no necesita recibir mensajes de información del
sistema transmitidos por las células vecinas sobre los canales
básicos GSM en unión con la nueva selección de célula, pero puede
seleccionar la nueva célula de soporte GPRS directamente a nivel
GPRS.
La nueva selección de célula en las estaciones
móviles puede realizarse de manera más eficiente que en los
sistemas de la técnica anterior, si las estaciones móviles tienen
conocimiento previo de los niveles de servicio ofrecidos por las
estaciones de base. En el dispositivo de acuerdo con la invención,
una estación de base envía información sobre los niveles de servicio
de las estaciones de base vecinas en los mensajes de señalización
del servicio actual, de forma que con el fin de encontrar una nueva
célula, la estación móvil recibe, demodula, y decodifica solamente
las transmisiones de estas estaciones de base vecinas que
transmiten una señal lo suficientemente fuerte y que de acuerdo con
la invención enviada por la estación de base actual puede ofrecer el
nivel de servicio actual. La estación móvil pueden mantener varias
listas de tales estaciones de base vecinas en cuyas células puede
moverse en el futuro próximo.
De este modo, la invención ayuda a ajustar la
nueva selección de célula, de forma que la carga sobre la estación
móvil y la señalización de radio, provocada por la medición de
posibles nuevas células y recepción de mensajes es tan pequeña como
sea posible.
De acuerdo con la invención, una estación móvil
puede seleccionar, tan rápido como sea posible, entre otras células
disponibles una nueva célula que satisface mejor las necesidades de
comunicaciones de la estación móvil. La nueva selección de célula
puede realizarse mientras que la estación móvil está en el
denominado estado inactivo, en el que no existe conexión de datos
activos entre la estación móvil y una estación de base, o puede
realizarse durante una conexión de datos activos.
El método de acuerdo con la invención para la
selección de una nueva célula de servicio en un sistema de radio
celular, donde se requiere un nivel de servicio determinado en la
nueva célula, incluyendo el método una etapa de transmisión de
información sobre las células vecinas desde una estación de base de
un sistema de radio celular hasta una estación móvil, donde la
estación de base genera un mensaje que contiene información sobre
las células vecinas y envía el mensaje a la estación móvil, se
caracteriza porque la estación de base incluye en dicha información
del mensaje sobre si la célula vecina mencionada en el mensaje
ofrece el servicio determinado a las estaciones móviles y se realiza
la nueva selección de célula directamente a nivel del servicio
determinado.
El método de acuerdo con la invención para llevar
a cabo la nueva selección de célula en un sistema de radio celular
que comprende estaciones de base con células asociadas, así como
estaciones móviles, se caracteriza porque comprende etapas en las
que
- a)
- una estación móvil establece enlace ascendente con un servicio ofrecido por el sistema,
- b)
- una estación de base envía a la estación móvil un mensaje de señalización de acuerdo con un servicio determinado, que contiene información sobre las células vecinas situadas próximas a la estación de base, así como información sobre si dichas células vecinas proporcionan un servicio determinado,
- c)
- a partir de dicho mensaje, la estación móvil selecciona de forma preliminar un grupo de nuevas células que ofrecen un servicio predeterminado,
- d)
- la estación móvil realiza las mediciones entre las células seleccionadas de manera preliminar con el fin de encontrar una nueva célula adecuada, por lo que
- -
- si las mediciones indican que entre las células seleccionadas de forma preliminar existe al menos una nueva célula adecuada, la estación móvil selecciona una nueva célula desde entre las células seleccionadas preliminares, y
- -
- si las mediciones indican que entre las células seleccionadas de forma preliminar, no existe una nueva célula adecuada, la estación móvil selecciona una nueva célula desde entre células diferentes a las células seleccionadas de forma preliminar, y
- e)
- la nueva selección de célula se realiza directamente a nivel del servicio determinado.
La invención se refiere también a un método para
la transmisión de información sobre las células vecinas a partir de
una estación de base de un sistema de radio celular hasta una
estación móvil, donde la estación de base genera un mensaje que
contiene información sobre las células vecinas y envía el mensaje a
la estación móvil, y que se caracteriza porque la estación de base
incluye en dicho mensaje información sobre el nivel de servicio
ofrecido a las estaciones móviles por la célula vecina mencionada en
el mensaje y porque dicho mensaje de señalización incluye al menos
una de los siguientes elementos de información.
- -
- si la célula vecina está o no en estado de bloqueo;
- -
- longitud de la trama múltiple utilizada por la célula vecina,
- -
- localización de control de información de sincronización de canales.
La invención se refiere también a una estación de
base y a una estación móvil de un sistema de radio celular.
La estación de base de acuerdo con la invención,
que comprende medios para ofrecer un servicio determinado y medios
para generar mensajes de señalización y medios para transmitirlos a
las estaciones móviles, se caracteriza porque
- contiene información que concierne a un grupo
de células vecinas situadas en la proximidad de la estación de
base, incluyendo información sobre si una célula vecina proporciona
dicho servicio determinado,
- está equipada para incluir dicha información en
un mensaje de señalización, y
- está equipada para que se realice la nueva
selección de célula directamente a nivel del servicio
determinado.
La estación móvil celular de acuerdo con la
invención, equipada con medios para conectar un servicio
determinado, y comprendiendo medios para recibir los mensajes de
señalización desde las estaciones de base, así como medios para
realizar las mediciones específicas de la célula para encontrar una
célula adecuada con el fin de la nueva selección de célula, se
caracteriza porque está equipada para indicar información sobre el
nivel de servicio de una célula vecina a partir de los mensajes de
señalización transmitidos por la estación de base de servicio, y
realizar la nueva selección de célula a partir de dicha información
directamente a nivel del servicio determinado.
La invención se refiere adicionalmente a un
sistema de radio celular, que comprende estaciones de base y, en
asociación con ellas, células, así como estaciones móviles, y en el
que
- las estaciones de base están equipadas para
generar mensajes y enviarlos a las estaciones móviles en forma de
mensajes de señalización, y
- las estaciones móviles están equipadas para
funcionar a un nivel de servicio determinado y recibir los mensajes
de señalización desde las estaciones de base,
y que se caracteriza porque contiene información
accesible por una estación de base que concierne a un grupo de
células vecinas en la proximidad de la célula de la estación de
base, incluyendo información sobre el nivel de servicio ofrecido en
y por dichas células vecinas a las estaciones móviles, siendo
dispuesto el sistema en cuestión para transmitir dicha información
desde la estación de base hasta una estación móvil en un mensaje de
señalización con el fin de seleccionar una nueva célula de servicio
para realizar la nueva selección de célula directamente a nivel de
servicio determinado.
Las formas de realización preferidas de la
invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención se describirá ahora más
detalladamente con referencia a las formas de realización
preferidas presentadas a modo de ejemplo y respecto a los dibujos
que se acompañan, donde
La figura 1 muestra un sistema de radio celular
de acuerdo con la técnica anterior.
La figura 2 muestra áreas de cobertura en un
sistema de radio celular.
La figura 3 muestra células en un área que ofrece
un cierto servicio.
La figura 4 muestra una trama múltiple GSM
51.
La figura 5a muestra una trama múltiple GPRS
51.
La figura 5b muestra una trama múltiple GPRS 52
con PBCCH en un bloque de radio.
La figura 5c muestra una trama múltiple GPRS 52
con PBCCH en cuatro bloques de radio.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un
método de la a técnica anterior para cambiar las células de
ser-
vicio.
vicio.
La figura 7 muestra un diagrama de flujo de un
método de acuerdo con la invención para cambiar las células de
servicio, y
La figura 8 muestra una estación móvil celular de
acuerdo con la invención y conexión a un sistema de radio
celular.
Anteriormente con unión a la descripción de la
técnica anterior, se hizo referencia a las figuras 1 a 6, de modo
que a continuación de la descripción de la invención y sus formas
de realización preferidas se hará referencia principalmente a las
figuras 7 y 8.
La figura 7 muestra un diagrama de flujo de un
método de acuerdo con la invención para cambiar la célula de
servicio. Una estación móvil averigua si es necesario cambiar la
célula de servicio y recibe los mensajes PSI3 del canal de control
de difusión de paquetes PBCCH o el canal de control asociado de
paquetes PACCH de la estación de base actual en etapa 70. Un
mensaje PSI3 contiene una lista de células vecinas e información
sobre di cada célula particular soporta el nivel de servicio
actual, tal como el servicio de red GPRS. La información sobre si
una estación de base vecina mantiene el servicio actual GPRS, se
transmite en el mensaje PSI3, preferentemente, en forma de un campo
de un bit por cada estación de base vecina. En este caso, el valor
0 para el bit podría significar que la estación de base no soporta
el servicio GPRS y el valor 1 podría significar que la estación de
base soporta el servicio GPRS. La información puede ser transmitida
también en un mensaje de información del sistema (SI) de servicio
inferior, es decir, en un mensaje SI3, especialmente si la estación
móvil no está conectada al servicio GPRS.
A continuación, la estación móvil puede
seleccionar de manera preliminar las células que mantienen el
servicio actual, etapa 71. La selección del grupo de células en
etapa 71 puede basarse también en que la estación móvil intenta
encontrar una célula vecina que, de acuerdo con un mensaje PSI
enviado por la estación de base actual, pertenece al mismo área de
localización con la estación de base actual o al área de
localización doméstica de la estación móvil o hasta una red de pico
célula privada, en la que el funcionamiento es más ventajoso para
el usuario que la media. La invención no se limita a los motivos por
los que las células son discriminadas en la etapa 71, sin en su
lugar, además, a la información sobre si una estación de base
vecina particular mantiene el nivel de servicio actual, en este
caso el servicio GPRS.
Entonces, la estación móvil selecciona una nueva
célula entre las células seleccionadas de forma preliminar a partir
de los datos de medición del canal, entre otras cosas, midiendo de
una manera conocida el nivel de potencia de la señal recibida desde
la estación de base actual y/o la velocidad de error de la señal
demodulada y decodificada, e intenta hacer de la célula seleccionada
la nueva célula de servicio, etapa 72.
De este modo, en la estación móvil se intenta
encontrar una nueva célula desde entre las células vecinas que en
la etapa 71 se encontraron adecuadas a partir de su nivel de
servicio y otros posibles criterios. Como un requisito previo para
que la estación móvil cambie las células, la nueva célula tiene que
cumplir los criterios de idoneidad conocidos, que por ejemplo en el
sistema GSM significan valores suficientemente altos de parámetros
C1 y C2 específicos de célula conocida. Los criterios de idoneidad
y otras funciones de selección de células conocidas en los sistemas
GSM y DCS1800 son especificados en European Broadcasting Union's
(EBU) y European Telecommunications Standards Institute's (ETSI)
normas ETS 300 535 (GSM 03.22) y ETS 300 578 (GSM
05-08). En un nivel general, el mismo método puede
aplicarse a otros sistemas de radio celular digitales también.
En las etapas mencionadas anteriormente, la
estación móvil no necesita iniciar la recepción de los canales de
señalización del nivel de servicio inferior. No obstante, si no es
posible seleccionar una célula que ofrece el nivel de servicio
actual, la estación móvil se inicia en la etapa 73, buscando la
célula adecuada entre las células discriminadas en la etapa 71. Si
la estación móvil tiene tiempo, puede buscar una célula adecuada
entre las células discriminadas, de acuerdo con la etapa 73,
incluso si se ha encontrado una célula adecuada con un "mejor
nivel" en la etapa 72. Conectando de forma continua o regular,
el bucle formado por los estados 70, 71, 72 y 73, la estación móvil
puede mantener continuamente una lista que indica las posibles
mejores nuevas células.
Una estación de base puede incluir ventajosamente
en los mensajes PSI3 la información principalmente sobre aquellas
células vecinas que mantienen el mismo servicio que la propia
estación de base. Si no es necesario incluir en cada mensaje la
información de todas las células vecinas, la longitud de los
mensajes puede hacerse más corta si se desea.
A continuación se describe más detalladamente una
posible estructura de mensaje PSI3 como elementos de
información:
La información de acuerdo con la invención sobre
la capacidad de una célula vecina para mantener el servicio de red
GPRS es codificada de forma ventajosa en el campo <Cell
Reselection parameters: Cell reselection params struct> que de
acuerdo con la invención es añadido al mensaje PSI3 en este caso.
Los contenidos de este campo, son, por ejemplo, como sigue:
Los primeros de estos bits, es decir,
<GPRS_SUPPORTING_CELL: bit(1)> indica si la célula
mantiene el servicio GPRS (valor = 1) o (valor = 0). El segundo
bit, es decir <CELL_BARR_INDICATION: bit(1)> indica si
la célula está en estado de bloqueo (1) o no (0). El estado de
bloqueo significa que la célula está bloqueada para uso, es decir,
es prohibida. El último bit, es decir, <51_MF_FRAME_STRUCTURE:
bit(1)> indica si el servicio GPRS utiliza 51 trama
múltiple (0) o los 52 trama múltiple (1).
El elemento opcional de 10 bits de largo
{0|1<ARFCN: bit(10)>} puede indicar si los datos de
sincronización del canal de control pueden ser encontrados en el
caso de que no estén en uso los canales FCCH y SCH.
Aparte del campo <Cell Reselection parameters:
Cell reselection params struct>, el mensaje PSI3 descrito
anteriormente está de acuerdo con la técnica anterior. Los
parámetros de selección de células descritos pueden estar incluidos
naturalmente en otros mensajes de Información del Sistema distintos
a los descritos, tales como SI3, SI4, SI18 o SI13. Además, la
transmisión del mensaje de Información del Sistema referido puede
depender de si se mantiene o no la Información del Sistema. Además,
los nombres de los campos de bit pueden ser diferentes naturalmente
de los descritos.
Nos permitimos examinar ahora de forma más
detallada, cuánta nueva selección de célula puede alcanzarse
directamente a nivel del servicio GPRS.
Como se describe anteriormente, la información
sobre si una célula vecina mantiene un GPRS puede incluirse en el
mensaje PSI3 o PSI3bis de la célula de servicio. Este modo en el
que la estación móvil recibe la información -ya antes de finalizar
la reselección de célula real- si la posible nueva célula mantiene
o no el GPRS. La estación móvil utiliza esta información en el
proceso de nueva selección de célula. En el caso de que el PBCCH es
diseñado sobre una portadora sin saltos de frecuencia, puede
añadirse un campo ARFNC (como se describe anteriormente) en el
mensaje.
En el caso (I), por ejemplo, la nueva célula
mantiene GPRS y el PBCCH es configurado sobre una portadora sin
saltos de frecuencia, y la estación móvil puede sintonizarse
directamente con el PBCCH de la nueva célula sin necesidad de leer
la información BCCH sobre la nueva célula.
Además, en el caso (II), donde la nueva célula
mantiene el GPRS, y el PBCCH es configurado en una portadora sin
saltos de frecuencia, y la estación móvil no recibe la información
ARFCN sobre el soporte de servicio, la estación móvil puede
encontrar esta información a partir del mensaje Si13 de la nueva
célula.
Por otro lado, y en un caso (III), donde la nueva
célula mantiene el GPRS y el PBCCH es configurado sobre una
portadora con saltos de frecuencia (PBCCH), la MS necesita
información adicional sobre la nueva célula para describe el PBCCH
con saltos de frecuencia. Esta información puede ser recibida del
elemento de información SI13 de la nueva célula.
En casos donde la estación móvil tiene ya
información sobre qué nueva célula mantiene el GPRS (por ejemplo,
GPRS_SUPPORTING_CELL bit), la estación móvil puede sintonizar, si
es necesario, la nueva célula y leer el elemento de información
SI13 que incluye la información sobre la localización del PBCCH de
la nueva célula. Esto puede realizarse ya antes de que finalice la
nueva selección de célula. Esta lectura de SI13 puede realizarse
mientras la estación móvil está funcionando todavía sobre la célula
de servicio actual. Haciendo esto, la estación móvil puede recibir
información sobre PBCCH de las nuevas células y puede actuar de
acuerdo con esta información antes de que se sintonice realmente la
nueva célula (casos II y III anteriores). Este procedimiento
eliminará la necesidad de que la estación móvil lea todo el conjunto
de mensajes SI sobre el BCCH de la nueva célula durante la nueva
selección de célula, reduciendo de este modo el tiempo de
reselección real de células.
La figura 8 muestra un diagrama de bloques
simplificado de una estación móvil 800 de acuerdo con la invención
y su conexión a un sistema celular. La estación móvil comprende una
antena 801 para recibir las señales de
radio-frecuencia (RF) transmitidas por las
estaciones de base. Una señal RF recibida es dirigida por un
conmutador 802 a un receptor RF 811, donde la señal es amplificada
y es convertida en digital. La señal es detectada entonces y
demodulada en el bloque 812. El bloque 813 realiza el descifrado y
desintercalado. Después, sigue un procesamiento de señales en el
bloque 830. Los datos recibidos pueden ser memorizados como tales
en la memoria de estaciones móviles 804, o, alternativamente, los
datos por paquetes procesados son tomados después del procesamiento
de señales hasta un dispositivo posiblemente externo, tal como un
ordenador. Una unidad de control controla los bloques de recepción
mencionados anteriormente de acuerdo con un programa memorizado en
la unidad.
La transmisión desde la estación móvil se
realiza, por ejemplo, de la siguiente manera. Controlado por el
bloque de control 803, el bloque 833 realiza el posible
procesamiento de señales sobre los datos, y el bloque 821 realiza el
intercalado y el cifrado sobre la señal procesada que debe
transmitirse. Los datos codificados son dispuestos en ráfagas,
bloque 822, que son modulados y amplificados en una señal RF que
debe transmitirse, bloque 823. La señal RF que debe transmitirse es
conducida a una antena 801 por medio de un conmutador 802. Las
funciones de procesamiento y transmisión descritas anteriormente son
controladas por la unidad de control 803.
En la estación móvil de la figura 8, los
componentes que son esenciales desde el punto de vista de la
invención, incluyen los bloques de recepción conocidos
811-813, por medio de los cuales la estación móvil
recibe, demodula y decodifica los mensajes transmitidos por las
estaciones de base y mide los niveles de las señales recibida, así
como el bloque de control 803 que procesa la información contenida
en los mensajes y controla el funcionamiento de la estación móvil.
Parte de la memoria 804 de la estación móvil debe ser asignada a
información con respecto a la selección de células vecinas,
incluyendo dicha información los datos recibidos desde las
estaciones de base aproximadamente las frecuencias PBCCH de las
células vecinas y los niveles de servicio. Naturalmente, un medio
de memoria separable, tal como la tarjeta SIM conocida, puede
utilizarse también para dicho fin. La estación móvil utiliza los
bloques de transmisión 821-823 para transmitir los
mensajes relacionados con la selección de células a las estaciones
de base.
Comparado con la técnica anterior, las exigencias
de la invención sobre los hardware de las estaciones de base y de
las estaciones móviles son bastante bajas. Una estación de base 851
y/o el controlador de la estación de base 852 tiene acceso a una
base de datos (no mostrada) que incluye información sobre las
frecuencias de PBCCH de las células vecinas y los niveles de
servicio, tales como la capacidad para ofrecer el servicio GPRS. Un
operador tiene normalmente capacidades de funcionamiento y
mantenimiento (OM) para alterar los contenidos de estas bases de
datos de forma estática (por ejemplo, cuando una nueva estación de
base inicia el funcionamiento en la proximidad de las estaciones de
base existentes) o dinámicamente (por ejemplo, cuando una estación
de base cercana es activada para servicio). Las estaciones de base
de la técnica anterior generan y transmiten muchos tipos de
mensajes, de forma que la creación y transmisión de los mensajes en
relación con la información en la base de datos pueden llevarse a
cabo por medios 851, 852 de acuerdo con la técnica anterior.
Las formas de realización descritas anteriormente
son naturalmente ejemplares solamente y no limitan la aplicación de
la invención. Especialmente, debería indicarse que, aunque los
ejemplos anteriores pertenecen a los sistemas GSM y GPRS, la
invención puede aplicarse también a cualquier otro sistema celular
digital. Tales sistemas incluyen especialmente el Sistema de
Comunicaciones Digitales en 1800 MHz (DCS1800), Interim Standard 54
(IS-54)y el sistema Celular Digital Personal
(PDC). Particularmente, en la publicación de los denominados
sistemas celulares digitales de tercera generación, los niveles de
servicio ofrecidos por las células a las estaciones móviles pueden
diferenciarse considerablemente de una célula a otra. El sistema de
tercera generación propuesto incluye el Sistema Universal de
Telecomunicaciones Móviles (UMTS) y el Sistema Público Futuro de
Telecomunicaciones Móviles en Tierra/ Telecomunicaciones Móviles
Internacionales a 2000MHz (FPLMTS/IMT-2000). En
estos sistemas propuestos, las células están divididas de acuerdo
con su tamaño y características en células de tamaños diferentes, y
la velocidad de transmisión puede utilizarse, como ejemplo del
nivel de servicio. Las pico células tienen la velocidad de
transmisión más alta y las macro células las más bajas. Las células
pueden solapar parcial o totalmente y pueden existir diferentes
estaciones móviles, de forma que todas las estaciones móviles pueden
no ser capaces de utilizar los niveles de servicio de todas las
estaciones de base. Por tanto, la invención puede aplicarse para
transmitir varios datos sobre diferentes servicios mantenidos por
las estaciones de base vecinas en forma de mensajes de señalización
del servicio actual.
Claims (16)
1. Método para seleccionar una nueva célula de
servicio en un sistema de radio celular, donde se requiere un nivel
de servicio determinado en la nueva célula, incluyendo el método
una etapa consistente en transmitir información sobre las células
vecinas desde una estación de base (BS, 851) de un sistema de radio
celular hasta una estación móvil (MS, 800), donde la estación de
base genera un mensaje que contiene información sobre las células
vecinas, enviando el mensaje a la estación móvil,
caracterizado porque la estación de base incluye en dicho
mensaje información sobre si la célula vecina mencionada en el
mensaje (70) ofrece el servicio determinado a las estaciones móviles
y se realiza la nueva selección de célula directamente a nivel del
servicio determinado.
2. Método de la reivindicación 1,
caracterizado porque la estación móvil está conectada a una
cierta red de servicios y dicho mensaje es transmitido en forma de
señalización en dicha red de servicio.
3. Método de la reivindicación 2,
caracterizado porque dicha información está codificada en
dicho mensaje de señalización transmitido por la estación de base
como un bit por célula vecina.
4. Método de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha información es transmitida en un
mensaje conforme al nivel de servicio al que se conecta la estación
móvil.
5. Método de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho mensaje de señalización incluye
al menos una de los siguientes elementos de información:
- si la célula vecina se encuentra o no en estado
de bloqueo;
- la longitud de la trama múltiple utilizada por
la célula vecina,
- localización de la información de
sincronización del canal de control.
6. Método de la reivindicación 2,
caracterizado porque dicha red de servicio es una red GPRS y
dicho mensaje de señalización es un mensaje PSI3 o un mensaje
PSI3bis.
7. Método de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha información es transmitida en un
mensaje de información del sistema al menos parcialmente en una
forma donde un bit, denominado GPRS_SUPPORTING_CELL, indica si la
célula mantiene o no el servicio GPRS, y donde un bit, denominado
bit CELL_BARR_INDICATION, indica si la célula está o no en estado de
bloqueo.
8. Método de la reivindicación 7,
caracterizado porque dicho mensaje de información del
sistema comprende adicionalmente un bit, denominado bit
MF_FRAME_STRUCTURE, que indica si el sistema utiliza una longitud de
trama múltiple de cincuenta y uno o cincuenta y dos tramas y donde
además, un bloque de diez bits, denominados bits ARFCN, indican
donde pueden encontrarse los datos de sincronización del canal de
control.
9. Estación de base (BS, 23 a 26, 851) en un
sistema de radio celular, que comprende medios para ofrecer un
servicio determinado y medios para generar mensajes de
señalización y para transmitirlos a las estaciones móviles (MS,
800), caracterizada porque comprende
- medios para generar mensajes que contienen
información que concierne a un grupo de células vecinas localizadas
en la proximidad de la estación de base, incluyendo información
sobre si una célula vecina proporciona dicho servicio
determinado,
- medios para incluir dicha información en dichos
mensajes de señalización, y
- medios para realizar la nueva selección de
célula directamente a nivel del servicio determinado.
10. Estación de base de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizada porque cada uno de dichos
mensajes de señalización es transmitido en forma de mensaje de
señalización conforme al servicio determinado.
11. Método de la reivindicación 10,
caracterizado porque dicho servicio determinado es el
servicio de transmisión de datos por paquetes GPRS y dicho mensaje
de señalización es un mensaje PSI3 o un mensaje PSI3bis.
12. Estación móvil (MS, 800) en un sistema de
radio celular, equipado con medios para conectar a un servicio
determinado, y comprendiendo medios para recibir mensajes de
señalización desde las estaciones de base (BS, 23 a 26, 851) así
como medios para realizar mediciones específicas en la célula para
encontrar una célula adecuada con el fin de la nueva selección de
célula, caracterizada porque comprende medios para
indicación de la información sobre el nivel de servicio de una
célula vecina a partir de los mensajes de señalización transmitidos
por la estación de base de servicio actual, y medios para realizar
la nueva selección de célula a partir de dicha información
directamente a nivel del servicio determinado.
13. Estación móvil de la reivindicación 12,
caracterizada porque comprende medios para recibir los
mensajes de señalización conforme al servicio determinado y cada
mensaje de señalización es un mensaje de señalización conforme a
cierto servicio.
14. Estación móvil de la reivindicación 12,
caracterizada porque dicho servicio es el servicio de
transmisión de datos por paquetes GPRS y dicho mensaje de
señalización es un mensaje PSI3 o un mensaje PSI3bis.
15. Sistema de radio celular, que comprende
estaciones de base (BS, 23 a 26, 851) con células asociadas
(23a-26a), así como estaciones móviles (MS, 800), y
en el que
- las estaciones de base comprenden medios para
generar mensajes y enviarlos a las estaciones móviles en forma de
mensajes de señalización, y
- las estaciones móviles comprenden medios para
funcionar a un determinado nivel de servicio y recibir mensajes de
señalización procedentes de las estaciones de base,
caracterizado porque dicho sistema de radio celular comprende
medios para contener información accesible para una estación de base
que concierne a un grupo de células vecinas en la proximidad de la
célula de la estación de base, incluyendo información sobre el
nivel de servicio ofrecido y por dichas células vecinas a las
estaciones móviles, comprendiendo adicionalmente el sistema medios
para transmitir dicha información desde la estación de base a una
estación móvil en un mensaje de señalización, con el fin de
seleccionar una nueva célula de servicio para realizar la nueva
selección de célula directamente a nivel del servicio
determinado.
16. Sistema de radio celular de la reivindicación
15, caracterizado porque
- las estaciones de base están equipadas para
generar mensajes y enviarlos a las estaciones móviles en forma de
mensajes de señalización de un nivel de servicio determinado, y
- las estaciones móviles están equipadas para
funcionar a un nivel de servicio determinado y recibir mensajes de
señalización del nivel de servicio determinado desde las estaciones
de base, y
- dichos mensajes de señalización son mensajes de
señalización conforme al servicio determinado.
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